(57)【要約】【課題】この発明は、内燃機関の排気浄化装置に関し、主排気通路とバイパス通路とを切替バルブによって切替可能に構成された内燃機関において、比較的短時間で正確な切替バルブの故障判定を行えるようにすることを目的とする。【解決手段】内燃機関１０の主排気通路１４を迂回するバイパス通路２０に、ＨＣ吸着材２４やＮＯｘ吸着材２６を配置する。主排気通路１４とバイパス通路２０との上流側接続部２０ａに、排気ガスの流入先を主排気通路１４とバイパス通路２０との間で切り替え可能とする切替バルブ２２を配置する。切替バルブ２２より下流側の主排気通路１４に、排気ガス中に含まれる水分を吸着するための水分吸着材３２を配置する。水分吸着材３２の内部に温度センサ３４を組み込む。切替バルブ２２から漏れ出た排気ガス中に含まれる水分が水分吸着材３２に吸着される際の発熱を利用して、切替バルブ２２の漏れ検出を行う。【選択図】図１
2008215223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から排出された排気ガスが流れる主排気通路と、
前記主排気通路との上流側接続部において前記主排気通路から分岐し、前記上流側接続部より下流の下流側接続部において再び前記主排気通路に合流するバイパス通路と、
前記バイパス通路に配置され、排気ガス中に含まれる未浄化成分を吸着する機能を有する未浄化成分吸着材と、
排気ガスの流入先を前記主排気通路と前記バイパス通路との間で切り替え可能とする切替バルブと、
前記切替バルブより下流側の通路に配置され、排気ガスの供給を受けて発熱するバルブ下流側吸着材と、
前記バルブ下流側吸着材の内部或いは排気ガスの流れ方向における当該バルブ下流側吸着材の直後の通路に配置され、当該バルブ下流側吸着材の温度を検出する吸着材温度センサと、
前記ガスが前記バルブ下流側吸着材に吸着される際の発熱に伴う前記バルブ下流側吸着材の温度情報に基づいて、前記切替バルブからの排気ガスの漏れ検出を行うバルブ漏れ検出手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
内燃機関の冷間始動時における前記未浄化成分吸着材への前記未浄化成分の吸着期間中に前記吸着材温度センサにより検出される温度情報と、前記吸着期間終了後に前記吸着材温度センサにより検出される温度情報とに基づいて、当該吸着材温度センサの故障判定を行うセンサ故障判定手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記バルブ下流側吸着材に流入する排気ガスの温度を検出するガス温度センサを更に備え、
前記バルブ漏れ検出手段は、前記バルブ下流側吸着材の前記温度情報と前記ガス温度センサにより検出される排気ガスの温度情報との比較結果に基づいて、前記切替バルブからの排気ガスの前記漏れ検出を行うことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
内燃機関の冷間始動時における前記未浄化成分吸着材への前記未浄化成分の吸着期間中に前記吸着材温度センサおよび前記ガス温度センサにより検出されるそれぞれの温度情報と、前記吸着期間終了後に前記吸着材温度センサおよび前記ガス温度センサにより検出されるそれぞれの温度情報とに基づいて、当該吸着材温度センサおよび当該ガス温度センサの少なくとも一方の故障判定を行うセンサ故障判定手段を更に備えることを特徴とする請求項３記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記センサ故障判定手段は、前記吸着材温度センサと前記ガス温度センサのうち、前記吸着期間中の温度変化に対する前記吸着期間終了後の温度変化が所定の設定値より小さいと判定された温度センサに該当し、かつ、前記吸着期間終了時点から一定時間経過後における前記吸着材温度センサと前記ガス温度センサとの温度差が所定の設定値より大きい場合に低い温度を示す温度センサに該当した方の温度センサが故障していると特定する故障センサ特定手段を含むことを特徴とする請求項４記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記切替バルブと前記バルブ下流側吸着材との間の通路から分岐し、内燃機関の吸気通路に接続される還流通路と、
前記バルブ漏れ検出手段により検出される前記切替バルブからの排気ガスの漏れ量に応じて、前記吸気通路への排気ガスの還流量を制御する還流量制御手段とを更に備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
前記還流量制御手段は、冷間始動後の所定時間中は、前記吸気通路への排気ガスの還流量が一定量となるように当該還流量を制御することを特徴する請求項６記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項８】
前記バルブ漏れ検出手段により検出された前記切替バルブからの排気ガスの漏れ量を記憶する漏れ量記憶手段を更に備え、
前記還流量制御手段は、冷間始動後の所定時間中は、前回の冷間始動時の前記漏れ量に応じた量となるように前記還流量を制御することを特徴とする請求項６記載の内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の排気浄化装置に関し、詳しくは、排気通路に触媒で浄化できなかった未浄化成分を吸着するための吸着材を備えた排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、内燃機関の排気通路を切り替えるための切替バルブの故障判定装置に関する技術が開示されている。この特許文献１に記載された技術では、バイパス通路上に配置されたＨＣ吸着材の下流側に湿度センサを配置している。そして、ＨＣ吸着材へのＨＣの吸着状態により変化する吸着材通過後の排気ガスの湿度に基づいて、切替バルブの故障判定（切替バルブにおける漏れ判定）を行うようにしている。
【０００３】
また、例えば特許文献２にも、切替バルブの故障判定装置に関する技術が開示されている。この特許文献２に記載された技術では、バイパス通路上に配置されたＨＣ吸着材（吸着装置）の下流側に温度センサを配置している。そして、ＨＣ吸着材にＨＣが吸着される際の排気ガスの温度変化に基づいて、切替バルブの故障判定（漏れ判定）を行うようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−４８４２号公報
【特許文献２】特開平１０−１５９５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１または２に記載された漏れ判定手法は、何れもＨＣ吸着材に対するガスの流れの下流側に配置されたセンサを利用するものである。ＨＣ吸着材には、触媒が活性化するまでの冷間始動時に筒内から排出されるＨＣを吸着できるだけの容量が与えられている。このため、切替バルブの故障に起因する微小な排気ガスの漏れに応じた、ＨＣ吸着材への排気ガスの流通量の変化は、上記湿度センサ等の出力としては表れにくく、また、そのような漏れに起因するセンサ出力の変化は、非常にゆっくりである。その結果、切替バルブからの漏れ判定に時間を要してしまう。従って、冷間始動後の所定時間に渡って行われる吸着動作時において、短時間に漏れ判定が実行される頻度が少なくなり、正確な切替バルブの故障判定を行うことが困難となる。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、主排気通路とバイパス通路とを切替バルブによって切替可能に構成された内燃機関において、比較的短時間で正確な切替バルブの故障判定を行えるようにした内燃機関の排気浄化装置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】
第１の発明は、内燃機関から排出された排気ガスが流れる主排気通路と、
前記主排気通路との上流側接続部において前記主排気通路から分岐し、前記上流側接続部より下流の下流側接続部において再び前記主排気通路に合流するバイパス通路と、
前記バイパス通路に配置され、排気ガス中に含まれる未浄化成分を吸着する機能を有する未浄化成分吸着材と、
排気ガスの流入先を前記主排気通路と前記バイパス通路との間で切り替え可能とする切替バルブと、
前記切替バルブより下流側の通路に配置され、排気ガスの供給を受けて発熱するバルブ下流側吸着材と、
前記バルブ下流側吸着材の内部或いは排気ガスの流れ方向における当該バルブ下流側吸着材の直後の通路に配置され、当該バルブ下流側吸着材の温度を検出する吸着材温度センサと、
前記ガスが前記バルブ下流側吸着材に吸着される際の発熱に伴う前記バルブ下流側吸着材の温度情報に基づいて、前記切替バルブからの排気ガスの漏れ検出を行うバルブ漏れ検出手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、第２の発明は、第１の発明において、内燃機関の冷間始動時における前記未浄化成分吸着材への前記未浄化成分の吸着期間中に前記吸着材温度センサにより検出される温度情報と、前記吸着期間終了後に前記吸着材温度センサにより検出される温度情報とに基づいて、当該吸着材温度センサの故障判定を行うセンサ故障判定手段を更に備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第３の発明は、第１の発明において、前記バルブ下流側吸着材に流入する排気ガスの温度を検出するガス温度センサを更に備え、
前記バルブ漏れ検出手段は、前記バルブ下流側吸着材の前記温度情報と前記ガス温度センサにより検出される排気ガスの温度情報との比較結果に基づいて、前記切替バルブからの排気ガスの前記漏れ検出を行うことを特徴とする。
【００１０】
また、第４の発明は、第３の発明において、内燃機関の冷間始動時における前記未浄化成分吸着材への前記未浄化成分の吸着期間中に前記吸着材温度センサおよび前記ガス温度センサにより検出されるそれぞれの温度情報と、前記吸着期間終了後に前記吸着材温度センサおよび前記ガス温度センサにより検出されるそれぞれの温度情報とに基づいて、当該吸着材温度センサおよび当該ガス温度センサの少なくとも一方の故障判定を行うセンサ故障判定手段を更に備えることを特徴とする。
【００１１】
また、第５の発明は、第４の発明において、前記センサ故障判定手段は、前記吸着材温度センサと前記ガス温度センサのうち、前記吸着期間中の温度変化に対する前記吸着期間終了後の温度変化が所定の設定値より小さいと判定された温度センサに該当し、かつ、前記吸着期間終了時点から一定時間経過後における前記吸着材温度センサと前記ガス温度センサとの温度差が所定の設定値より大きい場合に低い温度を示す温度センサに該当した方の温度センサが故障していると特定する故障センサ特定手段を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、第６の発明は、第１乃至第５の発明の何れかにおいて、前記切替バルブと前記バルブ下流側吸着材との間の通路から分岐し、内燃機関の吸気通路に接続される還流通路と、
前記バルブ漏れ検出手段により検出される前記切替バルブからの排気ガスの漏れ量に応じて、前記吸気通路への排気ガスの還流量を制御する還流量制御手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１３】
また、第７の発明は、第６の発明において、前記還流量制御手段は、冷間始動後の所定時間中は、前記吸気通路への排気ガスの還流量が一定量となるように当該還流量を制御することを特徴する。
【００１４】
また、第８の発明は、第６の発明において、前記バルブ漏れ検出手段により検出された前記切替バルブからの排気ガスの漏れ量を記憶する漏れ量記憶手段を更に備え、
前記還流量制御手段は、冷間始動後の所定時間中は、前回の冷間始動時の前記漏れ量に応じた量となるように前記還流量を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
第１の発明によれば、切替バルブの下流に漏れ出た排気ガスがバルブ下流側吸着材に吸着される際の発熱（吸着熱）を利用して、切替バルブの漏れ検出を好適に実行することができる。これにより、切替バルブの故障判定を好適に行うことが可能となる。
【００１６】
第２の発明によれば、吸着期間中および吸着期間終了後に吸着材温度センサによって検出される温度情報に基づいて、吸着材温度センサの故障判定を好適に実行することができる。
【００１７】
第３の発明によれば、切替バルブの下流に漏れ出た排気ガスがバルブ下流側吸着材に吸着される際の発熱（吸着熱）に起因する吸着材温度センサとガス温度センサとの出力差（温度差）を利用して、切替バルブの漏れ検出を好適に実行することができる。
【００１８】
第４の発明によれば、吸着期間中および吸着期間終了後に吸着材温度センサおよびガス温度センサによってそれぞれ検出される温度情報に基づいて、吸着材温度センサおよびガス温度センサの少なくとも一方の故障判定を好適に実行することができる。
【００１９】
第５の発明によれば、吸着材温度センサおよびガス温度センサのどちらに故障が発生しているのかを好適に特定することができる。
【００２０】
第６の発明によれば、必要以上の排気ガスを吸気側に還流することが無くなるため、吸気への還流実行に伴う燃焼悪化や燃費悪化を好適に抑制しつつ、切替バルブからの排気ガスの漏れに伴う排気エミッションの悪化を防止することができる。
【００２１】
第７の発明によれば、切替バルブからのガス漏れを正確に検出することが困難である冷間始動直後に、仮に切替バルブからの排気ガスの漏れがあった場合であっても、排気ガス中に含まれる未浄化成分が未浄化成分吸着材を通過することなくそのまま大気中に排出されるのを防止することができ、排気エミッションの悪化を防止することができる。
【００２２】
第８の発明によれば、切替バルブからのガス漏れを正確に検出することが困難である冷間始動直後において、必要以上の排気ガスが吸気側に還流するのを更に好適に無くすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
実施の形態１．
［システム構成の説明］
図１は、本発明の実施の形態１における排気浄化装置を備える内燃機関システムの構成を説明するための図である。図１に示す内燃機関１０は、筒内に空気を取り込むための吸気通路１２と、筒内から排出された排気ガスが流れる排気通路とを備えている。
【００２４】
本実施形態の排気通路は、筒内から排気ガスを排出するための主排気通路１４と、後述するバイパス通路２０とを備えている。主排気通路１４には、上流側から順に、排気ガスを浄化可能な前段触媒（ＳＣ）１６および後段触媒（ＵＦ）１８が直列に配置されている。
【００２５】
本実施形態のシステムは、主排気通路１４を迂回する通路として、バイパス通路２０を備えている。バイパス通路２０は、後段触媒１８の下流に位置する上流側接続部２０ａにおいて主排気通路１４から分岐し、当該上流側接続部２０ａの下流に位置する下流側接続部２０ｂにおいて再び主排気通路１４に合流するように構成されている。
【００２６】
上流側接続部２０ａには、排気ガスの流入先を主排気通路１４とバイパス通路２０との間で切り替えるための切替バルブ２２が配置されている。切替バルブ２２は、負圧ダイアフラム２２ａに作用するエンジン吸気負圧が図示省略する電磁弁によって制御されることによって、開閉駆動される。
【００２７】
また、バイパス通路２０の途中には、排気ガス中に含まれる未浄化成分を吸着するための２つの未浄化成分吸着材が配置されている。より具体的には、主排気通路１４の上流側に、すなわち、切替バルブ２２が設けられた上流側接続部２０ａに近い側に、先ず、排気ガス中に含まれるＨＣを吸着する機能を有するＨＣ吸着材２４が配置されている。そのようなＨＣ吸着材２４としては、例えば、ゼオライト系の素材を用いることができる。
【００２８】
また、バイパス通路２０には、ＨＣ吸着材２４の下流側に、すなわち、下流側接続部２０ｂに近い側に、更に、ＮＯｘを吸着する機能を有するＮＯｘ吸着材２６が配置されている。そのようなＮＯｘ吸着材２６としては、例えば、ゼオライトに鉄Ｆｅをイオン交換によって担持したものを用いることができる。
【００２９】
また、バイパス通路２０には、上流側接続部２０ａとＨＣ吸着材２４との間の部位において、パージ通路２８が連通している。パージ通路２８は、その途中にパージ制御バルブ３０を備え、その他端において吸気通路１２に連通している。
【００３０】
また、主排気通路１４には、切替バルブ２２より下流側（直下）に、排気ガス中に含まれる水分を吸着する機能を有する水分吸着材３２が配置されている。そのような水分吸着材３２としては、ゼオライトや活性炭などの水分を吸着し発熱する材料をハニカム状の基材にコーティングしたものを用いることができる。また、水分吸着材３２の内部には、当該水分吸着材３２の温度を検出するための温度センサ３４が組み込まれている。尚、ここでは、温度センサ３４を水分吸着材３２の内部に組み込むようにしているが、温度センサ３４の配置場所は、これに限らず、排気ガスの流れ方向における水分吸着材３２の直後であってもよい。
【００３１】
本実施形態では、上記のような水分吸着材３２を切替バルブ２２からの排気ガスの漏れ検出（図２を参照して後述する）のために利用している。つまり、この水分吸着材３２は、水分が水分吸着材３２より下流側に流出するのを防止する目的で配置されるものではなく、従って、その容量は、切替バルブ２２の下流に流れ出る微小な排気ガスの漏れを検知できる程度であればよい。このため、水分吸着材３２の容量は、ＨＣやＮＯｘが下流に流出されるのを防止する目的で配置される上記ＨＣ吸着材２４等の容量と比べて十分に小さなものとされている。
【００３２】
本実施形態のシステムは、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)４０を備えている。ＥＣＵ４０には、内燃機関１０を制御するための各種センサや上記温度センサ３４とともに、エンジン冷却水温度を検出するための水温センサ４２が接続されている。また、ＥＣＵ４０には、上述した切替バルブ２２やパージ制御バルブ３０の各種アクチュエータが接続されている。
【００３３】
［流路の切り替えについて］
（通常運転時）
上述した図１に示す構成によれば、ＥＣＵ４０によってバイパス通路２０が閉塞するように切替バルブ２２が制御されることにより、筒内から排出された排気ガスをバイパス通路２０を介さずに主排気通路１４にそのまま通して大気中に放出することができる。
【００３４】
（吸着動作時）
また、ＥＣＵ４０が主排気通路１４が閉塞されるように切替バルブ２２を制御することにより、筒内から排出された排気ガスをバイパス通路２０に導入し、ＨＣ吸着材２４やＮＯｘ吸着材２６を通過させた後に再び主排気通路１４に戻して大気中に放出することができる。このような排気ガスの流路形態を冷間始動時に選択するようにすれば、触媒１６等が未だ活性状態になっていない状況下で、触媒１６等によって浄化できなかったＨＣやＮＯｘなどの未浄化成分をＨＣ吸着材２４等に吸着させることで、大気中に放出されるのを防止することができる。
【００３５】
（パージ動作時）
また、触媒１６等が活性化した後に、バイパス通路２０が閉塞された状態でＥＣＵ４０がパージ制御バルブ３０を開弁させることにより、筒内から排出された排気ガスの一部を吸気通路１２に生じている負圧を利用して、下流側接続部２０ｂからバイパス通路２０に導入することができる。その結果、暖気後の高温の排気ガスがＮＯｘ吸着材２６等に供給されることで、ＮＯｘやＨＣがＮＯｘ吸着材２６等から脱離し、パージ通路２８を介して吸気通路１２に還流させられる。これにより、吸気通路１２に戻されたＮＯｘやＨＣが、再び燃焼に付された後に活性状態にある触媒１６等によって浄化されるようにすることができる。
【００３６】
［実施の形態１における切替バルブの漏れ検出手法、およびそれに用いる温度センサの故障判定手法］
以上のように構成された本実施形態のシステムにおいて、上記吸着動作中に切替バルブ２２とバルブシート２２ｂ（図１参照）との間で排気ガスの漏れがあると、冷間始動時に筒内から排出される排気ガスの一部がバイパス通路２０に配置されたＨＣ吸着材２４等を通過せずにそのまま排出されてしまうことになり、排気エミッションの悪化を招く。そこで、本実施形態では、以下の図２を用いて示す手法によって、吸着動作時（すなわち、主排気通路１４を閉塞するように切替バルブ２２が制御されている状態）の切替バルブ２２の漏れ検出を行い、切替バルブ２２の修理が必要か否かを判定できるようにしている。
【００３７】
図２は、図１に示す温度センサ３４により検出される排気ガス温度と内燃機関１０の始動後の経過時間との関係を表した図である。尚、図２においては、切替バルブ２２に漏れがない場合の波形を細線で示し、また、切替バルブ２２の漏れが検出された場合の波形を太線で示している。
【００３８】
本実施形態の切替バルブ２２の漏れ検出（故障判定）手法は、切替バルブ２２から下流に漏れ出た排気ガスが水分吸着材３２に吸着される際の発熱量（吸着熱）に基づいて行われる。より具体的には、水分吸着材３２の内部に組み込まれた上記温度センサ３４によって、排気ガスの漏れに起因する水分吸着材３２の発熱を検出することによって、切替バルブ２２の漏れが判定される。
【００３９】
図２に示すように、切替バルブ２２に漏れがない場合には、吸着動作が進行していく過程における、始動時の排気ガスの初期温度Ｔ０からの温度上昇は、冷間始動直後であるため小さい。これに対し、切替バルブ２２に漏れがある場合には、漏れなしの場合の排気ガスの温度上昇分に、水分吸着材３２の発熱により温度上昇分が加わることで、漏れなしの場合に比して大きくなる。本実施形態では、漏れの有無による温度上昇度合いの差を利用して、漏れ検出を行うようにしている。
【００４０】
また、吸着動作が終了した後には、つまり、切替バルブ２２がバイパス通路２０を閉塞するように切り替えられた後には、筒内から排出される排気ガスのすべてが温度センサ３４が組み込まれた水分吸着材３２を通過するようになる。その結果、内燃機関１０の暖機が進むにつれて温度センサ３４により検出される排気ガス温度は、図２に示すように、吸着動作時と比べて急激に上昇する。そこで、本実施形態では、吸着期間中の排気ガスの温度変化分（ΔＴｉ／Δｔ）と吸着期間終了後の排気ガスの温度変化分（ΔＴｉｍ／Δｔ）との大小の比較結果に基づいて、温度センサ３４の故障を判定するようにしている。
【００４１】
［実施の形態１における具体的処理］
図３は、本実施の形態１における切替バルブ２２の漏れ検出手法を実現するために、ＥＣＵ４０が実行するルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは、車両のイグニッションキーの操作を受けて、内燃機関１０が冷間時に始動した際に起動されるものとする。図３に示すルーチンでは、先ず、イグニッションキーがＯＮとされた際に排気ガスの初期温度Ｔ０が温度センサ３４を利用して取得される（ステップ１００）。
【００４２】
次に、所定の周期毎に温度センサ３４により検出される温度の変化ΔＴｉ（＝Ｔｉ−Ｔｉ−１）が算出される（ステップ１０２）。また、ＥＣＵ４０は、冷間始動後からの吸着期間終了時までの温度変化ΔＴｉの積算値をメモリ内に逐次記憶している。本ステップ１０２における温度変化ΔＴｉの算出は、次のステップ１０４において吸着期間が終了したと判定されるまで繰り返し実行される。
【００４３】
次に、今回の冷間始動時における吸着期間が終了したか否か、つまり、切替バルブ２２が主排気通路１４を閉塞する状態からバイパス通路２０を閉塞する状態に切り替えられたか否かが判別される（ステップ１０４）。その結果、当該吸着期間が終了したと判定された場合には、次いで、切替バルブ２２の切り替え直前の温度変化ΔＴｉと、予め設定されている切替バルブ２２の漏れなし時の温度変化ΔＴｋｉとの差（ΔＴｉ−ΔＴｋｉ）が所定の判定値ｋｉ１より大きいか否かが判別される（ステップ１０６）。尚、漏れなし時の温度変化ΔＴｋｉは、イグニッションキーがＯＮとされた際の排気ガスの初期温度Ｔ０の大きさとの関係で予めマップ化されており、本ステップ１０６では、そのようなマップが参照されて、今回の初期温度Ｔ０の大きさに応じた温度変化ΔＴｋｉが取得される。
【００４４】
上記ステップ１０６において、差（ΔＴｉ−ΔＴｋｉ）が判定値ｋｉ１より大きいと判定された場合には、切替バルブ２２からの漏れ量が多い、すなわち、切替バルブ２２が異常である（修理が必要）であると判定される（ステップ１０８）。
【００４５】
一方、上記ステップ１０６において、差（ΔＴｉ−ΔＴｋｉ）が判定値ｋｉより大きくないと判定された場合には、次いで、判定値ｋｉ２を導入し、ｋｉ２＜（ΔＴｉ−ΔＴｋｉ）≦ｋｉ１が成立するか否かが判別される（ステップ１１０）。その結果、ｋｉ２＜（ΔＴｉ−ΔＴｋｉ）≦ｋｉ１が成立すると判定された場合には、切替バルブ２２からの漏れ量が中レベルである、すなわち、次回の判定まで異常の有無の判断を保留するレベルであると判定される（ステップ１１２）。
【００４６】
一方、上記ステップ１１０において、ｋｉ２＜（ΔＴｉ−ΔＴｋｉ）≦ｋｉ１が成立しないと判定された場合には、切替バルブ２２からの漏れ量が少ない若しくは漏れがない、すなわち、切替バルブ２２は正常であると判定される（ステップ１１４）。尚、上記の処理では、２つの判定値ｋｉ１、ｋｉ２を用いているが、そのような判定値の数を適宜増やすようにすれば、温度センサ３４により検出される水分吸着材３２の温度変化を利用して、より詳細な漏れ量のレベルを取得することが可能となる。
【００４７】
尚、上記の一連の処理では、温度変化ΔＴｉとして切替バルブ２２の切り替え直前の値を用いるようにしているが、これに限らず、温度変化ΔＴｉは、吸着期間中にメモリされた値の最大値を選択しても良い。切替バルブ２２からの漏れ量が多くなると水分吸着材３２が飽和してしまうため、吸着熱の発生がなくなり水分吸着材３２の温度が低下する。そうなると、温度変化ΔＴｉとして切替バルブ２２の切り替え直前の値を用いられている場合には、差（ΔＴｉ−ΔＴｋｉ）が小さくなるため、漏れ量が多い側に判定される可能性がある。温度変化ΔＴｉとして上記最大値を選択するようにすれば、そのような不具合を解消することができる。
【００４８】
以上説明した図３に示すルーチンによれば、吸着期間中における水分吸着材３２の温度上昇率を判断することで、切替バルブ２２から下流に漏れ出た排気ガスが水分吸着材３２に吸着される際の発熱量（吸着熱）を利用して、切替バルブ２２の漏れ検出を好適に実行することができる。これにより、切替バルブ２２の故障判定を行うことが可能となる。
【００４９】
また、漏れ検出目的で主排気通路１４に配置される水分吸着材３２の容量は、上述したように、ＨＣやＮＯｘが下流に流出されるのを防止する目的で配置される上記ＨＣ吸着材２４等の容量と比べて十分に小さなものとされている。このため、比較的短時間で正確な切替バルブ２２の漏れ検出を行うことが可能となる。
【００５０】
図４は、本実施の形態１における温度センサ３４の故障判定を実現するために、ＥＣＵ４０が実行するルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは、吸着期間が終了し、切替バルブ２２がバイパス通路２０を閉塞する状態（オフ状態）に切り替えられた際に起動されるものとする。
【００５１】
図４に示すルーチンでは、先ず、切替バルブ２２が上記オフ状態に切り替えられた後の温度センサ３４の出力変化（水分吸着材３２を通過する排気ガスの温度変化）ΔＴｉｍ（＝Ｔｉｍ−Ｔｉｍ−１）が算出される（ステップ２００）。次いで、切替バルブ２２が上記オフ状態とされてから所定時間が経過したか否かが判別される（ステップ２０２）。
【００５２】
上記ステップ２０２において所定時間が経過したと判定された場合には、吸着期間終了後の温度変化の微分値（ΔＴｉｍ／Δｔ）と、上記ステップ１０２においてメモリされた吸着期間中の温度変化の微分値（ΔＴｉ／Δｔ）との比率｛（ΔＴｉｍ／Δｔ）／（ΔＴｉ／Δｔ）｝が所定の設定値より小さいか否かが判別される（ステップ２０４）。
【００５３】
上記ステップ２０４において、比率｛（ΔＴｉｍ／Δｔ）／（ΔＴｉ／Δｔ）｝＜設定値が成立しないと判定された場合、つまり、吸着期間終了後の温度変化ΔＴｉｍの方が、吸着期間中の温度変化ΔＴｉよりも比較的大きいと判定された場合には、温度センサ３４は故障していない、すなわち、正常であると判定される（ステップ２０６）。
【００５４】
一方、上記ステップ２０４において、比率｛（ΔＴｉｍ／Δｔ）／（ΔＴｉ／Δｔ）｝＜設定値が成立すると判定された場合、つまり、吸着期間終了後の温度変化ΔＴｉｍの方が、吸着期間中の温度変化ΔＴｉよりも比較的小さいと判定された場合には、温度センサ３４が故障していると判定される（ステップ２０８）。
【００５５】
以上説明した図４に示すルーチンによれば、吸着期間中と吸着期間終了後とにおける水分吸着材３２の温度情報（温度変化）および当該水分吸着材３２を通過する排気ガスの温度情報（温度変化）を利用して、水分吸着材３２に組み込まれた温度センサ３４の故障判定を好適に実行することができる。
【００５６】
ところで、上述した実施の形態１においては、上記図３に示すルーチンの手法を用いて、切替バルブ２２の漏れ検出を行うようにしている。しかしながら、そのような切替バルブ２２の漏れ検出手法における漏れ判定時期は、上記の手法に限定されるものではなく、例えば、以下のような手法であってもよい。
【００５７】
すなわち、温度センサ３４により検出される水分吸着材３２の温度変化の微分値（ΔＴｉ／Δｔ）を逐次計算するようにし、計算された値（ΔＴｉ／Δｔ）を前回値と比較することで、漏れ検出を行う。より具体的には、上記微分値（ΔＴｉ／Δｔ）＜Ａｉ（設定値）、かつ前回値値（ΔＴｉ−１／Δｔ）＞今回値（ΔＴｉ／Δｔ）の２つの条件が成立したときに、切替バルブ２２からの排気ガスの漏れがあると判定するようにする。つまり、水分吸着材３２への水分吸着量が飽和状態に近づき水分吸着材３２の温度上昇が小さくなる時点で本実施形態の漏れ判定を行うようにする。
【００５８】
尚、上述した実施の形態１においては、水分吸着材３２が前記第１の発明における「バルブ下流側吸着材」に、温度センサ３４が前記第１の発明における「吸着材温度センサ」に、それぞれ相当している。また、ＥＣＵ４０が図３に示すルーチンの一連の処理を実行することにより前記第１の発明における「バルブ漏れ検出手段」が実現されている。
また、ＥＣＵ４０が図４に示すルーチンの一連の処理を実行することにより前記第２の発明における「センサ故障判定手段」が実現されている。
【００５９】
実施の形態２．
次に、図５乃至図８を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
［システム構成］
図５は、本発明の実施の形態２における排気浄化装置を備える内燃機関システムの構成を説明するための図である。尚、図５において、上記図１に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００６０】
図５に示すシステムは、水分吸着材３２の上流側の主排気通路１４上に、より具体的には、主排気通路１４における切替バルブ２２と水分吸着材３２との間の部位に、その位置で排気ガスの温度を検出するためのＦｒ温度センサ５０を備えている。本システムは、この点を除き、上述した実施の形態１のシステムと同様に構成されている。尚、Ｆｒ温度センサ５０の配置場所は、上記の位置に限られるものではなく、水分吸着材３２の内部における切替バルブ２２寄りの位置であってもよい。また、本実施形態では、Ｆｒ温度センサ５０が加わっているため、説明の便宜上、水分吸着材３２の内部に組み込まれた温度センサ３４を「Ｒｒ温度センサ３４」と称することとする。
【００６１】
［実施の形態２における切替バルブの漏れ検出手法、およびそれに用いる温度センサの故障判定手法］
図６は、図５に示すＲｒ温度センサ３４およびＦｒ温度センサ５０により検出されるそれぞれの排気ガス温度と内燃機関１０の始動後の経過時間との関係を表した図である。尚、図６においては、切替バルブ２２に漏れがない場合のＲｒ温度センサ３４の出力波形を細い破線で示し、切替バルブ２２に漏れがある場合のＲｒ温度センサ３４の出力波形を太い破線で示している。また、切替バルブ２２に漏れがない場合のＦｒ温度センサ５０の出力波形を細い実線で示し、切替バルブ２２に漏れがある場合のＦｒ温度センサ５０の出力波形を太い実線で示している。
【００６２】
図６に示すように、切替バルブ２２に漏れがない場合には、吸着動作が進行していく過程における、始動時の排気ガスの初期温度Ｔ０からの温度上昇は、冷間始動直後であるため小さく、両センサ３４、５０の温度差は小さい。よって、本実施形態では、両センサ３４、５０の温度差或いは温度変化が設定値より小さい場合には、漏れなしと判定する。
【００６３】
これに対し、切替バルブ２２に漏れがある場合には、Ｒｒ温度センサ３４の出力は、水分吸着材３２への水分の吸着に起因する発熱による温度上昇分が加わるため、水分吸着材３２の上流位置でのＦｒ温度センサ５０の出力とに差が生ずる。本実施形態では、この出力の差（つまり、両センサ３４、５０間の温度差ΔＴｉ）を利用し、当該温度差ΔＴｉが所定の判定値Δｋより大きい場合に、切替バルブ２２に漏れがあると判定するようにしている。
【００６４】
また、本実施形態では、上述した実施の形態１と同様の手法によって、吸着期間中と吸着期間終了後の両期間に対して、Ｒｒ温度センサ３４およびＦｒ温度センサ５０によりそれぞれ検出される温度の変化分を算出する。そして、吸着期間中の温度変化に対する吸着終了後の温度変化が所定の設定値より小さい場合に、Ｒｒ温度センサ３４やＦｒ温度センサ５０が故障であると仮判定する。その一方で、吸着期間終了時点から一定時間が経過した後における両センサ３４、５０により検出される温度の差の絶対値｜Ｔｒｉ−Ｔｆｉ｜が所定の設定値以下である場合は、上記の仮判定がなされていても、両センサ３４、５０は共に正常であると判定する。そして、当該温度差の絶対値｜Ｔｒｉ−Ｔｆｉ｜が設定値より大きい場合には、そのうちの低い温度を示す方のセンサが故障と仮判定する。そして、Ｒｒ温度センサ３４およびＦｒ温度センサ５０の一方に対して、以上の２つの仮判定が成立した場合に、そのセンサの故障判定を確定する。
【００６５】
［実施の形態２における具体的処理］
図７は、本実施の形態２における切替バルブ２２の漏れ検出手法を実現するために、ＥＣＵ４０が実行するルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは、車両のイグニッションキーの操作を受けて、内燃機関１０が冷間時に始動した際に起動されるものとする。図７に示すルーチンでは、先ず、イグニッションキーがＯＮとされた際に、Ｒｒ温度センサ３４およびＦｒ温度センサ５０のそれぞれによって検出される排気ガスの初期温度Ｔｒ０、Ｔｆ０が取得される（ステップ３００）。
【００６６】
次に、所定の周期毎に、始動時からの両センサ３４、５０の温度差ΔＴｉ（＝Ｔｒｉ−Ｔｆｉ）が算出され、また、冷間始動後からの吸着期間終了時までの温度変化ΔＴｉの最大値ΔＴｉ−ｍａｘがメモリ内に逐次記憶される。本ステップ３０２における温度差ΔＴｉの算出は、次のステップ３０４において吸着期間が終了したと判定されるまで繰り返し実行される。また、本ステップ３０２では、ＥＣＵ４０は、後述する図８に示すルーチンにおいて参照する目的で、両センサ３４、５０のそれぞれにより検出される温度の変化ΔＴｒｉ、ΔＴｆｉを逐次算出し、メモリ内に記憶している。尚、温度差ΔＴｉの算出に当たっては、両センサ３４、５０の出力のばらつきにより初期温度Ｔｒ０、Ｔｆ０に違いが生じるため、Ｒｒ温度センサ３４による初期温度Ｔｒ０に合わせるように補正が行われる。
【００６７】
次に、今回の冷間始動時における吸着期間が終了したか否か、つまり、切替バルブ２２が主排気通路１４を閉塞する状態からバイパス通路２０を閉塞する状態に切り替えられたか否かが判別される（ステップ３０４）。その結果、当該吸着期間が終了したと判定された場合には、次いで、切替バルブ２２の切り替え後の温度変化ΔＴｉ−ｍａｘが、予め設定されている温度差の判定値ΔＴｋより大きいか否かが判別される（ステップ３０６）。尚、上記判定値ΔＴｋは、イグニッションキーがＯＮとされた際にＲｒ温度センサ３４により検出される初期温度Ｔｒ０の大きさとの関係で予めマップ化されており、本ステップ３０６では、そのようなマップが参照されて、今回の初期温度Ｔｒ０の大きさに応じた判定値ΔＴｋが取得される。
【００６８】
上記ステップ３０６において、ΔＴｉ−ｍａｘ＞ΔＴｋが成立しないと判定された場合、つまり、両センサ３４、５０により検出される温度にあまり差がないと判断できる場合には、切替バルブ２２からの漏れ量が少ない若しくは漏れがない、すなわち、切替バルブ２２は正常であると判定される（ステップ３０８）。
【００６９】
一方、上記ステップ３０６において、ΔＴｉ−ｍａｘ＞ΔＴｋが成立すると判定された場合、つまり、両センサ３４、５０により検出される温度の差が比較的大きいと判断できる場合には、次いで、漏れのレベルを判定すべく、漏れ判定値ｋｉ（＝ΔＴｉ／ΔＴｋ）が算出されたうえで、当該漏れ判定値ｋｉが所定の設定値より大きいか否かが判別される（ステップ３１０）。
【００７０】
上記ステップ３１０において、漏れ判定値ｋｉ＞設定値が成立しないと判定された場合には、切替バルブ２２からの漏れ量が中レベルである、すなわち、次回の判定まで異常の有無の判断を保留するレベルであると判定される（ステップ３１２）。
【００７１】
一方、上記ステップ３１０において、漏れ判定値ｋｉ＞設定値が成立すると判定された場合には、切替バルブ２２からの漏れ量が多い、すなわち、切替バルブ２２が異常である（修理が必要）であると判定される（ステップ３１４）。尚、これらの一連のステップ３１０〜３１４では、漏れ判定値ｋｉと比較する設定値を１種類としているが、その設定値を複数の値に適宜設定すれば、両センサ３４、５０の出力に応じた、より詳細な漏れ量のレベルを取得することが可能となる。
【００７２】
以上説明した図７に示すルーチンによれば、切替バルブ２２から下流に漏れ出た排気ガスが水分吸着材３２に吸着される際の発熱量（吸着熱）に起因するＲｒ温度センサ３４とＦｒ温度センサ５０との出力差（それらにより検出される温度の差）に基づいて、切替バルブ２２の漏れ検出を好適に実行することができる。また、２本の温度センサ３４、５０で漏れ検出を行うことにより、熱伝導によるセンサの温度上昇がある場合であっても、誤判定を防止することができる。
【００７３】
図８は、本実施の形態２におけるＲｒ温度センサ３４およびＦｒ温度センサ５０の故障判定を実現するために、ＥＣＵ４０が実行するルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは、吸着期間が終了し、切替バルブ２２がバイパス通路２０を閉塞する状態（オフ状態）に切り替えられた際に起動されるものとする。
【００７４】
図８に示すルーチンでは、先ず、切替バルブ２２が上記オフ状態に切り替えられた後における温度センサ３４、５０により検出される温度変化（ΔＴｒｉｍ／Δｔ）、（ΔＴｆｉｍ／Δｔ）がそれぞれ算出される（ステップ４００）。次いで、切替バルブ２２が上記オフ状態とされてから所定時間が経過したか否かが判別される（ステップ４０２）。
【００７５】
上記ステップ２０２において所定時間が経過したと判定された場合には、Ｒｒ温度センサ３４に関する比率であって、吸着期間終了後の温度変化の微分値（ΔＴｒｉｍ／Δｔ）と、上記ステップ３０２においてメモリされた吸着期間中の温度変化の微分値（ΔＴｒｉ／Δｔ）との比率｛（ΔＴｒｉｍ／Δｔ）／（ΔＴｒｉ／Δｔ）｝が所定の設定値より小さいか否かが判別される（ステップ４０４）。
【００７６】
上記ステップ４０４の判定が成立すると判定された場合には、Ｒｒ温度センサ３４が故障していると仮判定される（ステップ４０６）。一方、上記ステップ４０４の判定が不成立であると判定された場合、および上記ステップ４０６の処理が実行された場合には、次いで、Ｆｒ温度センサ５０に関する比率であって、吸着期間終了後の温度変化の微分値（ΔＴｆｉｍ／Δｔ）と、上記ステップ３０２においてメモリされた吸着期間中の温度変化の微分値（ΔＴｆｉ／Δｔ）との比率｛（ΔＴｆｉｍ／Δｔ）／（ΔＴｆｉ／Δｔ）｝が所定の設定値より小さいか否かが判別される（ステップ４０８）。
【００７７】
上記ステップ４０８の判定が成立すると判定された場合には、Ｆｒ温度センサ５０が故障していると仮判定される（ステップ４１０）。一方、上記ステップ４０８の判定が成立しないと判定された場合には、両センサ３４、５０は共に正常であると判定される（ステップ４１２）。
【００７８】
図８に示すルーチンでは、Ｒｒ温度センサ３４およびＦｒ温度センサ５０の何れか一方または双方が故障していると仮判定された場合には、次いで、吸着期間終了時点から一定時間が経過したか否かが判別され（ステップ４１４）、当該一定時間の経過後に、両センサ３４、５０により検出される温度Ｔｒｉ、Ｔｆｉがそれぞれ取得される（ステップ４１６）。
【００７９】
次に、上記ステップ４１６において取得された温度の差の絶対値｜Ｔｒｉ−Ｔｆｉ｜が所定の設定値より大きいか否かが判別される（ステップ４１８）。その結果、当該絶対値｜Ｔｒｉ−Ｔｆｉ｜＞設定値が成立しないと判定された場合には、両センサ３４、５０は共に正常であると判定される（ステップ４１２）。
【００８０】
一方、上記ステップ４１８において、当該絶対値｜Ｔｒｉ−Ｔｆｉ｜＞設定値が成立すると判定された場合には、次いで、低い温度を示すセンサがＲｒ温度センサ３４であるか否かが判別される（ステップ４２０）。その結果、低い温度を示すセンサがＲｒ温度センサ３４であると判定された場合には、次いで、Ｒｒ温度センサ３４が故障であると上記ステップ４０６において仮判定されているか否かが判別される（ステップ４２２）。その結果、仮判定されていない場合には、両センサ３４、５０は共に正常であると判定され（ステップ４１２）、逆に、仮判定されている場合には、Ｒｒ温度センサ３４が故障しているとの判定が確定される（ステップ４２４）。
【００８１】
一方、上記ステップ４２０において、低い温度を示すセンサがＲｒ温度センサ３４でない、すなわち、Ｆｒ温度センサ５０であると判定された場合には、次いで、Ｆｒ温度センサ５０が上記ステップ４１０において仮判定されているか否かが判別される（ステップ４２６）。その結果、仮判定されていない場合には、両センサ３４、５０は共に正常であると判定され（ステップ４１２）、逆に、仮判定されている場合には、Ｆｒ温度センサ５０が故障しているとの判定が確定される（ステップ４２８）。
【００８２】
以上説明した図８に示すルーチンによれば、吸着期間中と吸着期間終了後とにおけるＲｒ温度センサ３４およびＦｒ温度センサ５０の出力に基づいて、水分吸着材３２に組み込まれたＲｒ温度センサ３４および水分吸着材３２の上流に配置されたＦｒ温度センサ５０の故障判定を好適に実行することができる。更には、これらの温度センサ３４、５０のどちらが故障しているかを正確に特定することができる。
【００８３】
尚、上述した実施の形態２においては、Ｆｒ温度センサ５０が前記第３の発明における「ガス温度センサ」に相当している。
また、ＥＣＵ４０が図８に示すルーチンの一連の処理を実行することにより前記第４の発明における「センサ故障判定手段」が実現されている。
また、ＥＣＵ４０が上記ステップ４０４〜４２８の一連の処理を実行することにより前記第５の発明における「故障センサ特定手段」が実現されている。
【００８４】
実施の形態３．
次に、図９乃至図１１を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。
［システム構成］
図９は、本発明の実施の形態３における排気浄化装置を備える内燃機関システムの構成を説明するための図である。尚、図９において、上記図１に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００８５】
図９に示すシステムでは、主排気通路１４における切替バルブ２２と水分吸着材３２との間の部位に、第２パージ通路６０の一端が連通している。第２パージ通路６０は、その途中に第２パージ制御バルブ６２を備え、その他端において吸気通路１２に連通している。本システムは、この点を除き、上述した実施の形態１のシステムと同様に構成されている。
【００８６】
以上のように構成された本実施形態のシステムによれば、切替バルブ２２が主排気通路１４を閉塞するように制御されている際に、仮に切替バルブ２２から下流側に排気ガスの漏れがあっても、第２パージ制御バルブ６２を開くことにより、第２パージ通路６０を介して切替バルブ２２下流を流れる排気ガスを吸気通路１２に戻すことができる。このため、吸着動作の実行中に本来であればＨＣ吸着材２４等によってＨＣ等を吸着させたかった排気ガスが、切替バルブ２２から主排気通路１４の下流側に漏れ出て大気中に排出されるのを防止することができる。これにより、排気エミッションの悪化を抑制することができる。
【００８７】
［実施の形態３の特徴部分］
上記のような手法で第２パージ通路６０を介して切替バルブ２２の下流を流れる排気ガスを吸気側に還流させる要求があるのは、ＨＣ吸着材２４等へのＨＣ等の吸着動作を行う内燃機関１０の冷間始動時である。そのような冷間始動時は、燃焼が不安定になり易く、排気ガスの吸気への還流量（ＥＧＲ量）を増加させると燃焼悪化を招き易い。従って、必要以上に吸気への還流量を増やすと、燃焼の悪化に起因して、内燃機関１０のドライバビリティの悪化や排気エミッションの悪化を招いてしまう。また、燃焼悪化を回避するために吸入空気量を増加させると、その分だけ燃費が悪化してしまうという問題もある。
【００８８】
そこで、本実施形態では、切替バルブ２２の下流からの吸気への排気ガスの還流量（パージ量）を、切替バルブ２２からの排気ガスの漏れ量に応じた値に制御するようにした。
【００８９】
図１０は、上記の機能を実現するために、本実施の形態３においてＥＣＵ４０が実行するルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは、車両のイグニッションキーの操作を受けて、内燃機関１０が冷間時に始動した際に起動されるものとする。図１０に示すルーチンでは、先ず、切替バルブ２２が開状態（主排気通路１４を閉塞するように制御された状態）にあるか否かが判別される（ステップ５００）。
【００９０】
上記ステップ５００において、切替バルブ２２が開状態にあると判定された場合には、切替バルブ２２からの排気ガスの漏れがあるか否かが判別される（ステップ５０２）。具体的には、本ステップ５０２では、上記図３に示すルーチンの実行結果を利用して、ガス漏れの有無を判別している。
【００９１】
上記ステップ５０２において、切替バルブ２２からの排気ガスの漏れがないと判定された場合には、切替バルブ２２の下流からの吸気への排気ガスの還流が停止される（ステップ５０４）。
【００９２】
一方、上記ステップ５０２において、切替バルブ２２からの排気ガスの漏れがあると判定された場合には、切替バルブ２２からの排気ガスの漏れ量に応じた値となるように、吸気側への排気ガスの還流量が第２パージ制御バルブ６２の開度調整によって制御される（ステップ５０６）。ＥＣＵ４０は、図１１に示すように、吸気への排気ガスの還流量と切替バルブ２２からの排気ガスの漏れ量との関係を定めたマップを記憶している。図１１に示すマップでは、切替バルブ２２からの漏れ量が多くなるほど、吸気への還流量が多くなるように設定されている。このようなマップによれば、上記図３に示すルーチンによって得られるガス漏れ量に応じて、吸気への排気ガスの還流量を適切に設定することができる。
【００９３】
以上説明した図１０に示すルーチンによれば、必要以上の排気ガスを吸気側に還流することが無くなるため、吸気への還流実行に伴う燃焼悪化や燃費悪化を好適に抑制しつつ、切替バルブ２２からの排気ガス漏れに伴う排気エミッションの悪化を防止することができる。
【００９４】
尚、上述した実施の形態３においては、第２パージ通路６０が前記第６の発明における「還流通路」に相当しているとともに、ＥＣＵ４０が図１０に示すルーチンの一連の処理を実行することにより前記第６の発明における「還流量制御手段」が実現されている。
【００９５】
実施の形態４．
次に、図１２を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。
本実施形態のシステムは、図９に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ４０に図１０に示すルーチンに代えて後述する図１２に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
【００９６】
［実施の形態４の特徴部分］
図１２は、燃焼悪化などを抑制しつつ切替バルブ２２からの排気ガス漏れに伴う排気エミッションの悪化を防止するために、本実施の形態４においてＥＣＵ４０が実行するルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは、車両のイグニッションキーの操作を受けて、内燃機関１０が冷間時に始動した際に起動されるものとする。また、図１２において、実施の形態３における図１０に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００９７】
図１２に示すルーチンでは、ステップ５００において切替バルブ２２が開状態にあると判定された後、次いで、予め設定されている一定量の排気ガスが切替バルブ２２の下流から吸気側に還流されるように、第２パージ制御バルブ６０の開度調整が実行される（ステップ６００）。
【００９８】
次に、今回の始動時点から所定時間が経過したか否かが判別される（ステップ６０２）。本ルーチンでは、当該所定時間が経過するのを待ってから、それ以降のステップ５０２〜５０６の処理が実行されることとなる。
【００９９】
内燃機関１０の冷間始動時には、排気ガスが冷えた排気管（主排気通路１４）によって冷却される。その結果、排気ガス中に含まれる水分が凝縮し、排気管に付着する。それに伴い、切替バルブ２２の位置では、内燃機関１０の始動直後は水分濃度の低い排気ガスが流通する。このため、切替バルブ２２からの排気ガスの漏れがあった場合であっても、切替バルブ２２の下流の水分吸着材３２の温度上昇が小さく、正確な排気ガスの漏れ量を検知することが困難となる。
【０１００】
以上説明した図１２に示すルーチンによれば、冷間始動直後の所定時間は一定量の排気ガスが切替バルブ２２の下流から吸気側に還流されることになる。このため、切替バルブ２２からのガス漏れを正確に検出することが困難である冷間始動直後に、仮にガス漏れがあった場合であっても、ＨＣ等の排気ガスの未浄化成分が、ＨＣ吸着材２４等を通過することなくそのまま大気中に排出されるのを防止することができ、排気エミッションの悪化を回避することができる。
【０１０１】
また、上記ルーチンでは、上記所定時間が経過して正確な漏れ検出が可能となった後は、上述した実施の形態３と同様の手法が用いられる。このため、吸気への還流実行に伴う燃焼悪化や燃費悪化を好適に抑制しつつ、切替バルブ２２からの排気ガス漏れに伴う排気エミッションの悪化を防止することができる。
【０１０２】
実施の形態５．
次に、図１３を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。
本実施形態のシステムは、図９に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ４０に図１０に示すルーチンに代えて後述する図１３に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
【０１０３】
［実施の形態５の特徴部分］
図１３は、燃焼悪化などを抑制しつつ切替バルブ２２からの排気ガス漏れに伴う排気エミッションの悪化を防止するために、本実施の形態５においてＥＣＵ４０が実行するルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは、車両のイグニッションキーの操作を受けて、内燃機関１０が冷間時に始動した際に起動されるものとする。また、図１３において、実施の形態３における図１０に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【０１０４】
図１３に示すルーチンでは、ステップ５００において切替バルブ２２が開状態にあると判定された後、次いで、前回の冷間始動時における切替バルブ２２からの排気ガスの漏れ量が取得される（ステップ７００）。
【０１０５】
次に、上記ステップ７００において取得されたガス漏れ量の前回値に応じた値となるように、吸気側への排気ガスの還流量が第２パージ制御バルブ６０の開度調整によって制御される（ステップ０２）。次いで、今回の始動時点から所定時間が経過するのを待ってから（ステップ６０２）、それ以降のステップ５０２〜５０６の処理が実行されることとなる。次いで、今回の冷間始動時に検出された切替バルブ２２からのガス漏れ量が記憶される（ステップ７０４）。
【０１０６】
切替バルブ２２からの排気ガスの漏れ量は、内燃機関１０が始動する度に毎回変動するとは考えられにくく、経時的な変化により徐々に変化していくものである。以上説明した図１３に示すルーチンによれば、内燃機関１０の冷間始動時に水分吸着材３２および温度センサ３４に基づいてガス漏れ量が正しく検知される前に、切替バルブ２２からの漏れ量を推定することが可能となる。そして、上記ルーチンの処理によれば、推定されたガス漏れ量（前回値）に基づいて、冷間始動直後の還流量が決定されるため、ガス漏れ量の多寡に関係なく冷間始動直後の段階から、必要以上の排気ガスが吸気側に還流されるのを無くすことができる。このため、上述した実施の形態３、４に比して、吸気への還流実行に伴う燃焼悪化や燃費悪化を更に好適に抑制しつつ、切替バルブ２２からの排気ガス漏れに伴う排気エミッションの悪化を更に好適に防止することができる。
【０１０７】
尚、上述した実施の形態５においては、ＥＣＵ４０が上記ステップ７０４の処理を実行することにより前記第８の発明における「漏れ量記憶手段」が実現されている。
【０１０８】
ところで、上述した実施の形態１乃至５においては、吸着熱を利用して切替バルブ２２の漏れ検出のために主排気通路１４に水分吸着材３２を配置しているが、このような目的で配置される吸着材は、排気ガスの供給を受けて発熱する吸着材であれば、水分を吸着する機能を有する水分吸着材でなくてもよい。すなわち、上記のような目的で配置される吸着材は、排気ガス中の未浄化成分（ＨＣ、ＣＯ、ＣＯ２など）を吸着して発熱する材料を用いたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の実施の形態１における排気浄化装置を備える内燃機関システムの構成を説明するための図である。
【図２】図１に示す温度センサにより検出される排気ガス温度と内燃機関の始動後の経過時間との関係を表した図である。
【図３】図１に示す切替バルブの漏れ検出を行うために、本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図４】図１に示す温度センサの故障判定を行うために、本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２における排気浄化装置を備える内燃機関システムの構成を説明するための図である。
【図６】図５に示すＲｒ温度センサおよびＦｒ温度センサにより検出されるそれぞれの排気ガス温度と内燃機関の始動後の経過時間との関係を表した図である。
【図７】図５に示す切替バルブの漏れ検出を行うために、本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図８】図５に示す温度センサの故障判定を行うために、本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態３における排気浄化装置を備える内燃機関システムの構成を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態３において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１１】図１０に示すルーチンにおいて参照される吸気還流量のマップの一例である。
【図１２】本発明の実施の形態４において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態５において実行されるルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１０】
１０  内燃機関
１２  吸気通路
１４  主排気通路
１６  前段触媒
１８  後段触媒
２０  バイパス通路
２０ａ  上流側接続部
２０ｂ  下流側接続部
２２  切替バルブ
２２ａ  負圧ダイアフラム
２２ｂ  バルブシート
２４  ＨＣ吸着材
２６  ＮＯｘ吸着材
２８  パージ通路
３０  パージ制御バルブ
３２  水分吸着材
３４  温度センサ（Ｒｒ温度センサ）
４０  ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
５０  Ｆｒ温度センサ
６０  第２パージ通路
６２  第２パージ制御バルブ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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