JPH1193645A - 排気浄化装置の故障診断装置 - Google Patents

排気浄化装置の故障診断装置

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JPH1193645A
JPH1193645A JP9255693A JP25569397A JPH1193645A JP H1193645 A JPH1193645 A JP H1193645A JP 9255693 A JP9255693 A JP 9255693A JP 25569397 A JP25569397 A JP 25569397A JP H1193645 A JPH1193645 A JP H1193645A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、精度の高い温度センサを用いるこ
となく、吸着材の故障や劣化等を正確に検出することが
できる技術を提供することを課題とする。 【解決手段】 排気通路を流れる排気を浄化する浄化触
媒と、この浄化触媒に直列に配置された吸着手段と、浄
化触媒あるいは吸着手段の温度を検出する温度検出手段
と、吸着手段に排気を通過させているときの温度検出手
段の検出温度に基づいて吸着手段の故障を判定する故障
判定手段とを備えた排気浄化装置の故障診断装置であ
り、吸着手段に流入する排気が酸素過剰状態にあること
を条件に前記吸着手段の故障判定を行うことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関から排出
される排気を浄化する排気浄化装置の故障診断を行う技
術に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車等の内燃機関では、排出される排
気ガス、例えば、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（Ｎ
ＯX）、及び炭化水素（ＨＣ）等の成分を大気に放出す
る前に浄化すべく、白金やパラジウム等の貴金属を触媒
として担持した触媒装置を排気系に備えている。
【０００３】前記触媒装置は、例えば、排気ガスに含ま
れるＨＣ及びＣＯを排気ガス中の酸素Ｏ2と反応させて
Ｈ2Ｏ及びＣＯ2へ酸化すると同時に、排気ガス中のＮＯ
Xを排気ガス中のＨＣ及びＣＯと反応させてＨ2Ｏ、ＣＯ
2、Ｎ2へ還元する。
【０００４】ところで、内燃機関の始動時には、内燃機
関の始動性を向上させるために機関空燃比が理論空燃比
より低い空燃比（リッチ側）とされ、さらに内燃機関の
温度が低く燃焼が不安定になるため、未燃炭化水素（Ｈ
Ｃ）等の未燃ガス成分が比較的多量に排出される。しか
し、前記したような触媒装置は、内燃機関が冷間始動さ
れた時のように所定温度未満では、触媒物質が未活性状
態にあるため、排気ガス中に含まれる多量の未燃ガス成
分を除去しきれないという問題がある。
【０００５】これに対し、所定温度未満では未燃ガス成
分を吸着し、所定温度以上では吸着した未燃ガス成分を
脱離する吸着材を、触媒装置の上流に設けた排気浄化装
置が知られている。この排気浄化装置は、触媒装置が未
活性状態にあるときは、前記吸着材で未燃ガス成分を吸
着し、触媒装置が活性化した後は、前記内燃機関から排
出される排気ガス及び前記吸着材から脱離した未燃ガス
成分を前記触媒装置にて浄化するというものである。
【０００６】上記したような排気浄化装置では、吸着材
の故障や劣化等により吸着性能が低下すると、排気ガス
中に含まれる未燃ガス成分が吸着材に吸着されず、大気
中に放出される虞がある。このため、排気浄化装置で
は、吸着材の故障や劣化等を精度良く検出し、吸着材の
異常に起因する排気エミッションの悪化を防止すること
も重要である。
【０００７】このような要求に対し、特開平８−９３４
５８号公報等に記載された排気浄化装置が知られてい
る。この排気浄化装置は、吸着材に未燃ガス成分を吸着
させる吸着行程における吸着材の昇温速度、あるいは吸
着材に吸着された未燃ガス成分を脱離させる脱離行程に
おける吸着材の昇温速度に基づいて、吸着材の故障判定
を行うというものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、吸着材に未
燃ガス成分が吸着される際、吸着熱が発生し、この吸着
熱により吸着材の温度が上昇するが、活性炭等の多孔質
からなる吸着材に未燃ガス成分を吸着する場合は、未燃
ガス成分と吸着材との相互作用が弱く特殊な化学結合が
発生しない物理吸着となるので、吸着熱の発生量が微少
である。
【０００９】このため、上記したような排気浄化装置で
は、吸着材の温度変化を判別し難く、誤診断を招く虞が
ある。そして、吸着材が故障しているにも関わらず正常
であると誤診断した場合には、所望の浄化特性を実現す
ることができず、排気エミッションが悪化する。また、
このような誤診断を防止するためには、精度の高い温度
センサが必要となる。
【００１０】本発明は、前記問題点に鑑みてなされたも
のであり、精度の高い温度センサを用いることなく、吸
着材の故障や劣化等を正確に検出することができる技術
を提供し、排気エミッションの悪化を防止することを目
的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために以下のような手段を採用した。すなわち、
本発明にかかる排気浄化装置の故障診断装置は、内燃機
関の排気通路に設けられた浄化触媒と、この浄化触媒と
直列に設けられ排気中の未燃ガス成分を吸着する吸着手
段と、前記浄化触媒あるいは前記吸着手段の温度を検出
する温度検出手段と、前記吸着手段に排気を通過させて
いるときの前記温度検出手段の検出温度に基づいて前記
吸着手段の故障を判定する故障判定手段とを備えた排気
浄化装置の故障診断装置であり、前記故障判定手段は、
前記吸着手段に流入する排気が酸素過剰状態にあること
を条件に前記吸着手段の故障判定を行うことを特徴とす
る。
【００１２】このように構成された故障診断装置では、
故障判定手段は、排気中の未燃ガス成分を吸着すべく吸
着手段に排気を通過させているとき、または、吸着手段
に吸着されている未燃ガス成分を吸着手段から脱離すべ
く吸着手段に排気を通過させているときであって、前記
排気が酸素過剰状態にあるときに、前記温度検出手段の
検出温度に基づいて前記吸着手段の故障を判定する。
【００１３】この場合、前記吸着手段あるいは前記浄化
触媒では、酸素過剰雰囲気になるので、吸着手段もしく
は浄化触媒と未燃ガス成分との反応が促進され、その結
果、吸着手段もしくは浄化触媒において明確な温度変化
が表れる。
【００１４】例えば、前記吸着手段が正常であり、所定
量の未燃ガス成分を吸着及び脱離することが可能な状態
にあれば、吸着時あるいは脱離時において前記未燃ガス
成分が酸素過剰雰囲気の排気ガスに曝されるため、吸着
の安定化による吸着熱量の増加、あるいは脱離した未燃
ガス成分の燃焼促進による燃焼温度の上昇等が図られ
る。一方、前記吸着手段が異常であり、所定量の未燃ガ
ス成分を吸着及び脱離することが不可能な状態にあれ
ば、吸着熱量の低下や燃焼温度の低下等を招く。
【００１５】このように、前記吸着手段の正常時と異常
時とでは、吸着手段や浄化触媒における温度差が明確に
なり、精度の高い温度センサでなくとも検出することが
できる。
【００１６】尚、上記したような酸素過剰状態として
は、前記内燃機関に対する燃料供給が停止されている状
態、または、前記内燃機関で燃焼される混合気の空燃比
が酸素過剰雰囲気にある状態等を例示することができ
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる故障診断装
置の実施の形態について図面に基づいて説明する。図１
は、本発明に係る排気浄化装置の故障診断装置を適用す
る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。
【００１８】図１は、本発明を適用する内燃機関の概略
構成を示す図であり、同図に示す内燃機関は、４サイク
ルの４気筒内燃機関１である。この内燃機関１には、吸
気枝管２と排気枝管１２とが接続される。そして、前記
吸気枝管２は、サージタンク３に接続され、このサージ
タンク３は、吸気管４を介してエアクリーナボックス５
に接続される。
【００１９】続いて、前記吸気管４には、図示しないア
クセルペダルと連動して、前記吸気管４内を流れる吸気
流量を調節するスロットル弁６が設けられ、このスロッ
トル弁６には、このスロットル弁６が全閉状態のときに
オン信号を出力し、全閉以外の状態のときにオフ信号を
出力するアイドルスイッチ７が取り付けられる。
【００２０】さらに、前記吸気管４には、この吸気管４
内を流れる吸入空気質量に対応した電気信号を出力する
エアフローメータ８が取り付けられ、前記サージタンク
３には、サージタンク３内の圧力に応じた電気信号を出
力するバキュームセンサ３８が取り付けられる。
【００２１】また、前記吸気枝管２の各枝管には、燃料
噴射弁１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ（以下、燃料噴
射弁１０と総称する）が取り付けられ、これらの燃料噴
射弁１０は、燃料分配管９と接続される。前記燃料分配
管９は、図示しない燃料ポンプより圧送された燃料を各
燃料噴射弁１０に分配する。
【００２２】そして、前記燃料噴射弁１０は、駆動回路
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ（以下、駆動回路１１
と総称する）と接続され、これら駆動回路１１からの駆
動電流が印加されたときに開弁し、前記燃料分配管９よ
り供給された燃料を前記吸気枝管２内に噴射する。
【００２３】一方、前記排気枝管１２は、排気管１３に
接続され、この排気管１３は、下流にて図示しないマフ
ラに接続される。そして、前記排気管１３の途中には、
吸着筒１４と、この吸着筒１４より下流に位置し排気管
１３内を流れる排気ガス中のＮＯX、ＨＣ、ＣＯ等の成
分を浄化する排気浄化触媒１５とが設けられる。
【００２４】ここで、前記吸着筒１４は、図２に示すよ
うに、内部が二本の流路Ａ、Ｂに分割されており、流路
Ａには、本発明に係る吸着手段としての吸着材、例え
ば、ゼオライト系の吸着材２２が設けられている。この
吸着材２２は、所定温度未満では排気ガス中の未燃ＨＣ
を吸着し、所定温度以上では吸着していた未燃ＨＣを脱
離する。
【００２５】また、吸着筒４の入口部分には、流路Ａと
流路Ｂとを選択的に開閉するバイパスバルブ２３が取り
付けられている。このバイパスバルブ２３は、支点２９
を中心に回動する梃子２５と接続される。そして、前記
梃子２５の吸着材側の端部が押し下げられると、それに
応じてバイパスバルブ側の端部が押し上げられ、その結
果、前記バイパスバルブ２３は、流路Ｂを導通させると
同時に流路Ａを遮断する。一方、前記梃子２５の吸着材
側の端部が引っ張り上げられると、それに応じてバイパ
スバルブ側の端部が押し下げられ、その結果、前記バイ
パスバルブ２３は、流路Ａを導通させると同時に流路Ｂ
を遮断する。
【００２６】続いて、前記吸着筒４の外部には、前記梃
子２５を駆動するアクチュエータ２４が配置されてい
る。このアクチュエータ２４は、筐体２４ａ内を２つの
空間部２４ｂ、２４ｄに分割するように、その周縁が前
記筐体２４ａ内の側壁に固定されたダイヤフラム２４ｃ
を備えるとともに、このダイヤフラム２４ｃを軸方向に
貫通するシャフト２４ｅを進退自在に保持する。
【００２７】前記シャフト２４ｅは、前記ダイヤフラム
２４ｃに固定され、前記ダイヤフラム２４ｃの動作に連
動して進退する。さらに、前記シャフト２４ｅの先端
は、前記筐体２４ａの外部へ突出し、その端部が前記梃
子２５の吸着材側端部に接続される。
【００２８】また、前記筐体２４ａ内の２つの空間部２
４ｂ、２４ｄのうち、前記シャフト２４ｃの基端側に位
置する空間部２４ｂには、前記シャフト２４が進出する
よう前記ダイヤフラム２３を付勢するスプリング２４ｆ
が内装される。
【００２９】そして、前記空間部２４ｂは、負圧通路２
６を介して三方切換弁（ＶＳＶ）２０に接続される。こ
のＶＳＶ２０には、前記負圧通路２６の他に、吸気負圧
通路２７と大気圧通路２８とが接続される。前記吸気負
圧通路２７は、前記スロットル弁６下流の吸気管４に接
続され、前記吸気管４内で発生する吸気管負圧を前記Ｖ
ＳＶ２０へと導く。そして、前記吸気負圧通路２７の途
中には、前記吸気管４から前記吸気負圧通路２７へ導入
される吸気管負圧を一定圧に調整する調圧弁２１が設け
られる。一方、前記大気圧通路２８は、大気中に開口端
を有し、大気圧を前記ＶＳＶ２０へと導く。
【００３０】ここで、前記ＶＳＶ２０は、前記負圧通路
２６及び前記吸気負圧通路２７の導通（前記大気圧通路
２８の閉塞）と、前記負圧通路２６及び前記大気圧通路
２８の導通（前記吸気負圧通路２７の閉塞）とを切り換
える弁体２０ａ、及び前記弁体２０ａを駆動するソレノ
イド２０ｂを備える。
【００３１】前記ソレノイド２０ｂは、前記負圧通路２
６及び前記吸気負圧通路２７の導通時間と前記負圧通路
２６及び前記大気圧通路２８の導通時間との比率に相当
するデューティ比を有する駆動パルス信号が印加される
と、この駆動パルス信号に従って前記弁体２０ａを駆動
し、前記負圧通路２６及び前記吸気負圧通路２７の導通
と、前記負圧通路２６及び前記大気圧通路２８の導通と
を切り換える。
【００３２】尚、前記ソレノイド２０ｂは、デューティ
比：１００％の駆動パルス信号が印加されたときに、前
記負圧通路２６と前記吸気負圧通路２７との導通状態
（前記大気圧通路２８の閉塞状態）を維持すべく前記弁
体２０ａを駆動し、デューティ比：０％の駆動パルス信
号が印加されたときに、前記負圧通路２６と前記大気圧
通路２８との導通状態（前記吸気負圧通路２７の閉塞状
態）を維持すべく前記弁体２０ａを駆動するものとす
る。
【００３３】そして、デューティ比：１００％の駆動パ
ルス信号がＶＳＶ２０に印加され、前記吸気負圧通路２
７及び前記負圧通路２６が導通されると、前記サージタ
ンク３内で発生した吸気管負圧が調圧弁２１及びＶＳＶ
２０を経てアクチュエータ２４の空間部２４ｂに導入さ
れる。このとき、前記空間部２４ｂの負圧が前記スプリ
ング２４ｆの付勢力より大きければ、前記ダイヤフラム
２４ｃは、図３に示すように、前記空間部２４ｂ側へ吸
引され、これに伴って前記シャフト２４ｅが退行し、前
記梃子２５の吸着材側端部を引っ張り上げる。この結
果、前記梃子２５のバイパスバルブ側端部が押し下げら
れ、前記バイパスバルブ２３が吸着筒１４内の流路Ａを
開放するとともに流路Ｂを閉塞する。
【００３４】一方、デューティ比：０％の駆動パルス信
号がＶＳＶ２０に印加され、前記大気圧通路２８及び前
記負圧通路２６が導通されると、前記大気圧通路２８の
開口端から導入される大気が前記ＶＳＶ２０を経てアク
チュエータ２４の空間部２４ｂに導入される。このと
き、前記空間部２４ｂの負圧が前記スプリング２４ｆの
付勢力よりも小さくなるため、前記ダイヤフラム２４ｃ
は、前述の図２に示すように、前記スプリング２４ｆに
より空間部２４ｄ側へ付勢され、これに伴って前記シャ
フト２４ｅが進出し、前記梃子２５の吸着材側端部を押
し下げる。この結果、前記梃子２５のバイパスバルブ側
端部が引っ張り上げられ、前記バイパスバルブ２３が吸
着筒１４内の流路Ａを閉塞するとともに流路Ｂを開放す
る。
【００３５】ここで図１に戻り、前記吸着材１４より上
流の排気管１３には、排気管１３内を流れる排気ガスの
空燃比に対応した電圧を出力する空燃比センサ１６が取
り付けられ、前記排気浄化触媒１５の出口部分には、排
気浄化触媒１５を通過した排気ガスの温度に対応した電
気信号を出力する排気温度センサ３０が取り付けられ
る。
【００３６】前記排気温度センサ３０は、本発明にかか
る温度検出手段の一例であり、この排気温度センサ３０
により検出された排気ガス温度は、排気浄化触媒１５の
温度の代替値として使用される。また、吸着材２２や排
気浄化触媒１５の温度を検出する方法としては、吸着材
２２や排気浄化触媒１５自体の温度を直接検出する方法
や、内燃機関の運転状態（例えば、吸入空気量、負荷、
回転数、空燃比等）から間接的に推定する方法でも構わ
ない。
【００３７】次に、前記内燃機関１には、図示しないク
ランクシャフトが所定角度（例えば、３０度）回転する
都度、電気信号を出力するクランクポジションセンサ１
７と、冷却水の温度に対応した電気信号を出力する水温
センサ１８とが取り付けられる。
【００３８】そして、前記クランクポジションセンサ１
７と水温センサ１８と前記アイドルスイッチ７と前記エ
アフローメータ８と前記バキュームセンサ３８と前記空
燃比センサ１６と前記排気温度センサ３０は、それぞれ
電気配線を介してエンジンコントロール用の電子制御ユ
ニット（Electronic Control Unit：ＥＣＵ）１９に接
続され、各センサの出力信号が前記ＥＣＵ１９に入力さ
れるようになっている。
【００３９】前記ＥＣＵ１５は、前記した各センサから
の出力信号をパラメータとして内燃機関１の運転状態を
判定し、その運転状態に応じて燃料噴射制御、吸着筒の
流路切換制御等の各種制御、及び本発明の要旨となる吸
着材２２の異常判定制御を実行する。
【００４０】ここで、前記ＥＣＵ１９は、図４に示すよ
うに、双方向性バス３１により相互に接続された、ＣＰ
Ｕ３２とＲＯＭ３３とＲＡＭ３４と入力ポート３５と出
力ポート３６とを備えるとともに、前記入力ポート３５
に接続されたＡ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ）３７を備え
る。
【００４１】前記入力ポート３５は、アイドルスイッチ
７とクランクポジションセンサ１７とからの信号を入力
し、これらの信号をＣＰＵ３２あるいはＲＡＭ３４へ送
信する。さらに、前記入力ポート３５は、エアフローメ
ータ８と空燃比センサ１６と水温センサ１８と排気温度
センサ３０とバキュームセンサ３８とからの信号をＡ／
Ｄコンバータ３７を介して入力し、これらの信号をＣＰ
Ｕ３２あるいはＲＡＭ３４へ送信する。
【００４２】前記出力ポート３６は、前記ＣＰＵ３２か
らの制御信号を駆動回路１１あるいはＶＳＶ２０へ出力
する。前記ＲＯＭ３３は、各燃料噴射弁７の燃料噴射量
を決定するための燃料噴射量制御ルーチン、各燃料噴射
弁７の燃料噴射時期を決定するための燃料噴射時期制御
ルーチン、バイパスバルブ２３を制御するためのバイパ
スバルブ制御ルーチン、あるいは吸着材２２の異常を判
定するための吸着材異常判定ルーチン等のアプリケーシ
ョンプログラムと、各種の制御マップを格納する。
【００４３】前記制御マップは、例えば、内燃機関１の
運転状態と燃料噴射量との関係を示す燃料噴射量制御マ
ップ、内燃機関１の運転状態と燃料噴射時期との関係を
示す燃料噴射時期制御マップ、内燃機関始動時の冷却水
の温度と始動時から浄化触媒１５が活性化するまでにか
かる時間（以下、触媒活性時間と記す）との関係を示す
活性判定制御マップ、内燃機関１の運転状態とＶＳＶ制
御用のデューティ比との関係を示すＶＳＶ制御マップ等
である。
【００４４】また、ＲＯＭ３３は、内燃機関始動時の冷
却水の温度と第１の判定用積算吸入空気量との関係を示
す第１の脱離判定制御マップを記憶している。ここでい
う第１の判定用積算吸入空気量とは、内燃機関始動時か
ら吸着材２２が所定の温度（吸着材２２に吸着された未
燃ガス成分が脱離し始める温度）に昇温するまでの間
に、内燃機関１が吸入するであろう空気量である。
【００４５】さらに、ＲＯＭ３３は、内燃機関始動時の
冷却水の温度と第２の判定用積算吸入空気量との関係を
示す第２の脱離判定制御マップを記憶している。前記第
２の判定用積算吸入空気量は、内燃機関始動時から吸着
材２２が所定の温度（吸着材２２に吸着された未燃ガス
成分が脱離し終わる温度）に昇温するまでの間に、内燃
機関１が吸入するであろう空気量である。
【００４６】続いて、前記ＲＡＭ３４は、各センサから
の出力信号やＣＰＵ３２の演算結果等を格納する。前記
演算結果は、例えば、クランクポジションセンサ１７の
出力信号より算出される機関回転数である。そして、各
センサからの出力信号やＣＰＵ３２の演算結果等は、ク
ランクポジションセンサ１７が信号を出力する都度、最
新のデータに書き換えられる。
【００４７】さらに、前記ＲＡＭ３４には、排気浄化触
媒１５が活性化しているか否かを識別する活性判定フラ
グ（活性時：１、未活性時：０）と、内燃機関１を搭載
する車両が減速状態にあり且つ内燃機関１に対する燃料
供給が停止されている状態、所謂、減速フューエルカッ
ト実行状態にあるか否かを識別する減速フューエルカッ
ト判定フラグ（減速フューエルカット実行時：１、減速
フューエルカット非実行時：０）と、吸着材２２の脱離
処理が完了したか否かを識別する脱離完了フラグ（脱離
完了時：１、脱離未完了時：０）と、吸着材２２の劣化
判定が終了したか否かを識別する劣化判定終了フラグ
（劣化判定終了時：１、劣化判定未終了時：０）等の各
種フラグを記憶する領域が設定されている。
【００４８】次に、前記ＣＰＵ３２は、前記ＲＯＭ３３
に記憶されたアプリケーションプログラムに従って動作
し、ＲＡＭ３４に記憶された前記各センサの出力信号よ
り内燃機関１の運転状態を判定し、その運転状態と各制
御マップとから燃料噴射量、燃料噴射時期、ＶＳＶ制御
用デューティ比等を算出する。そして、ＣＰＵ３２は、
算出した燃料噴射量、燃料噴射時期、ＶＳＶ制御用デュ
ーティ比に従って、駆動回路１１及びＶＳＶ２０を制御
する。
【００４９】前記ＣＰＵ３２は、バイパスバルブ２３を
制御するにあたり、内燃機関１の始動時に、水温センサ
１８の出力信号を入力し、前記出力信号とＲＯＭ３３の
活性判定制御マップとから触媒活性時間を算出する。続
いて、ＣＰＵ３２は、前記触媒活性時間が零であるか否
かを判別する。
【００５０】前記触媒活性時間が零である場合、ＣＰＵ
３２は、前記排気浄化触媒１５が活性状態にあると判定
し、ＲＡＭ３４の活性判定フラグ記憶領域に“１”を書
き込む。続いて、ＣＰＵ３２は、デューティ比：０％に
相当する駆動パルスをＶＳＶ２０に印加し、吸着筒１４
内の流路Ｂを導通させるとともに、流路Ａを閉塞する。
このとき、内燃機関１から排出された排気ガスは、吸着
筒１４内の流路Ｂを経て排気浄化触媒１５に流れ込み、
排気浄化触媒１５にて排気ガス中の未燃ガス成分が浄化
される。
【００５１】一方、前記触媒活性時間が零でない場合、
ＣＰＵ３２は、前記排気浄化触媒１５が未活性状態にあ
ると判定し、ＲＡＭ３４の活性判定フラグ記憶領域に
“０”を書き込む。続いて、ＣＰＵ３２は、前記触媒活
性時間をＲＡＭ３４の所定領域に書き込み、内燃機関１
の始動時からの運転時間を計時するタイマを起動する。
【００５２】そして、ＣＰＵ３２は、ＲＯＭ３３の第１
及び第２の脱離判定制御マップへアクセスし、前記水温
センサ１８の出力信号に対応する第１及び第２の判定用
積算吸入空気量を算出し、ＲＡＭ３４の所定領域に書き
込む。
【００５３】続いて、ＣＰＵ３２は、デューティ比：１
００％に相当する駆動パルスをＶＳＶ２０に印加し、吸
着筒１４内の流路Ａを導通させるとともに、流路Ｂを閉
塞する。このとき、内燃機関１から排出された排気ガス
は、吸着筒１４内の吸着材２２を経て排気浄化触媒１５
へ流れ込むことになり、排気ガス中の未燃ガス成分が吸
着筒１４に吸着される。
【００５４】その後、前記タイマの計時時間が前記触媒
活性時間に達すると、ＣＰＵ３２は、ＲＡＭ３４の活性
判定フラグを“０”から“１”へ書き換え、次いでＶＳ
Ｖ２０にデューティ比：０％に相当する駆動パルスを印
加する。このとき、吸着筒１４内の流路Ｂが導通すると
ともに、流路Ａが閉塞され、内燃機関１から排出された
排気ガスが吸着筒１４内の流路Ｂを経て排気浄化触媒１
５に流れ込む。この結果、排気浄化触媒１５にて排気ガ
ス中の未燃ガス成分が浄化される。
【００５５】ここで、吸着筒１４は、流路Ａが導通して
いるときは排気ガスの熱を直接受けて昇温し、流路Ａが
閉塞しているときは流路Ｂを流れる排気ガスの熱を吸着
筒１４の構成部材により伝熱されて昇温する。そして、
ＣＰＵ３２は、始動時からの吸入空気量の積算値が前記
ＲＡＭ３４に記憶された第１の判定用積算吸入空気量に
達すると、吸着材２２の温度が未燃ガス成分を脱離し始
める温度まで昇温したとみなす。
【００５６】前記吸着材２２の温度が未燃ガス成分を脱
離し始める温度まで昇温したと判定した場合、ＣＰＵ３
２は、吸着材２２から脱離した未燃ガス成分を排気浄化
触媒１５にて燃焼及び浄化すべく、デューティ比：１０
０％に相当する駆動パルスをＶＳＶ２０に印加する。こ
のとき、吸着筒１４内の流路Ａが導通するとともに、流
路Ｂが閉塞され、内燃機関１から排出された排気ガスが
吸着筒１４内の吸着材２２を経て排気浄化触媒１５へ流
れ込むことになる。この結果、吸着材２２から脱離した
未燃ガス成分は、排気ガスとともに排気浄化触媒１５に
流れ込み、排気浄化触媒１５にて燃焼及び浄化される。
【００５７】上記したように流路Ａが導通した状態で
は、吸着材２２は、排気ガスの熱を直接受けて昇温す
る。そして、ＣＰＵ３２は、始動時からの吸入空気量の
積算値が前記ＲＡＭ３４に記憶された第２の判定用積算
吸入空気量に達すると、吸着材２２の温度が未燃ガス成
分を脱離し終わる温度まで昇温したとみなす。
【００５８】前記吸着材２２の温度が未燃ガス成分を脱
離し終わる温度まで昇温したと判定した場合、ＣＰＵ３
２は、ＲＡＭ３４の脱離完了フラグ記憶領域に“１”を
書き込んだ後、デューティ比：０％に相当する駆動パル
スをＶＳＶ２０に印加し、吸着筒１４内の流路Ａを閉塞
するとともに流路Ｂを導通させる。
【００５９】また、前記ＣＰＵ３２は、吸着材２２に吸
着されていた未燃ガス成分を脱離及び浄化する、所謂脱
離行程において、排気浄化触媒１５に流入する排気ガス
中の酸素濃度が高いときに、吸着材２２の劣化判定を行
う。詳しくは、ＣＰＵ３２は、脱離行程時に、内燃機関
１の運転状態が排気ガス中の酸素濃度を高めるような運
転状態にあれば、脱離行程開始時の排気温度センサ３０
の出力信号値を入力し、この出力信号値を第１の温度ｔ
ｅｍｐＢ0としてＲＡＭ３４の所定領域に記憶する。次
いで、ＣＰＵ３２は、脱離行程開始時点から所定時間経
過後に排気温度センサ３０の出力信号値を入力し、この
出力信号値を第２の温度ｔｅｍｐＢ1としてＲＡＭ３４
の所定領域に記憶する。そして、ＣＰＵ３２は、前記第
２の温度ｔｅｍｐＢ1と前記第１の温度ｔｅｍｐＢ0とを
比較する。
【００６０】ここで、吸着材２２が正常であり、吸着材
２２に未燃ガス成分を吸着させる、所謂吸着行程におい
て排気ガス中の未燃ガス成分が吸着材２２に吸着された
場合は、その後の脱離行程において、吸着材２２に吸着
されていた未燃ガス成分が脱離し、排気浄化触媒１５に
おいて燃焼されるため、排気浄化触媒１５を通過した排
気ガスの温度が上昇する。その際、排気ガス中の酸素濃
度を高くすることにより、排気浄化触媒１５内での未燃
ガス成分の燃焼が促進され、排気ガス温度の上昇率が高
くなる。
【００６１】一方、吸着材２２が劣化あるいは故障して
おり、吸着材２２に吸着される未燃ガス成分の量が減少
した場合は、脱離行程の初期の時点では、吸着材２２に
吸着されていた少量の未燃ガス成分が燃焼するため、正
常時と略同一の温度となるが、吸着材２２に吸着されて
いた未燃ガス成分が脱離し終わり、それらの未燃ガス成
分が排気浄化触媒１５で燃焼し終わると、排気ガスの温
度が吸着材２２や排気浄化触媒１５等に吸収されるた
め、排気浄化触媒１５を通過した排気ガスの温度が低下
する。
【００６２】従って、前記第１の温度ｔｅｍｐＢ0と前
記第２の温度ｔｅｍｐＢ1とを比較した場合、第２の温
度ｔｅｍｐＢ1が第１の温度ｔｅｍｐＢ0より大きい値で
あれば、吸着材２２が正常であり、第２の温度ｔｅｍｐ
Ｂ1が第１の温度ｔｅｍｐＢ0以下であれば、吸着材２２
が異常であると判定することができる。
【００６３】ところで、上記した判定方法では、排気温
度センサ３０等の経時変化により排気温度センサ３０の
出力特性が変化した場合や、排気温度センサ３０を構成
する部品の初期公差等により排気温度センサ３０の出力
信号値がばらついた場合等に、吸着材２２が正常に機能
しているにもかかわらず、吸着材２２が異常であると判
定される可能性がある。また、第２の温度ｔｅｍｐＢ1
の計測時期を一時期に特定した場合には、内燃機関１の
運転状態の変化等により計測時の温度が特異な値となる
ことも考えられる。
【００６４】そこで、本実施の形態では、図５に示すよ
うに、経時変化と初期公差とを考慮した判定基準値を設
定すべく第１の温度ｔｅｍｐＢ0から所定値Ｋを減算し
た値を判定基準値ｔｅｍｐｒｅｆとして設定し、第２の
温度ｔｅｍｐＢ1が前記判定基準値ｔｅｍｐｒｅｆ以下
となる状態が所定時間継続した場合に、吸着材２２が異
常であると判定するようにした。
【００６５】また、排気ガス中の酸素濃度を高めるよう
な運転状態としては、減速フューエルカット処理実行状
態、内燃機関１で燃焼される混合気中の酸素濃度が高い
状態、あるいは内燃機関１がアイドル状態にあるときに
排気浄化触媒１５の上流で排気ガス中に二次空気を混合
した状態等が考えられる。
【００６６】本実施の形態では、ＣＰＵ３２は、脱離行
程時に内燃機関１が減速フューエルカット処理実行状態
となった場合、例えば、図６に示すように、浄化触媒１
５が活性化し（活性判定フラグがオン状態となり）、吸
着材２２の温度が所定温度まで昇温した際に、内燃機関
１を搭載する車両の走行速度が減速状態となり、減速フ
ューエルカット処理が実行されると（減速フューエルカ
ット判定フラグがオン状態）、ＶＳＶ２０を駆動して吸
気負圧通路２７と負圧通路２６とを導通させ、吸着材２
２の脱離を開始するとともに、上記した劣化判定処理を
実行する。
【００６７】また、ＣＰＵ３２は、脱離行程時に内燃機
関１が減速フューエルカット処理実行状態とならない場
合、例えば、図７に示すように、浄化触媒１５が活性化
し、吸着材２２の温度が所定温度まで昇温した際に、前
記車両の走行速度が略一定状態となり、減速フューエル
カット処理が実行されなければ（減速フューエルカット
判定フラグがオフ状態ならば）、内燃機関１で燃焼され
る混合気中の酸素濃度を高めるべく燃料噴射量を減量補
正する（混合気の空燃比：Ａ／Ｆをリーン状態とすべく
燃料噴射量を補正する）。そして、ＣＰＵ３２は、混合
気の空燃比をリーン状態とすべく制御を開始した時点か
ら所定時間ｔ経過後に、ＶＳＶ２０を駆動して吸気負圧
通路２７と負圧通路２６とを導通させ、吸着材２２の脱
離を開始するとともに、上記した劣化判定処理を実行す
る。
【００６８】ここで、前記所定時間ｔは、リーン状態と
なった混合気が内燃機関１で燃焼され、吸着材２２へ流
れ着くまでに要する時間である。この所定時間ｔは、内
燃機関１の吸入空気量や機関回転数等のパラメータに応
じて変化するので、前記したようなパラメータと所定時
間ｔとの関係を示すマップを予めＲＯＭ３３に記憶する
ようにしてもよい。
【００６９】このように、ＣＰＵ３２と、ＲＯＭ３３の
アプリケーションプログラム及び制御マップとは、本発
明に係る故障判定手段を実現する。以下、本実施の形態
の作用及び効果について説明する。
【００７０】ＣＰＵ３２は、未燃ガス成分の吸着処理を
終了した後に、図８に示すようなバイパスバルブ制御ル
ーチンを実行する。このバイパスバルブ制御ルーチンに
おいて、ＣＰＵ３２は、先ずＳ８０１にてＲＡＭ３４の
脱離完了フラグ記憶領域へアクセスし、脱離完了フラグ
が“０”であるか否かを判別する。
【００７１】前記Ｓ８０１にいて脱離完了フラグが
“１”であると判定した場合は、ＣＰＵ３２は、Ｓ８１
０へ進み、デューティ比：０％に相当する駆動パルスを
ＶＳＶ２０に印加し、吸着筒１４内の流路Ａを閉塞する
とともに流路Ｂを導通させる。
【００７２】一方、前記Ｓ８０１において、脱離完了フ
ラグが“０”であると判定した場合は、ＣＰＵ３２は、
Ｓ８０２へ進み、ＲＡＭ３３の活性判定フラグ記憶領域
へアクセスし、活性判定フラグが“１”であるか否かを
判別する。
【００７３】前記Ｓ８０２において、活性判定フラグが
“１”であると判定した場合は、ＣＰＵ３２は、Ｓ８０
３へ進み、内燃機関１が始動されてから現時点までに内
燃機関１に吸入された空気量の積算値と、ＲＡＭ３４に
記憶された第１の判定用積算吸入空気量とを比較し、吸
着材２２の温度状態が脱離領域にあるか否かを判別す
る。
【００７４】前記Ｓ８０３において、吸着材２２の温度
状態が脱離領域にあると判定した場合、ＣＰＵ３２は、
Ｓ８０４へ進み、ＲＡＭ３４の減速フューエルカット判
定フラグ記憶領域へアクセスし、減速フューエルカット
判定フラグが“１”であるか否かを判別する。
【００７５】前記Ｓ８０４において、減速フューエルカ
ット判定フラグが“１”であると判定した場合、ＣＰＵ
３２は、Ｓ８０５へ進み、吸着筒１４内の流路Ａが閉塞
状態にあるか否か、すなわち未だ脱離処理が開始されて
いないか否かを判別する。
【００７６】前記Ｓ８０５において、吸着筒１４内の流
路Ａが閉塞状態にあると判定した場合は、ＣＰＵ３２
は、Ｓ８０６へ進み、吸着材２２の脱離処理を実行すべ
くＶＳＶ２０にデューティ比：１００％に相当する駆動
パルスを印加し、流路Ａを導通させるとともに流路Ｂを
閉塞する。
【００７７】続いて、ＣＰＵ３２は、Ｓ８０７へ進み、
吸着材２２の劣化判定処理を実行する。その際、ＣＰＵ
３２は、図９に示すような劣化判定制御ルーチンを実行
する。この劣化判定制御ルーチンは、所定時間毎に繰り
返し実行されるルーチンである。そして、前記劣化判定
制御ルーチンにおいて、ＣＰＵ３２は、Ｓ９０１にて劣
化判定制御ルーチンを初めて実行するか否か、すなわち
劣化判定制御ルーチンの実行回数が１回目であるか否か
を判別する。
【００７８】前記Ｓ９０１において、劣化判定制御ルー
チンの実行回数が１回目であると判定した場合、ＣＰＵ
３２は、Ｓ９０２へ進み、その時点における排気温度セ
ンサ３０の出力信号値を第１の温度ｔｅｍｐＢ0として
入力する。
【００７９】続いて、ＣＰＵ３２は、Ｓ９０３へ進み、
前記Ｓ９０２で入力した第１の温度ｔｅｍｐＢ0から所
定値Ｋを減算し、判定基準値ｔｅｍｐｒｅｆ（＝ｔｅｍ
ｐＢ0−Ｋ）を算出する。そして、ＣＰＵ３２は、前記
判定基準値ｔｅｍｐｒｅｆをＲＡＭ３４の所定の領域に
記憶する。
【００８０】次に、ＣＰＵ３２は、Ｓ９０４へ進み、劣
化判定の条件が満たされているか否かを判別する。ここ
で、前記劣化判定条件は、例えば、（１）第１の温度ｔ
ｅｍｐＢ0を入力した時点から所定時間以上経過してい
る（脱離行程開始時期から所定時間が経過している）、
（２）内燃機関１の運転状態が排気ガス中の酸素濃度を
高くするような運転状態にある等である。そして、ＣＰ
Ｕ３２は、前記（１）、（２）の条件が満たされている
と判定した場合は、Ｓ９０５へ進み、前記（１）、
（２）の条件が満たされていないと判定した場合は、本
ルーチンを一旦終了し、所定時間経過後に前記Ｓ９０４
以降の処理を再度実行する。その際、Ｓ９０４において
前記（１）、（２）の条件が満たされていると判定され
れば、ＣＰＵ３２は、Ｓ９０５へ進む。
【００８１】前記Ｓ９０５では、ＣＰＵ３２は、その時
点における排気温度センサ３０の出力信号値を第２の温
度ｔｅｍｐＢ1として入力する。次いでＣＰＵ３２は、
Ｓ９０６において、前記Ｓ９０５で入力した第２の温度
ｔｅｍｐＢ1から前記Ｓ９０３でＲＡＭ３４に記憶した
判定基準値ｔｅｍｐｒｅｆとを比較し、第２の温度ｔｅ
ｍｐＢ1が判定基準値ｔｅｍｐｒｅｆより大きいか否か
を判別する。
【００８２】前記Ｓ９０６において、第２の温度ｔｅｍ
ｐＢ1が判定基準値ｔｅｍｐｒｅｆより大きいと判定し
た場合は、ＣＰＵ３２は、吸着材２２が正常であると判
定し、本ルーチンを終了する。
【００８３】一方、前記Ｓ９０６において、第２の温度
ｔｅｍｐＢ1が判定基準値ｔｅｍｐｒｅｆ以下であると
判定した場合は、ＣＰＵ３２は、Ｓ９０８へ進み、第２
の温度ｔｅｍｐＢ1が判定基準値ｔｅｍｐｒｅｆ以下で
ある状態の継続時間を計時するカウンタＣｆｕｌｌの値
をインクリメントする。
【００８４】そして、ＣＰＵ３２は、Ｓ９０９へ進み、
前記Ｓ９０８でインクリメントされたカウンタＣｆｕｌ
ｌの値が所定値ｋｃｆｕｌｌより大きいか否か、すなわ
ち、第２の温度ｔｅｍｐＢ1が判定基準値ｔｅｍｐｒｅ
ｆ以下である状態が所定時間ｋｃｆｕｌｌより長く継続
しているか否かを判別する。
【００８５】前記Ｓ９０９において、前記カウンタＣｆ
ｕｌｌの値が所定値ｋｃｆｕｌｌより大きいと判定した
場合（第２の温度ｔｅｍｐＢ1が判定基準値ｔｅｍｐｒ
ｅｆ以下である状態が所定時間ｋｃｆｕｌｌより長く継
続していると判定した場合）は、ＣＰＵ３２は、吸着材
２２が異常であると判定する。
【００８６】一方、前記Ｓ９０９において、前記カウン
タＣｆｕｌｌの値が所定値ｋｃｆｕｌｌ以下であると判
定した場合（第２の温度ｔｅｍｐＢ1が判定基準値ｔｅ
ｍｐｒｅｆ以下である状態が所定時間ｋｃｆｕｌｌより
長く継続していないと判定した場合）は、ＣＰＵ３２
は、本ルーチンを一旦終了し、所定時間経過後に再度本
ルーチンを実行する。その際、Ｓ９０６にて第２の温度
ｔｅｍｐＢ1が判定基準値ｔｅｍｐｒｅｆより大きくな
っていれば、ＣＰＵ３２は、吸着材２２が正常であると
判定し、本ルーチンを終了する。また、Ｓ９０６におい
て、第２の温度ｔｅｍｐＢ1が判定基準値ｔｅｍｐｒｅ
ｆ以下であれば、ＣＰＵ３２は、Ｓ９０８にて前記カウ
ンタＣｆｕｌｌの値をインクリメントし、Ｓ９０９へ進
む。
【００８７】このように吸着材２２の劣化判定処理が終
了すると、ＣＰＵ３２は、ＲＡＭ３４の劣化判定終了フ
ラグ記憶領域に“１”を書き込み、図８に示すバイパス
バルブ制御ルーチンに戻る。そして、バイパスバルブ制
御ルーチンでは、ＣＰＵ３２は、Ｓ８０８の処理を実行
する。
【００８８】前記Ｓ８０８では、ＣＰＵ３２は、内燃機
関１が始動されてから現時点までに内燃機関１に吸入さ
れた空気量の積算値と、ＲＡＭ３４に記憶された第１の
判定用積算吸入空気量とを比較し、吸着材２２の温度状
態が脱離終了領域にあるか否かを判別する、いわゆる脱
離完了判定処理を実行する。
【００８９】前記Ｓ８０８において、前記吸着材２２の
温度状態が脱離終了領域にあると判定した場合、ＣＰＵ
３２は、ＲＡＭ３４の脱離完了フラグ記憶領域に“１”
を書き込み、前記吸着材２２の温度状態が脱離終了領域
にないと判定した場合、ＣＰＵ３２は、ＲＡＭ３４の脱
離完了フラグ記憶領域に“０”を書き込む。
【００９０】続いて、ＣＰＵ３２は、Ｓ８０９へ進み、
ＲＡＭ３４の脱離完了フラグ記憶領域へアクセスし、脱
離完了フラグが“１”であるか否かを判別する。前記脱
離完了フラグが“１”であると判定した場合は、ＣＰＵ
３２は、Ｓ８１０へ進み、デューティ比：０％に相当す
る駆動パルスをＶＳＶ２０に印加し、吸着筒１４内の流
路Ａを閉塞するとともに、流路Ｂを導通させる。
【００９１】一方、前記Ｓ８０９において、前記脱離完
了フラグが“０”であると判定した場合は、ＣＰＵ３２
は、本ルーチンを一旦終了し、所定時間経過後に本ルー
チンを再度実行する。その際、ＣＰＵ３２は、Ｓ８０５
において流路Ａが閉塞状態にないと判定することになる
ので、Ｓ８０８へ進み、脱離判定処理を再度実行する。
そして、Ｓ８０８において、前記吸着材２２の温度状態
が脱離終了領域になっていれば、ＣＰＵ３２は、ＲＡＭ
３４の脱離完了フラグ記憶領域に“０”を書き込み、Ｓ
８０９では脱離完了フラグが“１”であると判定し、Ｓ
８１０へ進む。
【００９２】また、前記したＳ８０２において、活性判
定フラグが“１”ではないと判定した場合、ＣＰＵ３２
は、Ｓ８１１へ進み、浄化触媒活性判定処理を実行す
る。その際、ＣＰＵ３２は、内燃機関始動時から現時点
までの経過時間が、内燃機関始動時の水温センサ１８の
出力信号に基づいて算出された触媒活性時間に達してい
るか否かを判別する。そして、ＣＰＵ３２は、内燃機関
始動時から現時点までの経過時間が前記触媒活性時間に
達していると判定した場合には、ＲＡＭ３４の活性判定
フラグ記憶領域の値を“０”から“１”へ書き換える。
続いて、ＣＰＵ３２は、Ｓ８１２へ進み、ＲＡＭ３４の
活性判定フラグ記憶領域の値が“１”に書き換えられて
いるか否かを判別する。前記Ｓ８１２において、ＲＡＭ
３４の活性判定フラグ記憶領域の値が“１”に書き換え
られていないと判定した場合は、ＣＰＵ３２は、Ｓ８１
０へ進み、デューティ比：０％に相当する駆動パルスを
引き続きＶＳＶ２０に印加し、流路Ａの閉塞状態を維持
する。
【００９３】一方、前記Ｓ８１２において、ＲＡＭ３４
の活性判定フラグ記憶領域の値が“１”に書き換えられ
ていると判定した場合は、ＣＰＵ３２は、Ｓ８１３へ進
み、ＲＡＭ３４の劣化判定終了フラグ記憶領域に“１”
が記憶されているか否か、すなわち吸着材２２の劣化判
定処理が実行済みであるか否かを判別する。
【００９４】前記Ｓ８１３において、ＲＡＭ３４の劣化
判定終了フラグ記憶領域に“１”が記憶されていないと
判定した場合は、ＣＰＵ３２は、Ｓ８１０へ進み、デュ
ーティ比：０％に相当する駆動パルスをＶＳＶ２０に印
加し、流路Ａを閉塞する。
【００９５】一方、前記Ｓ８１３において、ＲＡＭ３４
の劣化判定終了フラグ記憶領域に“１”が記憶されてい
ると判定した場合は、ＣＰＵ３２は、Ｓ８１４へ進み、
内燃機関１で燃焼される混合気の空燃比をリーン雰囲気
とすべくＡ／Ｆリーン処理を実行する。その際、ＣＰＵ
３２は、燃料噴射量制御ルーチンにより算出された燃料
噴射量を減量補正する。さらに、ＣＰＵ３２は、前記Ｓ
８１４において、その時点における吸入空気量や機関回
転数等を入力し、これら吸入空気量や機関回転数等に対
応する所定時間ｔ（リーン状態となった混合気が内燃機
関１で燃焼され、吸着材２２へ流れ着くまでに要する時
間）をＲＯＭ３３のマップから算出する。続いて、ＣＰ
Ｕ３２は、Ｓ８１５へ進み、前記リーン処理実行開始時
点から前記所定時間ｔ以上経過したか否かを判別する。
前記Ｓ８１５で前記リーン処理実行開始時点から前記所
定時間ｔ以上経過していないと判定した場合は、ＣＰＵ
３２は、Ｓ８１０へ進み、デューティ比：０％に相当す
る駆動パルスを引き続きＶＳＶ２０に印加し、流路Ａの
閉塞状態を維持する。
【００９６】一方、前記Ｓ８１５において前記リーン処
理実行開始時点から前記所定時間ｔ以上経過していると
判定した場合は、ＣＰＵ３２は、前記したＳ８０６以降
の処理を実行する。
【００９７】以上述べたように、本実施の形態では、吸
着材２２に吸着している未燃ガス成分を脱離する際に、
減速フューエルカット処理が実行されれば、その減速フ
ューエルカット処理に同期して吸着材２２の劣化判定処
理を行い、減速フューエルカット処理が実行されない場
合は、混合気の空燃比をリーン雰囲気とすべく燃料噴射
量を制御して吸着材２２の劣化判定処理を行うので、劣
化判定時に吸着材２２に流れ込む排気ガス中の酸素濃度
が高くなる。
【００９８】そして、吸着材２２が正常であり、吸着行
程時に所定量の未燃ガス成分を吸着していれば、その後
の脱離行程では、吸着材２２から脱離した未燃ガス成分
が酸素過剰雰囲気の排気ガスとともに排気浄化触媒１５
へ流れ込む。
【００９９】この場合、排気浄化触媒１５では、未燃ガ
ス成分が多量の酸素に曝されるため、未燃ガス成分の燃
焼が促進され、その燃焼温度は、排気ガス中の酸素濃度
が高くない場合より高くなる。この結果、吸着材２２が
正常である場合は、脱離行程初期と脱離行程開始から所
定時間経過後とでは、排気浄化触媒１５において明確な
温度変化が表れる。
【０１００】一方、吸着材２２が劣化あるいは故障して
おり、吸着行程時に所定量の未燃ガス成分を吸着するこ
とができなければ、その後の脱離行程では、吸着材２２
から脱離する未燃ガス成分の量が減少する。
【０１０１】この場合、排気浄化浄化触媒１５では、燃
焼される未燃ガス成分が減少するため、排気浄化触媒１
５において、未燃ガス成分の燃焼による温度変化が表れ
ない。
【０１０２】従って、本実施の形態によれば、吸着材２
２に流れ込む排気ガスが酸素過剰状態にあるとき、すな
わち、吸着材２２が正常である時の温度変化特性と吸着
材２２が異常である時の温度変化特性との偏差が明確に
表れる条件が満たされたときに吸着材２２の劣化判定処
理を行うため、精度が高くない温度センサを用いた場合
でも、正確な劣化判定を行うことができる。
【０１０３】〈他の実施の形態〉次に、本発明にかかる
排気浄化装置の故障診断装置の他の実施の形態について
図面に基づいて説明する。ここでは、前述の実施の形態
と異なる構成について説明し、同一の構成については説
明を省略する。
【０１０４】図１０は、本実施の形態にかかる吸着筒１
４の構成を示し、吸着筒１４の流路Ａには、吸着材２２
の入口部分を流れる排気ガスの温度に対応した電気信号
を出力する排気温度センサ３９（以下、排気温度センサ
３０を第１排気温度センサ３０、排気温度センサ３９を
第２排気温度センサ３９と称する）が取り付けられる。
【０１０５】そして、ＥＣＵ１９のＣＰＵ３２は、脱離
行程において吸着材２２に流入する排気ガス中の酸素濃
度が高いときに、吸着材２２より上流の排気ガス温度
（吸着材２２に流れ込む直前の排気ガスの温度：第２排
気温度センサ３９の出力信号値）と排気浄化触媒１５か
ら流れ出た直後の排気ガスの温度（吸着材２２及び排気
浄化触媒１５を通過した排気ガスの温度：第１排気温度
センサ３０の出力信号値）とに基づいて吸着材２２の劣
化判定を行う。
【０１０６】すなわち、前述の実施の形態でも述べたよ
うに、吸着行程において所定量の未燃ガス成分が吸着材
２２に吸着した場合は、その後の脱離行程時に排気ガス
中の酸素濃度が高くなると、吸着材２２から脱離した未
燃ガス成分が多量の酸素に曝されるため、吸着材２２及
び排気浄化触媒１５における未燃ガス成分の燃焼が促進
される。
【０１０７】この場合、排気浄化触媒１５から流出した
排気ガスは、吸着材２２及び排気浄化触媒１５内を流れ
た際に前記未燃ガス成分の燃焼熱を受けて昇温するた
め、吸着材２２を通過する前より温度の高い排気ガスと
なる。
【０１０８】一方、吸着行程において所定量の未燃ガス
成分が吸着材２２が吸着しなかった場合は、その後の脱
離行程時に排気ガス中の酸素濃度を高くしても、吸着材
２２から脱離する未燃ガス成分が少量であるため、これ
らの未燃ガス成分は、脱離行程初期に燃焼されてしま
う。
【０１０９】この場合、排気浄化触媒１５から流出した
排気ガスは、吸着材２２及び排気浄化触媒１５内を流れ
た際に排気ガスの熱を吸着材２２や排気浄化触媒１５に
奪われるため、吸着材２２を通過する前より温度の低い
排気ガスとなる。
【０１１０】従って、図１１に示すように、吸着材２２
が正常である場合は、第１排気温度センサ３０により検
出される排気ガス温度：ｔｅｍｐＢは、第２排気温度セ
ンサ３９により検出された排気ガス温度：ｔｅｍｐＡよ
りも大きい値となり、吸着材２２が劣化あるいは故障し
ている場合は、第１排気温度センサ３０により検出され
る排気ガス温度：ｔｅｍｐＢは、第２排気温度センサ３
９により検出された排気ガス温度：ｔｅｍｐＡよりも小
さい値となる。
【０１１１】このように、吸着材２２の入口部分の排気
ガス温度：ｔｅｍｐＢと排気浄化触媒１５の出口部分の
排気ガス温度：ｔｅｍｐＡとを比較することにより、吸
着材２２の劣化判定を行うことができる。
【０１１２】ところで、吸着材２２が正常である場合の
排気ガス温度：ｔｅｍｐＡ、Ｂの温度差と、吸着材２２
が異常である場合の排気温度：ｔｅｍｐＡ、Ｂの温度差
との偏差は、外乱等の影響による一時的な温度変化等に
より、微少な値になることが考えられる。その場合、検
出精度の低い温度センサでは、前記したような偏差を検
出することができず、誤判定を招いてしまう。さらに、
排気ガス温度：ｔｅｍｐＢと排気ガス温度：ｔｅｍｐＡ
との間には、脱離処理を実行する前から温度差を生じて
いるので、この温度差も考慮する必要がある。
【０１１３】そこで、本実施の形態では、脱離行程直前
の排気ガス温度：ｔｅｍｐＡ、ｔｅｍｐＢとの差分：ｄ
ｌｔｂａｓｅ（＝ｔｅｍｐＢ−ｔｅｍｐＡ）を算出して
おく。そして、脱離行程時には、排気ガス中の酸素濃度
が高い期間において、所定時間毎にｔｅｍｐＡ、Ｂを検
出し、ｔｅｍｐＢからｔｅｍｐＡを減算して得られた値
に前記差分：ｄｌｔｂａｓｅを加算して、排気温度差：
ｄｌｔｅｍｐ（＝ｔｅｍｐＢ−ｔｅｍｐＡ＋ｄｌｔｂａ
ｓｅ）を算出するとともに、前記排気温度差：ｄｌｔｅ
ｍｐの積算値：ｄｌｔｅｍｐｓｕｍ（＝Σｄｌｔｅｍ
ｐ）を算出する。
【０１１４】このようにして算出される積算値：ｄｌｔ
ｅｍｐｓｕｍの値は、図１２に示すように、吸着材２２
が正常である場合と吸着材２２が劣化あるいは故障して
いる場合とで大きく異なり、正常時の積算値：ｄｌｔｅ
ｍｐｓｕｍと異常時の積算値：ｄｌｔｅｍｐｓｕｍとの
偏差が明確になる。このため、精度の低い温度センサを
利用した場合でも、正常時と異常時の偏差を正確に検出
することが可能である。
【０１１５】そして、ＣＰＵ３２は、前記積算値：ｄｌ
ｔｅｍｐｓｕｍが所定値：ｓｕｍｒｅｆ以下である場合
は吸着材２２が劣化あるいは故障していると判定し、前
記積算値：ｄｌｔｅｍｐｓｕｍが前記所定値：ｓｕｍｒ
ｅｆより大きい値である場合は吸着材２２が正常である
と判定する。
【０１１６】尚、前記所定値：ｓｕｍｒｅｆは、第１及
び第２排気温度センサ３０、３９を構成する部品等の初
期公差による出力特性のばらつきを抑制するよう設定さ
れた判定基準値：ｓｕｍｒｅｆである。
【０１１７】以下、本実施の形態の作用及び効果につい
て説明する。ＣＰＵ３２は、吸着材２２の劣化判定を行
う際に、図１３に示すような劣化判定制御ルーチンを実
行する。前記劣化判定制御ルーチンは、所定時間毎に繰
り返し実行されるルーチンである。
【０１１８】前記劣化判定制御ルーチンにおいて、ＣＰ
Ｕ３２は、Ｓ１３０１にてＲＡＭ３４の活性判定フラグ
記憶領域へアクセスし、活性判定フラグの値が“１”で
あるか否かを判別する。
【０１１９】前記Ｓ１３０１において活性判定フラグの
値が“０”であると判定した場合は、ＣＰＵ３２は、Ｓ
１３０８へ進み、その時点における第１及び第２排気温
度センサ３０、３９の出力信号値（ｔｅｍｐＡ、Ｂ）を
入力し、前記出力信号値：ｔｅｍｐＢから前記出力信号
値：ｔｅｍｐＡを減算して、差分：ｄｌｔｂａｓｅを算
出する。そして、ＣＰＵ３２は、前記差分：ｄｌｔｂａ
ｓｅをＲＡＭ３４の所定領域に記憶し、本ルーチンを一
旦終了する。
【０１２０】一方、前記Ｓ１３０１において活性判定フ
ラグの値が“１”であると判定した場合は、ＣＰＵ３２
は、Ｓ１３０２へ進み、吸着筒１４の流路Ａが導通して
いるか否かを判別する。
【０１２１】前記Ｓ１３０２において吸着筒１４の流路
Ａが閉塞されていると判定した場合は、ＣＰＵ３２は、
本ルーチンを一旦終了し、所定時間経過後にＳ１３０１
以降の処理を再度実行する。
【０１２２】また、前記Ｓ１３０２において吸着筒１４
の流路Ａが導通していると判定した場合は、ＣＰＵ３２
は、Ｓ１３０３へ進み、その時点における第１及び第２
排気温度センサ３０、３９の出力信号値：ｔｅｍｐＡ、
ｔｅｍｐＢを入力し、これらの差分：（ｔｅｍｐＢ−ｔ
ｅｍｐＡ）と前記Ｓ１３０８でＲＡＭ３４に記憶した差
分：ｄｌｔｂａｓｅとを加算した値：ｄｌｔｅｍｐを算
出する。
【０１２３】続いて、ＣＰＵ３２は、Ｓ１３０４へ進
み、前記Ｓ１３０４で算出したｄｌｔｅｍｐを、本ルー
チンを前回実行した際に算出した積算値：ｄｌｔｅｍｐ
ｓｕｍに加算して、新たな積算値：ｄｌｔｅｍｐｓｕｍ
（＝Σｄｌｔｅｍｐ）を算出する。そして、ＣＰＵ３２
は、前記積算値：ｄｌｔｅｍｐｓｕｍをＲＡＭ３４の所
定領域に記憶する。
【０１２４】次に、ＣＰＵ３２は、Ｓ１３０５へ進み、
劣化判定の条件が満たされているか否かを判別する。こ
こで、前記劣化判定条件は、例えば、（１）吸着材の脱
離処理を開始してから所定時間が経過している、（２）
内燃機関の運転状態が排気ガス中の酸素濃度を高くする
ような運転状態にある等の条件である。そして、前記
（１）、（２）の条件が満たされていると判定した場合
は、ＣＰＵ３２は、Ｓ１３０６へ進む。一方、前記
（１）、（２）の条件が満たされていないと判定した場
合は、ＣＰＵ３２は、本ルーチンを一旦終了し、所定時
間経過後に前記Ｓ１３０１以降の処理を再度実行する。
その際、Ｓ１３０５において前記（１）、（２）の条件
が満たされていると判定されれば、ＣＰＵ３２は、Ｓ１
３０６へ進む。
【０１２５】前記Ｓ１３０６では、ＣＰＵ３２は、前記
Ｓ１３０４にてＲＡＭ３４に記憶された積算値：ｄｌｔ
ｅｍｐｓｕｍを読み出すとともに、ＲＯＭ３３に予め記
憶されている判定基準値ｓｕｍｒｅｆを読み出す。そし
て、ＣＰＵ３２は、前記積算値：ｄｌｔｅｍｐｓｕｍが
前記判定基準値ｓｕｍｒｅｆより大きい値であるか否か
を判別する。
【０１２６】前記Ｓ１３０６において前記積算値：ｄｌ
ｔｅｍｐｓｕｍが前記判定基準値ｓｕｍｒｅｆより大き
い値であると判定した場合は、ＣＰＵ３２は、Ｓ１３０
７へ進み、吸着材２２が正常であると判定し、本ルーチ
ンを終了する。
【０１２７】一方、前記Ｓ１３０６において前記積算
値：ｄｌｔｅｍｐｓｕｍが前記判定基準値ｓｕｍｒｅｆ
以下であると判定した場合は、ＣＰＵ３２は、Ｓ１３０
９へ進み、ＲＡＭ３４に設定された仮異常フラグ記憶領
域に“１”を書き込むとともに、積算値：ｄｌｔｅｍｐ
ｓｕｍが判定基準値ｓｕｍｒｅｆ以下である状態の継続
時間を計時するカウンタＣｆｕｌｌの値をインクリメン
トする。
【０１２８】そして、ＣＰＵ３２は、Ｓ１３１０へ進
み、前記Ｓ１３０９でインクリメントされたカウンタＣ
ｆｕｌｌの値が所定値ｋｃｆｕｌｌより大きいか否かを
判別する。
【０１２９】前記Ｓ１３１０において、前記カウンタＣ
ｆｕｌｌの値が所定値ｋｃｆｕｌｌより大きいと判定し
た場合は、ＣＰＵ３２は、Ｓ１３１１へ進み、吸着材２
２が異常であると判定し、本ルーチンを終了する。
【０１３０】一方、前記Ｓ１３１０において、前記カウ
ンタＣｆｕｌｌの値が所定値ｋｃｆｕｌｌ以下であると
判定した場合は、ＣＰＵ３２は、本ルーチンを一旦終了
し、所定時間経過後に再度本ルーチンを実行する。その
際、Ｓ１３０６にて積算値：ｄｌｔｅｍｐｓｕｍが判定
基準値ｓｕｍｒｅｆより大きい値になっていれば、ＣＰ
Ｕ３２は、Ｓ１３０７へ進み、吸着材２２が正常である
と判定し、本ルーチンを終了する。また、前記Ｓ１３０
６において、積算値：ｄｌｔｅｍｐｓｕｍが判定基準値
ｓｕｍｒｅｆ以下であれば、ＣＰＵ３２は、Ｓ１３０９
へ進み、カウンタＣｆｕｌｌをインクリメントし、Ｓ１
３１０へ進む。
【０１３１】以上述べた本実施の形態によれば、吸着材
２２に流入する直前の排気ガス温度：ｔｅｍｐＡと、吸
着材２２に直列に配置された排気浄化触媒１５から流出
した直後の排気ガス温度：ｔｅｍｐＢとを用いた場合で
も、前述の実施の形態と同様の効果を得ることができ
る。
【０１３２】
【発明の効果】本発明では、故障判定手段は、酸素過剰
状態にある排気が吸着手段に流れ込んでいるとき、すな
わち、吸着手段あるいは浄化触媒で未燃ガスの酸化反応
が発生し、吸着手段もしくは浄化触媒の温度変化が明確
に表れるときに、温度検出手段の検出温度に基づいて故
障判定を行うため、精度の高い温度検出手段を利用しな
くとも正確な故障判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用する内燃機関及びその吸排気系
の概略構成を示す図
【図２】 吸着筒１４の構成を示す断面図
【図３】 吸着筒１４の動作を説明する図
【図４】 ＥＣＵ１９の内部構成を示すブロック図
【図５】 吸着材が正常である場合と異常である場合の
排気ガス温度の変化示す図
【図６】 故障判定処理の実行時期を示すタイミングチ
ャート（１）
【図７】 故障判定処理の実行時期を示すタイミングチ
ャート（２）
【図８】 バイパスバルブ制御ルーチンを示すフローチ
ャート図
【図９】 吸着材用の劣化判定制御ルーチンを示すフロ
ーチャート図
【図10】 他の実施の形態における吸着筒１４の構成を
示す断面図
【図11】 吸着材が正常である場合と異常である場合の
排気ガス温度tempA,Bの温度変化を示す図
【図12】 吸着材が正常である場合と異常である場合の
積算値dltempsumの変化を示す図
【図13】 他の実施の形態における吸着材用の劣化判定
制御ルーチンを示すフローチャート図
【符号の説明】
１・・・内燃機関 １０・・燃料噴射弁 １２・・排気枝管 １３・・排気管 １４・・吸着筒 １５・・排気浄化触媒（浄化触媒） １８・・水温センサ １９・・ＥＣＵ ２０・・ＶＳＶ ２２・・吸着材 ２３・・バイパスバルブ ３０・・排気温度センサ（第１排気温度センサ） ３２・・ＣＰＵ ３３・・ＲＯＭ ３４・・ＲＡＭ ３９・・排気温度センサ（第２排気温度センサ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３３０ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３３０Ｚ 41/32 41/32 Ｄ Ｇ０１Ｍ 15/00 Ｇ０１Ｍ 15/00 Ｚ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の排気通路に設けられた浄化触
    媒と、この浄化触媒と直列に設けられ排気中の未燃ガス
    成分を吸着する吸着手段と、前記浄化触媒あるいは前記
    吸着手段の温度を検出する温度検出手段と、前記吸着手
    段に排気を通過させているときの前記温度検出手段の検
    出温度に基づいて前記吸着手段の故障を判定する故障判
    定手段とを備えた排気浄化装置の故障診断装置であり、 前記故障判定手段は、前記吸着手段に流入する排気が酸
    素過剰状態にあることを条件に前記吸着手段の故障判定
    を行うことを特徴とする排気浄化装置の故障診断装置。
  2. 【請求項２】 前記酸素過剰状態は、前記内燃機関に対
    する燃料供給が停止されている状態であることを特徴と
    する請求項１記載の排気浄化装置の故障診断装置。
  3. 【請求項３】 前記酸素過剰状態は、前記内燃機関で燃
    焼される混合気の空燃比が酸素過剰雰囲気にある状態で
    あることを特徴とする請求項１記載の排気浄化装置の故
    障診断装置。
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