JP2019074493A - Gas sensor controller - Google Patents

Gas sensor controller Download PDF

Info

Publication number
JP2019074493A
JP2019074493A JP2017202652A JP2017202652A JP2019074493A JP 2019074493 A JP2019074493 A JP 2019074493A JP 2017202652 A JP2017202652 A JP 2017202652A JP 2017202652 A JP2017202652 A JP 2017202652A JP 2019074493 A JP2019074493 A JP 2019074493A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
deterioration determination
pump cell
gas
sensor
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
JP2017202652A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6819538B2 (en
Inventor
忠勝 小薮
Tadakatsu Koyabu
忠勝 小薮
勇樹 村山
Yuuki Murayama
勇樹 村山
竜三 加山
Ryuzo Kayama
竜三 加山
優 村田
Masaru Murata
優 村田
学 吉留
Manabu Yoshitome
学 吉留
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.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso 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 Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2017202652A priority Critical patent/JP6819538B2/en
Priority to PCT/JP2018/035732 priority patent/WO2019077954A1/en
Priority to DE112018004639.7T priority patent/DE112018004639T5/en
Publication of JP2019074493A publication Critical patent/JP2019074493A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6819538B2 publication Critical patent/JP6819538B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/222Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/146Introducing 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 NOx content or concentration
    • F02D41/1461Introducing 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 NOx content or concentration of the exhaust gases emitted by the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/146Introducing 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 NOx content or concentration
    • F02D41/1463Introducing 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 NOx content or concentration of the exhaust gases downstream of exhaust gas treatment apparatus
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416Systems
    • G01N27/417Systems using cells, i.e. more than one cell and probes with solid electrolytes
    • G01N27/4175Calibrating or checking the analyser
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
    • G01N33/0036Specially adapted to detect a particular component
    • G01N33/0037Specially adapted to detect a particular component for NOx
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/007Arrangements to check the analyser
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/026Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting NOx
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Abstract

To perform appropriate concentration detection after an oxygen concentration has increased for determination of degradation of a gas sensor.SOLUTION: A gas sensor of the present invention comprises a pump cell for adjusting an oxygen concentration in a gas chamber by voltage application, and a sensor cell for detecting the concentration of a specific gas component from the gas being detected after oxygen concentration adjustment by the pump cell. SCUs 31-33 comprise: a first voltage switching unit M11 for switching the pump cell application voltage from a first voltage to a second voltage lower than the first voltage; a degradation determination processing unit M12 which, when the pump cell application voltage is switched from the first voltage to the second voltage, acquires a degradation determination parameter for determining sensor degradation on the basis of output of the sensor cell, and determines the degradation of the gas sensor on the basis of the degradation determination parameter; and a second voltage switching unit M13 for switching the pump cell application voltage after degradation determination by the degradation determination processing unit M12 to a third voltage higher than the first voltage.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、ガスセンサ制御装置に関するものである。   The present invention relates to a gas sensor control device.

内燃機関の排気などの被検出ガス中の特定ガス成分の濃度を検出するガスセンサとして、NOx(窒素酸化物)濃度を検出するNOxセンサが知られている。NOxセンサは、例えば特許文献1に記載されるように、ポンプセル、モニタセル及びセンサセルからなる3セル構造を有しており、ポンプセルは、ガス室内に導入された排気中の酸素の排出又は汲み出しを行い、モニタセルは、ポンプセル通過後のガス室内の残留酸素濃度を検出し、センサセルは、ポンプセルを通過した後のガスからNOx濃度を検出する。   As a gas sensor for detecting the concentration of a specific gas component in a gas to be detected such as exhaust gas of an internal combustion engine, a NOx sensor for detecting the concentration of NOx (nitrogen oxide) is known. For example, as described in Patent Document 1, the NOx sensor has a three-cell structure consisting of a pump cell, a monitor cell, and a sensor cell, and the pump cell discharges or pumps out oxygen in the exhaust introduced into the gas chamber. The monitor cell detects the residual oxygen concentration in the gas chamber after passing through the pump cell, and the sensor cell detects the NOx concentration from the gas after passing through the pump cell.

NOxセンサが劣化すると正確なNOx濃度が検出できなくなり、その結果、NOxセンサが自動車の排気系に設置される場合には排気エミッションが悪化するなどの不具合が生じるおそれがある。そこで従来、NOxセンサの劣化診断手法が提案されており、例えば特許文献1には、ポンプセルへの印加電圧を強制的に切り替えて、このときのセンサセル出力の変化量に基づいてNOxセンサの劣化を診断する手法が開示されている。   When the NOx sensor is deteriorated, the accurate NOx concentration can not be detected. As a result, when the NOx sensor is installed in the exhaust system of a car, there is a possibility that problems such as deterioration of exhaust emission may occur. Therefore, conventionally, a method for diagnosing deterioration of the NOx sensor has been proposed. For example, in Patent Document 1, the voltage applied to the pump cell is forcibly switched, and deterioration of the NOx sensor is detected based on the amount of change in sensor cell output at this time. Techniques for diagnosing are disclosed.

特開2009−175013号公報JP, 2009-175013, A

ところで、上記従来の劣化診断手法は、ポンプセル印加電圧の切り替えによりガス室内の残留酸素濃度を意図的に増加させ、その酸素濃度の変化に伴うセンサセルの過渡応答に基づきセンサセルの劣化診断を実施するものであるが、劣化診断の終了後には、ガス室内の酸素濃度が過多の状態にあるため、劣化診断後にNOx濃度の検出を開始する場合において検出精度に悪影響が及ぶことが懸念される。また、ガス室内を所望の低酸素濃度にするには時間を要するため、NOx濃度の検出開始が遅れることが懸念される。   By the way, in the conventional degradation diagnosis method, the residual oxygen concentration in the gas chamber is intentionally increased by switching the pump cell applied voltage, and the degradation diagnosis of the sensor cell is performed based on the transient response of the sensor cell accompanying the change of the oxygen concentration. However, since the oxygen concentration in the gas chamber is excessive after the completion of the deterioration diagnosis, there is a concern that the detection accuracy may be adversely affected when the detection of the NOx concentration is started after the deterioration diagnosis. In addition, since it takes time to bring the gas chamber into the desired low oxygen concentration, it is feared that the start of detection of the NOx concentration will be delayed.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、ガスセンサの劣化判定のための酸素濃度増加後において適正なる濃度検出を実施することができるガスセンサ制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and a main object of the present invention is to provide a gas sensor control device capable of performing appropriate concentration detection after an increase in oxygen concentration for determining deterioration of a gas sensor. is there.

上記課題を解決するために、本手段は、
ガス室(61)内に導入された被検出ガス中の酸素濃度を電圧印加により調整するポンプセル(41)と、前記ポンプセルにより酸素濃度が調整された後の前記被検出ガスから特定ガス成分の濃度を検出するセンサセル(42)とを有するガスセンサ(21〜23)に適用され、前記ガスセンサに関する制御を実施するガスセンサ制御装置(31〜33,35)であって、
前記ポンプセルに印加されるポンプセル印加電圧を、第1電圧からその第1電圧よりも低い第2電圧に切り替える第1電圧切替部と、
前記第1電圧切替部により前記ポンプセル印加電圧が前記第1電圧から前記第2電圧に切り替えられる場合に、前記ガスセンサの劣化を判定するための劣化判定パラメータを前記センサセルの出力に基づいて取得し、その劣化判定パラメータに基づいて、前記ガスセンサの劣化判定を実施する劣化判定処理部と、
前記劣化判定処理部によるパラメータ取得又は劣化判定の処理後において、前記ポンプセル印加電圧を、前記第1電圧よりも高い第3電圧に切り替える第2電圧切替部と、
を備える。
In order to solve the above problems, this means
A pump cell (41) for adjusting the oxygen concentration in the gas to be detected introduced into the gas chamber (61) by voltage application, and a concentration of a specific gas component from the gas to be detected after the oxygen concentration is adjusted by the pump cell A gas sensor control device (31 to 33, 35) that is applied to a gas sensor (21 to 23) having a sensor cell (42) for detecting
A first voltage switching unit configured to switch a pump cell applied voltage applied to the pump cell from a first voltage to a second voltage lower than the first voltage;
When the voltage applied to the pump cell is switched from the first voltage to the second voltage by the first voltage switching unit, a deterioration determination parameter for determining the deterioration of the gas sensor is acquired based on the output of the sensor cell, A deterioration determination processing unit that performs the deterioration determination of the gas sensor based on the deterioration determination parameter;
A second voltage switching unit configured to switch the voltage applied to the pump cell to a third voltage higher than the first voltage after processing for parameter acquisition or deterioration determination by the deterioration determination processing unit;
Equipped with

上記構成では、ガスセンサの劣化判定に際し、ポンプセル印加電圧が、第1電圧からその第1電圧よりも低い第2電圧に切り替えられる。そして、ポンプセル印加電圧が第1電圧から第2電圧に切り替えられた状態で、ガスセンサの劣化判定のための劣化判定パラメータがセンサセルの出力に基づいて取得され、その劣化判定パラメータに基づいて、ガスセンサの劣化判定が実施される。かかる場合、ポンプセル印加電圧が低電圧側に切り替えられると、酸素くみ出し量が減り、ガス室内の酸素濃度が増加する。そのため、パラメータ取得後又は劣化判定後においては、ガス室内が酸素過多の状態になり、その後に特定ガス成分の濃度検出が行われる場合に、その濃度検出に悪影響が及ぶことが懸念される。   In the above configuration, the pump cell applied voltage is switched from the first voltage to the second voltage lower than the first voltage in determining the deterioration of the gas sensor. Then, with the pump cell applied voltage switched from the first voltage to the second voltage, the deterioration determination parameter for determining the deterioration of the gas sensor is obtained based on the output of the sensor cell, and based on the deterioration determination parameter, The deterioration determination is performed. In such a case, when the voltage applied to the pump cell is switched to the low voltage side, the amount of pumped oxygen decreases and the oxygen concentration in the gas chamber increases. Therefore, after parameter acquisition or deterioration determination, if the gas chamber is in an oxygen excess state and concentration detection of a specific gas component is subsequently performed, there is a concern that the concentration detection will be adversely affected.

この点、上記構成によれば、パラメータ取得又は劣化判定の処理後において、ポンプセル印加電圧が劣化判定開始前の第1電圧よりも高い第3電圧に切り替えられる。そのため、パラメータ取得又は劣化判定の処理後においてガス室内での酸素過多状態がいち早く解消され、その処理後に特定ガス成分の濃度検出が行われる場合において、検出精度が低下したり、濃度検出開始が過剰に遅れたりするといった不都合を抑制できる。その結果、ガスセンサの劣化判定のための酸素濃度増加後において適正なる濃度検出を実施することができる。   In this respect, according to the above configuration, after the parameter acquisition or the deterioration determination process, the pump cell applied voltage is switched to the third voltage higher than the first voltage before the deterioration determination start. Therefore, after the parameter acquisition or deterioration determination processing, the oxygen excess state in the gas chamber is quickly resolved, and when the concentration detection of the specific gas component is performed after the processing, the detection accuracy decreases or the concentration detection start is excessive. It is possible to suppress the inconvenience of being late. As a result, it is possible to carry out appropriate concentration detection after the increase in oxygen concentration for determining the deterioration of the gas sensor.

なお、「劣化判定処理部によるパラメータ取得又は劣化判定の処理後」は、パラメータ取得を完了した後又はセンサ劣化判定を完了した後である以外に、パラメータ取得の実施途中又はセンサ劣化判定の実施途中でその処理が中断された後を含むものとしている。   Note that “after processing of parameter acquisition or deterioration determination by the deterioration determination processing unit” is during parameter acquisition or sensor deterioration determination except after parameter acquisition is completed or after sensor deterioration determination is completed. And after the process was interrupted.

エンジン排気系のシステム構成を示す図。The figure which shows the system configuration of an engine exhaust system. NOxセンサの構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of a NOx sensor. 図2のIII−III断面を示す断面図。Sectional drawing which shows the III-III cross section of FIG. NOxセンサの劣化に伴うセンサセル出力の過渡特性の変化を説明するための図。The figure for demonstrating the change of the transient characteristic of the sensor cell output accompanying degradation of a NOx sensor. SCU及びECUの機能ブロック図。Functional block diagram of SCU and ECU. センサセルの劣化判定の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the processing procedure of deterioration decision of the sensor cell. 反応速度比と劣化率との関係を示す図。The figure which shows the relationship between reaction rate ratio and a degradation rate. ポンプセル印加電圧の切替に伴うセンサセル電流の変化を示すタイムチャート。The time chart which shows change of sensor cell current accompanying switching of pump cell impressed voltage. (a)はポンプセル電流の変化量ΔIpと第3電圧V3との関係を示す図、(b)はポンプセル電流の変化量ΔIpと電圧印加時間Taとの関係を示す図。(A) is a figure which shows relationship with change amount (DELTA) Ip of pump cell current, and 3rd voltage V3, (b) is a figure which shows relationship with change amount (DELTA) Ip of pump cell current, and voltage application time Ta. 劣化判定時におけるポンプセル印加電圧とセンサセル電流との変化を示すタイムチャート。The time chart which shows change of pump cell impressed voltage at the time of degradation judging, and sensor cell current. 他のNOxセンサの構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of another NOx sensor.

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、車載のディーゼルエンジンから排出される排気を被検出ガスとし、その排気中のNOx濃度をNOxセンサにより検出するシステムにおいて、NOxセンサに関する制御を実施するガスセンサ制御装置を具体化するものとしている。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一又は均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。   Hereinafter, embodiments will be described based on the drawings. In this embodiment, in a system in which exhaust gas discharged from a diesel engine mounted on a vehicle is used as a gas to be detected, and the concentration of NOx in the exhaust gas is detected by a NOx sensor, a gas sensor control device for implementing control related to the NOx sensor is embodied. And In addition, in the following each embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the mutually same or equal part in the figure, and the description is used about the part of the same code | symbol.

図1に示すように、ディーゼルエンジンであるエンジン10の排気側には、排気を浄化する排気浄化システムが設けられている。排気浄化システムの構成として、エンジン10には排気通路を形成する排気管11が接続されており、その排気管11には、エンジン10側から順に酸化触媒コンバータ12と選択還元触媒コンバータ(以下、SCR触媒コンバータ13という)とが設けられている。酸化触媒コンバータ12は、ディーゼル酸化触媒14と、DPF(Diesel Particulate Filter)15とを有している。SCR触媒コンバータ13は、選択還元型の触媒としてSCR触媒16を有している。また、排気管11において酸化触媒コンバータ12とSCR触媒コンバータ13との間には、還元剤としての尿素水(尿素水溶液)を排気管11内に添加供給するための尿素水添加弁17が設けられている。   As shown in FIG. 1, an exhaust gas purification system for purifying the exhaust gas is provided on the exhaust side of the engine 10 which is a diesel engine. As a configuration of the exhaust purification system, an exhaust pipe 11 forming an exhaust passage is connected to the engine 10, and an oxidation catalytic converter 12 and a selective reduction catalytic converter (hereinafter referred to as SCR) are connected to the exhaust pipe 11 sequentially from the engine 10 side. A catalytic converter 13) is provided. The oxidation catalytic converter 12 includes a diesel oxidation catalyst 14 and a DPF (Diesel Particulate Filter) 15. The SCR catalytic converter 13 has an SCR catalyst 16 as a selective reduction catalyst. Further, a urea water addition valve 17 for adding and supplying urea water (urea aqueous solution) as a reducing agent into the exhaust pipe 11 is provided between the oxidation catalytic converter 12 and the SCR catalytic converter 13 in the exhaust pipe 11 ing.

酸化触媒コンバータ12において、ディーゼル酸化触媒14は、主としてセラミック製の担体と、酸化アルミニウム、二酸化セリウム及び二酸化ジルコニウムを成分とする酸化物混合物、並びに白金、パラジウム、ロジウムといった貴金属触媒で構成されている。ディーゼル酸化触媒14は、排気に含まれる炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物などを酸化させ浄化する。また、ディーゼル酸化触媒14は、触媒反応の際に発生する熱により排気温度を上昇させる。   In the oxidation catalytic converter 12, the diesel oxidation catalyst 14 is mainly composed of a ceramic support, an oxide mixture containing aluminum oxide, cerium dioxide and zirconium dioxide as components, and a noble metal catalyst such as platinum, palladium, rhodium. The diesel oxidation catalyst 14 oxidizes and purifies hydrocarbons, carbon monoxide, nitrogen oxides and the like contained in the exhaust gas. Further, the diesel oxidation catalyst 14 raises the exhaust gas temperature by the heat generated during the catalytic reaction.

DPF15は、ハニカム構造体により形成され、多孔質セラミックに白金やパラジウムなどの白金族触媒が担持されることで構成されている。DPF15は、排気中に含まれる粒子状物質をハニカム構造体の隔壁に堆積させることで捕集する。堆積した粒子状物質は、燃焼によって酸化され浄化される。この燃焼には、ディーゼル酸化触媒14における温度上昇や、添加剤による粒子状物質の燃焼温度低下が利用される。   The DPF 15 is formed of a honeycomb structure, and is configured by supporting a platinum group catalyst such as platinum or palladium on a porous ceramic. The DPF 15 collects particulate matter contained in the exhaust gas by depositing the particulate matter on the partition walls of the honeycomb structure. The deposited particulate matter is oxidized and purified by combustion. For this combustion, the temperature rise in the diesel oxidation catalyst 14 and the combustion temperature fall of the particulate matter due to the additive are used.

SCR触媒コンバータ13は、酸化触媒コンバータ12の後処理装置としてNOxを窒素と水に還元する装置であって、SCR触媒16としては、例えばゼオライト又はアルミナなどの基材表面にPtなどの貴金属を担持した触媒が用いられる。SCR触媒16は、触媒温度が活性温度域にある場合に、還元剤としての尿素が添加されることによりNOxを還元浄化する。   The SCR catalytic converter 13 is an apparatus for reducing NOx to nitrogen and water as a post-treatment device for the oxidation catalytic converter 12, and as the SCR catalyst 16, for example, noble metal such as Pt is supported on the substrate surface such as zeolite or alumina. The catalyst is used. The SCR catalyst 16 reduces and purifies NOx by the addition of urea as a reducing agent when the catalyst temperature is in the active temperature range.

排気管11において、酸化触媒コンバータ12の上流側、酸化触媒コンバータ12とSCR触媒コンバータ13との間であって尿素水添加弁17の上流側、SCR触媒コンバータ13の下流側には、ガスセンサとして限界電流式のNOxセンサ21,22,23がそれぞれ設けられている。NOxセンサ21〜23は、それぞれの検出位置において排気中のNOx濃度を検出する。なお、エンジン排気系におけるNOxセンサの位置及び個数は任意でよい。   In the exhaust pipe 11, the upstream side of the oxidation catalytic converter 12, between the oxidation catalytic converter 12 and the SCR catalytic converter 13 and the upstream side of the urea water addition valve 17 and the downstream side of the SCR catalytic converter 13 are limited as gas sensors Current-type NOx sensors 21, 22, 23 are provided respectively. The NOx sensors 21 to 23 detect the concentration of NOx in the exhaust gas at each detection position. The position and number of NOx sensors in the engine exhaust system may be arbitrary.

NOxセンサ21〜23には、それぞれSCU(Sensor Control Unit)31,32,33が接続されており、NOxセンサ21〜23の検出信号は、センサごとにSCU31〜33に適宜出力される。SCU31〜33は、CPUや各種メモリを有するマイコンとその周辺回路とを具備する電子制御装置であり、NOxセンサ21〜23の検出信号(限界電流信号)に基づいて、排気中の酸素(O2)濃度や特定ガス成分の濃度としてのNOx濃度等を算出する。   SCU (Sensor Control Unit) 31, 32, and 33 are connected to the NOx sensors 21 to 23, respectively, and detection signals of the NOx sensors 21 to 23 are appropriately output to the SCUs 31 to 33 for each sensor. The SCUs 31 to 33 are electronic control units comprising a microcomputer having a CPU and various memories and their peripheral circuits, and based on the detection signals (limit current signals) of the NOx sensors 21 to 23, oxygen in exhaust gas (O2) The concentration or NOx concentration as the concentration of the specific gas component is calculated.

SCU31〜33は、CANバス等の通信線34に接続され、その通信線34を介して各種ECU(例えばエンジンECU35)に接続されている。つまり、SCU31〜33とエンジンECU35とは通信線34を用いて相互に情報の授受が可能となっている。SCU31〜33からエンジンECU35に対しては、例えば排気中の酸素濃度やNOx濃度の情報が送信される。エンジンECU35は、CPUや各種メモリを有するマイコンとその周辺回路とを具備する電子制御装置であり、エンジン10や排気系の各種装置を制御する。エンジンECU35は、例えばアクセル開度やエンジン回転速度に基づいて燃料噴射制御等を実施する。   The SCUs 31 to 33 are connected to a communication line 34 such as a CAN bus, and are connected to various ECUs (for example, the engine ECU 35) via the communication line 34. That is, the SCUs 31 to 33 and the engine ECU 35 can exchange information with each other using the communication line 34. For example, information of oxygen concentration and NOx concentration in exhaust gas is transmitted from the SCUs 31 to 33 to the engine ECU 35. The engine ECU 35 is an electronic control unit equipped with a microcomputer having a CPU and various memories and its peripheral circuits, and controls the engine 10 and various devices of the exhaust system. The engine ECU 35 implements fuel injection control and the like based on, for example, the accelerator opening degree and the engine rotational speed.

また、エンジンECU35は、各NOxセンサ21〜23により検出されるNOx濃度に基づいて、尿素水添加弁17による尿素水添加の制御を実施する。その尿素水添加の制御を略述すると、エンジンECU35は、SCR触媒コンバータ13の上流側のNOxセンサ21,22により検出されるNOx濃度に基づいて尿素水添加量を算出するとともに、SCR触媒コンバータ13の下流側のNOxセンサ23により検出されるNOx濃度が極力小さい値となるように尿素水添加量をフィードバック補正する。そして、その尿素水添加量に基づいて、尿素水添加弁17の駆動を制御する。   The engine ECU 35 also controls addition of urea water by the urea water addition valve 17 based on the NOx concentration detected by each of the NOx sensors 21-23. The engine ECU 35 calculates the urea water addition amount based on the NOx concentration detected by the NOx sensors 21 and 22 on the upstream side of the SCR catalytic converter 13. The urea water addition amount is feedback corrected so that the NOx concentration detected by the NOx sensor 23 on the downstream side of the above becomes as small as possible. Then, the drive of the urea water addition valve 17 is controlled based on the urea water addition amount.

上記に加え、エンジンECU35は、車両の減速時、すなわちアクセルオフ時に燃料噴射弁による燃料噴射を停止する燃料カットを実施する一方で、車両走行状態等に応じてエンジン10の自動停止及び再始動を行う、いわゆるアイドリングストップ制御を実施する。燃料カットにより、一時的な燃料噴射の停止が行われ、エンジン自動停止により、エンジン10の一時的な運転停止が行われる。アイドリングストップ制御は、周知のとおり車速やアクセル操作、ブレーキ操作に関する所定の自動停止条件の成立によりエンジンを自動停止させ、かつその自動停止状態下で、アクセル操作やブレーキ操作に関する所定の再始動条件の成立によりエンジンを再始動させるものである。   In addition to the above, the engine ECU 35 performs fuel cut to stop fuel injection by the fuel injection valve when the vehicle decelerates, that is, when the accelerator is off, while automatically stopping and restarting the engine 10 according to the vehicle traveling state and the like. Perform so-called idling stop control. The fuel cut temporarily stops the fuel injection, and the automatic engine stop temporarily shuts down the engine 10. In the idling stop control, as is well known, the engine is automatically stopped by the establishment of a predetermined automatic stop condition for vehicle speed, accelerator operation and brake operation, and under the automatic stop state, predetermined restart conditions for accelerator operation and brake operation are The engine is restarted upon establishment.

次に、NOxセンサ21〜23の構成について説明する。各NOxセンサ21〜23はいずれも同じ構成を有しており、ここではNOxセンサ21についてその構成を説明する。図2及び図3は、NOxセンサ21を構成するセンサ素子40の内部構造を示す図である。なお、図の左右方向がセンサ素子40の長手方向であり、図の左側が素子先端側である。センサ素子40は、ポンプセル41、センサセル42及びモニタセル43からなる、いわゆる3セル構造を有している。なお、モニタセル43は、ポンプセル41同様、ガス中の酸素排出の機能を具備しており、補助ポンプセル又は第2ポンプセルと称される場合もある。   Next, the configurations of the NOx sensors 21 to 23 will be described. Each of the NOx sensors 21 to 23 has the same configuration, and the configuration of the NOx sensor 21 will be described here. FIGS. 2 and 3 are views showing the internal structure of the sensor element 40 constituting the NOx sensor 21. FIG. The left and right direction of the drawing is the longitudinal direction of the sensor element 40, and the left side of the drawing is the element tip side. The sensor element 40 has a so-called three-cell structure including a pump cell 41, a sensor cell 42 and a monitor cell 43. The monitor cell 43, like the pump cell 41, has a function of discharging oxygen in gas, and may be referred to as an auxiliary pump cell or a second pump cell.

センサ素子40は、アルミナ等の絶縁体よりなる第1本体部51及び第2本体部52と、それら本体部51,52の間に配置される固体電解質体53と、拡散抵抗体54と、ポンプセル電極55と、センサセル電極56と、モニタセル電極57と、共通電極58と、ヒータ59とを備えている。第1本体部51と固体電解質体53との間に、濃度計側室であるガス室61が形成され、第2本体部52と固体電解質体53との間に、基準ガス室である大気室62が形成されている。   The sensor element 40 includes a first main body 51 and a second main body 52 made of an insulator such as alumina, a solid electrolyte body 53 disposed between the main bodies 51 and 52, a diffusion resistor 54, and a pump cell. An electrode 55, a sensor cell electrode 56, a monitor cell electrode 57, a common electrode 58, and a heater 59 are provided. A gas chamber 61, which is a densitometer-side chamber, is formed between the first main body 51 and the solid electrolyte body 53, and an air chamber 62, which is a reference gas room, between the second main body 52 and the solid electrolyte body 53. Is formed.

ポンプセル41は、ガス室61内に導入された排気中の酸素濃度を調整するものであり、ポンプセル電極55と共通電極58と固体電解質体53の一部とにより形成されている。センサセル42は、センサセル電極56と共通電極58との間に流れる酸素イオン電流に基づいてガス室61における所定のガス成分の濃度(NOx濃度)を検出するものであり、センサセル電極56と共通電極58と固体電解質体53の一部とにより形成されている。モニタセル43は、モニタセル電極57と共通電極58との間に流れる酸素イオン電流に基づいてガス室61における残留酸素濃度を検出するものであり、モニタセル電極57と共通電極58と固体電解質体53の一部とにより形成されている。   The pump cell 41 is for adjusting the oxygen concentration in the exhaust introduced into the gas chamber 61, and is formed by the pump cell electrode 55, the common electrode 58 and a part of the solid electrolyte body 53. The sensor cell 42 detects the concentration (NOx concentration) of a predetermined gas component in the gas chamber 61 based on the oxygen ion current flowing between the sensor cell electrode 56 and the common electrode 58. The sensor cell electrode 56 and the common electrode 58 And a part of the solid electrolyte body 53. The monitor cell 43 detects the residual oxygen concentration in the gas chamber 61 based on the oxygen ion current flowing between the monitor cell electrode 57 and the common electrode 58, and one of the monitor cell electrode 57, the common electrode 58 and the solid electrolyte body 53. It is formed by the part.

固体電解質体53は板状の部材であって、酸化ジルコニア等の酸素イオン伝導性固体電解質材料によって構成されている。第1本体部51と第2本体部52とは、固体電解質体53を挟んでその両側に配置されている。第1本体部51は、固体電解質体53の側が段差状となっており、その段差により形成された凹部がガス室61となっている。第1本体部51の凹部の一側面は開放されており、その開放された一側面に拡散抵抗体54が配置されている。拡散抵抗体54は、多孔質材料又は細孔が形成された材料よりなる。拡散抵抗体54の作用により、ガス室61に導入される排気の速度が律せされる。   The solid electrolyte body 53 is a plate-like member, and is made of an oxygen ion conductive solid electrolyte material such as zirconia oxide. The first main body portion 51 and the second main body portion 52 are disposed on both sides of the solid electrolyte body 53. The first main body portion 51 has a step shape on the side of the solid electrolyte body 53, and a recess formed by the step is a gas chamber 61. One side surface of the concave portion of the first main body 51 is open, and the diffusion resistor 54 is disposed on the open side surface. The diffusion resistor 54 is made of a porous material or a material in which pores are formed. The action of the diffusion resistor 54 regulates the speed of the exhaust introduced into the gas chamber 61.

第2本体部52も同様に、固体電解質体53の側が段差状となっており、その段差により形成された凹部が大気室62なっている。大気室62の一側面は開放されている。固体電解質体53側から大気室62内に導入される気体は大気に放出される。   Similarly, in the second main body portion 52, the side of the solid electrolyte body 53 is in the form of a step, and the recess formed by the step is the air chamber 62. One side of the atmosphere chamber 62 is open. The gas introduced into the atmosphere chamber 62 from the solid electrolyte body 53 side is released to the atmosphere.

固体電解質体53においてガス室61に臨む面には、陰極側のポンプセル電極55とセンサセル電極56とモニタセル電極57とが設けられている。この場合、ポンプセル電極55は、拡散抵抗体54に近いガス室61の入口側、すなわちガス室61内の上流側に配置され、センサセル電極56及びモニタセル電極57は、ポンプセル電極55を挟んで拡散抵抗体54の反対側、すなわちガス室61内の下流側に配置されている。ポンプセル電極55は、センサセル電極56及びモニタセル電極57に比べて大きい表面積を有する。センサセル電極56及びモニタセル電極57は、互いに近接した位置であって、排気の流れ方向に対して同等となる位置に並べて配置されている。ポンプセル電極55とモニタセル電極57とは、NOxに不活性なAu−Pt等の貴金属からなる電極(NOxを分解し難い電極)であるのに対し、センサセル電極56はNOxに活性な白金Pt、ロジウムRh等の貴金属からなる電極である。   A pump cell electrode 55 on the cathode side, a sensor cell electrode 56 and a monitor cell electrode 57 are provided on the surface of the solid electrolyte body 53 facing the gas chamber 61. In this case, the pump cell electrode 55 is disposed on the inlet side of the gas chamber 61 near the diffusion resistor 54, that is, on the upstream side in the gas chamber 61, and the sensor cell electrode 56 and the monitor cell electrode 57 sandwich the pump cell electrode 55 and diffuse resistance. It is disposed on the opposite side of the body 54, that is, on the downstream side in the gas chamber 61. The pump cell electrode 55 has a large surface area as compared to the sensor cell electrode 56 and the monitor cell electrode 57. The sensor cell electrode 56 and the monitor cell electrode 57 are arranged close to each other and at the same position as the exhaust flow direction. While the pump cell electrode 55 and the monitor cell electrode 57 are electrodes made of noble metals such as Au-Pt inert to NOx (electrodes that are difficult to decompose NOx), the sensor cell electrode 56 is platinum Pt or rhodium active to NOx. It is an electrode made of a noble metal such as Rh.

また、固体電解質体53において大気室62に臨む面には、陰極側の各電極55〜57に対応する位置に、陽極側となる共通電極58が設けられている。   Further, on the surface of the solid electrolyte body 53 facing the atmosphere chamber 62, a common electrode 58 to be the anode side is provided at a position corresponding to each of the electrodes 55 to 57 on the cathode side.

ポンプセル電極55と共通電極58との間に電圧が印加されると、ガス室61内の排気中に含まれる酸素が陰極側のポンプセル電極55にてイオン化される。そして、酸素イオンが陽極側の共通電極58に向けて固体電解質体53内を移動し、共通電極58において電荷が放出されることで酸素となり、大気室62に排出される。これにより、ガス室61内が所定の低酸素状態に保持される。   When a voltage is applied between the pump cell electrode 55 and the common electrode 58, oxygen contained in the exhaust gas in the gas chamber 61 is ionized by the pump cell electrode 55 on the cathode side. Then, oxygen ions move in the solid electrolyte body 53 toward the common electrode 58 on the anode side, and the charge is released from the common electrode 58 to be oxygen, which is discharged to the atmosphere chamber 62. Thus, the inside of the gas chamber 61 is maintained in a predetermined low oxygen state.

ポンプセル41の印加電圧(すなわちポンプセル電極55と共通電極58との間の印加電圧)が高いほど、ポンプセル41によって排気中から排出される酸素の量が多くなる。逆にポンプセル41の印加電圧が低いほど、ポンプセル41によって排気から排出される酸素の量が少なくなる。したがって、ポンプセル41の印加電圧を増減することで、後段のセンサセル42及びモニタセル43に流れる排気中の残留酸素の量を増減させることができる。本実施形態では、ポンプセル41に印加される電圧をポンプセル印加電圧Vpとし、ポンプセル41の電圧印加状態で出力される電流をポンプセル電流Ipとする。   As the applied voltage of the pump cell 41 (ie, the applied voltage between the pump cell electrode 55 and the common electrode 58) is higher, the amount of oxygen exhausted from the exhaust by the pump cell 41 is larger. Conversely, as the voltage applied to the pump cell 41 is lower, the amount of oxygen exhausted from the exhaust by the pump cell 41 is smaller. Therefore, by increasing or decreasing the voltage applied to the pump cell 41, the amount of residual oxygen in the exhaust gas flowing to the sensor cell 42 and the monitor cell 43 in the subsequent stage can be increased or decreased. In the present embodiment, the voltage applied to the pump cell 41 is referred to as a pump cell applied voltage Vp, and the current output in the voltage applied state of the pump cell 41 is referred to as a pump cell current Ip.

モニタセル43は、ポンプセル41により酸素が排出された状態でガス室61内に残留する酸素濃度を検出する。このとき、モニタセル43は、残留酸素濃度の検出信号として、電圧印加に伴い生じる電流信号、又はガス室61内の残留酸素濃度に応じた起電力信号を出力する。モニタセル43の出力は、SCU31〜33においてモニタセル電流Im、又はモニタセル起電力Vmとして取得される。   The monitor cell 43 detects the concentration of oxygen remaining in the gas chamber 61 in a state where oxygen is discharged by the pump cell 41. At this time, the monitor cell 43 outputs, as a detection signal of the residual oxygen concentration, an electric current signal generated by voltage application or an electromotive force signal according to the residual oxygen concentration in the gas chamber 61. The output of the monitor cell 43 is acquired as a monitor cell current Im or a monitor cell electromotive force Vm in the SCUs 31 to 33.

センサセル42は、ポンプセル41により酸素が排出された状態で、電圧印加に伴い排気中のNOxを還元分解し、ガス室61内のNOx濃度及び残留酸素濃度に応じた電流信号を出力する。センサセル42の出力は、SCU31〜33においてセンサセル電流Isとして取得される。SCU31〜33では、センサセル電流Isにより、排気中のNOx濃度が算出される。   In a state where oxygen is discharged by the pump cell 41, the sensor cell 42 reductively decomposes NOx in the exhaust gas with voltage application, and outputs a current signal according to the concentration of NOx and the concentration of residual oxygen in the gas chamber 61. The output of the sensor cell 42 is acquired as the sensor cell current Is in the SCUs 31 to 33. In the SCUs 31 to 33, the NOx concentration in the exhaust is calculated by the sensor cell current Is.

ところで、センサセル42では、経年劣化等の影響によって、排気中の被検出ガスの濃度が同一であっても、その出力であるセンサセル電流Isの過渡応答性が変化する傾向がある。この傾向について図4を参照して説明する。図4には、(a)ポンプセル印加電圧Vp、(b)ポンプセル電流Ip、(c)センサセル電流Isの時間推移が模式的に示されている。   In the sensor cell 42, the transient response of the sensor cell current Is, which is the output of the sensor cell 42, tends to change even if the concentration of the detection gas in the exhaust gas is the same, due to the influence of aging and the like. This tendency will be described with reference to FIG. FIG. 4 schematically shows temporal changes of (a) pump cell applied voltage Vp, (b) pump cell current Ip, and (c) sensor cell current Is.

図4において、時刻t1以前はポンプセル印加電圧Vpが第1電圧V1であり、ポンプセル41によって酸素が汲み出されていることにより、ガス室61内が所定の低酸素濃度の状態になっている。この状態は、NOx濃度検出を可能とする状態である。   In FIG. 4, before time t1, the pump cell applied voltage Vp is the first voltage V1, and oxygen is pumped out by the pump cell 41, so that the inside of the gas chamber 61 is in a predetermined low oxygen concentration state. This state is a state in which the NOx concentration can be detected.

そして、時刻t1では、ポンプセル印加電圧Vpが第1電圧V1からそれよりも低電圧の第2電圧V2にステップ状に切り替えられている(V1>V2)。これにより、ポンプセル電流Ipが減少する側に変化し、ガス室61内の残留酸素濃度が増大される。このとき、ポンプセル電流Ipは、Ip1からテーリングを伴って変化し、Ip2に収束する。センサセル42では、残留酸素濃度の増大に応じて、センサセル電流Isが過渡応答を経て定常値まで増大する。   Then, at time t1, the pump cell applied voltage Vp is switched in a step-like manner from the first voltage V1 to the second voltage V2 which is lower than that (V1> V2). As a result, the pump cell current Ip changes to a decreasing side, and the residual oxygen concentration in the gas chamber 61 is increased. At this time, the pump cell current Ip changes from Ip1 along with tailing and converges to Ip2. In the sensor cell 42, the sensor cell current Is increases to a steady value through a transient response according to the increase of the residual oxygen concentration.

図4(c)には、ポンプセル印加電圧Vpの低減に応じたセンサセル電流Isの過渡応答特性が、NOxセンサ製造時の特性(初期特性)と、NOxセンサ劣化時の特性(劣化後特性)との2種類で示されている。実線が初期特性を示し、一点鎖線が劣化時特性を示す。図4(c)には、センサセル42に供給される排気が同一の酸素濃度である場合において、センサセル電流Isの初期特性と劣化時特性とに差異が生じることが示されている。この場合、第一に、劣化時特性の定常値が初期特性の定常値より低減する傾向がある。第二に、劣化時特性の立ち上がりが初期特性のものより遅くなる傾向がある。例えば過渡変化中の所定期間での間の特性の傾きをみると、劣化時特性の傾きA1は、初期特性の傾きA0より緩くなる。これらの傾向は、センサセル42の劣化が進むほど顕著になる。   In FIG. 4C, the transient response characteristics of the sensor cell current Is according to the reduction of the pump cell applied voltage Vp are the characteristics at the time of manufacturing the NOx sensor (initial characteristics) and the characteristics at the time of NOx sensor deterioration (post-deterioration characteristics). Are shown in two types. The solid line indicates the initial characteristic, and the dashed line indicates the deterioration characteristic. FIG. 4C shows that when the exhaust gas supplied to the sensor cell 42 has the same oxygen concentration, a difference occurs between the initial characteristic and the deterioration characteristic of the sensor cell current Is. In this case, first, the steady-state value of the deterioration characteristic tends to be smaller than the steady-state value of the initial characteristic. Second, there is a tendency for the rise time of the deterioration characteristics to be later than that of the initial characteristics. For example, when looking at the slope of the characteristic during the predetermined period during the transient change, the slope A1 of the characteristic at the time of deterioration becomes looser than the slope A0 of the initial characteristic. These tendencies become more remarkable as the deterioration of the sensor cell 42 progresses.

このように、センサセル42は初期特性から劣化すると出力値に上記傾向が現れるため、本実施形態では、その出力値に基づいてセンサセル42の劣化判定を行っている。当該劣化判定に基づきセンサセル42の劣化状態を確認する。そして、これによりNOx濃度検出の精度を向上させ、排気エミッションの悪化を抑制することができる。   As described above, when the sensor cell 42 is deteriorated from the initial characteristics, the above tendency appears in the output value. Therefore, in the present embodiment, the deterioration determination of the sensor cell 42 is performed based on the output value. The deterioration state of the sensor cell 42 is confirmed based on the deterioration determination. And thereby, the accuracy of NOx concentration detection can be improved, and the deterioration of exhaust emission can be suppressed.

ここで、センサセル42の劣化判定時には、ポンプセル印加電圧Vpが、ガス室61内の酸素濃度を増やす側、すなわち低電圧側に切り替えられる。そのため、劣化判定後においては、ガス室61内が酸素過多の状態になり、その後にNOx濃度の検出が行われる場合に、その濃度検出に悪影響が及ぶことが懸念される。そこで本実施形態では、センサセル42の劣化判定後において、ポンプセル印加電圧Vpを、劣化判定のための電圧切替前の電圧(第1電圧V1)よりも高い電圧(第3電圧V3)に切り替えることとし、これにより、劣化判定後においてガス室61内での酸素過多状態をいち早く解消し、適正なる濃度検出を早期に開始できるようにしている。   Here, at the time of the deterioration determination of the sensor cell 42, the pump cell applied voltage Vp is switched to the side where the oxygen concentration in the gas chamber 61 is increased, that is, the low voltage side. Therefore, after the deterioration determination, the inside of the gas chamber 61 is in an oxygen excess state, and when the detection of the NOx concentration is subsequently performed, there is a concern that the concentration detection may be adversely affected. Therefore, in the present embodiment, after the deterioration determination of the sensor cell 42, the pump cell applied voltage Vp is switched to a voltage (third voltage V3) higher than the voltage (first voltage V1) before the voltage switching for the deterioration determination. Thus, the oxygen excess state in the gas chamber 61 can be quickly resolved after the deterioration determination, and the appropriate concentration detection can be started early.

図5は、各SCU31〜33の機能を説明するための機能ブロック図である。各SCU31〜33は、ポンプセル印加電圧Vpを、第1電圧V1からその第1電圧V1よりも低い第2電圧V2に切り替える第1電圧切替部M11と、第1電圧切替部M11によりポンプセル印加電圧Vpが第1電圧V1から第2電圧V2に切り替えられる場合に、センサ劣化判定のための劣化判定パラメータをセンサセル電流Isに基づいて取得し、そのセンサセル電流Isに基づいて、NOxセンサ21〜23の劣化判定を実施する劣化判定処理部M12と、劣化判定処理部M12による劣化判定後において、ポンプセル印加電圧Vpを、第1電圧V1よりも高い第3電圧V3に切り替える第2電圧切替部M13と、を備えている。なお本実施形態では、NOxセンサ21〜23の劣化判定として、センサセル42の劣化判定を実施することとしている。   FIG. 5 is a functional block diagram for explaining the functions of each of the SCUs 31 to 33. As shown in FIG. Each of the SCUs 31 to 33 switches the pump cell applied voltage Vp from the first voltage V1 to the second voltage V2 lower than the first voltage V1, and the pump cell applied voltage Vp by the first voltage switch M11. When the voltage is switched from the first voltage V1 to the second voltage V2, the deterioration determination parameter for the sensor deterioration determination is acquired based on the sensor cell current Is, and the NOx sensors 21 to 23 are deteriorated based on the sensor cell current Is. A deterioration determination processing unit M12 that performs determination, and a second voltage switching unit M13 that switches the pump cell applied voltage Vp to a third voltage V3 higher than the first voltage V1 after the deterioration determination by the deterioration determination processing unit M12; Have. In the present embodiment, the deterioration determination of the sensor cell 42 is performed as the deterioration determination of the NOx sensors 21 to 23.

第1電圧切替部M11は、センサセル42の劣化判定の実施に際し、ガス室61内の酸素濃度を増やすべく、ポンプセル印加電圧Vpを、第1電圧V1からその第1電圧V1よりも低い第2電圧V2に切り替える処理を実施する。なお本実施形態では、ポンプセル印加電圧Vpをステップ状に切り替えるようにしているが、電圧変化波形はステップ波形以外であってもよい。ただし、初期特性との比較により劣化判定が行われるため、初期特性の計測時と電圧変化波形を同じにすることが好ましい。   The first voltage switching unit M11 is configured to increase the oxygen concentration in the gas chamber 61 when the deterioration determination of the sensor cell 42 is performed, the pump cell application voltage Vp is a first voltage V1 to a second voltage lower than the first voltage V1. Implement processing to switch to V2. In the present embodiment, the pump cell application voltage Vp is switched in a step-like manner, but the voltage change waveform may be other than the step waveform. However, since deterioration determination is performed by comparison with the initial characteristics, it is preferable to make the voltage change waveform the same as when measuring the initial characteristics.

劣化判定処理部M12は、センサセル42の劣化判定処理として、第1電圧切替部M11によるポンプセル印加電圧Vpの切り替えに伴うセンサセル電流Isの過渡変化時の傾きに基づいて、センサセル42の劣化率Cを算出する。本実施形態では、センサセル42の劣化判定パラメータとして、単位時間Δtに対する電流変化量ΔIsにより、過渡変化の傾きを算出する。なお、劣化判定パラメータとして、他のパラメータを用いることも可能であり、例えば過渡変化の所定期間内の電流変化量ΔIsや、電流収束後のセンサセル電流Isを(収束後電流)を用いることが可能である。   The deterioration determination processing unit M12 determines the deterioration rate C of the sensor cell 42 based on the slope of the transient change of the sensor cell current Is accompanying the switching of the pump cell applied voltage Vp by the first voltage switching unit M11 as the deterioration determination process of the sensor cell 42. calculate. In the present embodiment, as the deterioration determination parameter of the sensor cell 42, the slope of the transient change is calculated from the current change amount ΔIs with respect to the unit time Δt. In addition, it is also possible to use another parameter as the deterioration determination parameter, for example, it is possible to use (the current after convergence) the current change amount ΔIs within a predetermined period of transient change or the sensor cell current Is after current convergence. It is.

ちなみに、センサセル42は、通常のNOx濃度検出時においてnAオーダレベルでセンサセル電流Isを検出する一方、劣化判定のためのポンプセル印加電圧Vpの切替時には、残留酸素濃度が増加することでμAオーダレベルでセンサセル電流Isを検出する。この場合、いずれにおいても電流検出の分解能を高めるべく、NOx濃度検出時と劣化判定時とでSCU31〜33におけるA/D変換の電流処理範囲が切り替えられるとよい。劣化判定時には、NOx濃度検出時に比べて電流処理範囲が拡張されるとよい。   Incidentally, the sensor cell 42 detects the sensor cell current Is at the nA order level at the time of normal NOx concentration detection, while at the time of switching of the pump cell applied voltage Vp for deterioration determination, the residual oxygen concentration increases. The sensor cell current Is is detected. In this case, it is preferable that the current processing range of A / D conversion in the SCUs 31 to 33 be switched between the time of NOx concentration detection and the time of deterioration determination in order to enhance the resolution of current detection. At the time of the deterioration determination, the current processing range may be expanded as compared with the time of the NOx concentration detection.

また、第2電圧切替部M13は、センサセル42の劣化判定の終了後に、ガス室61内の酸素濃度を減らすべく、ポンプセル印加電圧Vpを、第2電圧V2から第1電圧V1(第1切替処理までの電圧)よりも高い第3電圧V3に切り替える処理を実施する。この電圧切替により、劣化判定後においてガス室61の酸素が早期に排出されるようになっている。   Further, after the deterioration determination of the sensor cell 42 is completed, the second voltage switching unit M13 reduces the pump cell application voltage Vp from the second voltage V2 to the first voltage V1 (first switching process) to reduce the oxygen concentration in the gas chamber 61. The process of switching to the third voltage V3 higher than the voltage of. By this voltage switching, oxygen in the gas chamber 61 is quickly exhausted after the deterioration determination.

また、エンジンECU35は、各SCU31〜33の劣化判定結果に基づいてエミッション悪化による異常を判定する異常判定部M21を有している。異常判定部M21は、各SCU31〜33の劣化判定処理部M12にて算出されたセンサセル42の劣化率Cに基づいて、エンジンエミッションの異常を判定する。なお、センサセル42の劣化率Cに加えて、NOxセンサ21〜23の出力、他のセンサ類からの各種センサ情報、エンジン運転状態等を総合的に考慮してエミッション異常を判定する構成であってもよい。   The engine ECU 35 also has an abnormality determination unit M21 that determines an abnormality due to emission deterioration based on the deterioration determination results of the SCUs 31 to 33. The abnormality determination unit M21 determines the abnormality of the engine emission based on the deterioration rate C of the sensor cell 42 calculated by the deterioration determination processing unit M12 of each of the SCUs 31 to 33. In addition to the deterioration rate C of the sensor cell 42, the output abnormality of the NOx sensors 21 to 23, the various sensor information from other sensors, the engine operation state, etc. are comprehensively considered to determine the emission abnormality. It is also good.

NOxセンサ21〜23に関する劣化判定とエミッション異常判定は、その両方がSCU31〜33により実施されてもよく、又はその両方がエンジンECU35により実施されてもよい。なお、エミッション異常判定は、NOxセンサ21〜23の劣化度合い以外の要素を用いて実施されるのが望ましい。そのため、SCU31〜33の劣化判定の情報をエンジンECU35に送り、当該劣化判定の情報と上述した各種センサ情報、エンジン運転状態等とを合わせてエンジンECU35により異常判定を実施することが好ましい。   Both the deterioration determination and the emission abnormality determination regarding the NOx sensors 21 to 23 may be performed by the SCU 31 to 33, or both may be performed by the engine ECU 35. It is desirable that the emission abnormality determination be performed using an element other than the degree of deterioration of the NOx sensors 21-23. Therefore, it is preferable to send the information on the deterioration determination of the SCUs 31 to 33 to the engine ECU 35, and combine the information on the deterioration determination with the various sensor information described above, the engine operating condition, etc.

次に、図6のフローチャートを参照してセンサセル42の劣化判定の処理手順を説明する。図6に示す処理は、図5に記載したSCU31〜33の各機能を実現するための演算処理であり、各SCU31〜33において例えば所定周期ごとに実施される。   Next, the process procedure of the deterioration determination of the sensor cell 42 will be described with reference to the flowchart of FIG. The process shown in FIG. 6 is an arithmetic process for realizing the functions of the SCUs 31 to 33 described in FIG. 5 and is performed, for example, at predetermined intervals in each of the SCUs 31 to 33.

ステップS11では、劣化判定の実施条件が成立しているか否かを判定する。本実施条件としては、例えば、劣化判定の実施を許可する旨の許可信号をエンジンECU35から受信していることが含まれる。エンジンECU35は、排気管11内におけるガス環境が安定している所定環境下である場合に許可信号を送信する。具体的には、エンジンECU35は、エンジン10が所定運転状態にあり排気の量が比較的安定している場合、燃料カット中である場合、エンジン10の自動停止中である場合、イグニションスイッチのオフ直後(IGオフ直後)である場合、又はソークタイマによるエンジンECU35の起動中である場合に、許可信号を送信する。劣化判定の実施条件が成立していれば、後続のステップS12に進み、実施条件が成立していなければ、本処理を終了する。なお、劣化判定が実施された後に再度実施される場合にも、ステップS11が肯定される。   In step S11, it is determined whether an execution condition of the deterioration determination is satisfied. The present implementation condition includes, for example, that a permission signal for permitting execution of the deterioration determination is received from the engine ECU 35. The engine ECU 35 transmits a permission signal when the gas environment in the exhaust pipe 11 is stable under a predetermined environment. Specifically, when the engine 10 is in a predetermined operation state and the amount of exhaust is relatively stable, the engine ECU 35 turns off the ignition switch when fuel cut is in progress or when the engine 10 is automatically stopped. When it is immediately after (immediately after IG off) or when the engine ECU 35 is being started by the soak timer, the permission signal is transmitted. If the implementation condition of the deterioration determination is satisfied, the process proceeds to the subsequent step S12, and if the implementation condition is not satisfied, the present process ends. In addition, step S11 is affirmed also when performing again after degradation determination is implemented.

ステップS12では、第1電圧切替の実施前、すなわちポンプセル印加電圧Vpが第1電圧V1から第2電圧V2に切り替えられる以前であるか否かを判定する。そして、第1電圧切替の実施前であれば、ステップS13に進み、第1電圧切替の実施前でなければ、ステップS16に進む。なお、ステップS12では、排気中の酸素濃度やNOx濃度が所定の安定状態になっているか否かを判定し、安定状態になっていなければ、そのまま本処理を一旦終了する構成であってもよい。具体的には、排気中の酸素濃度やNOx濃度について単位時間当たりの変動量が所定以下であるか否か、排気中の酸素濃度やNOx濃度が所定の濃度範囲に入っているか否かが判定されるとよい。   In step S12, it is determined whether or not the pump cell application voltage Vp is before switching from the first voltage V1 to the second voltage V2 before performing the first voltage switching. And if it is before implementation of 1st voltage switching, it will progress to step S13, and if it is not before implementation of 1st voltage switching, it will progress to step S16. In step S12, it is determined whether the oxygen concentration or NOx concentration in the exhaust gas is in a predetermined stable state, and if it is not in the stable state, the process may be ended as it is. . Specifically, it is determined whether the fluctuation amount per unit time of the oxygen concentration or NOx concentration in the exhaust gas is less than or equal to a predetermined value, and whether the oxygen concentration or NOx concentration in the exhaust gas is within a predetermined concentration range. Good to be done.

ステップS13では、NOxセンサ21〜23(電圧切替を行う対象のNOxセンサ)によるNOx濃度の検出を禁止する。その後、ステップS14では、第1電圧切替前、すなわちポンプセル印加電圧Vpが第1電圧V1である状態でのポンプセル出力であるポンプセル電流Ip1を検出する。ステップS15では、ポンプセル印加電圧Vpを第1電圧V1から第2電圧V2に切り替える。   In step S13, the detection of the NOx concentration by the NOx sensors 21 to 23 (NOx sensors to be subjected to voltage switching) is prohibited. Thereafter, in step S14, a pump cell current Ip1 which is a pump cell output before the first voltage switching, that is, in a state where the pump cell applied voltage Vp is the first voltage V1, is detected. In step S15, the pump cell applied voltage Vp is switched from the first voltage V1 to the second voltage V2.

第1電圧切替の実施後において、ステップS16では、今現在のポンプセル印加電圧Vpが第2電圧V2であるか否かを判定する。そして、ポンプセル印加電圧Vpが第2電圧V2であれば、ステップS17に進み、劣化判定を終了するか否かを判定する。具体的には、以下のいずれかの条件(条件1,2)が成立する場合に、劣化判定を終了するタイミングであることを判定する。   After performing the first voltage switching, in step S16, it is determined whether or not the current pump cell applied voltage Vp is the second voltage V2. Then, if the pump cell applied voltage Vp is the second voltage V2, the process proceeds to step S17, and it is determined whether or not the deterioration determination is ended. Specifically, when any one of the following conditions (conditions 1 and 2) is satisfied, it is determined that it is a timing to end the deterioration determination.

(条件1)第2電圧V2への切替後に所定の劣化判定期間(処理期間)が経過したこと。なお、劣化判定期間は例えば10秒程度である。   (Condition 1) A predetermined deterioration determination period (processing period) has elapsed after switching to the second voltage V2. The deterioration determination period is, for example, about 10 seconds.

(条件2)劣化判定中断の要求が生じたこと。劣化判定中断の要求は、燃料カットに伴い劣化判定が実施されている場合に、燃料カットが停止されること、すなわち燃料噴射が再開されることに基づいて生じるとともに、エンジン自動停止に伴い劣化判定が実施されている場合に、エンジン再始動が行われることに基づいて生じるものとなっている。   (Condition 2) A request for interrupting the deterioration determination has occurred. The request for interrupting the deterioration determination occurs based on the fact that the fuel cut is stopped, that is, the fuel injection is resumed when the deterioration determination is being performed along with the fuel cut, and the deterioration determination is performed along with the automatic engine stop. Occurs when the engine restart is performed.

ステップS17は、上記(条件1)、(条件2)のうちいずれかが先に成立した場合に、肯定される。そして、ステップS17が否定される場合にはステップS18に進み、ステップS17が肯定される場合にはステップS22に進む。   Step S17 is affirmed when either of the above (condition 1) and (condition 2) is established first. And when step S17 is denied, it progresses to step S18, and when step S17 is affirmed, it progresses to step S22.

ステップS18では、下記の(1)式を用い、ポンプセル印加電圧Vpの切替に伴いセンサセル電流Isが過渡変化する際において過渡変化中の所定期間でのセンサセル電流Isの変化量ΔIsと、その所定期間の時間差ΔT1とに基づいて、センサセル電流Isの過渡変化時の傾きA1を算出する。
A1=ΔIs/ΔT1 …(1)
その後、ステップS19では、ポンプセル印加電圧Vpを第2電圧V2に切り替えた後のポンプセル出力であるポンプセル電流Ip2を検出する。ポンプセル電流Ip2は、電圧切り替えから所定時間が経過したタイミング、すなわちポンプセル電流Ipが安定したタイミングで検出される。
In step S18, when the sensor cell current Is transiently changes with the switching of the pump cell applied voltage Vp using the following equation (1), the amount of change ΔIs of the sensor cell current Is in the predetermined period during the transient change and the predetermined period The slope A1 of the sensor cell current Is at transient change is calculated on the basis of the time difference ΔT1.
A1 = ΔIs / ΔT1 (1)
Thereafter, in step S19, a pump cell current Ip2 which is a pump cell output after the pump cell applied voltage Vp is switched to the second voltage V2 is detected. The pump cell current Ip2 is detected at a timing when a predetermined time has elapsed since the voltage switching, that is, at a timing when the pump cell current Ip is stabilized.

ステップS20では、傾きA1を正規化することで傾きB1を算出する。この場合、下記(2)式を用い、センサセル電流Isの過渡変化時の傾きA1と、ポンプセル印加電圧Vpの切り替えに伴うポンプセル電流Ipの変化量ΔIp(=Ip1−Ip2)とに基づいて、正規化した傾きB1を算出する。
B1=A1/ΔIp …(2)
ステップS21では、ステップS20で算出した傾きB1を用いて、センサセル42の劣化率C(%)を算出する。このとき、傾きB1と初期特性の傾きB0との比(B1/B0)を反応速度比として算出するとともに、例えば図7の関係を用い、反応速度比B1/B0に基づいてセンサセル42の劣化率Cを算出する。反応速度比B1/B0は、センサセル42に供給された酸素に対する反応速度の比率として求められる。初期特性を表す傾きB0はSCU31〜33内のメモリに予め記憶されている。図7には、反応速度比B1/B0が小さいほど、すなわちセンサセル42の劣化時特性と初期特性との差異が大きいほど、劣化率Cが大きくなる関係が定められている。劣化率Cが大きいことは、センサセル42の劣化度合いが大きいことを意味する。なお、ステップS21では、センサセル42の劣化率CがエンジンECU35に対して送信される。
In step S20, the slope B1 is calculated by normalizing the slope A1. In this case, using the following equation (2), normal based on the slope A1 at the time of transient change of the sensor cell current Is and the change amount ΔIp (= Ip1−Ip2) of the pump cell current Ip accompanying switching of the pump cell applied voltage Vp. Calculate the converted inclination B1.
B1 = A1 / ΔIp (2)
In step S21, the deterioration rate C (%) of the sensor cell 42 is calculated using the slope B1 calculated in step S20. At this time, the ratio (B1 / B0) of the slope B1 to the slope B0 of the initial characteristic is calculated as a reaction rate ratio, and the deterioration rate of the sensor cell 42 based on the reaction rate ratio B1 / B0 using, for example, the relationship of FIG. Calculate C. The reaction rate ratio B1 / B0 is determined as the ratio of the reaction rate to the oxygen supplied to the sensor cell 42. The slope B0 representing the initial characteristic is stored in advance in the memory in the SCUs 31 to 33. In FIG. 7, a relationship is defined in which the deterioration rate C increases as the reaction speed ratio B1 / B0 decreases, that is, as the difference between the deterioration characteristic of the sensor cell 42 and the initial characteristic increases. A large deterioration rate C means that the degree of deterioration of the sensor cell 42 is large. In step S21, the deterioration rate C of the sensor cell 42 is transmitted to the engine ECU 35.

また、ステップS22では、劣化判定の終了後において、ポンプセル印加電圧Vpを第3電圧V3に切り替えるか否か、すなわち第2電圧切替を実施するか否かを判定する。具体的には、以下のいずれかの条件(条件3〜5)が成立する場合に、ポンプセル印加電圧Vpを第3電圧V3に切り替えると判定する。本ステップの処理が、濃度検出判定部、再実施判定部、適否判定部に相当する。   In step S22, it is determined whether or not the pump cell applied voltage Vp is to be switched to the third voltage V3, that is, whether or not the second voltage switching is to be performed, after the end of the deterioration determination. Specifically, when any of the following conditions (conditions 3 to 5) is satisfied, it is determined that the pump cell applied voltage Vp is switched to the third voltage V3. The processing of this step corresponds to the concentration detection determination unit, the reexecution determination unit, and the suitability determination unit.

(条件3)今回の劣化判定の終了後においてそれに引き続いてNOxセンサ21〜23によるNOx濃度検出が行われること。例えば、燃料カット又はエンジン自動停止に伴い第1電圧切替と劣化判定とが実施される場合には、一時的に燃焼が停止され、その後に燃焼が再開されることになるため、劣化判定後においてNOx濃度検出が行われると判定する。劣化判定後にNOx濃度検出が行われる場合に、ステップS22が肯定される。   (Condition 3) Subsequent to the end of the current deterioration determination, the NOx concentration detection by the NOx sensors 21 to 23 is performed. For example, when the first voltage switching and the deterioration determination are performed along with the fuel cut or the automatic engine stop, the combustion is temporarily stopped and the combustion is restarted thereafter, so after the deterioration determination It is determined that NOx concentration detection is to be performed. When the NOx concentration detection is performed after the deterioration determination, step S22 is affirmed.

(条件4)ポンプセル印加電圧Vpの第1電圧切替とそれに伴う劣化判定とがn回繰り返して実施される場合に、n回目(最終回)の劣化判定が終了したこと。n回目の劣化判定が終了している場合、すなわち再度の第1電圧切替と劣化判定とが実施されない場合、ステップS22が肯定される。なお、n回目の劣化判定が終了していなければ、再度の第1電圧切替及び劣化判定が実施される。   (Condition 4) In the case where the first voltage switching of the pump cell applied voltage Vp and the subsequent deterioration determination are repeatedly performed n times, the nth (final) deterioration determination is completed. When the n-th deterioration determination is completed, that is, when the second voltage switching and the deterioration determination are not performed again, step S22 is affirmed. In addition, if the nth deterioration determination is not completed, the first voltage switching and the deterioration determination are performed again.

(条件5)センサセル電流Isに基づく劣化判定が適正に実施されたこと。この場合、劣化判定が適正に実施されていなければ、再度の第1電圧切替及び劣化判定が実施される。劣化判定の適否は、ポンプセル印加電圧Vpとして第2電圧V2が印加されている状態でのセンサセル電流Isの変化に基づいて判定される。具体的には、図8に示すように、ポンプセル印加電圧Vpを第1電圧V1から第2電圧V2に切り替えた後にセンサセル電流Isがある値に収束すれば、劣化判定が適正に実施されたとされる(図のIs1参照)。これに対し、ポンプセル印加電圧Vpを第1電圧V1から第2電圧V2に切り替えた後にセンサセル電流Isが収束しなければ、劣化判定が適正に実施されなかったとされる(図のIs2,Is3参照)。なお、センサセル電流Isの変化はガス室61内の濃度変化に起因して生じると考えられる。劣化判定が適正に実施された場合、すなわち再度の第1電圧切替と劣化判定とを実施しない場合、ステップS22が肯定される。   (Condition 5) Deterioration determination based on the sensor cell current Is is properly performed. In this case, if the deterioration determination is not properly performed, the first voltage switching and the deterioration determination are performed again. The propriety of the deterioration determination is determined based on the change of the sensor cell current Is in the state where the second voltage V2 is applied as the pump cell applied voltage Vp. Specifically, as shown in FIG. 8, after the pump cell applied voltage Vp is switched from the first voltage V1 to the second voltage V2, if the sensor cell current Is converges to a certain value, it is determined that the deterioration determination is properly performed. (See Is1 in the figure). On the other hand, if the sensor cell current Is does not converge after switching the pump cell applied voltage Vp from the first voltage V1 to the second voltage V2, it is assumed that the deterioration determination is not properly performed (see Is2 and Is3 in the figure). . The change in the sensor cell current Is is considered to occur due to the change in concentration in the gas chamber 61. When the deterioration determination is properly performed, that is, when the second voltage switching and the deterioration determination are not performed again, step S22 is affirmed.

そして、ポンプセル印加電圧Vpを第3電圧V3に切り替えると判定された場合には、ステップS23に進み、ポンプセル印加電圧Vpを第3電圧V3に切り替えると判定されなかった場合には、ステップS26に進む。   When it is determined that the pump cell applied voltage Vp is to be switched to the third voltage V3, the process proceeds to step S23, and when it is not determined to switch the pump cell applied voltage Vp to the third voltage V3, the process proceeds to step S26. .

ステップS23〜S25では、第3電圧V3の印加に関する処理を実施する。すなわち、ステップS23では、ポンプセル印加電圧Vpを第1電圧V1から第2電圧V2に切り替えたことに伴い生じたポンプセル電流Ipの変化量ΔIpに基づいて、第3電圧V3を設定する。このとき、例えば図9(a)の関係を用いて第3電圧V3が設定されるとよい。また、ステップS24では、同じくポンプセル電流Ipの変化量ΔIpに基づいて、第3電圧V3を印加する電圧印加時間Taを設定する。このとき、例えば図9(b)の関係を用いて電圧印加時間Taが設定されるとよい。図9(a)、(b)では、ポンプセル電流Ipの変化量ΔIpが大きいほど、ガス室61内の酸素濃度が高くなることを加味して、ポンプセル電流Ipの変化量ΔIpが大きいほど、第3電圧V3、電圧印加時間Taがそれぞれ大きい値に設定される。そして、ステップS25では、ポンプセル印加電圧Vpを第2電圧V2から第3電圧V3に切り替える。   In steps S23 to S25, a process related to the application of the third voltage V3 is performed. That is, in step S23, the third voltage V3 is set based on the amount of change .DELTA.Ip of the pump cell current Ip generated as the pump cell applied voltage Vp is switched from the first voltage V1 to the second voltage V2. At this time, the third voltage V3 may be set using, for example, the relationship shown in FIG. In step S24, a voltage application time Ta for applying the third voltage V3 is set based on the change amount ΔIp of the pump cell current Ip. At this time, for example, the voltage application time Ta may be set using the relationship shown in FIG. In FIGS. 9A and 9B, in consideration of the fact that the oxygen concentration in the gas chamber 61 is higher as the change amount ΔIp of the pump cell current Ip is larger, the change amount ΔIp of the pump cell current Ip is larger. The voltage V3 and the voltage application time Ta are set to large values. Then, in step S25, the pump cell applied voltage Vp is switched from the second voltage V2 to the third voltage V3.

なお、ポンプセル電流Ipの変化量ΔIpに代えて、ポンプセル電流Ipの値又はセンサセル電流Isの値に基づいて、第3電圧V3、電圧印加時間Taをそれぞれ設定する構成であってもよい。この場合、例えば、ポンプセル印加電圧Vpとして第2電圧V2が印加されている状態でのセンサセル電流Is(Is収束値)が大きいほど、第3電圧V3、電圧印加時間Taがそれぞれ大きい値に設定されるとよい。第3電圧V3と電圧印加時間Taとのうち一方のみを可変に設定する構成とすることも可能である。   The third voltage V3 and the voltage application time Ta may be set based on the value of the pump cell current Ip or the value of the sensor cell current Is instead of the change amount ΔIp of the pump cell current Ip. In this case, for example, as the sensor cell current Is (Is convergence value) in the state where the second voltage V2 is applied as the pump cell applied voltage Vp is larger, the third voltage V3 and the voltage application time Ta are set to larger values. It is good. It is also possible to variably set one of the third voltage V3 and the voltage application time Ta.

上述したように、ステップS17では、第2電圧V2への切替後に所定の劣化判定期間が経過したこと(条件1)、又は、劣化判定中断の要求が生じたこと(条件2)に応じて劣化判定が終了されるが、ステップS23では、上記の条件1,2のいずれが成立したかに応じて、第3電圧V3が設定されるとよい。すなわち、SCU31〜33は、燃料カット又はエンジン自動停止に伴いポンプセル印加電圧Vpが第2電圧V2に切り替えられている状況において、劣化判定期間の経過前に燃料噴射の再開又はエンジン再始動に伴い劣化判定が終了される場合に、劣化判定期間の経過に伴い劣化判定が終了される場合よりも、第3電圧V3を高くする。   As described above, in step S17, deterioration occurs in response to the passage of the predetermined deterioration determination period after switching to the second voltage V2 (condition 1) or the occurrence of the request for interruption of the deterioration determination (condition 2). Although the determination is ended, in step S23, it is preferable that the third voltage V3 be set in accordance with which one of the conditions 1 and 2 is satisfied. That is, in the situation where the pump cell applied voltage Vp is switched to the second voltage V2 with the fuel cut or the engine automatic stop, the SCUs 31 to 33 deteriorate with the restart of the fuel injection or the engine restart before the deterioration determination period elapses. When the determination is ended, the third voltage V3 is set higher than when the deterioration determination is ended with the passage of the deterioration determination period.

また、ステップS26では、ポンプセル印加電圧Vpを第2電圧V2から第1電圧V1(第1電圧切替を行う前のVp)に切り替える。その後、ステップS27では、再度の第1電圧切替及び劣化判定を実施するか否かを判定する。ここで、上記(条件4)に示す判定により再度の第1電圧切替及び劣化判定を実施すると判定された場合には、ステップS27が肯定される。すなわち、第1電圧切替と劣化判定とをn回繰り返して実施する場合に、n回目の劣化判定が終了していなければ、再度の第1電圧切替及び劣化判定を実施する旨が判定される。また、上記(条件5)に示す判定により再度の第1電圧切替及び劣化判定を実施すると判定された場合には、ステップS27が肯定される。すなわち、センサセル電流Isに基づく劣化判定が適正に実施されていなければ、再度の第1電圧切替及び劣化判定を実施する旨が判定される。   In step S26, the pump cell application voltage Vp is switched from the second voltage V2 to the first voltage V1 (Vp before performing the first voltage switching). Thereafter, in step S27, it is determined whether to perform the first voltage switching and deterioration determination again. Here, if it is determined that the first voltage switching and the deterioration determination are to be performed again by the determination shown in (Condition 4) above, step S27 is affirmed. That is, in the case where the first voltage switching and the deterioration determination are repeated n times, it is determined that the second voltage switching and the deterioration determination are to be performed again if the nth deterioration determination is not completed. When it is determined that the first voltage switching and the deterioration determination are to be performed again by the determination shown in (Condition 5) above, step S27 is affirmed. That is, if the deterioration determination based on the sensor cell current Is is not properly performed, it is determined that the second voltage switching and the deterioration determination are to be performed again.

ステップS27が肯定されるとステップS28に進む。ステップS28では、再度の第1電圧切替及び劣化判定の実施を許可する。また、ステップS27が否定されるとステップS31に進む。ステップS31では、NOxセンサ21〜23によるNOx濃度の検出を許可する。   If step S27 is affirmed, it will progress to step S28. In step S28, execution of the second voltage switching and deterioration determination again is permitted. If step S27 is negative, the process proceeds to step S31. In step S31, detection of the NOx concentration by the NOx sensors 21 to 23 is permitted.

また、ポンプセル印加電圧Vpが第2電圧V2から第3電圧V3に切り替えられた後には、ステップS16が否定されてステップS29に進む。ステップS29では、第3電圧V3への切替後において、電圧印加時間Taが経過したか否かを判定する。そして、電圧印加時間Taが経過していれば、本処理を一旦終了し、電圧印加時間Taが経過していなければ、ステップS30に進む。   In addition, after the pump cell applied voltage Vp is switched from the second voltage V2 to the third voltage V3, step S16 is denied and the process proceeds to step S29. In step S29, it is determined whether or not the voltage application time Ta has elapsed after switching to the third voltage V3. Then, if the voltage application time Ta has elapsed, the present process is once ended, and if the voltage application time Ta has not elapsed, the process proceeds to step S30.

ステップS30では、ポンプセル印加電圧Vpを第3電圧V3から第1電圧V1に切り替える。そして、続くステップS31では、NOxセンサ21〜23によるNOx濃度の検出を許可する。   In step S30, the pump cell applied voltage Vp is switched from the third voltage V3 to the first voltage V1. Then, in the subsequent step S31, the detection of the NOx concentration by the NOx sensors 21 to 23 is permitted.

センサセル42の劣化率Cが算出された後には、SCU31〜33は、NOxセンサ21〜23によるNOx濃度の検出時において、NOxセンサ21〜23ごとに劣化率Cによりセンサセル電流Isを補正し、その補正後のセンサセル電流Isに基づいてNOx濃度を算出するとよい。この場合、現状のセンサセル特性を初期特性に戻すようにしてセンサセル電流Isの補正が実施される。   After the deterioration rate C of the sensor cell 42 is calculated, the SCUs 31 to 33 correct the sensor cell current Is with the deterioration rate C for each of the NOx sensors 21 to 23 when detecting the NOx concentration by the NOx sensors 21 to 23 It is preferable to calculate the NOx concentration based on the corrected sensor cell current Is. In this case, the sensor cell current Is is corrected such that the current sensor cell characteristic is returned to the initial characteristic.

図10は、劣化判定時におけるポンプセル印加電圧Vpとセンサセル電流Isとの変化を示すタイムチャートである。本事例では、2回の劣化判定を連続して実施することとしている。   FIG. 10 is a time chart showing changes in the pump cell applied voltage Vp and the sensor cell current Is at the time of the deterioration determination. In this example, two deterioration determinations are performed in succession.

図10において、時刻t11では、ポンプセル印加電圧Vpが第1電圧V1から第2電圧V2に切り替えられ、時刻t11〜t12の期間において、センサセル電流Isに基づいて劣化判定(劣化率Cの算出)が実施される。時刻t12では1回目の劣化判定が終了されるが、その後に2回目の劣化判定が実施されるため、ポンプセル印加電圧Vpは第3電圧V3でなく元の第1電圧V1に切り替えられる。その後、時刻t13では、ポンプセル印加電圧Vpが再び第2電圧V2に切り替えられ、時刻t13〜t14の期間において、センサセル電流Isに基づいて再度の劣化判定(劣化率Cの算出)が実施される。時刻t14では2回目の劣化判定が終了され、それに伴いポンプセル印加電圧Vpが第3電圧V3に切り替えられる。   In FIG. 10, at time t11, the pump cell applied voltage Vp is switched from the first voltage V1 to the second voltage V2, and in the period from time t11 to t12, deterioration determination (calculation of deterioration rate C) is made based on the sensor cell current Is. To be implemented. Although the first deterioration determination is completed at time t12, the pump cell applied voltage Vp is switched to the original first voltage V1 instead of the third voltage V3 because the second deterioration determination is performed thereafter. Thereafter, at time t13, the pump cell applied voltage Vp is again switched to the second voltage V2, and in the period from time t13 to t14, the deterioration determination (calculation of the deterioration rate C) is performed again based on the sensor cell current Is. At time t14, the second deterioration determination is ended, and the pump cell applied voltage Vp is switched to the third voltage V3 accordingly.

その後、第3電圧V3への切替から電圧印加時間Taが経過した時刻t15では、ポンプセル印加電圧Vpが第1電圧V1に切り替えられる。また、時刻t15以降、NOx濃度の検出が許可される。   Thereafter, at time t15 when the voltage application time Ta has elapsed since the switching to the third voltage V3, the pump cell applied voltage Vp is switched to the first voltage V1. Further, after time t15, detection of the NOx concentration is permitted.

ここで、時刻t11〜t12の期間及び時刻t13〜t14の期間は、いずれもポンプセル印加電圧Vpを小さくした高酸素濃度期間であり、劣化判定の終了に伴いポンプセル印加電圧Vpが高電圧側に切り替えられて酸素除去が行われるが、時刻t12では、再度の劣化判定が実施されることを見越してポンプセル印加電圧Vpが第1電圧V1に切り替えられる。また、時刻t14では、NOx濃度検出が実施されることを見越してポンプセル印加電圧Vpが第3電圧V3に切り替えられる。   Here, the period of time t11 to t12 and the period of time t13 to t14 are both high oxygen concentration periods in which the pump cell applied voltage Vp is reduced, and the pump cell applied voltage Vp is switched to the high voltage side with the end of the deterioration determination. Then, oxygen removal is performed, but at time t12, the pump cell applied voltage Vp is switched to the first voltage V1 in anticipation of performing the deterioration determination again. At time t14, the pump cell applied voltage Vp is switched to the third voltage V3 in anticipation of the execution of the NOx concentration detection.

なお、図10に示すように複数回の劣化判定が実施される場合には、その複数回の判定結果(劣化率C)の平均値を最終の判定結果とするとよい。また、複数回の判定結果(劣化率C)に優劣がある場合には、優れた方の判定結果を最終の判定結果とするとよい。   When the deterioration determination is performed a plurality of times as shown in FIG. 10, the average value of the determination results (the deterioration rate C) may be set as the final determination result. In addition, when there is superiority or inferiority in a plurality of determination results (deterioration rate C), the superior determination result may be used as the final determination result.

以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。   According to the embodiment described above, the following excellent effects can be obtained.

NOxセンサ21〜23の劣化判定に際し、ポンプセル印加電圧Vpを第1電圧V1から低電圧側の第2電圧V2に切り替えた状態でセンサセル42の劣化判定を実施した後、ポンプセル印加電圧Vpを劣化判定開始前の第1電圧V1よりも高い第3電圧V3に切り替えるようにした。そのため、劣化判定後においてガス室61内での酸素過多状態がいち早く解消され、劣化判定後にNOx濃度検出が行われる場合において、検出精度が低下したり、濃度検出開始が過剰に遅れたりするといった不都合を抑制できる。その結果、NOxセンサ21〜23の劣化判定後において適正なる濃度検出を実施することができる。   In the deterioration determination of the NOx sensors 21 to 23, after the deterioration determination of the sensor cell 42 is performed in a state where the pump cell applied voltage Vp is switched from the first voltage V1 to the second voltage V2 on the low voltage side, the pump cell applied voltage Vp is determined as a deterioration The third voltage V3 is switched to the third voltage V3 higher than the first voltage V1 before the start. Therefore, after the deterioration determination, the oxygen excess state in the gas chamber 61 is quickly resolved, and when the NOx concentration detection is performed after the deterioration determination, the detection accuracy is reduced, or the concentration detection start is delayed excessively. Can be suppressed. As a result, it is possible to carry out concentration detection that is appropriate after the deterioration determination of the NOx sensors 21-23.

劣化判定後において、ポンプセル印加電圧Vpが第2電圧V2に切り替えられた状態でのポンプセル電流Ip又はセンサセル電流Isに基づいて第3電圧V3を設定し、その第3電圧V3への切替を実施する構成とした。これにより、ガス室61内の酸素濃度が増やされている状態での酸素濃度に応じて、適正に第3電圧V3の印加を行わせることができる。この場合、電力節減を図りつつ適切な酸素除去が可能となる。   After the deterioration determination, the third voltage V3 is set based on the pump cell current Ip or the sensor cell current Is in a state where the pump cell applied voltage Vp is switched to the second voltage V2, and switching to the third voltage V3 is performed. It was composition. As a result, the third voltage V3 can be properly applied according to the oxygen concentration in the state where the oxygen concentration in the gas chamber 61 is increased. In this case, appropriate oxygen removal can be achieved while saving power.

劣化判定後において、ポンプセル印加電圧Vpが第2電圧V2に切り替えられた状態でのポンプセル電流Ip又はセンサセル電流Isに基づいて、第3電圧V3を印加する電圧印加時間Taを設定し、その電圧印加時間Taで第3電圧V3を印加する構成とした。これにより、ガス室61内の酸素濃度が増やされている状態での酸素濃度に応じて、適正に第3電圧V3の印加を行わせることができる。この場合、電力節減を図りつつ適切な酸素除去が可能となる。   After the deterioration determination, the voltage application time Ta for applying the third voltage V3 is set based on the pump cell current Ip or the sensor cell current Is in a state where the pump cell applied voltage Vp is switched to the second voltage V2, and the voltage application is applied. The third voltage V3 is applied at time Ta. As a result, the third voltage V3 can be properly applied according to the oxygen concentration in the state where the oxygen concentration in the gas chamber 61 is increased. In this case, appropriate oxygen removal can be achieved while saving power.

センサ劣化判定後にNOxセンサ21〜23によるNOx濃度検出が行われると判定されたことを条件に、ポンプセル印加電圧Vpを第3電圧V3に切り替える構成とした。この場合、センサ劣化判定後においてNOx濃度の検出をいち早くかつ適正に実施することができる。   The pump cell applied voltage Vp is switched to the third voltage V3 on the condition that it is determined that the NOx concentration detection by the NOx sensors 21 to 23 is performed after the sensor deterioration determination. In this case, the NOx concentration can be detected promptly and properly after the sensor deterioration determination.

エンジン10の燃料カット時や自動停止時にセンサセル42の劣化判定が実施される場合、燃料カットやエンジン自動停止は一時的なものであり、その後の燃料噴射の再開時やエンジン10の再始動時には、その当初からNOx濃度が適正に検出されることが望まれる。この点において、燃料カット又はエンジン自動停止に伴いセンサ劣化判定(パラメータ取得)が実施される場合には、その劣化判定後にNOxセンサ21〜23によるNOx濃度検出が行われるとみなして、ポンプセル印加電圧Vpを第3電圧V3に切り替える構成とした。これにより、燃料噴射の再開時やエンジン10の再始動時において、NOx濃度の検出を、いち早くかつ適正に実施することができる。   When the deterioration determination of the sensor cell 42 is performed at the time of fuel cut or automatic stop of the engine 10, the fuel cut or the automatic stop of the engine is temporary, and at the subsequent restart of the fuel injection or restart of the engine 10, From the beginning, it is desirable that the NOx concentration be properly detected. In this respect, when the sensor deterioration determination (parameter acquisition) is performed along with the fuel cut or the engine automatic stop, it is considered that the NOx concentration detection is performed by the NOx sensors 21 to 23 after the deterioration determination, and the pump cell applied voltage The configuration is such that Vp is switched to the third voltage V3. Thereby, at the time of resumption of fuel injection or restart of the engine 10, the detection of the NOx concentration can be carried out promptly and properly.

燃料カット又はエンジン自動停止に伴いポンプセル印加電圧Vpが第2電圧V2に切り替えられている状況では、劣化判定期間の経過前にエンジン再始動や燃料噴射の再開が要求される場合において、劣化判定期間の経過後にエンジン再始動や燃料噴射の再開が要求される場合よりも、早期にNOx濃度検出が適正化されることが望ましい。この点、劣化判定期間の経過前に燃料噴射の再開又はエンジン再始動に伴い劣化判定が終了される場合に、劣化判定期間の経過に伴い劣化判定が終了される場合よりも、第3電圧V3を高くする構成としたため、早期にNOx濃度検出を開始することを図りつつ、第3電圧V3を適正に印加することができる。   In the situation where the pump cell applied voltage Vp is switched to the second voltage V2 due to the fuel cut or the automatic engine stop, in the case where engine restart or resumption of fuel injection is required before the deterioration determination period has elapsed, the deterioration determination period It is desirable that NOx concentration detection be optimized earlier than when engine restart or resumption of fuel injection is required after lapse of time. In this respect, the third voltage V3 is higher than the case where the deterioration determination is ended along with the passage of the deterioration judgment period when the deterioration judgment is ended along with the restart of the fuel injection or the engine restart before the passage of the deterioration judgment period. Therefore, the third voltage V3 can be properly applied while aiming to start the NOx concentration detection early.

NOxセンサ21〜23の劣化判定後において、再度の劣化判定(パラメータ取得)を実施しない場合に、ポンプセル印加電圧Vpの第3電圧V3への切替を行わせ、再度の劣化判定(パラメータ取得)を実施する場合に、ポンプセル印加電圧Vpの第3電圧V3への切替を行わせない(元の第1電圧V1に切り替える)構成とした。したがって、再度の劣化判定を実施しない場合、すなわち劣化判定の処理が完了した場合には、次のNOx濃度検出に備えてガス室61の酸素濃度が早期に低減される。これにより、排気中のNOx濃度を適正に検出することができる。また、再度の劣化判定を実施する場合、すなわち劣化判定の処理が完了していない場合には、高精度なNOx濃度検出が要求されることがなく、ポンプセル印加電圧Vpを第1電圧V1に切り替えることで、印加電圧の増大に伴うエネルギ消費を抑制できる。   When the deterioration determination (parameter acquisition) is not performed again after the deterioration determination of the NOx sensors 21 to 23, switching of the pump cell applied voltage Vp to the third voltage V3 is performed, and the deterioration determination (parameter acquisition) is performed again. When carrying out, it was set as the structure which does not switch the pump cell applied voltage Vp to the 3rd voltage V3 (it switches to the original 1st voltage V1). Therefore, when the deterioration determination is not performed again, that is, when the processing of the deterioration determination is completed, the oxygen concentration in the gas chamber 61 is reduced early in preparation for the next NOx concentration detection. Thereby, the NOx concentration in the exhaust can be properly detected. Further, when the deterioration determination is performed again, that is, when the processing of the deterioration determination is not completed, the pump cell applied voltage Vp is switched to the first voltage V1 without requiring the highly accurate NOx concentration detection. Thus, it is possible to suppress the energy consumption accompanying the increase of the applied voltage.

NOxセンサ21〜23の劣化判定に際し、その劣化判定が適正に行われたか否かを判定し、劣化判定が適正でないと判定された場合に、再度の劣化判定を実施する構成とした。この場合、劣化判定のやり直しによりその劣化判定の信頼性を高めることができる。   In the determination of deterioration of the NOx sensors 21 to 23, it is determined whether or not the determination of deterioration is properly performed. If it is determined that the determination of deterioration is not appropriate, the deterioration determination is performed again. In this case, the reliability of the deterioration determination can be improved by re-doing the deterioration determination.

ポンプセル印加電圧Vpとして第2電圧V2が印加されている状態でセンサセル電流Isが収束せず安定しない場合には、ガス室61内の酸素濃度やNOx濃度が変動しており、劣化判定パラメータが正しく取得できず、劣化判定が適正に実施されない可能性がある。この点において、センサセル電流Isの変化に基づいて、センサ劣化判定の適否を判定するようにしたため、劣化判定のやり直しを適正に実施させることができる。   If the sensor cell current Is does not converge and does not stabilize in the state where the second voltage V2 is applied as the pump cell applied voltage Vp, the oxygen concentration or NOx concentration in the gas chamber 61 fluctuates, and the deterioration determination parameter is correct It can not be acquired, and there is a possibility that the deterioration determination may not be properly performed. In this point, since the propriety of the sensor degradation determination is determined based on the change of the sensor cell current Is, it is possible to properly execute the degradation determination again.

センサ劣化中、及びセンサ劣化判定後においてポンプセル印加電圧Vpとして第3電圧V3が印加されている場合に、NOxセンサ21〜23によるNOx濃度検出を禁止する構成とした。これにより、ガス室61内の酸素濃度が変動している状態において、NOx濃度の誤検出を防止することができる。   When the third voltage V3 is applied as the pump cell application voltage Vp during the sensor deterioration and after the sensor deterioration determination, the NOx concentration detection by the NOx sensors 21 to 23 is prohibited. Thereby, in the state where the oxygen concentration in the gas chamber 61 is fluctuating, it is possible to prevent the erroneous detection of the NOx concentration.

(他の実施形態)
上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。
(Other embodiments)
The above embodiment may be modified, for example, as follows.

・センサセル42の劣化判定に際し、ポンプセル印加電圧Vpをガス室61内の酸素濃度を増やす側に切り替える場合(第1電圧切替を実施する場合)に、ポンプセル印加電圧Vpをゼロ、すなわち電圧印加をしない状態に切り替える構成としてもよい。又は、ポンプセル印加電圧Vpを負電圧に切り替える構成としてもよい。いずれにしても、印加電圧の切り替えによりガス室61内の酸素濃度を増やすことで、その際のセンサセル42の過渡応答により劣化判定を実施できる。   · When the pump cell applied voltage Vp is switched to the side to increase the oxygen concentration in the gas chamber 61 (when performing the first voltage switching) in determining the deterioration of the sensor cell 42, the pump cell applied voltage Vp is zero, ie, no voltage is applied It may be configured to switch to the state. Alternatively, the pump cell applied voltage Vp may be switched to a negative voltage. In any case, by increasing the oxygen concentration in the gas chamber 61 by switching the applied voltage, the deterioration determination can be performed by the transient response of the sensor cell 42 at that time.

・センサセル42の劣化判定が適正に行われたか否かの適否判定として、例えば前回算出した劣化率Cとの差が所定以上であることに基づいて、劣化判定が適正でないと判定する構成としてもよい。そして、劣化判定が適正でないとの判定結果に基づいて、第1電圧切替及び劣化判定を再度実施する。   The configuration may also be configured to determine that the deterioration determination is not appropriate based on, for example, that the difference from the previously calculated deterioration rate C is a predetermined value or more as the appropriateness determination of whether or not the deterioration determination of the sensor cell 42 is properly performed. Good. Then, based on the determination result that the deterioration determination is not appropriate, the first voltage switching and the deterioration determination are performed again.

・上記実施形態では、センサセル電流Isの傾きA1を正規化して傾きB1を算出し、その傾きB1を用いて劣化率Cを算出する構成としたが、これを変更してもよい。例えば、傾きA1を用いて劣化率Cを算出する構成であってもよい。   In the above embodiment, the slope A1 of the sensor cell current Is is normalized to calculate the slope B1, and the deterioration rate C is calculated using the slope B1. However, this may be changed. For example, the deterioration rate C may be calculated using the slope A1.

・上記実施形態では、センサセル42の劣化状態の判定として、センサセル42の現在特性と初期特性との比である劣化率C(%)を算出する構成としたが、これに限定されない。例えば、センサセル42の劣化判定パラメータとしてのセンサセル電流Isの傾きや、それに相関する値、センサセル電流Isの収束後の電流変化量ΔIsについて、初期値からの差を算出し、その差に基づいてセンサセル42の劣化度合いを把握する構成でもよい。また、初期値との比較でなく、予め定めた標準値との比較であってもよい。「100−劣化率C」となる指標により劣化度合いを判定する構成であってもよい。この場合、当該指標では、初期特性が100%で表され、劣化が進むほど小さい値で表される。いずれにしろ、センサセル42の特性変化に基づく劣化状態、すなわち劣化度合いが判定できるものであればよい。   In the above embodiment, the deterioration rate C (%), which is the ratio between the current characteristic of the sensor cell 42 and the initial characteristic, is calculated as the determination of the deterioration state of the sensor cell 42. However, the present invention is not limited thereto. For example, the difference from the initial value is calculated for the inclination of the sensor cell current Is as the deterioration determination parameter of the sensor cell 42, the value correlated with it, and the current change amount ΔIs after the convergence of the sensor cell current Is. The configuration may be such that the degree of deterioration of 42 is grasped. Moreover, comparison with a predetermined standard value may be performed instead of comparison with the initial value. The configuration may be such that the degree of deterioration is determined based on the index of "100-deterioration rate C". In this case, in the index, the initial characteristic is represented by 100%, and is represented by a smaller value as the deterioration progresses. In any case, any deterioration state based on the change in the characteristics of the sensor cell 42, that is, one that can determine the degree of deterioration may be used.

・劣化判定処理部M12において、劣化判定期間内にてパラメータ取得と劣化判定とを連続して実施するのではなく、これらパラメータ取得と劣化判定とを非連続となるタイミング(すなわち異なる期間)で実施する構成であってもよい。この場合、劣化判定処理部M12(SCU31〜33)は、ポンプセル印加電圧Vpを第1電圧V1から第2電圧V2に切り替えた状態で、劣化判定パラメータを取得し、そのパラメータ取得後、劣化判定を実施せずに、ポンプセル印加電圧Vpを第3電圧V3に切り替える。劣化判定に関しては、パラメータ取得よりも後のタイミングで適宜実施されるとよい。   -In the degradation determination processing unit M12, parameter acquisition and degradation determination are not continuously performed within the degradation determination period, but are performed at timings at which these parameter acquisition and degradation determination become discontinuous (that is, different periods) The configuration may be In this case, the deterioration determination processing unit M12 (SCU31 to 33) acquires the deterioration determination parameter in a state where the pump cell applied voltage Vp is switched from the first voltage V1 to the second voltage V2, and after acquiring the parameter, determines the deterioration The pump cell applied voltage Vp is switched to the third voltage V3 without performing. The deterioration determination may be appropriately performed at a timing later than the parameter acquisition.

なお、パラメータ取得の終了判定は、上述した条件1,2と同様に、第2電圧V2への切替後に所定の処理期間が経過したことや、パラメータ取得中断の要求が生じたことに基づいて実施されるとよい。そして、上記同様、終了条件に応じて、第3電圧V3を設定するとよい。また、パラメータ取得が適正に行われたか否かを判定し、適正でないと判定された場合に、再度の電圧切替及びパラメータ取得を行う構成であるとよい。   In addition, similarly to conditions 1 and 2 described above, the determination of completion of parameter acquisition is performed based on the passage of a predetermined processing period after switching to the second voltage V2 and the generation of a request for interrupting parameter acquisition. Good to be done. Then, similarly to the above, the third voltage V3 may be set in accordance with the termination condition. Further, it may be determined that whether or not parameter acquisition has been properly performed is performed, and if it is determined that the parameter acquisition is not appropriate, voltage switching and parameter acquisition are performed again.

・上記実施形態では、NOxセンサ21〜23の劣化判定としてセンサセル42の劣化を判定する構成としたが、これを変更してもよい。ポンプセル41が劣化していると、ポンプセル印加電圧Vpを切り替えた時に所望の酸素濃度変化が得られず、センサセル電流Isの変化が正常時と異なるものになることが考えられる。そこで、ポンプセル41の劣化を含めて、NOxセンサ21〜23の劣化判定を実施するものとしてもよい。   In the above embodiment, the deterioration of the sensor cell 42 is determined as the deterioration determination of the NOx sensors 21 to 23. However, this may be changed. If the pump cell 41 is deteriorated, it is conceivable that a desired change in oxygen concentration can not be obtained when the pump cell applied voltage Vp is switched, and the change in the sensor cell current Is becomes different from that in normal. Therefore, the deterioration determination of the NOx sensors 21 to 23 may be performed including the deterioration of the pump cell 41.

・上記実施形態では、センサ素子40が単一の固体電解質体53と単一のガス室61とを有する構成としたが、これを変更してもよい。例えば、センサ素子40が、複数の固体電解質体53と複数のガス室61とを有し、ポンプセル41及びセンサセル42が、それぞれ別の固体電解質体53であって、かつ別のガス室61に面するように設けられる構成であってもよい。このような構成の一例を図11に示す。   In the above embodiment, the sensor element 40 is configured to include the single solid electrolyte body 53 and the single gas chamber 61. However, this may be changed. For example, the sensor element 40 has a plurality of solid electrolyte bodies 53 and a plurality of gas chambers 61, and the pump cell 41 and the sensor cell 42 are different solid electrolyte bodies 53 and face different gas chambers 61. It may be configured to be provided. An example of such a configuration is shown in FIG.

図11に示すセンサ素子40は、対向配置される2枚の固体電解質体53a,53bと、それら固体電解質体53a,53bの間に設けられるガス室61a,61bとを有している。ガス室61aは排気導入口53cに通じ、ガス室61bは絞り部71を介してガス室61aに連通されている。ポンプセル41は、一対の電極72,73を有し、そのうち一方の電極72がガス室61a内に露出するよう設けられている。センサセル42は、対向配置される電極74と共通電極76とを有し、モニタセル43は、対向配置される電極75と共通電極76とを有している。センサセル42とモニタセル43とは隣接して設けられている。それらの各セルにおいて一方の電極74,75はガス室61b内に露出するよう設けられている。このように、ポンプセル41及びセンサセル42がそれぞれ別のガス室61a,61bに設けられる構成においても、上記実施形態の劣化判定などの各機能を好適に実施することができる。   The sensor element 40 shown in FIG. 11 has two solid electrolyte bodies 53a and 53b disposed opposite to each other, and gas chambers 61a and 61b provided between the solid electrolyte bodies 53a and 53b. The gas chamber 61a communicates with the exhaust gas inlet 53c, and the gas chamber 61b communicates with the gas chamber 61a via the narrowed portion 71. The pump cell 41 has a pair of electrodes 72 and 73, one of which is provided so as to be exposed in the gas chamber 61a. The sensor cell 42 has an electrode 74 and a common electrode 76 disposed opposite to each other, and the monitor cell 43 has an electrode 75 and a common electrode 76 disposed opposite to each other. The sensor cell 42 and the monitor cell 43 are provided adjacent to each other. In each of those cells, one electrode 74, 75 is provided to be exposed in the gas chamber 61b. As described above, even in the configuration in which the pump cell 41 and the sensor cell 42 are provided in different gas chambers 61a and 61b, each function such as the deterioration determination of the above embodiment can be suitably implemented.

・ポンプセル41を構成する一対の電極のうち、一方の電極が基準ガス室としての大気室62ではなく、排ガス空間に曝されるように設けられていてもよい。すなわち、一対の電極のうち一方の電極が、排ガス中に曝される位置に設けられ、他方の電極が、ガス室61内に曝されるように設けられる。この場合、ポンプセル41に電圧が印加されることにより、ガス室61から排ガス空間に酸素イオンを移動させ、排ガス中に酸素を排出することになる。この構成を採用する場合には、当該一方の電極が設けられる固体電解質体に、当該一方の電極が配置される箇所をくりぬいて孔が設けられた絶縁層をさらに重ねる。そして、当該孔に当該一方の電極を覆うように多孔質保護層を設ける。こうすることで当該一方の電極を保護するのが好ましい。   -Of the pair of electrodes constituting the pump cell 41, one of the electrodes may be provided so as to be exposed to the exhaust gas space instead of the air chamber 62 as a reference gas chamber. That is, one of the pair of electrodes is provided at a position exposed to the exhaust gas, and the other electrode is provided so as to be exposed in the gas chamber 61. In this case, by applying a voltage to the pump cell 41, oxygen ions are moved from the gas chamber 61 to the exhaust gas space to discharge oxygen into the exhaust gas. When this configuration is employed, the solid electrolyte body on which the one electrode is provided is further provided with an insulating layer provided with a hole by boring out a portion where the one electrode is disposed. And the porous protective layer is provided in the said hole so that the said one electrode may be covered. It is preferable to protect one of the electrodes by doing this.

・検出対象の特定ガス成分がNOx以外であってもよい。例えば、排気中のHCやCOを検出対象とするガスセンサであってもよい。この場合、ポンプセルにて排気中の酸素を排出し、センサセルにて酸素排出後のガスからHCやCOを分解してHC濃度やCO濃度を検出するものであるとよい。その他、被検出ガス中のアンモニアの濃度を検出するものであってもよい。   The specific gas component to be detected may be other than NOx. For example, it may be a gas sensor that detects HC or CO in the exhaust gas. In this case, it is preferable that oxygen in the exhaust gas is discharged by the pump cell, and HC and CO are decomposed from the gas after the oxygen discharge by the sensor cell to detect HC concentration and CO concentration. Besides, the concentration of ammonia in the gas to be detected may be detected.

・内燃機関の吸気通路に設けられるガスセンサや、ディーゼルエンジン以外にガソリンエンジンなど、他の形式のエンジンに用いられるガスセンサを対象とするガスセンサ制御装置としても具体化できる。そのガスセンサは、排気以外のガスを被検出ガスとしてもよく、また、自動車以外の用途で用いられるものであってもよい。   The present invention can be embodied as a gas sensor control device for gas sensors provided in an intake passage of an internal combustion engine, and gas sensors used for engines of other types such as a gasoline engine other than a diesel engine. The gas sensor may use a gas other than the exhaust gas as a gas to be detected, and may be used in applications other than automobiles.

21〜23…NOxセンサ(ガスセンサ)、31〜33…SCU(ガスセンサ制御装置)、35…エンジンECU(ガスセンサ制御装置)、41…ポンプセル、42…センサセル、61…ガス室。   21 to 23 NOx sensor (gas sensor) 31 to 33 SCU (gas sensor control device) 35 engine ECU (gas sensor control device) 41 pump cell 42 sensor cell 61 gas chamber.

Claims (9)

ガス室(61)内に導入された被検出ガス中の酸素濃度を電圧印加により調整するポンプセル(41)と、前記ポンプセルにより酸素濃度が調整された後の前記被検出ガスから特定ガス成分の濃度を検出するセンサセル(42)とを有するガスセンサ(21〜23)に適用され、前記ガスセンサに関する制御を実施するガスセンサ制御装置(31〜33,35)であって、
前記ポンプセルに印加されるポンプセル印加電圧を、第1電圧からその第1電圧よりも低い第2電圧に切り替える第1電圧切替部と、
前記第1電圧切替部により前記ポンプセル印加電圧が前記第1電圧から前記第2電圧に切り替えられる場合に、前記ガスセンサの劣化を判定するための劣化判定パラメータを前記センサセルの出力に基づいて取得し、その劣化判定パラメータに基づいて、前記ガスセンサの劣化判定を実施する劣化判定処理部と、
前記劣化判定処理部によるパラメータ取得又は劣化判定の処理後において、前記ポンプセル印加電圧を、前記第1電圧よりも高い第3電圧に切り替える第2電圧切替部と、
を備えるガスセンサ制御装置。
A pump cell (41) for adjusting the oxygen concentration in the gas to be detected introduced into the gas chamber (61) by voltage application, and a concentration of a specific gas component from the gas to be detected after the oxygen concentration is adjusted by the pump cell A gas sensor control device (31 to 33, 35) that is applied to a gas sensor (21 to 23) having a sensor cell (42) for detecting
A first voltage switching unit configured to switch a pump cell applied voltage applied to the pump cell from a first voltage to a second voltage lower than the first voltage;
When the voltage applied to the pump cell is switched from the first voltage to the second voltage by the first voltage switching unit, a deterioration determination parameter for determining the deterioration of the gas sensor is acquired based on the output of the sensor cell, A deterioration determination processing unit that performs the deterioration determination of the gas sensor based on the deterioration determination parameter;
A second voltage switching unit configured to switch the voltage applied to the pump cell to a third voltage higher than the first voltage after processing for parameter acquisition or deterioration determination by the deterioration determination processing unit;
A gas sensor control device comprising:
前記第2電圧切替部は、前記第1電圧切替部により前記ポンプセル印加電圧が前記第2電圧に切り替えられた状態での前記ポンプセルの出力又は前記センサセルの出力に基づいて前記第3電圧を設定し、その第3電圧への切替を実施する請求項1に記載のガスセンサ制御装置。   The second voltage switching unit sets the third voltage based on an output of the pump cell or an output of the sensor cell in a state where the pump cell applied voltage is switched to the second voltage by the first voltage switching unit. The gas sensor control device according to claim 1, wherein switching to the third voltage is performed. 前記第2電圧切替部は、前記第1電圧切替部により前記ポンプセル印加電圧が前記第2電圧に切り替えられた状態での前記ポンプセルの出力又は前記センサセルの出力に基づいて、前記第3電圧を印加する電圧印加時間を設定し、その電圧印加時間で前記第3電圧を印加する請求項1又は2に記載のガスセンサ制御装置。   The second voltage switching unit applies the third voltage based on the output of the pump cell or the output of the sensor cell in a state where the pump cell applied voltage is switched to the second voltage by the first voltage switching unit. The gas sensor control device according to claim 1 or 2, wherein the voltage application time to be set is set, and the third voltage is applied at the voltage application time. 前記劣化判定処理部による処理後に前記ガスセンサによる特定ガス成分の濃度検出が行われるか否かを判定する濃度検出判定部を備え、
前記第2電圧切替部は、前記濃度検出判定部により前記ガスセンサの濃度検出が行われると判定されたことを条件に、前記ポンプセル印加電圧を前記第3電圧に切り替える請求項1乃至3のいずれか1項に記載のガスセンサ制御装置。
The concentration detection / determination unit is configured to determine whether or not the concentration detection of the specific gas component is performed by the gas sensor after the processing by the deterioration determination processing unit.
The second voltage switching unit switches the pump cell applied voltage to the third voltage on the condition that the concentration detection determination unit determines that the concentration detection of the gas sensor is performed. The gas sensor control device according to item 1.
前記ガスセンサは、内燃機関(10)から排出される排気を前記被検出ガスとし、前記排気中の特定ガス成分の濃度を検出する排気センサであり、
前記内燃機関の一時的な運転停止時、又は一時的な燃料噴射の停止時に、前記第1電圧切替部による電圧切替と前記劣化判定処理部によるパラメータ取得とを実施するものであり、
前記濃度検出判定部は、前記内燃機関の一時的な運転停止、又は一時的な燃料噴射の停止に伴い前記第1電圧切替部による電圧切替と前記劣化判定処理部によるパラメータ取得とが実施される場合に、前記劣化判定処理部による処理後に前記ガスセンサによる特定ガス成分の濃度検出が行われると判定する請求項4に記載のガスセンサ制御装置。
The gas sensor is an exhaust sensor that uses the exhaust gas discharged from the internal combustion engine (10) as the detection target gas and detects the concentration of a specific gas component in the exhaust gas,
The voltage switching by the first voltage switching unit and the parameter acquisition by the deterioration determination processing unit are performed when the internal combustion engine is temporarily stopped or when fuel injection is temporarily stopped.
The concentration detection determination unit performs voltage switching by the first voltage switching unit and parameter acquisition by the deterioration determination processing unit as the temporary operation stop of the internal combustion engine or the temporary stop of fuel injection is performed. 5. The gas sensor control device according to claim 4, wherein it is determined that the concentration detection of the specific gas component is performed by the gas sensor after the processing by the deterioration determination processing unit.
前記劣化判定処理部は、予め定められた処理期間内においてパラメータ取得を実施するものであり、
前記内燃機関の一時的な運転停止、又は一時的な燃料噴射の停止に伴い前記ポンプセル印加電圧が前記第2電圧に切り替えられている状況において、前記処理期間の経過前に前記内燃機関の運転再開又は前記燃料噴射の再開に伴い前記パラメータ取得が終了される場合に、前記処理期間の経過に伴い前記パラメータ取得が終了される場合よりも、前記第3電圧を高くする請求項5に記載のガスセンサ制御装置。
The deterioration determination processing unit performs parameter acquisition within a predetermined processing period,
In the situation where the voltage applied to the pump cell is switched to the second voltage with the temporary stop of the internal combustion engine or the temporary stop of the fuel injection, the operation restart of the internal combustion engine before the elapse of the processing period The gas sensor according to claim 5, wherein, when the parameter acquisition is ended with resumption of the fuel injection, the third voltage is made higher than when the parameter acquisition is ended with the passage of the processing period. Control device.
前記第1電圧切替部による電圧切替と前記劣化判定処理部によるパラメータ取得とを連続して複数回実施可能とするものであり、
前記劣化判定処理部による処理後において、前記第1電圧切替部による電圧切替と前記劣化判定処理部によるパラメータ取得とを再度実施するかしないかを判定する再実施判定部を備え、
前記第2電圧切替部は、前記再実施判定部により前記再度実施をしない旨が判定されたことを条件に、前記ポンプセル印加電圧を前記第3電圧に切り替える請求項1乃至6のいずれか1項に記載のガスセンサ制御装置。
The voltage switching by the first voltage switching unit and the parameter acquisition by the deterioration determination processing unit can be performed a plurality of times consecutively.
It includes a re-execution determination unit that determines whether to perform voltage switching by the first voltage switching unit and parameter acquisition by the deterioration determination processing unit again after processing by the deterioration determination processing unit,
The second voltage switching unit switches the pump cell applied voltage to the third voltage on the condition that the re-execution determination unit determines that the re-execution is not to be performed again. The gas sensor control device according to claim 1.
前記劣化判定処理部による前記劣化判定パラメータの取得、又はそのパラメータに基づく劣化判定が適正に行われたか否かを判定する適否判定部を備え、
前記再実施判定部は、前記劣化判定処理部によるパラメータ取得又は劣化判定が適正でないと判定された場合に、前記再度実施をする旨を判定する請求項7に記載のガスセンサ制御装置。
An appropriateness determination unit that determines whether the deterioration determination processing unit acquires the deterioration determination parameter or whether the deterioration determination based on the parameter is properly performed.
The gas sensor control device according to claim 7, wherein the re-execution determination unit determines that the re-execution is to be performed when it is determined that the parameter acquisition or the deterioration determination by the deterioration determination processing unit is not appropriate.
前記適否判定部は、前記ポンプセル印加電圧として前記第2電圧が印加されている状態での前記センサセルの出力変化に基づいて、前記劣化判定処理部によるパラメータ取得又は劣化判定が適正に行われたか否かを判定する請求項8に記載のガスセンサ制御装置。   The appropriateness determination unit determines whether the parameter acquisition or the deterioration determination by the deterioration determination processing unit is properly performed based on a change in the output of the sensor cell in a state where the second voltage is applied as the pump cell applied voltage. The gas sensor control device according to claim 8, wherein
JP2017202652A 2017-10-19 2017-10-19 Gas sensor controller Active JP6819538B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017202652A JP6819538B2 (en) 2017-10-19 2017-10-19 Gas sensor controller
PCT/JP2018/035732 WO2019077954A1 (en) 2017-10-19 2018-09-26 Gas sensor control device
DE112018004639.7T DE112018004639T5 (en) 2017-10-19 2018-09-26 Gas sensor control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017202652A JP6819538B2 (en) 2017-10-19 2017-10-19 Gas sensor controller

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019074493A true JP2019074493A (en) 2019-05-16
JP6819538B2 JP6819538B2 (en) 2021-01-27

Family

ID=66173583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017202652A Active JP6819538B2 (en) 2017-10-19 2017-10-19 Gas sensor controller

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6819538B2 (en)
DE (1) DE112018004639T5 (en)
WO (1) WO2019077954A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022024948A1 (en) * 2020-07-31 2022-02-03 株式会社デンソー Sensor control device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019203704B4 (en) * 2019-03-19 2023-10-26 Vitesco Technologies GmbH Method for controlling the operation of an exhaust gas sensor of an internal combustion engine equipped with two measuring paths for determining an error in the exhaust gas sensor by comparing the pump currents of both measuring paths

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001141696A (en) * 1999-11-18 2001-05-25 Nippon Soken Inc Gas-detecting apparatus
JP2003254938A (en) * 2001-12-27 2003-09-10 Nippon Soken Inc Gas concentration detection device
JP2007147386A (en) * 2005-11-25 2007-06-14 Ngk Spark Plug Co Ltd Device and method for determining sensor element deterioration
JP2014163878A (en) * 2013-02-27 2014-09-08 Ngk Spark Plug Co Ltd Gas sensor control device and gas sensor system
JP2015059926A (en) * 2013-09-20 2015-03-30 株式会社デンソー Gas sensor controller
WO2016013229A1 (en) * 2014-07-25 2016-01-28 株式会社デンソー Gas concentration detection device
JP2017116438A (en) * 2015-12-25 2017-06-29 株式会社デンソー Gas sensor controller
JP2017187403A (en) * 2016-04-06 2017-10-12 日本特殊陶業株式会社 Deterioration determination device of gas sensor element

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009175013A (en) 2008-01-24 2009-08-06 Toyota Motor Corp Degradation diagnosing apparatus of nox sensor
JP6742583B2 (en) 2016-05-13 2020-08-19 東レフィルム加工株式会社 Laminate

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001141696A (en) * 1999-11-18 2001-05-25 Nippon Soken Inc Gas-detecting apparatus
JP2003254938A (en) * 2001-12-27 2003-09-10 Nippon Soken Inc Gas concentration detection device
JP2007147386A (en) * 2005-11-25 2007-06-14 Ngk Spark Plug Co Ltd Device and method for determining sensor element deterioration
JP2014163878A (en) * 2013-02-27 2014-09-08 Ngk Spark Plug Co Ltd Gas sensor control device and gas sensor system
JP2015059926A (en) * 2013-09-20 2015-03-30 株式会社デンソー Gas sensor controller
WO2016013229A1 (en) * 2014-07-25 2016-01-28 株式会社デンソー Gas concentration detection device
JP2017116438A (en) * 2015-12-25 2017-06-29 株式会社デンソー Gas sensor controller
JP2017187403A (en) * 2016-04-06 2017-10-12 日本特殊陶業株式会社 Deterioration determination device of gas sensor element

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022024948A1 (en) * 2020-07-31 2022-02-03 株式会社デンソー Sensor control device
JP2022026693A (en) * 2020-07-31 2022-02-10 株式会社デンソー Sensor control device

Also Published As

Publication number Publication date
JP6819538B2 (en) 2021-01-27
WO2019077954A1 (en) 2019-04-25
DE112018004639T5 (en) 2020-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11249043B2 (en) Control device for gas sensor
JP6558109B2 (en) Gas concentration detector
JP5867357B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
US8899014B2 (en) Emission control system for internal combustion engine
US11428663B2 (en) Gas sensor control device
CN108956867B (en) Gas sensor control apparatus
WO2019077954A1 (en) Gas sensor control device
JP6344262B2 (en) Exhaust sensor
JP6708168B2 (en) Gas sensor controller
JP6638700B2 (en) Gas sensor control device
JP6455185B2 (en) Internal combustion engine control device
US11774403B2 (en) Gas sensor control device
WO2018123946A1 (en) Abnormality determination device
WO2017110553A1 (en) Internal-combustion engine gas concentration detecting device
JP6809428B2 (en) Control device
JP2020180990A (en) Gas sensor controller
JP2006162325A (en) Exhaust gas component-concentration detection method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200424

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200915

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201113

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201201

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201214

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6819538

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250