(57)【要約】【課題】炭化水素吸着材の温度検出のために追加部品の必要がなく、その温度検出のためのスペース、時間及びコストを削減でき、排気ガスの量的変化が反映された温度推定結果を得ることができる内燃機関の排気浄化装置を提供する。【解決手段】内燃機関１の排気通路５内の炭化水素を吸着可能な吸着材８６を有し、前回の推定値に加算値を加算して今回の推定値とする処理を繰り返すことにより吸着材８６の温度を推定するとともに、内燃機関１の吸入空気量及び点火時期に応じて加算値を変化させる。【選択図】図１
2007327383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路内の炭化水素を吸着可能な吸着材と、前回の推定値に加算値を加算して今回の推定値とする処理を繰り返すことにより前記吸着材の温度を推定する温度推定手段と、前記内燃機関の吸入空気量及び点火時期に応じて前記加算値が変化するように前記加算値を算出する加算値算出手段と、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】
前記排気通路に設けられて、前記吸着材への排気ガスの通過状態が変化するように開度変更可能な弁手段を更に備え、
前記加算値算出手段は、前記弁手段の開度に応じて前記加算値が変化するように前記加算値を算出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記排気通路は、その中央部に位置する第１通路と、前記第１通路の外周を取り囲むように位置し、かつ前記吸着材が配置された第２通路とに区分された多重構造部を有し、
前記弁手段は、前記多重構造部の上流側に設けられるとともに、前記第１通路への排気ガスの流入を制限する一方で前記第２通路への排気ガスの流入を許容する全閉位置から前記第１通路及び前記第２通路のそれぞれへの排気ガスの流入を許容する全開位置までの間で開度変更可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記加算値算出手段は、前記弁手段の開度に対応付けた重み付け係数を利用して、前記加算値を算出することを特徴とする請求項２又は３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記内燃機関は、複数の走行用動力源の一つとして所定の車両に設けられるとともに、前記車両は前記内燃機関以外の走行用動力源のみで走行可能に構成されており、
前記温度推定手段は、前記内燃機関の運転が停止した時の推定結果から減算値を逐次減算することにより前記内燃機関の停止中の前記吸着材の温度を推定し、
前記内燃機関の停止中における前記車両の走行状態を考慮して前記減算値を算出する減算値算出手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記内燃機関の運転が停止した時を起点として、次に前記内燃機関が始動する時までの停止時間を計測する計時手段と、前記計時手段が計測した停止時間に基づいて前記内燃機関の始動時における前記吸着材の温度を推定する始動時温度推定手段と、を更に備え、
前記温度推定手段は、前記始動時温度推定手段の推定結果を、前記加算値を加算する前の初期値として使用することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
前記温度推定手段は、前記始動時温度推定手段の推定結果が吸気温以下である場合、当該推定結果に代えて当該吸気温を前記初期値として使用することを特徴とする請求項６に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】
本発明は、排気通路内の炭化水素を吸着可能な吸着材を備えた内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の冷間始動時などでは、排気通路に設けられた触媒コンバータが活性化温度に至らずに排気通路内の炭化水素を浄化できない場合がある。そのため、所定の温度域で炭化水素を吸着可能な炭化水素吸着材（以下吸着材と呼ぶ場合がある。）を設けることにより、触媒コンバータが活性化温度に達する前の排気エミッションの悪化を抑制することが広く知られている。このような吸着材の炭化水素の吸着性能には温度依存性があり、所定の温度域の上限値を超えると吸着させた炭化水素を脱離させる。また、温度によって吸着可能な炭化水素量も変化する。そのため、吸着材の温度を正確に把握することが炭化水素を効率的に吸着させるために重要である。
【０００３】
例えば、吸着材の入口と内部とにそれぞれ温度センサを設けて入口排気温と吸着材内部温度とを検出し、その検出結果と吸着材の温度予測値との差分に応じて吸着材に生じる吸着熱を算出して炭化水素の吸着量を算出する排気浄化装置がある（特許文献１）。また、内燃機関の負荷と機関回転数とから所定のマップに基づいて排気ガスの温度を求め、かつ適宜な重み付けをした移動平均を逐次求めることにより、吸着材の温度を推定する装置もある（特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３３１６２５号公報
【特許文献２】特開２０００−５４８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の装置は、吸着材の温度検出のため温度センサ等の追加部品が必要なので、その追加部品を搭載するためのスペース、時間及びコストを要する。また、特許文献２の装置は、排気ガス温度の移動平均に基づいて吸着材の温度を推定するため、排気ガスの量的変化が吸着材の温度推定結果に反映されない。
【０００６】
そこで、本発明は、吸着材の温度検出のために追加部品の必要がなく、その温度検出のためのスペース、時間及びコストを削減でき、排気ガスの量的変化が反映された温度推定結果を得ることができる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】
本発明の内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の排気通路内の炭化水素を吸着可能な吸着材と、前回の推定値に加算値を加算して今回の推定値とする処理を繰り返すことにより前記吸着材の温度を推定する温度推定手段と、前記内燃機関の吸入空気量及び点火時期に応じて前記加算値が変化するように前記加算値を算出する加算値算出手段と、を備えることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００８】
この排気浄化装置によれば、吸入空気量及び点火時期に応じて加算値が算出され、その加算値が前回の推定値に加算されることにより吸着材の温度が推定される。従って、温度センサ等の追加部品を準備することなく吸着材の温度を推定することができ、温度検出のためのスペース、時間及びコストを削減することができる。また、排気ガスの温度が同じでもその量が変化すれば吸着材の温度の上昇幅は変化する。この排気浄化装置によれば、点火時期と吸入空気量とに応じて加算値が算出されるので、排気ガスの量的変化を推定結果に反映させることができる。
【０００９】
本発明の排気浄化装置においては、前記排気通路に設けられて、前記吸着材への排気ガスの通過状態が変化するように開度変更可能な弁手段を更に備え、前記加算値算出手段は、前記弁手段の開度に応じて前記加算値が変化するように前記加算値を算出してもよい（請求項２）。吸着材の吸着性能には温度依存性が存在するので、吸着材の性能変化に応じて弁手段にて排気ガスの通過状態を変えることにより炭化水素を効率的に吸着させることができる。この場合、弁手段の開度が変わることにより排気ガスの通過状態が変化し、それにより吸着材が排気ガスから受ける熱量が変化する。この態様では、弁手段の開度に応じて加算値が変化するようになるので、吸着材の温度の推定精度が向上する。
【００１０】
吸着材への排気ガスの通過状態を弁手段にて変化させるためには、種々の態様を採用できる。例えば、吸着材を迂回する迂回通路を排気通路に設けるとともに、その迂回通路への排気ガスの流入の制限とその許容とを弁手段の開度変更で切替えられるようにしてもよい。また、前記排気通路は、その中央部に位置する第１通路と、前記第１通路の外周を取り囲むように位置し、かつ前記吸着材が配置された第２通路とに区分された多重構造部を有し、前記弁手段は、前記多重構造部の上流側に設けられるとともに、前記第１通路への排気ガスの流入を制限する一方で前記第２通路への排気ガスの流入を許容する全閉位置から前記第１通路及び前記第２通路のそれぞれへの排気ガスの流入を許容する全開位置までの間で開度変更可能に構成されてもよい（請求項３）。
【００１１】
これらの態様のうち後者の場合、弁手段が全閉位置になると第１通路への排気ガスの流入が制限される一方で吸着材が配置された第２通路への排気ガスの流入が許容されるため、吸着材は排気ガスから直接的に受熱する。一方、全開位置になると第１通路及び第２通路への排気ガスの流入がそれぞれ許容されるため、吸着材は排気ガスからの直接的な受熱が減り、第１通路を介しての間接的な受熱が支配的となる。弁手段の開度変化に応じた加算値の算出により、弁手段の開度変化に伴う吸着材の受熱量の変化が考慮されるので、吸着材の温度の推定精度が向上する。
【００１２】
これらの態様においては、弁手段の開度変化に応じた加算値を算出する態様に特に制限はなく、例えば、前記加算値算出手段は、前記弁手段の開度に対応付けた重み付け係数を利用して、前記加算値を算出してもよい（請求項４）。この場合、少なくとも一の開度に関する加算値を予め設定しておけば、その加算値に重み付け係数を乗じることで他の開度の加算値を得ることができる。そのため、全ての開度に関して加算値を設定する必要がないので処理を簡素化できる。
【００１３】
本発明の排気浄化装置においては、前記内燃機関は、複数の走行用動力源の一つとして所定の車両に設けられるとともに、前記車両は前記内燃機関以外の走行用動力源のみで走行可能に構成されており、前記温度推定手段は、前記内燃機関の運転が停止した時の推定結果から減算値を逐次減算することにより前記内燃機関の停止中の前記吸着材の温度を推定し、前記内燃機関の停止中における前記車両の走行状態を考慮して前記減算値を算出する減算値算出手段を更に備えてもよい（請求項５）。内燃機関を含む複数の走行用動力源を備えるとともに、内燃機関以外の走行用動力源のみで走行可能に構成された車両はいわゆるハイブリット車両と呼ばれる。このような車両では、内燃機関が停止中でも他の動力源で走行することが一般に行われる。内燃機関が停止中の場合には排気ガスが排出されないので、吸着材は時間の経過とともに温度が低下する。内燃機関の停止中に車両が走行する場合には、内燃機関が停止しかつ車両が静止している場合と比べて走行風により吸着材の温度低下が促進する。この態様によれば、車両の走行状態を考慮して減算値が算出されるので、吸着材の正確な温度推定が可能となる。
【００１４】
本発明の排気浄化装置においては、温度推定の基礎となる初期値をどのように求めてもよいが、例えば、前記内燃機関の運転が停止した時を起点として、次に前記内燃機関が始動する時までの停止時間を計測する計時手段と、前記計時手段が計測した停止時間に基づいて前記内燃機関の始動時における前記吸着材の温度を推定する始動時温度推定手段と、を更に備え、前記温度推定手段は、前記始動時温度推定手段の推定結果を、前記加算値を加算する前の初期値として使用してもよい（請求項６）。内燃機関の停止時間が長ければそれだけ吸着材の温度も低下する。この態様によれば、停止時間を考慮して内燃機関の始動時の吸着材の温度が推定され、その推定結果が初期値として使用される。そのため、推定した温度と実際の温度とのずれを低減することができる。この場合、前記温度推定手段は、前記始動時温度推定手段の推定結果が吸気温以下である場合、当該推定結果に代えて当該吸気温を前記初期値として使用してもよい（請求項７）。これにより、吸気温よりも低い始動時の推定温度を初期値として使用する不都合を回避できるので、再始動後の吸着材の温度推定精度が更に向上する。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、吸入空気量及び点火時期に応じて加算値が算出され、その加算値が所定の初期値に逐次加算されることにより吸着材の温度が推定される。従って、温度センサ等の追加部品を準備することなく吸着材の温度を推定することができ、温度検出のためのスペース、時間及びコストを削減することができる。また、点火時期と吸入空気量とに応じて加算値が算出されるので、排気ガスの量的変化を推定結果に反映させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１の形態）
図１は、本発明の排気浄化装置が設けられた内燃機関の一形態を示している。図１の内燃機関１は、走行用動力源として車両に搭載され、複数（図１では４つ）の気筒２が設けられる機関本体３と、各気筒２に接続される吸気通路４及び排気通路５と、排気浄化装置６とを備えている。吸気通路４には吸入空気量に対応する信号を出力するエアフローメータ２１が設けられている。排気浄化装置６は、排気通路５に設けられた前段浄化装置７と、それよりも下流側の排気通路５に設けられた後段浄化装置８とを備えている。前段浄化装置７は内燃機関１の始動時などにおいて後段浄化装置８が活性化するまでの有害物質の排出防止を目的として設けられたものである。前段浄化装置７は、例えば三元触媒コンバータとして構成されておりその容量は後段浄化装置８の容量よりも小さく設定される。
【００１７】
図２及び図３にも示したように、後段浄化装置８は、排気通路５の一部を成すケーシング８１を備えるとともに、ケーシング８１の中央部に位置する第１通路８２と、その第１通路８２の外周を取り囲むように位置する第２通路８３とを備えている。これにより、排気通路５には、第１通路８２と第２通路８３とに区分された多重構造部５０が構成される。第２通路８３は、その両端が排気通路５の上流側、言い換えれば第１通路８２の入口側に開口するように折り返されている。第１通路８２には三元触媒コンバータ８５が設けられ、第２通路８３には炭化水素吸着材（以下吸着材と呼ぶ場合がある。）８６が設けられている。吸着剤８６は、所定の温度域で炭化水素を吸着し、その温度域を超えた高温時に吸着した炭化水素を脱離する周知のものである。
【００１８】
後段浄化装置８は、ケーシング８１の上流側、言い換えれば多重構造部５０の上流側に設けられてケーシング８１内の排気の流れを変化させる弁手段としての切替弁８４を更に備えている。切替弁８４は、図２に示した全閉位置から図３に示した全開位置までの間で開度変更可能に構成されており、その開度を変化させることにより吸着材８６への排気ガスの通過状態を変化させることができる。即ち、後段浄化装置８は、切替弁８４が全閉位置になると第１通路８２への排気ガスの流入が制限される一方で第２通路８３への排気ガスの流入が許容されるため、図２の矢印で示すように排気ガスは第２通路８３を通過してから第１通路８２を通過する。一方、切替弁８４が全開位置になると第１通路８２及び第２通路８３のそれぞれへの排気ガスの流入が許容されるので、図３の矢印で示すように排気ガスは第１通路８２を通過する一方で、第２通路８３をも通過する。但し、切替弁８４が全開位置にある場合には、第２通路８３の排気ガスの通過方向は全閉位置の場合と逆方向になり、第２通路８３に導かれた排気ガスは第２通路８３を通過した後に第１通路８２を通過する。
【００１９】
図１に示したように、後段浄化装置８は、切替弁８４を駆動するためのダイヤフラム機構８７を備えている。ダイヤフラム機構８７は、作動ロッド８８を介して切替弁８４と接続されており、その内部がダイヤフラム８７ａによって変圧室８７ｂと内部の圧力が大気圧に維持される大気圧室８７ｃとに区画されている。作動ロッド８８はダイヤフラム８７ａと連結されている。ダイヤフラム機構８７は、変圧室８７ｂの圧力が大気圧よりも低い圧力に調整された場合に切替弁８４を全閉位置とし、変圧室８７ｂの圧力が大気圧に調整された場合に切替弁８４を全開位置とする。変圧室８７ｂと吸気通路４とは負圧通路８９によって接続されており、負圧通路８９にはチェックバルブ９０及び三方弁９１が設けられている。チェックバルブ９０は、吸気通路４の圧力が変圧室８７ｂの圧力よりも低い場合に変圧室８７ｂから吸気通路４への空気の流れを許容する一方向弁である。三方弁９１は、変圧室８７ｂと吸気通路４とを連通させて、吸気通路４の負圧を変圧室８７ｂへ導入する負圧導入位置ａと、変圧室８７ｂと吸気通路４との連通を遮断するとともに変圧室８７ｂへ大気を導入する大気開放位置ｂとに切り替えることができる。これにより、三方弁９１が負圧導入位置ａに切り替えられた場合は切替弁８４が全閉位置に切り替えられ、三方弁９１が大気開放位置ｂに切り替えられた場合は切替弁８４が全開位置に切り替えられる。即ち、図１の形態においては、ダイアフラム機構８７にて切替弁８４は全閉位置と全開位置との間で選択的に駆動される。
【００２０】
切替弁８４の開度制御は内燃機関１の運転状態を制御するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２０にて行われる。ＥＣＵ２０はマイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＡＭ、ＲＯＭ等の周辺機器を含んだコンピュータである。ＥＣＵ２０は各種センサの入力情報に基づいて種々の制御を行う。本発明に係る排気浄化装置に関連する制御として、ＥＣＵ２０は後段浄化装置８に設けられた三元触媒コンバータ８５の温度が活性温度よりも低い冷間始動時などに切替弁８４が全閉位置に切り替わるように三方弁９１を負圧導入位置ａに切替える。これにより、排気ガスは、その炭化水素が吸着材８６にて吸着されてから三元触媒コンバータ８５に導かれるようになるので、不活性状態の三元触媒コンバータ８５への炭化水素の流入を防止し、排気エミッションの悪化を防止できる。
【００２１】
吸着材８６の炭化水素吸着性能には温度依存性が存在する。そのため、吸着材８６は吸着可能な所定温度域の上限を超えた場合、吸着した炭化水素を脱離させる。従って、炭化水素の吸着を効率的に行うためには、吸着材８６の性能、即ち吸着材８６の温度を正確に把握することが必要である。そのため、ＥＣＵ２０は以下に説明する温度推定処理を実行する。
【００２２】
図４は、ＥＣＵ２０が実行する温度推定処理の一例を示したフローチャートである。この処理のプログラムはＥＣＵ２０のＲＯＭに記憶されており、ＥＣＵ２０はこのプログラムを適時に読み出して所定間隔で繰り返し実行する。まず、ＥＣＵ２０はステップＳ１において始動操作の有無を判定する。この始動操作は、例えばイグニッションスイッチのＯＦＦからＯＮへ切替え等の運転者による始動意思が反映される操作であり、ＥＣＵ２０はそのような操作の有無を判定する。始動操作があった場合にはステップＳ２に進み、始動操作がない場合はステップＳ２及びステップＳ３をスキップしてステップＳ４に進む。
【００２３】
ステップＳ２では、吸着材８６の温度推定の基礎となる、つまり後述する加算値を加算する前の初期値Ｔ０（ａｄｓ）を算出する。この初期値Ｔ０（ａｄｓ）は、吸着材８６の温度と相関する物理量、例えば内燃機関１の冷却水温からの推定により算出してもよいし、後述する初期値算出処理で算出することもできる。次に、ステップＳ３において、吸着材８６の温度推定値を記憶する変数として設けられた推定カウンタＴ（ａｄｓ）に、ステップＳ２で算出した初期値Ｔ０（ａｄｓ）を代入する。
【００２４】
ステップＳ４では、内燃機関１が運転中であるか否かを判定する。例えば、始動操作があったが、未だ内燃機関１が始動していない場合、又は始動操作がなくて内燃機関１が停止している場合には以後の処理をスキップして今回の処理を終了する。内燃機関１が運転中の場合には、ステップＳ５に進みエアフローメータ２１からの信号に基づいて吸入空気量を取得し、続くステップＳ６で点火時期を取得する。なお、ＥＣＵ２０はこの処理と並行して図示しない点火時期制御の制御ルーチンを実行しており、内燃機関１の運転状態に応じた点火時期を設定している。ステップＳ６では、その点火時期制御で設定した点火時期を取得する。
【００２５】
次に、ステップＳ７では、処理実行周期に対応した吸着材８６の温度上昇幅に相当する加算値ΔＴ（ａｄｓ）を算出する。この加算値ΔＴ（ａｄｓ）はステップＳ５で取得した吸入空気量とステップＳ６で取得した点火時期とを考慮して算出される。吸入空気量が多いほど排気ガスの量（正確には流量）は多くなるので、排気ガスが持つ熱エネルギーが多くなる。そのため、吸入空気量が多い場合は少ない場合に比べて吸着材８６が排気ガスから受ける熱量が増え、単位時間あたりの温度上昇幅は大きくなる。また、点火時期が遅くなるほど、つまり遅角側にあるほど排出未燃燃料が増加し、その未燃燃料が排気通路内での燃焼が促進するので、排気ガスの温度が高くなる。そのため、点火時期が遅い場合は早い場合に比べて吸着材８６が排気ガスから受ける熱量が増えるので、単位時間あたりの温度上昇幅は大きくなる。
【００２６】
このような事情を反映した加算値ΔＴ（ａｄｓ）の算出は適宜の方法で実現できる。例えば、ＥＣＵ２０は、吸入空気量及び点火時期を変数として加算値ΔＴ（ａｄｓ）を与える図５に示すようなマップを予め記憶しておき、そのマップを参照することにより適正な加算値ΔＴ（ａｄｓ）を算出することができる。図５に示したマップでは、吸入空気量が多いほど、点火時期が遅角側にあるほど大きな加算値ΔＴ（ａｄｓ）を与えるように構成されている。
【００２７】
次に、ステップＳ８では、現在の推定カウンタＴ（ａｄｓ）に、加算値ΔＴ（ａｄｓ）を加算して、推定カウンタＴ（ａｄｓ）を更新して今回の処理を終了する。以上の処理が繰り返されることにより、前回の推定値に加算値ΔＴ（ａｄｓ）が加算されて今回の推定値となって吸着材８６の温度、特にこの形態では温度上昇過程にある吸着材８６の温度を正確に推定することができる。
【００２８】
図６は、図４の加算値ΔＴ（ａｄｓ）の算出処理（ステップＳ７）の他の例を示すフローチャートである。この例では、加算値ΔＴ（ａｄｓ）の算出の際に切替弁８４の開度が考慮される。ここでは、加算値ΔＴ（ａｄｓ）の算出のために、全閉位置用のマップと全閉位置用のマップとを準備し、切替弁８４の開度に応じたマップを選択するようにしている。即ち、図６に示すように、ＥＣＵ２０はステップＳ７１で切替弁８４の開度が全閉位置か否かを判定し、全閉位置の場合はステップＳ７２に進み全閉位置用のマップを選択し、全閉位置でない場合つまり全開位置の場合はステップＳ７３に進み全開位置用のマップを選択する。そして、ステップＳ７４において、選択したマップを参照して加算値ΔＴ（ａｄｓ）を算出する。
【００２９】
これらのマップの図示は省略するが、これらは図５に示したマップと同様の傾向を示すように構成されている。つまり、これらのマップは吸入空気量が多いほど、点火時期が遅角側にあるほど大きな加算値ΔＴ（ａｄｓ）を与えるように構成されている。もっとも、これらのマップを比較すると、吸入空気量と点火時期とが同一条件の場合、全閉位置用のマップが与える加算値ΔＴ（ａｄｓ）は、全開位置用が与える加算値ΔＴ（ａｄｓ）よりも大きい値となっている。切替弁８４が全閉位置の場合は、吸着材８６が排気ガスから直接的に受熱する一方で、全開位置の場合は排気ガスからの直接的な受熱が減り、第１通路８２を介しての間接的な受熱が支配的となる。これにより、吸入空気量と点火時期が同一条件の場合、全閉位置の場合は全開位置の場合に比べて吸着材８６の温度上昇幅が大きくなるためである。
【００３０】
次に、図７〜図１０を参照して、ＥＣＵ２０が実行する他の処理について説明する。図７は内燃機関１の停止後の再始動に備えて実行する処理である。図７の処理のプログラムはＥＣＵ２０のＲＯＭに格納されており、適宜に読み出されて繰り返し実行される。まず、ＥＣＵ２０はステップＳ１１で内燃機関１の停止を判定する。例えば、イグニッションスイッチのＯＮからＯＦＦへの切替え等の運転者の停止意思が反映された操作の検知や、クランク角センサ（不図示）からの信号に基づいて内燃機関１の回転速度がゼロになったことを検知することにより内燃機関１の停止を判定することができる。内燃機関１の停止を判定したときはステップＳ１２に進み、停止が判定されない場合、つまり内燃機関１が運転中の場合は以後の処理をスキップして今回の処理を終了する。
【００３１】
ステップＳ１２では、その処理時点における推定カウンタＴ（ａｄｓ）を記憶する。この推定カウンタＴ（ａｄｓ）は図４の処理で使用されるものである。これによりステップＳ１２の処理時点における吸着材８６の温度推定値が記憶される。次にステップＳ１３では、内燃機関１の運転が停止した時を起点として、次に内燃機関１が始動する時までの停止時間（ソーク時間）を計測するためにＥＣＵ２０に設けられたソークタイマを作動させる。これによりソーク時間の計測が開始されて図７の処理を終える。ソークタイマが一旦作動した後は、所定の作動停止条件が成立しない限りソーク時間の計測は続行される。
【００３２】
図８は、図４の温度推定の基礎となる初期値Ｔ０（ａｄｓ）を算出する処理であり、図７の処理結果、即ち停止時の推定カウンタＴ（ａｄｓ）、ソークタイマの計測値（ソーク時間）が利用される。図８の処理のプログラムも上述と同様にＥＣＵ２０のＲＯＭに格納されており、適宜に読み出されて繰り返し実行される。まず、ＥＣＵ２０はステップＳ２１で始動操作の有無を判定し、始動操作があった場合はステップＳ２２に進み、始動操作がない場合は以後の処理をスキップして今回の処理を終了する。
【００３３】
ステップＳ２２では、図７のステップＳ１２で記憶した推定カウンタＴ（ａｄｓ）を取得する。続くステップＳ２３ではソークタイマの測定値、即ちソーク時間を取得する。次に、ステップＳ２４では、ステップＳ２２にて取得した推定カウンタＴ（ａｄｓ）、即ち内燃機関１の前回停止時の吸着材８６の温度推定値と、ステップＳ２３にて取得したソーク時間とに基づいて再始動時の吸着材８６の温度推定値Ｔ（ｓｏａｋ）を算出する。この推定値Ｔ（ｓｏａｋ）の算出は、例えば図９に示すような、推定カウンタＴ（ａｄｓ）及びソーク時間を変数として温度推定値Ｔ（ｓｏａｋ）を与えるマップを参照することにより実現できる。図９のマップは、ソーク時間が長いほど停止時の温度推定値に対する低下幅が大きく、かつ前回停止時の推定温度が高いほど同一のソーク時間における低下幅が大きくなるような温度推定値Ｔ（ｓｏａｋ）を与える。次いで、ステップＳ２５では、ステップＳ２４で算出した温度推定値Ｔ（ｓｏａｋ）を初期値Ｔ０（ａｄｓ）として設定し、図８の処理を終了する。
【００３４】
これにより、吸着材８６の温度を図４の処理で推定する際に、図８の処理で得た初期値Ｔ０（ａｄｓ）を使用することができる。この初期値Ｔ０（ａｄｓ）はソーク時間を考慮したものであるので、図４の処理において実際の温度と推定結果とのずれを低減できる。
【００３５】
次に、図１０を参照して初期値Ｔ０（ａｄｓ）の算出処理の他の例を説明する。図１０において、図８と同一の処理には同一の符号を付して重複する説明を省略する。この処理のプログラムはＥＣＵ２０のＲＯＭに記憶されており、ＥＣＵ２０はこのプログラムを適時に読み出して所定間隔で繰り返し実行する。図１０の処理は、図８の処理にステップＳ２６〜ステップＳ２８の処理を加えたものである。即ち、ステップＳ２４で温度推定値Ｔ（ｓｏａｋ）を算出すると、続くステップＳ２６で吸気温ｔｈａを取得する。なお、吸気温ｔｈａは図示しない吸気温センサからの信号に基づいて取得する。次に、ステップＳ２７で温度推定値Ｔ（ｓｏａｋ）が吸気温ｔｈａよりも高いか否かを判定する。温度推定値Ｔ（ｓｏａｋ）が吸気温ｔｈａよりも高い場合は、ステップＳ２５に進み、温度推定値Ｔ（ｓｏａｋ）を初期値Ｔ０（ａｄｓ）として設定し、処理を終了する。一方、温度推定値Ｔ（ｓｏａｋ）が吸気温ｔｈａよりも高くない場合、つまり温度推定値Ｔ（ｓｏａｋ）が吸気温ｔｈａ以下の場合は、ステップＳ２８に進んで吸気温ｔｈａを初期値Ｔ０（ａｄｓ）として設定し、処理を終える。
【００３６】
これにより、吸着材８６の温度を図４の処理で推定する際に、図１０の処理で得た初期値Ｔ０（ａｄｓ）を使用することができる。即ち、推定温度Ｔ（ｓｏａｋ）が吸気温以下である場合、温度推定値Ｔ（ｓｏａｋ）の代りに吸気温ｔｈａ初期値として使用することができる。従って、吸着材８６の温度推定値Ｔ（ｓｏａｋ）が吸気温より低くなった場合でも、図４の処理でその推定値Ｔ（ｓｏａｋ）を初期値として使用する不都合を回避できるので再始動後の吸着材８６の温度推定精度が更に向上する。
【００３７】
（第２の形態）
次に、本発明の排気浄化装置の第２の形態を説明する。図１１は、第２の形態の排気浄化装置が設けられた内燃機関１を示している。第２の形態は切替弁８４を駆動する装置構成を除き、図１に示した形態と同一の構成を有している。以下、第１の形態と同一の構成については、図１１に同一の符号を付して重複する説明を省略する。図１１に示すように、この形態の切替弁８４は駆動手段としてのロータリーアクチュエータ２８７にて駆動される。ロータリーアクチュエータ２８７は、切替弁８４を全閉位置から全開位置までの間で任意の開度に保持できるように構成されるとともに、その回転位置、即ち切替弁８４の開度を検出できるレゾルバ等の回転位置センサ２８７ａを内蔵している。
【００３８】
この形態では、切替弁８４の開度を自由に設定できるので、第１の形態のように全閉位置の状態と、全開位置の状態との間で吸着材８６への排気ガスの通過状態を切替える形態よりも状況に応じて様々な状態を作り出すことができる。ロータリーアクチュエータ２８７の動作はＥＣＵ２０にて制御され、回転位置センサ２８７ａの信号はＥＣＵ２０に入力される。
【００３９】
図１２は、第２の形態に係る処理の手順を示したフローチャートである。この処理のプログラムはＥＣＵ２０のＲＯＭに記憶されており、ＥＣＵ２０はこのプログラムを適時に読み出して所定間隔で繰り返し実行する。図１２の処理は、加算値ΔＴ（ａｄｓ）の算出方法のみが第１の形態と相違する。即ち、図１２の処理は、図４のステップＳ７を、ステップＳ３１〜ステップＳ３５に置き換えたものに相当する。図４と同一処理については同一符号を付して重複説明を省略する。
【００４０】
図１２に示すように、ステップＳ６で点火時期を取得した後に、続くステップＳ３１で切替弁の開度を取得する。この開度の取得は、ロータリーアクチュエータ２８７が内蔵する回転位置センサ２８７ａの信号に基づいて行う。次に、ステップＳ３２で、全閉位置に対応する加算値ΔＴ（ｃｌｏｓｅ）を算出し、ステップＳ３３で全開位置に対応する加算値ΔＴ（ｏｐｅｎ）を算出する。これらの加算値ΔＴ（ｃｌｏｓｅ）、ΔＴ（ｏｐｅｎ）の算出は、図６のステップＳ７２及びステップＳ７３でそれぞれ使用されるマップと同一のマップを利用することにより実現可能である。
【００４１】
次に、ステップＳ３４では、切替弁８４の開度に対応付けられた重み付け係数ｋを算出する。重み付け係数ｋの特性は、切替弁８４の開度に対する吸着材８６の温度変化を考慮して設定される。例えば、図１３で示すように、切替弁８４の開度に重み付け係数ｋを対応付けたマップを予め用意しておき、これを参照することにより開度に応じた重み付け係数ｋを算出できる。次に、ステップＳ３５では、算出した重み付け係数ｋを利用して、切替弁８４の開度に応じた加算値ΔＴ（ａｄｓ）を算出する。この形態では、重み付け係数ｋが全閉位置を基準として０から１までの範囲で設定されているため、加算値ΔＴ（ａｄｓ）は次式によって算出される。
【００４２】
Ｔ（ａｄｓ）←ΔＴ（ｃｌｏｓｅ）×ｋ＋ΔＴ（ｏｐｅｎ）×（１−ｋ）
【００４３】
図１２の処理によれば、吸入空気量及び点火時期に加算値ΔＴ（ａｄｓ）を対応付けたマップを少なくとも一つの開度について準備し、その開度を基準として重み付け係数ｋを設定すれば、全ての開度毎にマップを準備しなくても開度に応じた加算値ΔＴ（ａｄｓ）を算出できる。そのためＥＣＵ２０に用意すべき記憶容量を削減できる。
【００４４】
（第３の形態）
次に、本発明の排気浄化装置の第３の形態について説明する。この形態は、図１又は図１１に示した内燃機関１がいわゆるハイブリッド車両に搭載されたものである。周知のように、ある種のハイブリッド車両は、内燃機関の他にモータジェネレータ等の他の走行用動力源が搭載されるとともに、内燃機関の動力と他の走行用動力源の動力とが適切に配分されるように構成されている。これらの配分は種々の条件に応じて適宜設定され、特定の条件では内燃機関の停止中に他の走行用動力源のみで走行する場合や、内燃機関のみで走行する場合もある。
【００４５】
内燃機関を搭載した通常の車両では、内燃機関の停止中に惰性で走行するなどの変則的な運転を除き、内燃機関が停止しているときには車両も静止状態にある。そのため、排気系に設けられた吸着材の温度降下は自然放熱が主因となる。しかし、ハイブリット車両では、内燃機関が停止しても走行することが可能であるので、そのようなときには自然放熱分に走行風による冷却分が上乗せされる。そこで、第３の形態では、車両の走行状態を考慮することで吸着材８４の温度降下時の推定精度を高めている。なお、特に断らない限り、上述した各形態の処理は第３の形態においても実行可能である。
【００４６】
図１４は、第３の形態に係る吸着材８４の温度推定処理を示したフローチャートである。ＥＣＵ２０は、まずステップＳ８１で、推定カウンタＴ（ａｄｓ）を取得する。この推定カウンタＴ（ａｄｓ）は図４の処理で使用されるものと同一である。次にステップＳ８２に進み、内燃機関１が停止中か否かを判定する。内燃機関１が停止中の場合にはステップＳ８３に進み、内燃機関１の停止時間を算出する。この停止時間は、停止時間を管理する変数としてＥＣＵ２０に設けられた停止時間カウンタのカウンタ値に基づいて算出される。
【００４７】
次に、ステップＳ８４では、内燃機関１の停止時における減算値ΔＴ（ｓｔｏｐ）を算出する。この減算値ΔＴ（ｓｔｏｐ）は、処理実行周期に対応した自然放熱による吸着材８４の温度低下幅に相当する。この算出は、例えば図１５に示すような推定カウンタＴ（ａｄｓ）及び停止時間を変数として減算値ΔＴ（ｓｔｏｐ）を与えるマップを参照することにより実現できる。図１５のマップは、停止時間が長いほど、推定カウンタＴ（ａｄｓ）の値が高いほど減算値ΔＴ（ｓｔｏｐ）が大きくなるように構成されている。
【００４８】
一方、ステップＳ８２において内燃機関１が停止中でないと判定した場合、つまり内燃機関１が運転中の場合にはステップＳ８９に進み、停止時間カウンタをクリアし、続くステップＳ９０で減算値ΔＴ（ｓｔｏｐ）に０を代入して処理をステップＳ８５に進める。内燃機関１が運転中の場合には自然放熱による温度低下がないからである。
【００４９】
ステップＳ８５では、車両が走行中であるか否かを判定する。走行中の場合にはステップＳ８６に進み、車速を取得する。走行中か否かの判定及び車速の取得は、車両に設けられた車速センサ（不図示）の信号に基づいて行われる。続くステップＳ８７では、車両走行時における減算値ΔＴ（ｒｕｎ）を算出する。この減算値ΔＴ（ｒｕｎ）は、処理実行周期に対応した走行風による吸着材８４の温度低下幅に相当する。この算出は、例えば図１６に示すような推定カウンタＴ（ａｄｓ）及び車速を変数として減算値ΔＴ（ｒｕｎ）を与えるマップを参照することにより実現できる。図１６のマップは、車速が速いほど、推定カウンタＴ（ａｄｓ）の値が高いほど減算値ΔＴ（ｒｕｎ）が大きくなるように構成されている。
【００５０】
一方、ステップＳ８５で走行中でないと判定した場合には、走行風を考慮する必要がないので、ステップＳ９１に進み減算値ΔＴ（ｒｕｎ）に０を代入して処理をステップＳ８８に進める。
【００５１】
ステップＳ８８では、現在の推定カウンタＴ（ａｄｓ）に、各減算値ΔＴ（ｓｔｏｐ）、ΔＴ（ｒｕｎ）をそれぞれ加算して、推定カウンタＴ（ａｄｓ）を更新して今回の処理を終了する。図１４の処理により、内燃機関１が停止し、かつ車両が走行している場合でも吸着材８６の温度を正確に推定することができる。
【００５２】
以上の各形態において、切替弁８４とダイアフラム機構８７又はロータリーアクチュエータ２８７とにより本発明に係る弁手段が構成される。また、ＥＣＵ２０に設けられたソークタイマにより本発明に係る計時手段が構成される。
【００５３】
ＥＣＵ２０が図４及び図１２の処理を繰り返し実行し、又はこれらの処理と図１４の処理とを並行して繰り返し実行することにより、図８のステップＳ２５又は図１０のステップＳ２５及びステップＳ２８を実行することにより、ＥＣＵ２０は本発明に係る温度推定手段としてそれぞれ機能する。また、ＥＣＵ２０が図４のステップＳ７、図６の処理及び図１２のステップＳ３１〜ステップＳ３５を実行することにより、ＥＣＵ２０は本発明に係る加算値算出手段として機能する。また、ＥＣＵ２０が図１４のステップＳ８７を実行することにより、ＥＣＵ２０は本発明に係る減算値算出手段として機能する。また、ＥＣＵ２０が図８又は図１０のステップＳ２４を実行することにより、ＥＣＵ２０は本発明に係る始動時温度推定手段として機能する。
【００５４】
但し、本発明は以上の各形態に限定されず、種々の形態にて実施できる。本発明の排気浄化装置の構成は、図１又は図１１に示した形態に限定されず、例えば吸着材を迂回する迂回通路を排気通路に設けるとともに、その迂回通路への排気ガスの流入の制限とその許容とを弁手段の開度変更で切替えられるように構成した形態で実施することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の排気浄化装置が設けられた内燃機関を示した図。
【図２】図１の後段浄化装置の詳細を示した図であり、切替弁が全閉位置の状態を示している。
【図３】図１の後段浄化装置の詳細を示した図であり、切替弁が全開位置の状態を示している。
【図４】第１の形態に係る温度推定処理の一例を示したフローチャート。
【図５】吸入空気量及び点火時期を変数として加算値ΔＴ（ａｄｓ）を与えるマップの一例を示した説明図。
【図６】図４のステップＳ７に置き換え得る他の例を示すフローチャート。
【図７】内燃機関の停止後の再始動に備えて実行する処理の一例を示したフローチャート。
【図８】図４の温度推定の基礎となる初期値Ｔ０（ａｄｓ）を算出する処理の一例を示したフローチャート。
【図９】推定カウンタＴ（ａｄｓ）及びソーク時間を変数として温度推定値Ｔ（ｓｏａｋ）を与えるマップの一例を示した説明図。
【図１０】初期値Ｔ０（ａｄｓ）を算出する処理の他の例を示したフローチャート。
【図１１】第２の形態の排気浄化装置が設けられた内燃機関を示した図。
【図１２】第２の形態に係る温度推定処理の一例を示したフローチャート。
【図１３】切替弁の開度に重み付け係数ｋを対応付けたマップの一例を示した説明図。
【図１４】第３の形態に係る吸着材の温度推定処理の一例を示したフローチャート。
【図１５】推定カウンタＴ（ａｄｓ）及び停止時間を変数として減算値ΔＴ（ｓｔｏｐ）を与えるマップの一例を示した説明図。
【図１６】推定カウンタＴ（ａｄｓ）及び車速を変数として減算値ΔＴ（ｒｕｎ）を与えるマップの一例を示した説明図。
【符号の説明】
【００５６】
１  内燃機関
５  排気通路
２０  ＥＣＵ（温度推定手段、加算値算出手段、減算値算出手段、計時手段、始動時温度推定手段）
５０  多重構造部
８２  第１通路
８３  第２通路
８４  切替弁（弁手段）
８６  吸着材
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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