(57)【要約】【課題】大気圧が低い場合であっても故障判定を実行でき、且つ誤判定を抑制する。【解決手段】ＨＣ吸着材３４０が設置されたバイパス流路３５０と、通常通路３６０と、負圧によって駆動されこれらのいずれかに流路を切替える切替弁３７０と、排気ガス通路３５０，３６０の合流点よりも下流側に設置されたアンダーフロア触媒３３０とを備えるシステムにおいて、切替弁３７０の故障を排気温度に関連するパラメータと予め定められた閾値との比較に基づいて判定するシステムにおいて、閾値を大気圧に応じて変更する。高地における大気圧減少に起因する切替弁３７０の不完全作動時にも、故障と判定してしまうおそれを抑制できる。【選択図】図２
2008133802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負圧によって駆動され排気ガス通路を切り替える排気ガス切替弁と、前記排気ガス切替弁の故障を排気温度に関連するパラメータと予め定められた閾値との比較に基づいて判定する判定手段と、を備えた排気ガス切替弁の故障診断装置であって、
前記閾値を大気圧に応じて変更する変更手段を更に備えたことを特徴とする排気ガス切替弁の故障診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の排気ガス切替弁の故障診断装置であって、
複数の前記排気ガス通路の温度を個別に検出する排気温度センサを更に備え、
前記パラメータは、前記排気温度センサによって検出された各排気ガス通路の温度の積算値の差分であることを特徴とする排気ガス切替弁の故障診断装置。
【請求項３】
請求項２に記載の排気ガス切替弁の故障診断装置であって、
前記変更手段は、大気圧が低いほど前記閾値の絶対値を漸減させることを特徴とする排気ガス切替弁の故障診断装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の排気ガス切替弁の故障診断装置であって、
前記排気ガス通路は、第１の排気ガス通路と、該第１の排気ガス通路をバイパスして形成されＨＣ吸着材が設置された第２の排気ガス通路とを備え、
前記排気ガス切替弁は、当該第１および第２の排気ガス通路のいずれかに流路を切り替えることを特徴とする排気ガス切替弁の故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関における排気ガス切替弁の故障診断装置、特に、排気ガス切替弁が負圧によって駆動されるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の排気ガス切替弁の故障診断装置として、特許文献１が開示する装置は、排気ガス還流装置（Exhaust Gas Recirculation system; EGR）における排気ガス切替弁の下流側に温度センサを配置し、この温度が排気ガス切替弁への動作指示に対応して変化するかに基づいて、排気ガス切替弁の故障を診断する。
【０００３】
特許文献２が開示する装置は、同様の温度センサを用いた排気ガス切替弁の故障の診断を行うシステムであって、大気圧が低い場合における誤判定を回避するために、故障の診断を禁止する。
【０００４】
特許文献３が開示する装置は、触媒に対し二次エアを供給するシステムであって、負圧によって駆動される排気ガス切替弁を備え、且つ排気ガス切替弁の故障を診断するものにおいて、高地走行時の大気圧低下に伴う誤判定を回避するために、吸入負圧が目標値未満の場合に、排気ガス切替弁の故障の診断を禁止する。
【０００５】
特許文献４が開示する装置は、第１の排気ガス通路と、該第１の排気ガス通路をバイパスして形成されＨＣ吸着材が設置された第２の排気ガス通路とを備え、負圧によって駆動される排気ガス切替弁によってこれら第１および第２の排気ガス通路を切り替えるシステムにおいて、排気ガス切替弁の故障を、排気ガス切替弁に導入される負圧と大気圧との比較結果に基づいて判定し、且つ、圧力異常時に判定を禁止する。
【０００６】
特許文献５が開示する装置は、同様の第１および第２の排気ガス通路を切り替えるシステムにおいて、排気ガス切替弁の故障を、排気ガス通路の温度に基づいて判定する。
【０００７】
【特許文献１】実開平６−１８６５３号公報
【特許文献２】特開昭６３−２６１１３４号公報
【特許文献３】特開平９−１１２２５３号公報
【特許文献４】特開２００１−３０４０３３号公報
【特許文献５】特開２００１−４１０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１の装置では、高地における大気圧減少に起因する弁の不完全作動時にも、故障と判定してしまうおそれがある。また、特許文献２、３および４の装置では、大気圧が低い場合には故障診断が禁止されるので、高地のように大気圧が低い環境では故障判定を行うことができない。特許文献５の装置では、大気圧は考慮されていない。
【０００９】
そこで本発明の目的は、大気圧が低い場合であっても故障判定を実行でき、且つ誤判定を抑制できる手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、負圧によって駆動され排気ガス通路を切り替える排気ガス切替弁と、前記排気ガス切替弁の故障を排気温度に関連するパラメータと予め定められた閾値との比較に基づいて判定する判定手段と、を備えた排気ガス切替弁の故障診断装置であって、前記閾値を大気圧に応じて変更する変更手段を更に備えたことを特徴とする。
【００１１】
上記態様によれば、排気ガス切替弁の故障を判定するための閾値を、変更手段が大気圧に応じて変更する。したがって、高地における大気圧減少に起因する弁の不完全作動時にも、故障と判定してしまうおそれを抑制することが可能になる。
【００１２】
本発明の別の一形態は、複数の前記排気ガス通路の温度を個別に検出する排気温度センサを更に備え、前記パラメータは、前記排気温度センサによって検出された各排気ガス通路の温度の積算値の差分であることを特徴とする排気ガス切替弁の故障診断装置である。この場合には、簡易な構成によって本発明に所期の効果を実現することができる。変更手段は、大気圧が低いほど前記閾値の絶対値を漸減させるのが特に好適である。
【００１３】
本発明は、前記排気ガス通路が、第１の排気ガス通路と、該第１の排気ガス通路をバイパスして形成されＨＣ吸着材が設置された第２の排気ガス通路とを備え、前記排気ガス切替弁が、当該第１および第２の排気ガス通路のいずれかに流路を切り替える場合に、特に好適に適用することができる。
【００１４】
なお、本発明において「診断する」とは、排気ガス切替弁の故障の有無を二値的に検出する他に、予め定められた基準或いは何らかのアルゴリズムに従って、多段階に故障の程度が特定されることを含む概念である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
【００１６】
始めに、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る車両用のエンジンの排気ガス浄化システムの構成について説明する。ここに、図１は、エンジンの排気ガス浄化システムのシステム構成を示す一部断面図である。
【００１７】
図１において、エンジンの排気ガス浄化システムは、電子制御ユニット(ＥＣＵ)１００、エンジン２００および主排気ガス浄化装置３００を備える。ＥＣＵｌ００は，デジタルコンピュータからなり、双方向バスによって相互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＣＰＵ（セントラルプロセッサユニット）、入力ポート、出力ポートなどを備え、エンジン２００の動作を制御することが可能である。また、ＥＣＵｌ００は、ＲＯＭに格納されたプログラムを実行することによって、後述する故障診断処理を実行することが可能に構成されており、主排気ガス浄化装置３００と共に本発明に係る排気ガス浄化システムの故障診断装置の一例としても機能するように構成されている。
【００１８】
エンジン２００は、シリンダ２０１内において点火プラグ２０２により混合気を爆発させると共に、爆発力に応じて生じるピストン２０３の往復運動を、コネクティングロッド２０４を介してクランクシャフト２０５の回転運動に変換することが可能に構成された、本発明に係る内燃機関の一例である。以下に、エンジン２００の要部構成を説明する。
【００１９】
シリンダ２０１内における燃料の燃焼に際し，外部から吸入された空気は吸気管２０６を通過し、インジェクタ２０７から噴射された燃料と混合されて前述の混合気となる。インジェクタ２０７には、不図示の燃料タンクから燃料（ガソリン）が供給されており、インジェクタ２０７は、この供給される燃料をＥＣＵ１００の制御に従って、吸気管２０６内に墳射することが可能に横成されている。
【００２０】
シリンダ２０１内部と吸気管２０６とは、吸気バルブ２０８による吸気ポートの開閉によって連通状態が制御される。シリンダ２０１内部で燃焼した混合気は排気ガスとなり吸気バルブ２０８の開閉に連動して排気ポートを開閉する排気バルブ２０９を通過して排気管２１０に排気される。
【００２１】
吸気管２０６の上流には、エアクリーナ２１１が配設されており、外部から吸入される空気が浄化される。エアクリーナ２１１のシリンダ側には、エアフローメータ２１２が配設されている。エアフローメータ２１２は、例えば、ホットワイヤー式であり、吸入された空気の質量流量を直接測定することが可能に構成されている。吸気管２０６には更に、吸入空気の温度を検出するための吸気温センサ２１３が設置されている。
【００２２】
吸気管２０６におけるエアフローメータ２１２のシリンダ側には、シリンダ２０１内部への吸入空気量を調節するスロットルバルブ２１４が配設されている。このスロットルバルブ２１４には、スロットルバルブモータ２１７とスロットルポジションセンサ２１５が配設されており、電子制御式スロットルバルブを構成している。なお、本実施形態においては、該電子制御式スロットルバルブがアイドリング時の吸入空気量を調節するアイドル制御弁を兼用している。一方、アクセルペダル２２３の踏込み量は、アクセルポジションセンサ２１６を介してＥＣＵ１００に入力されており、アクセルポジションセンサ２１６の出力に対応するスロットルバルブ開度を示す信号がＥＣＵｌ００からスロットルバルブモータ２１７に出力され、吸入空気量が制御される。
【００２３】
クランクシャフト２０５近傍には、クランクシャフト２０５の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２１８が設置されている。クランクポジションセンサ２１８は、クランクシャフト２０５の位置を検出することが可能に構成されたセンサであり、ＥＣＵ１００は、クランクポジションセンサ２１８の出力信号に基づいてピストン２０３の位置およびエンジン２００の回転数などを取得することが可能に構成されている。このピストン２０３の位置は、前述した点火プラグ２０２における点火時期の制御などに使用される。点火プラグ２０２における点火時期は、例えば、ピストン２０３の位置に対応付けられて予め設定される基本値に対し遅角又は進角制御される。
【００２４】
また、シリンダ２０１を収容するシリンダブロックには、エンジン２００のノック強度を測定することが可能なノックセンサ２１９が配設されており、係るシリンダブロック内のウォータージャケット内には、エンジン２００の冷却水温度を検出するための水温センサ２２０が配設されている。
【００２５】
排気管２１０の集合部には、比較的小容量のスタートアップ触媒２２２が設置されている。スタートアップ触媒２２２は、例えば、エンジン２００から排出されるＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、およびＮＯｘ（窒素酸化物）を夫々浄化することが可能な三元触媒である。排気管２１０におけるスタートアップ触媒２２２の上流側には，空燃比センサ２２１が配設されている。空燃比センサ２２１は、排気管２１０から排出される排気ガスから、エンジン２００の空燃比を検出することが可能に構成されている。
【００２６】
主排気ガス浄化装置３００は、排気管２１０における，スタートアップ触媒２２２の下流側に設置された触媒装置であり、ＥＣＵｌ００と共に、本発明に係る排気ガス浄化システムの故障診断装置の一例として機能することが可能に構成されている。主排気ガス浄化装置３００とＥＣＵ１００とは、制御用のバスラインを介して電気的に接続されている。
【００２７】
ＥＣＵｌ００には、車体に設置された気圧センサ２５１から大気圧Ｐａを表す信号、車両の走行速度を検出可能な車速センサ（不図示）から車速ＶＳを表す信号、およびシフト位置センサ（不図示）から選択されているレンジ信号ＲＳが入力されるように構成されている。
【００２８】
ＥＣＵ１００のＲＯＭには、大気圧と閾値との関係を予め定めた大気圧−閾値マップ（図５参照）が記憶されている。この大気圧−閾値マップでは、大気圧が低いほど閾値の絶対値が漸減するように設定されている。この大気圧−閾値マップは、後述する故障診断処理において参照される。
【００２９】
次に、図２を参照して、主排気ガス浄化装置３００の詳細な構成について説明する。ここに、図２は、主排気ガス浄化装置３００の模式断面図である。なお、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を省略することとする。
【００３０】
主排気ガス浄化装置３００の外筒３１０の内部には内筒３２０がその端部に一体に形成された鍔部３２２を介して、外筒３１０と同心に且つ互いに径方向に隙間を有して設けられている。内筒３２０は、その上流側が外筒３１０の対応する端部近くまで延在され、主排気ガス浄化装置３００内において開放した状態にして設置されている。また、内筒３２０の下流側端部は、外筒３１０に配置されたアンダーフロア触媒３３０の端面に所定の空間を介して対峙しつつ開放した状態に設置されている。また、内筒３２０の鍔部３２２には複数の通気孔３２４が形成されている。そして、主排気ガス浄化装置３００の外筒３１０と内筒３２０との間に形成された環状空間、すなわち、後述するバイパス流路３５０には環状のＨＣ吸着材３４０が設けられている。なお、主排気ガス浄化装置３００の外筒３１０の上流側および下流側端部には排気管２１０が連結されている。
【００３１】
さらに、図２において、本実施形態の主排気ガス浄化装置３００は、上述のアンダーフロア触媒３３０、ＨＣ吸着材３４０に加えて、切替弁３７０、第１および第２の温度センサ３８０、３９０および断熱層３９５を備えている。
【００３２】
アンダーフロア触媒３３０は、車両の床下に設置される、例えば、三元触媒であり、前段のスタートアップ触媒２２２（（図２では不図示）を通過し、矢印Ａ方向へ流れる排気ガスを浄化する。
【００３３】
バイパス流路３５０は、本発明に係る「第２の排気ガス通路」の一例であり、内筒３２０の内側に形成される本発明に係る「第１の排気ガス通路」（以下、通常流路３６０と称す）をバイパスして排気ガスをアンダーフロア触媒３３０に導くための流路である。
【００３４】
ＨＣ吸着材３４０は、例えば、ゼオライトで形成されたフィルタであり、低温（概ね１００℃未満）でＨＣ分子を吸着（或いはトラップ）する網目状のフィルタであり、トラップされたＨＣ分子は、高温（概ね１００℃以上）では熱による運動エネルギーの増加に伴って自然に脱離を開始する。
【００３５】
切替弁３７０は、スタートアップ触媒２２２を通過した排気ガスの流路を、バイパス３５０と通常流路３６０との間で選択的に切り替えることが可能に構成されている。切替弁３７０は、回動可能に支持された軸部３７２がロッド３７４の紙面左右方向への直線運動に伴って図示Ｂ方向へ回動することによって、排気ガスの流路を切り替えることが可能に構成されている。このロッド３７４は、ダイヤフラム機構３７６によって動作が制御されている。
【００３６】
ダイヤフラム機構３７６は、ダイヤフラム３７７を有する。ダイヤフラム３７７は、ダイヤフラム機構３７６の内部空間を、変圧室３７６ａと大気圧室３７６ｂとに区画している。ダイヤフラム３７７には、上述したロッド３７４が接続されている。切替弁３７０は、ダイヤフラム３７７が撓んでいない状態では全開状態となることにより通常流路３６０を連通させ、ダイヤフラム３７７が変圧室３７６ａ側へ最大限に撓んだ状態では全閉状態となることにより通常流路３６０を遮断する。
【００３７】
大気圧室３７６ｂ内の圧力は、常時、大気圧に維持されている。変圧室３７６ａには、負圧供給配管３７９の一端が接続され負圧が導入されている。負圧供給配管３７９の他端は、バキュームスイッチングバルブ（ＶＳＶ）３８１に接続されている。ＶＳＶ３８１には、吸気管２０６の吸気マニホールドに連通する負圧通路３８３が接続されている。またＶＳＶ３８１は、大気に開放される大気開放口を備えている。ＶＳＶ３８１は、オフ状態で負圧供給配管３７９を大気開放口に導通させ、一方、ＥＣＵ１００からオン信号が供給された場合に負圧供給配管３７９を大気開放口から遮断すると共に負圧通路３８３に連通させる。ＶＳＶ３８１は、前述した制御用のバスラインを介してＥＣＵｌ００と電気的に接続されている。すなわち、切替弁３７０は吸気管２０６から導入される負圧によって駆動され、かつ主排気ガス浄化装置３００は、ＥＣＵｌ００からの制御信号に応じて、切替弁３７０の開閉状態が変化するように構成されている。
【００３８】
本実施の形態の第１温度センサ３８０は、サーミスタ素子で構成されており、主排気ガス浄化装置３００におけるアンダーフロア触媒３３０の上流側で通常流路３６０の温度Ｔ１を検出することが可能に配置されている。
【００３９】
第２温度センサ３９０は、同じくサーミスタ素子で構成されており、バイパス流路３５０におけるＨＣ吸着材３４０の上流側の温度Ｔ２を検出することが可能に構成されている。なお、第１および第２の温度センサ３８０および３９０は、かかる温度を、温度に応じた電圧値として検出すると共にＥＣＵ１００に出力しており、ＥＣＵｌ００によって温度Ｔ１、Ｔ２が特定される。なお、第２温度センサ３９０はバイパス流路３５０のＨＣ吸着材３４０の下流側に配置され、バイパス流路３５０内の温度を検出できるようにしてもよい。
【００４０】
断熱層３９５は、バイパス流路３５０と通常流路３６０との間に形成された断熱体であり、バイパス流路３５０と通常流路３６０との間の熱交換が抑制されている。
【００４１】
次に、図３および図４を参照して、切替弁３７０の動作に伴い形成される排気ガス流路について説明する。ここに、図３は、主排気ガス浄化装置３００において切替弁３７０が閉じている場合の排気ガス流れの模式図であり、図４は、主排気ガス浄化装置３００において切替弁３７０が開いている場合の排気ガス流れの模式図である。なお、これらの図において、図２と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を省略することとする。
【００４２】
図３において、矢印Ａ方向に流入する排気ガスは、切替弁３７０が閉じているために通常流路３６０には流れず、バイパス流路３５０に導かれる。そして、ＨＣ吸着材３４０によってＨＣの吸着が行われた後、ＨＣ吸着材３４０の下流側に形成された通気孔３２４から矢印Ｃ方向へ流出し、アンダーフロア触媒３３０に流入する。
【００４３】
また、図４において、矢印Ａ方向から流入する排気ガスは、切替弁３７０が開いているために、排気抵抗の差から通常流路３６０に導かれる。その一方で、通常流路３６０を通過する排気ガスの一部は、通常流路３６０の終端部付近で図示矢印Ｄ方向に方向を変え、バイパス流路３５０の終端の鍔部３２２に形成された通気孔３２４を介して下流側からバイパス流路３５０に流入する。そしてバイパス流路３５０の上流側の端部において排気ガスの流れ方向（矢印Ａ方向）へ再び向きを変えて通常流路３６０に導かれる。すなわち、排気ガスの一部は、主排気ガス浄化装置３００の内部を還流する。主排気ガス浄化装置３００では，通常流路３６０とバイパス流路３５０との断面積比率、バイパス流路３５０の終端部分を規定する鍔部３２２の曲率、並びに通気孔３２４の形状および大きさなどが、予めこのような還流現象を生じさせるように決定されている。なお、このような還流現象を生じさせることは、本発明との関連においては必須ではない。
【００４４】
冷間始動の場合、所定時間が経過するまでは上流側のスタートアップ触媒２２２および主排気ガス浄化装置３００のアンダーフロア触媒３３０は通常活性化されていない。このため、排気ガスをアンダーフロア触媒３３０に流さずに、バイパス流路３５０に流すこととし（図３における矢印Ｃ）、その結果、排気ガス中の未燃ＨＣ成分はＨＣ吸着材３４０に吸着されることになる。
【００４５】
アンダーフロア触媒３３０が活性化されるタイミングで、切替弁３７０は図４に示す開位置に駆動され、通常流路３６０が開放される。その結果、通常流路３５０と通常流路３６０との排気抵抗差に起因して、排気ガスは主に通常流路３６０を流れ、その排気熱でアンダーフロア触媒３３０が加熱・昇温されることになる。また、このとき通常流路３５０には通気孔３２４を介して矢印Ｄ方向に排気ガスが還流し、これによってＨＣ吸着材３４０からＨＣが徐々に脱離させられる。
【００４６】
ＥＣＵｌ００は、排気ガス浄化システム１０の動作中に、ＲＯＭに格納されるプログラムに従って故障診断処理を実行することによって、切替弁３７０の故障を診断することが可能に構成されている。
【００４７】
次いで、本実施形態における切替弁３７０の制御処理動作を説明する。図６の処理ルーチンはエンジン２００の動作中に所定時間ごとに繰返し実行される。まずＥＣＵ１００は、故障診断を実行するための前提条件として、エンジンが暖機済みの状態であるかを判断する（Ｓ１０）。この判断は、例えば水温センサ２２０の検出値と所定値との比較によって行われ、検出値が所定値を上回っている場合に肯定される。
【００４８】
次にＥＣＵ１００は、排気温度Ｔ１，Ｔ２、吸入空気量Ｇａ、および大気圧Ｐａの現在値を取得する（Ｓ２０）。排気温度Ｔ１，Ｔ２は第１および第２温度センサ３８０，３９０の、吸入空気量Ｇａはエアフローメータ２１２の、大気圧Ｐａは気圧センサ２５１の検出信号に基づいてそれぞれ算出される。
【００４９】
次にＥＣＵ１００は、切替弁３７０の故障診断を実行するための診断条件が成立しているかを判断する（Ｓ３０）。この診断条件は、エンジン２００が定常走行状態にあることであり、具体的には、（ｉ）吸入空気量Ｇａが所定範囲内にあり、且つ（ｉｉ）吸入空気量Ｇａの所定時間内の変動が所定範囲内にあることを診断条件とすることができる。
【００５０】
診断条件が成立している場合には、ＥＣＵ１００は切替弁３７０に対し、閉動作をすべき旨の駆動指示出力を行う（Ｓ４０）。
【００５１】
次にＥＣＵ１００は、温度Ｔ１，Ｔ２および吸入空気量Ｇａの値を個別に積算する（Ｓ５０）。この積算は、吸入空気量Ｇａの積算値が所定の基準値Ｘ［ｇ］以上になるまでの間、繰返し実行される。
【００５２】
なお、ステップＳ３０において診断条件が成立していない場合には、閉動作をすべき旨の駆動指示出力が解除され（Ｓ１２０）切替弁３７０が再び開かれると共に、Ｇａ積算値および後述する温度面積差の値がクリアされることになる（Ｓ１３０）。
【００５３】
ステップＳ５０において吸入空気量Ｇａの積算値が基準値Ｘに達したことを条件に、ＥＣＵ１００は温度面積差を算出する（Ｓ７０）。この温度面積差は、温度Ｔ１，Ｔ２の積算値の差として算出される。
【００５４】
ここで、温度面積差を用いた故障判定について説明する。切替弁３７０が正常に閉じられた場合、排ガスが主として通常通路３６０側からバイパス流路３５０側に供給されるようになるために、第１および第２温度センサ３８０，３９０の検出値Ｔ１，Ｔ２は、概ねそれぞれ図７および図８に示されるように推移する。その結果、温度面積差ΔＳ（ΔＳ＝Ａ−Ｂ）は絶対値の大きい負の値となる（図９中曲線ａ）。これに対し、切替弁３７０が開状態で固着している場合や、異物などの外乱因子によって十分に閉じられていない場合には、温度面積Ａ，Ｂの差が比較的小さくなり、温度面積差ΔＳは絶対値の比較的小さい負の値か、あるいは正の値になる（図９中曲線ｂ）。したがって、温度面積差ΔＳを適切な閾値ΔＳｔｈと比較することにより、切替弁３７０が正常に閉じられたかを判定することができる。
【００５５】
しかし、切替弁３７０が負圧によって駆動される機械的構造においては、大気圧が低い環境、例えば高地にいる場合には、大気圧減少に起因する弁の不完全作動時にも、それが故障と判定されてしまうおそれがある。そこで本実施形態では、閾値を大気圧に応じて変更することでこの問題を抑制するものである。
【００５６】
具体的には、ステップＳ７０において、温度面積差すなわち温度Ｔ１，Ｔ２の積算値の差が、図７，８における面積Ａ−面積Ｂとして算出される。切替弁３７０が開から閉となった場合には、面積Ｂが相対的に大であるため、温度面積差ΔＳは絶対値の大きい負の値となる（図９中曲線ａ)。
【００５７】
次にＥＣＵ１００は、先にステップＳ２０で取得した大気圧Ｐａによって、上述した大気圧−閾値マップ（図５参照）を検索し、現在の大気圧Ｐａに対応する閾値を算出する（Ｓ８０）。そしてＥＣＵ１００は、算出された閾値と温度面積差とを比較する（Ｓ９０）。温度面積差ΔＳが閾値ΔＳｔｈよりも低い（負の値であって絶対値が大きい）場合にはステップＳ９０で肯定された結果、正常判定がされる（Ｓ１００）。温度面積差ΔＳが閾値ΔＳｔｈよりも高い（負の値であって絶対値が小さいか、あるいは正の値である）場合にはステップＳ９０で否定された結果、異常判定がされる（Ｓ１１０）。これら正常判定および異常判定は、他の処理ルーチンにおいて参照されるフラグのセットによって実行してもよいし、これらの結果に従って行われる所定の処理、例えば所定の走行ログファイルへの記録や、異常判定の場合の所定のインジケータなどによるユーザに対する警報出力によって実行してもよい。
【００５８】
以上の処理の結果、図９に示されるように、例えば低地走行時のように大気圧が通常である場合には、閾値ΔＳｔｈが低い（負の値であって絶対値が大きい）値ΔＳｔｈ１であるところ、例えば高地走行時のように大気圧が低い場合には、閾値ΔＳｔｈが高い（負の値であって絶対値が小さい）値ΔＳｔｈ２へと変更される。その結果、高地における大気圧減少に起因する弁の不完全作動時（図９における曲線ｃ）であっても、故障判定時における温度面積差ΔＳが閾値ΔＳｔｈを下回り、正常判定がされることになる。
【００５９】
以上のとおり、本実施形態では、切替弁３７０の故障を判定するための閾値ΔＳｔｈを、大気圧に応じて変更するようにしたため、高地における大気圧減少に起因する弁の不完全作動時であっても、故障と判定してしまうおそれを抑制することが可能になる。
【００６０】
また本実施形態では、バイパス流路３５０と通常流露３６０との温度を個別に検出する排気温度センサ３８０，３９０を更に備え、且つ判定のためのパラメータを、排気温度センサ３８０，３９０によって検出された各排気ガス通路の温度の積算値の差分とし、さらに、大気圧が低いほど閾値の絶対値を漸減させたので、簡易な構成によって本発明に所期の効果を実現することができる。
【００６１】
なお、上記実施形態では、本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明については、特許請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明は特許請求の範囲およびその等価物の範囲および趣旨に含まれる修正および変更を包含するものである。例えば、上記実施形態では排気ガス切替弁の故障の有無を二値的に検出することとしたが、本発明は予め定められた基準或いは何らかのアルゴリズムに従って、多段階に故障の程度が特定される構成であって、そのような故障の特定において用いられる閾値を広く含む。また、閾値の変更は本実施形態のように連続的に行うほか、例えば二段階のように離散的に行ってもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、第２排気ガス通路（通常流路３６０）の外側を囲むように第１排気ガス通路３５０が形成された二重円筒型の構造に本発明を適用したが、本発明における第１および第２排気ガス通路は、両者が排気経路中で分岐し且つ後段の触媒よりも上流側で合流するものである限り、互いに離間していてもよい。
【００６３】
また、排気ガス切替弁は他の構造のものを任意に採用でき、第１排気ガス通路を閉塞できるものであってもよい。また、ＨＣ吸着材、触媒および温度センサの種類および構造も、実施形態に例示したもの以外のものを任意に採用することができる。さらに、温度検出手段は各部の温度を直接検出するもののほか、車両の運転状態に関する各種の物理量から温度を推定するものを含み、また大気圧はセンサによって直接検出するもののほかＧＰＳ等の地理情報に基づいて推定することも可能であって、かかる構成も本発明の範疇に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施形態に係る排気ガス浄化システムのシステム構成図である。
【図２】図１の排気ガス浄化システムにおける主排気ガス浄化装置の模式断面図である。
【図３】図２の主排気ガス浄化装置において排気ガス切替弁が閉じている場合の排気ガス流れの模式図である。
【図４】図２の主排気ガス浄化装置において排気ガス切替弁が開いている場合の排気ガス流れの模式図である。
【図５】大気圧−閾値マップの設定例を示すグラフである。
【図６】図１の排気ガス浄化システムにおいてＥＣＵが実行する故障診断処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】第１温度センサの検出値の推移および温度面積の概念を示すグラフである。
【図８】第２温度センサの検出値の推移および温度面積の概念を示すグラフである。
【図９】温度面積差の時間変化と閾値との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６５】
１００    電子制御ユニット(ＥＣＵ)
２００    エンジン
２１２    エアフローメータ
２２２    スタートアップ三元触媒
３００    主排気ガス浄化装置
３３０    アンダーフロア触媒
３４０    ＨＣ吸着材
３５０    通常通路（第１排気ガス通路）
３６０    バイパス流路（第２排気ガス通路）
３７０    切替弁
３７６    アクチュエータ
３７８    第１温度センサ
３８０    第２温度センサ
【図１】
2008133802.tif 000003
【図２】
2008133802.tif 000004
【図３】
2008133802.tif 000005
【図４】
2008133802.tif 000006
【図５】
2008133802.tif 000007
【図６】
2008133802.tif 000008
【図７】
2008133802.tif 000009
【図８】
2008133802.tif 000010
【図９】
2008133802.tif 000011