JP5783099B2 - Sensor failure determination device - Google Patents

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本発明は、センサの故障判定装置に関する。   The present invention relates to a sensor failure determination apparatus.

特許文献1には、内燃機関の運転状態に基づいて推定される該内燃機関から排出されるガス中のNOx濃度と、NOxセンサの検出値と、を比較することで、NOxセンサの故障を診断することが記載されている。   In Patent Document 1, a failure of the NOx sensor is diagnosed by comparing the NOx concentration in the gas discharged from the internal combustion engine estimated based on the operating state of the internal combustion engine and the detected value of the NOx sensor. It is described to do.

また、特許文献2には、触媒よりも上流側と下流側とにNOxセンサを設け、NOxセンサの検出値に基づいて触媒の劣化を判定することが記載されている。   Patent Document 2 describes that NOx sensors are provided upstream and downstream of the catalyst, and the deterioration of the catalyst is determined based on the detected value of the NOx sensor.

また、特許文献3には、酸化触媒の温度に基づいてNO比率を推定し、センサ値を補正することが記載されている。 Patent Document 3 describes that the NO 2 ratio is estimated based on the temperature of the oxidation catalyst and the sensor value is corrected.

また、特許文献4には、内燃機関が予め設定された基準稼働条件となったとき、NOxセンサの出力値と、基準稼働条件に応じて予め設定された基準出力値との差に基づき、NOxセンサの出力を補正することが記載されている。   Further, Patent Document 4 discloses that when the internal combustion engine reaches a preset reference operating condition, NOx is based on the difference between the output value of the NOx sensor and the reference output value preset according to the reference operating condition. It is described that the output of the sensor is corrected.

ここで、NOxセンサよりも上流側に触媒を備えている場合には、該触媒をNOxが通過することにより、排気中のNOx濃度が影響を受ける。例えば、NOxセンサよりも上流側に酸化触媒を備えている場合には、該酸化触媒においてNOがNOへ酸化される過程において、酸化触媒がNOxを吸着する。NO及びNOは、NOxセンサにより検出されるが、酸化触媒に吸着されることにより、内燃機関から排出されるガス中のNOx濃度と、NOxセンサにより検出されるNOx濃度と、にずれが生じる。このずれは、酸化触媒の劣化の度合いによっても変化する。すなわち、酸化触媒の劣化の度合いが低い場合(例えば新品状態や新品に近い状態の場合)には、より多くのNOxを吸着するために、前記ずれが大きくなる。一方、酸化触媒の劣化の度合いが高い場合には、NOxが酸化触媒に吸着されずに通り抜けやすくなるので、前記ずれが小さい。 Here, when a catalyst is provided upstream of the NOx sensor, the NOx concentration in the exhaust is affected by the passage of NOx through the catalyst. For example, when an oxidation catalyst is provided upstream of the NOx sensor, the oxidation catalyst adsorbs NOx in the process in which NO is oxidized to NO 2 in the oxidation catalyst. NO and NO 2 are detected by the NOx sensor, but by being adsorbed by the oxidation catalyst, there is a difference between the NOx concentration in the gas discharged from the internal combustion engine and the NOx concentration detected by the NOx sensor. . This deviation also changes depending on the degree of deterioration of the oxidation catalyst. That is, when the degree of deterioration of the oxidation catalyst is low (for example, in a new state or a state close to a new state), the shift becomes large in order to adsorb more NOx. On the other hand, when the degree of deterioration of the oxidation catalyst is high, NOx is not adsorbed by the oxidation catalyst and easily passes through, so the deviation is small.

しかし、酸化触媒の劣化の度合いを検出するためには、NOxセンサの検出値が必要となるので、NOxセンサの故障診断の前に酸化触媒の劣化の度合いを検出することは困難である。また、内燃機関の過去の運転状態に基づいて、酸化触媒の劣化の度合いを推定したり、酸化触媒における発熱の状態に基づいて酸化触媒の劣化の度合いを推定したりすることも考えられるが、これらの推定精度は低いので、誤った判定がなされる虞がある。   However, since the detection value of the NOx sensor is required to detect the degree of deterioration of the oxidation catalyst, it is difficult to detect the degree of deterioration of the oxidation catalyst before the failure diagnosis of the NOx sensor. It is also conceivable to estimate the degree of deterioration of the oxidation catalyst based on the past operating state of the internal combustion engine, or to estimate the degree of deterioration of the oxidation catalyst based on the state of heat generation in the oxidation catalyst. Since these estimation accuracy is low, there is a possibility that an erroneous determination is made.

特開2009−128237号公報JP 2009-128237 A 特開2011−058415号公報JP 2011-058415 A 特開2010−031761号公報JP 2010-031761 A 特開2009−127552号公報JP 2009-127552 A

本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、センサの故障をより高精度に判定することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to determine a sensor failure with higher accuracy.

上記課題を達成するために本発明に係るセンサの故障判定装置は、
内燃機関の排気通路において酸化能力を有する触媒よりも下流側に備わり排気中のNOx濃度を検出するNOxセンサの故障判定装置において、
前記触媒よりも上流側の排気中のNOxの濃度を推定または検出する推定手段と、
所定期間における前記NOxセンサの検出値の軌跡の長さが閾値以上であり、且つ、前記NOxセンサの検出値と、前記推定手段により推定または検出されるNOx濃度と、の差の絶対値が閾値以上の場合には、前記NOxセンサが故障していると判定する判定手段と、
を備える。
In order to achieve the above object, a failure determination device for a sensor according to the present invention comprises:
In a failure determination device for a NOx sensor, which is provided downstream of a catalyst having oxidation ability in an exhaust passage of an internal combustion engine and detects a NOx concentration in exhaust gas,
Estimating means for estimating or detecting the concentration of NOx in the exhaust gas upstream of the catalyst;
The length of the locus of the detected value of the NOx sensor in a predetermined period is equal to or greater than the threshold, and the absolute value of the difference between the detected value of the NOx sensor and the NOx concentration estimated or detected by the estimating means is the threshold. In the above case, determination means for determining that the NOx sensor has failed,
Is provided.

推定手段は、内燃機関から排出されるガス中のNOx濃度を推定または検出してもよく、内燃機関から触媒までの間の排気通路におけるNOx濃度を推定または検出してもよく、触媒に流入するガス中のNOx濃度を推定または検出してもよい。   The estimation means may estimate or detect the NOx concentration in the gas discharged from the internal combustion engine, may estimate or detect the NOx concentration in the exhaust passage between the internal combustion engine and the catalyst, and flows into the catalyst. The NOx concentration in the gas may be estimated or detected.

NOxセンサの検出値の軌跡の長さとは、例えば横軸を時間とし、縦軸を検出値として検出値の推移を図で表したときに、該検出値の推移を示す線の長さのことである。NOxセンサが時間を置いてNOxを検出している場合には、前回検出値と今回検出値とを結ぶ線の長さを毎回積算した値が、検出値の軌跡の長さとなる。   The length of the detected value locus of the NOx sensor is, for example, the length of a line indicating the transition of the detected value when the horizontal axis is time and the vertical axis is the detected value, and the transition of the detected value is illustrated in the figure. It is. When the NOx sensor detects NOx over time, a value obtained by integrating the length of the line connecting the previous detection value and the current detection value every time becomes the length of the locus of the detection value.

この検出値の軌跡の長さ(以下、軌跡長ともいう。)は、NOx濃度が同じであったとしても、触媒の劣化の状態によって変化する。すなわち、触媒の劣化の度合いが高くなるほど、触媒が吸着するNOx量が減少するので、NOxが触媒を通り抜けやすくなる。このため、NOxセンサの検出値は、触媒よりも上流側のNOx濃度に近くなる。一方、触媒が新品に近いほど、触媒において吸着及び脱着するNOx量が増加するため、NOxセンサにNOxが到達するまでに時間がかかる。これにより、NOx濃度の変動が触媒により吸収されるので、触媒よりも下流側のNOx濃度の変動が小さくなる。   Even if the NOx concentration is the same, the length of the locus of the detected value (hereinafter also referred to as the locus length) varies depending on the state of deterioration of the catalyst. That is, as the degree of deterioration of the catalyst increases, the amount of NOx adsorbed by the catalyst decreases, so that NOx easily passes through the catalyst. For this reason, the detected value of the NOx sensor is close to the NOx concentration upstream of the catalyst. On the other hand, the closer the catalyst is to a new one, the more NOx is adsorbed and desorbed by the catalyst, so it takes time until NOx reaches the NOx sensor. Thereby, since the fluctuation | variation of NOx concentration is absorbed by the catalyst, the fluctuation | variation of NOx concentration downstream from a catalyst becomes small.

以上より、触媒の劣化の度合いが高いほど、NOxセンサの検出値の軌跡が長くなる。したがって、所定期間のNOxセンサの検出値の軌跡長を閾値と比較すれば、触媒が劣化しているか否か判定することができる。すなわち、所定期間におけるNOxセンサの検出値の軌跡の長さが閾値以上であれば、触媒が劣化していると判定することができる。なお、ここでいう所定期間は、NOxセンサの検出値の軌跡の長さが、触媒の劣化判定に必要な大きさになるまでに要する期間とすることができる。そして、この所定期間によって閾値も変わる。ここでいう閾値は、触媒が劣化しているときのNOxセンサの検出値の軌跡の長さの下限値である。なお、劣化しているとは、触媒の機能が新品時よりも劣っており、NOxセンサの検出値が触媒の新品時とは異なる状態のことをいう。また、触媒が劣化しているといっても、触媒がその機能を果たさなくなっている状態だけをいうのではない。また、触媒の劣化の度合いが所定値以上となっている場合に、触媒が劣化しているとしてもよい。これは、劣化の度合いが高いが、許容範囲内である場合を含むことができる。例えば、劣化の度合いが許容範囲を超える前に、触媒が劣化したと判定してもよい。また、新品には、まったく劣化していない状態の他に、劣化していたとしても浄化性能にほとんど影響がない場合も含むことができる。   From the above, the higher the degree of catalyst deterioration, the longer the locus of the detected value of the NOx sensor. Therefore, it is possible to determine whether or not the catalyst has deteriorated by comparing the locus length of the detected value of the NOx sensor for a predetermined period with the threshold value. That is, if the length of the locus of the detected value of the NOx sensor in the predetermined period is equal to or greater than the threshold value, it can be determined that the catalyst has deteriorated. Here, the predetermined period can be a period required until the length of the locus of the detected value of the NOx sensor becomes a size necessary for determining the deterioration of the catalyst. The threshold value also changes depending on the predetermined period. The threshold here is a lower limit value of the length of the locus of the detected value of the NOx sensor when the catalyst is deteriorated. Note that “degraded” means that the catalyst function is inferior to that of a new product, and the detected value of the NOx sensor is different from that of a new catalyst. Further, even if the catalyst is deteriorated, it does not mean only the state in which the catalyst does not perform its function. Further, the catalyst may be deteriorated when the degree of deterioration of the catalyst is a predetermined value or more. This can include cases where the degree of degradation is high but within an acceptable range. For example, it may be determined that the catalyst has deteriorated before the degree of deterioration exceeds the allowable range. In addition, the new article can include not only a state where it is not deteriorated at all, but also a case where there is almost no influence on the purification performance even if it is deteriorated.

そして、触媒が劣化している場合には、触媒よりも上流側の排気中のNOx濃度と、触媒よりも下流側の排気中のNOx濃度と、の差が小さい。すなわち、NOxセンサが正常であれば、NOxセンサの検出値と、推定手段により推定または検出されるNOx濃度と、の差の絶対値が小さくなる。したがって、例えば、NOxセンサの検出値と、推定手段により推定または検出されるNOx濃度と、の差の絶対値が閾値以上であればNOxセンサが故障していると判定することができる。この閾値は、NOxセンサが故障していると
きの前記差の絶対値の下限値である。
When the catalyst is deteriorated, the difference between the NOx concentration in the exhaust upstream of the catalyst and the NOx concentration in the exhaust downstream of the catalyst is small. That is, if the NOx sensor is normal, the absolute value of the difference between the detected value of the NOx sensor and the NOx concentration estimated or detected by the estimating means becomes small. Therefore, for example, if the absolute value of the difference between the detected value of the NOx sensor and the NOx concentration estimated or detected by the estimating means is greater than or equal to the threshold value, it can be determined that the NOx sensor is malfunctioning. This threshold value is a lower limit value of the absolute value of the difference when the NOx sensor is malfunctioning.

なお、所定期間における前記NOxセンサの検出値の軌跡の長さを該NOxセンサの検出値の積算値で除算した値と、前記推定手段により推定されるNOx濃度に基づいて前記NOxセンサの検出値の軌跡の長さを該NOxセンサの検出値の積算値で除算した値を推定したときの推定値と、の差の絶対値が閾値未満であり、且つ、前記NOxセンサの検出値と、前記推定手段により推定または検出されるNOx濃度と、の差の絶対値が閾値以上の場合には、前記NOxセンサが故障していると判定することもできる。   The detected value of the NOx sensor based on the value obtained by dividing the length of the locus of the detected value of the NOx sensor in the predetermined period by the integrated value of the detected value of the NOx sensor and the NOx concentration estimated by the estimating means. The absolute value of the difference between the estimated value obtained by dividing the length of the trajectory by the integrated value of the detected value of the NOx sensor, and the detected value of the NOx sensor, When the absolute value of the difference between the NOx concentration estimated or detected by the estimating means is greater than or equal to a threshold value, it can also be determined that the NOx sensor has failed.

また、所定期間における前記NOxセンサの検出値の軌跡の長さと、前記推定手段により推定されるNOx濃度に基づいて前記NOxセンサの検出値の軌跡の長さを推定したときの推定値と、の差の絶対値が閾値未満であり、且つ、前記NOxセンサの検出値と、前記推定手段により推定または検出されるNOx濃度と、の差の絶対値が閾値以上の場合には、前記NOxセンサが故障していると判定することもできる。   Further, the length of the locus of the detected value of the NOx sensor in a predetermined period and the estimated value when the length of the locus of the detected value of the NOx sensor is estimated based on the NOx concentration estimated by the estimating means, When the absolute value of the difference is less than the threshold and the absolute value of the difference between the detected value of the NOx sensor and the NOx concentration estimated or detected by the estimating means is equal to or greater than the threshold, the NOx sensor It can also be determined that a failure has occurred.

また、本発明においては、前記判定手段は、所定期間における前記NOxセンサの検出値の軌跡の長さが閾値未満の場合には、前記NOxセンサの検出値と前記推定手段により推定または検出されるNOx濃度との差の絶対値と、閾値と、の比較によるNOxセンサの故障判定を停止することができる。   In the present invention, the determination means is estimated or detected by the detection value of the NOx sensor and the estimation means when the length of the locus of the detection value of the NOx sensor in a predetermined period is less than a threshold value. The failure determination of the NOx sensor by comparing the absolute value of the difference with the NOx concentration and the threshold value can be stopped.

ここで、所定期間におけるNOxセンサの検出値の軌跡の長さが閾値未満の場合には、触媒が新品状態であるか新品状態に近い状態であるために、触媒よりも上流側の排気中のNOx濃度と、触媒よりも下流側の排気中のNOx濃度と、の差が大きい。したがって、NOxセンサの検出値と、推定手段により推定または検出されるNOx濃度と、の差の絶対値を用いてNOxセンサの故障を判定することが困難となる。このような場合には、NOxセンサの検出値と推定手段により推定または検出されるNOx濃度との差の絶対値と、閾値と、の比較によるNOxセンサの故障判定を停止することで、NOxセンサの故障判定の精度が低下することを抑制できる。   Here, when the length of the locus of the detected value of the NOx sensor in the predetermined period is less than the threshold value, the catalyst is in a new state or close to a new state. There is a large difference between the NOx concentration and the NOx concentration in the exhaust downstream of the catalyst. Therefore, it becomes difficult to determine the failure of the NOx sensor using the absolute value of the difference between the detected value of the NOx sensor and the NOx concentration estimated or detected by the estimating means. In such a case, the NOx sensor failure determination based on the comparison between the absolute value of the difference between the detected value of the NOx sensor and the NOx concentration estimated or detected by the estimating means and the threshold value is stopped. It can suppress that the precision of failure determination of falls.

また、本発明においては、前記判定手段は、所定期間における前記NOxセンサの検出値の軌跡の長さが閾値未満の場合には、前記NOxセンサの検出値の積算値と、前記推定手段により推定または検出されるNOx濃度の積算値と、を比較することで、前記NOxセンサの故障を判定することができる。   In the present invention, when the length of the locus of the detected value of the NOx sensor in a predetermined period is less than the threshold value, the determining means estimates the integrated value of the detected value of the NOx sensor and the estimating means. Alternatively, a failure of the NOx sensor can be determined by comparing the detected integrated value of the NOx concentration.

ここで、触媒が吸着するNOx量は、微量であるので、触媒が新品であったとしても、触媒に流入するNOxの総量と、触媒から流出するNOxの総量と、にはあまり差がない。なお、触媒においてNOがNOに酸化されるが、NO及びNOはどちらもNOxとして検出される。 Here, since the amount of NOx adsorbed by the catalyst is very small, even if the catalyst is new, there is not much difference between the total amount of NOx flowing into the catalyst and the total amount of NOx flowing out from the catalyst. Note that NO is oxidized to NO 2 in the catalyst, but both NO and NO 2 are detected as NOx.

以上より、NOxセンサの検出値の積算値と、推定手段により推定または検出されるNOx濃度の積算値と、に差がないか、あったとしても小さければ、NOxセンサは正常であると判定することができる。なお、積算値は、所定期間における積算値としてもよい。この所定期間は、NOxセンサの検出値の積算値が、触媒の劣化判定に必要な大きさになるまでに要する期間とすることができる。   As described above, if there is no difference between the integrated value of the detected values of the NOx sensor and the integrated value of the NOx concentration estimated or detected by the estimating means, if any, it is determined that the NOx sensor is normal. be able to. The integrated value may be an integrated value for a predetermined period. This predetermined period can be set to a period required until the integrated value of the detected values of the NOx sensor reaches a size necessary for determining deterioration of the catalyst.

また、NOxセンサの検出値の積算値と、推定手段により推定または検出されるNOx濃度の積算値と、の差の絶対値が閾値以上の場合に、NOxセンサが故障していると判定してもよい。ここでいう閾値は、NOxセンサが故障しているときの差の絶対値である。   In addition, when the absolute value of the difference between the integrated value of the detected value of the NOx sensor and the integrated value of the NOx concentration estimated or detected by the estimating means is equal to or greater than the threshold value, it is determined that the NOx sensor has failed. Also good. The threshold here is the absolute value of the difference when the NOx sensor is malfunctioning.

また、本発明においては、前記判定手段は、所定期間における前記NOxセンサの検出
値の軌跡の長さが閾値未満の場合には、前記触媒において吸着されるNOx量に基づいて前記推定手段により推定または検出されるNOx濃度を補正し、この補正したNOx濃度と、前記NOxセンサの検出値と、を比較することで、前記NOxセンサの故障を判定することができる。
In the present invention, when the length of the locus of the detected value of the NOx sensor in a predetermined period is less than a threshold value, the determining unit estimates the estimating unit based on the amount of NOx adsorbed on the catalyst. Alternatively, it is possible to determine a failure of the NOx sensor by correcting the detected NOx concentration and comparing the corrected NOx concentration with the detected value of the NOx sensor.

ここで、所定期間におけるNOxセンサの検出値の軌跡の長さが閾値未満の場合には、触媒が劣化していない場合である。この場合には、触媒の機能が正常に働いているので、吸着されるNOx量を推定することができ、さらには、排気が触媒を通過するときのNOx濃度の変化を推定することができる。このNOx濃度の変化に基づいて、推定手段により推定または検出されるNOx濃度を補正することで、触媒よりも下流側の排気中のNOx濃度を得ることができる。そして、NOxセンサが正常であれば、補正したNOx濃度がNOxセンサにより検出されるので、補正したNOx濃度と、NOxセンサの検出値と、を比較することで、NOxセンサの故障を判定することができる。   Here, when the length of the locus of the detected value of the NOx sensor in the predetermined period is less than the threshold value, the catalyst is not deteriorated. In this case, since the function of the catalyst is functioning normally, the amount of NOx adsorbed can be estimated, and furthermore, the change in the NOx concentration when exhaust passes through the catalyst can be estimated. By correcting the NOx concentration estimated or detected by the estimating means based on the change in the NOx concentration, the NOx concentration in the exhaust gas downstream of the catalyst can be obtained. If the NOx sensor is normal, the corrected NOx concentration is detected by the NOx sensor. Therefore, the failure of the NOx sensor is determined by comparing the corrected NOx concentration with the detected value of the NOx sensor. Can do.

なお、補正したNOx濃度と、NOxセンサの検出値と、の差の絶対値が閾値以上の場合に、NOxセンサが故障していると判定してもよい。ここでいう閾値は、NOxセンサが故障しているときの差の絶対値である。また、推定手段により推定または検出されるNOx濃度を補正する代わりに、NOxセンサの検出値を補正してもよい。   Note that when the absolute value of the difference between the corrected NOx concentration and the detected value of the NOx sensor is equal to or greater than a threshold value, it may be determined that the NOx sensor is malfunctioning. The threshold here is the absolute value of the difference when the NOx sensor is malfunctioning. Further, instead of correcting the NOx concentration estimated or detected by the estimating means, the detected value of the NOx sensor may be corrected.

本発明によれば、センサの故障をより高精度に判定することができる。   According to the present invention, sensor failure can be determined with higher accuracy.

実施例に係る内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the internal combustion engine which concerns on an Example, and its exhaust system. NOxセンサの検出値の推移を示したタイムチャートである。It is a time chart which showed transition of the detected value of a NOx sensor. NOxセンサの検出値の軌跡長の推移を示したタイムチャートである。It is the time chart which showed transition of the locus length of the detected value of the NOx sensor. NOxセンサの検出値の積算値の推移を示したタイムチャートである。It is a time chart which showed transition of the integrated value of the detected value of a NOx sensor. 劣化触媒及び新品触媒におけるNOxセンサの検出値の軌跡長とNOxセンサの検出値の積算値との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the locus | trajectory length of the detected value of a NOx sensor in a deterioration catalyst and a new catalyst, and the integrated value of the detected value of a NOx sensor. 実施例1に係るNOxセンサの故障判定のフローを示したフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a flow of a NOx sensor failure determination according to the first embodiment. 実施例2に係るNOxセンサの故障判定のフローを示したフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a flow of a NOx sensor failure determination according to Embodiment 2. 実施例3に係るNOxセンサの故障判定のフローを示したフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a flow of a NOx sensor failure determination according to a third embodiment.

以下、本発明に係るセンサの故障判定装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。   Hereinafter, specific embodiments of a sensor failure determination apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

<実施例1>
図1は、本実施例に係る内燃機関1及びその排気系の概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関1は、ディーゼルエンジンであっても、また、ガソリンエンジンであってもよい。
<Example 1>
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine 1 and its exhaust system according to the present embodiment. The internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 may be a diesel engine or a gasoline engine.

内燃機関1には、排気通路2が接続されている。排気通路2には、酸化触媒3が設けられている。なお、酸化触媒3に代えて、酸化能力を備える他の触媒(例えば、三元触媒)を設けていてもよい。   An exhaust passage 2 is connected to the internal combustion engine 1. An oxidation catalyst 3 is provided in the exhaust passage 2. In addition, it may replace with the oxidation catalyst 3 and the other catalyst (for example, three-way catalyst) provided with the oxidation capability may be provided.

酸化触媒3よりも下流の排気通路2には、排気中のNOx濃度を検出するNOxセンサ
4が設けられている。
A NOx sensor 4 for detecting the NOx concentration in the exhaust gas is provided in the exhaust passage 2 downstream of the oxidation catalyst 3.

内燃機関1には、該内燃機関1を制御するための電子制御ユニットであるECU5が併設されている。このECU5は、内燃機関1の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関1を制御する。   The internal combustion engine 1 is provided with an ECU 5 that is an electronic control unit for controlling the internal combustion engine 1. The ECU 5 controls the internal combustion engine 1 in accordance with the operating conditions of the internal combustion engine 1 and the driver's request.

また、ECU5には、NOxセンサ4の他、運転者がアクセルペダル6を踏み込んだ量に応じた電気信号を出力し機関負荷を検知するアクセル開度センサ7、および機関回転数を検知するクランクポジションセンサ8が電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がECU5に入力される。   In addition to the NOx sensor 4, the ECU 5 outputs an electric signal corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal 6 by the driver, and an accelerator opening sensor 7 that detects the engine load, and a crank position that detects the engine speed. Sensors 8 are connected via electric wiring, and output signals from these various sensors are input to the ECU 5.

そして、ECU5は、NOxセンサ4の故障を判定する。ここで、NOxセンサ4の検出値は、酸化触媒3の劣化の度合いに影響を受ける。このため、酸化触媒3の劣化の度合いに応じて、NOxセンサ4の故障判定の手法を変える。   Then, the ECU 5 determines a failure of the NOx sensor 4. Here, the detected value of the NOx sensor 4 is affected by the degree of deterioration of the oxidation catalyst 3. For this reason, the failure determination method of the NOx sensor 4 is changed according to the degree of deterioration of the oxidation catalyst 3.

図2は、NOxセンサ4の検出値の推移を示したタイムチャートである。新品触媒とは、新品状態または新品に近い状態のときの酸化触媒3であり、劣化していない触媒である。また、劣化触媒とは、劣化の度合いが比較的高い酸化触媒3である。劣化触媒は、劣化の度合いが閾値以上となっているときの酸化触媒3としてもよい。また、劣化触媒は、酸化能力が新品触媒よりも劣ってはいるが、正常といえる範囲内の触媒としてもよい。車速は、内燃機関1が搭載される車両の速度である。劣化触媒及び新品触媒におけるNOxセンサ4の検出値は、同じ車速のときの検出値である。   FIG. 2 is a time chart showing the transition of the detected value of the NOx sensor 4. A new catalyst is the oxidation catalyst 3 in a new state or a state close to a new state, and is a catalyst that has not deteriorated. Moreover, the deterioration catalyst is the oxidation catalyst 3 having a relatively high degree of deterioration. The deterioration catalyst may be the oxidation catalyst 3 when the degree of deterioration is equal to or greater than a threshold value. Further, the deteriorated catalyst may be a catalyst within a range that can be said to be normal, although the oxidation ability is inferior to that of a new catalyst. The vehicle speed is the speed of the vehicle on which the internal combustion engine 1 is mounted. The detected value of the NOx sensor 4 in the deteriorated catalyst and the new catalyst is a detected value at the same vehicle speed.

酸化触媒3が新品触媒の場合には、より多くのNOxが酸化触媒3に吸着され、その後に脱着する。このため、NOxセンサ4の検出値の極大値が比較的小さくなる。すなわち、内燃機関1からNOxが排出されてから、NOxセンサ4に到達するまでの時間が長くなり(応答性が低くなり)、酸化触媒3よりも下流側の排気中のNOx濃度が平均に近付く。これにより、酸化触媒3が新品触媒のときには、NOxセンサ4の検出値の変動幅が小さい。このため、酸化触媒3を通過するときに、NOx濃度が変化しやすい。   When the oxidation catalyst 3 is a new catalyst, more NOx is adsorbed on the oxidation catalyst 3 and then desorbed. For this reason, the maximum value of the detected value of the NOx sensor 4 becomes relatively small. That is, the time from when NOx is discharged from the internal combustion engine 1 until it reaches the NOx sensor 4 becomes longer (the responsiveness becomes lower), and the NOx concentration in the exhaust downstream of the oxidation catalyst 3 approaches the average. . Thereby, when the oxidation catalyst 3 is a new catalyst, the fluctuation range of the detected value of the NOx sensor 4 is small. For this reason, the NOx concentration is likely to change when passing through the oxidation catalyst 3.

一方、酸化触媒3が劣化触媒の場合には、酸化触媒3に吸着されるNOxが少なくなるので、内燃機関1からNOxが排出されてから、NOxセンサ4に到達するまでの時間が短くなる(応答性が高くなる)。このため、酸化触媒3よりも下流側の排気中のNOx濃度が、内燃機関1から排出されるガス中のNOx濃度に近くなり、検出値の極大値も大きくなる。このため、NOxセンサ4の検出値の変動幅が大きい。このように、酸化触媒3が劣化触媒の場合には、排気が酸化触媒3を通過するときに、NOx濃度が変化し難い。   On the other hand, when the oxidation catalyst 3 is a deteriorated catalyst, the amount of NOx adsorbed on the oxidation catalyst 3 decreases, so the time from when NOx is discharged from the internal combustion engine 1 until it reaches the NOx sensor 4 is shortened ( Responsiveness increases). For this reason, the NOx concentration in the exhaust gas downstream of the oxidation catalyst 3 becomes close to the NOx concentration in the gas discharged from the internal combustion engine 1, and the maximum value of the detected value also increases. For this reason, the fluctuation range of the detected value of the NOx sensor 4 is large. Thus, when the oxidation catalyst 3 is a deterioration catalyst, the NOx concentration hardly changes when the exhaust gas passes through the oxidation catalyst 3.

ここで、図3は、NOxセンサ4の検出値の軌跡長の推移を示したタイムチャートである。また、図4は、NOxセンサ4の検出値の積算値の推移を示したタイムチャートである。NOxセンサ4の検出値の軌跡長とは、図2に示したようなNOxセンサ4の検出値の推移を示す線の長さである。また、NOxセンサ4の検出値の積算値とは、NOxセンサ4の検出値を例えば所定時間毎に積算した値であり、例えば図2に示したようなNOxセンサ4の検出値の推移を示す線よりも下側の面積である。   Here, FIG. 3 is a time chart showing the transition of the locus length of the detection value of the NOx sensor 4. FIG. 4 is a time chart showing the transition of the integrated value of the detected value of the NOx sensor 4. The locus length of the detected value of the NOx sensor 4 is the length of a line indicating the transition of the detected value of the NOx sensor 4 as shown in FIG. Further, the integrated value of the detected value of the NOx sensor 4 is a value obtained by integrating the detected value of the NOx sensor 4 for every predetermined time, for example, and shows the transition of the detected value of the NOx sensor 4 as shown in FIG. The area below the line.

新品触媒の場合には、劣化触媒の場合よりも、NOxセンサ4の検出値の変動幅が小さくなる。このため、新品触媒における軌跡長は、劣化触媒における軌跡長よりも短くなる。そして、劣化触媒の軌跡長に対する、新品触媒の軌跡長の比は、例えば40%程度となる。   In the case of a new catalyst, the fluctuation range of the detected value of the NOx sensor 4 is smaller than in the case of a deteriorated catalyst. For this reason, the trajectory length of the new catalyst is shorter than the trajectory length of the deteriorated catalyst. The ratio of the trajectory length of the new catalyst to the trajectory length of the deteriorated catalyst is, for example, about 40%.

一方、図4に示されるNOxセンサ4の検出値の積算値では、新品触媒と劣化触媒との
差が小さい。ここで、酸化触媒3が吸着するNOx量は微量であるため、NOxセンサ4に到達するNOx量は、新品触媒と劣化触媒とで、あまり差がない。そして、劣化触媒の積算値に対する、新品触媒の積算値の比は、例えば90%程度となる。
On the other hand, in the integrated value of the detected value of the NOx sensor 4 shown in FIG. 4, the difference between the new catalyst and the deteriorated catalyst is small. Here, since the amount of NOx adsorbed by the oxidation catalyst 3 is very small, the amount of NOx reaching the NOx sensor 4 is not so different between the new catalyst and the deteriorated catalyst. The ratio of the integrated value of the new catalyst to the integrated value of the deteriorated catalyst is, for example, about 90%.

以上より、内燃機関1から排出されるガス中のNOx濃度の軌跡長とNOxセンサ4の検出値の軌跡長との差が大きく、且つ、内燃機関1から排出されるガス中のNOx濃度の積算値とNOxセンサ4の検出値の積算値との差が小さい場合には、酸化触媒3が新品触媒であり、且つ、NOxセンサ4は正常であると考えられる。また、所定期間におけるNOxセンサ4の検出値の軌跡長と、閾値と、を比較することで、酸化触媒3が新品触媒であるか否か判定することもできる。   As described above, the difference between the locus length of the NOx concentration in the gas discharged from the internal combustion engine 1 and the locus length of the detected value of the NOx sensor 4 is large, and the integration of the NOx concentration in the gas discharged from the internal combustion engine 1 is performed. When the difference between the value and the integrated value of the detected value of the NOx sensor 4 is small, it is considered that the oxidation catalyst 3 is a new catalyst and the NOx sensor 4 is normal. Further, it is also possible to determine whether or not the oxidation catalyst 3 is a new catalyst by comparing the trajectory length of the detected value of the NOx sensor 4 in a predetermined period with the threshold value.

ここで、NOxセンサ4の故障には、ゲインずれ又はオフセットずれが考えられる。ゲインずれが発生している場合には、NOx濃度に対するセンサ出力の比(傾き)が、正常なNOxセンサ4と異なる。そして、ゲインずれのみが発生している場合には、実際のNOx濃度が0となれば、NOxセンサ4の検出値も0となる。   Here, as the failure of the NOx sensor 4, a gain deviation or an offset deviation can be considered. When the gain deviation occurs, the ratio (slope) of the sensor output to the NOx concentration is different from that of the normal NOx sensor 4. When only a gain deviation occurs, if the actual NOx concentration becomes zero, the detection value of the NOx sensor 4 also becomes zero.

一方、オフセットずれが発生している場合には、NOx濃度に対するセンサ検出値の比(傾き)は、正常なNOxセンサ4と同じになるが、正常なNOxセンサ4の検出値と一定量のずれが生じる。オフセットずれのみが発生している場合には、実際のNOx濃度が0となっても、NOxセンサ4の検出値は0とはならない。   On the other hand, when an offset deviation occurs, the ratio (inclination) of the sensor detection value to the NOx concentration is the same as that of the normal NOx sensor 4, but a certain amount of deviation from the detection value of the normal NOx sensor 4 occurs. Occurs. When only the offset deviation occurs, the detected value of the NOx sensor 4 does not become 0 even if the actual NOx concentration becomes 0.

図5は、劣化触媒及び新品触媒におけるNOxセンサ4の検出値の軌跡長とNOxセンサ4の検出値の積算値との関係を示した図である。「正常センサ」は、NOxセンサ4が正常な場合である。「ゲイン−50%」は、NOxセンサ4にゲインずれが発生している場合であって、NOxセンサ4の検出値が実際のNOx濃度に対して50%となっている場合である。「オフセット−30ppm」は、NOxセンサ4にオフセットずれが発生している場合であって、NOxセンサ4の検出値が実際のNOx濃度に対して30ppm低くなっている場合である。また、「オフセット+30ppm」は、NOxセンサ4にオフセットずれが発生している場合であって、NOxセンサ4の検出値が実際のNOx濃度に対して30ppm高くなっている場合である。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the locus length of the detected value of the NOx sensor 4 and the integrated value of the detected value of the NOx sensor 4 in the deteriorated catalyst and the new catalyst. “Normal sensor” is when the NOx sensor 4 is normal. “Gain−50%” is a case where a gain deviation has occurred in the NOx sensor 4 and the detected value of the NOx sensor 4 is 50% of the actual NOx concentration. “Offset−30 ppm” is a case where an offset deviation has occurred in the NOx sensor 4 and the detected value of the NOx sensor 4 is 30 ppm lower than the actual NOx concentration. Further, “offset + 30 ppm” is a case where an offset deviation has occurred in the NOx sensor 4 and the detected value of the NOx sensor 4 is 30 ppm higher than the actual NOx concentration.

なお、「軌跡長」は、NOxセンサ4の検出値の軌跡長である。「積算値」は、NOxセンサ4の検出値の積算値である。「軌跡長/推定軌跡長」は、「軌跡長」を推定される軌跡長(推定軌跡長)で除算した値である。推定軌跡長は、内燃機関1の運転状態から推定される酸化触媒3よりも上流側のガス中のNOx濃度の軌跡長である。この推定軌跡長は、酸化触媒3を備えていないと仮定した場合であって、NOxセンサ4が正常の場合における、該NOxセンサ4の検出値の軌跡長としてもよく、内燃機関1から排出されるガス中のNOx濃度を検出または推定した場合の該NOx濃度の軌跡長としてもよい。「積算値/推定積算値」は、「積算値」を推定される積算値(推定積算値)で除算した値である。推定積算値は、内燃機関1の運転状態から推定される酸化触媒3よりも上流側のガス中のNOx濃度の積算値である。この推定積算値は、酸化触媒3を備えていないと仮定した場合であって、NOxセンサ4が正常の場合における、該NOxセンサ4の検出値の積算値としてもよく、内燃機関1から排出されるガス中のNOx濃度を検出または推定した場合の該NOx濃度の積算値としもよい。「A/B」は、「軌跡長/推定軌跡長」を「積算値/推定積算値」で除算した値である。すなわち、「A/B」は、「軌跡長/積算値」を「推定軌跡長/推定積算値」で除算した値である。なお、軌跡長及び積算値は、所定期間における値である。以下、特に断らない限り、軌跡長及び積算値、推定軌跡長、推定積算値は、所定期間における値とする。   The “trajectory length” is the trajectory length of the detected value of the NOx sensor 4. “Integrated value” is an integrated value of the detected value of the NOx sensor 4. The “trajectory length / estimated trajectory length” is a value obtained by dividing “trajectory length” by an estimated trajectory length (estimated trajectory length). The estimated trajectory length is the trajectory length of the NOx concentration in the gas upstream of the oxidation catalyst 3 estimated from the operating state of the internal combustion engine 1. This estimated trajectory length is a case where it is assumed that the oxidation catalyst 3 is not provided, and may be a trajectory length of a detected value of the NOx sensor 4 when the NOx sensor 4 is normal, and is discharged from the internal combustion engine 1. Alternatively, the NOx concentration locus length when the NOx concentration in the detected gas is detected or estimated may be used. The “integrated value / estimated integrated value” is a value obtained by dividing the “integrated value” by the estimated integrated value (estimated integrated value). The estimated integrated value is an integrated value of the NOx concentration in the gas upstream of the oxidation catalyst 3 estimated from the operating state of the internal combustion engine 1. This estimated integrated value is a case where it is assumed that the oxidation catalyst 3 is not provided, and may be an integrated value of the detected value of the NOx sensor 4 when the NOx sensor 4 is normal, and is discharged from the internal combustion engine 1. The integrated value of the NOx concentration when the NOx concentration in the detected gas is detected or estimated may be used. “A / B” is a value obtained by dividing “trajectory length / estimated trajectory length” by “integrated value / estimated integrated value”. That is, “A / B” is a value obtained by dividing “trajectory length / integrated value” by “estimated trajectory length / estimated integrated value”. The trajectory length and the integrated value are values in a predetermined period. Hereinafter, unless otherwise specified, the trajectory length, integrated value, estimated trajectory length, and estimated integrated value are values in a predetermined period.

劣化触媒では、NOxセンサ4が正常な場合及びNOxセンサ4にオフセットずれが発
生している場合において、軌跡長と推定軌跡長とが略同じになる。すなわち、「軌跡長/推定軌跡長」が略100%となる。よって、NOxセンサ4にオフセットずれが発生していても、軌跡長には影響がないことが分かる。一方、劣化触媒では、NOxセンサ4にゲインずれが発生している場合には、「A/B」が略100%となる。すなわち、軌跡長を積算値で除算した値と、推定軌跡長を推定積算値で除算した値と、が略同じになる。よって、NOxセンサ4にゲインずれが発生していても、軌跡長を積算値で除算した値には影響がないことが分かる。
In the deteriorated catalyst, the trajectory length and the estimated trajectory length are substantially the same when the NOx sensor 4 is normal and when the offset deviation occurs in the NOx sensor 4. That is, “trajectory length / estimated trajectory length” is approximately 100%. Therefore, it can be seen that even if an offset deviation occurs in the NOx sensor 4, the trajectory length is not affected. On the other hand, in the deteriorated catalyst, when a gain deviation occurs in the NOx sensor 4, “A / B” is approximately 100%. That is, the value obtained by dividing the trajectory length by the integrated value is substantially the same as the value obtained by dividing the estimated trajectory length by the estimated integrated value. Therefore, it can be seen that even if a gain deviation occurs in the NOx sensor 4, the value obtained by dividing the locus length by the integrated value is not affected.

また、新品触媒においてNOxセンサ4が正常な場合には、積算値が推定積算値と略同じになる。すなわち、「積算値/推定積算値」が100%に近くなる。一方、新品触媒では、NOxセンサ4にオフセットずれ又はゲインずれが発生している場合には、軌跡長及び積算値に相関がない。   Further, when the NOx sensor 4 is normal in a new catalyst, the integrated value is substantially the same as the estimated integrated value. That is, “integrated value / estimated integrated value” is close to 100%. On the other hand, in the case of a new catalyst, when an offset deviation or gain deviation occurs in the NOx sensor 4, there is no correlation between the trajectory length and the integrated value.

以上より、NOxセンサ4の検出値の軌跡長が、推定軌跡長と略等しい場合、又は、NOxセンサ4の検出値の軌跡長をNOxセンサ4の検出値の積算値で除算した値が、推定軌跡長を推定積算値で除算した値と略等しい場合は、酸化触媒3は劣化触媒であると考えられる。酸化触媒3が劣化触媒であれば、NOxの吸着能力が低いために、NOxセンサ4の検出値に与える影響が小さい。このため、NOxセンサ4の検出値と、NOx濃度の推定値と、を比較することで、NOxセンサ4の故障判定を行うことができる。このように、NOx濃度を比較することで、NOxセンサ4の故障判定を高精度に行うことができる。   From the above, when the locus length of the detected value of the NOx sensor 4 is substantially equal to the estimated locus length, or the value obtained by dividing the locus length of the detected value of the NOx sensor 4 by the integrated value of the detected value of the NOx sensor 4 is estimated. When the locus length is substantially equal to the value obtained by dividing the locus length by the estimated integrated value, the oxidation catalyst 3 is considered to be a deteriorated catalyst. If the oxidation catalyst 3 is a deteriorated catalyst, the NOx adsorption ability is low, so the influence on the detection value of the NOx sensor 4 is small. For this reason, the failure determination of the NOx sensor 4 can be performed by comparing the detected value of the NOx sensor 4 with the estimated value of the NOx concentration. Thus, by comparing the NOx concentration, the failure determination of the NOx sensor 4 can be performed with high accuracy.

一方、酸化触媒3が劣化触媒に該当しない場合には、酸化触媒3は新品触媒であると考えられる。この場合には、NOxセンサ4の検出値の積算値を推定積算値と比較することで、NOxセンサ4の故障判定を行う。   On the other hand, when the oxidation catalyst 3 does not correspond to the deterioration catalyst, the oxidation catalyst 3 is considered to be a new catalyst. In this case, the failure determination of the NOx sensor 4 is performed by comparing the integrated value of the detected values of the NOx sensor 4 with the estimated integrated value.

図6は、本実施例に係るNOxセンサ4の故障判定のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、ECU5により所定の時間毎に繰り返し実行される。なお、本実施例においては、図6に示すルーチンを処理するECU5が、本発明における判定手段に相当する。   FIG. 6 is a flowchart showing a flow of failure determination of the NOx sensor 4 according to the present embodiment. This routine is repeatedly executed by the ECU 5 every predetermined time. In this embodiment, the ECU 5 that processes the routine shown in FIG. 6 corresponds to the determination means in the present invention.

ステップS101では、故障判定の前提条件が成立しているか否か判定される。例えば、内燃機関1の冷却水温度が、NOxセンサ4の故障判定に適した温度となっており、且つ、NOxセンサ4が活性状態にあるときに前提条件が成立していると判定される。さらに、推定軌跡長が、故障判定に必要となる所定値以上となっているときに前提条件が成立していると判定してもよい。また、NOxセンサ4の検出値を用いて故障判定を行うため、ある程度のNOxが内燃機関1から排出されているとき(例えば所定の運転状態のとき)に前提条件が成立していると判定してもよい。   In step S101, it is determined whether a precondition for failure determination is satisfied. For example, it is determined that the precondition is satisfied when the coolant temperature of the internal combustion engine 1 is a temperature suitable for determining the failure of the NOx sensor 4 and the NOx sensor 4 is in the active state. Furthermore, it may be determined that the precondition is satisfied when the estimated trajectory length is equal to or greater than a predetermined value required for failure determination. Further, since the failure determination is performed using the detected value of the NOx sensor 4, it is determined that the precondition is satisfied when a certain amount of NOx is discharged from the internal combustion engine 1 (for example, in a predetermined operating state). May be.

ステップS101で肯定判定がなされた場合にはステップS102へ進み、一方、否定判定がなされた場合には故障判定を行うことができないため本ルーチンを終了させる。   If an affirmative determination is made in step S101, the process proceeds to step S102. On the other hand, if a negative determination is made, failure determination cannot be performed, and thus this routine is terminated.

ステップS102では、NOxセンサ4の検出値の軌跡長が、推定軌跡長と略等しいか、または、NOxセンサ4の検出値の軌跡長をNOxセンサ4の検出値の積算値で除算した値が、推定軌跡長を推定積算値で除算した値と略等しいか否か判定される。   In step S102, the trajectory length of the detected value of the NOx sensor 4 is substantially equal to the estimated trajectory length, or a value obtained by dividing the trajectory length of the detected value of the NOx sensor 4 by the integrated value of the detected value of the NOx sensor 4, It is determined whether or not the estimated trajectory length is substantially equal to a value obtained by dividing the estimated trajectory length by the estimated integrated value.

本ステップでは、酸化触媒3が劣化触媒であるか否か判定している。なお、推定軌跡長は、酸化触媒3よりも上流側の実際のNOx濃度の推移を示す線の長さとしてもよい。推定軌跡長は、酸化触媒3よりも上流側にNOxセンサを取り付けて、該NOxセンサの検出値の軌跡長としてもよい。また、内燃機関1の運転状態(機関回転数及び機関負荷)と
、NOx濃度と、には相関関係があるため、内燃機関1の運転状態とNOx濃度との関係を実験等により求めてマップ化しておいてもよい。そして、このマップと、検出される内燃機関1の運転状態とから、NOx濃度を算出し、この値の推移を示す線の長さを推定軌跡長としてもよい。なお、本実施例においてはNOx濃度を推定するECU5が、本発明における推定手段に相当する。
In this step, it is determined whether or not the oxidation catalyst 3 is a deteriorated catalyst. Note that the estimated trajectory length may be the length of a line indicating the transition of the actual NOx concentration upstream of the oxidation catalyst 3. The estimated trajectory length may be the trajectory length of the detected value of the NOx sensor by attaching a NOx sensor upstream of the oxidation catalyst 3. Further, since there is a correlation between the operating state (engine speed and engine load) of the internal combustion engine 1 and the NOx concentration, the relationship between the operating state of the internal combustion engine 1 and the NOx concentration is obtained by experimentation and mapped. You may keep it. Then, the NOx concentration may be calculated from this map and the detected operating state of the internal combustion engine 1, and the length of the line indicating the transition of this value may be used as the estimated trajectory length. In this embodiment, the ECU 5 that estimates the NOx concentration corresponds to the estimation means in the present invention.

また、推定積算値は、酸化触媒3よりも上流側の実際のNOx濃度の積算値としてもよい。推定積算値は、酸化触媒3よりも上流側にNOxセンサを取り付けて、該NOxセンサにより検出した値の積算値としてもよい。また、内燃機関1の運転状態とNOx濃度との関係を実験等により求めてマップ化しておき、このマップと、検出される内燃機関1の運転状態とから、NOx濃度を算出し、この値を積算してもよい。   The estimated integrated value may be an integrated value of the actual NOx concentration upstream of the oxidation catalyst 3. The estimated integrated value may be an integrated value of a value detected by a NOx sensor attached to the upstream side of the oxidation catalyst 3. Further, the relationship between the operating state of the internal combustion engine 1 and the NOx concentration is obtained by experimentation or the like and mapped, and the NOx concentration is calculated from this map and the detected operating state of the internal combustion engine 1, and this value is calculated. You may accumulate.

ここで、NOxセンサ4の検出値の軌跡長が、推定軌跡長と略等しいとは、NOxセンサ4の検出値の軌跡長と、推定軌跡長と、に差があったとしても、誤差の範囲内である場合や、等しいとすることのできる範囲内である場合をいう。なお、軌跡長と、推定軌跡長と、の差の絶対値が閾値未満であれば、軌跡長と、推定軌跡長と、が略等しいとすることもできる。この閾値は、等しいとすることのできる範囲を超えたときの値であって、酸化触媒3が新品触媒であるときの前記差の絶対値の下限値である。また、本ステップでは、NOxセンサ4の検出値の軌跡長が閾値以上であるか否か判定してもよい。この閾値は、酸化触媒3が劣化触媒のときのNOxセンサ4の検出値の軌跡長の下限値である。   Here, the locus length of the detected value of the NOx sensor 4 is substantially equal to the estimated locus length, even if there is a difference between the locus length of the detected value of the NOx sensor 4 and the estimated locus length. Or within the range that can be equal. Note that if the absolute value of the difference between the trajectory length and the estimated trajectory length is less than the threshold, the trajectory length and the estimated trajectory length may be substantially equal. This threshold value is a value when the range that can be assumed to be equal is exceeded, and is a lower limit value of the absolute value of the difference when the oxidation catalyst 3 is a new catalyst. Further, in this step, it may be determined whether the trajectory length of the detected value of the NOx sensor 4 is equal to or greater than a threshold value. This threshold value is the lower limit value of the locus length of the detected value of the NOx sensor 4 when the oxidation catalyst 3 is a deteriorated catalyst.

また、NOxセンサ4の検出値の軌跡長をNOxセンサ4の検出値の積算値で除算した値が、推定軌跡長を推定積算値で除算した値と略等しいとは、差があったとしても、誤差の範囲内である場合や、等しいとすることのできる範囲内である場合をいう。なお、軌跡長を積算値で除算した値と、推定軌跡長を推定積算値で除算した値と、の差の絶対値が閾値未満であれば、軌跡長を積算値で除算した値と、推定軌跡長を推定積算値で除算した値と、が略等しいとすることもできる。この閾値は、等しいとすることのできる範囲を超えたときの値であって、酸化触媒3が新品触媒であるときの前記差の絶対値の下限値である。   Even if there is a difference between the value obtained by dividing the locus length of the detected value of the NOx sensor 4 by the integrated value of the detected value of the NOx sensor 4 and the value obtained by dividing the estimated locus length by the estimated integrated value. In this case, it is within a range of errors or within a range that can be equal. If the absolute value of the difference between the value obtained by dividing the trajectory length by the integrated value and the value obtained by dividing the estimated trajectory length by the estimated integrated value is less than the threshold, the value obtained by dividing the trajectory length by the integrated value and the estimated The value obtained by dividing the trajectory length by the estimated integrated value may be substantially equal. This threshold value is a value when the range that can be assumed to be equal is exceeded, and is a lower limit value of the absolute value of the difference when the oxidation catalyst 3 is a new catalyst.

ステップS102で肯定判定がなされた場合にはステップS103へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS106へ進む。   If an affirmative determination is made in step S102, the process proceeds to step S103, whereas if a negative determination is made, the process proceeds to step S106.

ステップS103では、NOxセンサ4の検出値と、内燃機関1から排出されるNOx濃度の推定値又は検出値と、が略等しいか否か判定される。なお、内燃機関1から排出されるNOx濃度の推定値又は検出値を以下、「推定検出値」と称する。推定検出値は、酸化触媒3よりも上流側の実際のNOx濃度としてもよい。推定検出値は、酸化触媒3よりも上流側にNOxセンサを取り付けて、該NOxセンサにより検出した値としてもよい。また、内燃機関1の運転状態(機関回転数及び機関負荷)と、NOx濃度と、には相関関係があるため、内燃機関1の運転状態とNOx濃度との関係を実験等により求めてマップ化しておいてもよい。そして、このマップと、検出される内燃機関1の運転状態とから、NOx濃度を算出してもよい。   In step S103, it is determined whether the detected value of the NOx sensor 4 and the estimated value or detected value of the NOx concentration discharged from the internal combustion engine 1 are substantially equal. The estimated value or detected value of the NOx concentration discharged from the internal combustion engine 1 is hereinafter referred to as “estimated detected value”. The estimated detection value may be an actual NOx concentration upstream of the oxidation catalyst 3. The estimated detection value may be a value detected by attaching a NOx sensor upstream of the oxidation catalyst 3 and detecting the NOx sensor. Further, since there is a correlation between the operating state (engine speed and engine load) of the internal combustion engine 1 and the NOx concentration, the relationship between the operating state of the internal combustion engine 1 and the NOx concentration is obtained by experimentation and mapped. You may keep it. Then, the NOx concentration may be calculated from this map and the detected operating state of the internal combustion engine 1.

ステップS103において、略等しいとは、NOxセンサ4の検出値と、推定検出値と、に差があったとしても、誤差の範囲内である場合や、等しいとすることのできる範囲内である場合をいう。なお、NOxセンサ4の検出値と、推定検出値と、の差の絶対値が閾値未満であれば、NOxセンサ4の検出値と、推定検出値と、が略等しいとすることもできる。この閾値は、NOxセンサが故障しているときの前記差の絶対値の下限値である。   In step S103, “substantially equal” means that even if there is a difference between the detected value of the NOx sensor 4 and the estimated detected value, it is within an error range or within a range that can be made equal. Say. In addition, if the absolute value of the difference between the detected value of the NOx sensor 4 and the estimated detected value is less than the threshold value, the detected value of the NOx sensor 4 and the estimated detected value can be substantially equal. This threshold value is a lower limit value of the absolute value of the difference when the NOx sensor is malfunctioning.

ここで、ステップS102で肯定判定がなされた場合には、酸化触媒3が劣化触媒であ
ると考えられる。この場合、排気が酸化触媒3を通過しても、NOx濃度は変化し難い。このため、NOxセンサ4が正常であれば、NOxセンサ4の検出値と、推定検出値と、が略等しくなるはずである。したがって、NOxセンサ4の検出値と、推定検出値と、を比較することにより、NOxセンサ4の故障判定を行うことができる。
Here, if an affirmative determination is made in step S102, the oxidation catalyst 3 is considered to be a deterioration catalyst. In this case, even if the exhaust gas passes through the oxidation catalyst 3, the NOx concentration hardly changes. For this reason, if the NOx sensor 4 is normal, the detected value of the NOx sensor 4 and the estimated detected value should be substantially equal. Therefore, the failure determination of the NOx sensor 4 can be performed by comparing the detected value of the NOx sensor 4 with the estimated detected value.

ステップS103で肯定判定がなされた場合には、ステップS104へ進んでNOxセンサ4は正常であると判定される。一方、ステップS103で否定判定がなされた場合には、ステップS105へ進んで、NOxセンサ4が故障していると判定される。   If an affirmative determination is made in step S103, the process proceeds to step S104, where it is determined that the NOx sensor 4 is normal. On the other hand, if a negative determination is made in step S103, the process proceeds to step S105, where it is determined that the NOx sensor 4 is out of order.

次に、ステップS106では、NOxセンサ4の検出値の積算値と、推定積算値と、が略等しいか否か判定される。   Next, in step S106, it is determined whether or not the integrated value of the detected value of the NOx sensor 4 is approximately equal to the estimated integrated value.

ステップS106において、略等しいとは、積算値と、推定積算値と、に差があったとしても、誤差の範囲内である場合や、等しいとすることのできる範囲内である場合をいう。例えば、図4または図5に示されるように、10%程度の差が生じることもある。なお、積算値と、推定積算値と、の差の絶対値が閾値未満であれば、積算値と、推定積算値と、が略等しいとすることもできる。この閾値は、NOxセンサが故障しているときの前記差の絶対値の下限値である。   In step S <b> 106, “substantially equal” means that the difference between the integrated value and the estimated integrated value is within an error range or within a range that can be equal. For example, as shown in FIG. 4 or FIG. 5, a difference of about 10% may occur. Note that if the absolute value of the difference between the integrated value and the estimated integrated value is less than the threshold value, the integrated value and the estimated integrated value may be substantially equal. This threshold value is a lower limit value of the absolute value of the difference when the NOx sensor is malfunctioning.

ここで、ステップS102で否定判定がなされた場合には、酸化触媒3が新品触媒であると考えられる。この場合、酸化触媒3が吸着するNOxの影響を受けて、NOxセンサ4の検出値が変化する。しかし、NOxセンサ4が正常であれば、NOxセンサ4の検出値の積算値と、推定積算値と、が略等しくなるはずである。したがって、NOxセンサ4の検出値の積算値と、推定積算値と、を比較することにより、NOxセンサ4の故障判定を行うことができる。   Here, when a negative determination is made in step S102, it is considered that the oxidation catalyst 3 is a new catalyst. In this case, the detection value of the NOx sensor 4 changes under the influence of NOx adsorbed by the oxidation catalyst 3. However, if the NOx sensor 4 is normal, the integrated value of the detected value of the NOx sensor 4 and the estimated integrated value should be approximately equal. Therefore, the failure determination of the NOx sensor 4 can be performed by comparing the integrated value of the detected values of the NOx sensor 4 with the estimated integrated value.

ステップS106で肯定判定がなされた場合には、ステップS107へ進んでNOxセンサ4は正常であると判定される。一方、ステップS103で否定判定がなされた場合には、ステップS108へ進んで、NOxセンサ4が故障していると判定される。   If an affirmative determination is made in step S106, the process proceeds to step S107, and it is determined that the NOx sensor 4 is normal. On the other hand, when a negative determination is made in step S103, the process proceeds to step S108, and it is determined that the NOx sensor 4 is out of order.

以上説明したように、本実施例によれば、酸化触媒3の劣化の状態に応じて、NOxセンサ4の故障判定の手法を変えるため、より精度の高い故障判定を行うことができる。   As described above, according to the present embodiment, the failure determination method of the NOx sensor 4 is changed in accordance with the deterioration state of the oxidation catalyst 3, so that failure determination with higher accuracy can be performed.

<実施例2>
本実施例では、酸化触媒3が新品触媒のときのNOxセンサ4の故障判定の手法が実施例1と異なる。その他の装置等は実施例1と同じため、説明を省略する。
<Example 2>
In this embodiment, the method for determining the failure of the NOx sensor 4 when the oxidation catalyst 3 is a new catalyst is different from that in the first embodiment. Since other devices are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.

そして、本実施例では、推定検出値を、酸化触媒3が新品触媒のときの該酸化触媒3が吸着するNOx量に基づいて補正する。なお、推定検出値を補正する代わりに、NOxセンサ4の検出値を補正してもよい。そして、補正後の推定検出値と、検出値と、を比較することで、NOxセンサ4の故障判定を実施する。   In this embodiment, the estimated detection value is corrected based on the amount of NOx adsorbed by the oxidation catalyst 3 when the oxidation catalyst 3 is a new catalyst. Instead of correcting the estimated detection value, the detection value of the NOx sensor 4 may be corrected. Then, the failure detection of the NOx sensor 4 is performed by comparing the estimated detection value after correction and the detection value.

ここで、酸化触媒3が新品触媒の場合には、該酸化触媒3をNOxが通過するときに、一定の割合でNOxが吸着される。そして、酸化触媒3に吸着されるNOx量と、酸化触媒3に吸着されるNOxによるNOxセンサ4の検出値の変化量と、には相関関係がある。この関係に基づいて推定検出値を補正することで、酸化触媒3に吸着されるNOxの影響を打ち消すことができる。   Here, when the oxidation catalyst 3 is a new catalyst, NOx is adsorbed at a constant rate when NOx passes through the oxidation catalyst 3. There is a correlation between the amount of NOx adsorbed on the oxidation catalyst 3 and the amount of change in the detected value of the NOx sensor 4 due to NOx adsorbed on the oxidation catalyst 3. By correcting the estimated detection value based on this relationship, the influence of NOx adsorbed on the oxidation catalyst 3 can be canceled.

酸化触媒3に吸着されるNOx量は、内燃機関1の運転状態(機関回転数及び機関負荷)に応じて変化するため、推定検出値の補正値を内燃機関1の運転状態と関連付けて予め
実験等により求めることができる。
Since the amount of NOx adsorbed on the oxidation catalyst 3 changes in accordance with the operating state (engine speed and engine load) of the internal combustion engine 1, a correction value of the estimated detection value is associated with the operating state of the internal combustion engine 1 in advance for experiments. Etc. can be obtained.

図7は、本実施例に係るNOxセンサ4の故障判定のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、ECU5により所定の時間毎に繰り返し実行される。なお、図6に示すフローと同じ処理がなされるステップについては、同じ符号を付して説明を省略する。なお、本実施例においては、図7に示すルーチンを処理するECU5が、本発明における判定手段に相当する。   FIG. 7 is a flowchart showing a flow of failure determination of the NOx sensor 4 according to the present embodiment. This routine is repeatedly executed by the ECU 5 every predetermined time. In addition, about the step in which the same process as the flow shown in FIG. 6 is made, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted. In this embodiment, the ECU 5 that processes the routine shown in FIG. 7 corresponds to the determination means in the present invention.

ステップS102で否定判定がなされた場合には、ステップS201へ進んで、NOxセンサ4の検出値が補正される。すなわち、酸化触媒3が新品触媒である場合には、推定検出値を補正するためにステップS201へ進む。推定検出値の補正値は、予め実験等により求めてECU5に記憶しておく。そして、推定検出値を補正した後に、ステップS103へ進む。   If a negative determination is made in step S102, the process proceeds to step S201, and the detection value of the NOx sensor 4 is corrected. That is, when the oxidation catalyst 3 is a new catalyst, the process proceeds to step S201 to correct the estimated detection value. The correction value of the estimated detection value is obtained in advance through experiments or the like and stored in the ECU 5. Then, after correcting the estimated detection value, the process proceeds to step S103.

以上説明したように、本実施例によれば、酸化触媒3が新品触媒の場合において、酸化触媒3にNOxが吸着される影響により、NOxセンサ4に到達する排気中のNOx濃度が変化する分を補正することにより、この影響を打ち消すことができるので、NOxセンサ4の故障判定の精度を高めることができる。   As described above, according to this embodiment, when the oxidation catalyst 3 is a new catalyst, the amount of NOx concentration in the exhaust gas that reaches the NOx sensor 4 changes due to the effect of NOx adsorption on the oxidation catalyst 3. By correcting this, it is possible to cancel this influence, so that it is possible to improve the accuracy of the NOx sensor 4 failure determination.

<実施例3>
本実施例では、酸化触媒3が劣化触媒のときで且つNOxセンサ4が故障しているときに、NOxセンサ4にオフセットずれが発生しているのか、または、ゲインずれが発生しているのかまで判定する。その他の装置等は実施例1と同じため、説明を省略する。
<Example 3>
In this embodiment, when the oxidation catalyst 3 is a deteriorated catalyst and the NOx sensor 4 is out of order, whether the offset deviation occurs in the NOx sensor 4 or the gain deviation occurs. judge. Since other devices are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.

ここで、NOxセンサ4の検出値と、推定検出値とが略同じ場合には、NOxセンサ4が正常であると考えられる。一方、NOxセンサ4の検出値と、推定検出値とに差があったとしても、酸化触媒3が新品触媒であれば、NOxセンサ4が正常である場合もある。   Here, when the detected value of the NOx sensor 4 and the estimated detected value are substantially the same, the NOx sensor 4 is considered to be normal. On the other hand, even if there is a difference between the detected value of the NOx sensor 4 and the estimated detected value, the NOx sensor 4 may be normal if the oxidation catalyst 3 is a new catalyst.

そして、酸化触媒3が劣化触媒で且つNOxセンサ4にオフセットずれが発生している場合には、軌跡長と推定軌跡長とが略同じになる。つまり、オフセットずれが発生していたとしても、軌跡長に影響はない。このため、NOxセンサ4の検出値と推定検出値とが異なり、且つ、軌跡長と推定軌跡長とが略同じ場合には、酸化触媒3が劣化触媒で且つNOxセンサ4にオフセットずれが発生していると判定することができる。   When the oxidation catalyst 3 is a deteriorated catalyst and an offset deviation occurs in the NOx sensor 4, the trajectory length and the estimated trajectory length are substantially the same. That is, even if an offset deviation occurs, the trajectory length is not affected. For this reason, when the detected value of the NOx sensor 4 is different from the estimated detected value, and the trajectory length and the estimated trajectory length are approximately the same, the oxidation catalyst 3 is a deteriorated catalyst and an offset deviation occurs in the NOx sensor 4. Can be determined.

一方、酸化触媒3が劣化触媒で且つNOxセンサ4にゲインずれが発生している場合には、軌跡長を積算値で除算した値が、推定軌跡長を推定積算値で除算した値と略同じになる。また、酸化触媒3が劣化触媒で且つNOxセンサ4にゲインずれが発生している場合には、軌跡長と推定軌跡長とが異なる。すなわち、NOxセンサ4の検出値と推定検出値とが異なり、軌跡長と推定軌跡長とが異なり、さらに、軌跡長を積算値で除算した値が、推定軌跡長を推定積算値で除算した値と略同じ場合には、酸化触媒3が劣化触媒で且つNOxセンサ4にゲインずれが発生していると判定することができる。   On the other hand, when the oxidation catalyst 3 is a deteriorated catalyst and a gain deviation occurs in the NOx sensor 4, the value obtained by dividing the trajectory length by the integrated value is substantially the same as the value obtained by dividing the estimated trajectory length by the estimated integrated value. become. Further, when the oxidation catalyst 3 is a deteriorated catalyst and a gain shift occurs in the NOx sensor 4, the trajectory length and the estimated trajectory length are different. That is, the detected value of the NOx sensor 4 is different from the estimated detected value, the trajectory length is different from the estimated trajectory length, and the value obtained by dividing the trajectory length by the integrated value is the value obtained by dividing the estimated trajectory length by the estimated integrated value. When the oxidation catalyst 3 is a deteriorated catalyst and the NOx sensor 4 has a gain shift, it can be determined that the gain deviation is generated.

また、NOxセンサ4の検出値と推定検出値とが異なり、軌跡長と推定軌跡長とが異なり、さらに、軌跡長を積算値で除算した値と推定軌跡長を推定積算値で除算した値とが異なる場合には、酸化触媒3が新品触媒であると判定することができる。   Further, the detected value of the NOx sensor 4 is different from the estimated detected value, the trajectory length is different from the estimated trajectory length, and the value obtained by dividing the trajectory length by the integrated value and the value obtained by dividing the estimated trajectory length by the estimated integrated value are If they are different, it can be determined that the oxidation catalyst 3 is a new catalyst.

そして、酸化触媒3が新品触媒の場合には、NOxセンサ4が正常であれば、積算値が推定積算値と略同じになる。すなわち、酸化触媒3が新品触媒の場合に、積算値が推定積算値と略同じになれば、NOxセンサ4は正常であると判定することができる。   And when the oxidation catalyst 3 is a new catalyst, if the NOx sensor 4 is normal, the integrated value becomes substantially the same as the estimated integrated value. That is, when the oxidation catalyst 3 is a new catalyst, if the integrated value becomes substantially the same as the estimated integrated value, it can be determined that the NOx sensor 4 is normal.

一方、酸化触媒3が新品触媒の場合に、積算値と推定積算値とが異なれば、NOxセンサ4は故障していると判定することができる。この場合には、NOxセンサ4にどのような故障が発生しているのか判定することができない。   On the other hand, when the oxidation catalyst 3 is a new catalyst, if the integrated value is different from the estimated integrated value, it can be determined that the NOx sensor 4 has failed. In this case, it is impossible to determine what kind of failure has occurred in the NOx sensor 4.

図8は、本実施例に係るNOxセンサ4の故障判定のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、ECU5により所定の時間毎に繰り返し実行される。なお、図6に示すフローと同じ処理がなされるステップについては、同じ符号を付して説明を省略する。なお、本実施例においては、図8に示すルーチンを処理するECU5が、本発明における判定手段に相当する。   FIG. 8 is a flowchart showing a flow of failure determination of the NOx sensor 4 according to the present embodiment. This routine is repeatedly executed by the ECU 5 every predetermined time. In addition, about the step in which the same process as the flow shown in FIG. 6 is made, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted. In this embodiment, the ECU 5 that processes the routine shown in FIG. 8 corresponds to the determination means in the present invention.

ステップS103で否定判定がなされた場合には、ステップS301へ進む。ステップS301では、ステップS102と同様にして、NOxセンサ4の検出値の軌跡長が、推定軌跡長と略等しいか否か判定される。そして、ステップS301で肯定判定がなされた場合にはステップS302へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS303へ進む。   If a negative determination is made in step S103, the process proceeds to step S301. In step S301, similarly to step S102, it is determined whether the trajectory length of the detected value of the NOx sensor 4 is substantially equal to the estimated trajectory length. If an affirmative determination is made in step S301, the process proceeds to step S302. On the other hand, if a negative determination is made, the process proceeds to step S303.

そして、ステップS302では、酸化触媒3が劣化触媒であり、且つ、NOxセンサ4にオフセットずれが発生していると判定される。   In step S <b> 302, it is determined that the oxidation catalyst 3 is a deteriorated catalyst and an offset deviation has occurred in the NOx sensor 4.

また、ステップS303では、ステップS102と同様にして、NOxセンサ4の検出値の軌跡長をNOxセンサ4の検出値の積算値で除算した値が、推定軌跡長を推定積算値で除算した値と略等しいか否か判定される。そして、ステップS303で肯定判定がなされた場合にはステップS304へ進み、酸化触媒3が劣化触媒であり、且つ、NOxセンサ4にゲインずれが発生していると判定される。   In step S303, as in step S102, the value obtained by dividing the locus length of the detected value of the NOx sensor 4 by the integrated value of the detected value of the NOx sensor 4 is the value obtained by dividing the estimated locus length by the estimated integrated value. It is determined whether or not they are substantially equal. If an affirmative determination is made in step S303, the process proceeds to step S304, where it is determined that the oxidation catalyst 3 is a deteriorated catalyst and that a gain deviation has occurred in the NOx sensor 4.

一方、ステップS303で否定判定がなされた場合には、酸化触媒3が新品触媒であり、ステップS106へ進む。   On the other hand, if a negative determination is made in step S303, the oxidation catalyst 3 is a new catalyst, and the process proceeds to step S106.

そして、ステップS106において積算値と推定積算値とが略等しいと判定された場合(肯定判定がなされた場合)には、ステップS305へ進んで、酸化触媒3が新品触媒であり、且つ、NOxセンサ4が正常であると判定される。一方、ステップS106において否定判定がなされた場合にはステップS306へ進んで、酸化触媒3が新品触媒であり、且つ、NOxセンサ4が故障していると判定される。   When it is determined in step S106 that the integrated value and the estimated integrated value are substantially equal (when an affirmative determination is made), the process proceeds to step S305, where the oxidation catalyst 3 is a new catalyst and the NOx sensor. 4 is determined to be normal. On the other hand, if a negative determination is made in step S106, the process proceeds to step S306, where it is determined that the oxidation catalyst 3 is a new catalyst and that the NOx sensor 4 has failed.

以上説明したように、本実施例によれば、酸化触媒3が正常であるか否か判定することができると共に、NOxセンサ4が正常であるか否か判定することができる。そして、酸化触媒3が劣化触媒であれば、NOxセンサ4にゲインずれが発生しているのか又はオフセットずれが発生しているのかを判定することができる。そして、この判定に基づいて、NOxセンサ4の検出値を補正することもできる。   As described above, according to this embodiment, it can be determined whether or not the oxidation catalyst 3 is normal, and whether or not the NOx sensor 4 is normal. If the oxidation catalyst 3 is a deteriorated catalyst, it can be determined whether a gain deviation or an offset deviation has occurred in the NOx sensor 4. Based on this determination, the detection value of the NOx sensor 4 can be corrected.

1 内燃機関
2 排気通路
3 酸化触媒
4 NOxセンサ
5 ECU
6 アクセルペダル
7 アクセル開度センサ
8 クランクポジションセンサ
1 Internal combustion engine 2 Exhaust passage 3 Oxidation catalyst 4 NOx sensor 5 ECU
6 Accelerator pedal 7 Accelerator opening sensor 8 Crank position sensor

Claims (2)

内燃機関の排気通路において酸化能力を有する触媒よりも下流側に備わり排気中のNOx濃度を検出するNOxセンサの故障判定装置において、
前記触媒よりも上流側の排気中のNOxの濃度を推定または検出する推定手段と、
所定期間における前記NOxセンサの検出値の軌跡の長さが閾値以上であり、且つ、前記NOxセンサの検出値と、前記推定手段により推定または検出されるNOx濃度と、の差の絶対値が閾値以上の場合には、前記NOxセンサが故障していると判定し、前記所定期間における前記NOxセンサの検出値の軌跡の長さが閾値未満の場合には、前記NOxセンサの検出値の積算値と、前記推定手段により推定または検出されるNOx濃度の積算値と、を比較することで、前記NOxセンサの故障を判定する判定手段と、
を備えるセンサの故障判定装置。
In a failure determination device for a NOx sensor, which is provided downstream of a catalyst having oxidation ability in an exhaust passage of an internal combustion engine and detects a NOx concentration in exhaust gas,
Estimating means for estimating or detecting the concentration of NOx in the exhaust gas upstream of the catalyst;
The length of the locus of the detected value of the NOx sensor in a predetermined period is equal to or greater than the threshold, and the absolute value of the difference between the detected value of the NOx sensor and the NOx concentration estimated or detected by the estimating means is the threshold. In the above case, it is determined that the NOx sensor has failed, and when the length of the locus of the detected value of the NOx sensor in the predetermined period is less than a threshold value, the integrated value of the detected value of the NOx sensor If, by comparing the integrated value of NOx concentration estimated or detected by said estimating means, a determining means for determining a failure of the NOx sensor,
A failure determination device for a sensor comprising:
内燃機関の排気通路において酸化能力を有する触媒よりも下流側に備わり排気中のNOx濃度を検出するNOxセンサの故障判定装置において、  In a failure determination device for a NOx sensor, which is provided downstream of a catalyst having oxidation ability in an exhaust passage of an internal combustion engine and detects a NOx concentration in exhaust gas,
前記触媒よりも上流側の排気中のNOxの濃度を推定または検出する推定手段と、  Estimating means for estimating or detecting the concentration of NOx in the exhaust gas upstream of the catalyst;
所定期間における前記NOxセンサの検出値の軌跡の長さが閾値以上であり、且つ、前記NOxセンサの検出値と、前記推定手段により推定または検出されるNOx濃度と、の差の絶対値が閾値以上の場合には、前記NOxセンサが故障していると判定し、前記所定期間における前記NOxセンサの検出値の軌跡の長さが閾値未満の場合には、前記触媒において吸着されるNOx量に基づいて前記推定手段により推定または検出されるNOx濃度を補正し、この補正したNOx濃度と、前記NOxセンサの検出値と、を比較することで、前記NOxセンサの故障を判定する判定手段と、  The length of the locus of the detected value of the NOx sensor in a predetermined period is equal to or greater than the threshold, and the absolute value of the difference between the detected value of the NOx sensor and the NOx concentration estimated or detected by the estimating means is the threshold. In the above case, it is determined that the NOx sensor is out of order, and when the length of the locus of the detected value of the NOx sensor in the predetermined period is less than a threshold value, the amount of NOx adsorbed on the catalyst is reduced. A determination unit that corrects the NOx concentration estimated or detected by the estimation unit and compares the corrected NOx concentration with a detected value of the NOx sensor, thereby determining a failure of the NOx sensor;
を備えるセンサの故障判定装置。  A failure determination device for a sensor comprising:
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