量在下游侧更大 的情况可以确认:由于氧化催化剂600中的未燃烧的烃气体的氧化,发生了氧减少的情况。 但是,若将上下游的λ传感器的输出特性进行对比,则可以看出在燃料喷射所带来的λ值的 减少的程度上没有差异。由于λ传感器用于测量未燃烧的烃与氧燃烧后的残留氧浓度,因 此,原理上,在上下游的λ传感器上,不会产生输出差。
[0094] 该结果表示通过两个λ传感器,没有捕捉到由于氧化催化剂600上未燃烧的烃气体 的氧化而发生的氧减少的情况。即,这意味着本实施方式涉及的氧化催化剂判断系统DSl可 以实现通过Λλ法所无法进行的氧化催化剂600的劣化程度的判断。
[0095] (具体的判断方法Passive OBD与Active 0BD) 下面,对本实施方式涉及的氧化催化剂判断系统DSl中进行氧化催化剂600的劣化程度 的判断的具体方法进行说明。本实施方式中进行的判断方法大致分为Passive OBD与 Active OBD两种,并根据目的适当地区别使用或者并用。
[0096]在本实施方式中,简单来说,Passive OBD是指,直接利用通常运转中的发动机主 体部300通过排气管500将排气G连续排出的状态,进行判断的方法。因此,Passive OBD中用 于判断的未燃烧的烃气体仅是包含在该排气G中的气体。
[0097]对Passive OBD而言,只要发动机主体部300处于通常的运转状态,则在任意的时 点都可以进行。或者,即使不给予特别的执行指示,氧化催化剂判断系统DSl也可以自动断 续或连续地运行。但是,由于作为HC传感器100的检测对象的未燃烧的烃气体的浓度不会有 超过从发动机主体部300排出的排气G中的浓度的情况,因此,特别是即使是Aged品,在变换 率比较高的氧化区域中,其检测量也有变小的趋势。根据情况,这一点有时会影响判断精 度。
[0098]另一方面,在本实施方式中,简单来说,Active OBD是指,通过在发动机主体部300 运转中有意地产生极微量且短时间的燃料喷射,生成判断用的烃气体,由此,以所形成的该 判断用的烃气体气氛为对象进行判断的方法。即,在Active OBD中用于判断的烃气体气氛 是在通常的排气G中所含的未燃烧的烃气体中叠加该判断用的烃气体后的气体气氛。但是, 在下面的说明中,为了方便,针对判断用的烃气体有称作未燃烧的烃气体的情况。若进行 Active 0BD,即使氧化催化剂600是变换率高的Fresh品,由于与Passive OBD相比,HC传感 器100中未燃烧的烃气体的检测量变大,因此能够更加可靠地进行判断。
[0099]此外,为了在Active OBD上有意地进行燃料喷射,从发动机系统1000中的燃料效 率确保方面观察乍看是不利的,但如下面所述,与发动机系统1000中以其他目的进行的燃 料喷射或实施其他判断方法时的燃料喷射的情况相比,在本实施方式涉及的氧化催化剂判 断系统DSl中进行的燃料喷射的总量足够小,对油耗的影响停留在最小限度。
[0100] (Passive OBD的步骤例) 图10是示出通过Passive OBD进行判断的步骤的一例的图。通过Passive OBD实施的判 断首先从通过温度传感器110确认氧化催化剂600上游侧的排气G的温度(排气温度)开始 (步骤S1)。更具体而言,电子控制装置200通过取得温度传感器110发出的排气温度检测信 号sgl2来确定排气温度。该排气温度被视为该时点下的氧化催化剂600的温度。
[0101] 接着,电子控制装置200从预先存储在该存储部中的Passive OBD用的阈值数据调 出与该排气温度对应的Pass i ve OBD用的未燃烧的烃气体浓度的阈值(步骤S2)。阈值是在 氧化催化剂600的可取温度范围(大概_40°C~1000°C)内的所有温度下预先确定的。由于对 阈值的赋予方式没有特别的限制,因此可以作为氧化催化剂600的温度(排气温度)的连续 函数赋予,也可以在每个温度范围作为固定值来赋予。
[0102] 然后,在HC传感器100中,测量氧化催化剂600的下游侧未燃烧的烃气体浓度Nl(步 骤S3)。更具体而言,通过温度传感器110测量过温度后的排气G到达氧化催化剂600,在内部 未燃烧的烃气体发生吸附或氧化后,在其残留气体向下游侧排出的时点,电子控制装置200 将在HC传感器100中检测电极10与基准电极20之间产生的电位差(HC传感器输出)作为HC检 测信号sgll取得,并基于该电位差值与预先确定的HC传感器100的灵敏度特性,算出下游侧 未燃烧的烃气体浓度Nl。
[0103] 此外,通过温度传感器110进行排气温度的确认与通过HC传感器100进行下游侧未 燃烧的烃气体浓度Nl的测量可以并行进行。
[0104] 若进行下游侧未燃烧的烃气体浓度Nl的测量与阈值的调出,则电子控制装置200 对测量值与阈值进行比较(步骤S4),在前者大的情况下(在步骤S4中,为YES),判断为在氧 化催化剂600中发生了视为问题(需要更换等)的劣化(为NG)(步骤S5),在后者大的情况下 (在步骤S4中,为NO),判断为这样的劣化没有发生(为0K)(步骤S6)。
[0105] 不论判断为NG还是判断为0K,在判断完成后进一步重复进行判断的情况下(在步 骤S7上为YES),再次从通过温度传感器110进行排气温度的确认开始重复进行处理。在非此 情况下,直接完成判断(在步骤S7上为N0)。
[0106] (通过Passive OBD进行判断的详细内容) 基于图11及图12,对通过图10所示的步骤能够判断氧化催化剂600的劣化程度的理由, 特别是,对通过对下游侧未燃烧的烃气体浓度Nl的测量值与阈值进行比较能够进行判断的 理由进行说明。
[0107] 首先,图11是针对几个变换率,示出氧化催化剂600的温度在高于温度T2的氧化区 域下的情况下的(以下,使该温度为Ta)上游侧未燃烧的烃气体浓度Nu与下游侧未燃烧的烃 气体浓度Nl之间的关系的图。例如,Ta = 200°C。
[0108] 另一方面,图12是针对几个变换率,示出氧化催化剂600的温度在小于等于温度Tl 的吸附区域下的情况下的(以下,使该温度为Tb)上游侧未燃烧的烃气体浓度Nu与下游侧未 燃烧的烃气体浓度Nl之间的关系的图。例如,Tb = 150°C。
[0109] 由于变换率是通过上述的(式1)定义的,因此如图11及图12所示,在横轴上取上游 侧未燃烧的烃气体浓度Nu、纵轴上取下游侧未燃烧的烃气体浓度Nl的情况下,变换率为直 线斜率的函数。具体来说,存在氧化催化剂600的变换率越高,则直线的斜率越小的关系。此 外,在图11及图12中,将上游侧未燃烧的烃气体浓度Nu记作上游HC浓度,将下游侧未燃烧的 烃气体浓度NI记作下游HC浓度(在图14及图15中也一样)。
[0110] 此外,在本实施方式中,将规定氧化催化剂600中没有发生视为问题的劣化的(被 容许)变换率的范围称作容许变换率范围。容许变换率范围可以根据氧化催化剂600的状态 任意地确定,但通常由于上限为100%,因此实质上仅下限值可以任意地确定。
[0111] 在示出温度Ta下的示例的图11中,对变换率为90 %、70 %、20 %的情况下的上游侧 未燃烧的烃气体浓度Nu与下游侧未燃烧的烃气体浓度Nl的关系分别使用细实线、虚线、粗 实线来表示。此外,在温度Ta的情况下,变换率为90 %的是Fresh品。例如,在变换率90 %的 Fresh品的情况下,氧化催化剂600的上游侧未燃烧的经气体浓度Nu为1000 ppm时,氧化催化 剂600的下游侧未燃烧的烃气体浓度Nl为I OOppm。
[0112] 另一方面,在示出温度Tb下的例的图12中,对变换率为50%、30%、10%的情况下 的上游侧未燃烧的烃气体浓度Nu与下游侧未燃烧的烃气体浓度Nl的关系分别使用细实线、 虚线、粗实线进行表示。此外,在温度Tb的情况下,变换率为50%的为Fresh品。另外,如上所 述,吸附区域中的变换率通常小于氧化区域中的变换率。
[0113]另外,如上所述,在本实施方式中,尽管上游侧未燃烧的烃气体浓度Nu根据发动机 主体部300的运转状况不断变动,但从经验可知是在大致固定的浓度范围内变动。在图11及 图12中,大于等于400ppm且小于等于1000 ppm的范围为上游侧未燃烧的经气体浓度Nu的变 动范围(以下,称作上游HC浓度变动范围)R1。这意味着:由于在本实施方式中不进行测量, 尽管通过Passive OBD进行判断时的上游侧未燃烧的烃气体浓度Nu的具体值没有确定,但 可以视作该浓度值必定是上游HC浓度变动范围Rl的范围内的值。
[0114]现在,在图11所示的温度Ta的情况下,若变换率大于等于70%,则规定该氧化催化 剂600中没有发生视为问题的劣化。在此情况下,大于等于70%的范围成为容许变换率范 围。满足该容许变换率范围的氧化催化剂600的下游侧未燃烧的烃气体浓度Nl的测量值为 小于等于300ppm。其原因在于,在变换率大于等于70%的情况下,在图11中相当于(式1)的 直线的斜率必定小于通过(1000,300)的点的变换率为70 %时的直线的斜率。
[0115] 这意味着:即,若将与通过HC传感器100进行的下游侧未燃烧的烃气体浓度Nl的测 量值进行比较的阈值确定为300ppm,实际的变换率为大于等于70%的处于容许变换率范围 的氧化催化剂600全部在Passive OBD中被可靠地判断为0K。
[0116] 此外,在该温度Ta的情况下,通过将阈值确定为300ppm,在实际的变换率为不到 20%的氧化催化剂600中,不论上游侧未燃烧的烃气体浓度Nu是上游HC浓度变动范围Rl内 怎样的值,下游侧未燃烧的烃气体浓度Nl的值都大于300ppm。这意味着:即,在将阈值确定 为300ppm的情况下,实际的变换率为不到20%的氧化催化剂600全部在Passive OBD中被可 靠地判断为NG。
[0117] 另一方面,在图12所示的温度Tb的情况下,鉴于氧化催化剂600的温度在吸附区域 中的情况,使大于等于30%的变换率的范围为容许变换率范围,使阈值为比温度Ta的情况 高的700ppm。在该情况下,只要变换率满足大于等于30%的容许变换率范围,则判断为氧化 催化剂600中没有发生视为问题的劣化,并可靠地判断为0K。
[0118]但是,在该温度Tb的情况下,假设即使氧化催化剂600的变换率为0%,也能够判断 为0K。其原因在于,在变换率为0%的情况下,下游侧未燃烧的烃气体浓度Nl的可取的值与 上游侧未燃烧的经气体浓度Nu相同,为大于等于400ppm且小于等于lOOOppm,比阈值700ppm 小。因此,与温度Ta的情况不同,可靠地判断为NG的状况不会发生。
[0119]相对于这些,例如,如在图11中双点划线所示的直线L那样,在温度Ta下的氧化催 化剂600的实际变换率为大于等于20 %小于70 %的情况下,在Passive OBD中判断为NG还是 判断为OK,作为值,依赖于不明确的判断时的实际的上游侧未燃烧的烃气体浓度Nu。更具体 而言,以下游侧未燃烧的烃气体浓度Nl的值为300ppm的情况为分界线,在上游侧未燃烧的 烃气体浓度Nu的值接近400ppm的情况下,由于下游侧未燃烧的烃气体浓度Nl的值不到 300ppm(在直线L上,为不到300ppm的范围),因此判断为0K,在上游侧未燃烧的烃气体浓度 Nu的值接近1000 ppm的情况下,由于下游侧未燃烧的烃气体浓度Nl的值大于等于300ppm(在 直线L上,为大于等于300ppm的范围),因此判断为NG。
[0120] 同样地,在温度Tb下的变换率为大于等于0%小于30%的情况下,在Passive OBD 中判断为NG还是判断为0K,依赖于判断时实际的上游侧未燃烧的烃气体浓度Nu的值。更具 体而言,以下游侧未燃烧的烃气体浓度Nl的值为700ppm的情况为分界线,在上游侧未燃烧 的烃气体浓度Nu的值接近400ppm的情况下,由于下游侧未燃烧的烃气体浓度Nl的值不到 700ppm(在直线L上,为不到700ppm的范围),因此判断为0K,在上游侧未燃烧的烃气体浓度 Nu的值接近1000 ppm的情况下,由于下游侧未燃烧的烃气体浓度Nl的值大于等于700ppm(在 直线L中,为大于等于700ppm的范围),因此判断为NG。
[0121] 这意味着:尽管氧化催化剂600的实际的变换率小于针对下游侧未燃烧的烃气体 浓度Nl确定阈值时的基准的容许变换率范围的下限值(在温度Ta的情况下为70 %,在温度 Tb的情况下为30%),但可以发生针对于该氧化催化剂600判断为OK的情况。但是,在上游侧 未燃烧的烃气体浓度Nu的值在上游HC浓度变动范围Rl的范围内任意变动时,从实际的变换 率越小,则上游HC浓度变动范围Rl中被判断为NG的浓度范围越大推测被判断为NG的概率也 较大。即,可以知晓的是被误判断为OK的频度较高的情况是实际的变换率接近于确定阈值 时的基准值的容许变换率范围的下限值的情况。这种情况提供如下的启示:通过Pas s ive OBD进行判断时的阈值是根据任意可以确定的容许变换率范围确定的,若预先将下游侧未 燃烧的烃气体浓度Nl的阈值设定的略小的话(即,将用于赋予阈值的变换率设定的略大), 即,若将阈值设定在安全侧的话,则即使发生一些误判断,实际使用上的问题也较小。
[0122] 或者,可以知晓:即使在一次判断中偶尔有被误判断为OK的情况,若根据需要进行 重复判断的话,劣化继续进行,越是实际的变换率小的氧化