KR20070093872A

KR20070093872A - 내연 기관의 배기 정화 장치의 고장 진단 장치

Info

Publication number: KR20070093872A
Application number: KR1020070024741A
Authority: KR
Inventors: 겐고 구보; 기미요시 니시자와; 선기 이; 겐이찌 사또오; 모또하루 아까바
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2007-03-14
Publication date: 2007-09-19
Also published as: US8341937B2; EP1835140A3; KR100905811B1; US20070214775A1; EP1835140A2; EP1835140B1

Abstract

본 발명은 내연 기관의 배기 정화 장치의 진단 장치에 관한 것이다. 배기 정화 장치에는 내연 기관에 통하는 메인 통로가 포함되고, 메인 통로에는 메인 촉매 컨버터가 설치된다. 메인 촉매 컨버터의 상류에는 메인 통로의 메인 촉매 컨버터 상류측의 구간인 메인 통로 구간을 바이패스하도록 메인 통로를 바이패스하는 바이패스 통로가 마련되고, 바이패스 통로에는 바이패스 촉매 컨버터가 설치된다. 또한, 바이패스 통로에 바이패스된 메인 통로 구간에는 메인 통로를 폐색하는 폐색 수단이 마련된다. 바이패스 통로에는 바이패스 통로를 흐르는 배기 공연비를 검출하는 제1 공연비 검출 수단이 마련되고, 메인 통로에는 메인 촉매 컨버터로 유입되는 배기 공연비를 검출하는 제2 공연비 검출 수단이 마련되고, 제1 공연비 검출 수단과 제2 공연비 검출 수단에는 제어기가 접속되어 있다. 폐색 수단이 폐쇄 위치에 있는 동안의, 제1 공연비 검출 수단의 검출 공연비와 제2 공연비 검출 수단의 검출 공연비를 기초로 폐색 수단의 누설이 진단된다. 본 발명에 따르면, 공연비 검출 수단의 검출 공연비를 기초로 폐색 수단의 누설을 진단할 수 있다. 공연비 검출 수단은 바이패스 통로를 흐르는 배기 공연비를 검출하는 제1 공연비 검출 수단과, 메인 촉매 컨버터로 유입되는 배기 공연비를 검출하는 제2 공연비 검출 수단이 이용된다. 따라서, 진단에는 내연 기관을 제어하기 위해 원래부터 필요한 공연비 검출 수단을 이용할 수 있으므로, 추가의 구성을 필요로 하지 않고 폐색 수단의 누설 진단이 가능해진다.

배기 정화 장치, 내연 기관, 촉매 컨버터, 실린더 헤드, 유로 절환 밸브

Description

내연 기관의 배기 정화 장치의 고장 진단 장치 {A DIAGNOSIS APPARATUS FOR AN EXHAUST GAS PURIFIER OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

도1은 본 발명에 관한 내연 기관의 구성을 도시하는 구성 설명도.

도2는 제1 실시예의 누설 진단을 나타내는 타임 차트.

도3은 제1 실시예의 누설 진단의 다른 예를 나타내는 타임 차트.

도4는 제2 실시예의 누설 진단의 처리의 흐름을 도시하는 흐름도.

도5는 제2 실시예의 누설 진단을 나타내는 타임 차트.

도6은 촉매 열화 정도의 진단 방법을 나타내는 타임 차트.

도7은 시간 차(ΔT)와 촉매 열화 정도의 관계를 나타내는 특성도.

도8은 촉매 열화 정도와 판정 기준치(L)의 관계를 나타내는 특성도.

도9는 제3 실시예의 누설 진단을 나타내는 타임 차트.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 내연 기관

3 : 메인 통로

4 : 메인 촉매 컨버터

5 : 유로 절환 밸브

7 : 바이패스 통로

8 : 바이패스 촉매 컨버터

21 : 점화 플러그

22 : 흡기 통로

23 : 연료 분사 밸브

24 : 스로틀 밸브

27 : 엔진 제어 유닛

[문헌 1] 일본 특허 공개 제2005-188374호 공보

본 발명은 냉간 시동 직후에, 배기계의 비교적 상류에 촉매 컨버터를 구비한 바이패스 통로측에 유로 절환 밸브에 의해 배기를 안내하도록 한 배기 정화 장치에 관한 것으로, 특히 그 유로 절환 밸브의 누설을 진단하는 고장 진단 장치에 관한 것이다.

종래부터 알려져 있는 바와 같이, 차량의 바닥 아래 등의 배기계의 비교적 하류측에 메인 촉매 컨버터를 배치한 구성에서는 내연 기관의 냉간 시동 후, 촉매 컨버터의 온도가 상승하여 활성화될 때까지의 동안, 충분한 배기 정화 작용을 기대할 수 없다. 또한 한편, 촉매 컨버터를 배기계의 상류측, 즉 내연 기관측에 가깝게 할수록 촉매의 열 열화에 의한 내구성 저하가 문제가 된다.

그로 인해, 문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 메인 촉매 컨버터를 구비한 메인 유로의 상류측 부분과 병렬로 바이패스 유로를 마련하는 동시에, 이 바이패스 유로에 다른 바이패스 촉매 컨버터를 개재 장착하여 양자를 절환하는 절환 밸브에 의해, 냉간 시동 직후에는 바이패스 유로측으로 배기를 안내하도록 한 배기 장치가 종래부터 제안되어 있다. 이 구성에서는, 바이패스 촉매 컨버터는 배기계 중에서 메인 촉매 컨버터보다도 상대적으로 상류측에 위치하고 있고, 상대적으로 조기에 활성화되므로, 보다 빠른 단계로부터 배기 정화를 개시할 수 있다.

상기와 같은 구성에 있어서, 유로 절환 밸브에 의한 유로 절환이 불충분한 경우, 예를 들어 메인 통로를 개폐하는 유로 절환 밸브가 폐쇄 위치에 있음에도 불구하고 배기가 누설되는 경우에는 메인 촉매 컨버터가 미활성인 단계에서 미정화의 배기가 그대로 외부로 유출되게 되어 바람직하지 않다. 따라서, 유로 절환 밸브의 누설을 진단하는 진단 장치가 요구되고 있다.

또한, 상기 특허문헌 1은 유로 절환 밸브의 퇴적물(deposit)의 부착에 의한 유량 저하 등을 검출하는 방법을 제안하고 있지만, 미정화의 배기의 누설을 진단할 수는 없다.

본 발명은 내연 기관의 배기 정화 장치의 진단 장치에 관한 것이다. 배기 정화 장치에는 내연 기관으로 통하는 메인 통로가 포함되고, 메인 통로에는 메인 촉매 컨버터가 설치된다. 메인 촉매 컨버터의 상류에는 메인 통로의 메인 촉매 컨 버터 상류측의 구간인 메인 통로 구간을 바이패스하도록 메인 통로를 바이패스하는 바이패스 통로가 마련되고, 바이패스 통로에는 바이패스 촉매 컨버터가 설치된다. 또한, 바이패스 통로에 바이패스된 메인 통로 구간에는 메인 통로를 폐색하는 폐색 수단이 마련된다. 바이패스 통로에는 바이패스 통로를 흐르는 배기 공연비를 검출하는 제1 공연비 검출 수단이 마련되고, 메인 통로에는 메인 촉매 컨버터로 유입되는 배기 공연비를 검출하는 제2 공연비 검출 수단이 마련되고, 제1 공연비 검출 수단과 제2 공연비 검출 수단에는 제어기가 접속되어 있다. 폐색 수단이 폐쇄 위치에 있는 동안의 제1 공연비 검출 수단의 검출 공연비와 제2 공연비 검출 수단의 검출 공연비를 기초로 폐색 수단의 누설이 진단된다. 본 발명에 따르면, 공연비 검출 수단의 검출 공연비를 기초로 폐색 수단의 누설을 진단할 수 있다. 공연비 검출 수단은 바이패스 통로를 흐르는 배기 공연비를 검출하는 제1 공연비 검출 수단과, 메인 촉매 컨버터로 유입되는 배기 공연비를 검출하는 제2 공연비 검출 수단이 이용된다. 따라서, 진단에는 내연 기관을 제어하기 위해 원래부터 필요한 공연비 검출 수단을 이용할 수 있으므로, 추가의 구성을 필요로 하지 않고 폐색 수단의 누설 진단이 가능해진다.

이하, 본 발명을 직렬 4기통 내연 기관의 배기 정화 장치에 적용한 실시예를 도면을 기초로 하여 상세하게 설명한다.

도1은 이 내연 기관의 배기 장치의 배관 레이아웃 및 제어 시스템을 개략적으로 도시한 설명도이고, 처음에 이 도1을 기초로 하여 배기 장치의 구성을 설명한다.

내연 기관(1)의 실린더 헤드(1a)에는 직렬로 배치된 #1기통 내지 #4기통의 각 실린더의 배기 포트(2)가 각각 측면을 향해 개방되도록 형성되어 있고, 이 배기 포트(2)의 각각에 메인 통로(3)가 접속되어 있다. #1기통 내지 #4기통의 4개의 메인 통로(3)는 1개의 유로로 합류되어 있고, 그 하류측에 메인 촉매 컨버터(4)가 배치되어 있다. 이 메인 촉매 컨버터(4)는 차량의 바닥 아래에 배치되는 용량이 큰 것이며, 촉매로서는, 예를 들어 3원 촉매와 HC 트랩 촉매를 포함하고 있다. 상기한 메인 통로(3) 및 메인 촉매 컨버터(4)에 의해 통상의 운전 시에 배기가 통하여 흐르는 메인 유로가 구성된다. 또한, 각 실린더로부터의 4개의 메인 통로(3)의 합류점에는 폐색 수단(유로 절환 수단)으로서 각 메인 통로(3)를 일제히 개폐하는 유로 절환 밸브(5)가 설치되어 있다. 이 유로 절환 밸브(5)는 적절한 작동기(5a)에 의해 개폐 구동된다.

한편, 바이패스 유로로서, 각 실린더의 메인 통로(3)의 각각으로부터 상기 메인 통로(3)보다도 통로 단면적이 작은 바이패스 통로(7)가 각각 분기되어 있다. 각 바이패스 통로(7)의 상류 단부가 되는 분기점(6)은 메인 통로(3)의 가능한 한 상류측의 위치에 설정되어 있다. 4개의 바이패스 통로(7)는 하류측에서 1개의 유로로 합류되어 있고, 그 합류점 직후에 3원 촉매를 이용한 바이패스 촉매 컨버터(8)가 개재 장착되어 있다. 이 바이패스 촉매 컨버터(8)는 메인 촉매 컨버터(4)에 비해 용량이 작은 소형의 것이고, 바람직하게는 저온 활성이 우수한 촉매가 이용된다. 바이패스 촉매 컨버터(8)의 출구측으로부터 연장되는 바이패스 통로(7)의 하류 단부는 메인 통로(3)에 있어서의 메인 촉매 컨버터(4) 상류측이고 또한 유로 절환 밸브(5)보다도 하류측의 합류점(9)에서 상기 메인 통로(3)에 접속되어 있다. 즉, 메인 통로(3)의 메인 촉매 컨버터(4) 상류측의 구간인 메인 통로 구간을 바이패스하도록 메인 통로(3)를 바이패스하는 바이패스 통로(7)가 마련되어 있다. 유로 절환 밸브(5)(폐색 수단)는 바이패스 통로(7)에 바이패스된 메인 통로 구간에 설치되어 있다.

여기서, 메인 촉매 컨버터(4)의 입구부 및 출구부에는 각각 메인 상류측 공연비 센서(10) 및 메인 하류측 공연비 센서(11)가 배치되어 있고, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 입구부 및 출구부에는 각각 바이패스 상류측 공연비 센서(12) 및 바이패스 하류측 공연비 센서(13)가 배치되어 있다. 메인 상류측 공연비 센서(10) 및 메인 하류측 공연비 센서(11)는 메인 촉매 컨버터(4)의 활성 후에 공지의 공연비 피드백 제어를 행하기 위한 것이고, 기본적으로 상류측 공연비 센서(10)에 의해 엔진 공연비(연료 분사량)가 제어되고, 그 제어 특성의 편차의 보정 등을 위해 하류측 공연비 센서(11)의 출력 신호가 이용된다. 마찬가지로, 바이패스 상류측 공연비 센서(12) 및 바이패스 하류측 공연비 센서(13)는 바이패스 촉매 컨버터(8)를 이용할 때에 공지의 공연비 피드백 제어를 행하기 위한 것이고, 기본적으로 상류측 공연비 센서(12)에 의해 엔진 공연비(연료 분사량)가 제어되고, 그 제어 특성의 편차의 보정 등을 위해 하류측 공연비 센서(13)의 출력 신호가 이용된다. 이들 공연비 센서(10 내지 13)로서는, 배기 공연비에 따른 대략 선형의 출력 특성을 갖는, 소위 광역형 공연비 센서, 혹은 리치, 린의 2치적인 출력 특성을 갖는 산소 센서 중 어느 것이라도 좋지만, 일반적으로 상술한 공연비 제어 시의 제어성상으로부터 상류측 공연비 센서(10, 12)는 광역형 공연비 센서인 것이 많고, 또한 하류측 공연비 센서(11, 13)는 부품 비용 등의 점으로부터 산소 센서를 이용하는 일이 많다. 상기 바이패스 상류측 공연비 센서(12)는 「제1 공연비 검출 수단」에 상당하고, 상기 메인 상류측 공연비 센서(10)는 「제2 공연비 검출 수단」에 상당한다.

또한, 내연 기관(1)은 점화 플러그(21)를 구비하고, 그 흡기 통로(22)에는 연료 분사 밸브(23)가 배치되어 있다. 또한, 흡기 통로(22)의 상류측에 모터 등의 작동기에 의해 개폐 구동되는, 소위 전자 제어형 스로틀 밸브(24)가 배치되어 있는 동시에, 흡입 공기량을 검출하는 에어 플로우 미터(25)가 에어 클리너(26) 하류에 설치되어 있다.

내연 기관(1)의 다양한 제어 파라미터, 예를 들어 상기 연료 분사 밸브(23)에 의한 연료 분사량, 점화 플러그(21)에 의한 점화 시기, 스로틀 밸브(24)의 개방도, 유로 절환 밸브(5)의 개폐 상태 등은 엔진 제어 유닛(27)에 의해 제어된다. 이 엔진 제어 유닛(27)에는 상술한 센서류 외에, 냉각 수온 센서(28), 운전자에 의해 조작되는 액셀 페달의 개방도(답입량)를 검출하는 액셀 개방도 센서(29) 등의 다양한 센서류의 검출 신호가 입력된다. 그리고, 상기 유로 절환 밸브(5)의 누설의 진단이 상기 엔진 제어 유닛(27)에 의해 적절하게 실행된다.

이와 같은 구성에 있어서는, 냉간 시동 후의 엔진 온도 내지는 배기 온도가 낮은 단계에서는 작동기(5a)를 거쳐서 유로 절환 밸브(5)가 폐쇄되고, 메인 통로(3)가 차단된다. 그로 인해, 각 실린더로부터 토출된 배기는 그 전체량이 분기점(6)으로부터 바이패스 통로(7)를 통해 바이패스 촉매 컨버터(8)로 흐른다. 바이 패스 촉매 컨버터(8)는 배기계의 상류측, 즉 배기 포트(2)에 가까운 위치에 있고, 또한 소형의 것이므로, 빠르게 활성화되고, 조기에 배기 정화가 개시된다.

한편, 엔진의 워밍업(warm-up)이 진행되어 엔진 온도 내지는 배기 온도가 충분히 높아지면, 메인 촉매 컨버터(4)의 촉매가 활성되었다고 간주하여 유로 절환 밸브(5)가 개방된다. 이에 의해, 각 실린더로부터 배출된 배기는, 주로 메인 통로(3)로부터 메인 촉매 컨버터(4)를 통과한다. 이때 바이패스 통로(7)측은 특별히 차단되어 있지 않지만, 바이패스 통로(7)측의 쪽이 메인 통로(3)측보다도 통로 단면적이 작고, 또한 바이패스 촉매 컨버터(8)가 개재되어 있으므로, 양자의 통로 저항의 차에 의해 배기류의 대부분은 메인 통로(3)측을 통하고, 바이패스 통로(7)측에는 거의 흐르지 않는다. 따라서, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 열 열화는 충분히 억제된다.

다음에, 제1 실시예에 있어서의 상기 유로 절환 밸브(5)의 누설의 진단에 대해 설명한다. 또한, 이하의 예에서는 2개의 상류측 공연비 센서(10, 12)가 광역형 공연비 센서이고, 2개의 하류측 공연비 센서(11, 13)가 산소 센서이며, 제1 실시예에 있어서의 누설 진단에는 2개의 상류측 공연비 센서(10, 12)만이 이용된다.

도2는 누설 진단의 일 실시예를 나타내는 타임 차트이고, 이 누설 진단은 냉간 시동 후에 유로 절환 밸브(5)가 폐쇄되어 있고, 또한 바이패스 상류측 공연비 센서(12)를 이용한 공연비 피드백 제어가 개시된 후[바이패스 촉매 컨버터(8)의 활성 후]에 실행된다. 바이패스 촉매 컨버터(8)는 상술한 바와 같이 빠르게 활성화되므로, 시동 후, 단시간에 공연비 피드백 제어가 개시된다. 또한, 워밍업 완료 후[메인 촉매 컨버터(4)의 활성 후]에 일시적으로 유로 절환 밸브(5)를 폐쇄하여 진단을 행하는 것도 가능하다.

도2의 (a)는 정상 시, 즉 누설이 없고 또한 바이패스 촉매 컨버터(8)의 촉매 열화도 없는 상태에 있어서의 바이패스 상류측 공연비 센서(12)의 검출 공연비(AFB)와 메인 상류측 공연비 센서(10)의 검출 공연비(AFM)를 대비하여 나타내고 있다. 공지의 공연비 피드백 제어에 의해 배기 공연비가 이론 공연비에 수렴하도록 연료 분사량이 주기적으로 증감 변화되고, 엔진 공연비가 리치, 린으로 주기적으로 변화되지만, 바이패스 상류측 공연비 센서(12)는 이 엔진으로부터 배출된 배기의 영향을 직접 받기 때문에, 엔진 공연비의 변화를 그대로 반영한 출력 신호를 얻을 수 있다. 즉, 도시하는 바이패스 상류측 공연비 센서(12)의 검출 공연비(AFB)는 엔진 공연비에 대응하고 있고, 엔진 공연비 그 자체로 간주할 수도 있다. 이와 같은 바이패스 상류측 공연비 센서(12)의 검출 공연비(AFB)의 주기 변화에 대해 메인 상류측 공연비 센서(10)의 검출 공연비(AFM)는, 도시한 바와 같이 이론 공연비를 넘어 리치, 린이 되는 기간이 짧고, 또한 그 변화의 타이밍이 바이패스 상류측 공연비 센서(12)의 검출 공연비(AFB)보다도 지연된 것이 된다. 이는 바이패스 촉매 컨버터(8)의 촉매의 산소 저장 능력에 따른 것이고, 배기 공연비가 린으로 되었을 때에 산소가 흡수되고, 배기 공연비가 리치로 되었을 때에 산소가 방출되므로, 배기 공연비가 리치, 린으로 주기 변화되어도 바이패스 촉매 컨버터(8) 하류에서는 산소 저장 능력이 포화될 때까지 그 변화가 나타나지 않는 것이다.

이에 대해, 도2의 (b)는 폐쇄 위치에 있는 유로 절환 밸브(5)를 통해 배기가 누설되어 있는 경우의 특성을 나타내고 있다. 바이패스 상류측 공연비 센서(12)의 검출 공연비(AFB)는 누설의 유무에 영향을 받지 않으므로, (a)의 정상 시와 변함이 없다. 이에 대해, 메인 상류측 공연비 센서(10)에는 바이패스 촉매 컨버터(8)를 통하지 않고 유로 절환 밸브(5)로부터 누설된 배기가 작용하므로, 그 검출 공연비(AFM)는 바이패스 상류측 공연비 센서(12)의 검출 공연비(AFB)와 동일한 타이밍에서 리치, 린으로 반전하게 된다. 또한, 리치, 린의 값, 즉 주기 변화의 진폭은 바이패스 촉매 컨버터(8)를 통과한 배기와 혼합하여 희석되므로, 바이패스 상류측 공연비 센서(12)의 검출 공연비(AFB)의 진폭보다도 작은 것이 된다.

따라서, 예를 들어 바이패스 상류측 공연비 센서(12)의 검출 공연비(AFB)에 있어서의 리치, 린의 변화 시기에 대한 메인 상류측 공연비 센서(10)의 검출 공연비(AFM)에 있어서의 리치, 린의 변화의 지연(Δt)을 구하고, 이것이 소정의 기준치보다도 작은 경우에는 누설이라 진단할 수 있다.

혹은, 바이패스 상류측 공연비 센서(12)의 검출 공연비(AFB)에 있어서의 리치, 린의 기간의 길이(t1)와 메인 상류측 공연비 센서(10)의 검출 공연비(AFM)에 있어서의 리치, 린의 기간의 길이(t2)를 비교하여, 양자가 대략 동등할 때에 누설이라 진단할 수 있다.

물론, 이들 진단은, 예를 들어 복수회의 공연비 변화에 대한 평균 등을 구함으로써 보다 신뢰성이 높은 것으로 할 수 있다. 또한, 도면으로부터 명백한 바와 같이, 상기한 지연(Δt)은 상기한 기간(t1, t2)의 차(t1 － t2)에 실질적으로 동등하다.

한편, 도2의 (c)는 바이패스 촉매 컨버터(8)의 촉매가 어느 정도 열화되었을 때의 검출 공연비(AFM)의 변화를 나타내고 있다. 도시한 바와 같이, 촉매 열화에 의해 산소 저장 능력이 저하되면, 메인 상류측 공연비 센서(10)의 검출 공연비(AFM)의 기본적인 경향은 바뀌지 않지만, 보다 빠른 시기에 리치, 린으로 변화되게 된다. 즉, 바이패스 상류측 공연비 센서(12)의 검출 공연비(AFB)의 변화로부터의 지연(Δt)이 작아지고, 리치, 린의 기간(t2)도 길어진다. 여기서, 가령 촉매 열화가 극단적으로 진행되어 산소 저장 능력이 0이 되면, 지연(Δt)이나 기간(t2)은 도2의 (b)의 경우와 식별할 수 없지만, 실제로는, 촉매 열화는 경시적으로 서서히 진행되므로, 어느 정도 열화된 단계에서는 지연(Δt)이나 기간(t2)이 도2의 (a)의 특성과 도2의 (b)의 특성의 중간의 값을 나타낸다. 따라서, 이 단계에서 촉매 열화라고 진단하는 것이 가능하고, 유로 절환 밸브(5)의 누설이라고 확실하게 식별할 수 있다.

예를 들어, 상기한 지연(Δt)이 제1 기준치보다도 짧을 때에 누설 있음이라고 진단하고, 제2 기준치보다도 클 때에 누설 없음이라고 진단하고, 제1 기준치와 제2 기준치 사이의 소정의 범위(제3 기준치와 제4 기준치 사이)에 있을 때에는 바이패스 촉매 컨버터(8)의 촉매 열화라고 진단할 수 있다. 또한, 제3 기준치 및 제4 기준치를 각각 제1 기준치 및 제2 기준치와 동등하게 설정해도 좋다.

혹은, 바이패스 상류측 공연비 센서(12)의 검출 공연비(AFB)에 있어서의 리치, 린의 기간의 길이(t1)와 메인 상류측 공연비 센서(10)의 검출 공연비(AFM)에 있어서의 리치, 린의 기간의 길이(t2)를 구하여, 양자가 대략 동등할 때에 누설 있 음이라고 진단하고, 기간(t2)이 기간(t1)보다도 충분히 짧을 때에 누설 없음이라고 진단하고, 기간(t2)이 기간(t1)에 비교하여 중간의 어느 범위에 있을 때에는 바이패스 촉매 컨버터(8)의 촉매 열화라고 진단할 수 있다.

이와 같이 상기 실시예에 따르면, 통상의 공연비 피드백 제어를 계속하고 있는 중에 유로 절환 밸브(5)의 누설 진단을 행할 수 있어, 진단 중의 배기 가스의 악화를 수반하는 일이 없다. 또한, 촉매 열화도 식별하여 정밀도가 높은 누설 진단을 행할 수 있다.

다음에, 도3은 누설 진단의 다른 실시예를 나타내는 타임 차트이고, 이 누설 진단은 냉간 시동 후에 유로 절환 밸브(5)가 폐쇄되어 있고, 또한 바이패스 촉매 컨버터(8)의 활성 후에 실행되지만, 특히 진단을 위해, 엔진 공연비를 피드 포워드 제어에 의해 강제적으로 일정 주기 또한 일정 진폭으로 리치, 린으로 변화시키도록 하고 있다.

전술한 도2와 마찬가지로, 도3의 (a)는 정상 시(누설 없음, 촉매 비열화), (b)는 누설 시, (c)는 촉매 열화 시의 특성을 각각 나타낸다. 진단의 원리 및 수법은 상술한 실시예와 마찬가지이다.

도2에서 설명한 전술한 실시예에서는 엔진 공연비의 리치, 린의 변화의 주기나 진폭이 엔진 운전 조건 등에 따라서 반드시 일정해지지는 않지만, 본 실시예에 따르면, 엔진 공연비의 변화가 일정 주기 또한 일정 진폭의 것이 되므로, 누설 진단 및 촉매 열화 진단의 정밀도가 보다 높아진다. 또한, 이와 같이 엔진 공연비를 피드 포워드 제어에 의해 강제적으로 변화시키는 경우에도 이론 공연비를 사이에 두고 리치, 린으로 주기적으로 변화되므로, 평균적 공연비는 이론 공연비 근방으로 유지되고, 따라서 배기 가스의 악화를 초래하는 일은 없다. 또한, 엔진 공연비의 변화의 주기는, 도3의 (a)에 도시한 바와 같이 촉매의 산소 저장 능력을 고려하여 과도하게 길어지지 않도록 설정하는 것이 바람직하다.

제1 실시예는 메인 촉매 컨버터를 하류측에 구비한 메인 통로의 상류측 부분과 병렬로 바이패스 통로가 마련되는 동시에, 이 바이패스 통로에 바이패스 촉매 컨버터를 구비하고, 또한 상기 메인 통로의 상기 상류측 부분에 상기 메인 통로를 폐색하는 유로 절환 밸브를 구비하여 이루어지는 내연 기관의 배기 정화 장치에 있어서, 상기 바이패스 통로의 바이패스 촉매 컨버터 상류측의 배기 공연비를 검출하는 제1 공연비 센서와, 상기 메인 통로의 메인 촉매 컨버터 상류측의 배기 공연비를 검출하는 제2 공연비 센서를 구비하고, 상기 유로 절환 밸브가 폐쇄 위치에 있을 때의 양자의 검출 신호로부터 상기 유로 절환 밸브의 누설을 진단하는 것을 특징으로 하고 있다.

제1 실시예의 하나의 형태에서는 리치, 린으로 주기적으로 변화되도록 엔진 공연비를 제어하고 있는 동안에 제1 공연비 센서에 있어서의 리치, 린의 변화에 대한 제2 공연비 센서에 있어서의 리치, 린의 변화의 지연을 구하고, 이를 기초로 하여 유로 절환 밸브의 누설을 진단한다.

또한, 제1 실시예의 다른 하나의 형태에서는 리치, 린으로 주기적으로 변화되도록 엔진 공연비를 제어하고 있는 동안에 제1 공연비 센서에 있어서의 리치, 린의 기간의 길이와 제2 공연비 센서에 있어서의 리치, 린의 기간의 길이를 비교하여 유로 절환 밸브의 누설을 진단한다.

상기와 같이 엔진 공연비를 리치, 린으로 주기적으로 변화시키기 위해서는, 예를 들어 상기 제1 공연비 센서를 이용한 공연비 피드백 제어에 의한 엔진 공연비의 주기적인 변화를 이용할 수 있다.

혹은, 진단 시에 소정의 주기로 엔진 공연비를 강제적으로 주기적으로 변화시키도록 해도 좋다. 또한, 이와 같이 강제적으로 주기 변화시키는 경우에도 평균적 공연비는 이론 공연비로 유지되므로, 진단 중의 배기 가스의 악화는 없다.

즉, 상기 구성의 배기 정화 장치에 있어서는 메인 통로를 개폐하는 유로 절환 밸브가 폐쇄 위치에 있으면, 내연 기관으로부터 배출된 배기의 전체량이 바이패스 통로측으로 흐르고, 바이패스 촉매 컨버터를 통과한다. 이에 대해 유로 절환 밸브가 개방 위치에 있으면, 내연 기관으로부터 배출된 배기의 대부분은 통기 저항의 차에 의해 메인 통로측을 흐른다.

유로 절환 밸브의 누설의 진단은 유로 절환 밸브가 폐쇄 위치에 있을 때에, 예를 들어 공연비 피드백 제어에 의한 엔진 공연비의 주기적인 변화를 이용하여 행해진다. 제1 공연비 센서는 바이패스 촉매 컨버터의 상류측에 있으므로, 엔진 공연비가 주기적으로 변화되면, 그 검출 신호는 엔진 공연비와 함께 주기적으로 변화된다. 이에 대해, 바이패스 촉매 컨버터의 하류측에서는 촉매가 갖는 산소 저장 능력에 의해 배기 공연비의 변화가 상대적으로 작아지고, 또한 엔진 공연비의 변화에 대해 지연되어 변화된다.

유로 절환 밸브를 통한 배기의 누설이 없으면, 메인 촉매 컨버터 상류측의 제2 공연비 센서는 바이패스 촉매 컨버터 통과 후의 배기만을 받기 때문에, 제2 공연비 센서에서의 검출 공연비는, 상술한 바와 같이 배기 공연비의 주기적인 변화에 대해 지연되어 변화되고, 또한 그 변화가 작은 것이 된다. 이에 대해, 유로 절환 밸브를 통한 배기의 누설이 있으면, 엔진으로부터 배출된 배기가 바이패스 촉매 컨버터를 경유하지 않고 제2 공연비 센서에 작용하므로, 제2 공연비 센서의 검출 공연비는 배기 공연비, 나아가서는 제1 공연비 센서의 검출 공연비와 동일한 주기 및 타이밍에서 변화된다. 가령 엔진의 배기 포트로부터 제1 공연비 센서 및 제2 공연비 센서까지의 통로 길이의 차를 무시할 수 있는 것으로 하면, 누설이 있는 경우에 양자는 모두 동일한 타이밍에서 리치, 린으로 반전 변화되게 된다.

따라서, 리치, 린의 변화의 지연, 혹은 리치, 린의 기간의 길이 등에 의해 누설의 유무 혹은 그 누설의 정도 등을 진단할 수 있다.

또한, 상술한 산소 저장 능력은 촉매 열화에 의해 영향을 받지만, 촉매 열화의 경우에는 제1 공연비 센서의 리치, 린의 변화 시기와 제2 공연비 센서의 리치, 린의 변화 시기는 완전히 일치하지는 않고, 열화 정도에 따라서 그 지연이 작아지므로, 누설의 유무와 촉매 열화는 용이하게 식별이 가능하다.

본 제1 실시예에 관한 내연 기관의 배기 정화 장치의 고장 진단 장치에 따르면, 유로 절환 밸브를 통한 배기의 누설을 확실하게 진단할 수 있고, 미정화의 배기의 외부로의 유출을 미연에 방지할 수 있다.

특히, 진단 실행 중에도 이론 공연비를 중심으로 하여 리치, 린으로 주기적으로 변화되므로 평균적 공연비가 이론 공연비 혹은 그 근방으로 유지되어 배기 가 스의 악화를 수반하는 일이 없다.

다음에, 제2 실시예의 유로 절환 밸브(5)의 누설의 진단에 대해 설명한다. 제2 실시예의 배기 장치의 구성은 제1 실시예와 마찬가지이고, 배기 장치의 배관 레이아웃 및 제어 시스템은 도1에서 도시한 바와 같다. 제2 실시예에 있어서, 바이패스 상류측 공연비 센서(12)는 「제1 공연비 검출 수단」에 상당하고, 메인 상류측 공연비 센서(10)는 「제2 공연비 검출 수단」에 상당한다. 메인 상류측 공연비 센서(10)는 바이패스 통로의 하류 단부가 메인 통로에 합류하는 합류점보다도 하류측의 배기 공연비를 검출하도록 하류측의 합류점(9)과 메인 촉매 컨버터(4) 사이에서 메인 통로(3)에 설치되어 있다. 또한, 이하의 예에서는 2개의 상류측 공연비 센서(10, 12)가 광역형 공연비 센서이고, 2개의 하류측 공연비 센서(11, 13)가 산소 센서이다. 또한, 제2 실시예에서는 진단 시에 엔진 공연비를 린으로부터 리치로, 혹은 리치로부터 린으로, 단계적으로 변화시키는 것이지만, 이하에서는 린으로부터 리치로 변화시키는 경우를 예로 설명한다.

도4는 진단 처리의 흐름을 도시하는 흐름도이고, 우선 단계 S1에서 그때의 엔진 회전수(NE)와 부하[연료 분사량(TP)]와 스로틀 밸브 개방도(TVO)를 판독하고, 단계 S2에서 이들 운전 조건으로부터 누설의 진단이 가능한지 여부를 판단한다. 이 진단은, 기본적으로는 바이패스 촉매 컨버터(8)가 활성되어 있고, 또한 메인 촉매 컨버터(4)가 워밍업되지 않고 유로 절환 밸브(5)가 폐쇄 위치에 있는 정상 운전 하에서 실행된다. 진단 가능한 조건이면, 단계 S3에서 내연 기관의 목표 공연비를 린으로 하고, 또한 바이패스 하류측 공연비 센서(13)의 출력 전압이 린측이 될 때 까지 대기한다(단계 S4). 즉, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 산소 저장 능력이 포화될 때까지 엔진 공연비를 린으로 하고, 그 후, 목표 공연비를 리치로 단계적으로 변화시킨다(단계 S5). 그리고, 이 상태에서 바이패스 상류측 공연비 센서(12) 및 메인 상류측 공연비 센서(10)의 출력 신호의 변화를 모니터하고, 또한 후술하는 진단 파라미터를 산출한다(단계 S6). 목표 공연비를 리치로 한 후 소정 기간의 누설 진단이 종료(단계 S7)되면, 목표 공연비를 이론 공연비로 복귀시키고(단계 S8), 진단 파라미터를 판정 기준치(L)와 비교한다(단계 S9). 또한, 진단의 종료는, 예를 들어 리치로부터의 경과 시간을 기초로 하여 판단해도 좋고, 혹은 바이패스 하류측 공연비 센서(13)의 출력 전압이 리치측으로 반전된 시점에서 진단 종료로 해도 좋다. 단계 S9에서 진단 파라미터가 판정 기준치(L)보다도 크면, 누설이 있다고 판정하고, 예를 들어 도시하지 않은 경고등을 점등한다(단계 S10).

도5는 상기한 누설 진단 시의 타임 차트이고, 내연 기관의 목표 공연비, 바이패스 하류측 공연비 센서(13)의 출력 전압, 메인 상류측 공연비 센서(10)의 검출 공연비(AFM) 및 바이패스 상류측 공연비 센서(12)의 검출 공연비(AFB)의 각각의 변화를 나타내고 있다. 목표 공연비는, 전술한 바와 같이 이론 공연비의 상태로부터 진단을 위해 강제적으로 린이 되고, 그 후, 리치로 단계적으로 변화된다. 유로 절환 밸브(5)가 폐쇄 위치에 있으므로 내연 기관의 배기는 기본적으로 바이패스 통로(7)측을 흐르게 되고, 엔진 공연비가 린인 동안, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 촉매에 산소가 축적된다. 그로 인해, 바이패스 촉매 컨버터(8) 하류에 있는 바이패스 하류측 공연비 센서(13)의 출력 신호는 다소 지연되어 린측이 된다. 또한, 바 이패스 상류측 공연비 센서(12) 및 메인 상류측 공연비 센서(10) 모두 린측의 배기 공연비를 나타내게 된다. 또한, 본 실시예에서는 바이패스 하류측 공연비 센서(13)의 신호가 린이 된 후 적절한 지연 기간을 부여하여 목표 공연비를 리치로 변화시키도록 하고 있다.

엔진 공연비가 린으로부터 리치로 변화되면, 바이패스 촉매 컨버터(8) 상류에 위치하는 바이패스 상류측 공연비 센서(12)의 검출 공연비(AFB)는 즉시 리치가 된다. 이에 대해, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 하류에 있어서는 상기 바이패스 촉매 컨버터(8)의 촉매에 축적되어 있었던 산소가 방출되기 때문에 메인 상류측 공연비 센서(10)의 검출 공연비(AFM)는 즉시 리치로 되지는 않고, 실선으로 나타낸 바와 같이 약간 지연되어 리치로 변화된다. 또한, 이 실선은 누설이 없는 경우의 특성이다. 즉, 누설이 없으면, 바이패스 상류측 공연비 센서(12)의 검출 공연비(AFB)와 메인 상류측 공연비 센서(10)의 검출 공연비(AFM)가 크게 괴리된다.

한편, 유로 절환 밸브(5)의 밸브 본체의 밀봉 불량 등에 의해 상기 유로 절환 밸브(5)를 통한 배기의 누설이 있는 경우에는, 바이패스 촉매 컨버터(8)를 통하지 않고 일부의 배기가 메인 상류측 공연비 센서(10)에 도달하므로, 가상선으로 나타낸 바와 같이 메인 상류측 공연비 센서(10)의 검출 공연비(AFM)가 보다 리치인 값을 나타낸다. 즉, 누설이 있는 경우에는, 그 정도에 따라서 메인 상류측 공연비 센서(10)의 검출 공연비(AFM)가 바이패스 상류측 공연비 센서(12)의 검출 공연비(AFB)에 근접하여 양자의 괴리가 작아진다. 또한, 촉매에 축적되어 있었던 산소가 모두 방출된 단계에서 바이패스 하류측 공연비 센서(13)의 출력 전압이 소정의 린 상당의 레벨에 도달하므로, 본 실시예에서는 이 시점에서 목표 공연비가 이론 공연비로 복귀된다.

이상과 같이, 누설의 유무는 엔진 공연비가 린 또는 리치로부터 이론 공연비를 사이에 두고 반대측의 리치 또는 린으로 단계적으로 변화된 후의 메인 상류측 공연비 센서(10) 및 바이패스 상류측 공연비 센서(12)의 출력 신호를 기초로 진단이 가능하고, 구체적으로는 검출 공연비의 변화의 타이밍 또는 이하 상세하게 서술하는 바와 같이 검출 공연비의 차를 이용하여 진단할 수 있다.

즉, 누설의 정도를 수치화하기 위해, 본 실시예에서는 목표 공연비의 절환 후의 소정 기간(T)에 대해 메인 상류측 공연비 센서(10)의 검출 공연비(AFM)의 평균치(AVAFM)와 바이패스 상류측 공연비 센서(12)의 검출 공연비(AFB)의 평균치(AVAFB)를 구하고, 또한 양자의 차(AVAFM － AVAFB)를 전술한 진단 파라미터로 한다. 이 진단 파라미터는, 전술한 바와 같이 소정의 판정 기준치(L)와 비교된다. 소정의 판정 기준치(L)는 검출하고 싶은 누설의 정도에 따라서 미리 정해 둔다. 약간의 누설도 놓치지 않고 검출하고 싶으면, 보다 큰 값으로 설정한다(단, 큰 값으로 설정할수록 오검출이 생길 가능성은 높아짐). 또한, 상기한 기간(T)은, 예를 들어 목표 공연비를 리치로 하고 있는 기간 전체를 포함하도록 설정되지만, 그 일부라도 좋다.

이와 같은 검출 공연비를 기초로 하는 진단 파라미터를 이용한 진단에는 다음과 같은 효과도 있다. 즉, 광역형 공연비 센서는 약간의 공연비 변화에도 민감하게 반응하므로, 누설이 없어도 배기 공연비가 변화되면(촉매 하류라도) 출력치는 약간이라도 곧 변화되고[예를 들어, 도5의 「(2) AFM 누설 없음」을 참조], 따라서 출력치의 변화 타이밍(시간차)에서 진단하는 것은 어렵다. 이에 대해, 상기와 같이 누설의 유무에서 보다 명백한 차가 되어 나타나는 검출 공연비의 차, 특히 그 소정 시간 내의 평균치를 진단 파라미터로 함으로써 변화 타이밍(시간차)을 이용하는 경우에 비해 진단 정밀도가 더 향상된다.

이와 같이, 상기 실시예에서는 공연비 피드백 제어를 위해 이용되는 기존의 공연비 센서(10 내지 13)를 이용하여 유로 절환 밸브(5)의 누설의 유무를 용이하게 진단할 수 있다. 이에 의해, 유로 절환 밸브(5)의 밀봉 불량 등에 의한 배기 가스의 악화를 미연에 회피할 수 있다.

또한, 이론 공연비를 사이에 두고 반대측의 공연비로 변화시킬 때까지 촉매에 축적된 산소량을 가능한 한 포화, 혹은 빈 상태에 근접한 쪽이 누설의 유무에 의한 검출 공연비의 차이를 크게 할 수 있으므로 진단 정밀도가 향상된다. 상기 실시예에서는 바이패스 하류측 공연비 센서(13)의 신호가 린이 된 후 적절한 지연 기간을 부여하고, 처음에 바이패스 촉매 컨버터(8)의 촉매에 축적된 산소량을 늘리도록 엔진 공연비를 린으로 하고 있으므로, 충분히 포화된 상태가 되고, 또한 이와 같이 산소량이 포화될 때까지의 동안에 미정화의 HC가 배출되는 일이 없다.

또한, 상기 실시예와 반대로, 처음에 엔진 공연비를 리치로 하는 경우에 있어서는 촉매에 축적된 산소량을 줄이게 되고, 엔진 공연비가 린으로 변화된 후 당분간은 촉매로 유입되는 산소가 촉매에 축적된다. 따라서, 누설이 없으면, 메인 상류측 공연비 센서(10)는 지연되어 린으로 변화되게 되고, 가령 빠르게 린으로 변 화되는 경우에는 누설되어 있는 것을 알 수 있다.

그런데, 상기한 누설의 진단은 바이패스 촉매 컨버터(8)의 촉매의 산소 저장 능력에 의존하고 있으므로, 촉매가 열화되어 산소 저장 능력이 저하되면 영향을 받는다. 따라서, 상기 판정 기준치(L)로서는, 고정치라도 좋지만, 촉매 열화 정도에 따라서 그 값을 수정하면 누설의 진단이 보다 고정밀도가 된다.

도6은 바이패스 촉매 컨버터(8)의 촉매 열화 정도의 진단 방법의 일 예를 설명하는 타임 차트이며, 이는 유로 절환 밸브(5)가 개방 위치에 있을 때에 실행된다. 또한, 촉매 열화 진단을 위해 강제적으로 개방하도록 해도 좋다. 그리고, 유로 절환 밸브(5)가 개방되어 있는 상태에서 내연 기관의 목표 공연비를 린으로부터 리치로 단계적으로 변화시키고, 메인 상류측 공연비 센서(10)의 검출 공연비(AFM)의 변화 시기와 바이패스 하류측 공연비 센서(13)의 출력 신호(AFB)의 변화 시기와의 시간차(ΔT)를 측정한다. 즉, 유로 절환 밸브(5)가 개방되어 있는 상태이므로, 엔진 공연비가 리치가 되면, 메인 상류측 공연비 센서(10)의 검출 공연비(AFM)는 즉시 리치가 되는 것에 반해, 바이패스 하류측 공연비 센서(13)(바이패스 촉매 컨버터 하류측의 배기 공연비를 검출하는 제3 공연비 검출 수단)에서 검출되는 배기 공연비(AFB)는 촉매의 산소 저장 능력에 의해 지연되어 리치로 변화된다. 따라서, 열화가 없는 신품의 바이패스 촉매 컨버터(8)이면, 시간차(ΔT)가 커지고, 열화 정도에 따라서 시간차(ΔT)가 작아진다. 그로 인해, 이 시간차(ΔT)로부터 도7에 도시한 바와 같이 촉매의 열화 정도를 구할 수 있다. 또한, 이 촉매 열화 정도의 측정은, 예를 들어 감속 시의 연료 커트 후, 연료 공급을 재개하는, 소위 연료 커트 리커버 시에 그 공연비 변화를 이용하여 행할 수도 있다.

상기와 같이 구한 촉매 열화 정도에 대해, 예를 들어 도8에 도시한 바와 같은 관계로부터 판정 기준치(L)를 구한다. 이에 의해, 판정 기준치(L)가 촉매 열화 정도를 고려한 값이 되고, 전술한 누설의 유무의 진단이 보다 고정밀도가 된다. 특히, 유로 절환 밸브(5)를 개방한 상태에서 촉매 열화 정도의 진단을 행하기 때문에, 가령 유로 절환 밸브(5)의 폐쇄 위치에서의 누설이 있는 경우에 촉매 열화 정도의 측정이 그 누설에 영향을 받지 않고 행해지고, 이 촉매 열화 정도를 전제로 하여 누설의 진단이 이루어지므로, 누설의 유무를 정밀도 좋게 판별하는 것이 가능해진다. 또한, 도7 및 도8에서는 개략적으로 선형의 특성을 예시하였지만, 이에 한정되지 않는 것은 물론이다. 또한, 촉매 열화 정도의 진단으로서는 상기한 방법으로 한정되지 않고, 다양한 공지의 방법을 적용할 수 있다.

제2 실시예는 메인 촉매 컨버터를 하류측에 구비한 메인 통로의 상류측 부분과 병렬로 바이패스 통로가 마련되는 동시에, 이 바이패스 통로에 바이패스 촉매 컨버터를 구비하고, 또한 상기 메인 통로의 상기 상류측 부분에 상기 메인 통로를 폐색하는 유로 절환 밸브를 구비하여 이루어지는 내연 기관의 배기 정화 장치에 있어서, 상기 바이패스 통로의 바이패스 촉매 컨버터 상류측의 배기 공연비를 검출하는 제1 공연비 검출 수단과, 상기 메인 통로의 메인 촉매 컨버터 상류측의 배기 공연비를 검출하는 제2 공연비 검출 수단과, 상기 유로 절환 밸브가 폐쇄 위치에 제어되어 있는 상태에 있어서 내연 기관의 공연비를 린 또는 리치로부터 이론 공연비를 사이에 두고 반대측의 리치 또는 린으로 단계적으로 변화시키는 공연비 제어 수 단과, 엔진 공연비가 단계적으로 변화된 후의 각 공연비 검출 수단의 검출 공연비를 기초로 상기 유로 절환 밸브의 누설을 진단하는 진단 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 바이패스 촉매 컨버터의 산소 저장 능력이 포화되는 데 충분한 기간, 엔진 공연비를 린으로 유지한 후, 리치로 단계적으로 변화시킨다.

즉, 상기 구성의 배기 정화 장치에 있어서는 메인 통로를 개폐하는 유로 절환 밸브가 폐쇄 위치에 있으면, 내연 기관으로부터 배출된 배기의 전체량이 바이패스 통로측에 흐르고, 바이패스 촉매 컨버터를 통과한다. 이에 대해, 유로 절환 밸브가 개방 위치에 있으면, 내연 기관으로부터 배출된 배기의 대부분은 통기 저항의 차에 의해 메인 통로측을 흐른다.

유로 절환 밸브의 누설의 진단은 유로 절환 밸브를 폐쇄 위치로 제어한 상태에서 엔진 공연비를, 예를 들어 린으로부터 리치로 변화시킴으로써 행해진다. 이 경우, 엔진 공연비가 린인 동안, 과잉의 산소는, 바이패스 촉매 컨버터의 촉매가 갖는 산소 저장 능력에 의해 축적되고, 또한 이 산소가, 엔진 공연비가 리치로 되면 방출된다. 따라서, 엔진 공연비가 리치로 변화되어도 유로 절환 밸브를 통한 배기의 누설이 없으면, 방출된 산소의 영향에 의해 제2 공연비 검출 수단의 검출 공연비는 바로 리치가 되지는 않는다. 즉, 엔진 공연비의 변화 직후에는, 제2 공연비 검출 수단에 의해 검출되는 배기 공연비는 엔진 공연비보다도 비교적 린인 것이 된다. 이에 대해, 유로 절환 밸브를 통한 배기의 누설이 있으면, 이 누설된 배기는 리치인 성분이므로, 제2 공연비 검출 수단에 의해 검출되는 배기 공연비는 보 다 리치인 것이 된다. 따라서, 이에 의해 유로 절환 밸브의 누설의 유무, 혹은 그 누설의 정도 등을 진단할 수 있다. 엔진 공연비를 리치로부터 린으로 변화시킨 경우에도 산소 저장 능력에 의해 마찬가지로 누설의 영향이 생긴다.

제2 실시예의 하나의 형태에서는 엔진 공연비가 단계적으로 변화된 후의 소정 기간에 있어서의 제1 공연비 검출 수단의 평균 공연비와 제2 공연비 검출 수단의 평균 공연비의 차를 구하고, 이 차를 기초로 누설의 유무를 판별한다.

상술한 산소 저장 능력은 촉매 열화에 의해 영향을 받으므로, 상기 바이패스 촉매 컨버터의 촉매 열화 정도를 진단하는 수단을 갖고, 이 촉매 열화 정도에 따라서 누설의 진단을 수정하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 상술한 각각의 평균 공연비의 차를 판정 기준치와 비교하여 누설의 유무를 판별하는 경우에, 상기 촉매 열화 정도에 따라서 상기 판정 기준치를 보정하면, 그 진단 정밀도가 보다 향상된다.

본 제2 실시예에 관한 내연 기관의 배기 정화 장치의 고장 진단 장치에 따르면, 유로 절환 밸브를 통한 배기의 누설을 확실하게 진단할 수 있고, 미정화의 배기의 외부로의 유출을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 촉매 열화 정도를 고려한 진단을 용이하게 실현할 수 있고, 그 진단 정밀도를 높이는 것이 가능하다.

다음에, 제3 실시예의 유로 절환 밸브(5)의 누설의 진단에 대해 설명한다. 제3 실시예의 배기 장치의 구성은 제1 실시예와 마찬가지이고, 배기 장치의 배관 레이아웃 및 제어 시스템은 도1에서 도시한 바와 같다. 제3 실시예에 있어서, 바 이패스 하류측 공연비 센서(13)는 「제1 공연비 검출 수단」에 상당하고, 메인 상류측 공연비 센서(10)는 「제2 공연비 검출 수단」에 상당한다. 메인 상류측 공연비 센서(10)는 바이패스 통로의 하류 단부가 메인 통로에 합류하는 합류점보다도 하류측의 배기 공연비를 검출하도록 하류측의 합류점(9)과 메인 촉매 컨버터(4) 사이에서 메인 통로(3)에 설치되어 있다. 또한, 이하의 예에서는 바이패스 상류측 공연비 센서(12)가 광역형 공연비 센서이고, 나머지 3개의 공연비 센서(10, 11, 13)가 산소 센서이다. 또한, 제3 실시예에서는 진단 시에 엔진 공연비를 린으로부터 리치로, 혹은 리치로부터 린으로, 단계적으로 변화시키는 것이지만, 이하에서는 린으로부터 리치로 변화시키는 경우를 예로 들어 설명한다.

제3 실시예의 진단 처리의 흐름도 제2 실시예와 마찬가지이고, 제3 실시예의 진단 처리의 흐름을 도시하는 흐름도는 도4에서 도시한 바와 같다.

도9는 제3 실시예의 누설 진단 시의 타임 차트이고, 내연 기관의 목표 공연비, 바이패스 하류측 공연비 센서(13)의 출력 신호(O2B) 및 메인 상류측 공연비 센서(10)의 출력 신호(O2M), 바이패스 상류측 공연비 센서(12)의 검출 공연비의 각각의 변화를 나타내고 있다. 또한, 이는 후술하는 바와 같이 누설이 있는 경우를 나타낸다. 목표 공연비는, 전술한 바와 같이 이론 공연비의 상태로부터 진단을 위해 강제적으로 린이 되고, 그 후, 리치로 단계적으로 변화된다. 유로 절환 밸브(5)가 폐쇄 위치에 있으므로 내연 기관의 배기는 기본적으로 바이패스 통로(7)측을 흐르게 되고, 엔진 공연비가 린인 동안, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 촉매에 산소가 축적된다. 그로 인해, 바이패스 촉매 컨버터(8) 하류에 있는 바이패스 하류측 공연 비 센서(13)의 출력 신호(O2B)는 다소 지연되어 린측이 된다. 또한, 바이패스 상류측 공연비 센서(12)는 엔진 공연비에 수반하여 즉시 린측의 배기 공연비를 나타내게 된다. 또한, 본 실시예에서는 바이패스 하류측 공연비 센서(13)의 신호(O2B)가 린이 된 후 적절한 지연 기간을 부여하고, 목표 공연비를 리치로 변화시키도록 하고 있다.

엔진 공연비가 린으로부터 리치로 변화되면, 바이패스 촉매 컨버터(8) 상류에 위치하는 바이패스 상류측 공연비 센서(12)의 검출 공연비는 즉시 리치가 된다. 이에 대해, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 하류에 있어서는 상기 바이패스 촉매 컨버터(8)의 촉매에 축적되어 있었던 산소가 방출되므로, 바이패스 하류측 공연비 센서(13)의 출력 신호(O2B)는 엔진 공연비가 리치가 된 후 어느 정도의 기간이 지연되어 리치로 반전된다. 또한, 유로 절환 밸브(5)를 통한 배기의 누설이 없으면, 메인 상류측 공연비 센서(10)의 출력 신호(O2M)도 대략 동시에 리치로 반전된다. 가령 엔진의 배기 포트로부터 바이패스 하류측 공연비 센서(13) 및 메인 상류측 공연비 센서(10)까지의 통로 길이의 차를 무시할 수 있는 것으로 하면, 누설이 없는 경우에 양자는 모두 동일한 타이밍에서 린으로부터 리치로 반전되게 된다.

한편, 유로 절환 밸브(5)의 밸브 본체의 밀봉 불량 등에 의해 상기 유로 절환 밸브(5)를 통한 배기의 누설이 있는 경우에는 바이패스 촉매 컨버터(8)를 통하지 않고 일부의 배기가 메인 상류측 공연비 센서(10)에 도달하므로, 도시한 바와 같이, 메인 상류측 공연비 센서(10)의 출력 신호(O2M)는 보다 조기에 리치로 반전된다. 즉, 누설이 있는 경우에는 메인 상류측 공연비 센서(10)의 출력 신호(O2M) 의 리치로의 반전 시기와 바이패스 하류측 공연비 센서(13)의 출력 신호(O2B)의 리치로의 반전 시기와의 차가 커진다. 또한, 촉매에 축적되어 있던 산소가 모두 방출된 단계에서 바이패스 하류측 공연비 센서(13)의 출력 신호(O2B)가 소정의 린 상당의 레벨에 도달하므로, 본 실시예에서는 이 시점에서 목표 공연비가 이론 공연비로 복귀된다.

이상과 같이, 누설의 유무는 엔진 공연비가 린 또는 리치로부터 이론 공연비를 사이에 두고 반대측의 리치 또는 린으로 단계적으로 변화된 후의 메인 상류측 공연비 센서(10) 및 바이패스 상류측 공연비 센서(12)의 출력 신호를 기초로 진단이 가능하고, 구체적으로는 출력차 또는 이하 상세하게 서술하는 바와 같이 출력 변화의 시간차를 이용하여 진단할 수 있다.

즉, 누설의 정도를 수치화하기 위해, 본 실시예에서는, 도시한 바와 같이 메인 상류측 공연비 센서(10) 및 바이패스 하류측 공연비 센서(13)의 출력 신호(O2M, O2B)가 중간의 어느 기준 전압(V0)을 린측으로부터 리치측으로 가로질렀을 때의 타이밍을 각각 구하고, 양자의 시간차(ΔT)[구체적으로는 출력 신호(O2M)의 변화에 대한 출력 신호(O2B)의 변화의 지연 시간]를 진단 파라미터로 한다. 이 진단 파라미터는 소정의 판정 기준치(L)와 비교된다. 소정의 판정 기준치(L)는 검출하고 싶은 누설의 정도에 따라서 미리 결정해 둔다. 약간의 누설도 놓치지 않고 검출하고 싶으면, 보다 작은 값으로 설정한다(단, 작은 값으로 설정할수록 오검출이 생길 가능성은 높아짐). 따라서, 시간차(ΔT)가 크면 누설 있음으로 진단된다.

이와 같은 시간차(ΔT)를 기초로 하는 진단에는 다음과 같은 효과도 있다. 즉, 산소 센서 출력은 린측이나 리치측에 의해 급격히 변화되므로, 실제로는 누설이 없어도 배기관 내의 위치(상류인지 하류인지)에 의해 출력의 절환 타이밍이 어긋남으로써 출력의 차가 원래부터 크게 나오기 쉽다. 이에 대해, 상기와 같이, 누설의 유무에서 보다 명백한 차가 되어 나타나는 시간차(ΔT)를 진단 파라미터로 함으로써 출력차를 이용하는 경우에 비해 진단 정밀도가 한층 향상된다.

이와 같이 상기 실시예에서는 공연비 피드백 제어를 위해 이용되는 기존의 공연비 센서(10 내지 13)를 이용하여 유로 절환 밸브(5)의 누설의 유무를 용이하게 진단할 수 있다. 이에 의해, 유로 절환 밸브(5)의 밀봉 불량 등에 의한 배기 가스의 악화를 미연에 회피할 수 있다.

또한, 이론 공연비를 사이에 두고 반대측의 공연비로 변화시킬 때까지 촉매에 축적된 산소량을 가능한 한 포화 혹은 빈 상태에 근접한 쪽이 누설의 유무에 의한 검출 공연비의 차이를 크게 할 수 있으므로 진단 정밀도가 향상된다. 상기 실시예에서는 바이패스 하류측 공연비 센서(13)의 신호가 린이 된 후 적절한 지연 기간을 부여하고, 처음에 바이패스 촉매 컨버터(8)의 촉매에 축적된 산소량을 늘리도록 엔진 공연비를 린으로 하고 있으므로, 충분히 포화된 상태가 되고, 또한 이와 같이 산소량이 포화될 때까지의 동안에 미정화의 HC가 배출되는 일이 없다.

그런데 상기한 누설의 진단은, 제2 실시예와 동일하게 바이패스 촉매 컨버터(8)의 촉매의 산소 저장 능력에 의존하고 있으므로, 촉매가 열화되어 산소 저장 능력이 저하되면 영향을 받는다. 따라서, 상기 판정 기준치(L)로서는, 고정치라도 좋지만, 촉매 열화 정도에 따라서 그 값을 수정하면, 누설의 진단이 보다 고정밀도가 된다.

바이패스 촉매 컨버터(8)의 촉매 열화 정도의 진단 방법은 도6을 사용하여 설명한 제2 실시예의 진단 방법을 이용할 수 있다.

상기와 같이 구한 촉매 열화 정도를 기초로 판정 기준치(L)를, 촉매가 열화되어 있을수록 판정 기준치(L)가 작아지도록 보정한다. 이에 의해, 판정 기준치(L)가 촉매 열화 정도를 고려한 값이 되고, 전술한 누설의 유무의 진단이 보다 고정밀도가 된다. 특히, 유로 절환 밸브(5)를 개방한 상태에서 촉매 열화 정도의 진단을 행하므로, 가령 유로 절환 밸브(5)의 폐쇄 위치에서의 누설이 있는 경우에, 촉매 열화 정도의 측정이 그 누설에 영향을 받지 않고 행해지고, 이 촉매 열화 정도를 전제로 하여 누설의 진단이 이루어지므로, 누설의 유무를 정밀도 좋게 판별하는 것이 가능해진다. 또한, 촉매 열화 정도의 진단으로서는 상기한 방법으로 한정되지 않고, 다양한 공지의 방법을 적용할 수 있다.

제3 실시예는 메인 촉매 컨버터를 하류측에 구비한 메인 통로의 상류측 부분과 병렬로 바이패스 통로가 마련되는 동시에, 이 바이패스 통로에 바이패스 촉매 컨버터를 구비하고, 또한 상기 메인 통로의 상기 상류측 부분에 상기 메인 통로를 폐색하는 유로 절환 밸브를 구비하여 이루어지는 내연 기관의 배기 정화 장치에 있어서, 상기 바이패스 통로의 바이패스 촉매 컨버터 하류측의 배기 공연비를 검출하는 제1 공연비 검출 수단과, 상기 바이패스 통로의 하류 단부가 상기 메인 통로에 합류되는 합류점보다도 하류측이고, 또한 상기 메인 통로의 메인 촉매 컨버터 상류측의 배기 공연비를 검출하는 제2 공연비 검출 수단과, 상기 유로 절환 밸브가 폐쇄 위치로 제어되어 있는 상태에 있어서 내연 기관의 공연비를 린 또는 리치로부터 이론 공연비를 사이에 두고 반대측의 리치 또는 린으로 단계적으로 변화시키는 공연비 제어 수단과, 엔진 공연비가 단계적으로 변화된 후의 각 공연비 검출 수단의 검출 공연비를 기초로 상기 유로 절환 밸브의 누설을 진단하는 진단 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

즉, 상기 구성의 배기 정화 장치에 있어서는, 메인 통로를 개폐하는 유로 절환 밸브가 폐쇄 위치에 있으면, 내연 기관으로부터 배출된 배기의 전체량이 바이패스 통로측으로 흐르고, 바이패스 촉매 컨버터를 통과한다. 이에 대해, 유로 절환 밸브가 개방 위치에 있으면, 내연 기관으로부터 배출된 배기의 대부분은 통기 저항의 차에 의해 메인 통로측을 흐른다.

유로 절환 밸브의 누설의 진단은 유로 절환 밸브를 폐쇄 위치로 제어한 상태에서 엔진 공연비를, 예를 들어 린으로부터 리치로 변화시킴으로써 행해진다. 이 경우, 엔진 공연비가 린인 동안, 과잉의 산소는, 바이패스 촉매 컨버터의 촉매가 갖는 산소 저장 능력에 의해 축적되고, 또한 이 산소는, 엔진 공연비가 리치로 되면 방출된다. 따라서, 엔진 공연비가 리치로 변화되어도 유로 절환 밸브를 통한 배기의 누설이 없으면, 방출된 산소의 영향에 의해 제1, 제2 공연비 검출 수단의 검출 공연비는 모두 바로 리치로 되지는 않는다. 그리고, 축적되어 있었던 산소가 모두 소비되면, 제1, 제2 공연비 검출 수단의 검출 공연비는 대략 동시에 리치가 된다. 이에 대해, 유로 절환 밸브를 통한 배기의 누설이 있으면, 이 누설된 배기는 리치인 성분이므로, 메인 통로측의 제2 공연비 검출 수단에 의해 검출되는 배기 공연비는 즉시 리치인 것이 된다. 따라서, 양자의 변화의 형태로부터 유로 절환 밸브의 누설의 유무나 그 정도 등을 진단할 수 있다. 엔진 공연비를 리치로부터 린으로 변화시킨 경우에도 산소 저장 능력에 의해 마찬가지로 누설의 영향이 생긴다.

제3 실시예의 하나의 형태에서는 엔진 공연비가 단계적으로 변화된 후의 제1 공연비 검출 수단의 배기 공연비의 변화 시기와 제2 공연비 검출 수단의 변화 시기의 차를 기초로 누설의 유무를 판별한다.

예를 들어, 엔진 공연비가 단계적으로 변화된 후의 제2 공연비 검출 수단의 배기 공연비의 변화 시기에 대한 제1 공연비 검출 수단의 배기 공연비의 변화 시기의 지연 시간을 판정 기준치와 비교하여 누설의 유무를 판별하는 경우에 상기 촉매 열화 정도에 따라서 상기 판정 기준치를 보정하면 그 진단 정밀도가 보다 향상된다.

본 제3 실시예에 관한 내연 기관의 배기 정화 장치의 고장 진단 장치에 따르면, 유로 절환 밸브를 통한 배기의 누설을 확실하게 진단할 수 있고, 미정화의 배기의 외부로의 유출을 미연에 방지할 수 있다.

본 발명에 따르면, 공연비 검출 수단의 검출 공연비를 기초로 폐색 수단의 누설을 진단할 수 있다. 공연비 검출 수단은 바이패스 통로를 흐르는 배기 공연비를 검출하는 제1 공연비 검출 수단과, 메인 촉매 컨버터로 유입되는 배기 공연비를 검출하는 제2 공연비 검출 수단이 이용된다. 따라서, 진단에는 내연 기관을 제어하기 위해 원래부터 필요한 공연비 검출 수단을 이용할 수 있으므로, 추가의 구성을 필요로 하지 않고 폐색 수단의 누설 진단이 가능해진다.

Claims

내연 기관의 배기 정화 장치의 진단 장치이며,

내연 기관에 통하는 메인 통로와,

메인 통로에 설치된 메인 촉매 컨버터와,

메인 통로의 메인 촉매 컨버터 상류측의 구간인 메인 통로 구간을 바이패스하도록 메인 통로를 바이패스하는 바이패스 통로와,

바이패스 통로에 설치된 바이패스 촉매 컨버터와,

바이패스 통로로 바이패스된 상기 메인 통로 구간에서 메인 통로를 폐색하는 폐색 수단과,

바이패스 통로에 마련되어 바이패스 통로를 흐르는 배기 공연비를 검출하는 제1 공연비 검출 수단과,

메인 통로에 마련되어 메인 촉매 컨버터로 유입되는 배기 공연비를 검출하는 제2 공연비 검출 수단과,

제1 공연비 검출 수단과 제2 공연비 검출 수단에 접속된 제어기를 포함하고,

여기서, 폐색 수단이 폐쇄 위치에 있는 동안의, 제1 공연비 검출 수단의 검출 공연비와 제2 공연비 검출 수단의 검출 공연비를 기초로 폐색 수단의 누설이 진단되는 진단 장치.
제1항에 있어서, 제1 공연비 검출 수단은 바이패스 촉매 컨버터 상류측의 배 기 공연비를 검출하는 진단 장치.
제2항에 있어서, 기관 공연비가 리치, 린으로 주기적으로 변화되도록 기관 공연비를 제어하고 있는 동안의, 제1 공연비 검출 수단에 있어서의 리치, 린의 변화에 대한 제2 공연비 검출 수단에 있어서의 리치, 린의 변화의 지연을 기초로 폐색 수단의 누설이 진단되는 진단 장치.
제3항에 있어서, 지연이 작을 때에 누설 있음이라고 진단되고, 클 때에 누설 없음이라고 진단되는 진단 장치.
제3항에 있어서, 지연이 제1 기준치보다도 짧을 때에 누설 있음이라고 진단되고, 제2 기준치보다도 클 때에 누설 없음이라고 진단되고, 제1 기준치와 제2 기준치 사이의 소정의 범위에 있을 때에는 바이패스 촉매 컨버터의 열화라고 진단되는 진단 장치.
제2항에 있어서, 기관 공연비가 리치, 린으로 주기적으로 변화되도록 기관 공연비를 제어하고 있는 동안의, 제1 공연비 검출 수단에 있어서의 리치, 린의 기간의 길이와 제2 공연비 검출 수단에 있어서의 리치, 린의 기간의 길이의 비교를 기초로 폐색 수단의 누설이 진단되는 진단 장치.
제6항에 있어서, 제2 공연비 검출 수단에 있어서의 리치, 린의 기간의 길이가 제1 공연비 검출 수단에 있어서의 리치, 린의 기간의 길이와 대략 동등할 때에 누설 있음이라고 진단되고, 상대적으로 짧을 때에 누설 없음이라고 진단되는 진단 장치.
제6항에 있어서, 제2 공연비 검출 수단에 있어서의 리치, 린의 기간의 길이가 제1 공연비 검출 수단에 있어서의 리치, 린의 기간의 길이와 대략 동등할 때에 누설 있음이라고 진단되고, 상대적으로 짧을 때에 누설 없음이라고 진단되고, 그 중간의 소정의 범위에 있을 때에는 바이패스 촉매 컨버터의 열화라고 진단되는 진단 장치.
제3항에 있어서, 기관 공연비가 리치, 린으로 주기적으로 변화되는 기관 공연비의 제어는 제1 공연비 검출 수단을 이용한 기관 공연비의 피드백 제어인 진단 장치.
제3항에 있어서, 기관 공연비가 리치, 린으로 주기적으로 변화되는 기관 공연비의 제어는 소정의 주기로 기관 공연비가 피드 포워드 제어에 의해 변화되는 제어인 진단 장치.
제2항에 있어서, 기관 공연비가 린 또는 리치로부터 이론 공연비를 사이에 두고 반대측의 리치 또는 린으로 단계적으로 변화된 후의 제1 공연비 검출 수단의 검출 공연비와 제2 공연비 검출 수단의 검출 공연비를 기초로 폐색 수단의 누설이 진단되는 진단 장치.
제11항에 있어서, 기관 공연비가 단계적으로 변화된 후의 제1 공연비 검출 수단의 검출 공연비와 제2 공연비 검출 수단의 검출 공연비는 기관 공연비가 단계적으로 변화된 후의 소정 기간에 있어서의 제1 공연비 검출 수단의 평균 공연비와 제2 공연비 검출 수단의 평균 공연비인 진단 장치.
제11항에 있어서, 제2 공연비 검출 수단은 바이패스 통로의 하류 단부가 메인 통로에 합류하는 합류점보다도 하류측의 배기 공연비를 검출하는 진단 장치.
제11항에 있어서, 기관 공연비의 단계적 변화는 린으로부터 리치로의 단계적 변화인 진단 장치.
제14항에 있어서, 기관 공연비의 단계적 변화는 바이패스 촉매 컨버터의 산소 저장 능력이 포화되는 데 충분한 기간, 기관 공연비가 린으로 유지된 후의 리치로의 단계적 변화인 진단 장치.
제11항에 있어서, 바이패스 촉매 컨버터의 열화 정도를 진단하는 열화 진단 수단을 더 구비한 진단 장치이며,

바이패스 촉매 컨버터의 열화 정도를 기초로 폐색 수단의 누설 진단이 수정되는 진단 장치.
제16항에 있어서, 바이패스 통로에 마련되어 바이패스 촉매 컨버터 하류측의 배기 공연비를 검출하는 제3 공연비 검출 수단을 더 구비한 진단 장치이며,

열화 진단 수단은 폐색 수단이 개방 위치에 있는 동안의, 기관 공연비가 변화되었을 때의 바이패스 촉매 컨버터 상류측과 하류측의 배기 공연비의 변화를 기초로 열화 정도를 진단하는 진단 장치.
제16항에 있어서, 기관 공연비가 단계적으로 변화된 후의 제1 공연비 검출 수단의 검출 공연비와 제2 공연비 검출 수단의 검출 공연비는 기관 공연비가 단계적으로 변화된 후의 소정 기간에 있어서의 제1 공연비 검출 수단의 평균 공연비와 제2 공연비 검출 수단의 평균 공연비이고,

제1 공연비 검출 수단의 평균 공연비와 제2 공연비 검출 수단의 평균 공연비의 차와, 판정 기준치와의 비교를 기초로 폐색 수단의 누설이 진단되고,

판정 기준치는 바이패스 촉매 컨버터의 열화 정도를 기초로 보정되는 진단 장치.
제1항에 있어서, 제1 공연비 검출 수단은 바이패스 촉매 컨버터 하류측의 배 기 공연비를 검출하고,

제2 공연비 검출 수단은 바이패스 통로의 하류 단부가 메인 통로에 합류하는 합류점보다도 하류측의 배기 공연비를 검출하는 진단 장치.
제19항에 있어서, 기관 공연비가 린 또는 리치로부터 이론 공연비를 사이에 두고 반대측의 리치 또는 린으로 단계적으로 변화된 후의 제1 공연비 검출 수단의 검출 공연비와 제2 공연비 검출 수단의 검출 공연비를 기초로 폐색 수단의 누설이 진단되는 진단 장치.
제20항에 있어서, 기관 공연비가 단계적으로 변화된 후의 제1 공연비 검출 수단의 배기 공연비의 변화 시기와 제2 공연비 검출 수단의 변화 시기의 차를 기초로 폐색 수단의 누설이 진단되는 진단 장치.
제20항에 있어서, 기관 공연비의 단계적 변화는 린으로부터 리치로의 단계적 변화인 진단 장치.
제22항에 있어서, 기관 공연비의 단계적 변화는 바이패스 촉매 컨버터의 산소 저장 능력이 포화되는 데 충분한 기간, 기관 공연비가 린으로 유지된 후의 리치로의 단계적 변화인 진단 장치.
제20항에 있어서, 바이패스 촉매 컨버터의 열화 정도를 진단하는 열화 진단 수단을 더 구비한 진단 장치이며,

바이패스 촉매 컨버터의 열화 정도를 기초로 폐색 수단의 누설 진단이 수정되는 진단 장치.
제24항에 있어서, 바이패스 통로에 마련되어 바이패스 촉매 컨버터 하류측의 배기 공연비를 검출하는 제3 공연비 검출 수단을 더 구비한 진단 장치이며,

열화 진단 수단은 폐색 수단이 개방 위치에 있는 동안의, 기관 공연비가 변화되었을 때의 바이패스 촉매 컨버터 상류측과 하류측의 배기 공연비의 변화를 기초로 열화 정도를 진단하는 진단 장치.
제24항에 있어서, 기관 공연비가 단계적으로 변화된 후의 제2 공연비 검출 수단의 배기 공연비의 변화 시기에 대한 제1 공연비 검출 수단의 배기 공연비의 변화 시기의 지연 시간과, 판정 기준치와의 비교를 기초로 폐색 수단의 누설이 진단되고,

판정 기준치는 바이패스 촉매 컨버터의 열화 정도를 기초로 보정되는 진단 장치.