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JP7639619B2 - Abnormality determination device and method, and computer program - Google Patents
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Description

本発明は、内燃機関の排気通路に配置された触媒の下流側に設けられたセンサの異常を判定する異常判定装置及び方法並びにコンピュータプログラムの技術分野に関する。 The present invention relates to the technical field of an abnormality determination device and method, as well as a computer program, for determining an abnormality in a sensor provided downstream of a catalyst arranged in the exhaust passage of an internal combustion engine.

この種の装置として、例えば、内燃機関の排気通路の排ガス浄化触媒の下流側の排ガスセンサの劣化を診断する装置であって、燃料カットの開始時点から排ガスセンサの出力値が所定出力値まで変化した時点までの期間に応じたパラメータ値が所定の閾値未満の場合には排ガスセンサの劣化判定を禁止する装置が提案されている(特許文献1参照)。 As an example of this type of device, a device has been proposed that diagnoses the deterioration of an exhaust gas sensor downstream of an exhaust gas purification catalyst in the exhaust passage of an internal combustion engine, and prohibits the determination of the deterioration of the exhaust gas sensor if a parameter value corresponding to the period from the start of fuel cut to the time when the output value of the exhaust gas sensor changes to a predetermined output value is less than a predetermined threshold value (see Patent Document 1).

特許第5287809号公報Patent No. 5287809

特許文献1では、誤判定の発生を抑制するために、パラメータ値が所定の閾値未満の場合にセンサの劣化判定が禁止される。しかしながら、劣化判定が禁止されると、排ガスセンサの劣化判定の機会が減少してしまう。つまり、特許文献1に記載の技術には改善の余地がある。 In Patent Document 1, in order to prevent erroneous judgments, the deterioration judgment of the sensor is prohibited when the parameter value is less than a predetermined threshold value. However, when the deterioration judgment is prohibited, the opportunities for judging the deterioration of the exhaust gas sensor are reduced. In other words, there is room for improvement in the technology described in Patent Document 1.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、誤判定の発生を抑制しつつ、センサの異常判定機会の減少を抑制することができる異常判定装置及び方法並びにコンピュータプログラムを提供することを課題とする。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and aims to provide an abnormality determination device, method, and computer program that can reduce the occurrence of erroneous determinations while suppressing the reduction in opportunities for sensor abnormality determinations.

本発明の一態様に係る異常判定装置は、内燃機関の排気通路に配置された触媒の下流側に設けられ、排気中の酸素を検出するセンサの出力変化に係る指標に基づいて、前記センサが異常であるか否かを判定する判定手段と、前記内燃機関への燃料供給を停止する燃料カットが実施されているときに、前記触媒に吸入される入りガスの空燃比がリーンになってから、前記触媒から排出される出ガスの空燃比がリーンになるまでの積算空気量を検出する検出手段と、を備え、前記判定手段は、前記積算空気量に応じて、前記指標を補正し、前記指標は、時間当たりの前記センサの出力変化を示すというものである。
An abnormality determination device according to one embodiment of the present invention comprises a determination means for determining whether or not the sensor is abnormal based on an index relating to an output change of the sensor that detects oxygen in the exhaust gas, and a detection means for detecting an accumulated air amount from the time when the air-fuel ratio of the inlet gas sucked into the catalyst becomes lean until the air-fuel ratio of the outlet gas discharged from the catalyst becomes lean when a fuel cut is performed to stop the supply of fuel to the internal combustion engine, and the determination means corrects the index according to the accumulated air amount , and the index indicates the change in output of the sensor per unit time .

本発明の一態様に係る異常判定方法は、内燃機関の排気通路に配置された触媒の下流側に設けられ、排気中の酸素を検出するセンサの出力変化に係る指標に基づいて、前記センサが異常であるか否かを判定する判定工程と、前記内燃機関への燃料供給を停止する燃料カットが実施されているときに、前記触媒に吸入される入りガスの空燃比がリーンになってから、前記触媒から排出される出ガスの空燃比がリーンになるまでの積算空気量を検出する検出工程と、を含み、前記判定工程では、前記積算空気量に応じて、前記指標が補正され、前記指標は、時間当たりの前記センサの出力変化を示すというものである。
An abnormality determination method according to one embodiment of the present invention includes a determination step of determining whether or not a sensor that detects oxygen in the exhaust gas is abnormal, based on an index related to an output change of the sensor that is disposed downstream of a catalyst arranged in an exhaust passage of an internal combustion engine, and a detection step of detecting an accumulated air amount from when the air-fuel ratio of inlet gases sucked into the catalyst becomes lean until the air-fuel ratio of outlet gases discharged from the catalyst becomes lean when a fuel cut is performed to stop fuel supply to the internal combustion engine, wherein in the determination step, the index is corrected according to the accumulated air amount , and the index indicates a change in output of the sensor per unit time .

本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、内燃機関の排気通路に配置された触媒の下流側に設けられ、排気中の酸素を検出するセンサの異常を判定する異常判定装置のコンピュータを、前記センサの出力変化に係る指標に基づいて、前記センサが異常であるか否かを判定する判定手段と、前記内燃機関への燃料供給を停止する燃料カットが実施されているときに、前記触媒に吸入される入りガスの空燃比がリーンになってから、前記触媒から排出される出ガスの空燃比がリーンになるまでの積算空気量を検出する検出手段と、として機能させ、前記判定手段は、前記積算空気量に応じて、前記指標を補正し、前記指標は、時間当たりの前記センサの出力変化を示すというものである。 A computer program according to one embodiment of the present invention causes a computer of an abnormality determination device, which is provided downstream of a catalyst arranged in an exhaust passage of an internal combustion engine and determines an abnormality in a sensor that detects oxygen in the exhaust, to function as: determination means for determining whether the sensor is abnormal based on an index related to a change in output of the sensor; and detection means for detecting, when a fuel cut is performed to stop fuel supply to the internal combustion engine, an accumulated air amount from the time when the air-fuel ratio of inlet gases sucked into the catalyst becomes lean to the time when the air-fuel ratio of outlet gases discharged from the catalyst becomes lean, and the determination means corrects the index according to the accumulated air amount, and the index indicates a change in output of the sensor per unit time .

第1実施形態に係る車両の構成を示す図である。1 is a diagram showing a configuration of a vehicle according to a first embodiment. A/Fセンサの出力の時間変化の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a change in output of an A/F sensor over time. 第1実施形態に係るECUの動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an operation of an ECU according to the first embodiment. 第1実施形態の第1変形例に係るECUの動作を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an operation of an ECU according to a first modified example of the first embodiment. 第1実施形態の第2変形例に係るECUの動作を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing an operation of an ECU according to a second modified example of the first embodiment. 第2実施形態に係る車両の構成を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a vehicle according to a second embodiment. 第2実施形態に係るECUの動作を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing an operation of an ECU according to a second embodiment. 第2実施形態の第1変形例に係るECUの動作を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing an operation of an ECU according to a first modified example of the second embodiment. 第2実施形態の第2変形例に係るECUの動作を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing an operation of an ECU according to a second modified example of the second embodiment. 実施形態に係るコンピュータの構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a computer according to an embodiment.

<第1実施形態>
異常判定装置に係る第1実施形態について図1乃至図3を参照して説明する。ここでは、異常判定装置の一例として、車両1に搭載されたECU(Electronic Control Unit)30を挙げる。つまり、本実施形態では、車両1の制御用のECU30の少なくとも一部を異常判定装置として用いている。
First Embodiment
A first embodiment of an abnormality determination device will be described with reference to Fig. 1 to Fig. 3. Here, an example of the abnormality determination device is an ECU (Electronic Control Unit) 30 mounted on a vehicle 1. That is, in this embodiment, at least a part of the ECU 30 for controlling the vehicle 1 is used as the abnormality determination device.

図1において、車両1は、エンジン10と、エンジン10の吸気ポートに接続された吸気通路11と、エンジン10の排気ポートに接続された排気通路12とを備える。排気通路12には、触媒13と触媒14とが配置されている。触媒13及び14には、例えば三元触媒や酸化触媒等を適用可能である。触媒13の種類と触媒14の種類とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。 In FIG. 1, the vehicle 1 includes an engine 10, an intake passage 11 connected to an intake port of the engine 10, and an exhaust passage 12 connected to an exhaust port of the engine 10. A catalyst 13 and a catalyst 14 are arranged in the exhaust passage 12. For example, a three-way catalyst or an oxidation catalyst can be applied to the catalysts 13 and 14. The type of catalyst 13 and the type of catalyst 14 may be the same or different.

吸気通路11には、エンジン10に吸入される空気量を検出するエアフローセンサ21が設けられている。排気通路12の触媒13の下流側且つ触媒14の上流側には、排気中の酸素を検出する空燃比(A/F)センサ22が設けられている。排気通路12の触媒14の下流側には、排気中の酸素を検出する空燃比センサ23が設けられている。尚、空燃比センサ22及び23に代えて、酸素(O)センサが用いられてよい。 An air flow sensor 21 that detects the amount of air taken into the engine 10 is provided in the intake passage 11. An air-fuel ratio (A/F) sensor 22 that detects oxygen in the exhaust is provided downstream of the catalyst 13 and upstream of the catalyst 14 in the exhaust passage 12. An air-fuel ratio sensor 23 that detects oxygen in the exhaust is provided downstream of the catalyst 14 in the exhaust passage 12. Note that an oxygen ( O2 ) sensor may be used instead of the air-fuel ratio sensors 22 and 23.

異常判定装置としてのECU30は、その内部に論理的に実現される論理ブロックとして又は物理的に実現される処理回路として、制御部31、取得部32及び判定部33を有する。制御部31は、エンジン10への燃料供給を停止する燃料カット(F/C)を実施可能に構成されている。取得部32は、エアフローセンサ21並びに空燃比センサ22及び23各々の出力を取得する。判定部33は、空燃比センサ23が異常であるか否かを判定する異常判定処理を行う。尚、判定部33は、空燃比センサ23に加えて、例えば空燃比センサ22についても異常判定処理を行ってよい。 The ECU 30 as an abnormality determination device has a control unit 31, an acquisition unit 32, and a determination unit 33, which are implemented as a logical block logically realized therein or as a processing circuit physically realized. The control unit 31 is configured to be able to perform a fuel cut (F/C) to stop the supply of fuel to the engine 10. The acquisition unit 32 acquires the outputs of the air flow sensor 21 and the air-fuel ratio sensors 22 and 23. The determination unit 33 performs an abnormality determination process to determine whether the air-fuel ratio sensor 23 is abnormal. Note that the determination unit 33 may perform an abnormality determination process on the air-fuel ratio sensor 22, for example, in addition to the air-fuel ratio sensor 23.

判定部33による異常判定処理について説明を加える。判定部33は、制御部31により燃料カットが実施されているときの空燃比センサ23の出力に基づいて、空燃比センサ23が正常であるか、劣化しているか(即ち、異常であるか)を判定する。 The following describes the abnormality determination process performed by the determination unit 33. The determination unit 33 determines whether the air-fuel ratio sensor 23 is normal or deteriorated (i.e., abnormal) based on the output of the air-fuel ratio sensor 23 when fuel cut is being performed by the control unit 31.

燃料カットが実施されると、排気中の酸素量(又は酸素濃度)が増加するので、空燃比センサ23の出力はリーン側に変化する(即ち、空燃比の値が大きくなる)。このとき、空燃比センサ23の応答性(即ち、排気中の酸素量の変化に対する空燃比センサ23の出力の変化)は、空燃比センサ23の劣化が進むと悪くなる。判定部33は、空燃比センサ23の出力に基づく空燃比センサ23の応答性から、空燃比センサ23が異常であるか否かを判定する。 When a fuel cut is performed, the amount of oxygen (or oxygen concentration) in the exhaust increases, so the output of the air-fuel ratio sensor 23 changes to the lean side (i.e., the air-fuel ratio value increases). At this time, the responsiveness of the air-fuel ratio sensor 23 (i.e., the change in the output of the air-fuel ratio sensor 23 in response to the change in the amount of oxygen in the exhaust) deteriorates as the deterioration of the air-fuel ratio sensor 23 progresses. The determination unit 33 determines whether the air-fuel ratio sensor 23 is abnormal from the responsiveness of the air-fuel ratio sensor 23 based on the output of the air-fuel ratio sensor 23.

本願発明者の研究によれば、空燃比センサ23の応答性は、空燃比センサ23の劣化の程度に加えて、触媒14の酸素吸蔵状態によっても変化することが判明している。 According to the research of the present inventors, it has been found that the responsiveness of the air-fuel ratio sensor 23 varies depending on the degree of deterioration of the air-fuel ratio sensor 23 as well as the oxygen storage state of the catalyst 14.

具体的には、触媒14等の触媒の構成物質には、排気中の酸素濃度にかかわらず酸素を吸蔵する物質と、排気中の酸素濃度が比較的濃いときだけ酸素を吸蔵する物質とが含まれている。上述したように、燃料カットが実施されると排気中の酸素量が増加する。触媒中に酸素を吸蔵していない物質がある場合、燃料カットの実施後に、この酸素を吸蔵していない物質に酸素が吸蔵される。触媒中に酸素を吸蔵していない物質が比較的多い場合は触媒で比較的多くの酸素が吸蔵されるので、燃料カットの実施後しばらくは触媒の下流側の排気中の酸素量はほとんど変化せず、触媒が酸素を十分に吸蔵した後に、触媒の下流側の排気中の酸素量が急増する。他方で、他方で、触媒中に酸素を吸蔵していない物質が比較的少ない場合は触媒に酸素が吸蔵されるものの、触媒に吸蔵されなかった酸素が触媒の下流側に流れるので、触媒の下流側の排気中の酸素量は燃料カットの実施後比較的ゆっくり増加する。 Specifically, the constituents of catalysts such as catalyst 14 include substances that store oxygen regardless of the oxygen concentration in the exhaust gas, and substances that store oxygen only when the oxygen concentration in the exhaust gas is relatively high. As described above, when fuel cut is performed, the amount of oxygen in the exhaust gas increases. If there is a substance in the catalyst that does not store oxygen, oxygen is stored in this substance after fuel cut is performed. If there is a relatively large amount of substance in the catalyst that does not store oxygen, a relatively large amount of oxygen is stored in the catalyst, so the amount of oxygen in the exhaust gas downstream of the catalyst hardly changes for a while after fuel cut is performed, and after the catalyst has stored a sufficient amount of oxygen, the amount of oxygen in the exhaust gas downstream of the catalyst increases rapidly. On the other hand, if there is a relatively small amount of substance in the catalyst that does not store oxygen, oxygen is stored in the catalyst, but the oxygen that was not stored in the catalyst flows downstream of the catalyst, so the amount of oxygen in the exhaust gas downstream of the catalyst increases relatively slowly after fuel cut is performed.

このことが、空燃比センサ23の応答性に与える影響について図2を参照して説明する。図2中段のグラフ(A/Fセンサ23出力(正常))において、実線(i)は、触媒14中に酸素を吸蔵していない物質が比較的多い場合の、正常な空燃比センサ23の出力の時間変化の一例であり、破線(ii)は、触媒14中に酸素を吸蔵していない物質が比較的少ない場合の、正常な空燃比センサ23の出力の時間変化の一例である。触媒14中に酸素を吸蔵していない物質が比較的多い場合は、触媒14の下流側の排気中の酸素量が急増するため、空燃比センサ23の出力も急増することになる(実線(i)参照)。触媒14中に酸素を吸蔵していない物質が比較的少ない場合は、触媒14の下流側の排気中の酸素量が比較的ゆっくり増加するため、空燃比センサ23の出力も比較的ゆっくり増加することになる(破線(ii)参照)。 The effect of this on the responsiveness of the air-fuel ratio sensor 23 will be explained with reference to FIG. 2. In the graph in the middle of FIG. 2 (A/F sensor 23 output (normal)), the solid line (i) is an example of the time change in the output of a normal air-fuel ratio sensor 23 when the amount of substances that do not store oxygen in the catalyst 14 is relatively large, and the dashed line (ii) is an example of the time change in the output of a normal air-fuel ratio sensor 23 when the amount of substances that do not store oxygen in the catalyst 14 is relatively small. When the amount of substances that do not store oxygen in the catalyst 14 is relatively large, the amount of oxygen in the exhaust downstream of the catalyst 14 increases rapidly, so the output of the air-fuel ratio sensor 23 also increases rapidly (see solid line (i)). When the amount of substances that do not store oxygen in the catalyst 14 is relatively small, the amount of oxygen in the exhaust downstream of the catalyst 14 increases relatively slowly, so the output of the air-fuel ratio sensor 23 also increases relatively slowly (see dashed line (ii)).

図2下段のグラフ(A/Fセンサ23出力(異常))において、実線(i)は、触媒14中に酸素を吸蔵していない物質が比較的多い場合の、劣化している空燃比センサ23の出力の時間変化の一例であり、破線(ii)は、触媒14中に酸素を吸蔵していない物質が比較的少ない場合の、劣化している空燃比センサ23の出力の時間変化の一例である。 In the graph at the bottom of Figure 2 (A/F sensor 23 output (abnormal)), the solid line (i) is an example of the change over time in the output of a deteriorated air-fuel ratio sensor 23 when there is a relatively large amount of material that does not store oxygen in the catalyst 14, and the dashed line (ii) is an example of the change over time in the output of a deteriorated air-fuel ratio sensor 23 when there is a relatively small amount of material that does not store oxygen in the catalyst 14.

尚、図2において、F/CフラグがONになってから(即ち、燃料カットの実施が開始されてから)、空燃比センサ23の出力に変化が現れるまでに時間差が生じているのは、例えば、触媒13及び14により排気中の酸素が吸蔵されるからである。 In FIG. 2, there is a time lag between when the F/C flag is turned ON (i.e., when fuel cut is started) and when a change appears in the output of the air-fuel ratio sensor 23. This is because, for example, oxygen in the exhaust gas is absorbed by the catalysts 13 and 14.

空燃比センサ23の出力の増加の程度(具体的には傾き)に着目すると、図2下段のグラフにおける実線(i)の傾きは、図2中段のグラフにおける実線(i)の傾きに比べて緩やかである。つまり、この傾きが空燃比センサ23の応答性を示す指標である。このように空燃比センサ23が劣化する(即ち、異常である)と、傾きが緩やかになる。このことは、破線(ii)についても言える。 When we look at the degree of increase in the output of the air-fuel ratio sensor 23 (specifically, the slope), the slope of the solid line (i) in the graph in the lower part of Figure 2 is gentler than the slope of the solid line (i) in the graph in the middle part of Figure 2. In other words, this slope is an index that shows the responsiveness of the air-fuel ratio sensor 23. In this way, when the air-fuel ratio sensor 23 deteriorates (i.e., is abnormal), the slope becomes gentler. The same can be said for the dashed line (ii).

その一方で、図2中段のグラフにおける破線(ii)の傾きと、図2下段のグラフにおける実線(i)の傾きとを比較すると、両者には顕著な差が見受けられない。つまり、空燃比センサ23の応答性が異なっていても、触媒14中の酸素を吸蔵していない物質の量(即ち、触媒14の酸素吸蔵状態)によっては、空燃比センサ23の出力に基づく傾きから、空燃比センサ23の異常を正しく判定できないおそれがある。 On the other hand, when comparing the slope of the dashed line (ii) in the graph in the middle of Figure 2 with the slope of the solid line (i) in the graph in the bottom of Figure 2, no significant difference is found between the two. In other words, even if the responsiveness of the air-fuel ratio sensor 23 is different, depending on the amount of material in the catalyst 14 that does not store oxygen (i.e., the oxygen storage state of the catalyst 14), it may not be possible to correctly determine an abnormality in the air-fuel ratio sensor 23 from the slope based on the output of the air-fuel ratio sensor 23.

本願発明者は、空燃比センサ23の出力がリーン側に変化し始める(即ち、空燃比センサ23の出力の値が大きくなり始める)までの吸入空気量が、触媒14の酸素吸蔵状態の影響を受けることを見出した。そこで、本実施形態では、吸入空気量を考慮して、空燃比センサ23の異常判定処理が行われる。 The inventors of the present application have discovered that the amount of intake air until the output of the air-fuel ratio sensor 23 starts to change to the lean side (i.e., the value of the output of the air-fuel ratio sensor 23 starts to increase) is affected by the oxygen storage state of the catalyst 14. Therefore, in this embodiment, the abnormality determination process for the air-fuel ratio sensor 23 is performed taking into account the amount of intake air.

次に、本実施形態に係る異常判定処理について図3のフローチャートを参照して説明する。図3のフローチャートにおいて、制御部31は燃料カットを実施する(ステップS101)。次に、判定部33は、取得部32により取得された空燃比センサ22の出力により示される値が第1所定値より大きいか否かを判定する(ステップS102)。 Next, the abnormality determination process according to this embodiment will be described with reference to the flowchart in FIG. 3. In the flowchart in FIG. 3, the control unit 31 performs a fuel cut (step S101). Next, the determination unit 33 determines whether the value indicated by the output of the air-fuel ratio sensor 22 acquired by the acquisition unit 32 is greater than a first predetermined value (step S102).

「第1所定値」は、吸入空気量Gaの積算を開始するか否かを決定する値であり、予め固定値として又は何らかの物理量若しくはパラメータに応じた可変値として設定されている。本実施形態では、触媒14の上流側の排気中の酸素量又は酸素濃度が、燃料カットに起因して増え始めたタイミングで、吸入空気量Gaの積算が開始される。このような第1所定値は、実験的若しくは経験的に又はシミュレーションにより、例えば触媒14の上流側の空燃比がリーンである場合に空燃比センサ22の出力の値が取り得る範囲を求め、該求められた範囲の下限値と、空燃比センサ22の出力の誤差とを考慮して設定すればよい。 The "first predetermined value" is a value that determines whether or not to start accumulating the intake air amount Ga, and is set in advance as a fixed value or as a variable value according to some physical quantity or parameter. In this embodiment, accumulation of the intake air amount Ga starts at the timing when the amount of oxygen or oxygen concentration in the exhaust upstream of the catalyst 14 starts to increase due to fuel cut. Such a first predetermined value can be set by experimentally, empirically, or by simulation, by determining, for example, the range of possible values of the output of the air-fuel ratio sensor 22 when the air-fuel ratio upstream of the catalyst 14 is lean, and taking into consideration the lower limit of the determined range and the error in the output of the air-fuel ratio sensor 22.

ステップS102の処理において、空燃比センサ22の出力により示される値が第1所定値より小さいと判定された場合(ステップS102:No)、ステップS102の処理が再度行われる。つまり、空燃比センサ22の出力により示される値が第1所定値より大きくなるまで待機状態となる。尚、空燃比センサ22の出力により示される値が第1所定値と「等しい」場合にはどちらかに含めて扱えばよい。 If it is determined in the process of step S102 that the value indicated by the output of the air-fuel ratio sensor 22 is smaller than the first predetermined value (step S102: No), the process of step S102 is performed again. In other words, a standby state is entered until the value indicated by the output of the air-fuel ratio sensor 22 becomes larger than the first predetermined value. Note that if the value indicated by the output of the air-fuel ratio sensor 22 is "equal" to the first predetermined value, it may be treated as being included in either one.

ステップS102の処理において、空燃比センサ22の出力により示される値が第1所定値より大きいと判定された場合(ステップS102:Yes)、判定部33は、取得部32により取得されたエアフローセンサ21の出力に基づいて、吸入空気量Gaの積算を開始する(ステップS103)。 If it is determined in the processing of step S102 that the value indicated by the output of the air-fuel ratio sensor 22 is greater than the first predetermined value (step S102: Yes), the determination unit 33 starts accumulating the intake air volume Ga based on the output of the air flow sensor 21 acquired by the acquisition unit 32 (step S103).

次に、判定部33は、取得部32により取得された空燃比センサ23の出力により示される値が第2所定値より大きいか否かを判定する(ステップS104)。ステップS104の処理において、空燃比センサ23の出力により示される値が第2所定値より小さいと判定された場合(ステップS104:No)、ステップS104の処理が再度行われる。つまり、空燃比センサ23の出力により示される値が第2所定値より大きくなるまで待機状態となる。尚、空燃比センサ23の出力により示される値が第2所定値と「等しい」場合にはどちらかに含めて扱えばよい。 Next, the determination unit 33 determines whether the value indicated by the output of the air-fuel ratio sensor 23 acquired by the acquisition unit 32 is greater than the second predetermined value (step S104). In the process of step S104, if it is determined that the value indicated by the output of the air-fuel ratio sensor 23 is smaller than the second predetermined value (step S104: No), the process of step S104 is performed again. In other words, a standby state is entered until the value indicated by the output of the air-fuel ratio sensor 23 becomes greater than the second predetermined value. Note that if the value indicated by the output of the air-fuel ratio sensor 23 is "equal" to the second predetermined value, it may be treated as being included in either one.

「第2所定値」は、吸入空気量Gaの積算を終了するか否かを決定する値であり、予め固定値として又は何らかの物理量若しくはパラメータに応じた可変値として設定されている。本実施形態では、触媒14の下流側の排気中の酸素量又は酸素濃度が、燃料カットに起因して増え始めたタイミングで、吸入空気量Gaの積算が終了される。このような第2所定値は、実験的若しくは経験的に又はシミュレーションにより、例えば触媒14の下流側の空燃比がリーンである場合に空燃比センサ23の出力の値が取り得る範囲を求め、該求められた範囲の下限値と、空燃比センサ23の出力の誤差とを考慮して設定すればよい。尚、第2所定値は、第1所定値と同一であってよい。 The "second predetermined value" is a value that determines whether or not to end the accumulation of the intake air amount Ga, and is set in advance as a fixed value or as a variable value according to some physical quantity or parameter. In this embodiment, the accumulation of the intake air amount Ga is ended at the timing when the amount of oxygen or oxygen concentration in the exhaust downstream of the catalyst 14 begins to increase due to fuel cut. Such a second predetermined value may be set by experimentally, empirically, or by simulation, determining the range that the output value of the air-fuel ratio sensor 23 can take when the air-fuel ratio downstream of the catalyst 14 is lean, for example, and taking into consideration the lower limit of the determined range and the error in the output of the air-fuel ratio sensor 23. The second predetermined value may be the same as the first predetermined value.

ステップS104の処理において、空燃比センサ23の出力により示される値が第2所定値より大きいと判定された場合(ステップS104:Yes)、判定部33は、吸入空気量Gaの積算を終了する(ステップS105)。 If it is determined in the processing of step S104 that the value indicated by the output of the air-fuel ratio sensor 23 is greater than the second predetermined value (step S104: Yes), the determination unit 33 ends the accumulation of the intake air volume Ga (step S105).

次に、判定部33は、空燃比センサ23の異常判定に係るパラメータ(ここでは、“傾き”、つまり、時間当たりの空燃比センサ23の出力変化)を算出する(ステップS106)。判定部33は、ステップS106の処理と並行して又は相前後して、吸入空気量Gaの積算値から上記パラメータの補正項を算出する(ステップS107)。 Next, the determination unit 33 calculates a parameter related to the abnormality determination of the air-fuel ratio sensor 23 (here, the "slope", i.e., the change in the output of the air-fuel ratio sensor 23 per unit time) (step S106). In parallel with or before or after the processing of step S106, the determination unit 33 calculates a correction term for the above parameter from the integrated value of the intake air amount Ga (step S107).

吸入空気量Gaの積算値が比較的小さいことは、触媒14に含まれる酸素を吸蔵していない物質が比較的少なかったことを示している。言い換えれば、吸入空気量Gaの積算値が比較的大きいことは、触媒14に含まれる酸素を吸蔵していない物質が比較的多かったことを示している。 A relatively small cumulative value of the intake air amount Ga indicates that the amount of substances not storing oxygen contained in the catalyst 14 was relatively small. In other words, a relatively large cumulative value of the intake air amount Ga indicates that the amount of substances not storing oxygen contained in the catalyst 14 was relatively large.

触媒14に含まれる酸素を吸蔵していない物質が比較的少ない場合は、触媒14に含まれる酸素を吸蔵していない物質が比較的多い場合に比べて、空燃比センサ23の出力の傾きが小さくなる(例えば図2参照)。そこで、判定部33は、吸入空気量Gaの積算値が比較的小さい場合は、吸入空気量Gaの積算量が比較的大きい場合に比べて、上記補正項の値が大きくなるように、吸入空気量Gaの積算値から上記補正項を算出する。 When the amount of substances that do not store oxygen contained in the catalyst 14 is relatively small, the slope of the output of the air-fuel ratio sensor 23 is smaller than when the amount of substances that do not store oxygen contained in the catalyst 14 is relatively large (see, for example, FIG. 2). Therefore, the determination unit 33 calculates the above correction term from the integrated value of the intake air amount Ga so that when the integrated value of the intake air amount Ga is relatively small, the value of the above correction term is larger than when the integrated value of the intake air amount Ga is relatively large.

次に、判定部33は、ステップS107の処理において算出された補正項に基づいて、ステップS106の処理において算出されたパラメータを補正する(ステップS108)。尚、パラメータの補正は、例えば、パラメータに補正項の値を加算することにより行われてよい。パラメータの補正方法は、これに限らず、触媒14の酸素吸蔵状態がパラメータに与える影響を減少させるものであればよい。 Next, the determination unit 33 corrects the parameter calculated in the process of step S106 based on the correction term calculated in the process of step S107 (step S108). The parameter may be corrected, for example, by adding the value of the correction term to the parameter. The parameter correction method is not limited to this, and may be any method that reduces the effect of the oxygen storage state of the catalyst 14 on the parameter.

判定部33は、ステップS108の処理において補正されたパラメータが第1閾値より大きいか否かを判定する(ステップS109)。ステップS109の処理において、補正されたパラメータが第1閾値より大きいと判定された場合(ステップS109:Yes)、判定部33は、空燃比センサ23が正常であると判定する(ステップS110)。他方、ステップS109の処理において、補正されたパラメータが第1閾値より小さいと判定された場合(ステップS109:No)、判定部33は、空燃比センサ23が異常である(又は劣化している)と判定する(ステップS111)。 The determination unit 33 determines whether the corrected parameter is greater than the first threshold value in the process of step S108 (step S109). If the corrected parameter is greater than the first threshold value in the process of step S109 (step S109: Yes), the determination unit 33 determines that the air-fuel ratio sensor 23 is normal (step S110). On the other hand, if the corrected parameter is less than the first threshold value in the process of step S109 (step S109: No), the determination unit 33 determines that the air-fuel ratio sensor 23 is abnormal (or deteriorated) (step S111).

「第1閾値」は、空燃比センサ23が正常であるか異常であるかを決定する値であり、予め固定値として又は何らかの物理量若しくはパラメータに応じた可変値として設定されている。このような第1閾値は、実験的若しくは経験的に又はシミュレーションにより、例えば、空燃比センサ23の劣化の程度と、空燃比センサ23の異常判定に係るパラメータとの関係を求め、該求められた関係に基づいて、空燃比センサ23の劣化の許容範囲の境界に相当する上記パラメータの値として設定すればよい。尚、補正されたパラメータが第1閾値と「等しい」場合にはどちらかに含めて扱えばよい。 The "first threshold" is a value that determines whether the air-fuel ratio sensor 23 is normal or abnormal, and is set in advance as a fixed value or as a variable value according to some physical quantity or parameter. Such a first threshold can be set by, for example, determining the relationship between the degree of deterioration of the air-fuel ratio sensor 23 and a parameter related to the abnormality determination of the air-fuel ratio sensor 23 experimentally, empirically, or by simulation, and setting the value of the parameter that corresponds to the boundary of the allowable range of deterioration of the air-fuel ratio sensor 23 based on the determined relationship. Note that if the corrected parameter is "equal" to the first threshold, it can be treated as being included in either one.

(技術的効果)
異常判定装置としてのECU30によれば、異常判定処理に対する触媒14の酸素吸蔵状態の影響が低減された上で、空燃比センサ23が異常であるか否かの判定が行われる。このため、本実施形態によれば、触媒14の酸素吸蔵状態にかかわらず、空燃比センサ23の異常判定を行うことができる。加えて、異常判定処理に対する触媒14の酸素吸蔵状態の影響が低減されるので、空燃比センサ23の異常判定において誤判定が発生することを抑制することができる。従って、異常判定装置としてのECU30によれば、誤判定の発生を抑制しつつ、空燃比センサ23の異常判定機会の減少を抑制することができる。
(Technical effect)
According to the ECU 30 serving as the abnormality determination device, the influence of the oxygen storage state of the catalyst 14 on the abnormality determination process is reduced, and then a determination is made as to whether or not the air-fuel ratio sensor 23 is abnormal. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to perform an abnormality determination of the air-fuel ratio sensor 23 regardless of the oxygen storage state of the catalyst 14. In addition, since the influence of the oxygen storage state of the catalyst 14 on the abnormality determination process is reduced, it is possible to suppress the occurrence of erroneous determination in the abnormality determination of the air-fuel ratio sensor 23. Therefore, according to the ECU 30 serving as the abnormality determination device, it is possible to suppress a decrease in the opportunities for determining an abnormality of the air-fuel ratio sensor 23 while suppressing the occurrence of erroneous determination.

(第1変形例)
上述した異常判定処理に係る第1変形例について図4のフローチャートを参照して説明する。上述した異常判定処理では、吸入空気量Gaの積算値に応じて空燃比センサ23の異常判定に係るパラメータが補正されている。これに対して、第1変形例では、吸入空気量Gaの積算値に応じて異常判定に係る第1閾値(上述のステップS109参照)が補正される。
(First Modification)
A first modification of the abnormality determination process described above will be described with reference to the flowchart of Fig. 4. In the abnormality determination process described above, the parameters related to abnormality determination of the air-fuel ratio sensor 23 are corrected in accordance with the integrated value of the intake air amount Ga. In contrast, in the first modification, the first threshold value related to abnormality determination (see step S109 described above) is corrected in accordance with the integrated value of the intake air amount Ga.

つまり、当該第1変形例では、触媒14の酸素吸蔵状態を反映する吸入空気量Gaの積算値に応じて、異常判定に係る第1閾値を補正することにより、異常判定処理に対する触媒14の酸素吸蔵状態の影響を低減している。 In other words, in this first modified example, the first threshold value for abnormality determination is corrected according to the integrated value of the intake air amount Ga, which reflects the oxygen storage state of the catalyst 14, thereby reducing the effect of the oxygen storage state of the catalyst 14 on the abnormality determination process.

図4において、ステップS106の処理と並行して又は相前後して、ECU30の判定部33は、吸入空気量Gaの積算値から上記第1閾値の補正項を算出する(ステップS201)。触媒14に含まれる酸素を吸蔵していない物質が比較的少ない場合(即ち、吸入空気量Gaの積算値が小さい場合)は、触媒14に含まれる酸素を吸蔵していない物質が比較的多い場合に比べて、空燃比センサ23の出力の傾きが小さくなる。そこで、判定部33は、吸入空気量Gaの積算値が比較的小さい場合は、吸入空気量Gaの積算量が比較的大きい場合に比べて、上記補正項の絶対値が大きくなるように、吸入空気量Gaの積算値から上記補正項を算出する。 In FIG. 4, in parallel with or before or after the processing of step S106, the judgment unit 33 of the ECU 30 calculates the correction term for the first threshold value from the integrated value of the intake air amount Ga (step S201). When the amount of substances not storing oxygen contained in the catalyst 14 is relatively small (i.e., when the integrated value of the intake air amount Ga is small), the slope of the output of the air-fuel ratio sensor 23 is smaller than when the amount of substances not storing oxygen contained in the catalyst 14 is relatively large. Therefore, when the integrated value of the intake air amount Ga is relatively small, the judgment unit 33 calculates the correction term from the integrated value of the intake air amount Ga so that the absolute value of the correction term is larger than when the integrated value of the intake air amount Ga is relatively large.

次に、判定部33は、ステップS201の処理において算出された補正項に基づいて、上記第1閾値を補正する(ステップS202)。尚、第1閾値の補正は、例えば、第1閾値から補正項の値を減算することにより行われてよい。第1閾値の補正方法は、これに限らず、触媒14の酸素吸蔵状態がパラメータに与える影響を減少させるものであればよい。その後、ステップS109の処理が行われる。 Next, the determination unit 33 corrects the first threshold value based on the correction term calculated in the process of step S201 (step S202). The correction of the first threshold value may be performed, for example, by subtracting the value of the correction term from the first threshold value. The method of correcting the first threshold value is not limited to this, and any method that reduces the effect of the oxygen storage state of the catalyst 14 on the parameter may be used. Then, the process of step S109 is performed.

(第2変形例)
上述した異常判定処理に係る第2変形例について図5のフローチャートを参照して説明する。第2変形例では、異常判定処理に対する触媒14の酸素吸蔵状態の影響に起因する誤判定を抑制することに主眼が置かれている。
(Second Modification)
A second modification of the abnormality determination process described above will be described with reference to the flowchart of Fig. 5. In the second modification, the main focus is on suppressing erroneous determination caused by the influence of the oxygen storage state of the catalyst 14 on the abnormality determination process.

図5において、ステップS105の処理の後、ECU30の判定部33は、吸入空気量Gaの積算値が第3所定値より大きいか否かを判定する(ステップS301)。ステップS301の処理において、吸入空気量Gaの積算値が第3所定値より大きいと判定された場合(ステップS301:Yes)、判定部33は、空燃比センサ23の異常判定を行う(ステップS302)。他方、ステップS301の処理において、吸入空気量Gaの積算値が第3所定値より小さいと判定された場合(ステップS301:No)、判定部33は、空燃比センサ23の異常判定を中止する(ステップS303)。 In FIG. 5, after the processing of step S105, the judgment unit 33 of the ECU 30 judges whether the accumulated value of the intake air amount Ga is greater than a third predetermined value (step S301). In the processing of step S301, if it is judged that the accumulated value of the intake air amount Ga is greater than the third predetermined value (step S301: Yes), the judgment unit 33 performs an abnormality judgment of the air-fuel ratio sensor 23 (step S302). On the other hand, in the processing of step S301, if it is judged that the accumulated value of the intake air amount Ga is less than the third predetermined value (step S301: No), the judgment unit 33 stops the abnormality judgment of the air-fuel ratio sensor 23 (step S303).

「第3所定値」は、空燃比センサ23の異常判定を行うか否かを決定する値であり、予め固定値として又は何らかの物理量若しくはパラメータに応じた可変値として設定されている。このような第3所定値は、実験的若しくは経験的に又はシミュレーションにより、例えば、吸入空気量Gaの積算値と、異常判定における誤判定の発生率との関係を求め、該関係に基づいて、誤判定の発生率が許容範囲内となる吸入空気量Gaの積算値として設定すればよい。尚、吸入空気量Gaの積算値が第3所定値と「等しい」場合にはどちらかの場合に含めて扱えばよい。 The "third predetermined value" is a value that determines whether or not to perform an abnormality determination of the air-fuel ratio sensor 23, and is set in advance as a fixed value or as a variable value corresponding to some physical quantity or parameter. Such a third predetermined value can be set by, for example, determining the relationship between the integrated value of the intake air amount Ga and the occurrence rate of erroneous determination in the abnormality determination, experimentally, empirically, or by simulation, and setting the integrated value of the intake air amount Ga at which the occurrence rate of erroneous determination is within an acceptable range based on the relationship. Note that if the integrated value of the intake air amount Ga is "equal" to the third predetermined value, it can be treated as including either case.

(その他)
(1)吸入空気量Gaの積算値は、次のように求められてもよい。即ち、(i)燃料カットの実施が開始されてから(例えばF/CフラグがONとなった時点から)、空燃比センサ23の出力により示される値が第2所定値より大きくなった時点まで(例えば上述したステップS104の処理においてYesとなった時点まで)の吸入空気量Gaの積算値から、(ii)燃料カットの実施が開始されてから、空燃比センサ22の出力により示される値が第1所定値より大きくなった時点まで(例えば上述したステップS102の処理においてYesとなった時点まで)の吸入空気量Gaの積算値を減算することにより求めてもよい。
(others)
(1) The integrated value of the intake air amount Ga may be obtained as follows: (i) from the integrated value of the intake air amount Ga from the start of fuel cut (e.g., from the time when the F/C flag is turned ON) to the time when the value indicated by the output of the air-fuel ratio sensor 23 becomes larger than a second predetermined value (e.g., to the time when the processing in step S104 described above becomes Yes), (ii) from the integrated value of the intake air amount Ga from the start of fuel cut to the time when the value indicated by the output of the air-fuel ratio sensor 22 becomes larger than a first predetermined value (e.g., to the time when the processing in step S102 described above becomes Yes) may be obtained.

(2)上述したステップS107の処理では、パラメータの補正項に加えて、吸入空気量Gaの積算値から第1閾値の補正項が算出されてもよい。同様に、上述したステップS201の処理では、第1閾値の補正項に加えて、吸入空気量Gaの積算値からパラメータの補正項が算出されてよい。つまり、空燃比センサ23の異常判定に係るパラメータと、異常判定に係る第1閾値との両方が、吸入空気量Gaの積算値に応じて補正されてよい。 (2) In the process of step S107 described above, in addition to the correction term for the parameter, a correction term for the first threshold may be calculated from the integrated value of the intake air amount Ga. Similarly, in the process of step S201 described above, in addition to the correction term for the first threshold, a correction term for the parameter may be calculated from the integrated value of the intake air amount Ga. In other words, both the parameter related to the abnormality determination of the air-fuel ratio sensor 23 and the first threshold related to the abnormality determination may be corrected according to the integrated value of the intake air amount Ga.

<第2実施形態>
異常判定装置に係る第2実施形態について図6及び図7を参照して説明する。ここでは、異常判定装置の一例として、車両2に搭載されたECU30を挙げる。第2実施形態では、異常判定装置としてのECU30の動作が一部異なる以外は、上述した第1実施形態と同様である。従って、第2実施形態について、第1実施形態と重複する説明は適宜省略するとともに、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点について図6及び図7を参照して説明する。
Second Embodiment
A second embodiment of the abnormality determination device will be described with reference to Figures 6 and 7. Here, an ECU 30 mounted on a vehicle 2 is taken as an example of an abnormality determination device. The second embodiment is similar to the first embodiment described above, except that the operation of the ECU 30 as an abnormality determination device is partially different. Therefore, the second embodiment will be appropriately omitted from the description of the first embodiment, and the common parts in the drawings will be indicated by the same reference numerals, and the fundamental differences will be described with reference to Figures 6 and 7.

図6において、車両2は、エンジン10と、エンジン10の吸気ポートに接続された吸気通路11と、エンジン10の排気ポートに接続された排気通路12とを備える。排気通路12には、触媒13が配置されている。 In FIG. 6, the vehicle 2 includes an engine 10, an intake passage 11 connected to an intake port of the engine 10, and an exhaust passage 12 connected to an exhaust port of the engine 10. A catalyst 13 is disposed in the exhaust passage 12.

吸気通路11には、エンジン10に吸入される空気量を検出するエアフローセンサ21が設けられている。排気通路12の触媒13の下流側には、排気中の酸素を検出する空燃比センサ22が設けられている。 The intake passage 11 is provided with an airflow sensor 21 that detects the amount of air taken into the engine 10. An air-fuel ratio sensor 22 that detects the oxygen in the exhaust is provided downstream of the catalyst 13 in the exhaust passage 12.

異常判定装置としてのECU30は、制御部31、取得部32及び判定部33を有する。制御部31は、エンジン10への燃料供給を停止する燃料カットを実施可能に構成されている。取得部32は、エアフローセンサ21及び空燃比センサ22各々の出力を取得する。判定部33は、空燃比センサ22が異常であるか否かを判定する異常判定処理を行う
次に、本実施形態に係る異常判定処理について図7のフローチャートを参照して説明する。図7のフローチャートにおいて、制御部31は燃料カットを実施する(ステップS401)。このとき判定部33は、取得部32により取得されたエアフローセンサ21の出力に基づいて、吸入空気量Gaの積算を開始する(ステップS402)。
The ECU 30 as an abnormality determination device includes a control unit 31, an acquisition unit 32, and a determination unit 33. The control unit 31 is configured to be able to perform a fuel cut to stop the supply of fuel to the engine 10. The acquisition unit 32 acquires the outputs of the air flow sensor 21 and the air-fuel ratio sensor 22. The determination unit 33 performs an abnormality determination process to determine whether the air-fuel ratio sensor 22 is abnormal or not. Next, the abnormality determination process according to this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 7. In the flowchart of FIG. 7, the control unit 31 performs a fuel cut (step S401). At this time, the determination unit 33 starts accumulating the intake air amount Ga based on the output of the air flow sensor 21 acquired by the acquisition unit 32 (step S402).

次に、判定部33は、取得部32により取得された空燃比センサ22の出力により示される値が第4所定値より大きいか否かを判定する(ステップS403)。ステップS403の処理において、空燃比センサ22の出力により示される値が第4所定値より小さいと判定された場合(ステップS403:No)、ステップS403の処理が再度行われる。つまり、空燃比センサ22の出力により示される値が第4所定値より大きくなるまで待機状態となる。尚、空燃比センサ22の出力により示される値が第4所定値と「等しい」場合にはどちらかに含めて扱えばよい。 Next, the determination unit 33 determines whether the value indicated by the output of the air-fuel ratio sensor 22 acquired by the acquisition unit 32 is greater than the fourth predetermined value (step S403). In the process of step S403, if it is determined that the value indicated by the output of the air-fuel ratio sensor 22 is smaller than the fourth predetermined value (step S403: No), the process of step S403 is performed again. In other words, a standby state is entered until the value indicated by the output of the air-fuel ratio sensor 22 becomes greater than the fourth predetermined value. Note that if the value indicated by the output of the air-fuel ratio sensor 22 is "equal" to the fourth predetermined value, it may be treated as being included in either one.

「第4所定値」は、吸入空気量Gaの積算を終了するか否かを決定する値であり、予め固定値として又は何らかの物理量若しくはパラメータに応じた可変値として設定されている。本実施形態では、触媒13の下流側の排気中の酸素量又は酸素濃度が、燃料カットに起因して増え始めたタイミングで、吸入空気量Gaの積算が終了される。このような第4所定値は、実験的若しくは経験的に又はシミュレーションにより、例えば触媒13の下流側の空燃比がリーンである場合に空燃比センサ22の出力の値が取り得る範囲を求め、該求められた範囲の下限値と、空燃比センサ22の出力の誤差とを考慮して設定すればよい。 The "fourth predetermined value" is a value that determines whether or not to end the accumulation of the intake air amount Ga, and is set in advance as a fixed value or as a variable value according to some physical quantity or parameter. In this embodiment, the accumulation of the intake air amount Ga is ended at the timing when the amount of oxygen or oxygen concentration in the exhaust downstream of the catalyst 13 begins to increase due to fuel cut. Such a fourth predetermined value can be set by experimentally, empirically, or by simulation to determine the range that the output value of the air-fuel ratio sensor 22 can take when, for example, the air-fuel ratio downstream of the catalyst 13 is lean, and taking into consideration the lower limit of the determined range and the error in the output of the air-fuel ratio sensor 22.

ステップS403の処理において、空燃比センサ22の出力により示される値が第4所定値より大きいと判定された場合(ステップS403:Yes)、判定部33は、吸入空気量Gaの積算を終了する(ステップS404)。 If it is determined in the processing of step S403 that the value indicated by the output of the air-fuel ratio sensor 22 is greater than the fourth predetermined value (step S403: Yes), the determination unit 33 ends the accumulation of the intake air amount Ga (step S404).

次に、判定部33は、空燃比センサ22の異常判定に係るパラメータ(ここでは、“傾き”、つまり、時間当たりの空燃比センサ22の出力変化)を算出する(ステップS405)。判定部33は、ステップS405の処理と並行して又は相前後して、吸入空気量Gaの積算値から上記パラメータの補正項を算出する(ステップS406)。 Next, the determination unit 33 calculates a parameter related to the abnormality determination of the air-fuel ratio sensor 22 (here, the "slope", i.e., the change in the output of the air-fuel ratio sensor 22 per unit time) (step S405). In parallel with or before or after the processing of step S405, the determination unit 33 calculates a correction term for the above parameter from the integrated value of the intake air amount Ga (step S406).

吸入空気量Gaの積算値が比較的小さいことは、触媒13に含まれる酸素を吸蔵していない物質が比較的少なかったことを示している。言い換えれば、吸入空気量Gaの積算値が比較的大きいことは、触媒13に含まれる酸素を吸蔵していない物質が比較的多かったことを示している。 A relatively small cumulative value of the intake air amount Ga indicates that the amount of substances not storing oxygen contained in the catalyst 13 was relatively small. In other words, a relatively large cumulative value of the intake air amount Ga indicates that the amount of substances not storing oxygen contained in the catalyst 13 was relatively large.

触媒13に含まれる酸素を吸蔵していない物質が比較的少ない場合は、触媒13に含まれる酸素を吸蔵していない物質が比較的多い場合に比べて、空燃比センサ22の出力の傾きが小さくなる。そこで、判定部33は、吸入空気量Gaの積算値が比較的小さい場合は、吸入空気量Gaの積算量が比較的大きい場合に比べて、上記補正項の値が大きくなるように、吸入空気量Gaの積算値から上記補正項を算出する。 When the amount of substances not storing oxygen contained in the catalyst 13 is relatively small, the slope of the output of the air-fuel ratio sensor 22 is smaller than when the amount of substances not storing oxygen contained in the catalyst 13 is relatively large. Therefore, the determination unit 33 calculates the above correction term from the integrated value of the intake air amount Ga so that when the integrated value of the intake air amount Ga is relatively small, the value of the above correction term is larger than when the integrated value of the intake air amount Ga is relatively large.

次に、判定部33は、ステップS406の処理において算出された補正項に基づいて、ステップS405の処理において算出されたパラメータを補正する(ステップS407)。尚、パラメータの補正は、例えば、パラメータに補正項の値を加算することにより行われてよい。パラメータの補正方法は、これに限らず、触媒13の酸素吸蔵状態がパラメータに与える影響を減少させるものであればよい。 Next, the determination unit 33 corrects the parameter calculated in the process of step S405 based on the correction term calculated in the process of step S406 (step S407). The parameter may be corrected, for example, by adding the value of the correction term to the parameter. The parameter correction method is not limited to this, and may be any method that reduces the effect of the oxygen storage state of the catalyst 13 on the parameter.

判定部33は、ステップS407の処理において補正されたパラメータが第2閾値より大きいか否かを判定する(ステップS408)。ステップS408の処理において、補正されたパラメータが第2閾値より大きいと判定された場合(ステップS408:Yes)、判定部33は、空燃比センサ22が正常であると判定する(ステップS409)。他方、ステップS408の処理において、補正されたパラメータが第2閾値より小さいと判定された場合(ステップS408:No)、判定部33は、空燃比センサ22が異常である(又は劣化している)と判定する(ステップS410)。 The determination unit 33 determines whether the corrected parameter is greater than the second threshold value in the process of step S407 (step S408). If the corrected parameter is greater than the second threshold value in the process of step S408 (step S408: Yes), the determination unit 33 determines that the air-fuel ratio sensor 22 is normal (step S409). On the other hand, if the corrected parameter is less than the second threshold value in the process of step S408 (step S408: No), the determination unit 33 determines that the air-fuel ratio sensor 22 is abnormal (or deteriorated) (step S410).

「第2閾値」は、空燃比センサ22が正常であるか異常であるかを決定する値であり、予め固定値として又は何らかの物理量若しくはパラメータに応じた可変値として設定されている。このような第2閾値は、実験的若しくは経験的に又はシミュレーションにより、例えば、空燃比センサ22の劣化の程度と、空燃比センサ22の異常判定に係るパラメータとの関係を求め、該求められた関係に基づいて、空燃比センサ22の劣化の許容範囲の境界に相当する上記パラメータの値として設定すればよい。尚、補正されたパラメータが第2閾値と「等しい」場合にはどちらかに含めて扱えばよい。 The "second threshold" is a value that determines whether the air-fuel ratio sensor 22 is normal or abnormal, and is set in advance as a fixed value or as a variable value according to some physical quantity or parameter. Such a second threshold can be set by, for example, determining the relationship between the degree of deterioration of the air-fuel ratio sensor 22 and a parameter related to the abnormality determination of the air-fuel ratio sensor 22 experimentally, empirically, or by simulation, and setting the value of the parameter that corresponds to the boundary of the allowable range of deterioration of the air-fuel ratio sensor 22 based on the determined relationship. Note that if the corrected parameter is "equal" to the second threshold, it can be treated as being included in either one.

(技術的効果)
異常判定装置としてのECU30によれば、異常判定処理に対する触媒13の酸素吸蔵状態の影響が低減された上で、空燃比センサ22が異常であるか否かの判定が行われる。このため、本実施形態によれば、触媒13の酸素吸蔵状態にかかわらず、空燃比センサ22の異常判定を行うことができる。加えて、異常判定処理に対する触媒13の酸素吸蔵状態の影響が低減されるので、空燃比センサ22の異常判定において誤判定が発生することを抑制することができる。従って、異常判定装置としてのECU30によれば、誤判定の発生を抑制しつつ、空燃比センサ22の異常判定機会の減少を抑制することができる。
(Technical effect)
According to the ECU 30 serving as the abnormality determination device, the influence of the oxygen storage state of the catalyst 13 on the abnormality determination process is reduced, and then a determination is made as to whether or not the air-fuel ratio sensor 22 is abnormal. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to perform an abnormality determination of the air-fuel ratio sensor 22 regardless of the oxygen storage state of the catalyst 13. In addition, since the influence of the oxygen storage state of the catalyst 13 on the abnormality determination process is reduced, it is possible to suppress the occurrence of erroneous determination in the abnormality determination of the air-fuel ratio sensor 22. Therefore, according to the ECU 30 serving as the abnormality determination device, it is possible to suppress a decrease in the opportunities for determining an abnormality of the air-fuel ratio sensor 22 while suppressing the occurrence of erroneous determination.

(第1変形例)
上述した異常判定処理に係る第1変形例について図8のフローチャートを参照して説明する。上述した異常判定処理では、吸入空気量Gaの積算値に応じて空燃比センサ22の異常判定に係るパラメータが補正されている。これに対して、第1変形例では、吸入空気量Gaの積算値に応じて異常判定に係る第2閾値(上述のステップS408参照)が補正される。
(First Modification)
A first modification of the abnormality determination process described above will be described with reference to the flowchart of Fig. 8. In the abnormality determination process described above, the parameters related to abnormality determination of the air-fuel ratio sensor 22 are corrected in accordance with the integrated value of the intake air amount Ga. In contrast, in the first modification, the second threshold value related to abnormality determination (see step S408 described above) is corrected in accordance with the integrated value of the intake air amount Ga.

つまり、当該第1変形例では、触媒13の酸素吸蔵状態を反映する吸入空気量Gaの積算値に応じて、異常判定に係る第2閾値を補正することにより、異常判定処理に対する触媒13の酸素吸蔵状態の影響を低減している。 In other words, in this first modified example, the second threshold value for abnormality determination is corrected according to the integrated value of the intake air amount Ga, which reflects the oxygen storage state of the catalyst 13, thereby reducing the effect of the oxygen storage state of the catalyst 13 on the abnormality determination process.

図8において、ステップS405の処理と並行して又は相前後して、ECU30の判定部33は、吸入空気量Gaの積算値から上記第2閾値の補正項を算出する(ステップS501)。触媒13に含まれる酸素を吸蔵していない物質が比較的少ない場合(即ち、吸入空気量Gaの積算値が小さい場合)は、触媒13に含まれる酸素を吸蔵していない物質が比較的多い場合に比べて、空燃比センサ22の出力の傾きが小さくなる。そこで、判定部33は、吸入空気量Gaの積算値が比較的小さい場合は、吸入空気量Gaの積算量が比較的大きい場合に比べて、上記補正項の絶対値が大きくなるように、吸入空気量Gaの積算値から上記補正項を算出する。 In FIG. 8, in parallel with or before or after the processing of step S405, the judgment unit 33 of the ECU 30 calculates the correction term for the second threshold value from the integrated value of the intake air amount Ga (step S501). When the amount of substances not storing oxygen contained in the catalyst 13 is relatively small (i.e., when the integrated value of the intake air amount Ga is small), the slope of the output of the air-fuel ratio sensor 22 is smaller than when the amount of substances not storing oxygen contained in the catalyst 13 is relatively large. Therefore, when the integrated value of the intake air amount Ga is relatively small, the judgment unit 33 calculates the above correction term from the integrated value of the intake air amount Ga so that the absolute value of the above correction term is larger than when the integrated value of the intake air amount Ga is relatively large.

次に、判定部33は、ステップS501の処理において算出された補正項に基づいて、上記第2閾値を補正する(ステップS502)。尚、第2閾値の補正は、例えば、第2閾値から補正項の値を減算することにより行われてよい。第2閾値の補正方法は、これに限らず、触媒13の酸素吸蔵状態がパラメータに与える影響を減少させるものであればよい。その後、ステップS408の処理が行われる。 Next, the determination unit 33 corrects the second threshold value based on the correction term calculated in the processing of step S501 (step S502). The second threshold value may be corrected, for example, by subtracting the value of the correction term from the second threshold value. The method of correcting the second threshold value is not limited to this, and any method that reduces the effect of the oxygen storage state of the catalyst 13 on the parameter may be used. Then, the processing of step S408 is performed.

(第2変形例)
上述した異常判定処理に係る第2変形例について図9のフローチャートを参照して説明する。第2変形例では、異常判定処理に対する触媒13の酸素吸蔵状態の影響に起因する誤判定を抑制することに主眼が置かれている。
(Second Modification)
A second modification of the abnormality determination process described above will be described with reference to the flowchart of Fig. 9. In the second modification, the main focus is on suppressing erroneous determination caused by the influence of the oxygen storage state of the catalyst 13 on the abnormality determination process.

図9において、ステップS404の処理の後、ECU30の判定部33は、吸入空気量Gaの積算値が第5所定値より大きいか否かを判定する(ステップS601)。ステップS601の処理において、吸入空気量Gaの積算値が第5所定値より大きいと判定された場合(ステップS601:Yes)、判定部33は、空燃比センサ22の異常判定を行う(ステップS602)。他方、ステップS601の処理において、吸入空気量Gaの積算値が第5所定値より小さいと判定された場合(ステップS601:No)、判定部33は、空燃比センサ22の異常判定を中止する(ステップS603)。 In FIG. 9, after the processing of step S404, the judgment unit 33 of the ECU 30 judges whether the accumulated value of the intake air amount Ga is greater than a fifth predetermined value (step S601). In the processing of step S601, if it is judged that the accumulated value of the intake air amount Ga is greater than the fifth predetermined value (step S601: Yes), the judgment unit 33 performs an abnormality judgment of the air-fuel ratio sensor 22 (step S602). On the other hand, in the processing of step S601, if it is judged that the accumulated value of the intake air amount Ga is less than the fifth predetermined value (step S601: No), the judgment unit 33 stops the abnormality judgment of the air-fuel ratio sensor 22 (step S603).

「第5所定値」は、空燃比センサ22の異常判定を行うか否かを決定する値であり、予め固定値として又は何らかの物理量若しくはパラメータに応じた可変値として設定されている。このような第5所定値は、実験的若しくは経験的に又はシミュレーションにより、例えば、吸入空気量Gaの積算値と、異常判定における誤判定の発生率との関係を求め、該関係に基づいて、誤判定の発生率が許容範囲内となる吸入空気量Gaの積算値として設定すればよい。尚、吸入空気量Gaの積算値が第5所定値と「等しい」場合にはどちらかの場合に含めて扱えばよい。 The "fifth predetermined value" is a value that determines whether or not to perform an abnormality determination of the air-fuel ratio sensor 22, and is set in advance as a fixed value or as a variable value corresponding to some physical quantity or parameter. Such a fifth predetermined value can be set by, for example, determining the relationship between the integrated value of the intake air amount Ga and the occurrence rate of erroneous determination in the abnormality determination, experimentally, empirically, or by simulation, and setting the integrated value of the intake air amount Ga at which the occurrence rate of erroneous determination is within an acceptable range based on the relationship. Note that if the integrated value of the intake air amount Ga is "equal" to the fifth predetermined value, it can be treated as including either case.

(その他)
第2実施形態に係る異常判定処理は、第1実施形態における空燃比センサ22の異常判定に適用されてよい。
(others)
The abnormality determination process according to the second embodiment may be applied to the abnormality determination of the air-fuel ratio sensor 22 in the first embodiment.

<コンピュータプログラム>
コンピュータプログラムに係る実施形態について図10を参照して説明する。図10は、実施形態に係るコンピュータの構成を示すブロック図である。
<Computer Program>
An embodiment relating to a computer program will be described with reference to Fig. 10. Fig. 10 is a block diagram showing the configuration of a computer according to the embodiment.

図10において、コンピュータ50は、異常判定装置(例えば、上述したECU30)を構成する。コンピュータ50は、CPU(Central Processing Unit)51、RAM(Random Access Memory)52、HDD(Hard Disk Drive)53及びI/O(Input/Output)54を備えて構成されている。CPU51、RAM52、HDD53及びI/O54は、バス55により相互に接続されている。HDD53には、本実施形態に係るコンピュータプログラム531が予め格納されている。 In FIG. 10, a computer 50 constitutes an abnormality determination device (for example, the ECU 30 described above). The computer 50 is configured with a CPU (Central Processing Unit) 51, a RAM (Random Access Memory) 52, a HDD (Hard Disk Drive) 53, and an I/O (Input/Output) 54. The CPU 51, RAM 52, HDD 53, and I/O 54 are interconnected by a bus 55. A computer program 531 according to this embodiment is pre-stored in the HDD 53.

(第1の態様)
コンピュータプログラム531によるCPU51の処理について説明する。ここでは、車両1(図1参照)において、コンピュータプログラム531により、空燃比センサ23が異常であるか否かの判定が行われる場合のCPU51の処理について説明する。
(First aspect)
A description will be given of the processing of the CPU 51 in accordance with the computer program 531. Here, a description will be given of the processing of the CPU 51 in the vehicle 1 (see FIG. 1) in accordance with the computer program 531 when determining whether or not the air-fuel ratio sensor 23 is abnormal.

CPU51は、エンジン10の燃料カットを実施する。次に、CPU51は、I/O54を介して取得された空燃比センサ22の出力により示される値が第1所定値より大きいか否かを判定する。CPU51は、空燃比センサ22の出力により示される値が第1所定値より大きい場合、I/O54を介して取得されたエアフローセンサ21の出力に基づいて、吸入空気量Gaの積算を開始する。 The CPU 51 performs fuel cut of the engine 10. Next, the CPU 51 determines whether the value indicated by the output of the air-fuel ratio sensor 22 obtained via the I/O 54 is greater than a first predetermined value. If the value indicated by the output of the air-fuel ratio sensor 22 is greater than the first predetermined value, the CPU 51 starts integrating the intake air amount Ga based on the output of the air flow sensor 21 obtained via the I/O 54.

次に、CPU51は、I/O54を介して取得された空燃比センサ23の出力により示される値が第2所定値より大きいか否かを判定する。CPU51は、空燃比センサ23の出力により示される値が第2所定値より大きい場合、吸入空気量Gaの積算を終了する。 Next, the CPU 51 determines whether the value indicated by the output of the air-fuel ratio sensor 23 acquired via the I/O 54 is greater than a second predetermined value. If the value indicated by the output of the air-fuel ratio sensor 23 is greater than the second predetermined value, the CPU 51 ends the accumulation of the intake air amount Ga.

次に、CPU51は、空燃比センサ23の異常判定に係るパラメータを算出する。CPU51は、吸入空気量Gaの積算値から上記パラメータの補正項、及び、異常判定に係る第1閾値の補正項の少なくとも一方を算出する。CPU51は、パラメータの補正項に基づいてパラメータを補正する、及び/又は、第1閾値の補正項に基づいて第1閾値を補正する。 Next, the CPU 51 calculates parameters related to abnormality determination of the air-fuel ratio sensor 23. The CPU 51 calculates at least one of a correction term for the above parameter and a correction term for the first threshold related to abnormality determination from the integrated value of the intake air amount Ga. The CPU 51 corrects the parameter based on the correction term for the parameter and/or corrects the first threshold based on the correction term for the first threshold.

次に、CPU51は、空燃比センサ23の異常判定に係るパラメータが第1閾値より大きいか否かを判定する。上記パラメータが第1閾値より大きいと判定された場合、CPU51は、空燃比センサ23が正常であると判定する。他方、上記パラメータが第1閾値より小さいと判定された場合、CPU51は、空燃比センサ23が異常である(又は劣化している)と判定する。 Next, the CPU 51 determines whether a parameter related to the abnormality determination of the air-fuel ratio sensor 23 is greater than a first threshold value. If it is determined that the parameter is greater than the first threshold value, the CPU 51 determines that the air-fuel ratio sensor 23 is normal. On the other hand, if it is determined that the parameter is less than the first threshold value, the CPU 51 determines that the air-fuel ratio sensor 23 is abnormal (or deteriorated).

尚、CPU51は、吸入空気量Gaの積算値が第3所定値より小さいことを条件に、空燃比センサ23の異常判定を中止してもよい。 The CPU 51 may stop determining whether the air-fuel ratio sensor 23 is abnormal if the cumulative value of the intake air volume Ga is smaller than a third predetermined value.

(第2の態様)
ここでは、車両2(図6参照)において、コンピュータプログラム531により、空燃比センサ22が異常であるか否かの判定が行われる場合のCPU51の処理について説明する。
(Second Aspect)
Here, a process of the CPU 51 in the vehicle 2 (see FIG. 6) when the computer program 531 determines whether or not the air-fuel ratio sensor 22 is abnormal will be described.

CPU51は、エンジン10の燃料カットを実施する。このときCPU51は、I/O54を介して取得されたエアフローセンサ21の出力に基づいて、吸入空気量Gaの積算を開始する。次に、CPU51は、I/O54を介して取得された空燃比センサ22の出力により示される値が第4所定値より大きいか否かを判定する。CPU51は、空燃比センサ22の出力により示される値が第4所定値より大きい場合、吸入空気量Gaの積算を終了する。 The CPU 51 performs fuel cut of the engine 10. At this time, the CPU 51 starts integrating the intake air amount Ga based on the output of the air flow sensor 21 acquired via the I/O 54. Next, the CPU 51 determines whether the value indicated by the output of the air-fuel ratio sensor 22 acquired via the I/O 54 is greater than a fourth predetermined value. If the value indicated by the output of the air-fuel ratio sensor 22 is greater than the fourth predetermined value, the CPU 51 ends the integration of the intake air amount Ga.

次に、CPU51は、空燃比センサ22の異常判定に係るパラメータを算出する。CPU51は、吸入空気量Gaの積算値から上記パラメータの補正項、及び、異常判定に係る第2閾値の補正項の少なくとも一方を算出する。CPU51は、パラメータの補正項に基づいてパラメータを補正する、及び/又は、第2閾値の補正項に基づいて第2閾値を補正する。 Next, the CPU 51 calculates a parameter related to the abnormality determination of the air-fuel ratio sensor 22. The CPU 51 calculates at least one of a correction term for the above parameter and a correction term for the second threshold related to the abnormality determination from the integrated value of the intake air amount Ga. The CPU 51 corrects the parameter based on the correction term for the parameter and/or corrects the second threshold based on the correction term for the second threshold.

次に、CPU51は、空燃比センサ22の異常判定に係るパラメータが第2閾値より大きいか否かを判定する。上記パラメータが第2閾値より大きいと判定された場合、CPU51は、空燃比センサ22が正常であると判定する。他方、上記パラメータが第2閾値より小さいと判定された場合、CPU51は、空燃比センサ22が異常である(又は劣化している)と判定する。 Next, the CPU 51 determines whether the parameter related to the abnormality determination of the air-fuel ratio sensor 22 is greater than a second threshold value. If it is determined that the parameter is greater than the second threshold value, the CPU 51 determines that the air-fuel ratio sensor 22 is normal. On the other hand, if it is determined that the parameter is less than the second threshold value, the CPU 51 determines that the air-fuel ratio sensor 22 is abnormal (or deteriorated).

尚、CPU51は、吸入空気量Gaの積算値が第5所定値より小さいことを条件に、空燃比センサ22の異常判定を中止してもよい。 The CPU 51 may stop determining whether the air-fuel ratio sensor 22 is abnormal if the integrated value of the intake air amount Ga is smaller than a fifth predetermined value.

尚、コンピュータ50が、例えば、コンピュータプログラム531を格納するCD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)等の光ディスク、USB(Universal Serial Bus)メモリ、等の記録媒体から、コンピュータプログラム531を読み込むことにより、HDD53にコンピュータプログラム531が格納されてよい。或いは、コンピュータ50が、例えばインターネット等のネットワークを介して、コンピュータプログラム531をダウンロードすることにより、HDD53にコンピュータプログラム531が格納されてよい。 The computer program 531 may be stored in the HDD 53 by the computer 50 reading the computer program 531 from a recording medium, such as an optical disk, such as a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), or a USB (Universal Serial Bus) memory, that stores the computer program 531. Alternatively, the computer 50 may download the computer program 531 via a network, such as the Internet, and thereby the computer program 531 may be stored in the HDD 53.

コンピュータプログラム531によれば、上述した第1及び第2実施形態(各種変形例含む)における異常判定装置と同様に、誤判定の発生を抑制しつつ、空燃比センサの異常判定機会の減少を抑制することができる。コンピュータプログラム531によれば、上述した第1及び第2実施形態(各種変形例含む)における異常判定装置を比較的容易に実現することができる。 According to computer program 531, like the abnormality determination device in the first and second embodiments (including various modified examples) described above, it is possible to suppress the occurrence of erroneous determination while suppressing a decrease in the opportunities for determining an abnormality in the air-fuel ratio sensor. According to computer program 531, it is possible to relatively easily realize the abnormality determination device in the first and second embodiments (including various modified examples) described above.

以上に説明した実施形態及び変形例から導き出される発明の各種態様を以下に説明する。 Various aspects of the invention derived from the embodiments and modifications described above are described below.

発明の一態様に係る異常判定装置は、内燃機関の排気通路に配置された触媒の下流側に設けられ、排気中の酸素を検出するセンサの出力変化に係る指標に基づいて、前記センサが異常であるか否かを判定する判定手段と、前記内燃機関への燃料供給を停止する燃料カットが実施されているときに、前記触媒に吸入される入りガスの空燃比がリーンになってから、前記触媒から排出される出ガスの空燃比がリーンになるまでの積算空気量を検出する検出手段と、を備え、前記判定手段は、前記積算空気量に応じて、前記指標、及び、前記センサが異常であるか否かを判定するための判定値の少なくとも一方を補正するというものである。 The abnormality determination device according to one aspect of the invention is provided downstream of a catalyst arranged in an exhaust passage of an internal combustion engine, and includes a determination means for determining whether the sensor is abnormal based on an index related to a change in the output of the sensor that detects oxygen in the exhaust gas, and a detection means for detecting an accumulated amount of air from when the air-fuel ratio of the inlet gas sucked into the catalyst becomes lean to when the air-fuel ratio of the outlet gas discharged from the catalyst becomes lean when a fuel cut is being performed to stop the supply of fuel to the internal combustion engine, and the determination means corrects at least one of the index and a determination value for determining whether the sensor is abnormal according to the accumulated amount of air.

上述の実施形態においては、「エンジン10」が「内燃機関」の一例に相当し、「空燃比センサ22及び23」が「センサ」の一例に相当し、「ECU30」が「異常判定装置」の一例に相当し、「判定部33」が「判定手段」及び「検出手段」の一例に相当する。 In the above-described embodiment, the "engine 10" corresponds to an example of an "internal combustion engine," the "air-fuel ratio sensors 22 and 23" correspond to an example of a "sensor," the "ECU 30" corresponds to an example of an "abnormality determination device," and the "determination unit 33" corresponds to an example of a "determination means" and a "detection means."

当該異常判定装置では、前記判定手段は、前記積算空気量が小さい場合、前記指標に係る補正量を前記積算空気量が大きい場合に比べて大きくしてよい。 In the abnormality determination device, the determination means may increase the correction amount related to the index when the accumulated air volume is small compared to when the accumulated air volume is large.

当該異常判定装置では、前記判定手段は、前記積算空気量が小さい場合、前記判定値を前記積算空気量が大きい場合に比べて小さくしてよい。 In the abnormality determination device, the determination means may set the determination value to be smaller when the accumulated air volume is small than when the accumulated air volume is large.

当該異常判定装置では、前記排気通路には、第1触媒と、前記第1触媒の下流側の第2触媒とが配置され、前記排気通路の前記第1触媒の下流側且つ前記第2触媒の上流側には、排気中の酸素を検出する第1センサが設けられ、前記排気通路の前記第2触媒の下流側には、排気中の酸素を検出する第2センサが設けられ、前記判定手段は、前記センサとしての前記第2センサが異常であるか否かを判定してよい。 In the abnormality determination device, a first catalyst and a second catalyst downstream of the first catalyst are disposed in the exhaust passage, a first sensor that detects oxygen in the exhaust is provided downstream of the first catalyst and upstream of the second catalyst in the exhaust passage, and a second sensor that detects oxygen in the exhaust is provided downstream of the second catalyst in the exhaust passage, and the determination means may determine whether the second sensor is abnormal.

この態様では、前記検出手段は、前記第1センサの出力に基づいて前記入りガスの空燃比がリーンになったことを検出するとともに、前記第2センサの出力に基づいて前記出ガスの空燃比がリーンになったことを検出してよい。 In this aspect, the detection means may detect that the air-fuel ratio of the incoming gas has become lean based on the output of the first sensor, and may detect that the air-fuel ratio of the outgoing gas has become lean based on the output of the second sensor.

発明の一態様に係る異常判定方法は、内燃機関の排気通路に配置された触媒の下流側に設けられ、排気中の酸素を検出するセンサの出力変化に係る指標に基づいて、前記センサが異常であるか否かを判定する判定工程と、前記内燃機関への燃料供給を停止する燃料カットが実施されているときに、前記触媒に吸入される入りガスの空燃比がリーンになってから、前記触媒から排出される出ガスの空燃比がリーンになるまでの積算空気量を検出する検出工程と、を含み、前記判定工程では、前記積算空気量に応じて、前記指標、及び、前記センサが異常であるか否かを判定するための判定値の少なくとも一方が補正されるというものである。 The abnormality determination method according to one aspect of the invention includes a determination step of determining whether or not the sensor is abnormal based on an index related to an output change of the sensor that is disposed downstream of a catalyst arranged in an exhaust passage of an internal combustion engine and detects oxygen in the exhaust gas, and a detection step of detecting an accumulated air amount from when the air-fuel ratio of the inlet gas sucked into the catalyst becomes lean to when the air-fuel ratio of the outlet gas discharged from the catalyst becomes lean when a fuel cut is performed to stop the fuel supply to the internal combustion engine, and in the determination step, at least one of the index and a determination value for determining whether or not the sensor is abnormal is corrected according to the accumulated air amount.

発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、内燃機関の排気通路に配置された触媒の下流側に設けられ、排気中の酸素を検出するセンサの異常を判定する異常判定装置のコンピュータを、前記センサの出力変化に係る指標に基づいて、前記センサが異常であるか否かを判定する判定手段と、前記内燃機関への燃料供給を停止する燃料カットが実施されているときに、前記触媒に吸入される入りガスの空燃比がリーンになってから、前記触媒から排出される出ガスの空燃比がリーンになるまでの積算空気量を検出する検出手段と、として機能させ、前記判定手段は、前記積算空気量に応じて、前記指標、及び、前記センサが異常であるか否かを判定するための判定値の少なくとも一方を補正するというものである。 A computer program according to one aspect of the invention causes a computer of an abnormality determination device that is provided downstream of a catalyst arranged in an exhaust passage of an internal combustion engine and determines an abnormality in a sensor that detects oxygen in the exhaust gas to function as a determination means that determines whether the sensor is abnormal based on an index related to a change in the output of the sensor, and a detection means that detects the accumulated air volume from when the air-fuel ratio of the inlet gas sucked into the catalyst becomes lean to when the air-fuel ratio of the outlet gas discharged from the catalyst becomes lean when a fuel cut is being performed to stop the supply of fuel to the internal combustion engine, and the determination means corrects at least one of the index and a determination value for determining whether the sensor is abnormal depending on the accumulated air volume.

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う異常判定装置及び方法並びにコンピュータプログラムもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be modified as appropriate within the scope of the claims and the entire specification without violating the spirit or concept of the invention, and the abnormality determination device, method, and computer program that involve such modifications are also included in the technical scope of the present invention.

1、2…車両、10…エンジン、11…吸気通路、12…排気通路、13、14…触媒、21…エアフローセンサ、22、23…空燃比センサ、30…ECU、31…制御部、32…取得部、33…判定部 1, 2...vehicle, 10...engine, 11...intake passage, 12...exhaust passage, 13, 14...catalyst, 21...air flow sensor, 22, 23...air-fuel ratio sensor, 30...ECU, 31...control unit, 32...acquisition unit, 33...determination unit

Claims (6)

内燃機関の排気通路に配置された触媒の下流側に設けられ、排気中の酸素を検出するセンサの出力変化に係る指標に基づいて、前記センサが異常であるか否かを判定する判定手段と、
前記内燃機関への燃料供給を停止する燃料カットが実施されているときに、前記触媒に吸入される入りガスの空燃比がリーンになってから、前記触媒から排出される出ガスの空燃比がリーンになるまでの積算空気量を検出する検出手段と、
を備え、
前記判定手段は、前記積算空気量に応じて、前記指標を補正し、
前記指標は、時間当たりの前記センサの出力変化を示す
ことを特徴とする異常判定装置。
a determination means for determining whether or not the sensor is abnormal based on an index relating to an output change of the sensor, the determination means being provided downstream of a catalyst disposed in an exhaust passage of the internal combustion engine and detecting oxygen in the exhaust gas;
a detection means for detecting an integrated amount of air from when the air-fuel ratio of inlet gas drawn into the catalyst becomes lean until the air-fuel ratio of outlet gas discharged from the catalyst becomes lean when a fuel cut is being performed to stop the supply of fuel to the internal combustion engine;
Equipped with
The determination means corrects the index in accordance with the cumulative air amount ,
The index indicates the change in the output of the sensor per unit time.
An abnormality determination device comprising:
前記判定手段は、前記積算空気量が小さい場合、前記指標に係る補正量を前記積算空気量が大きい場合に比べて大きくすることを特徴とする請求項1に記載の異常判定装置。 The abnormality determination device according to claim 1, characterized in that the determination means increases the correction amount related to the index when the cumulative air volume is small compared to when the cumulative air volume is large. 前記排気通路には、第1触媒と、前記第1触媒の下流側の第2触媒とが配置され、
前記排気通路の前記第1触媒の下流側且つ前記第2触媒の上流側には、排気中の酸素を検出する第1センサが設けられ、前記排気通路の前記第2触媒の下流側には、排気中の酸素を検出する第2センサが設けられ、
前記判定手段は、前記センサとしての前記第2センサが異常であるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の異常判定装置。
a first catalyst and a second catalyst downstream of the first catalyst are disposed in the exhaust passage,
a first sensor that detects oxygen in the exhaust gas is provided downstream of the first catalyst and upstream of the second catalyst in the exhaust passage, and a second sensor that detects oxygen in the exhaust gas is provided downstream of the second catalyst in the exhaust passage,
3. The abnormality determination device according to claim 1 , wherein the determination means determines whether or not the second sensor serving as the sensor is abnormal.
前記検出手段は、前記第1センサの出力に基づいて前記入りガスの空燃比がリーンになったことを検出するとともに、前記第2センサの出力に基づいて前記出ガスの空燃比がリーンになったことを検出することを特徴とする請求項に記載の異常判定装置。 4. The abnormality determination device according to claim 3, wherein the detection means detects that the air-fuel ratio of the inlet gas has become lean based on the output of the first sensor, and detects that the air-fuel ratio of the outlet gas has become lean based on the output of the second sensor. 内燃機関の排気通路に配置された触媒の下流側に設けられ、排気中の酸素を検出するセンサの出力変化に係る指標に基づいて、前記センサが異常であるか否かを判定する判定工程と、
前記内燃機関への燃料供給を停止する燃料カットが実施されているときに、前記触媒に吸入される入りガスの空燃比がリーンになってから、前記触媒から排出される出ガスの空燃比がリーンになるまでの積算空気量を検出する検出工程と、
を含み、
前記判定工程では、前記積算空気量に応じて、前記指標が補正され
前記指標は、時間当たりの前記センサの出力変化を示す
ことを特徴とする異常判定方法。
a determination step of determining whether or not a sensor that detects oxygen in exhaust gas is abnormal based on an index related to an output change of the sensor, the sensor being provided downstream of a catalyst arranged in an exhaust passage of an internal combustion engine;
a detection step of detecting an integrated air amount from when an air-fuel ratio of inlet gas sucked into the catalyst becomes lean to when an air-fuel ratio of outlet gas discharged from the catalyst becomes lean when a fuel cut is being performed to stop the supply of fuel to the internal combustion engine;
Including,
In the determination step, the index is corrected according to the cumulative air amount ,
The index indicates the change in the output of the sensor per unit time.
The abnormality determination method according to the present invention is characterized in that
内燃機関の排気通路に配置された触媒の下流側に設けられ、排気中の酸素を検出するセンサの異常を判定する異常判定装置のコンピュータを、
前記センサの出力変化に係る指標に基づいて、前記センサが異常であるか否かを判定する判定手段と、
前記内燃機関への燃料供給を停止する燃料カットが実施されているときに、前記触媒に吸入される入りガスの空燃比がリーンになってから、前記触媒から排出される出ガスの空燃比がリーンになるまでの積算空気量を検出する検出手段と、
として機能させ、
前記判定手段は、前記積算空気量に応じて、前記指標を補正し、
前記指標は、時間当たりの前記センサの出力変化を示す
ことを特徴とするコンピュータプログラム。
a computer for an abnormality determination device that is provided downstream of a catalyst disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine and determines an abnormality in a sensor that detects oxygen in exhaust gas;
a determination means for determining whether or not the sensor is abnormal based on an index relating to a change in output of the sensor;
a detection means for detecting an integrated amount of air from when the air-fuel ratio of inlet gas drawn into the catalyst becomes lean until the air-fuel ratio of outlet gas discharged from the catalyst becomes lean when a fuel cut is being performed to stop the supply of fuel to the internal combustion engine;
Function as a
The determination means corrects the index in accordance with the cumulative air amount ,
The index indicates the change in the output of the sensor per unit time.
A computer program comprising:
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