(57)【要約】【課題】未燃焼の燃料を吸着する吸着材に排気を導く切換部の異常を迅速により適正に判定する。【解決手段】エンジンを始動した直後の排気切替バルブの開閉異常の判定処理で排気切替バルブが氷着に起因して開状態で固着したことによって「異常」とされたときには、ＨＣ吸着部の下流側の温度である下流側排気温度の上昇程度ΔＴｌｏｗの積算値Ｓｌｏｗが排気切替バルブに着いた氷が融解するのに必要な熱量に相当する閾値Ｓｒｅｆを超えたときに再度の排気切替バルブの開閉異常の判定処理を行なう（Ｓ１２０〜Ｓ１６０）。これにより、氷着に起因する排気切替バルブの開状態の固着を迅速に排気切替バルブの開閉異常としないようにすることができる。【選択図】図４
2008255939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を有する内燃機関装置であって、
前記内燃機関の排気系に配置され、排気を浄化する浄化触媒を有する浄化触媒部と、排気中の燃料ガスを吸着する燃料ガス吸着材を有する燃料ガス吸着部と、排気を主として前記浄化触媒部に通流させる第１通流と排気の全てを前記燃料ガス吸着部を介して前記浄化触媒部に通流させる第２通流とを切り替える通流切替部と、を有する排気浄化手段と、
排気の流れにおける前記燃料ガス吸着部の近傍の上流側の排気の温度である上流側排気温度を検出する上流側排気温度検出手段と、
排気の流れにおける前記燃料ガス吸着部の近傍の下流側の排気の温度である下流側排気温度を検出する下流側排気温度検出手段と、
前記内燃機関の始動時に前記検出された上流側排気温度の変化と前記検出された下流側排気温度の変化とに基づいて前記通流切替部の作動判定を行なうと共に、該作動判定で前記第２通流により排気を通流する状態で固定されて切り替えができない状態が判定されたときには前記検出された上流側排気温度の上昇程度の積算値または前記検出された下流側排気温度の上昇程度の積算値が所定値以上となった以降に前記通流切替部の作動判定を行なって異常の有無を判定する異常判定手段と、
を備える内燃機関装置。
【請求項２】
前記異常判定手段は、前記検出された上流側排気温度の上昇程度が前記検出された下流側の温度の上昇程度より大きいときには前記第２通流により排気を通流している状態にあるとの判定と、前記検出された上流側排気温度の上昇程度が前記検出された下流側の温度の上昇程度より小さいときには前記第１通流により排気を通流している状態にあるとの判定とに基づいて前記通流切替部の作動判定を行なう手段である請求項１記載の内燃機関装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の内燃機関装置であって、
前記排気浄化手段は、排気の流路の後段全体に前記浄化触媒部が配置されると共に排気の流路の前段の一部に燃料ガス吸着部が配置され、
前記排気浄化手段の前記通流切替部は、前記排気浄化手段の排気の前段の残部に取り付けられて該残部を開閉するバルブを有してなる、
内燃機関装置。
【請求項４】
前記内燃機関の排気系の前記排気浄化手段より上流側に配置され、排気を浄化する浄化触媒を有する第２の排気浄化手段を備える請求項１ないし３いずれか記載の内燃機関装置。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか記載の内燃機関装置を搭載し、前記内燃機関からの動力を用いて走行する車両。
【請求項６】
内燃機関と、前記内燃機関の排気系に配置され、排気を浄化する浄化触媒を有する浄化触媒部と、排気中の燃料ガスを吸着する燃料ガス吸着材を有する燃料ガス吸着部と、排気を主として浄化触媒部に通流させる第１通流と排気の全てを前記燃料ガス吸着部を介して前記浄化触媒部に通流させる第２通流とを切り替える通流切替部と、を有する排気浄化手段と、を備える内燃機関装置における通流切替部の異常判定方法であって、
前記内燃機関の始動時に排気の流れにおける前記燃料ガス吸着部の近傍の上流側の排気の温度である上流側排気温度の変化と排気の流れにおける前記燃料ガス吸着部の近傍の下流側の排気の温度である下流側排気温度の変化とに基づいて前記通流切替部の作動判定を行なうと共に、該作動判定で前記第２通流により排気を通流する状態で固定されて切り替えができない状態が判定されたときには前記上流側排気温度の上昇程度の積算値または前記下流側排気温度の上昇程度の積算値が所定値以上となった以降に前記通流切替部の作動判定を行なって異常の有無を判定する、
ことを特徴とする内燃機関装置の異常判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関装置およびその異常判定方法並びに内燃機関装置を搭載する車両に関し、詳しくは、内燃機関を有する内燃機関装置およびその異常判定方法並びにこうした内燃機関装置を搭載する車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の内燃機関装置としては、未燃焼の燃料を吸着する吸着材に排気を導く切換弁を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、冷間時に氷等の付着に起因して切換弁のストローク異常が判定される場合があり、これを回避するために内燃機関が暖機された後に切換弁のストローク異常の再判定を行なう。
【特許文献１】特開２００１−２９５６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の内燃機関装置では、切換弁のストローク異常であるか否かを判定するのに内燃機関の暖機が完了するのを待つ必要があり、迅速な判定を行なうことができない。
【０００４】
本発明の内燃機関装置およびその異常判定方法並びに内燃機関装置を搭載する車両は、未燃焼の燃料を吸着する吸着材に排気を導く切換部の異常を迅速に判定することを目的の一つとする。また本発明の内燃機関装置およびその制御方法並びに内燃機関装置を搭載する車両は、未燃焼の燃料を吸着する吸着材に排気を導く切換部の異常をより適正に行なうことを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の内燃機関装置およびその異常判定方法並びに内燃機関装置を搭載する車両は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の内燃機関装置は、
内燃機関を有する内燃機関装置であって、
前記内燃機関の排気系に配置され、排気を浄化する浄化触媒を有する浄化触媒部と、排気中の燃料ガスを吸着する燃料ガス吸着材を有する燃料ガス吸着部と、排気を主として前記浄化触媒部に通流させる第１通流と排気の全てを前記燃料ガス吸着部を介して前記浄化触媒部に通流させる第２通流とを切り替える通流切替部と、を有する排気浄化手段と、
排気の流れにおける前記燃料ガス吸着部の近傍の上流側の排気の温度である上流側排気温度を検出する上流側排気温度検出手段と、
排気の流れにおける前記燃料ガス吸着部の近傍の下流側の排気の温度である下流側排気温度を検出する下流側排気温度検出手段と、
前記内燃機関の始動時に前記検出された上流側排気温度の変化と前記検出された下流側排気温度の変化とに基づいて前記通流切替部の作動判定を行なうと共に、該作動判定で前記第２通流により排気を通流する状態で固定されて切り替えができない状態が判定されたときには前記検出された上流側排気温度の上昇程度の積算値または前記検出された下流側排気温度の上昇程度の積算値が所定値以上となった以降に前記通流切替部の作動判定を行なって異常の有無を判定する異常判定手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の内燃機関装置では、内燃機関の始動時に排気の流れにおける燃料ガス吸着部の近傍の上流側の排気の温度である上流側排気温度の変化と排気の流れにおける燃料ガス吸着部の近傍の下流側の排気の温度である下流側排気温度の変化とに基づいて通流切替部の作動判定を行なうと共に、この作動判定で第２通流により排気を通流する状態で固定されて切り替えができない状態が判定されたときには上流側排気温度の上昇程度の積算値または下流側排気温度の上昇程度の積算値が所定値以上となった以降に通流切替部の作動判定を行なって異常の有無を判定する。即ち、上流側排気温度の上昇程度の積算値または下流側排気温度の上昇程度の積算値に基づいて再度の通流切替部の作動判定を行なって異常の有無を判定するのである。これにより、内燃機関の暖機が完了するのを待つ必要がなく、より適正なタイミングで再度の判定を行なって異常の有無を判定することができる。この結果、通流切替部の異常判定をより迅速に行なうことができる。また、上流側排気温度の変化と下流側排気温度の変化とに基づいて通流切替部の作動判定を行なうから、上流側排気温度と下流側排気温度とを検出する検出手段を設けるだけでより適正に通流切替部の作動判定を行なうことができ、通流切替部の異常判定をより適正に行なうことができる。
【０００８】
こうした本発明の内燃機関装置において、前記異常判定手段は、前記検出された上流側排気温度の上昇程度が前記検出された下流側の温度の上昇程度より大きいときには前記第２通流により排気を通流している状態にあるとの判定と、前記検出された上流側排気温度の上昇程度が前記検出された下流側の温度の上昇程度より小さいときには前記第１通流により排気を通流している状態にあるとの判定とに基づいて前記通流切替部の作動判定を行なう手段であるものとすることもできる。
【０００９】
また、本発明の内燃機関装置において、前記排気浄化手段は排気の流路の後段全体に前記浄化触媒部が配置されると共に排気の流路の前段の一部に燃料ガス吸着部が配置され、前記排気浄化手段の前記通流切替部は前記排気浄化手段の排気の前段の残部に取り付けられて該残部を開閉するバルブを有してなる、ものとすることもできる。こうすれば、バルブ操作だけで第１通流と第２通流とを切り替えることができる。
【００１０】
また、本発明の内燃機関装置において、前記内燃機関の排気系の前記排気浄化手段より上流側に配置され、排気を浄化する浄化触媒を有する第２の排気浄化手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、第２の排気浄化手段では浄化できない分だけを排気浄化手段によって燃料吸着したり排気を浄化すればよいから、排気浄化手段を小型化することができる。
【００１１】
本発明の車両は、上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関装置、即ち、基本的には、内燃機関を有する内燃機関装置であって、前記内燃機関の排気系に配置され、排気を浄化する浄化触媒を有する浄化触媒部と、排気中の燃料ガスを吸着する燃料ガス吸着材を有する燃料ガス吸着部と、排気を主として前記浄化触媒部に通流させる第１通流と排気の全てを前記燃料ガス吸着部を介して前記浄化触媒部に通流させる第２通流とを切り替える通流切替部と、を有する排気浄化手段と、排気の流れにおける前記燃料ガス吸着部の近傍の上流側の排気の温度である上流側排気温度を検出する上流側排気温度検出手段と、排気の流れにおける前記燃料ガス吸着部の近傍の下流側の排気の温度である下流側排気温度を検出する下流側排気温度検出手段と、前記内燃機関の始動時に前記検出された上流側排気温度の変化と前記検出された下流側排気温度の変化とに基づいて前記通流切替部の作動判定を行なうと共に、該作動判定で前記第２通流により排気を通流する状態で固定されて切り替えができない状態が判定されたときには前記検出された上流側排気温度の上昇程度の積算値または前記検出された下流側排気温度の上昇程度の積算値が所定値以上となった以降に前記通流切替部の作動判定を行なって異常の有無を判定する異常判定手段と、を備える内燃機関装置を搭載し、前記内燃機関からの動力を用いて走行することを要旨とする。
【００１２】
この本発明の車両では、上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関装置を搭載するから、本発明の内燃機関装置が奏する効果、例えば、通流切替部の異常判定をより迅速に行なうことができる効果や上流側排気温度と下流側排気温度とを検出する検出手段を設けるだけでより適正に通流切替部の作動判定を行なうと共に通流切替部の異常判定をより適正に行なうことができる効果などと同様な効果を奏することができる。
【００１３】
本発明の内燃機関装置の異常判定方法は、
内燃機関と、前記内燃機関の排気系に配置され、排気を浄化する浄化触媒を有する浄化触媒部と、排気中の燃料ガスを吸着する燃料ガス吸着材を有する燃料ガス吸着部と、排気を主として浄化触媒部に通流させる第１通流と排気の全てを前記燃料ガス吸着部を介して前記浄化触媒部に通流させる第２通流とを切り替える通流切替部と、を有する排気浄化手段と、を備える内燃機関装置における通流切替部の異常判定方法であって、
前記内燃機関の始動時に排気の流れにおける前記燃料ガス吸着部の近傍の上流側の排気の温度である上流側排気温度の変化と排気の流れにおける前記燃料ガス吸着部の近傍の下流側の排気の温度である下流側排気温度の変化とに基づいて前記通流切替部の作動判定を行なうと共に、該作動判定で前記第２通流により排気を通流する状態で固定されて切り替えができない状態が判定されたときには前記上流側排気温度の上昇程度の積算値または前記下流側排気温度の上昇程度の積算値が所定値以上となった以降に前記通流切替部の作動判定を行なって異常の有無を判定する、
ことを特徴とする。
【００１４】
この本発明の内燃機関装置の異常判定方法では、内燃機関の始動時に排気の流れにおける燃料ガス吸着部の近傍の上流側の排気の温度である上流側排気温度の変化と排気の流れにおける燃料ガス吸着部の近傍の下流側の排気の温度である下流側排気温度の変化とに基づいて通流切替部の作動判定を行なうと共に、この作動判定で第２通流により排気を通流する状態で固定されて切り替えができない状態が判定されたときには上流側排気温度の上昇程度の積算値または下流側排気温度の上昇程度の積算値が所定値以上となった以降に通流切替部の作動判定を行なって異常の有無を判定する。即ち、上流側排気温度の上昇程度の積算値または下流側排気温度の上昇程度の積算値に基づいて再度の通流切替部の作動判定を行なって異常の有無を判定するのである。これにより、内燃機関の暖機が完了するのを待つ必要がなく、より適正なタイミングで再度の判定を行なって異常の有無を判定することができる。この結果、通流切替部の異常判定をより迅速に行なうことができる。また、上流側排気温度の変化と下流側排気温度の変化とに基づいて通流切替部の作動判定を行なうから、上流側排気温度と下流側排気温度とを検出する検出手段を設けるだけでより適正に通流切替部の作動判定を行なうことができ、通流切替部の異常判定をより適正に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は本発明の一実施例としての内燃機関装置２１の構成の概略を示す構成図であり、図２は実施例の内燃機関装置２１を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図３は実施例の内燃機関装置２１が備える第２浄化装置１６０の構成の概略を示す構成図である。
【００１７】
実施例の内燃機関装置２１を搭載するハイブリッド自動車２０は、図２に示すように、エンジン２２と、このエンジン２２を運転制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという。）２４と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが連結されると共に駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して接続されたドライブシャフト３７にリングギヤが連結された遊星歯車により構成された動力分配統合機構３０と、この動力分配統合機構３０のサンギヤに接続された発電可能なモータＭＧ１と、ドライブシャフト３７に動力を入出力する発電可能なモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動回路としてのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２に電力を供給する高圧バッテリ５０と、車両全体ををコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという。）６０とを備え、エンジン２２からの動力を高圧バッテリ５０の充放電を伴って動力分配統合機構３０と二つのモータＭＧ１，ＭＧ２によってトルク変換してドライブシャフト３７に出力して走行したり、エンジン２２の運転を停止した状態で高圧バッテリ５０からの電力によりモータＭＧ２から出力される動力だけをドライブシャフト３７に出力して走行したりする。
【００１８】
こうしたハイブリッド自動車２０に搭載された内燃機関装置２１は、図１に示すように、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成された６気筒のエンジン２２と、その排気系に取り付けられた第１浄化装置１５２および第２浄化装置１６０と、エンジン２２を含めて内燃機関装置２１全体をコントロールするエンジンＥＣＵ２４と、により構成されている。
【００１９】
エンジン２２は、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する触媒（三元触媒）を有する第１浄化装置１５２と未燃焼の燃料（以下、「ＨＣ」という。）を吸着するＨＣ吸着部有する第２浄化装置１６０とを介して外気へ排出される。
【００２０】
第２浄化装置１６０は、図３に示すように、拡幅した円筒状の外ケース１６２と、外ケース１６２の内側の排気の入口側の約半分程度に配置されて中央に円筒状の流路を形成すると共に外ケース１６２の内側に環状の空間を形成する内ケース１６６と、外ケース１６２と内ケース１６６により形成された環状の空間に配置され未燃焼の燃料を吸着する吸着剤を有する円筒状のＨＣ吸着部１６８と、外ケース１６２の内側の排気の出口側の約半分程度に配置され上述した触媒（三元触媒）を有する触媒浄化部１６４と、内ケース１６６の排気の流入口に取り付けられたノーマルオープンの排気切替バルブ１７０と、排気切替バルブ１７０を開閉駆動するアクチュエータ１７２とを備える。内ケース１６６の排気の出口側の端部は外ケース１６２に取り付けられており、この端部近傍には、複数の貫通孔１６７が形成されている。したがって、排気切替バルブ１７０を閉成すると、第２浄化装置１６０に流入した排気は、ＨＣ吸着部１６８が配置された環状の空間を通って複数の貫通孔１６７を介して触媒浄化部１６４に至り、触媒浄化部１６４を通過して出口から放出される。即ち、排気は、ＨＣ吸着部１６８，触媒浄化部１６４を通流して排出されるのである。一方、排気切替バルブ１７０を開成すると、排気は主として排気切替バルブ１７０を通って直接触媒浄化部１６４を通流して排出され、一部の排気はＨＣ吸着部１６８を介して触媒浄化部１６４を通流して排出される。触媒浄化部１６４の三元触媒は、白金（Ｐｔ）やパラジウム（Ｐｄ）などの酸化触媒とロジウム（Ｒｈ）などの還元触媒とセリア（ＣｅＯ2）などの助触媒などにより構成されており、高温で活性化して酸化触媒の作用により排気に含まれる一酸化炭素（ＣＯ）や燃料（ＨＣ）を水（Ｈ2Ｏ）や二酸化炭素（ＣＯ2）に浄化し還元触媒の作用により排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を窒素（Ｎ2）や酸素（Ｏ2）などに浄化する。ＨＣ吸着部１６８のＨＣ吸着材は、ゼオライトにより構成されており、低温でＨＣを吸着し、高温で吸着したＨＣを脱離する。したがって、排気切替バルブ１７０を閉弁することにより、ＨＣ吸着部１６８でＨＣを一時的に吸着し、その後、ＨＣ吸着部１６８の温度上昇に伴って吸着したＨＣを放出することができる。
【００２１】
エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、例えば、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温，燃焼室内に取り付けられた圧力センサ１４３からの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，空燃比センサ１５３からの空燃比，酸素センサ１５４からの酸素信号，第２浄化装置１６０のＨＣ吸着部１６８の上流側の入り口付近に取り付けられた温度センサ１７３からの上流側排気温度Ｔｕｐｐ，第２浄化装置１６０の内ケース１６６に形成された貫通孔１６７より下流側に取り付けられた温度センサ１７４からの下流側排気温度Ｔｌｏｗなどが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号，排気切替バルブ１７０のアクチュエータ１７２への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット６０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット６０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータを出力する。
【００２２】
次に、こうして構成された実施例の内燃機関装置２１の動作、特にイグニッションオンされてエンジン２２を始動したときの第２浄化装置１６０の排気切替バルブ１７０の開閉検査における動作について説明する。図４は、イグニッションオンされてエンジン２２を始動したときに実施例のエンジンＥＣＵ２４により実行される排気切替バルブ開閉検査処理の一例を示すフローチャートである。
【００２３】
排気切替バルブ開閉検査処理が実行されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、排気切替バルブ１７０の開閉異常の判定処理として図５に例示する判定処理を実行する（ステップＳ１００）。判定処理では、まず、アクチュエータ１７２を駆動して排気切替バルブ１７０を閉成する（ステップＳ２００）。次に、温度センサ１７３からの上流側排気温度Ｔｕｐｐと温度センサ１７４からの下流側排気温度Ｔｌｏｗとを入力する処理と（ステップＳ２１０）、入力した上流側排気温度Ｔｕｐｐと下流側排気温度Ｔｌｏｗから判定処理開始時の上流側排気温度Ｔｕｐｐ（０）と下流側排気温度Ｔｌｏｗ（０）とを減じて上流側排気温度の上昇程度ΔＴｕｐｐと下流側排気温度の上昇程度ΔＴｌｏｗとを計算する処理と（ステップＳ２２０）、上流側排気温度の上昇程度ΔＴｕｐｐから下流側排気温度の上昇程度ΔＴｌｏｗを減じて温度変化差分ΔＴを計算する処理と（ステップＳ２３０）、を温度変化差分ΔＴの絶対値が閾値Ｔｒｅｆより大きくなるまで繰り返す。そして、温度変化差分ΔＴの絶対値が閾値Ｔｒｅｆより大きくなると、排気切替バルブ１７０を開成し（ステップＳ２５０）、温度変化差分ΔＴが値０より大きいときには異常なしと判定し（ステップＳ２７０）、温度変化差分ΔＴが値０より小さいときには異常と判定して（ステップＳ２８０）、判定処理を終了する。ここで、温度変化差分ΔＴの符号により排気切替バルブ１７０の開閉を判定できるのは、次の理由による。排気切替バルブ１７０が閉の状態にあるときには、排気はＨＣ吸着部１６８を介して触媒浄化部１６４に至るから、ＨＣ吸着部１６８の上流の入口近傍の上流側排気温度Ｔｕｐｐの上昇の程度の方が内ケース１６６に形成された貫通孔１６７の下流の下流側排気温度Ｔｌｏｗの上昇の程度に比して大きくなる。一方、排気切替バルブ１７０が開の状態にあるときには、排気は主としてＨＣ吸着部１６８を通ることなく触媒浄化部１６４に通流するから、ＨＣ吸着部１６８の上流の入口近傍の上流側排気温度Ｔｕｐｐの上昇の程度の方が内ケース１６６に形成された貫通孔１６７の下流の下流側排気温度Ｔｌｏｗの上昇の程度に比して小さくなる。排気切替バルブ１７０が閉の状態にあるときの上流側排気温度Ｔｕｐｐと下流側排気温度Ｔｌｏｗの時間変化の一例を図６に示し、排気切替バルブ１７０が開の状態にあるときの上流側排気温度Ｔｕｐｐと下流側排気温度Ｔｌｏｗの時間変化の一例を図７に示す。排気切替バルブ１７０はノーマルオープン、即ち、アクチュエータ１７２が作動しないときには常に開の状態となるバルブとして構成されているから、排気切替バルブ１７０の開閉検査は、排気切替バルブ１７０を閉として上流側排気温度Ｔｕｐｐと下流側排気温度Ｔｌｏｗとの時間変化が図６に示すように上流側排気温度Ｔｕｐｐの上昇の程度の方が下流側排気温度Ｔｌｏｗに比して大きくなるか、上流側排気温度Ｔｕｐｐと下流側排気温度Ｔｌｏｗとの時間変化が図７に示すように下流側排気温度Ｔｌｏｗの上昇の程度の方が上流側排気温度Ｔｕｐｐに比して大きくなるかを判定することにより行なうことができる。実施例では、上流側排気温度Ｔｕｐｐの上昇程度ΔＴｕｐｐと下流側排気温度Ｔｌｏｗの上昇程度ΔＴｌｏｗとの差（温度変化差分ΔＴ）が明確になるように、温度変化差分ΔＴが閾値Ｔｒｅｆ以上となるのを待って上流側排気温度Ｔｕｐｐの上昇程度ΔＴｕｐｐと下流側排気温度Ｔｌｏｗの上昇程度ΔＴｌｏｗとのうちのいずれが大きいか、即ち、温度変化差分ΔＴの符号により排気切替バルブ１７０の開閉を判定するのである。したがって、閾値Ｔｒｅｆとしては、上流側排気温度Ｔｕｐｐの上昇程度ΔＴｕｐｐと下流側排気温度Ｔｌｏｗの上昇程度ΔＴｌｏｗとの差が明確になる程度でよいから、例えば、１℃や２℃，３℃，５℃，１０℃など種々の温度を用いることができる。
【００２４】
こうした判定処理の結果（ステップＳ１１０）、異常なしであれば、これで排気切替バルブ開閉検査処理を終了する。一方、判定処理の結果、異常ありのときには、温度センサ１７４からの下流側排気温度Ｔｌｏｗを入力する処理と（ステップＳ１２０）、入力した下流側排気温度ＴｌｏｗからステップＳ１００の判定処理で異常と判定された直後の下流側排気温度Ｔｌｏｗ（０）を減じて下流側排気温度の上昇程度ΔＴｌｏｗを計算する処理と（ステップＳ１３０）、下流側排気温度の上昇程度ΔＴｌｏｗを積算して積算値Ｓｌｏｗを計算する処理と（ステップＳ１４０）、を積算値Ｓｌｏｗが閾値Ｓｒｅｆより大きくなるまで繰り返し（ステップＳ１５０）、積算値Ｓｌｏｗが閾値Ｓｒｅｆより大きくなると、再び図５の判定処理を実行し（ステップＳ１６０）、再度の判定処理の結果でも異常とされたときに（ステップＳ１７０）、排気切替バルブ１７０の開閉異常を出力して（ステップＳ１８０）、排気切替バルブ開閉検査処理を終了し、再度の判定処理の結果が異常なしのときには、開閉異常を出力することなく排気切替バルブ開閉検査処理を終了する。こうした再度の判定処理を行なうのは、エンジン２２を始動した直後の判定処理では排気切替バルブ１７０が氷着に起因して開状態で固着したことによって「異常」とされる場合があり、氷が融解した後に再度の判定処理を行なうことにより、氷着に起因する排気切替バルブ１７０の開状態の固着を排気切替バルブ１７０の開閉異常としないためである。したがって、積算値Ｓｌｏｗが閾値Ｓｒｅｆより大きくなるまでステップＳ１２０〜１５０を繰り返す処理は、氷が融解するのに必要な熱量が排気切替バルブ１７０に供給されるのを待つ処理となり、閾値Ｓｒｅｆは氷が融解するのに必要な熱量に相当するものとなる。なお、閾値Ｓｒｅｆは、実験などにより求めることができる。
【００２５】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０に搭載された内燃機関装置２１によれば、エンジン２２を始動した直後の排気切替バルブ１７０の開閉異常の判定処理で排気切替バルブ１７０が氷着に起因して開状態で固着したことによって「異常」とされても、下流側排気温度の上昇程度ΔＴｌｏｗの積算値Ｓｌｏｗが排気切替バルブ１７０に着いた氷が融解するのに必要な熱量に相当する閾値Ｓｒｅｆを超えたときに再度の排気切替バルブ１７０の開閉異常の判定処理を行なうことにより、氷着に起因する排気切替バルブ１７０の開状態の固着を排気切替バルブ１７０の開閉異常としないようにすることができる。この結果、より適正に排気切替バルブ１７０の開閉異常を判定することができる。しかも、下流側排気温度の上昇程度ΔＴｌｏｗの積算値Ｓｌｏｗが排気切替バルブ１７０に着いた氷が融解するのに必要な熱量に相当する閾値Ｓｒｅｆを超えたときに再度の排気切替バルブ１７０の開閉異常の判定処理を行なうから、エンジン２２の暖機が完了するのを待つ必要がなく、迅速に排気切替バルブ１７０の開閉異常を判定することができる。また、排気切替バルブ１７０の開閉異常を上流側排気温度の上昇程度ΔＴｕｐｐと下流側排気温度の上昇程度ΔＴｌｏｗとの差である温度変化差分ΔＴによって判定するから、より適正に排気切替バルブ１７０の開閉異常を判定することができる。
【００２６】
実施例のハイブリッド自動車２０に搭載された内燃機関装置２１では、エンジン２２を始動した直後の排気切替バルブ１７０の開閉異常の判定処理で「異常」とされたときには、下流側排気温度の上昇程度ΔＴｌｏｗの積算値Ｓｌｏｗが閾値Ｓｒｅｆを超えたときに再度の排気切替バルブ１７０の開閉異常の判定処理を行なうものとしたが、エンジン２２を始動した直後の排気切替バルブ１７０の開閉異常の判定処理で「異常」とされたときには、上流側排気温度の上昇程度ΔＴｕｐｐの積算値Ｓｕｐｐが排気切替バルブ１７０に着いた氷が融解するのに必要な熱量に相当する閾値を超えたときに再度の排気切替バルブ１７０の開閉異常の判定処理を行なうものとしてもよいし、エンジン２２を始動した直後の排気切替バルブ１７０の開閉異常の判定処理で「異常」とされたときには、下流側排気温度の上昇程度ΔＴｌｏｗの積算値Ｓｌｏｗが閾値Ｓｒｅｆを超えると共にエンジン２２における吸入空気量の積算値が所定値を超えたときに再度の排気切替バルブ１７０の開閉異常の判定処理を行なうものとしてもよい。
【００２７】
実施例のハイブリッド自動車２０が搭載する内燃機関装置２１では、上流側排気温度の上昇程度ΔＴｕｐｐと下流側排気温度の上昇程度ΔＴｌｏｗとの差である温度変化差分ΔＴによって排気切替バルブ１７０の開閉異常を判定するものとしたが、上流側排気温度Ｔｕｐｐと下流側排気温度Ｔｌｏｗとの差の変化の程度によって排気切替バルブ１７０の開閉異常を判定するものとしてもよい。
【００２８】
実施例の内燃機関装置２１では、第１浄化装置１５２と第２浄化装置１６０とを備えるものとしたが、第１浄化装置１５２を備えずに第２浄化装置１６０だけを備えるものとしても構わない。
【００２９】
実施例では、ハイブリッド自動車２０に搭載される内燃機関装置２１として説明したが、ハイブリッド自動車以外の自動車に搭載された内燃機関装置の形態としてもよく、自動車に搭載されない内燃機関装置の形態としても構わない。また、内燃機関装置の制御方法の形態としても良い。
【００３０】
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、触媒浄化部１６４とＨＣ吸着部１６８と排気切替バルブ１７０とを有する第２浄化装置１６０が「排気浄化手段」に相当し、第２浄化装置１６０のＨＣ吸着部１６８の上流側の入り口付近に取り付けられた温度センサ１７３が「上流側排気温度検出手段」に相当し、第２浄化装置１６０の内ケース１６６に形成された貫通孔１６７より下流側に取り付けられた温度センサ１７４が「下流側排気温度検出手段」に相当し、エンジン２２を始動した直後に上流側排気温度の上昇程度ΔＴｕｐｐと下流側排気温度の上昇程度ΔＴｌｏｗとの差である温度変化差分ΔＴによって排気切替バルブ１７０の開閉異常を判定し、この判定処理で「異常」とされたときには下流側排気温度の上昇程度ΔＴｌｏｗの積算値Ｓｌｏｗが排気切替バルブ１７０に着いた氷が融解するのに必要な熱量に相当する閾値Ｓｒｅｆを超えたときに再度の排気切替バルブ１７０の開閉異常の判定処理を行なって排気切替バルブ１７０の開閉異常を判定する図４の排気切替バルブ開閉検査処理および図５の判定処理を実行するエンジンＥＣＵ２４が「異常判定手段」に相当する。また、第１浄化装置１５２が「第２の排気浄化手段」に相当する。
【００３１】
ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。また、６気筒のエンジンに限定されるものではなく、４気筒エンジンとしたり８気筒エンジンとしたりするなど、如何なる気筒数の内燃機関としても構わない。「排気浄化手段」としては、触媒浄化部１６４とＨＣ吸着部１６８と排気切替バルブ１７０とを有する第２浄化装置１６０に限定されるものではなく、内燃機関の排気系に配置され、排気を浄化する浄化触媒を有する浄化触媒部と、排気中の燃料ガスを吸着する燃料ガス吸着材を有する燃料ガス吸着部と、排気を主として浄化触媒部に通流させる第１通流と排気の全てを燃料ガス吸着部を介して浄化触媒部に通流させる第２通流とを切り替える通流切替部と、を有するものであれば如何なるものとしても構わない。「上流側排気温度検出手段」としては、第２浄化装置１６０のＨＣ吸着部１６８の上流側の入り口付近に取り付けられた温度センサ１７３に限定されるものではなく、排気の流れにおける燃料ガス吸着部の近傍の上流側の排気の温度である上流側排気温度を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「下流側排気温度検出手段」としては、第２浄化装置１６０の内ケース１６６に形成された貫通孔１６７より下流側に取り付けられた温度センサ１７４に限定されるものではなく、排気の流れにおける燃料ガス吸着部の近傍の下流側の排気の温度である下流側排気温度を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「異常判定手段」としては、エンジン２２を始動した直後に上流側排気温度の上昇程度ΔＴｕｐｐと下流側排気温度の上昇程度ΔＴｌｏｗとの差である温度変化差分ΔＴによって排気切替バルブ１７０の開閉異常を判定し、この判定処理で「異常」とされたときには下流側排気温度の上昇程度ΔＴｌｏｗの積算値Ｓｌｏｗが排気切替バルブ１７０に着いた氷が融解するのに必要な熱量に相当する閾値Ｓｒｅｆを超えたときに再度の排気切替バルブ１７０の開閉異常の判定処理を行なって排気切替バルブ１７０の開閉異常を判定するものに限定されるものではなく、エンジン２２を始動した直後の排気切替バルブ１７０の開閉異常の判定処理で「異常」とされたときには、上流側排気温度の上昇程度ΔＴｕｐｐの積算値Ｓｕｐｐが排気切替バルブ１７０に着いた氷が融解するのに必要な熱量に相当する閾値を超えたときに再度の排気切替バルブ１７０の開閉異常の判定処理を行なうものとしたり、エンジン２２を始動した直後の排気切替バルブ１７０の開閉異常の判定処理で「異常」とされたときには、下流側排気温度の上昇程度ΔＴｌｏｗの積算値Ｓｌｏｗが閾値Ｓｒｅｆを超えると共にエンジン２２における吸入空気量の積算値が所定値を超えたときに再度の排気切替バルブ１７０の開閉異常の判定処理を行なうものとしたりするなど、内燃機関の始動時に上流側排気温度の変化と下流側排気温度の変化とに基づいて通流切替部の作動判定を行なうと共に、この作動判定で第２通流により排気を通流する状態で固定されて切り替えができない状態が判定されたときには上流側排気温度の上昇程度の積算値または下流側排気温度の上昇程度の積算値が所定値以上となった以降に通流切替部の作動判定を行なって異常の有無を判定するものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００３２】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、内燃機関装置やこれを搭載する車両の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例としての内燃機関装置２１の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例の内燃機関装置２１を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図３】実施例の内燃機関装置２１が備える第２浄化装置１６０の構成の概略を示す構成図である。
【図４】イグニッションオンされてエンジン２２を始動したときに実施例のエンジンＥＣＵ２４に実行される排気切替バルブ開閉検査処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】排気切替バルブ１７０が閉の状態にあるときの上流側排気温度Ｔｕｐｐと下流側排気温度Ｔｌｏｗの時間変化の一例を示す説明図である。
【図７】排気切替バルブ１７０が開の状態にあるときの上流側排気温度Ｔｕｐｐと下流側排気温度Ｔｌｏｗの時間変化の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
２０  ハイブリッド自動車、２１  内燃機関装置、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２４ａ  ＣＰＵ、２４ｂ  ＲＯＭ、２４ｃ  ＲＡＭ、２６  クランクシャフト、３０  動力分配統合機構、３７  ドライブシャフト、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、４１，４２  インバータ、５０  高圧バッテリ、６０  ハイブリッド用電子制御ユニット、１２２  エアクリーナ、１２４  スロットルバルブ、１２６  燃料噴射弁、１２８  吸気バルブ、１３０  点火プラグ、１３２  ピストン、１３６  スロットルモータ、１３８  イグニッションコイル、１４０  クランクポジションセンサ、１４２  水温センサ、１４３  圧力センサ、１４４  カムポジションセンサ、１４６  スロットルバルブポジションセンサ、１４８  エアフローメータ、１４９  温度センサ、１５０  可変バルブタイミング機構、１５２  第１浄化装置、１５３  空燃比センサ、１５４  酸素センサ、１６０  第２浄化装置、１６２  外ケース、１６４  触媒浄化部、１６６  内ケース、１６７  貫通孔、１６８  ＨＣ吸着部、１７０  排気切替バルブ、１７２  アクチュエータ、１７３，１７４  温度センサ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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