(57)【要約】【課題】空燃比検出用センサを一つだけ備えてＨＣ吸着材の劣化状態を検出することができるＨＣ吸着材の劣化診断システムを提供する。【解決手段】ＨＣ吸着材の劣化診断システム（１００）は、排気ガスのＨＣを吸着し、ＨＣ放出温度領域に昇温されたときに、それまでに吸着したＨＣを放出するＨＣ吸着材（４０）と、空燃比検出用センサ（８４）と、排気ガスがＨＣ吸着材を通過する通常モードと、排気ガスがＨＣ吸着材をバイパスして排気通路のＨＣ吸着材より下流へ流動するバイパスモードと、を切替える排気ガス流動モード切替え手段（６０，７４，９０）と、ＨＣ吸着材からＨＣの放出が開始された後に、通常モードの場合におけるサブフィードバック補正量と、バイパスモードの場合におけるサブフィードバック補正量と、を用いて、ＨＣ吸着材の劣化状態を検出する劣化検出手段（９０）と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路に配置され、排気ガスのＨＣを吸着し、ＨＣ放出温度領域に昇温されたときに、それまでに吸着した前記ＨＣを放出するＨＣ吸着材と、
前記排気通路の前記ＨＣ吸着材より下流に配置された空燃比検出用センサと、
前記排気ガスが前記ＨＣ吸着材を通過する通常モードと、前記排気ガスが前記ＨＣ吸着材をバイパスして前記排気通路の前記ＨＣ吸着材より下流へ流動するバイパスモードと、を切替える排気ガス流動モード切替え手段と、
前記ＨＣ吸着材から前記ＨＣの放出が開始された後に、前記通常モードの場合における前記空燃比検出用センサの出力値を目標値に制御するためのサブフィードバック補正量と、前記バイパスモードの場合における前記サブフィードバック補正量と、を用いて、前記ＨＣ吸着材の劣化状態を検出する劣化検出手段と、を備えるＨＣ吸着材の劣化診断システム。
【請求項２】
前記劣化検出手段は、前記通常モードの場合における前記サブフィードバック補正量と、前記バイパスモードの場合における前記サブフィードバック補正量の平均値と、を用いて、前記ＨＣ吸着材の劣化状態を検出する請求項１記載のＨＣ吸着材の劣化診断システム。
【請求項３】
前記バイパスモードの場合における前記サブフィードバック補正量の平均値は、少なくとも積分補正が行われることによって求められた値である請求項２記載のＨＣ吸着材の劣化診断システム。
【請求項４】
前記劣化検出手段は、さらに前記通常モードの場合における前記空燃比検出用センサの出力値と、前記バイパスモードの場合における前記空燃比検出用センサの出力値と、を用いて、前記ＨＣ吸着材の劣化状態を検出する請求項１〜３のいずれか１項に記載のＨＣ吸着材の劣化診断システム。
【請求項５】
前記排気ガス流動モード切替え手段は、さらに前記排気通路の前記ＨＣ吸着材より下流に配置された排気浄化触媒の活性度合いに基づいて、前記通常モードと前記バイパスモードとを切替える請求項１〜４のいずれか１項に記載のＨＣ吸着材の劣化診断システム。
【請求項６】
前記空燃比検出用センサは、ＨＣの酸化を促進する触媒を備えた酸素センサである請求項１〜５のいずれか１項に記載のＨＣ吸着材の劣化診断システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＨＣ吸着材の劣化診断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の排気ガスを浄化するための三元触媒を排気通路に配置した内燃機関システムが知られている。三元触媒は、その温度が所定温度以上にならないと排気ガスの浄化機能を十分に発揮できるまで活性化しないという性質を有している。そこで、排気ガス中のＨＣ（ハイドロカーボン）を吸着し、ＨＣ放出温度領域以上に昇温された場合にそれまでに吸着したＨＣを放出するＨＣ吸着材を、三元触媒より上流の排気通路に配置した内燃機関システムが提案されている。
【０００３】
上記のような排気浄化システムにおいて、ＨＣ吸着材の吸着性能が劣化した場合、例えば排気浄化触媒の活性度合いが不十分な場合には、ＨＣ吸着材に吸着されなかったＨＣが排気浄化触媒で浄化されずに内燃機関システムから排気されるおそれがある。そこで、特許文献１では、ＨＣ吸着材の上流の排気通路に配置された上流空燃比センサと、下流の排気通路に配置された下流空燃比センサと、の検出結果に基づいてＨＣ吸着材の劣化状態を検出するＨＣ吸着材の劣化診断システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２４１３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に係る技術では、空燃比検出用センサが２つ必要となる。この場合、製造コストが高くなるおそれがある。
【０００６】
本発明は、空燃比検出用センサを一つだけ備えてＨＣ吸着材の劣化状態を検出することができるＨＣ吸着材の劣化診断システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るＨＣ吸着材の劣化診断システムは、排気通路に配置され、排気ガスのＨＣを吸着し、ＨＣ放出温度領域に昇温されたときに、それまでに吸着した前記ＨＣを放出するＨＣ吸着材と、前記排気通路の前記ＨＣ吸着材より下流に配置された空燃比検出用センサと、前記排気ガスが前記ＨＣ吸着材を通過する通常モードと、前記排気ガスが前記ＨＣ吸着材をバイパスして前記排気通路の前記ＨＣ吸着材より下流へ流動するバイパスモードと、を切替える排気ガス流動モード切替え手段と、前記ＨＣ吸着材から前記ＨＣの放出が開始された後に、前記通常モードの場合における前記空燃比検出用センサの出力値を目標値に制御するためのサブフィードバック補正量と、前記バイパスモードの場合における前記サブフィードバック補正量と、を用いて、前記ＨＣ吸着材の劣化状態を検出する劣化検出手段と、を備えている。
【０００８】
通常モードの場合のサブフィードバック補正量とバイパスモードの場合のサブフィードバック補正量とは、ＨＣ吸着材の劣化状態と相関関係を有している。したがって、本発明に係るＨＣ吸着材の劣化診断システムによれば、空燃比検出用センサを一つだけ備えてＨＣ吸着材の劣化状態を検出することができる。
【０００９】
上記構成において、前記劣化検出手段は、前記通常モードの場合における前記サブフィードバック補正量と、前記バイパスモードの場合における前記サブフィードバック補正量の平均値と、を用いて、前記ＨＣ吸着材の劣化状態を検出してもよい。
【００１０】
上記構成において、前記バイパスモードの場合における前記サブフィードバック補正量の平均値は、少なくとも積分補正が行われることによって求められた値であってもよい。上記構成において、前記劣化検出手段は、さらに前記通常モードの場合における前記空燃比検出用センサの出力値と、前記バイパスモードの場合における前記空燃比検出用センサの出力値と、を用いて、前記ＨＣ吸着材の劣化状態を検出してもよい。
【００１１】
上記構成において、前記排気ガス流動モード切替え手段は、さらに前記排気通路の前記ＨＣ吸着材より下流に配置された排気浄化触媒の活性度合いに基づいて、前記通常モードと前記バイパスモードとを切替えてもよい。上記構成において、前記空燃比検出用センサは、ＨＣの酸化を促進する触媒を備えた酸素センサであってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、空燃比検出用センサを一つだけ備えてＨＣ吸着材の劣化状態を検出することができるＨＣ吸着材の劣化診断システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施例１に係る劣化診断システムが組み込まれた内燃機関システムの構成を示す模式図である。
【図２】図２（ａ）および図２（ｂ）は、サブフィードバック補正処理を具体的に説明するための図である。
【図３】図３は、ＥＣＵの劣化状態検出処理のフローチャートの一例を示す図である。
【図４】図４は、実施例２に係るＥＣＵがサブフィードバック補正処理の実行を停止させた上で行う劣化状態検出処理において、酸素センサの出力を示す模式図である。
【図５】図５は、実施例２に係るＥＣＵがサブフィードバック補正処理の実行を停止させた上で行う劣化状態検出処理のフローチャートの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
【実施例１】
【００１５】
本発明の実施例１に係る劣化診断システム１００について説明する。図１は、劣化診断システム１００が組み込まれた内燃機関システム２００の構成を示す模式図である。内燃機関システム２００は、内燃機関１０、燃料噴射弁２０、スロットル３０、ＨＣ吸着材４０、排気浄化触媒５０、通路切替弁６０、各種通路（吸気通路７０、排気通路７２およびバイパス通路７４）、各種センサ（エアフロメータ８０、スロットルポジションセンサ８１、アクセルポジションセンサ８２、クランクポジションセンサ８３、酸素センサ８４および温度センサ８５）およびＥＣＵ９０を備えている。また、劣化診断システム１００は、ＨＣ吸着材４０、酸素センサ８４、通路切替弁６０、バイパス通路７４およびＥＣＵ９０を備えている。
【００１６】
内燃機関１０は、気筒１２と、気筒１２内に配置されたピストン１４と、ピストン１４とクランクシャフトとを接続するためのコンロッド１６と、を備えている。クランクシャフトの近傍には、クランクポジションセンサ８３が配置されている。クランクポジションセンサ８３の出力は、ＥＣＵ９０に伝えられる。ＥＣＵ９０は、クランクポジションセンサ８３の出力に基づいて、クランク角および内燃機関１０の回転数を算出する。
【００１７】
内燃機関１０の吸気ポートには、吸気通路７０が接続している。吸気通路７０には、燃料噴射弁２０が配置されている。燃料噴射弁２０は、ＥＣＵ９０によって制御されて、燃料を噴射する。吸気通路７０の燃料噴射弁２０の上流には、スロットル３０が配置されている。スロットル３０の近傍には、スロットルポジションセンサ８１が配置されている。スロットルポジションセンサ８１の出力は、ＥＣＵ９０に伝えられる。ＥＣＵ９０には、アクセル３００の開度を検出するためのアクセルポジションセンサ８２の出力が伝えられる。ＥＣＵ９０は、スロットルポジションセンサ８１の出力およびアクセルポジションセンサ８２の出力を受けて、アクセル操作量に応じてスロットル３０を制御する。
【００１８】
内燃機関１０の排気ポートには、排気通路７２が接続している。排気通路７２には、ＨＣ吸着材４０が配置されている。ＨＣ吸着材４０は、ＨＣ放出温度領域より低温の場合には、排気ガスのＨＣ（ハイドロカーボン）を吸着し、ＨＣ放出温度領域に昇温されたときには、それまでに吸着したＨＣを放出する吸着材である。このような吸着材であれば、ＨＣ吸着材４０は特に限定されない。ＨＣ吸着材４０として、例えば、ゼオライト等のＨＣ吸着成分を備えるものを用いることができる。
【００１９】
排気通路７２のＨＣ吸着材４０より下流には、排気浄化触媒５０が配置されている。排気浄化触媒５０としては、特に限定されないが、本実施例においては一例として、ＨＣ、一酸化炭素（ＣＯ）および窒素酸化物（ＮＯＸ）の化学反応を促進するための三元触媒を用いる。三元触媒としては、特に限定されないが、例えば、白金、ロジウム、パラジウム等を用いることができる。
【００２０】
排気通路７２のＨＣ吸着材４０より上流および下流には、バイパス通路７４が連通している。バイパス通路７４は、排気通路の排気ガスをＨＣ吸着材４０をバイパスさせて排気通路７２のＨＣ吸着材４０より下流へ流動させるための通路である。バイパス通路７４の上流端と排気通路７２との接続部分には、通路切替弁６０が配置されている。通路切替弁６０は、ＥＣＵ９０によって制御されて、排気ガスの経由先を切替える。
【００２１】
具体的には、バイパス通路７４が閉になるように通路切替弁６０が制御された場合、排気ガスは、ＨＣ吸着材４０および排気浄化触媒５０をこの順に通過する（以下、このように排気ガスがＨＣ吸着材４０を通過するように流動するモードを「通常モード」と称する）。通路切替弁６０が、排気通路７２のＨＣ吸着材４０の上流部が閉になるように制御された場合、排気ガスは、バイパス通路７４を通過した後、排気浄化触媒５０を通過する（以下、このように排気ガスがＨＣ吸着材４０をバイパスするように流動するモードを「バイパスモード」と称する）。すなわち、本実施例において、バイパス通路７４、通路切替弁６０およびＥＣＵ９０は、通常モードとバイパスモードとを切替える排気ガス流動モード切替え手段としての機能を有する。
【００２２】
ＨＣ吸着材４０がＨＣ放出温度領域に昇温されている場合に通常モードになった場合、ＨＣ吸着材４０はそれまでに吸着したＨＣを放出する。一方、バイパスモードになった場合、ＨＣ吸着材４０がＨＣ放出温度領域に昇温されていた場合であっても、ＨＣ吸着材４０に排気ガスが流入しないことから、ＨＣ吸着材４０からのＨＣ放出は抑制される。
【００２３】
排気通路７２のＨＣ吸着材４０より下流には、酸素センサ８４が配置されている。酸素センサ８４の配置箇所は、排気通路７２のＨＣ吸着材４０より下流であって、排気浄化触媒５０より上流であれば、特に限定されない。本実施例においては、酸素センサ８４は、排気通路７２のＨＣ吸着材４０より下流、かつ排気通路７２のバイパス通路７４の接続点よりも上流に配置されている。酸素センサ８４は、排気ガスの空燃比のリッチ／リーンに対応した電圧を出力する性質を有している。酸素センサ８４の出力は、ＥＣＵ９０に伝えられる。ＥＣＵ９０は、酸素センサ８４の出力に基づいて、排気ガスの空燃比を取得する。すなわち、本実施例において、酸素センサ８４は、排気ガスの空燃比を検出するための空燃比検出用センサとしての機能を有する。
【００２４】
酸素センサ８４の種類は、特に限定されない。酸素センサ８４として、例えばジルコニア式、チタニア式等、種々の酸素センサを用いることができる。また、本実施例において酸素センサ８４は、ＨＣの酸化を促進するための触媒を備えている。すなわち、本実施例においては、酸素センサ８４として、触媒付き酸素センサが用いられる。
【００２５】
また、排気浄化触媒５０には、排気浄化触媒５０の触媒床温を検出するための温度センサ８５が配置されている。温度センサ８５の出力は、ＥＣＵ９０に伝えられる。排気浄化触媒５０の触媒床温は、排気浄化触媒５０の触媒活性度合いと相関関係を有する。本実施例において、ＥＣＵ９０は、温度センサ８５の出力に基づいて、排気浄化触媒５０の触媒活性度合いを取得する。
【００２６】
ＥＣＵ９０は、演算部としてのＣＰＵ９２と、記憶部としてのＲＯＭ９４およびＲＡＭ９６と、を有するマイクロコンピュータである。ＥＣＵ９０は、ＲＯＭ９４に記憶されているプログラムに基づいてＲＡＭ９６を一時記憶メモリとして使用しながらＣＰＵ９２が動作することによって、スロットル３０、燃料噴射弁２０および通路切替弁６０等の被制御部を制御する。また、本実施例において、ＥＣＵ９０は、ＲＯＭ９４に記憶されているプログラムに基づいてＲＡＭ９６を一時記憶メモリとして使用しながらＣＰＵ９２が動作することによって、以下に説明するフィードバック補正処理、サブフィードバック補正処理および劣化状態検出処理を行う。
【００２７】
フィードバック補正処理について説明する。まず、ＥＣＵ９０は、排気ガスの空燃比の目標値である目標空燃比を記憶している。本実施例においては、目標空燃比として理論空燃比が用いられる。そして、ＥＣＵ９０は、酸素センサ８４の出力に基づいて、排気ガスの空燃比が目標空燃比になるように燃料噴射弁２０からの燃料噴射量を制御している。フィードバック補正処理は、排気ガスの空燃比を目標空燃比に制御するための燃料噴射量の補正量（以下、フィードバック補正量と称する）を算出し、この算出されたフィードバック補正量に基づいて燃料噴射量を補正する処理である。ＥＣＵ９０は、酸素センサ８４の出力に基づいて、フィードバック補正量を算出する。
【００２８】
ＥＣＵ９０によるフィードバック補正量の具体的な算出手順は、特に限定されない。本実施例に係るＥＣＵ９０は、一例として、酸素センサ８４の出力に基づいて比例補正および積分補正を行うことによってフィードバック補正量を算出する。具体的には、酸素センサ８４の出力がリッチまたはリーンに対応する電圧になったことを検出したとき、ＥＣＵ９０は、フィードバック補正量を算出するための補正係数を一時に所定量増減させる（すなわち、スキップさせる）ための比例補正を行う。その後、ＥＣＵ９０は、補正係数を徐々に増減させるための積分補正を行う。なお、比例補正および積分補正を行うことによるフィードバック補正量の算出手順は、特許文献１に係る技術その他の酸素センサを用いて空燃比を制御する公知の内燃機関システムで用いられているフィードバック補正量の算出手順を適用できるため、これ以上詳細な説明は省略する。
【００２９】
続いて、サブフィードバック補正処理について説明する。まず、ＥＣＵ９０は、酸素センサ８４の出力値の目標値を記憶している。本実施例において、ＥＣＵ９０は、バイパスモードの場合（すなわち、ＨＣ吸着材４０からのＨＣ放出が抑制されている場合）の酸素センサ８４の理論空燃比に対応する電圧値を、目標値として記憶している。サブフィードバック補正処理は、酸素センサ８４の出力値を目標値に制御するための目標空燃比の補正量（以下、サブフィードバック補正量と称する）を算出し、算出されたサブフィードバック補正量に基づいて、目標空燃比を補正する処理である。
【００３０】
図２（ａ）および図２（ｂ）は、サブフィードバック補正処理を具体的に説明するための図である。図２（ａ）において縦軸は酸素センサ８４の出力（出力電圧値）を示し、横軸は時間を示している。図２（ｂ）において縦軸はサブフィードバック補正量（サブＦＢ補正量）を示し、横軸は時間を示している。時間ｔ１は、排気ガスの熱等によって加熱されることによりＨＣ吸着材４０がＨＣ放出温度領域に昇温されている状態において、バイパスモードから通常モードに切替えられた場合を示している。すなわち、時間ｔ１は、ＨＣ吸着材４０がＨＣ放出を開始した時刻であり、酸素センサ８４がＨＣ吸着材４０からのＨＣ放出を検出し始めた時刻でもある。
【００３１】
図２（ａ）に示すように、ＨＣ吸着材４０がＨＣ放出を開始する前において、酸素センサ８４の出力は、目標値に一致している。ここで、ＨＣ放出開始後において、ＨＣ吸着材４０より下流の排気通路７２の空燃比は、ＨＣ吸着材４０から放出されたＨＣの分だけリッチな状態になる（つまり、放出されたＨＣと反応する酸素が不足する状態となる）。したがって、ＨＣ放出が開始された場合、酸素センサ８４の出力はリッチに対応する電圧になる。この酸素センサ８４の出力値を目標値に制御するために、サブフィードバック補正処理は行われる。
【００３２】
具体的には、サブフィードバック補正処理において、ＥＣＵ９０は、ＨＣ放出に伴う酸素センサ８４の出力値を目標値に制御するための目標空燃比のサブフィードバック補正量を算出する。例えば、図２（ａ）に示すように、ＨＣ放出に伴って酸素センサ８４の出力がリッチに対応する電圧になった場合、ＥＣＵ９０は、図２（ｂ）に示すように、酸素センサ８４の出力をリーンに対応する電圧にするための目標空燃比のサブフィードバック補正量を算出する。
【００３３】
ＥＣＵ９０は、サブフィードバック補正量に基づいて、酸素センサ８４の出力値がリーンに対応する電圧になるように、目標空燃比を補正する。その結果、フィードバック補正処理において、この補正された目標空燃比に基づいて燃料噴射量が補正されることによって、図２（ａ）に示すように、酸素センサ８４の出力はリーンに対応する電圧になる。その結果、酸素センサ８４の出力は、目標値に収束する。
【００３４】
なお、ＥＣＵ９０によるサブフィードバック補正量の具体的な算出手順は、特に限定されないが、本実施例に係るＥＣＵ９０は、一例として、酸素センサ８４の出力に基づいて比例補正および積分補正を行うことによってサブフィードバック補正量を算出する。具体的には、酸素センサ８４の出力がリッチに対応する電圧またはリーンに対応する電圧になったことを検出したとき、ＥＣＵ９０は、サブフィードバック補正量を算出するための補正係数を一時に所定量増減させる（すなわち、スキップさせる）ための比例補正を行う。その後、ＥＣＵ９０は、補正係数を徐々に増減させるための積分補正を行う。なお、比例補正および積分補正を行うことによるサブフィードバック補正量の算出手順は、特許文献１に係る技術その他の酸素センサを用いて空燃比を制御する公知の内燃機関システムで用いられているサブフィードバック補正量の算出手順を適用できるため、これ以上詳細な説明は省略する。
【００３５】
続いて、劣化状態検出処理について説明する。劣化状態検出処理において、まず、ＥＣＵ９０は、内燃機関１０の運転状態が劣化状態検出に適した状態か否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ９０は、内燃機関１０の回転数が所定範囲内に収まっている場合および内燃機関１０の負荷が所定範囲内に収まっている場合の少なくともいずれかの場合、内燃機関１０の運転状態が劣化状態検出に適した状態であると判定する。なお、ＥＣＵ９０は、例えばアクセル開度、燃料噴射量等に基づいて内燃機関１０の負荷を取得する。
【００３６】
また、ＥＣＵ９０は、ＨＣ吸着材４０の温度がＨＣ放出温度以上であるか否かを判定する。ＥＣＵ９０のＨＣ吸着材４０の温度検出手法は、特に限定されない。例えば、ＥＣＵ９０は、ＨＣ吸着材４０の温度と相関関係を有する指標に基づいてＨＣ吸着材４０の温度を推定することによって、ＨＣ吸着材４０の温度を検出することができる。このような指標として、例えば内燃機関１０の吸気量の積算値、内燃機関１０の負荷等を用いることができる。あるいは、内燃機関システム２００はＨＣ吸着材４０の温度を検出するための温度センサを備え、ＥＣＵ９０は、この温度センサの検出結果を用いてＨＣ吸着材４０の温度を検出してもよい。
【００３７】
また、ＥＣＵ９０は、酸素センサ８４がその機能を十分に発揮できる程、活性化しているか否かを判定する。例えば、ＥＣＵ９０は、温度センサ８５の検出結果、内燃機関１０の負荷等に基づいて、酸素センサ８４が活性化しているか否かを判定する。
【００３８】
内燃機関１０の運転状態が劣化状態検出に適した状態であり、ＨＣ吸着材４０の温度がＨＣ放出温度以上であり、かつ酸素センサ８４が活性化していると判定された場合、ＥＣＵ９０は、バイパスモードになるように通路切替弁６０を制御する。そして、ＥＣＵ９０は、バイパスモードの場合のサブフィードバック補正量の平均値を取得する。具体的には、ＥＣＵ９０は、バイパスモードに切替えられてから所定期間経過するまでの間におけるサブフィードバック補正量の平均値を取得する。この取得された平均値は、例えばＲＡＭ９６が記憶する。
【００３９】
次いで、ＥＣＵ９０は、通常モードになるように通路切替弁６０を制御する。そして、ＥＣＵ９０は、通常モードの場合のサブフィードバック補正量を取得する。
【００４０】
次いで、ＥＣＵ９０は、通常モードの場合のサブフィードバック補正量と、バイパスモードの場合のサブフィードバック補正量の平均値と、を比較することによって、ＨＣ吸着材４０の劣化状態を検出する。例えば、通常モードの場合のサブフィードバック補正量とバイパスモードの場合のサブフィードバック補正量の平均値との差がない場合、ＨＣ吸着材４０からのＨＣ放出がされていないということになる。これは、ＨＣ吸着材４０がＨＣを吸着していなかったことを意味している。すなわち、この場合、ＨＣ吸着材４０は、劣化してＨＣ吸着性を失っていることが分る。
【００４１】
一方、通常モードの場合のサブフィードバック補正量とバイパスモードの場合のサブフィードバック補正量の平均値とに差がある場合、通常モードに切替えた後に、ＨＣ吸着材４０がＨＣを放出したことが分る。すなわち、この場合、ＨＣ吸着材４０はＨＣ吸着性を失っていないことが分る。
【００４２】
また、通常モードの場合のサブフィードバック補正量とバイパスモードの場合のサブフィードバック補正量の平均値との差の大きさによって、ＨＣ吸着材４０の劣化度合いを判定することができる。例えば、通常モードの場合のサブフィードバック補正量とバイパスモードの場合のサブフィードバック補正量の平均値との差が小さい程、ＨＣ吸着材４０の劣化度合いが高い（すなわち、劣化がより進行している）ことが分る。
【００４３】
図３は、ＥＣＵ９０の劣化状態検出処理のフローチャートの一例を示す図である。ＥＣＵ９０は、所定周期で図３のフローチャートを繰り返し実行する。まずＥＣＵ９０は、内燃機関１０の運転状態が劣化状態検出に適した状態か否かを判定する（ステップＳ１０）。内燃機関１０の運転状態が劣化状態検出に適した状態と判定されるまで、ＥＣＵ９０はステップＳ１０を繰り返し実行する。
【００４４】
ステップＳ１０において内燃機関１０の運転状態が劣化状態検出に適した状態と判定された場合、ＥＣＵ９０は、ＨＣ吸着材４０の温度がＨＣ放出温度以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。ＨＣ吸着材４０の温度がＨＣ放出温度以上であると判定されるまで、ＥＣＵ９０はステップＳ２０を繰り返し実行する。
【００４５】
ステップＳ２０においてＨＣ吸着材４０の温度がＨＣ放出温度以上であると判定された場合、ＥＣＵ９０は、酸素センサ８４がその機能を十分に発揮できる程、活性化しているか否かを判定する（ステップＳ３０）。酸素センサ８４がその機能を十分に発揮できる程、活性化していると判定されるまで、ＥＣＵ９０はステップＳ３０を繰り返し実行する。
【００４６】
ステップＳ３０において酸素センサ８４がその機能を十分に発揮できる程、活性化していると判定された場合、ＥＣＵ９０は、バイパスモードの場合のフィードバック補正量の平均値（Ａ）を取得する（ステップＳ４０）。具体的にはＥＣＵ９０は、バイパスモードに切替わるように通路切替弁６０を制御した後に、バイパスモードに切替えてから所定期間経過するまでの間におけるフィードバック補正量の平均値（Ａ）を取得する。
【００４７】
次いで、ＥＣＵ９０は、通常モードの場合のフィードバック補正量（Ｂ）を取得する（ステップＳ５０）。具体的にはＥＣＵ９０は、通常モードに切替わるように通路切替弁６０を制御した後に、フィードバック補正量を取得する。
【００４８】
次いで、ＥＣＵ９０は、ステップＳ４０で取得したフィードバック補正量の平均値（Ａ）とステップＳ５０で取得したフィードバック補正量（Ｂ）とを比較することによって、劣化状態を検出する（ステップＳ６０）。次いで、ＥＣＵ９０は、フローチャートの実行を終了する。
【００４９】
以上のように、本実施例に係る劣化診断システム１００によれば、ＨＣ吸着材４０からＨＣの放出が開始された後に、通常モードの場合におけるフィードバック補正量と、バイパスモードの場合におけるフィードバック補正量と、を用いて、ＨＣ吸着材４０の劣化状態を検出している。それにより、排気通路７２のＨＣ吸着材４０より下流に配置された空燃比検出用センサ（酸素センサ８４）を備えるだけで、ＨＣ吸着材４０の劣化状態を検出することができる。したがって、２つ以上の空燃比検出用センサを用いてＨＣ吸着材４０の劣化状態を検出する場合に比較して、劣化診断システム１００の製造コストを低減させることができる。
【００５０】
また、酸素センサ８４として、ＨＣの酸化を促進する触媒を備えた酸素センサを用いている。この場合、この酸素センサ８４の触媒によって、ＨＣと酸素との反応が促進される。それにより、空燃比の変化がより検出され易くなる。但し、酸素センサ８４として、触媒を備えない酸素センサを用いた場合であっても、ＨＣ吸着材４０の劣化検出を行うことは可能である。
【００５１】
また、サブフィードバック補正量の平均値は、少なくとも積分補正が行われることによって求められた値である。この場合、サブフィードバック補正量の平均値が、例えば積分補正が行われずに、比例補正のみが行われて求められた場合に比較して、ＨＣ吸着材４０の劣化状態の検出精度を向上させることができる。
【００５２】
なお、ＨＣ吸着材４０の劣化検出には、ＨＣ吸着材４０からのＨＣ放出が所定時間行われることが必要とされる。そこで、ＥＣＵ９０は、排気浄化触媒５０の活性度合いに基づいて、通常モードとバイパスモードとを切替えてもよい。具体的には、ＥＣＵ９０は、例えば温度センサ８５の出力に基づいて取得した排気浄化触媒５０の活性度合いに基づいて、ＨＣ吸着材４０によるＨＣ放出時間が適切な時間となるように、通常モードとバイパスモードとを切替えてもよい。この場合、例えば排気浄化触媒５０の活性度合いが低い場合には、ＨＣ吸着材４０の放出時間をＨＣ吸着材４０の劣化検出に必要な時間を確保しつつなるだけ短くすることによって、ＨＣ吸着材４０から放出されたＨＣが排気浄化触媒５０で浄化されずに排気されることを抑制することができる。また、ＥＣＵ９０は、排気浄化触媒５０の活性度合いが、劣化状態の検出に必要なＨＣ放出量を浄化できる程度にまで活性化した場合に、バイパスモードから通常モードへ切替えてもよい。この場合、ＨＣ吸着材４０から放出されたＨＣが排気浄化触媒５０で浄化されずに排気されることを抑制することができる。
【実施例２】
【００５３】
本実施例に係る劣化診断システム１００のＥＣＵ９０は、所定のサブフィードバック補正処理停止条件が満たされた場合にサブフィードバック補正処理の実行を停止させる点において、実施例１に係るＥＣＵ９０と異なる。さらに、本実施例に係るＥＣＵ９０は、サブフィードバック補正処理が実行される場合には実施例１に係る劣化状態検出処理を実行し、サブフィードバック補正処理の実行が停止された場合には、通常モードの場合における酸素センサ８４の出力値と、バイパスモードの場合における酸素センサ８４の出力値と、を用いて、ＨＣ吸着材４０の劣化状態を検出する点において、実施例１に係るＥＣＵ９０と異なる。なお、サブフィードバック補正処理停止条件は、特に限定されない。
【００５４】
図４は、実施例２に係るＥＣＵ９０がサブフィードバック補正処理の実行を停止させた上で行う劣化状態検出処理において、酸素センサ８４の出力を示す模式図である。図４において縦軸は酸素センサ８４の出力（出力電圧値）を示し、横軸は時間を示している。時間ｔ１は、排気ガスの熱等によって加熱されることによりＨＣ吸着材４０がＨＣ放出温度領域に昇温されている状態において、バイパスモードから通常モードに切替えられた場合を示している。すなわち、時間ｔ１は、ＨＣ吸着材４０がＨＣ放出を開始した時刻であり、酸素センサ８４がＨＣ吸着材４０からのＨＣ放出を検出し始めた時刻でもある。
【００５５】
ＨＣ放出が開始される前において、酸素センサ８４の出力は、目標値（本実施例においては、理論空燃比に対応する電圧）に一致している。ところが、ＨＣ吸着材４０がＨＣ放出を開始した場合、酸素センサ８４の出力はリッチに対応する電圧になる。実施例１の場合と異なり、サブフィードバック補正処理が停止されていることから、ＨＣ吸着材４０からのＨＣ放出が続く限り、この酸素センサ８４の出力がリッチに対応する電圧になっている状態は続く。
【００５６】
本実施例に係るＥＣＵ９０は、図４に示すようなＨＣ放出があった場合における酸素センサ８４の出力の変化に着目して、ＨＣ吸着材４０の劣化状態を検出する。具体的には、ＥＣＵ９０は、バイパスモードの場合の酸素センサ８４の出力値の平均値を算出して記憶しておく。具体的には、バイパスモードに切替えてから所定期間経過するまでの間における酸素センサ８４の出力値の平均値を記憶しておく。そして、ＥＣＵ９０は、通常モードの場合における酸素センサ８４の出力値とバイパスモードの場合の酸素センサ８４の出力値の平均値とを比較することによって、ＨＣ吸着材４０の劣化状態を検出する。
【００５７】
例えば、通常モードの場合における酸素センサ８４の出力値とバイパスモードの場合の酸素センサ８４の出力値の平均値とに差がない場合、ＨＣ吸着材４０からのＨＣ放出がされていないということになる。すなわち、この場合、ＨＣ吸着材４０は、劣化してＨＣ吸着性を失っていることが分る。
【００５８】
一方、通常モードの場合の酸素センサ８４の出力値とバイパスモードの場合の酸素センサ８４の出力値の平均値とに差がある場合、通常モードに切替えた後に、ＨＣ吸着材４０がＨＣを放出したことが分る。すなわち、この場合、ＨＣ吸着材４０はＨＣ吸着性を失っていないことが分る。
【００５９】
また、通常モードの場合の酸素センサ８４の出力値とバイパスモードの場合の酸素センサ８４の出力値の平均値との差の大きさによって、ＨＣ吸着材４０の劣化度合いを判定することができる。例えば、通常モードの場合の酸素センサ８４の出力値とバイパスモードの場合の酸素センサ８４の出力値の平均値との差が小さい程、ＨＣ吸着材４０の劣化度合いが高い（すなわち、劣化がより進行している）ことが分る。
【００６０】
図５は、実施例２に係るＥＣＵ９０がサブフィードバック補正処理の実行を停止させた上で行う劣化状態検出処理のフローチャートの一例を示す図である。ＥＣＵ９０は、所定周期で図５のフローチャートを繰り返し実行する。図５は、ステップＳ４０、ステップＳ５０およびステップＳ６０の代わりに、それぞれステップＳ４０ａ、ステップＳ５０ａおよびステップＳ６０ａを備える点において、図３のフローチャートと異なる。その他の構成は、図３のフローチャトと同様のため、説明を省略する。
【００６１】
図５のステップＳ４０ａにおいてＥＣＵ９０は、バイパスモードの場合の酸素センサ８４の出力電圧の平均値（Ｃ）を取得する。具体的には、ＥＣＵ９０は、バイパスモードに切替わるように通路切替弁６０を制御した後に、バイパスモードに切替わってから所定期間経過するまでの間における酸素センサ８４の出力値の平均値（Ｃ）を算出する。この結果得られた平均値（Ｃ）は、例えばＲＡＭ９６が記憶する。
【００６２】
ステップＳ５０ａにおいてＥＣＵ９０は、通常モードの場合の酸素センサ８４の出力値（Ｄ）を取得する。具体的には、ＥＣＵ９０は、通常モードに切替わるように通路切替弁６０を制御した後に、酸素センサ８４の出力値（Ｄ）を取得する。
【００６３】
ステップＳ６０ａにおいてＥＣＵ９０は、ステップＳ４０ａで取得した酸素センサ８４の出力値の平均値（Ｃ）とステップＳ５０ａで取得した酸素センサ８４の出力値（Ｄ）とを比較することによって、ＨＣ吸着材４０の劣化状態を検出する。
【００６４】
以上のように、本実施例に係る劣化診断システム１００によれば、サブフィードバック補正処理の実行が停止された場合には、通常モードの場合における酸素センサ８４の出力値と、バイパスモードの場合における酸素センサ８４の出力値と、を用いて、ＨＣ吸着材４０の劣化状態を検出している。それにより、サブフィードバック補正処理の実行が停止された場合においても、排気通路７２のＨＣ吸着材４０より下流に配置された空燃比検出用センサ（酸素センサ８４）を備えるだけで、ＨＣ吸着材４０の劣化状態を検出することができる。したがって、２つ以上の空燃比検出用センサを用いてＨＣ吸着材４０の劣化状態を検出する場合に比較して、劣化診断システム１００の製造コストを低減させることができる。
【００６５】
また、本実施例においても、実施例１の場合と同様に、酸素センサ８４として、ＨＣの酸化を促進する触媒を備えた酸素センサを用いている。この場合、実施例１の場合と同様の効果が得られる。
【００６６】
なお、本実施例においても、実施例１の場合と同様に、ＥＣＵ９０は、排気浄化触媒５０の活性度合いに基づいて通常モードとバイパスモードとを切替えてもよい。この場合、実施例１の場合と同様の効果が得られる。
【００６７】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１０  内燃機関
２０  燃料噴射弁
３０  スロットル
４０  ＨＣ吸着材
５０  排気浄化触媒
６０  通路切替弁
７０  吸気通路
７２  排気通路
７４  バイパス通路
８４  酸素センサ
８５  温度センサ
９０  ＥＣＵ
１００  劣化診断システム
２００  内燃機関システム
【図１】
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【図２】
2011196199.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011196199.tif 000006
【図５】
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