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JP2000297628A - 内燃機関の排気浄化装置の劣化判別装置 - Google Patents

内燃機関の排気浄化装置の劣化判別装置

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Publication number
JP2000297628A
JP2000297628A JP11109450A JP10945099A JP2000297628A JP 2000297628 A JP2000297628 A JP 2000297628A JP 11109450 A JP11109450 A JP 11109450A JP 10945099 A JP10945099 A JP 10945099A JP 2000297628 A JP2000297628 A JP 2000297628A
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JP
Japan
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exhaust gas
concentration
adsorbent
value
calculated
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Withdrawn
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JP11109450A
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English (en)
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Yuji Yasui
裕司 安井
Tadashi Sato
忠 佐藤
Masahiro Sato
正浩 佐藤
Yoshihisa Iwaki
喜久 岩城
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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Priority to US09/551,117 priority patent/US6389804B1/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関の排気管から分岐されたバイパス排
気通路にＨＣ吸着材を備えたものにおいて、ＨＣ吸着材
の劣化を精度良く判別する。 【解決手段】 吸着モードを含むＨＣ濃度ｔｒｓ．ｈｃ
を検出（算出）し（Ｓ１４）、エンジンが始動されてＨ
Ｃ吸着材７４への排気ガスの流入が開始した後、検出さ
れたＨＣ濃度ｔｒｓ．ｈｃがしきい値Ｘ．ＨＣ．ＴＲＳ
ＬＭＴを超えるか否か判断する（Ｓ３０）。超えると判
断されるとき、劣化判別しきい値ｄｔｒｓ．ａｇｄｌｍ
ｔを算出し（Ｓ３８）、それまでの経過時間（吸着劣化
判別値ｄｔｒｓ．ｍ）を算出（測定）し（Ｓ４０）、吸
着材劣化判別処理（Ｓ５２）において劣化判別しきい値
ｔｒｓ．ｈｃ．ａｇｄと劣化判別しきい値を比較する。
ＨＣ吸着材が劣化して吸着容量が低下すると、経過時間
が減少することから、経過時間が劣化判別しきい値未満
のとき、ＨＣ吸着材が劣化と判別する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の排気
浄化装置の劣化判別装置に関し、より詳しくは機関始動
時の未燃ＨＣ成分を吸着する吸着手段（材）の劣化を判
別する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関においては排気系（排気管）に
触媒装置を設けて排気ガス中のＨＣ（炭化水素），ＮＯ
ｘ（窒素酸化物），ＣＯ（一酸化炭素）成分を除去して
排気ガスの浄化を図っているが、機関の冷間始動時など
触媒装置が活性化していないとき、未燃成分、特に未燃
ＨＣ成分（以下「ＨＣ」という）がそのまま機関外に放
出される。
【０００３】そこで、内燃機関の排気管から分岐し、切
り換えバルブを介して開閉されると共に、その下流の合
流点で前記排気管に再び合流するバイパス排気通路にゼ
オライトなどからなる吸着手段（吸着材）を設け、前記
バイパス排気通路を開放して機関始動時の排気ガスを流
入させ、排気ガス中のＨＣを前記吸着手段に吸着させ、
次いで前記排気通路を閉鎖して吸着させたＨＣを脱離さ
せると共に、脱離させたＨＣを触媒装置の上流側に供給
して浄化する排気浄化装置が知られている。
【０００４】そのような排気浄化装置を備えるとき、装
置の劣化あるいは故障などの異常が生じると、所期の浄
化性能を期待し得ないことから、例えば特開平８−９３
４５８号公報あるいは特開平８−２１８８５０号公報に
おいて排気浄化装置の異常を判別する技術が提案されて
いる。
【０００５】特開平８−９３４５８号公報記載技術にお
いては、バイパス通路の下流にＨＣ濃度を検出するＨＣ
センサを配置し、吸着モード（工程）中と脱離モード中
のＨＣ濃度をそれぞれ検出し、所定値と比較することで
装置、特に切り換えバルブなどに機械的な故障が生じた
か否か判別している。同様に、還流路にＨＣセンサを配
置して還流ＨＣ総量を求め、所定値と比較することで還
流路開閉バルブなどに機械的な故障が生じたか否か判別
している。
【０００６】また、特開平８−２１８８５０号公報記載
技術においては、吸着手段の上流側（触媒装置の下流
側）と還流通路の上流側にそれぞれ酸素濃度センサを配
置し、還流時の両出力が一致するまでの時間を測定する
ことで、吸着手段の劣化を含む装置の異常を判別してい
る。
【０００７】即ち、脱離モードで吸着手段に吸着されて
いたＨＣが脱離して排気ガスと共に還流されることか
ら、還流通路の空燃比は、脱離モード中は吸着手段上流
側の空燃比よりもリッチになると共に、脱離モードが完
了して脱離ＨＣが浄化されると、両者は一致する筈と言
う知見に基づき、一致する迄の時間を測定することで異
常を判別している。さらに、酸素濃度センサに代えてＨ
Ｃセンサを使用し、同様に脱離モード中のＨＣ濃度から
異常を判別する構成も開示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記した如く、排気ガ
スの浄化を所期の通り実現するためには、排気浄化装
置、特に吸着手段の劣化を判別する必要があるが、前記
した従来技術の中、特開平８−９３４５８号公報記載技
術は、ＨＣセンサを介してＨＣの挙動を直接的に監視し
ているものの、判別対象は切り換えバルブなどの機械的
な異常であって吸着手段の劣化を判別するものではなか
った。
【０００９】また、特開平８−２１８８５０号公報記載
技術は、脱離モード中のＨＣ濃度を検出して吸着手段の
劣化を含む装置の異常を判別しているが、吸着モード中
に吸着手段に流入して吸着したＨＣ濃度あるいはＨＣ量
を検出していないため、吸着ＨＣ量にバラツキがあるよ
うな場合、検出精度が低下するのを免れない。還流量が
変動するときも、同様である。
【００１０】従って、この発明の目的は従来技術の上記
した不都合を解消し、内燃機関の排気管から分岐し、切
り換えバルブを介して開閉されると共に、その下流の合
流点で前記排気管に再び合流するバイパス排気通路に設
けられた吸着手段を備え、前記バイパス排気通路を開放
して機関始動時の排気ガスを流入させ、排気ガス中のＨ
Ｃを前記吸着手段に吸着させ、次いで前記排気通路を閉
鎖して吸着させたＨＣを脱離させると共に、脱離させた
ＨＣを触媒装置の上流側に供給して浄化する排気浄化装
置の劣化判別装置において、ＨＣ濃度検出手段を介して
吸着モードを含むＨＣの挙動を直接的に監視することで
吸着手段の劣化を精度良く判別するようにした内燃機関
の排気浄化装置の劣化判別装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにこの発明は請求項１項において、内燃機関の排気管
から分岐し、切り換えバルブを介して開閉されると共
に、その下流の合流点で前記排気管に再び合流するバイ
パス排気通路に設けられた吸着手段を備え、前記バイパ
ス排気通路を開放して機関始動時の排気ガスを流入さ
せ、排気ガス中のＨＣ成分を前記吸着手段に吸着させ、
次いで前記排気通路を閉鎖して吸着させたＨＣ成分を脱
離させると共に、脱離させたＨＣ成分を触媒装置の上流
側に供給して浄化する排気浄化装置の劣化判別装置にお
いて、前記バイパス排気通路において前記吸着手段ある
いはその下流に配置されて前記ＨＣ成分の濃度を検出す
るＨＣ濃度検出手段、前記検出されたＨＣ成分の濃度が
前記排気ガスの流入が開始してから所定値を超えるまで
の時間を計測する時間計測手段、および前記計測された
時間を劣化判別しきい値と比較して前記吸着手段が劣化
しているか否か判別する吸着手段劣化判別手段を備える
如く構成した。
【００１２】ＨＣ成分の濃度が前記排気ガスの流入が開
始してから所定値を超えるまでの時間を計測して劣化判
別しきい値と比較することで前記吸着手段が劣化してい
るか否か判別する如く構成したので、ＨＣ濃度検出手段
を介して吸着モードを含むＨＣの挙動を直接的に監視す
ることができて吸着手段の劣化を精度良く判別すること
ができる。
【００１３】請求項２項にあっては、前記吸着手段劣化
判別手段は、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状
態検出手段、少なくとも前記検出された運転状態の中の
機関回転数と機関負荷に基づいて前記吸着手段に流入す
る排気ガス量を算出し、少なくとも算出した排気ガス量
と前記検出されたＨＣ成分の濃度に基づいて前記吸着手
段に吸着した推定ＨＣ量を示すＨＣ吸着量推定値を算出
するＨＣ吸着量推定値算出手段を備え、少なくとも前記
算出されたＨＣ吸着量推定値に基づいて前記劣化判別し
きい値を算出する如く構成した。
【００１４】少なくとも算出した排気ガス量と検出され
たＨＣ成分の濃度に基づいて吸着手段に吸着した推定Ｈ
Ｃ量を示すＨＣ吸着量推定値を算出し、少なくとも算出
したＨＣ吸着量推定値に基づいて劣化判別しきい値を算
出する如く構成したので、劣化判別しきい値を適正に算
出することができ、よって吸着手段の劣化を精度良く判
別することができる。
【００１５】請求項３項にあっては、前記ＨＣ吸着量推
定値算出手段は、さらに、少なくとも前記検出された運
転状態の中の機関回転数と機関負荷に基づいて排気ガス
中の推定ＨＣ成分濃度を示す排気ガス中ＨＣ濃度推定値
を算出する排気ガス中ＨＣ濃度推定値算出手段を備え、
少なくとも前記算出した排気ガス量と前記検出されたＨ
Ｃ成分の濃度と前記算出された排気ガス中ＨＣ成分濃度
に基づいて前記ＨＣ吸着量推定値を算出する如く構成し
た。
【００１６】少なくとも算出した排気ガス量と検出され
たＨＣ成分の濃度と算出した排気ガス中ＨＣ成分濃度に
基づいて前記吸着手段に吸着した推定ＨＣ量を示すＨＣ
吸着量推定値を算出するように構成したので、ＨＣ吸着
量推定値を適正に算出することができ、それに基づいて
劣化判別しきい値を適正に算出することができ、よって
吸着手段の劣化を精度良く判別することができる。
【００１７】請求項４項にあっては、前記吸着手段劣化
判別手段は、前記吸着手段の温度に関連するパラメータ
を算出する温度パラメータ算出手段を備え、前記された
温度パラメータに応じて前記劣化判別しきい値を補正す
る如く構成した。
【００１８】吸着手段の温度に関連するパラメータを算
出して劣化判別しきい値を補正する如く構成したので、
温度に依存する吸着手段の劣化判別しきい値を適正に算
出することができ、よって吸着手段の劣化を精度良く判
別することができる。
【００１９】尚、前記吸気手段劣化判別手段は、前記吸
着手段が劣化していると判別するとき、警告灯を点灯す
る如く構成しても良く、それによって乗員に吸着手段の
劣化を報知することができる。
【００２０】また、上記において「少なくとも」と記載
したのは、記載したパラメータに加えて他のパラメータ
を用いても良いことを意味する。
【００２１】また、上記において吸着手段の「劣化」と
は、吸着手段の吸着能力（容量）の劣化あるいは低下を
意味する。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に即してこの発明
の実施の形態を説明する。
【００２３】図１は、この発明の一つの実施の形態に係
る内燃機関の排気浄化装置の劣化判別装置を全体的に示
す概略図である。
【００２４】図において、符合１０はＯＨＣ直列４気筒
の内燃機関（以下「エンジン」という）を示し（１気筒
のみ図示）、吸気管（吸気路）１２の先端に配置された
エアクリーナ（図示せず）から吸引された空気は、スロ
ットルバルブ１４でその流量を調節されつつ、サージタ
ンク１６と吸気マニホルド１８を経て、２個の吸気バル
ブ２０（１個のみ図示）を介して第１気筒から第４気筒
へと送られる。
【００２５】また、吸気管１２には、スロットルバルブ
１４の配置位置付近にそれをバイパスするバイパス路２
２が設けられる。バイパス路２２には、それを開閉する
電磁ソレノイドバルブからなるバルブ（ＥＡＣＶ）２４
が介挿される。
【００２６】各気筒の前記した吸気バルブ２０の付近に
はインジェクタ（燃料噴射弁）２６が設けられ、燃料を
噴射する。噴射されて吸気と一体になった混合気は吸入
行程にある気筒の燃焼室２８に吸入され、圧縮行程で圧
縮された後に点火プラグ（図示せず）を介して着火され
て燃焼し、ピストン３０を図において下方に駆動する。
【００２７】燃焼後の排気ガスは２個の排気バルブ（１
個のみ図示）３４および排気マニホルド３６を介して排
気管（排気路）３８に排出され、排気管３８において排
気マニホルド３６の下流の図示しない車両の床下に設け
られた、第１の触媒装置（三元触媒）４０、その下流に
設けられた第２、第３の触媒装置（共に三元触媒）４
２，４４を通過させられ、さらに下流のマフラおよびテ
ールパイプ（共に図示せず）を含む後端部４６を経て大
気中に放出される。
【００２８】エンジン１０は、いわゆる可変バルブタイ
ミング機構５０（図１にＶ／Ｔと示す）を備える。可変
バルブタイミング機構５０は公知の如く、エンジン回転
数ＮＥおよび吸気管内絶対圧ＰＢＡなどの運転状態に応
じて吸排気バルブタイミングを高低２種のタイミング特
性の間で切り換える。尚、このバルブタイミング特性
は、２個の吸気バルブの一方を休止する動作を含む。
【００２９】排気管３８は第３の触媒装置４４が配置さ
れた位置の下流で分岐させられ、分岐管５２は、排気管
３８を囲むようにその周りに気密に取り付けられた円筒
ケース５４に接続される。これによって、排気ガス流路
として、排気管内を通るメイン排気通路３８ａと、分岐
管５２と円筒ケース５４の内部空間を通るバイパス排気
通路５６が形成される。燃焼室２８から排出された排気
ガスは、そのいずれかの排気通路を通って流れる。
【００３０】排気管３８の分岐点には切り換えバルブ６
０が設けられる。図２は切り換えバルブ６０の説明拡大
断面図であり、図３は図２のIII −III 線断面図であ
る。
【００３１】図２および図３を参照して説明すると、切
り換えバルブ６０は、メイン排気通路３８ａを規定する
排気管円形内壁面３８ｂより大径の平面円形なバルブデ
ィスク６０ａと、それに断面逆Ｃ字状のアーム６０ｂを
介して固定された、バイパス排気通路５６の一部を規定
する分岐管５２の円形内壁面５２ａより大径の平面円形
なバルブディスク６０ｃとを備える。バルブディスク６
０ｃはステム６０ｄを介してシャフト６０ｅに固定され
る。
【００３２】シャフト６０ｅは、図１に示す如く、バル
ブ作動機構６４に接続され、バルブ作動機構６４は、前
記スロットルバルブ１４下流位置に、負圧導入路６６を
介して接続される。負圧導入路６６には電磁ソレノイド
バルブ（ＴＲＰＶ）６８が設けられ、ＴＲＰＶ６８はオ
ン（励磁）されると、負圧導入路を開放して負圧を導入
する。
【００３３】バルブ作動機構６４は、負圧が導入される
と、シャフト６０ｅを図２に実線で示す位置に回転させ
る。その結果、バルブディスク６０ａは排気管３８内に
設けられたバルブシート６０ｆに当接し、メイン排気通
路３８ａを閉鎖する。
【００３４】ＴＲＰＶ６８がオフ（非励磁）されると、
負圧導入路６６は大気に開放され、シャフト６０ｅはリ
ターンスプリング（図示せず）に作用によって図２に想
像線で示す位置に回転させられる。その結果、バルブデ
ィスク６０ｃはバルブシート６０ｇに当接し、バイパス
排気通路５６を閉鎖する。
【００３５】尚、ＴＲＰＶ６８を適宜に駆動して導入す
る負圧量を調整することにより、バルブディスク６０ｃ
（およびバルブディスク６０ａ）を図２に想像線および
実線で示す位置の間の中間位置、例えばバイパス排気通
路５６を少量だけ開放する位置に駆動することも可能で
ある。
【００３６】図２に示す如く、２個のバルブディスク６
０ａ，６０ｂは所定の角度θをなすようにシャフト６０
ｅに取り付けられ、バルブディスク６０ａがメイン排気
通路３８ａを閉鎖するとき、バルブディスク６０ｃはバ
ルブシート６０ｇから離れてバイパス排気通路５６への
排気ガスの流入を妨げないと共に、バルブディスク６０
ｃがバイパス排気通路５６を閉鎖するとき、バルブディ
スク６０ａはバルブシート６０ｆから離れてメイン排気
通路３８ａへの排気ガスの流入を妨げないように構成さ
れる。
【００３７】図１の説明に戻ると、円筒ケース５４内の
バイパス排気通路５６には担体（ハニカム体）に担持さ
れてなるＨＣ吸着材（ＨＣ吸着手段あるいはＨＣ吸着触
媒）７４が配置される。ＨＣ吸着材７４は２個のベッ
ド、即ち、上流側（分岐管５２に近い側）の第１の吸着
材（ベッド）７４ａと下流側（後部端４６に近い側）の
第２の吸着材（ベッド）７４ｂとからなる。
【００３８】より具体的には図４に示す如く、円筒ケー
ス５４は排気管３８を囲んで断面円形状に構成される。
即ち、排気管３８はＨＣ吸着材７４に近接して配置さ
れ、ＨＣ吸着材７４の昇温を促進して未燃成分を早期に
脱離させ、速やかに吸気系に還流できるように構成され
る。
【００３９】ＨＣ吸着材は、ゼオライト（結晶性アルミ
ノケイ酸塩およびメタロシリケートの総称。沸石の一
種）などの、大きな内部表面積を持つ多孔体からなる。
ゼオライト吸着材は、形や大きさが規則的な細孔を備
え、その入口径はゼオライトの種類により異なる。
【００４０】細孔径は０．２ｎｍから１．０ｎｍでほぼ
ＨＣの分子径に相当する。ゼオライト吸着材は、１００
℃未満の低温時にＨＣを吸着し、１００℃から２５０℃
で吸着したＨＣを脱離させる。尚、この温度はＨＣの種
別（Ｃ数）によって異なり、Ｃ数が増加するにつれて増
大する。またゼオライトの種別によっても異なる。
【００４１】吸着には、分子間引力による物理吸着と、
化学的に結合を生じさせる化学吸着があり、ゼオライト
の吸着作用は主として物理吸着による。物理吸着では細
孔径に応じて吸着できるＨＣ化合物が異なる。
【００４２】図５にＨＣ化合物に対する各種のゼオライ
ト吸着材の種別ごとの特性を示す（図５で○印は吸着性
良好、×印は吸着性不良、△印は吸着性普通を意味す
る）。従って、吸着しようとする分子径に応じて適宜ゼ
オライト種を選択するか、あるいは異なるゼオライト
種、例えばＧａ−ＭＦＩとモルデナイトを組み合わせて
吸着材とするのが望ましい。尚、図示されていないが、
メタンＣＨ4 などを吸着させるにはさらに小さい細孔径
を必要とする。
【００４３】かかるゼオライトと触媒素子の混合物をハ
ニカム体に担持させてＨＣ吸着材７４を製作する。ゼオ
ライト系のＨＣ吸着材７４は耐熱性に優れ、高温下にお
いても１１００℃程度未満であれば、劣化することがな
い。尚、耐熱温度もゼオライトの種別により異なり、異
種のゼオライトを組み合わせてなるときは、組み合わせ
に応じて耐熱温度が決まる。
【００４４】排気管３８には円筒ケース５４の下流（後
部端４６に近い側）において孔（合流点）７６が９０度
間隔で４個穿設され、メイン排気通路３８ａとバイパス
排気通路５６は、孔７６を介して連通される。従って、
バイパス排気通路５６は、この位置でメイン排気通路３
８ａに合流する。
【００４５】他方、円筒ケース５４には上流側（分岐管
５２に近い側）においてＥＧＲ（排気還流）通路８２が
接続され、バイパス排気通路５６と、吸気管１２の前記
スロットルバルブ１４下流位置との間が連通される。
【００４６】ＥＧＲ通路８２の適宜位置には電磁ソレノ
イドバルブからなるＥＧＲ制御バルブ８４が介挿され
る。ＥＧＲ制御バルブ８４はオン（励磁）されると、Ｅ
ＧＲ通路８２を開放する。また、ＥＧＲ制御バルブ８４
の付近にはリフトセンサ８６が設けられ、ＥＧＲ制御バ
ルブ８４のリフト量（ストローク）ｌａｃｔ、即ち、バ
ルブ開度に応じた信号を出力する。
【００４７】このように、前記した排気浄化装置は、Ｈ
Ｃ吸着材７４、バイパス排気通路５６、切り換えバルブ
６０、バルブ作動機構６４、孔７６、ＥＧＲ通路８２、
ＥＧＲ制御バルブ８４などから構成される。
【００４８】エンジン１０のディストリビュータ（図示
せず）内にはクランク角センサ９０が設けられ、ピスト
ン３０のＴＤＣ位置およびそれを細分したクランク角度
に応じた信号を出力する。スロットルバルブ１４にはス
ロットル開度センサ９２が設けられ、スロットル開度
（位置）θTHに応じた信号を出力する。
【００４９】吸気管１２にはスロットルバルブ１４の下
流位置で絶対圧センサ９４が設けられ、吸気管内絶対圧
ＰＢＡに応じた信号を出力する。またエンジンの冷却水
路（図示せず）の付近には水温センサ９６が設けられ、
エンジン水温ＴＷに応じた信号を出力する。
【００５０】排気系において、排気マニホルド３６の下
流（排気系集合部）で第１の触媒装置４０の上流の排気
管３８には、広域空燃比センサ９８（「ＬＡＦセンサ」
という）が設けられ、リーンからリッチにわたる広い範
囲において排気ガス中の酸素濃度に比例した信号を出力
する。
【００５１】排気管３８の第１の触媒装置４０の下流に
おいて第２の触媒装置４２と第３の触媒装置４４の間に
はＯ2 センサ１００が設けられ、排気ガス中の酸素濃度
がリーンからリッチないしリッチからリーンに変化する
たびに反転するオン・オフ信号を出力する。
【００５２】さらに、円筒ケース５４内のバイパス排気
通路５６にはＨＣ吸着材７４、より詳しくは第２の吸着
材（ベッド）７４ｂの後端（後端部４６に近い側）にＨ
Ｃセンサ（ＨＣ濃度検出手段）１０４が設けられ、バイ
パス排気通路５６から吸着材７４に流入する排気ガスの
ＨＣ吸着材後端あるいはその下流付近のＨＣの濃度に応
じた出力ｔｒｓ．ｈｃを出力する。
【００５３】ＨＣセンサは、例えば、特開平１０−３０
０７１８号公報に記載される、固体電解質にバリウム系
酸化物を用いた限界電流式のセンサである。
【００５４】尚、ＨＣセンサの配置位置としては、符号
１０４ａを付して想像線で示す如く、第１吸着材（ベッ
ド）７４ａと第２の吸着材（ベッド）７４ｂの間に配置
しても良く、あるいは符号１０４ｂを付して想像線で示
す如く、第２吸着材（ベッド）７４ａ、即ち、ＨＣ吸着
材７４の下流（後端部４６に近い側）に配置しても良
い。
【００５５】さらに、油圧を介して前記可変バルブタイ
ミング機構５０の油圧回路（図示せず）にはバルブタイ
ミング（Ｖ／Ｔ）センサ（図示せず）が設けられて選択
バルブタイミング特性を検出する。
【００５６】上記したセンサの出力は、マイクロコンピ
ュータからなる電子制御ユニット（ＥＣＵ）１１４に送
られる。
【００５７】図６はＥＣＵ１１４の詳細を示すブロック
図である。ＬＡＦセンサ９８の出力は第１の検出回路１
１６に入力され、そこで適宜な線形化処理が行われてリ
ーンからリッチにわたる広い範囲において排気ガス中の
酸素濃度に比例したリニアな特性からなる検出信号が生
成される。
【００５８】Ｏ2 センサ１００の出力は第２の検出回路
１１８に入力され、エンジン１０に供給された混合気の
空燃比が理論空燃比に対してリッチかリーンかを示す検
出信号が生成される。
【００５９】ＨＣセンサ１０４の出力は第３の検出回路
１１９に入力され、排気ガス中のＨＣ濃度に応じた検出
信号が生成される。
【００６０】これら検出回路の出力は、マルチプレクサ
１２０およびＡ／Ｄ変換回路１２２を介してＣＰＵ内に
入力され、ＲＡＭ１２４に格納される。スロットル開度
センサ９２などのアナログセンサ出力も同様にマルチプ
レクサ１２０およびＡ／Ｄ変換回路１２２を介してＣＰ
Ｕ内に取り込まれ、ＲＡＭ１２４に格納される。
【００６１】またクランク角センサ９０の出力は波形整
形回路１２６で波形整形された後、カウンタ１２８で出
力値がカウントされ、カウント値はＣＰＵ内に入力さ
れ、ＣＰＵコア１３０はカウント値からエンジン回転数
ＮＥを算出する。ＣＰＵコア１３０は、ＲＯＭ１３２に
格納された命令に従って基本燃料噴射量ＴＩおよびそれ
を補正した出力燃料噴射量ＴＯＵＴを演算し、駆動回路
１３４を介して各気筒のインジェクタ２６を駆動する。
【００６２】さらに、ＣＰＵコア１３０は、駆動回路１
３６を介して電磁ソレノイドバルブ（ＴＲＰＶ）６８お
よびバルブ作動機構６４（図６で図示省略）を介して切
り換えバルブ６０の操作（駆動）を制御し、エンジン始
動時のＨＣ吸着による排気浄化動作を行うと共に、ＨＣ
吸着材７４の劣化を判別する。
【００６３】また、ＣＰＵコア１３０は、駆動回路１３
８を介してＥＡＣＶ２４の駆動を制御すると共に、検出
されたリフト量に応じて駆動回路１４０を介してＥＧＲ
制御バルブ８４の駆動を制御する。さらに、ＣＰＵコア
１３０は、駆動回路１４２を介して警告灯１４４（図１
で図示省略）を点灯する。
【００６４】ここで、図７を参照してＨＣ吸着材７４を
用いた排気ガス浄化装置の作用および動作を説明する。
【００６５】図示の排気浄化装置にあっては、エンジン
１０が冷間始動（コールド始動）されるとき、始動から
所定時間（例えば４０ｓｅｃ）切り換えバルブ６０は図
２に実線で示す位置に駆動され、図７（ａ）に示す如
く、メイン排気通路３８ａを閉鎖し、バイパス排気通路
５６を開放する。
【００６６】冷間始動の場合、上記した所定時間が経過
するまでは上流側の第１から第３の触媒装置４０，４
２，４４は通例活性化されていないので、排気ガスはそ
こで浄化されることなく、矢印で示すようにバイパス排
気通路５６を流れ、排気ガス中のＨＣはＨＣ吸着材７４
に吸着される。
【００６７】上記した所定時間が経過すると、上流側の
触媒装置４０，４２，４４は通例活性化されることか
ら、切り換えバルブ６０は図２に想像線で示す位置に駆
動され、図７（ｂ）に示す如く、メイン排気通路３８ａ
を開放し、バイパス排気通路５６を閉鎖する。
【００６８】従って、上流側の触媒装置４０，４２，４
４で浄化された排気ガスはメイン排気通路３８ａを流
れ、その排気熱でＨＣ吸着材７４が加熱され、吸着され
ているＨＣは脱離を開始する。このとき、メイン排気通
路３８ａを流れる排気ガスの圧力の方が、バイパス排気
通路５６のそれより高いため、排気ガスの一部は、孔７
６を通ってバイパス排気通路５６に逆流する。
【００６９】図７（ｃ）に示す如く、脱離されたＨＣ
は、ＥＧＲが開始されると、ＥＧＲ通路８２を介して第
１ないし第３の触媒装置４０，４２，４４の上流側、よ
り具体的には吸気側に戻される。このとき、メイン排気
通路３８ａを流れる排気ガスの一部は吸気側の負圧で吸
引され、孔７６を通ってバイパス排気通路５６に流入
し、ＨＣ吸着材７４の加熱を促進しつつ、バイパス排気
通路５６を逆流し、ＥＧＲ通路８２を通って吸気系に流
入し、再燃焼させられる。
【００７０】よって排出された排気ガスは、上流側の触
媒装置４０，４２，４４で浄化され、メイン排気通路３
８ａを通ってエンジン外に放出される。
【００７１】次いで、この発明の一つの実施の形態に係
る内燃機関の排気浄化装置の劣化判別装置の動作を説明
する。
【００７２】最初に図７および図８を参照してこの発明
に係る劣化判別動作を説明すると、図７（ａ）に示すよ
うに、α点，β点，γ点（ＨＣセンサ配置位置）の３点
においてＨＣ濃度を測定すると、図８のようなＨＣ濃度
の排出挙動を得ることができる。
【００７３】図８に示す測定結果から、ＨＣ吸着材７４
の脱離反応による各測定点のＨＣ濃度ｔｒｓ．ｈｃの立
ち上がりは、ＨＣ吸着材の上流側から順に経時的に生じ
ていることが分かる。換言すれば、ＨＣ吸着材７４の吸
着能力（容量）が劣化した場合、β点およびγ点におけ
る検出濃度の立ち上がり時間ＴβおよびＴγが短くなる
ことが分かる。
【００７４】この発明はかかる知見に基づいてなされた
ものであり、ＨＣセンサ１０４を介してＨＣ吸着材７４
の後端あるいはその下流におけるＨＣ濃度ｔｒｓ．ｈｃ
を検出してその立ち上がり時間ｄｔｒｓ．ｍを算出（計
測）し、図９および図１０に示す如く、算出値（以下
「吸着劣化判別値」という）を適宜設定する劣化判別し
きい値ｄｔｒｓ．ａｇｄｌｍｔと比較することにより、
ＨＣ吸着材の劣化を判別するようにした。
【００７５】例えば、図９に示す例では吸着劣化判別値
ｄｔｒｓ．ｍが劣化判別しきい値ｄｔｒｓ．ａｇｄｌｍ
ｔ以上であることから、ＨＣ吸着材７４は劣化していな
いと判別することができる。他方、図１０に示す例では
吸着劣化判別値ｄｔｒｓ．ｍが劣化判別しきい値ｄｔｒ
ｓ．ａｇｄｌｍｔ未満であることから、劣化したと判別
することができる。
【００７６】図１１フロー・チャートを参照して上記を
詳細に説明する。
【００７７】尚、図示のプログラムは、イグニション・
スイッチ（図示せず）がオンされると起動され、以降１
００ｍｓｅｃごとに実行される。
【００７８】先ずＳ１０において温度推定値を算出す
る。
【００７９】図１２および図１３はその作業を示すサブ
ルーチン・フロー・チャートである。
【００８０】以下説明すると、Ｓ１００において先ず触
媒前排気ガス温度推定値の基本値ｔｍｐｈａｔ．ｅｘｂ
ａｓｅを算出する。触媒前排気ガス温度は、第１ないし
第３の触媒装置４０，４２，４４に流入する排気ガス、
即ち、燃焼室２８から排出される排気ガスの温度推定値
であり、ｔｍｐｈａｔ．ｅｘｂａｓｅはその基準値であ
る。
【００８１】触媒前排気ガス温度推定値の基本値ｔｍｐ
ｈａｔ．ｅｘｂａｓｅは、図１４にその特性を示すマッ
プをエンジン負荷（例えば吸気管内絶対圧ＰＢＡ）、エ
ンジン回転数ＮＥ、運転空燃比、点火時期などから検索
することで算出する。
【００８２】より具体的には、エンジン回転数ＮＥが所
定範囲にあるときは図に実線で示す特性から検索すると
共に、エンジン回転数ＮＥが比較的高いとき、運転空燃
比が理論空燃比あるいはその近傍にあるとき、あるいは
点火時期が遅角側にあるとき、図に１点鎖線で示す上側
の特性を使用すると共に、然らざる場合は図に１点鎖線
で示す下側の特性を使用して検索、より詳しくは補間計
算することで検索する。
【００８３】さらに、エンジン１０がガソリン燃料を燃
焼室２８に直接噴射する筒内噴射型の火花点火式エンジ
ンの場合、吸入行程で噴射されて生じる予混合燃焼ある
いは圧縮行程で噴射されて生じる超希薄燃焼（成層燃
焼）では燃焼形態が異なるので、燃焼形態に応じて図１
４の特性を変えるようにしても良い。
【００８４】次いでＳ１０２に進み、排気ガス温度始動
後補正係数ｋ．ｔｍｐｅｘを算出する。これは、具体的
には、図１５にその特性を示すマップをエンジン１０が
始動されてからの経過時間を示すエンジン始動後タイマ
値ｔｍ．ｔｒｓ（後述）とエンジン水温ＴＷから検索す
ることで行う。
【００８５】より具体的には、排気ガス温度始動後補正
係数ｋ．ｔｍｐｅｘは、エンジン水温ＴＷが所定範囲に
あるときは図に実線で示す特性から検索すると共に、そ
れより低い、あるいは高いときは、それに応じて１点鎖
線で示す特性を選択して検索する。
【００８６】尚、図１５に示す特性においてエンジン水
温ＴＷが低いとき、然らざる場合に比して推定値を減少
させたのは、エンジン水温ＴＷが低いときはエンジン温
度も低く、排気ガスの熱が直ちにエンジンに放出され、
よって排気ガス温度が低下するからである。
【００８７】次いでＳ１０４に進み、触媒前排気ガス温
度推定値の基本値ｔｍｐｈａｔ．ｅｘｂａｓｅに排気ガ
ス温度始動後補正係数ｋ．ｔｍｐｅｘを乗じ、よって得
た積を触媒前排気ガス温度推定値の基本値ｔｍｐｈａ
ｔ．ｅｘとする。
【００８８】次いでＳ１０６に進み、触媒温度センサを
有しているか否か判断する。後述する第２の実施の形態
では触媒温度センサを設けるが、第１の実施の形態では
設けていないので、Ｓ１０６の判断は否定されてＳ１０
８に進み、触媒温度推定値ｔｍｐｈａｔ．ｃａｔを図示
の式で示される動特性モデルを用いて算出する。
【００８９】式において、(n) は離散系のサンプル時間
の中の今回のサンプル時間、即ち、図１１フロー・チャ
ートの今回ループ時の値を、(n-1) あるいは(n-2) など
は前回あるいは前前回のループ時などの値を示す。尚、
ｄはむだ時間設定値である。またａｔ１，ａｔ２および
ｂｔ１は係数であり、触媒温度推定値ｔｍｐｈａｔ．ｃ
ａｔ（より詳しくは前回算出値）から図１６にその特性
を示すテーブルを検索して−１から＋２の間の値として
算出する。
【００９０】このように、触媒装置４０，４２，４４の
温度を、それらの吸熱、活性度、温度変化などの動特性
を考慮し、ＤＡＲＸモデル（入力にむだ時間を持つ自己
回帰モデル）による動特性モデルを用いて算出する。
【００９１】次いでＳ１１０に進み、今求めた触媒温度
推定値ｔｍｐｈａｔ．ｃａｔを触媒温度ｔｍｐ．ｃａｔ
と置き換える。即ち、触媒温度の代替値として推定値を
用いる。
【００９２】次いでＳ１１２に進み、触媒後温度センサ
を有しているか否か判断する。後述する第３の実施の形
態では触媒後温度センサを設けるが、第１の実施の形態
では設けていないので、Ｓ１１２の判断は否定されてＳ
１１４に進み、触媒後排気ガス温度推定値ｔｍｐｈａ
ｔ．ａｃａｔを算出する。
【００９３】触媒後排気ガス温度推定値ｔｍｐｈａｔ．
ａｃａｔは、具体的には、図１７にその特性を示すマッ
プを、上で求めた触媒温度ｔｍｐ．ｃａｔと触媒前排気
ガス温度推定値ｔｍｐｈａｔ．ｅｘから検索することで
行う。
【００９４】より具体的には、触媒後排気ガス温度推定
値ｔｍｐｈａｔ．ａｃａｔは、触媒前排気ガス温度推定
値ｔｍｐｈａｔ．ｅｘが所定範囲にあるときは図に実線
で示す特性から検索すると共に、それより低い、あるい
は高いときは、それに応じて１点鎖線で示す特性を選択
して検索する。
【００９５】尚、触媒前排気ガス温度推定値の基本値ｔ
ｍｐｈａｔ．ｅｘｂａｓｅの算出のときと同様に、エン
ジン１０が筒内噴射型の火花点火式エンジンの場合、燃
焼形態に応じて図１７の特性を変えるようにしても良
い。
【００９６】次いでＳ１１６に進み、今求めた触媒後排
気ガス温度推定値ｔｍｐｈａｔ．ａｃａｔを触媒後排気
ガス温度ｔｍｐ．ａｃａｔと置き換える。即ち、触媒後
排気ガス温度の代替値として推定値を用いる。
【００９７】次いでＳ１１８に進み、吸着材温度センサ
を有しているか否か判断する。後述する第４の実施の形
態では触媒後温度センサを設けるが、第１の実施の形態
では設けていないので、Ｓ１１８の判断は否定されてＳ
１２０に進み、フラグｆ．ｈｃｔｒｓ．ｏｎのビットが
１にセットされているか否か判断する。
【００９８】このフラグは後述の如くバイパス排気通路
５６の開閉指令を示し、そのビットが１にセットされる
ことはバイパス排気通路５６を開放し、０にリセットさ
れることは閉鎖するように切り換えバルブ６０の操作
（駆動）指令がなされることを意味する。
【００９９】エンジン始動後の所定時間（例えば４０ｓ
ｅｃ）は吸着モードにあってバイパス排気通路５６を開
放するように切り換えバルブ６０の操作指令がなされる
ことから、最初のプログラムループではＳ１２０の判断
は肯定されてＳ１２２に進み、フラグｆ．ｔｍ．ｈｏｌ
ｄ（後述）のビットが１にセットされているか否か判断
する。
【０１００】上で述べた如く、所定時間は吸着モードと
するが、それ以前であっても実質的に吸着したＨＣの脱
離が開始したと判断されるときは、後述の如く、このフ
ラグ（初期値０）のビットが１にセットされ、バイパス
排気通路５６を閉鎖するように切り換えバルブ６０の操
作指令がなされる。
【０１０１】従って、Ｓ１２２では吸着したＨＣの脱離
が開始したか否か判断することになり、否定されて吸着
モードにあると判断されるときはＳ１２４に進み、吸着
材温度ｔｍｐ．ｔｒｓを所定値Ｘ．ＴＭＰ．ＴＲＡＰ
（例えば５０℃から６０℃程度）とする。
【０１０２】これは、ＨＣ吸着材７４がＨＣを吸着して
いる際には、同時に吸着された水分（Ｈ2 Ｏ）の気化熱
の影響によって吸着材温度はある温度（上記した５０℃
から６０℃程度）に保持されるためである。
【０１０３】次いでＳ１２６に進み、今求めた吸着材温
度推定値ｔｍｐｈａｔ．ｔｒｓを吸着温度ｔｍｐ．ｔｒ
ｓと置き換える。即ち、吸着材温度の代替値として推定
値を用いる。
【０１０４】他方、Ｓ１２２で肯定されて脱離開始状態
にあると判断されるときはＳ１２８に進み、ＨＣ吸着材
７４への温度伝達形態および温度変化などの動特性を考
慮した図示の式で示される動特性モデルを用いて吸着材
温度推定値ｔｍｐｈａｔ．ｔｒｓを算出する。この算出
は、Ｓ１０８の触媒温度推定値ｔｍｐｈａｔ．ｃａｔと
同様である。
【０１０５】式でａｔ１ｔ，ａｔ２ｔおよびｂｔ１ｔは
吸着材温度推定係数であり、吸着材温度推定値ｔｍｐｈ
ａｔ．ｔｒｓ（より詳しくは前回算出値）から図１８に
その特性を示すテーブルを検索して−１から＋２の間の
値として算出する。
【０１０６】また、Ｓ１２０で否定されてバイパス排気
通路５６が閉鎖状態にあると判断されるときはＳ１３０
に進み、吸着材温度推定値ｔｍｐｈａｔ．ｔｒｓを同様
の手法で算出する。図１９に、その式で使用する吸着材
温度係数のテーブル特性を示す。
【０１０７】図１１フロー・チャートの説明に戻ると、
次いでＳ１２に進み、触媒後排気ガス中ＨＣ濃度推定値
ｅｘ．ｈｃを算出する。ｅｘ．ｈｃは、ＥＧＲにより還
流される排気ガス中のＨＣ濃度の中、現在、エンジン１
０から直接排気された分、換言すれば、第１ないし第３
の触媒装置４０，４２，４４を通って流れ来る脱離ＨＣ
以外のＨＣの濃度を示す。
【０１０８】図２０はその作業を示すサブルーチン・フ
ロー・チャートである。
【０１０９】以下説明すると、Ｓ２００において触媒後
排気ガス中ＨＣ濃度推定値の基本値ｅｘ．ｈｃ．ｂａｓ
ｅを算出する。これは、具体的には、図２１にその特性
を示すマップをエンジン負荷（例えば吸気管内絶対圧Ｐ
ＢＡ）とエンジン回転数ＮＥから検索することで行う。
【０１１０】より具体的には、触媒後排気ガス中ＨＣ濃
度推定値の基本値ｅｘ．ｈｃ．ｂａｓｅは、エンジン回
転数ＮＥが所定範囲にあるときは図に実線で示す特性か
ら検索すると共に、それより低い、あるいは高いとき
は、それに応じて１点鎖線で示す特性を選択して検索す
る。
【０１１１】次いでＳ２０２に進み、エンジン暖機係数
ｋ．ｅｎｇｔｍｐを算出する。これは、具体的には、図
２２にその特性を示すマップをエンジン始動後時間（タ
イマ値ｔｍ．ｔｒｓ）とエンジン水温ＴＷから検索する
ことで行う。
【０１１２】より具体的には、エンジン暖機係数ｋ．ｅ
ｎｇｔｍｐは、エンジン水温ＴＷが所定範囲にあるとき
は図に実線で示す特性から検索すると共に、それより低
い、あるいは高いときは、それに応じて１点鎖線で示す
特性を選択して検索する。
【０１１３】次いでＳ２０４に進み、触媒浄化率ｋ．ｉ
ｔａｃａｔを算出する。ｋ．ｉｔａｃａｔ＝１で浄化率
１００％を意味する。これは、具体的には、図２３にそ
の特性を示すマップを触媒温度ｔｍｐ．ｃａｔとエンジ
ン回転数ＮＥとエンジン負荷（例えば吸気管内絶対圧Ｐ
ＢＡ）とから検索することで行う。
【０１１４】触媒浄化率ｋ．ｉｔａｃａｔはエンジン回
転数ＮＥおよび吸気管内絶対圧ＰＢＡが増加するにつれ
て減少することから、その特性外しの如く設定される。
より具体的には、エンジン回転数ＮＥおよび吸気管内絶
対圧ＰＢＡが所定範囲にあるときは図に実線で示す特性
から検索すると共に、それより低い、あるいは高いとき
は、それに応じて１点鎖線で示す特性を選択して検索す
る。
【０１１５】次いでＳ２０６に進み、算出した触媒後排
気ガス中ＨＣ濃度推定値の基本値ｅｘ．ｈｃ．ｂａｓｅ
とエンジン暖機係数ｋ．ｅｎｇｔｍｐと触媒浄化率ｋ．
ｉｔａｃａｔを乗算し、触媒後排気ガス中ＨＣ濃度推定
値ｅｘ．ｈｃを算出する。
【０１１６】図１１フロー・チャートの説明に戻ると、
次いでＳ１４に進み、ＨＣの濃度を示すＨＣ濃度ｔｒ
ｓ．ｈｃを算出する。
【０１１７】図２４はその作業を示すサブルーチン・フ
ロー・チャートである。
【０１１８】以下説明すると、Ｓ３００においてＨＣセ
ンサ１０４が活性しているか否か判断する。ＨＣセンサ
１０４は所定の温度以上に昇温しないと活性化しないこ
とから、例えばエンジン１０を始動してからの経過時間
を計測し、所定時間以前は活性化していないと判断す
る。
【０１１９】Ｓ３００で否定されるときはＳ３０２に進
み、ＨＣ濃度ｔｒｓ．ｈｃの推定を行う。具体的には、
エンジン始動後経過時間（タイマ値ｔｍ．ｔｒｓ）とエ
ンジン水温ＴＷから図２５にその特性を示すマップを検
索してＨＣ濃度ｔｒｓ．ｈｃを推定（算出）する。
【０１２０】より具体的には、ＨＣ濃度ｔｒｓ．ｈｃ
は、検出したエンジン水温ＴＷが所定範囲内にあるとき
は図２５に実線で示す特性から検索すると共に、それよ
り低い、あるいは高いときは、それに応じて１点鎖線で
示す特性から検索する。
【０１２１】尚、図２５に示す特性においてエンジン水
温ＴＷが低いとき、然らざる場合に比してｔｒｓ．ｈｃ
を増加させたのは、言うまでもなく、エンジン冷間時は
排気ガス中のＨＣ量、換言すればＨＣ濃度が増加するか
らである。
【０１２２】このように、Ｓ３００で否定されるときは
Ｓ３０２で代替値を用いるようにしたことで、ＨＣセン
サ１０４が活性するまでの影響を極力小さくすることが
できる。尚、Ｓ３００で肯定されるときはＳ３０４に進
み、ＨＣセンサ１０４の出力ｔｒｓ．ｈｃをそのまま読
み込む。
【０１２３】図１１フロー・チャートの説明に戻ると、
次いでＳ１６に進み、エンジン１０が始動したか否か判
断する。ここでは、クランキングが開始されてから燃料
噴射が開始されたとき、エンジン１０が始動されたと判
断する。
【０１２４】最初のプログラムループではＳ１６の判断
は通例否定されてＳ１８に進み、前記したエンジン始動
後時間を計測するタイマ（アップカウンタ）ｔｍ．ｔｒ
ｓ（ｎ）を零にリセットする。次いでＳ２０に進み、劣
化判別に備えて前記した検出濃度立ち上がり時間を示す
吸着劣化判別値ｄｔｒｓ．ｍ(n) の値を零にリセット
（初期化）する。
【０１２５】次いでＳ２２に進み、前記したフラグｆ．
ｈｃｔｒｓ．ｏｎのビットを１にセットし、バイパス排
気通路５６を開放するように切り換えバルブ６０の操作
（駆動）指令を行い、一旦プログラムを終了する。尚、
切り換えバルブ６０の操作（駆動）自体は、図示しない
別のルーチンにおいてＥＣＵ１１４がバルブ作動機構６
４を作動させて行う。
【０１２６】次回以降のプログラムループにおいて、Ｓ
１６で肯定されるときはＳ２４に進み、今述べたフラグ
ｆ．ｈｃｔｒｓ．ｏｎのビットが１にセットされている
か否か判断する。
【０１２７】Ｓ２２の処理を経た後の最初のプログラム
ループではＳ２４の判断は肯定されてＳ２６に進み、前
記したＨＣ吸着量推定値ｈｃｍ．ｈａｔを演算する。
【０１２８】図２６はその作業を示すサブルーチン・フ
ロー・チャートである。
【０１２９】以下説明すると、Ｓ４００において排気ガ
スボリューム（排気ガス量）ｔｒｓ．ｓｖ、より詳しく
は空間速度space velocity（単位：１／時間）の推定値
を図示の式から算出する。図示の式は簡易演算式であ
り、例えばエンジン１０が排気量２．２リッタのとき、
Ｘ．ＳＶＰＲＡは６５．７４とする。尚、ｔｒｓ．ｓｖ
は、エンジン回転数ＮＥと燃料噴射量ＴＩを用いて算出
しても良い。
【０１３０】次いでＳ４０２に進み、ＨＣ密度補正係数
ｋ．ｈｃを算出する。これは、具体的には、図２７にそ
の特性を示すテーブルを触媒後排気ガス温度ｔｍｐ．ａ
ｃａｔから検索することで行う。
【０１３１】次いでＳ４０４に進み、ＨＣ吸着量推定値
ｈｃｍ．ｈａｔを図示の式から算出する。ＨＣ吸着量推
定値ｈｃｍ．ｈａｔ（初期値零）は前記した如く、ＨＣ
吸着材７４に吸着したＨＣの総量の推定値を意味する。
【０１３２】図示の式において、Ｘ．ＨＣＳ．Ｐ１はＨ
Ｃセンサ１０４の取り付け位置補正係数であり、ＨＣセ
ンサ１０４を図１に示す位置に配置したときは、Ｘ．Ｈ
ＣＳ．Ｐ１を１より大きい値とする。
【０１３３】即ち、Ｘ．ＨＣＳ．Ｐ１は、ＨＣ吸着材７
４の下流、より詳しくは、吸着モード時の排気ガスの流
れにおいて下流（図１で右方向）に配置されるＨＣセン
サ１０４ｂの位置での値を１とすると、それより上流側
に配置されるＨＣセンサ１０４，１０４ｂの値が１以上
となるように適宜設定する。尚、先に述べたように、
(n) は今回値、(n-1) は前回値を示す。
【０１３４】図１１フロー・チャートの説明に戻ると、
次いでＳ２８に進み、エンジン始動後タイマｔｍ．ｔｒ
ｓの値を所定値Ｘ．ＴＭ．ＴＲＳＪＵＤだけインクリメ
ントする。即ち、エンジン始動後の経過時間の計測を開
始する。
【０１３５】次いでＳ３０に進み、エンジン始動後タイ
マｔｍ．ｔｒｓの値が前記した所定値Ｘ．ＴＭ．ＴＲＳ
ＬＭＴに達したか否か判断する。
【０１３６】最初のプログラムループでは通例否定され
てＳ３２に進み、検出されたＨＣ濃度ｔｒｓ．ｈｃが適
宜設定するしきい値Ｘ．ＨＣ．ＴＲＳＬＭＴを超えるか
否か判断する。図９に示す如く、しきい値Ｘ．ＨＣ．Ｔ
ＲＳＬＭＴはＨＣ濃度のしきい値、即ち、ＨＣ吸着材７
４の後端（あるいは下流）で検出されたＨＣ濃度が立ち
上がったか否か判定するに足る値を意味する。
【０１３７】一方、Ｓ３２の作業は、吸着ＨＣの脱離が
開始したか否か判断することも意味する。即ち、吸着モ
ード中にあってはＨＣはＨＣ吸着材７４に吸着されるこ
とから、検出されたＨＣ濃度は比較的低いが、脱離が開
始すると、増加する。従って、ＨＣ吸着材７４の後端あ
るいは下流で検出されたＨＣ濃度がしきい値Ｘ．ＨＣ．
ＴＲＳＬＭＴを超えるか否か判断することで、吸着モー
ド時間にあってもＨＣの脱離が実質的に開始したか否か
判定することができる。
【０１３８】Ｓ３２で否定されるときは検出ＨＣ濃度が
立ち上がらないと共に、脱離が開始していず、依然吸着
中と判断することができるので、Ｓ３４に進んでフラグ
ｆ．ｈｃｔｒｓ．ｏｎのビットを１にセットする。尚、
フラグのビットが既に１にセットとされているときは、
１をホールドする。
【０１３９】他方、Ｓ３２で肯定されるときは検出ＨＣ
濃度が立ち上がると共に、脱離開始と判断することがで
きるので、Ｓ３６に進み、先にも触れたフラグｆ．ｔ
ｍ．ｈｏｌｄのビットが１にセットされているか否か判
断する。
【０１４０】このフラグのビットの初期値は０であるこ
とから、最初のプログラムループではＳ３６の判断は否
定されてＳ３８に進み、劣化判別しきい値ｄｔｒｓ．ａ
ｇｄｌｍｔを算出する。これは、図２８にその特性を示
すマップをＨＣ吸着量推定値ｈｃｍ．ｈａｔと吸着材温
度パラメータとから検索することで行う。
【０１４１】即ち、検出濃度ｔｒｓ．ｈｃはＨＣ吸着量
と吸着材温度温度に依存して変化することから、それら
を用いて検索する。尚、吸着材温度パラメータとしては
吸着材温度ｔｍｐ．ｔｒｓを使用するが、エンジン水温
ＴＷ、触媒温度ｔｍｐ．ｃａｔ、触媒後排気ガス温度ｔ
ｍｐ．ａｃａｔなどを使用して良い。
【０１４２】より具体的には、劣化判別しきい値ｄｔｒ
ｓ．ａｇｄｌｍｔは、温度パラメータが所定範囲にある
ときは図に実線で示す特性から検索すると共に、それよ
り高い、あるいは低いときは、それに応じて１点鎖線で
示す特性から検索する。換言すれば、劣化判別しきい値
ｄｔｒｓ．ａｇｄｌｍｔを温度パラメータで補正する。
【０１４３】次いでＳ４０に進み、吸着劣化判別値ｄｔ
ｒｓ．ｍを算出する。これは具体的には、前記したタイ
マ値ｔｍ．ｔｒｓを吸着劣化判別値ｄｔｒｓ．ｍ(n) と
書き換えることで行う。
【０１４４】即ち、Ｓ３２で肯定されたことは、ＨＣ吸
着材７４の後端あるいは下流で検出されたＨＣ濃度が立
ち上がったことを意味することから、ここでの作業は、
検出されたＨＣ成分の濃度が排気ガスの流入が開始して
から所定値（しきい値Ｘ．ＨＣ．ＴＲＳＬＭＴ）を超え
るまでの時間（タイマ値ｔｍ．ｔｒｓ、より詳しくは吸
着劣化判別値ｄｔｒｓ．ｍ）を計測することを意味す
る。
【０１４５】また、このステップで前述したフラグｆ．
ｔｍ．ｈｏｌｄのビットを１にセットする。このよう
に、このフラグのビットを１にセットすることは、吸着
劣化判別値の算出が終了したことと、前記したように、
吸着ＨＣの脱離が開始したと判断することを意味する。
【０１４６】次いでＳ４２に進み、脱離（パージ）開始
判定タイマｔｍ．ｔｒｓ．ｆｕｌｌ(n) の値をＸ．Ｔ
Ｍ．ＴＲＳＪＵＤだけインクリメントし、Ｓ４４に進
み、タイマ値ｔｍ．ｔｒｓ．ｆｕｌｌがしきい値Ｘ．Ｔ
ＭＦＵＬＬ．Ｄ以上か否か判断する。
【０１４７】Ｓ４４で否定されるときはＳ３４に進むと
共に、肯定されるときはＳ４６に進み、フラグｆ．ｈｃ
ｔｒｓ．ｏｎのビットを０にリセットしてバイパス排気
通路５６を閉鎖する。
【０１４８】このように、検出ＨＣ濃度をしきい値と比
較することで吸着モードが終了したことを判定すること
ができ、バイパス排気通路５６を閉鎖することで、脱離
したＨＣが下流に放出されるのを防止することができ
る。さらに、Ｘ．ＴＭＦＵＬＬ．Ｄのディレイ処理時間
を設けることで、吸着モードの終了を精度良く判定する
ことができる。
【０１４９】また、Ｓ３０で肯定されるときは吸着モー
ドが終了したと判断することができるので、Ｓ４８に進
んで劣化判別実行フラグフラグｆ．ｔｒｓ．ａｇｄ．ｃ
ｈのビットを１にセットすると共に、劣化判別フラグ
ｆ．ｔｒｓ．ａｇｄのビットを０にリセットし、Ｓ４６
に進む。
【０１５０】劣化判別実行フラグフラグｆ．ｔｒｓ．ａ
ｇｄ．ｃｈのビットを１にセットするのは、吸着判別を
実行し終わったことを意味する。即ち、吸着モード中に
ＨＣの脱離が生じなかったので、ＨＣ吸着材７４は未劣
化と判別でき、いずれにしてもそれによって劣化判別は
実行したことになるからである。
【０１５１】従って、次回以降のプログラムループにお
いてＳ２４で否定されてＳ５０に進み、吸着材パージ
（脱離）判別を行う。
【０１５２】図２９はその作業を示すサブルーチン・フ
ロー・チャートである。
【０１５３】以下説明すると、Ｓ５００においてパージ
完了判断フラグｆ．ｔｒｓ．ｐｕｒｇｅのビットが１に
セットされているか判断し、肯定されるときは以降の処
理をスキップする。
【０１５４】後述の如く、このフラグがパージ（脱離）
が完了した時点でそのビットが１にセットされることか
ら、最初のプログラムループでは通例否定されてＳ５０
２に進み、ＥＧＲ中か否か、即ち、ＥＧＲが実行されて
いるか否か判断する。
【０１５５】ＥＧＲはエンジン回転数ＮＥと吸気管内絶
対圧ＰＢＡで定義される運転領域において、暖機状態
（エンジン水温ＴＷ）や運転状態（アイドル中、ＷＯＴ
リッチ化中、フューエルカット中）に基づいて実行／不
実行が決定される。
【０１５６】Ｓ５０２で否定されるときは、パージ（脱
離）はＥＧＲ実行のときに行われることからＳ５０４に
進み、ＨＣ吸着量推定値ｈｃｍ．ｈａｔをホールド（保
持）する。
【０１５７】Ｓ５０２で肯定されるときはパージ中と判
断してＳ５０６に進み、吸着材温度ｔｍｐ．ｔｒｓがし
きい値Ｘ．ＴＭＰ．ＰＲＧを超えているか否か判断し、
前記した理由から脱離（パージ）が実質的に生じている
か否か判定する。尚、しきい値Ｘ．ＴＭＰ．ＰＲＧは、
図示のＨＣ吸着材７４の場合、例えば２５０℃から４０
０℃の値に設定する。
【０１５８】Ｓ５０６で否定されるときは脱離（パー
ジ）が生じていないと判断してＳ５０４に進むと共に、
肯定されるときはＳ５０８に進み、検出したＨＣ濃度ｔ
ｒｓ．ｈｃが排気ガス中ＨＣ濃度推定値ｅｘ．ｈｃより
大きいか否か判断する。
【０１５９】Ｓ５０８で否定されるときはＳ５１０に進
み、カウンタ値（より詳しくはその前回値）ｃｎｔ．ｔ
ｒｓ．ｐｒｇ(n-1) をインクリメントし、Ｓ５１２に進
み、カウンタ値（今回値）ｃｎｔ．ｔｒｓ．ｐｒｇ(n)
がパージ完了判別しきい値Ｘ．ＴＲＳ．ＰＲＧ以上か否
か判断する。
【０１６０】Ｓ５１２で肯定されるときはパージ完了、
即ち、吸着されたＨＣが全て脱離されたと判断してＳ５
１４に進み、ＨＣ吸着量推定値ｈｃｍ．ｈａｔを零とす
る。これにより、推定誤差の蓄積を回避することができ
る。次いでＳ５１６に進み、パージ完了判断フラグｆ．
ｔｒｓ．ｐｕｒｇｅのビットを１にセットする。
【０１６１】即ち、検出ＨＣ濃度ｔｒｓ．ｈｃが新たに
流入した排気ガスのＨＣ濃度以下となることはパージ
（脱離）が終了したと推定することができる。しかしな
がら、念のためにその状態が所定の演算周期（プログラ
ムループ。Ｘ．ＴＲＳ．ＰＲＧ）以上続くかどうか確認
し、確認できたときパージ（脱離）完了と判断するよう
にした。これによって、パージ（脱離）完了を確実に判
断することができる。
【０１６２】尚、Ｓ５０８で肯定されるときはパージ
（脱離）が終了していないと判断できるので、Ｓ５１８
に進み、カウンタ値を零にリセットする。その結果、Ｓ
５０８で否定され、Ｓ５１０でカウンタ値がインクリメ
ントされるときも、次回以降のプログラムループでＳ５
０８で肯定されると、それまでのカウンタ値は０に初期
化される。
【０１６３】他方、Ｓ５１２で否定されるときはＳ５２
０に進み、ＥＧＲ流量（排気ガス還流量）推定値ｑ．ｅ
ｇｒを算出する。ＥＧＲ流量推定値ｑ．ｅｇｒは、脱離
ＨＣを含む還流排気ガスの総量を意味する。
【０１６４】ＥＧＲ流量推定値ｑ．ｅｇｒは具体的に
は、図３０にその特性を示すテーブルをＥＧＲ制御バル
ブ８４のリフト量ｌａｃｔから検索して算出する。尚、
図３０に１点鎖線で示す如く、吸気管内絶対圧ＰＢＡが
所定範囲にあるときは実線で示す特性から検索すると共
に、それより低い、あるいは高いときは、それに応じて
１点鎖線で示す特性を選択して検索するようにしても良
い。さらには、ＥＧＲ制御バルブ８４の実リフト量ｌａ
ｃｔに代え、リフト指令値を用いても良い。
【０１６５】次いでＳ５２２に進み、ＨＣ密度補正係数
（ＥＧＲ時の）ｋ．ｈｃ．ｅｇｒを算出する。ＨＣ密度
補正係数（ＥＧＲ時の）ｋ．ｈｃ．ｅｇｒは具体的に
は、図３１にその特性を示すテーブルを触媒温度ｔｍ
ｐ．ｔｒｓから検索して算出する。
【０１６６】次いでＳ５２４に進み、前記したＨＣ吸着
量推定値ｈｃｍ．ｈａｔを図示の式から算出し、Ｓ５２
６に進み、パージ完了判断フラグｆ．ｔｒｓ．ｐｕｒｇ
ｅのビットを０にリセットする。
【０１６７】図１１フロー・チャートの説明に戻ると、
次いでＳ５２に進み、吸着材劣化判別を行う。図１１フ
ロー・チャートから明らかな如く、吸着材劣化判別は、
吸着ＨＣの脱離が開始したとき行われる。
【０１６８】図３２はその作業を示すサブルーチン・フ
ロー・チャートである。
【０１６９】以下説明すると、Ｓ６００で劣化判別実行
フラグフラグｆ．ｔｒｓ．ａｇｄ．ｃｈのビットが１に
セットされているか判断する。このフラグは前述の如く
劣化判別が実行されたときそのビットが１にセットされ
ることから、このステップではＨＣ吸着材７４の劣化判
別が既に行われたか否か判断することを意味する。
【０１７０】Ｓ６００で肯定されるときは以降の処理を
スキップすると共に、否定されるときはＳ６０２に進
み、前記した吸着劣化判別値ｄｔｒｓ．ｍ(n) を読み込
み、次いでＳ６０４に進んで前記した劣化判別しきい値
ｄｔｒｓ．ａｇｄｌｍｔを読み込む。
【０１７１】次いでＳ６０６に進み、算出した吸着劣化
判別値ｄｔｒｓ．ｍが劣化判別しきい値ｄｔｒｓ．ａｇ
ｄｌｍｔ未満か否か判断する。
【０１７２】Ｓ６０６で否定されるときは図９に関して
説明したようにＨＣ吸着材７４が劣化していないと判別
できるので、Ｓ６０８に進んで劣化判別フラグｆ．ｔｒ
ｓ．ａｇｄのビットを０にリセットする。
【０１７３】次いでＳ６１０に進み、劣化判別実行フラ
グフラグｆ．ｔｒｓ．ａｇｄ．ｃｈのビットを１にセッ
トする。その結果、次回以降のプログラムループでＳ６
００で肯定されて以降の処理をスキップする。即ち、一
度劣化判別を行ったことから、そのトリップではそれ以
降は判別を行わないようにした。
【０１７４】他方、Ｓ６０６で肯定されるときは図１０
に関して説明したように、ＨＣ吸着材７４の吸着能力
（容量）が低下していてＨＣ吸着材７４が劣化したと判
別できるので、Ｓ６１２に進んで劣化判別フラグｆ．ｔ
ｒｓ．ａｇｄのビットを１にセットすると共に、警告灯
１４４を点灯する。これにより、ＨＣ吸着材７４の劣化
を運転者に報知することができる。
【０１７５】尚、劣化判別実行フラグフラグｆ．ｔｒ
ｓ．ａｇｄ．ｃｈは、エンジン始動時にそのビットが０
にリセットされると共に、劣化判別フラグｆ．ｔｒｓ．
ａｇｄはエンジン始動後もリセットされず、一旦１にセ
ットされると、１に保持され続けられる。
【０１７６】この実施の形態は上記の如く、ＨＣセンサ
を介して吸着モードを含むＨＣの挙動を直接的に監視す
ると共に、吸着モード時に、より詳しくは吸着モードが
終了して脱離が開始するときにエンジン始動からＨＣ濃
度ｔｒｓ．ｈｃがしきい値Ｘ．ＨＣ．ＴＲＳＬＭＴを超
えるまでの時間（吸着劣化判別値ｄｔｒｓ．ｍ）を計測
（算出）し、計測値ｄｔｒｓ．ｍと劣化判別しきい値ｄ
ｔｒｓ．ａｇｄｌｍｔを比較し、計測値ｄｔｒｓ．ｍが
劣化判別しきい値ｄｔｒｓ．ａｇｄｌｍｔ未満と判断さ
れるとき、ＨＣ吸着材７４が劣化したと判別するように
したので、ＨＣ吸着材７４の劣化を精度良く判別するこ
とができる。
【０１７７】さらに、ＨＣ濃度ｈｃ．ｔｒｓを直接評価
していて例えばＨＣ量（質量）に変換するなどの作業を
必要としないので、変換に伴って誤差を発生することが
ない。
【０１７８】また、劣化判別しきい値ｔｒｓ．ｈｃ．ａ
ｇｄを算出するとき、ＨＣ吸着量推定値を用いるので、
劣化判別しきい値ｔｒｓ．ｈｃ．ａｇｄを正確に算出す
ることができ、よって劣化判別精度を向上させることが
できる。
【０１７９】また、劣化判別しきい値ｔｒｓ．ｈｃ．ａ
ｇｄを算出するとき、ＨＣ吸着材７４の温度に相関する
パラメータ、より具体的には吸着材温度ｔｍｐ．ｔｒｓ
などを用いる、換言すれば、ＨＣ吸着量推定値から算出
した劣化判別しきい値ｔｒｓ．ｈｃ．ａｇｄを温度パラ
メータで補正するので、劣化判別しきい値ｔｒｓ．ｈ
ｃ．ａｇｄを正確に算出することができ、よって劣化判
別精度を向上させることができる。
【０１８０】また、ＨＣ吸着量推定値ｈｃｍ．ｈａｔを
算出するとき、触媒後ＨＣ濃度推定値ｅｘ．ｈｃとＨＣ
センサ１０４によって求められるＨＣ濃度ｔｒｓ．ｈｃ
の差を用いているため、ＨＣ吸着量推定値ｈｃｍ．ｈａ
ｔを正確に算出することができ、よって劣化判別精度を
向上させることができる。
【０１８１】また、ＨＣ吸着量推定値ｈｃｍ．ｈａｔを
算出するとき、エンジン回転数ＮＥと吸気管内絶対圧Ｐ
ＢＡに基づいて排気ガス量ｔｒｓ．ｓｖを算出し、その
値をを用いているため、ＨＣ吸着量推定値ｈｃｍ．ｈａ
ｔを正確に算出することができ、よって劣化判別精度を
向上させることができる。
【０１８２】また、ＨＣ吸着量推定値ｈｃｍ．ｈａｔを
算出するとき、吸気管内絶対圧ＰＢＡとＥＧＲ制御バル
ブリフト量ｌａｃｔに基づいてＥＧＲ流量ｑ．ｅｇｒを
算出し、その値を用いているため、ＨＣ吸着量推定値ｈ
ｃｍ．ｈａｔを正確に算出することができ、よって劣化
判別精度を向上させることができる。
【０１８３】また、ＨＣ吸着量推定値ｈｃｍ．ｈａｔを
算出するとき、触媒後排気ガス温度ｔｍｐ．ａｃａｔな
どの温度パラメータを用いているため、ＨＣ吸着量推定
値ｈｃｍ．ｈａｔを正確に算出することができ、よって
劣化判別精度を向上させることができる。
【０１８４】また、脱離（パージ）時のＨＣ吸着量推定
値ｈｃｍ．ｈａｔを算出するとき、吸着材温度ｔｍｐ．
ｔｒｓが所定値Ｘ．ＴＭＰ．ＰＲＧより大きいときのみ
脱離開始と判断してＨＣ吸着量推定値ｈｃｍ．ｈａｔの
更新を行うため、ＨＣ吸着量推定値ｈｃｍ．ｈａｔを正
確に算出することができ、よって劣化判別精度を向上さ
せることができる。
【０１８５】検出ＨＣ濃度ｔｒｓ．ｈｃが触媒後ＨＣ濃
度推定値ｅｘ．ｈｃ以下となる状態が、所定時間Ｘ．Ｔ
ＲＳ．ＰＲＧ続くとき、ＨＣ吸着量推定値ｈｃｍ．ｈａ
ｔを零にリセットするため、ＨＣ吸着量推定値ｈｃｍ．
ｈａｔに推定誤差が累積するのを防止することができ、
よって劣化判別精度を向上させることができる。
【０１８６】ＨＣセンサ１０４が活性するまでは、エン
ジン水温ＴＷとエンジン始動後時間（タイマ値ｔｍ．ｔ
ｒｓ）に応じて検出ＨＣ濃度の代替値としているので、
ＨＣ吸着量推定値ｈｃｍ．ｈａｔを正確に算出すること
ができ、よって劣化判別精度を向上させることができ
る。
【０１８７】図３３はこの発明の第２の実施の形態に係
る内燃機関の排気浄化装置の劣化判別装置の構成を部分
的に示す、第２、第３の触媒装置４２，４４の下流付近
の説明断面図である。
【０１８８】第２の実施の形態に係る装置においては、
前記したＨＣセンサ１０４に加え、第２の触媒装置４２
に温度センサ（触媒温度センサ）２００を配置した。温
度センサ２００は、第２の触媒装置４２の温度に応じた
信号を出力する。
【０１８９】尚、温度センサ２００は、同図に符号２０
０ａを付して想像線で示す如く、第２の触媒装置４２と
第３の触媒装置４４の間に配置しても良く、あるいは同
図に符号２００ｂを付して想像線で示す如く、第３の触
媒装置４４に配置しても良い。
【０１９０】以下、第１の実施の形態と相違する点に焦
点を置いて第２の実施の形態の動作を説明すると、第２
の実施の形態にあっては、図１２および図１３フロー・
チャートに示す温度推定値の算出あるいはサンプリング
において、Ｓ１０６の判断では触媒温度センサ（温度セ
ンサ）２００ありと判断されて肯定され、Ｓ１３２に進
み、触媒温度センサ２００が活性しているか否か判断す
る。
【０１９１】そしてＳ１３２の判断で否定されるときは
第１の実施の形態と同様にＳ１０８に進むと共に、肯定
されるときはＳ１３４に進み、触媒温度センサ（温度セ
ンサ）２００の出力ｔｍｐ．ｃａｔのサンプリング（読
み込み）を行う。
【０１９２】このように、第２の実施の形態にあって
は、触媒温度センサ（温度センサ）２００が活性化して
いるときはセンサ出力ｔｍｐ．ｃａｔを読み込んで触媒
温度ｔｍｐ．ｃａｔとする。従って、Ｓ１１４などの処
理において、触媒温度として推定値に代え、実測値を使
用する点で第１の実施の形態と異なる。
【０１９３】第２の実施の形態にあっては、その結果、
劣化判別精度を一層向上させることができる。尚、残余
の構成および効果は第１の実施の形態と同様である。
【０１９４】図３４はこの発明の第３の実施の形態に係
る内燃機関の排気浄化装置の劣化判別装置の構成を部分
的に示す、第２、第３の触媒装置４２，４４の下流付近
の説明断面図である。
【０１９５】第３の実施の形態に係る装置においては、
前記したＨＣセンサ１０４に加え、第１ないし第３の触
媒装置４０，４２，４４の下流の円筒ケース５４の中の
バイパス排気通路５６において、切り換えバルブ６０と
ＨＣ吸着材７４の間（ＨＣ吸着材の上流側（分岐管５２
に近い側））に、温度センサ（触媒後温度センサ）３０
０を配置した。温度センサ３００は、触媒装置下流の排
気ガスの温度に応じた信号を出力する。
【０１９６】尚、温度センサ３００は、同図に符号３０
０ａを付して想像線で示す如く、第３の触媒装置４４と
切り換えバルブ６０の間に配置しても良い。
【０１９７】以下、第１の実施の形態と相違する点に焦
点を置いて第３の実施の形態の動作を説明すると、第３
の実施の形態にあっては、図１２および図１３フロー・
チャートに示す温度推定値の算出あるいはサンプリング
において、Ｓ１１２の判断では触媒後温度センサ（温度
センサ）３００ありと判断されて肯定され、Ｓ１３６に
進み、触媒後温度センサ３００が活性しているか否か判
断する。
【０１９８】そしてＳ１３６の判断で否定されるときは
第１の実施の形態と同様にＳ１１４に進むと共に、肯定
されるときはＳ１３８に進み、触媒後温度センサ（温度
センサ）３００の出力ｔｍｐ．ａｃａｔのサンプリング
（読み込み）を行う。
【０１９９】このように、第３の実施の形態にあって
は、触媒後温度センサ（温度センサ）３００が活性化し
ているときはセンサ出力ｔｍｐ．ａｃａｔを読み込んで
触媒後排気ガス温度ｔｍｐ．ａｃａｔとする。従って、
図２６フロー・チャートのＳ４０２などの処理におい
て、触媒後排気ガス温度として推定値に代え、実測値を
使用する点で第１の実施の形態と異なる。
【０２００】第３の実施の形態にあっては、その結果、
劣化判別精度を一層向上させることができる。尚、残余
の構成および効果は第１の実施の形態と同様である。
【０２０１】図３５はこの発明の第４の実施の形態に係
る内燃機関の排気浄化装置の劣化判別装置の構成を部分
的に示す、第２、第３の触媒装置４２，４４の下流付近
の説明断面図である。
【０２０２】第４の実施の形態に係る装置においては、
前記したＨＣセンサ１０４に加え、ＨＣ吸着材７４、よ
り具体的には第２の吸着材（ベッド）７４ｂの後端（後
端部４６に近い側）に、温度センサ（吸着材温度セン
サ）４００を配置した。温度センサ４００は、ＨＣ吸着
材７４の温度に応じた信号を出力する。
【０２０３】尚、温度センサ４００は、同図に符号４０
０ａを付して想像線で示す如く、第１の吸着材（ベッ
ド）７４ａと第２の吸着材（ベッド）７４ｂの間に配置
しても良く、同図に符号４００ｂを付して想像線で示す
如く、あるいは第１の吸着材（ベッド）７４ａに配置し
ても良い。
【０２０４】以下、第１の実施の形態と相違する点に焦
点を置いて第４の実施の形態の動作を説明すると、第４
の実施の形態にあっては、図１２および図１３フロー・
チャートに示す温度推定値の算出あるいはサンプリング
において、Ｓ１１８の判断では吸着材温度センサ（温度
センサ）４００ありと判断されて肯定され、Ｓ１４０に
進み、吸着材温度センサ４００が活性しているか否か判
断する。
【０２０５】そしてＳ１４０の判断で否定されるときは
第１の実施の形態と同様にＳ１２０に進むと共に、肯定
されるときはＳ１４２に進み、吸着材温度センサ（温度
センサ）４００の出力ｔｍｐ．ｔｒｓのサンプリング
（読み込み）を行う。
【０２０６】このように、第４の実施の形態にあって
は、吸着材温度センサ（温度センサ）４００が活性化し
ているときはセンサ出力ｔｍｐ．ｔｒｓを読み込んで吸
着材温度ｔｍｐ．ｔｒｓとする。従って、図３０フロー
・チャートのＳ６２２などの処理において、吸着材温度
として推定値に代え、実測値を使用する点で第１の実施
の形態と異なる。
【０２０７】第４の実施の形態にあっては、その結果、
劣化判別精度を一層向上させることができる。尚、残余
の構成および効果は第１の実施の形態と同様である。
【０２０８】第１ないし第４の実施の形態は上記の如
く、内燃機関（エンジン１０）の排気管（３８）から分
岐し、切り換えバルブ（６０）を介して開閉されると共
に、その下流の合流点（孔７６）で前記排気管に再び合
流するバイパス排気通路（５６）に設けられた吸着手段
（ＨＣ吸着材７４）を備え、前記バイパス排気通路を開
放して機関始動時の排気ガスを流入させ、排気ガス中の
ＨＣ成分を前記吸着手段に吸着させ、次いで前記排気通
路を閉鎖して吸着させたＨＣ成分を脱離させると共に、
脱離させたＨＣ成分を触媒装置（第１ないし第３の触媒
装置４０，４２，４４）の上流側に供給して浄化する排
気浄化装置（ＨＣ吸着材７４、バイパス排気通路５６、
切り換えバルブ６０、バルブ作動機構６４、孔７６、Ｅ
ＧＲ通路８２、ＥＧＲ制御バルブ８４など）の劣化判別
装置において、前記バイパス排気通路において前記吸着
手段（ＨＣセンサ１０４，１０４ｂ配置位置）あるいは
その下流（ＨＣセンサ１０４ａ配置位置）に配置されて
前記ＨＣ成分の濃度（ｔｒｓ．ｈｃ）を検出するＨＣ濃
度検出手段（ＨＣセンサ１０４あるいは１０４ａあるい
は１０４ｂ，ＥＣＵ１１４，Ｓ１０）、前記検出された
ＨＣ成分の濃度（ｔｒｓ．ｈｃ）が前記排気ガスの流入
が開始してから所定値（Ｘ．ＨＣ．ＴＲＳＬＭＴ）を超
えるまでの時間（吸着劣化判別値ｄｔｒｓ．ｍ）を計測
する時間計測手段（ＥＣＵ１１４，Ｓ１２からＳ４
０）、および前記計測された時間（吸着劣化判別値ｄｔ
ｒｓ．ｍ）を劣化判別しきい値（ｄｔｒｓ．ａｇｄｌｍ
ｔ）と比較して前記吸着手段が劣化しているか否か判別
する吸着手段劣化判別手段（ＥＣＵ１１４，Ｓ５２，Ｓ
６００からＳ６１２）を備える如く構成した。
【０２０９】また、前記吸着材劣化判別手段は、前記内
燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段（クラン
ク角センサ９０、絶対圧センサ９４、水温センサ９６、
ＥＣＵ１１４）、少なくとも前記検出された運転状態の
中の機関回転数（エンジン回転数ＮＥ）と機関負荷（吸
気管内絶対圧ＰＢＡ）に基づいて前記吸着手段に流入す
る排気ガス量（ｔｒｓ．ｓｖ）を算出し、少なくとも算
出した排気ガス量と前記検出されたＨＣ成分の濃度に基
づいて前記吸着手段に吸着した推定ＨＣ量を示すＨＣ吸
着量推定値（ｈｃｍ．ｈａｔ）を算出するＨＣ吸着量推
定値算出手段（ＥＣＵ１１４，Ｓ２６，Ｓ４００からＳ
４０４）を備え、少なくとも前記算出されたＨＣ吸着量
推定値（ｈｃｍ．ｈａｔ）に基づいて前記劣化判別しき
い値（ｄｔｒｓ．ａｇｄｌｍｔ）を算出（ＥＣＵ１１
４，Ｓ３８）する如く構成した。
【０２１０】また、前記ＨＣ吸着量推定値算出手段は、
さらに、少なくとも前記検出された運転状態の中の機関
回転数と機関負荷に基づいて排気ガス中の推定ＨＣ成分
濃度を示す排気ガス中ＨＣ濃度推定値（触媒後排気ガス
中ＨＣ濃度推定値ｅｘ．ｈｃ）を算出する排気ガス中Ｈ
Ｃ濃度推定値算出手段（ＥＣＵ１１４，Ｓ１２，Ｓ２０
０からＳ２０６）を備え、少なくとも前記算出した排気
ガス量（ｔｒｓ．ｓｖ）と前記検出されたＨＣ成分の濃
度（ｔｒｓ．ｈｃ）と前記算出された排気ガス中ＨＣ成
分濃度（触媒後排気ガス中ＨＣ濃度推定値ｅｘ．ｈｃ）
に基づいて、より具体的には前記検出されたＨＣ成分の
濃度（ｔｒｓ．ｈｃ）と前記算出された排気ガス中ＨＣ
成分濃度（触媒後排気ガス中ＨＣ濃度推定値ｅｘ．ｈ
ｃ）の差に前記算出した排気ガス量（ｔｒｓ．ｓｖ）を
乗じて前記ＨＣ吸着量推定値（ｈｃｍ．ｈａｔ）を算出
する如く構成した。
【０２１１】また、前記吸着材劣化判別手段は、前記吸
着手段の温度に関連するパラメータ（吸着材温度ｔｍ
ｐ．ｔｒｓ、エンジン水温ＴＷ、触媒温度ｔｍｐ．ｃａ
ｔ、触媒後排気ガス温度ｔｍｐ．ａｃａｔ）を算出する
温度パラメータ算出手段（ＥＣＵ１１４、Ｓ１０、Ｓ１
００からＳ１４２）を備え、前記された温度パラメータ
に応じて前記劣化判別しきい値（ｄｔｒｓ．ａｇｄｌｍ
ｔ）を補正する（ＥＣＵ１１４，Ｓ３８）如く構成し
た。
【０２１２】尚、前記吸気手段劣化判別手段は、前記吸
着手段が劣化していると判別するとき、警告灯（１４
４）を点灯する（ＥＣＵ１１４，Ｓ６１２）如く構成し
た。
【０２１３】また、エンジン負荷として吸気管内絶対圧
ＰＢＡを用いたが、吸気量あるいはスロットル開度を用
いても良い。
【０２１４】また、上記において、切り換えバルブを負
圧で作動するものを使用したが、電動型のものを用いて
も良い。
【０２１５】また上記において、ＨＣ吸着材も開示した
ものに限らず、耐熱性を有する各種の吸着剤であっても
良い。
【０２１６】
【発明の効果】請求項１項にあっては、ＨＣ成分の濃度
が前記排気ガスの流入が開始してから所定値を超えるま
での時間を計測して劣化判別しきい値と比較することで
前記吸着手段が劣化しているか否か判別する如く構成し
たので、ＨＣ濃度検出手段を介して吸着モードを含むＨ
Ｃの挙動を直接的に監視することができて吸着手段の劣
化を精度良く判別することができる。
【０２１７】請求項２項にあっては、少なくとも算出し
た排気ガス量と検出されたＨＣ成分の濃度に基づいて吸
着手段に吸着した推定ＨＣ量を示すＨＣ吸着量推定値を
算出し、少なくとも算出したＨＣ吸着量推定値に基づい
て劣化判別しきい値を算出する如く構成したので、劣化
判別しきい値を適正に算出することができ、よって吸着
手段の劣化を精度良く判別することができる。
【０２１８】請求項３項にあっては、少なくとも算出し
た排気ガス量と検出されたＨＣ成分の濃度と算出した排
気ガス中ＨＣ成分濃度に基づいて前記吸着手段に吸着し
た推定ＨＣ量を示すＨＣ吸着量推定値を算出するように
構成したので、ＨＣ吸着量推定値を適正に算出すること
ができ、それに基づいて劣化判別しきい値を適正に算出
することができ、よって吸着手段の劣化を精度良く判別
することができる。
【０２１９】請求項４項にあっては、吸着手段の温度に
関連するパラメータを算出して劣化判別しきい値を補正
する如く構成したので、温度に依存する吸着手段の劣化
判別しきい値を適正に算出することができ、よって吸着
手段の劣化を精度良く判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一つの実施の形態に係る内燃機関の
排気浄化装置の劣化判別装置を全体的に示す概略図であ
る。
【図２】図１装置中の切り換えバルブの構造を示す部分
説明断面図である。
【図３】図２のIII-III 線拡大説明断面図である。
【図４】図１のIV-IV 線拡大説明断面図である。
【図５】図１装置中のゼオライトからなるＨＣ吸着材
（吸着手段）のＨＣ化合物に対する種別ごとの特性を示
す説明図である。
【図６】図１装置中の電子制御ユニット（ＥＣＵ）の詳
細を示すブロック図である。
【図７】図１装置中のＨＣ吸着材などからなる排気浄化
装置の動作を説明する説明図である。
【図８】この実施の形態に係るＨＣ吸着材の劣化判別手
法が前提とするＨＣ濃度の挙動を示すブロック図であ
る。
【図９】図８に示す手法を前提としてこの実施の形態に
係るＨＣ吸着材の劣化判別でＨＣ吸着材が未劣化と判別
される場合を示す説明タイム・チャートである。
【図１０】図８に示す手法を前提としてこの実施の形態
に係るＨＣ吸着材の劣化判別でＨＣ吸着材が劣化と判別
される場合を示す説明タイム・チャートである。
【図１１】図１に示す装置の劣化判別動作を示すフロー
・チャートである。
【図１２】図１１フロー・チャートの中の温度推定値の
算出作業などを示すサブルーチン・フロー・チャートの
前半部である。
【図１３】図１１フロー・チャートの中の温度推定値の
算出作業などを示すサブルーチン・フロー・チャートの
後半部である。
【図１４】図１２フロー・チャートの中の触媒前排気ガ
ス温度推定値の基本値ｔｍｐｈａｔ．ｅｘｂａｓｅの検
索で使用されるマップ特性を示す説明グラフである。
【図１５】図１２フロー・チャートの中の排気ガス温度
始動後補正係数ｋ．ｔｍｐｅｘの検索で使用されるマッ
プ特性を示す説明グラフである。
【図１６】図１２フロー・チャートの中の触媒温度推定
値ｔｍｐｈａｔ．ｃａｔの算出に用いられる係数の検索
で使用されるテーブル特性を示す説明グラフである。
【図１７】図１２フロー・チャートの中の触媒後排気ガ
ス温度推定値ｔｍｐｈａｔ．ａｃａｔの検索で使用され
るマップ特性を示す説明グラフである。
【図１８】図１２フロー・チャートの中の吸着材温度推
定値ｔｍｐｈａｔ．ｔｒｓの算出に用いられる係数の検
索で使用されるテーブル特性を示す説明グラフである。
【図１９】図１２フロー・チャートの中の吸着材温度推
定値ｔｍｐｈａｔ．ｔｒｓの算出に用いられる係数の検
索で使用されるテーブル特性を示す説明グラフである。
【図２０】図１１フロー・チャートの中の触媒後排気ガ
ス中ＨＣ濃度推定値ｅｘ．ｈｃの算出作業を示すサブル
ーチン・フロー・チャートである。
【図２１】図２０フロー・チャートの中の触媒後排気ガ
ス温度推定値の基本値ｅｘ．ｈｃ．ｂａｓｅの検索で使
用されるマップ特性を示す説明グラフである。
【図２２】図２０フロー・チャートの中のエンジン暖機
係数ｋ．ｅｎｇｔｍｐの検索で使用されるマップ特性を
示す説明グラフである。
【図２３】図２０フロー・チャートの中の触媒浄化率の
検索で使用されるマップ特性を示す説明グラフである。
【図２４】図１１フロー・チャートの中のＨＣ濃度ｔ
ｒ．ｈｃの算出作業を示すサブルーチン・フロー・チャ
ートである。
【図２５】図２４フロー・チャートの中のｔｒｓ．ｈｃ
の検索で使用されるマップ特性を示す説明グラフであ
る。
【図２６】図１１フロー・チャートの中のＨＣ吸着量推
定値ｈｃｍ．ｈａｔの演算作業を示すサブルーチン・フ
ロー・チャートである。
【図２７】図２６フロー・チャートの中のＨＣ密度補正
係数ｋ．ｈｃの検索で使用されるテーブル特性を示す説
明グラフである。
【図２８】図１１フロー・チャートの中の劣化判別しき
い値の検索で使用されるマップ特性を示す説明グラフで
ある。
【図２９】図１１フロー・チャートの中の吸着材パージ
（脱離）判別作業を示すサブルーチン・フロー・チャー
トである。
【図３０】図２９フロー・チャートの中のＥＧＲ流量推
定値ｑ．ｅｇｒの検索で使用されるマップ特性を示す説
明グラフである。
【図３１】図２９フロー・チャートの中のＨＣ密度補正
係数ｋ．ｈｃ．ｅｇｒの検索で使用されるテーブル特性
を示す説明グラフである。
【図３２】図１１フロー・チャートの中の吸着材劣化判
別作業を示すサブルーチン・フロー・チャートである。
【図３３】この発明の第２の実施の形態に係る内燃機関
の排気浄化装置の劣化判別装置を部分的に示す概略図で
ある。
【図３４】この発明の第３の実施の形態に係る内燃機関
の排気浄化装置の劣化判別装置を部分的に示す概略図で
ある。
【図３５】この発明の第４の実施の形態に係る内燃機関
の排気浄化装置の劣化判別装置を部分的に示す概略図で
ある。
【符号の説明】
１０ 内燃機関（エンジン） １２ 吸気管 ３８ 排気管 ３８ａ メイン排気通路 ４０，４２，４４ 触媒装置 ５４ 円筒ケース ５６ バイパス排気通路 ６０ 切り換えバルブ ７４ ＨＣ吸着材（吸着手段） ７６ 孔 ８２ ＥＧＲ通路 ８４ ＥＧＲ制御バルブ １０４ ＨＣセンサ（ＨＣ濃度検出手段） １１４ 電子制御ユニット（ＥＣＵ） １４４ 警告灯 ２００，３００，４００ 温度センサ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｎ 3/36 Ｆ０１Ｎ 3/36 Ｃ (72)発明者 佐藤 正浩 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 岩城 喜久 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA11 AA17 AA23 AA24 AA28 AB03 AB10 BA03 BA14 BA15 BA19 BA31 BA33 BA34 CA12 CA13 CA26 CB02 CB03 CB05 CB06 CB07 DA01 DA02 DA03 DA05 DA07 DB06 DB08 DB10 DB13 DC07 EA01 EA06 EA07 EA16 EA17 EA18 EA21 EA23 EA26 EA30 EA31 EA33 EA34 FA02 FA04 FA11 FA12 FA13 FA14 FB02 FB10 FB11 FB12 FC02 FC07 GA20 GB01Y GB09Y GB10Y GB16Y HA08 HA12 HA19 HA36 HA37 HA38 HA42 HA47 HB03 HB05

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の排気管から分岐し、切り換え
    バルブを介して開閉されると共に、その下流の合流点で
    前記排気管に再び合流するバイパス排気通路に設けられ
    た吸着手段を備え、前記バイパス排気通路を開放して機
    関始動時の排気ガスを流入させ、排気ガス中のＨＣ成分
    を前記吸着手段に吸着させ、次いで前記排気通路を閉鎖
    して吸着させたＨＣ成分を脱離させると共に、脱離させ
    たＨＣ成分を触媒装置の上流側に供給して浄化する排気
    浄化装置の劣化判別装置において、 ａ．前記バイパス排気通路において前記吸着手段あるい
    はその下流に配置されて前記ＨＣ成分の濃度を検出する
    ＨＣ濃度検出手段、 ｂ．前記検出されたＨＣ成分の濃度が前記排気ガスの流
    入が開始してから所定値を超えるまでの時間を計測する
    時間計測手段、 および ｃ．前記計測された時間を劣化判別しきい値と比較して
    前記吸着手段が劣化しているか否か判別する吸着手段劣
    化判別手段、を備えたことを特徴とする内燃機関の排気
    浄化装置の劣化判別装置。
  2. 【請求項２】 前記吸着手段劣化判別手段は、 ｄ．前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手
    段、 および ｅ．少なくとも前記検出された運転状態の中の機関回転
    数と機関負荷に基づいて前記吸着手段に流入する排気ガ
    ス量を算出し、少なくとも算出した排気ガス量と前記検
    出されたＨＣ成分の濃度に基づいて前記吸着手段に吸着
    した推定ＨＣ量を示すＨＣ吸着量推定値を算出するＨＣ
    吸着量推定値算出手段、を備え、少なくとも前記算出さ
    れたＨＣ吸着量推定値に基づいて前記劣化判別しきい値
    を算出することを特徴とする請求項１項記載の内燃機関
    の排気浄化装置の劣化判別装置。
  3. 【請求項３】 前記ＨＣ吸着量推定値算出手段は、さら
    に、 ｆ．少なくとも前記検出された運転状態の中の機関回転
    数と機関負荷に基づいて排気ガス中の推定ＨＣ成分濃度
    を示す排気ガス中ＨＣ濃度推定値を算出する排気ガス中
    ＨＣ濃度推定値算出手段、を備え、少なくとも前記算出
    した排気ガス量と前記検出されたＨＣ成分の濃度と前記
    算出された排気ガス中ＨＣ成分濃度に基づいて前記ＨＣ
    吸着量推定値を算出することを特徴とする請求項２項記
    載の内燃機関の排気浄化装置の劣化判別装置。
  4. 【請求項４】 前記吸着手段劣化判別手段は、 ｇ．前記吸着手段の温度に関連するパラメータを算出す
    る温度パラメータ算出手段、を備え、前記された温度パ
    ラメータに応じて前記劣化判別しきい値を補正すること
    を特徴とする請求項１項から３項のいずれかに記載の内
    燃機関の排気浄化装置の劣化判別装置。
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