JP2000186533A - 吸着材の故障判定装置 - Google Patents

吸着材の故障判定装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、未燃ガス成分を吸着する吸着材を
備えた排気浄化装置において、吸着材の故障又は劣化を
正確に判定可能な技術を提供することを課題とする。 【解決手段】 本発明に係る吸着材の故障判定装置は、
内燃機関の排気通路に設けられた吸着材と、少なくとも
吸着材下流の排気通路に設けられた空燃比検出手段と、
前記吸着材を経て前記空燃比検出手段が配置された排気
通路へ供給される未燃ガス量を安定させる未燃ガス量安
定化手段と、未燃ガス供給量が安定していることを条件
に空燃比検出手段によって検出された検出値に基づいて
前記吸着材の故障又は劣化を判定する故障判定手段とを
備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関から排出
される排気を浄化する排気浄化装置の故障判定技術に関
し、特に排気中の未燃ガス成分を吸着する吸着材の故障
や劣化を判定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車等の内燃機関では、排出される排
気中の有害ガス成分、例えば、一酸化炭素（ＣＯ）、窒
素酸化物（ＮＯX）、及び炭化水素（ＨＣ）等の成分を
大気に放出する前に浄化すべく、白金やパラジウム等の
貴金属を触媒として担持した触媒装置を排気系に備えて
いる。
【０００３】前記触媒装置は、例えば、排気中に含まれ
るＨＣ及びＣＯを排気中の酸素Ｏ2と反応させてＨ2Ｏ及
びＣＯ2へ酸化すると同時に、排気中のＮＯXを排気中の
ＨＣ及びＣＯと反応させてＨ2Ｏ、ＣＯ2、Ｎ2へ還元す
る。
【０００４】一方、内燃機関の始動時には、内燃機関の
始動性を向上させることを目的として機関空燃比が理論
空燃比より低い空燃比（リッチ側）とされ、さらに内燃
機関の温度が低く燃焼が不安定となるため、未燃炭化水
素（ＨＣ）等の未燃ガス成分が比較的多量に排出され
る。
【０００５】触媒装置は、所定の活性温度以上となった
ときに排気中の有害ガス成分を浄化可能となるため、内
燃機関が冷間始動された時のように活性温度未満にある
ときは排気中に含まれる多量の未燃ガス成分を浄化する
ことができない。
【０００６】このような問題に対し、従来では、所定温
度未満のときに未燃ガス成分を吸着し、所定温度以上に
昇温したときに未燃ガス成分を放出する吸着材を、触媒
装置の上流に設けた排気浄化装置が提案されている。
【０００７】この排気浄化装置は、触媒装置が未活性状
態にあるときは、前記吸着材で未燃ガス成分を吸着し、
触媒装置が活性した後は、前記内燃機関から排出される
排気と、前記吸着材から脱離した未燃ガス成分とを前記
触媒装置にて浄化しようとするものである。
【０００８】上記したような排気浄化装置では、吸着材
の吸着性能が故障や劣化等によって低下すると、吸着材
が排気中に含まれる全ての未燃ガス成分を吸着すること
ができず、一部の未燃ガス成分が大気中に放出され、排
気エミッションが悪化してしまう。
【０００９】このため、排気浄化装置では、吸着材の故
障や劣化等を精度良く検出し、吸着材の異常に起因する
排気エミッションの悪化を防止することが重要である。
このような要求に対し、特開平８−１２１２３２号公報
に記載された「ＨＣ吸着剤の劣化診断装置」等が知られ
ている。このような劣化診断装置は、吸着剤の上流及び
下流に排気空燃比を検出する空燃比センサを設け、ＨＣ
吸着剤が未燃ガス成分を脱離すべき時期に、上流側空燃
比センサと下流側空燃比センサとの出力信号の差もしく
はそれに相当する量に基づいてＨＣ吸着剤の劣化を判定
しようとするものである。
【００１０】すなわち、上記した劣化診断装置は、ＨＣ
吸着剤が正常である場合は下流側空燃比センサの出力信
号値が上流側空燃比の出力信号値よりＨＣ吸着剤から脱
離した未燃ガス成分量の分だけリッチ側の値を示すとい
う知見に基づき、上流側空燃比センサと下流側空燃比セ
ンサとの出力信号値の差が所定値未満になると、ＨＣ吸
着剤の吸着性能もしくは脱離性能が劣化していると判定
するものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、内燃機関か
ら排出される排気量が変化し、それに応じて吸着材から
脱離される未燃ガス成分が急増したような場合は、吸着
材下流の排気空燃比が過剰なリッチ状態となり、空燃比
センサの検出範囲を越えてしまい、正確な故障判定を行
えなくなる虞がある。
【００１２】本発明は、上記したような問題点に鑑みて
なされたものであり、所定温度未満のときに排気中の未
燃ガス成分を吸着し、所定温度以上のときに未燃ガス成
分を放出する吸着材を備えた排気浄化装置において、吸
着材の故障又は劣化を正確に判定可能な技術を提供する
ことにより、吸着材の故障又は劣化による排気エミッシ
ョンの悪化を防止することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した課題
を解決するために以下のような手段を採用した。すなわ
ち、本発明に係る吸着材の故障判定装置は、内燃機関の
排気通路に設けられ、所定温度未満では排気中の未燃ガ
ス成分を吸着し、所定温度以上になると吸着していた未
燃ガス成分を脱離する吸着材と、少なくとも前記吸着材
下流の排気通路に設けられ、前記排気通路内を流れる排
気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、前記吸着材か
ら前記空燃比検出手段が配置された排気通路へ供給され
る未燃ガス成分量を安定させる未燃ガス量安定化手段
と、未燃ガス成分の供給量が安定していることを条件
に、前記空燃比検出手段によって検出された検出値に基
づいて前記吸着材の故障又は劣化を判定する故障判定手
段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】このように構成された故障判定装置では、
吸着材の温度が所定温度以上となり、吸着材に吸着され
ていた未燃ガス成分が脱離すべき状況下で、未燃ガス量
安定化手段が吸着材から空燃比検出手段の配置部位へ流
れる未燃ガス成分量を安定させる。その際、未燃ガス量
安定化手段は、内燃機関から排出される排気流量に関わ
らず吸着材から空燃比検出手段の配置部位へ流れる未燃
ガス成分量を一定にすることが好ましい。
【００１５】そして、故障判定手段は、前記未燃ガス量
安定化手段によって未燃ガス成分の供給量が安定させら
れたときに空燃比検出手段によって検出された検出値に
基づいて吸着材の故障又は劣化を判定する。
【００１６】この場合、吸着材から脱離する未燃ガス成
分量が安定するため、吸着材下流の排気空燃比は、空燃
比検出手段が検出可能な範囲内で変化することになり、
正確な故障診断を行うことが可能となる。
【００１７】次に、本発明に係る吸着材の故障判定装置
は、内燃機関の排気通路に設けられ、所定温度未満のと
きに排気中の未燃ガス成分を吸着し、所定温度以上のと
きに未燃ガス成分を放出する吸着材と、少なくとも前記
吸着材下流の排気通路に設けられ、前記排気通路を流れ
る排気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、前記空燃
比検出手段によって検出された検出値に基づいて前記吸
着材下流の排気空燃比が所望の空燃比となるよう前記内
燃機関の空燃比をフィードバック制御する空燃比制御手
段と、前記吸着材から未燃ガス成分が脱離すべき時期で
あって、前記空燃比制御手段によって前記内燃機関の空
燃比がフィードバック制御されているときに、前記空燃
比検出手段によって検出された検出値に基づいて前記吸
着材の故障又は劣化を判定する故障判定手段と、を備え
たことを特徴とするようにしてもよい。
【００１８】このように構成された故障判定装置では、
吸着材の温度が所定温度以上となり、吸着材に吸着され
ていた未燃ガス成分が脱離すべき状況下で、空燃比制御
手段が空燃比検出手段によって検出された検出値に基づ
いて内燃機関吸着材下流の排気空燃比を所望の空燃比と
すべくフィードバック制御を行い、吸着材下流の排気空
燃比を安定させる。そして、故障判定手段は、前記空燃
比制御手段によって吸着材下流の排気空燃比が安定させ
られたときに空燃比検出手段によって検出された検出値
に基づいて吸着材の故障又は劣化を判定する。
【００１９】この場合、内燃機関の運転状態の変化に起
因した排気空燃比の大幅な変動が抑制され、吸着材下流
の排気空燃比は、空燃比検出手段が検出可能な範囲内で
変化することになり、正確な故障判定を行うことが可能
となる。
【００２０】その際、故障判定手段は、空燃比フィード
バック制御において空燃比検出手段の検出値に基づいて
決定される空燃比補正量をパラメータとして故障判定を
行うようにしてもよい。
【００２１】これは、吸着材が正常である場合は、吸着
材から脱離した未燃ガス成分によって吸着材下流の排気
空燃比がリッチ化するため、内燃機関から排出される排
気の空燃比が空燃比フィードバック制御によってリーン
側へ補正され、その際の補正量、いわゆるリーン補正量
が所定量以上になるという発明者の知見に基づくもので
ある。
【００２２】尚、吸着材上流の排気通路に上流側空燃比
検出手段が設けられ、吸着材下流の排気通路に下流側空
燃比検出手段が設けられた場合は、空燃比制御手段は、
上流側空燃比検出手段と下流側空燃比検出手段の検出値
に基づいて内燃機関の空燃比をフィードバック制御する
ようにしてもよい。
【００２３】また、吸着材上流の排気通路に上流側空燃
比検出手段が設けられ、吸着材下流の排気通路に下流側
空燃比検出手段が設けられた場合は、故障判定手段は、
上流側空燃比検出手段と下流側空燃比検出手段の検出値
に基づいて吸着材の故障又は劣化を判定するようにして
もよい。
【００２４】例えば、故障判定手段は、吸着材が未燃ガ
ス成分を脱離すべき時期であって、下流側空燃比検出手
段に基づいて空燃比フィードバック制御が実行されてい
るときに、吸着材上流の空燃比に基づいて吸着材の故障
判定を行うようにしてもよい。
【００２５】これは、吸着材が正常である場合は、吸着
材から脱離した未燃ガス成分によって吸着材下流の排気
空燃比がリッチ化するため、内燃機関から排出される排
気の空燃比が空燃比フィードバック制御によってリーン
側へ補正され、そのリーン補正量が上流側空燃比検出手
段の検出値に反映されるという発明者の知見に基づくも
のである。
【００２６】一方、故障判定手段による故障又は劣化の
判定方法としては、空燃比検出手段によって検出された
検出値が所定空燃比を基準にしてリーン側とリッチ側と
を反転する周期に基づいて吸着材の故障又は劣化を判定
する方法や、空燃比検出手段によって検出された検出値
の振幅の大きさに基づいて吸着材の故障又は劣化を判定
する方法等を例示することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る吸着材の故障
判定装置の実施の形態について図面に基づいて説明す
る。
【００２８】〈実施の形態１〉図１は、本発明に係る吸
着材の故障判定装置を適用する内燃機関の概略構成を示
す図である。
【００２９】図１に示す内燃機関１は、複数の気筒２を
備えた多気筒の水冷式ガソリンエンジンである。内燃機
関１は、複数の気筒２及び冷却水路１ｃが形成されたシ
リンダブロック１ｂと、このシリンダブロック１ｂの上
部に固定されたシリンダヘッド１ａとを備えている。
【００３０】前記シリンダブロック１ｂには、機関出力
軸であるクランクシャフト４が回転自在に支持され、こ
のクランクシャフト４は、各気筒２内に摺動自在に装填
されたピストン３とコネクティングロッド１０を介して
連結されている。
【００３１】前記ピストン３の上方には、ピストン３の
冠面とシリンダヘッド１ａとに囲まれた燃焼室５が形成
されている。前記シリンダヘッド１ａには、燃焼室５に
臨むよう点火栓６が取り付けられ、点火栓６には、点火
栓６に高圧の駆動電流を印加するイグニッションコイル
６ａが取り付けられている。
【００３２】前記シリンダヘッド１ａには、各気筒２毎
に２つの吸気ポート７と２つの排気ポート８とが形成さ
れている。前記シリンダヘッド１ａには、吸気ポート７
の燃焼室５側の開口端を開閉する吸気弁７０と、前記排
気ポート８の燃焼室５側の開口端を開閉する排気弁８０
とが進退自在に支持されている。
【００３３】続いて、前記シリンダヘッド１ａには、前
記吸気弁７０を進退駆動（開閉駆動）するインテーク側
カムシャフト１１と、前記排気弁８０を進退駆動（開閉
駆動）するエキゾースト側カムシャフト１２とが回転自
在に支持されている。
【００３４】前記インテーク側カムシャフト１１及び前
記エキゾースト側カムシャフト１２は、図示しないタイ
ミングベルトを介してクランクシャフト４と連結され、
クランクシャフト４の回転トルクがタイミングベルトを
介してインテーク側カムシャフト１１及びエキゾースト
側カムシャフト１２へ伝達されるようになっている。
【００３５】前記シリンダヘッド１ａには、各吸気ポー
ト７に連通する枝管を有する吸気枝管１６が取り付けら
れ、吸気枝管１６の各枝管には、その噴孔が吸気ポート
７に臨むよう燃料噴射弁９が取り付けられている。
【００３６】前記吸気枝管１６は、サージタンク１７に
接続され、このサージタンク１７は、吸気管１８を介し
てエアクリーナボックス１９と接続されている。前記サ
ージタンク１７には、サージタンク１７内の圧力に対応
した電気信号を出力するバキュームセンサ２０が取り付
けられている。
【００３７】前記吸気管１８には、吸気管１８内の流量
を調節するスロットル弁２１が取り付けられ、スロット
ル弁２１より上流の吸気管１８には、吸気管１８内を流
れる新気の質量（吸入空気質量）に応じた電気信号を出
力するエアフローメータ２６が取り付けられている。
【００３８】前記スロットル弁２１には、印加電流に応
じてスロットル弁２１を開閉駆動するステッパモータ等
からなるアクチュエータ２２と、スロットル弁２１の開
度に対応した電気信号を出力するスロットルポジション
センサ２３とが取り付けられている。
【００３９】更に、前記スロットル弁２１には、アクセ
ルペダル２４に連動して回転するアクセルレバー（図示
せず）が併設され、このアクセルレバーには、アクセル
レバーの回転位置（アクセルペダル２４の踏み込み量）
に対応した電気信号を出力するアクセルポジションセン
サ２５が取り付けられる。
【００４０】一方、シリンダヘッド１ａには、各排気ポ
ート８と連通する枝管を有する排気枝管２７が取り付け
られ、排気枝管２７は、三元触媒２８に接続されてい
る。三元触媒２８は、例えば、排気の流れ方向に沿う貫
通孔を複数有するよう格子状に形成されたコージェライ
トからなるセラミック担体と、セラミック担体の表面に
コーティングされた触媒層とから構成され、前記触媒層
は、例えば、多数の細孔を有する多孔質のアルミナ（Ａ
ｌ2Ｏ3）の表面に、白金−ロジウム（Ｐｔ−Ｒｈ）系の
貴金属触媒物質を担持させて構成されている。
【００４１】そして、三元触媒２８は、所定温度以上の
ときに活性し、流入する排気の空燃比が理論空燃比近傍
にあると、排気中に含まれる炭化水素（ＨＣ）及び一酸
化炭素（ＣＯ）を排気中の酸素Ｏ2と反応させてＨ2Ｏ及
びＣＯ2へ酸化すると同時に、排気中のＮＯXを排気中の
ＨＣ及びＣＯと反応させてＨ2Ｏ、ＣＯ2、Ｎ2へ還元す
る。
【００４２】前記排気枝管２７には、三元触媒２８に流
入する排気の空燃比に対応した電気信号を出力する空燃
比センサ３０が取り付けられている。空燃比センサ３０
は、例えば、ジルコニア（ＺｒＯ2）を筒状に焼成した
固体電解質部と、この固体電解質部の外面を覆う外側白
金電極と、前記固体電解質部の内面を覆う内側白金電極
とから構成され、前記電極間に電圧が印加された場合
に、酸素イオンの移動に伴って排気中の酸素濃度（理論
空燃比よりもリッチ側のときは未燃ガス成分の濃度）に
比例した値の電流を出力する。
【００４３】次に、三元触媒２８は、排気管２９に接続
され、排気管２９は、下流にて図示しないマフラーに接
続されている。前記排気管２９の途中には、排気浄化機
構３１が設けられている。
【００４４】前記排気浄化機構３１は、図２に示すよう
に、前記三元触媒２８より容量が大きい三元触媒３１０
と、この三元触媒３１０より上流に位置する排気管２９
の一部をバイパスするバイパス通路３１１と、このバイ
パス通路３１１の途中に設けられ所定温度未満では排気
中の未燃ガス成分を吸着し、所定温度以上では吸着して
いた未燃ガス成分を放出する吸着材３１２と、前記バイ
パス通路３１１の排気流入口３１３と排気流出口３１４
との間に位置する排気管２９に取り付けられ、排気管２
９内の流路を開閉する開閉弁３１５と、この開閉弁３１
５を開閉駆動するアクチュエータ３１６と、前記バイパ
ス通路３１１の排気流出口より下流であって前記三元触
媒３１０より上流に位置する排気管２９に取り付けら
れ、三元触媒３１０に流入する排気、言い換えれば吸着
材３１２下流の排気の酸素濃度に対応した電気信号を出
力する酸素センサ（Ｏ2センサ）３１７とを備えてい
る。
【００４５】尚、前記バイパス通路３１１の排気流入口
３１３と排気流出口３１４とは、排気管２９の近接した
位置であって、前記開閉弁３１５が全開状態にあるとき
の前記排気流入口３１３付近と前記排気流出口３１４付
近との排気圧力の差及び排気脈動の位相差が小さく、且
つ、排気管２９の排気流量とバイパス通路３１１の排気
流量との比が一定となる位置に配置されている。
【００４６】前記酸素センサ３１７は、排気空燃比が理
論空燃比のときに基準電圧：ＶREF（例えば、０．４５
Ｖ）を出力し、排気空燃比が理論空燃比よりリッチにな
ると前記基準電圧：ＶREFより大きな電圧を出力し、排
気空燃比が理論空燃比よりリーンになると前記基準電
圧：ＶREFより小さい電圧を出力するセンサであり、本
発明にかかる空燃比検出手段を実現するものである。
【００４７】ここで図１に戻り、内燃機関１には、機関
制御用の電子制御ユニット（Electronic Control Uni
t：ＥＣＵ）４０が併設されており、このＥＣＵ４０に
は、バキュームセンサ２０、スロットルポジションセン
サ２３、アクセルポジションセンサ２５、エアフローメ
ータ２６、空燃比センサ３０、及び酸素センサ３１７に
加え、クランクシャフト４の端部に取り付けられたタイ
ミングロータ１３ａとタイミングロータ１３ａ近傍のシ
リンダブロック１ｂに取り付けられた電磁ピックアップ
１３ｂとからなるクランクポジションセンサ１３や、シ
リンダブロック１ｂの冷却水路１ｃ内を流れる冷却水の
温度を検出すべくシリンダブロック１ｂに取り付けられ
た水温センサ１４等の各種センサが電気配線を介して接
続されている。
【００４８】更に、ＥＣＵ４０には、イグニッションコ
イル６ａ、燃料噴射弁９、アクチュエータ２２、アクチ
ュエータ３１６等が電気配線を介して接続されている。
ＥＣＵ４０は、上記したような各種センサからの出力信
号をパラメータとして内燃機関１の運転状態、三元触媒
２８、３１０の活性状態等を判定し、その判定結果に基
づいてイグニッションコイル６ａ、燃料噴射弁９、アク
チュエータ２２、及びアクチュエータ３１６の制御を行
う。
【００４９】ここで、ＥＣＵ４０は、図３に示すよう
に、双方向性バス４１により相互に接続された、ＣＰＵ
４２とＲＯＭ４３とＲＡＭ４４とバックアップＲＡＭ４
５と入力ポート４６と出力ポート４７とを備えるととも
に、前記入力ポート４６に接続されたＡ／Ｄコンバータ
（Ａ／Ｄ）４８を備える。
【００５０】前記入力ポート４６は、クランクポジショ
ンセンサ１３等から出力される信号を入力し、それらの
出力信号をＣＰＵ４２あるいはＲＡＭ４４へ送信する。
前記入力ポート４６は、水温センサ１４とバキュームセ
ンサ２０とスロットルポジションセンサ２３とアクセル
ポジションセンサ２５とエアフローメータ２６と空燃比
センサ３０と酸素センサ３１７とから出力される信号を
Ａ／Ｄコンバータ４８を介して入力し、それらの出力信
号をＣＰＵ４２あるいはＲＡＭ４４へ送信する。
【００５１】前記出力ポート４７は、前記ＣＰＵ４２か
ら出力される制御信号を、イグニッションコイル６ａ、
燃料噴射弁９、アクチュエータ２２、あるいはアクチュ
エータ３１６へ出力する。
【００５２】前記ＲＯＭ４３は、燃料噴射量を決定する
ための燃料噴射量制御ルーチン、燃料噴射時期を決定す
るための燃料噴射時期制御ルーチン、点火時期を決定す
るための点火時期制御ルーチン、排気浄化機構３１の開
閉弁３１５を制御するための排気浄化制御ルーチン、吸
着材３１２の故障判定を実行するための故障判定制御ル
ーチン等の各種アプリケーションプログラムや、各種の
制御マップ等を記憶している。
【００５３】前記制御マップは、例えば、内燃機関１の
運転状態と燃料噴射量との関係を示す燃料噴射量制御マ
ップ、内燃機関１の運転状態と燃料噴射時期との関係を
示す燃料噴射時期制御マップ、内燃機関１の運転状態と
点火時期との関係を示す点火時期制御マップ、内燃機関
始動時の冷却水の温度と始動時から三元触媒３１０が活
性するまでにかかる時間（以下、触媒活性時間と記す）
との関係を示す活性判定制御マップ等である。
【００５４】前記ＲＡＭ４４は、各センサの出力信号や
ＣＰＵ４２の演算結果等を記憶する。前記演算結果は、
例えば、クランクポジションセンサ１３の出力信号に基
づいて算出される機関回転数等である。そして、各セン
サの出力信号やＣＰＵ４２の演算結果等は、クランクポ
ジションセンサ１３が信号を出力する度に最新のデータ
に書き換えられる。
【００５５】尚、前記ＲＡＭ４４には、内燃機関１始動
時の水温センサ１４の出力信号値を記憶する領域（始動
時水温記憶領域）が設定されており、その始動時水温記
憶領域に記憶される始動時水温は、内燃機関１が始動さ
れてから停止するまでの間更新されずに記憶される。
【００５６】さらに、前記ＲＡＭ４４には、後述する故
障判定処理が完了したときに“１”がセットされ、内燃
機関１の運転停止時に“０”にリセットされる故障判定
終了フラグ（FLAG D）記憶領域と、故障判定の実行時間
を記憶する故障判定時間カウンタ（Ｋ1）記憶領域と、
故障判定時においてリッチ／リーンが反転した回数を記
憶する反転回数カウンタ（Ｋ2）記憶領域と、酸素セン
サ３１７の出力電圧（Ｖ1）が基準電圧（ＶREF）以上の
ときにリッチを示すデータが記憶され、酸素センサ３１
７の出力電圧（Ｖ1）が基準電圧（ＶREF）未満のときに
リーンを示すデータが記憶される第１のリッチ／リーン
識別フラグ（FLAG 1）記憶領域と、故障判定実行開始前
にリッチを示すデータが記憶され、故障判定実行開始後
は前記第１のリッチ／リーン識別フラグ（FLAG 1）と同
一のデータが記憶される第２のリッチ／リーン識別フラ
グ（FLAG 2）記憶領域とが設定されている。
【００５７】次に、前記バックアップＲＡＭ４５は、内
燃機関１停止後もデータを保持する不揮発性のメモリで
ある。前記ＣＰＵ４２は、前記ＲＯＭ４３に記憶された
アプリケーションプログラムに従って動作し、燃料噴射
制御、点火制御、排気浄化制御を実行するとともに、本
発明の要旨となる吸着材故障判定制御を実行する。
【００５８】例えば、燃料噴射制御では、ＣＰＵ４２
は、燃料噴射量制御ルーチンに従って動作し、以下に示
すような燃料噴射量演算式を用いて燃料噴射量（ＴＡ
Ｕ）を決定する。 TAU=TP*FWL*(FAF+FG)*[FASE+FAE+FOTP+FDE(D)]*FFC+TAU
V （TP：基本噴射量、FWL：暖機増量、FAF：空燃比フィー
ドバック補正係数、FG：空燃比学習係数、FASE：始動後
増量、FAE：加速増量、FOTP：OTP増量、FDE(D)：減速増
量（減量）、FFC：フューエルカット復帰時補正係数、T
AUV：無効噴射時間） 上記した基本噴射量（ＴＰ）、暖機増量（ＦＷＬ）、始
動後増量（ＦＡＳＥ）、加速増量（ＦＡＥ）、ＯＴＰ増
量（ＦＯＴＰ）、減速増量（ＦＤＥ（Ｄ））、フューエ
ルカット復帰時補正係数（ＦＦＣ）、無効噴射時間（Ｔ
ＡＵＶ）等は、ＲＯＭ４３の燃料噴射量制御マップに基
づいて算出される係数である。
【００５９】一方、空燃比フィードバック補正係数（Ｆ
ＡＦ）は、空燃比フィードバック条件が不成立のときは
“１．０”とされ、空燃比フィードバック条件が成立し
ているときは、三元触媒３１０に流入する排気の空燃比
（酸素センサ３１７の出力信号値）が触媒浄化ウィンド
内に収まるよう決定される。
【００６０】前記した空燃比フィードバック条件として
は、例えば、冷却水温度が所定温度以上である、内燃機
関１が非始動状態にある、燃料噴射量の始動後増量補正
が非実行状態にある、燃料噴射量の暖機増量補正が非実
行状態にある、燃料噴射量の加速増量補正が非実行状態
にある、三元触媒２８、３１０、空燃比センサ３０、酸
素センサ３１７等の排気系部品の加熱防止のためのＯＴ
Ｐ増量補正が非実行状態にある、フューエルカット制御
が非実行状態にある等の条件を例示することができる。
【００６１】そして、上記したような空燃比フィードバ
ック制御条件が成立している場合は、ＣＰＵ４２は、酸
素センサ３１７の出力信号値をＡ／Ｄコンバータ４８を
介して入力し、入力した出力信号値と前記酸素センサ３
１７の応答遅れ時間とに基づいて、実際の排気の空燃比
が理論空燃比よりリーンであるか又はリッチであるかを
判別する。
【００６２】実際の排気空燃比が理論空燃比よりリッチ
であると判定した場合は、ＣＰＵ４２は、燃料噴射量
（ＴＡＵ）を減量補正すべく空燃比フィードバック補正
係数（ＦＡＦ）の値を決定する。
【００６３】実際の排気空燃比が理論空燃比よりリーン
であると判定した場合は、ＣＰＵ４２は、燃料噴射量
（ＴＡＵ）を増量補正すべく空燃比フィードバック補正
係数（ＦＡＦ）の値を決定する。
【００６４】上記した手順で決定された空燃比フィード
バック補正係数（ＦＡＦ）は、上限及び下限ガード処理
を施された上で、前記した燃料噴射量演算式に代入され
る。尚、三元触媒３１０下流の排気管２９に空燃比セン
サ（下流側空燃比センサ）が設けられている場合は、Ｃ
ＰＵ４２は、上記したような空燃比フィードバック制御
（第１の空燃比フィードバック制御）と並行して、前記
下流側空燃比センサの出力信号に基づいた第２の空燃比
フィードバック制御を実行するようにしてもよい。
【００６５】第２の空燃比フィードバック制御は、例え
ば、前記下流側空燃比センサの出力信号値と所定の基準
電圧とを比較して、三元触媒３１０から流出した排気の
空燃比がリーンであるか又はリッチであるかを判別し、
その判別結果に基づいて前記第１の空燃比フィードバッ
ク制御におけるリッチ／リーンの判定基準値や、空燃比
フィードバック補正係数（ＦＡＦ）の補正量等を補正
し、空燃比センサ３０の個体差による出力特性のばらつ
きや、経時変化による空燃比センサ３０の出力特性の変
化等に起因した排気エミッション特性の悪化等を抑制す
る。
【００６６】次に、ＣＰＵ４２は、開閉弁３１５を制御
するにあたり、内燃機関１の始動時に、水温センサ１４
の出力信号を入力し、前記出力信号とＲＯＭ４３の活性
判定制御マップとから触媒活性時間を算出する。
【００６７】ＣＰＵ４２は、前記触媒活性時間が経過す
るまでの間、すなわち三元触媒３１０が未活性状態にあ
る間は、図１に示すように、開閉弁３１５を全閉状態
（排気管２９を非導通状態）とすべくアクチュエータ３
１６へ制御信号を出力する。
【００６８】このとき、内燃機関１から排出された排気
の全ては、排気管２９を通らずにバイパス通路３１１へ
導かれ、吸着材３１２を通った後に三元触媒３１０へ流
入することになる。この結果、排気中に含まれる未燃ガ
ス成分は、大気中に放出されずに吸着材３１２に吸着さ
れることになる。
【００６９】前記触媒活性時間が経過した後、すなわち
三元触媒３１０が活性した後は、ＣＰＵ４２は、前記開
閉弁３１５を全開状態（排気管２９を導通状態）とすべ
くアクチュエータ３１６へ制御信号を出力する。
【００７０】このとき、排気管２９とバイパス通路３１
１の双方が導通状態となり、内燃機関１から排出された
排気は、バイパス通路３１１と排気管２９との双方を通
って三元触媒３１０に流入する。
【００７１】但し、バイパス通路３１１の排気流入口３
１３と排気流出口３１４とが近接した位置に配置される
ため、前記排気流入口３１３近傍の排気圧力と前記排気
流出口３１４近傍の排気圧力との差が小さく、且つ前記
排気流入口３１３近傍の排気管２９を流れる排気の脈動
と前記排気流出口３１４近傍の排気管２９を流れる排気
の脈動との位相差が小さくなる。これにより、内燃機関
１から排出された排気の内の極微量の排気のみがバイパ
ス通路３１１を通って三元触媒３１０へ流入し、その他
の大部分の排気は排気管２９を通って三元触媒３１０へ
流入することになる。
【００７２】バイパス通路３１１の流量が極微量になる
と、それに応じて吸着材３１２を通過する排気量が極微
量となるため、吸着材３１２の昇温速度が穏やかにな
り、吸着材３１２に吸着されていた未燃ガス成分は少量
ずつ徐々に脱離するようになる。
【００７３】この結果、バイパス通路３１１から三元触
媒３１０上流の排気管２９に導入される未燃ガス量が極
微量で安定し、三元触媒３１０に流入する排気の空燃比
は、過度に変動（過剰なリッチ状態となる）することが
なく、三元触媒３１０がＨＣ、ＣＯ、ＮＯXを浄化可能
な空燃比の範囲から大幅に外れることがなくなる。
【００７４】このように排気浄化機構３１は、本発明に
係る未燃ガス量安定化手段を実現する。次に、ＣＰＵ４
２は、吸着材の故障判定制御を実行するにあたり、ＲＡ
Ｍ４４の始動時水温記憶領域から内燃機関１始動時にお
ける水温センサ１４の出力信号値（始動時冷却水温：Ｔ
ＨＷST）を読み出し、始動時冷却水温：ＴＨＷSTが所定
温度（三元触媒３１０が活性したと推定できる冷却水
温）以下であったか否か、すなわち、内燃機関１が冷間
始動されたか、あるいは内燃機関１が温間始動されたか
を判別する。
【００７５】ここで、ＣＰＵ４２は、始動時冷却水温：
ＴＨＷSTが所定温度未満であり、内燃機関１が冷間始動
されたと判定した場合は、内燃機関１の始動時に三元触
媒３１０が未活性状態にあったため、内燃機関１の始動
から三元触媒３１０が活性するまでの間に、吸着材３１
２に排気中の未燃ガス成分を吸着させるべく排気浄化機
構３１の流路切換制御が実行され、吸着材３１２に未燃
ガス成分が吸着されているであろうとみなす。
【００７６】一方、ＣＰＵ４２は、始動時冷却水温：Ｔ
ＨＷSTが所定温度以上であり、内燃機関１が温間始動さ
れたと判定した場合は、内燃機関１の始動時に三元触媒
３１０が活性状態にあったため、内燃機関１の始動後
に、吸着材３１２に排気中の未燃ガス成分を吸着させる
ための流路切換制御が実行されておらず、吸着材３１２
に未燃ガス成分が吸着されていないであろうとみなす。
【００７７】次に、ＣＰＵ４２は、始動時冷却水温：Ｔ
ＨＷSTが所定温度以下であって、内燃機関１が冷間始動
されたと判定した場合は、ＣＰＵ４２は、吸着材３１２
が未燃ガス成分を脱離すべき時期であって、前述した空
燃比フィードバック制御が実行状態にあるときに、酸素
センサ３１７の出力信号値に基づいて吸着材３１２の故
障判定を行う。
【００７８】ここで、前述した排気浄化機構３１によれ
ば、吸着材３１２が正常であるときに吸着材３１２から
脱離する未燃ガス成分量は極微量となるため、空燃比フ
ィードバック制御実行時における酸素センサ３１７の出
力信号値は、図４に示すように、空燃比フィードバック
制御の目標空燃比を中心にしてリッチ／リーンの反転を
細かく繰り返すようになる。
【００７９】つまり、吸着材３１２が正常である場合の
酸素センサ３１７の出力信号値は、リッチ／リーンの反
転周期が比較的短く、且つリッチ／リーンの振幅が比較
的小さな波形を示すことになる。
【００８０】一方、吸着材３１２が冷間時において未燃
ガス成分を正常に吸着することができなかった場合や、
吸着材３１２が脱離過程において未燃ガス成分を正常に
放出することができない場合は、吸着材３１２が未燃ガ
ス成分を脱離すべき状態にあっても、吸着材３１２から
未燃ガス成分が脱離しないため、酸素センサ３１７の出
力信号値は、図５に示すように、吸着材３１２上流に配
置された三元触媒２８の酸素貯蔵能力（ＯＳＣ）に応じ
た空燃比フィードバック制御の目標空燃比を中心にして
リッチ／リーンの反転を比較的緩やかに繰り返すように
なる。
【００８１】つまり、吸着材３１２が異常である場合の
酸素センサ３１７の出力信号値は、吸着材３１２上流に
配置された三元触媒２８の酸素貯蔵能力（ＯＳＣ）の変
化に応じた出力特性を示すため、リッチ／リーンの反転
周期が比較的長く、且つリッチ／リーンの振幅が比較的
大きな波形を示すことになる。
【００８２】従って、ＣＰＵ４２は、吸着材３１２が未
燃ガス成分を脱離すべき状態にあり、且つ、空燃比フィ
ードバック制御が実行中であるときの酸素センサ３１７
の出力信号値を所定時間監視し、その所定時間内におけ
るリッチ／リーンの反転周期が所定の判定値より大きい
場合、あるいはリッチ／リーンの振幅が所定の判定値よ
り大きい場合に、吸着材３１７に異常が発生したと判定
することが可能となる。
【００８３】このように、ＣＰＵ４２は、ＲＯＭ４３に
記憶されたアプリケーションプログラムを実行すること
により、本発明にかかる故障判定手段を実現する。以
下、本実施の形態の作用及び効果について述べる。
【００８４】ＣＰＵ４２は、吸着材３１２の故障判定を
行う場合に図６に示すような故障判定制御ルーチンを実
行する。この故障判定制御ルーチンは、内燃機関１の運
転時に所定時間毎に繰り返し実行されるルーチンであ
る。
【００８５】故障判定制御ルーチンでは、ＣＰＵ４２
は、先ずＳ６０１においてＲＡＭ４４の故障判定終了フ
ラグ（FLAG D）記憶領域に“１”が記憶されていないか
否か、すなわち吸着材３１２の故障判定が未だ完了して
いないか否かを判別する。
【００８６】前記Ｓ６０１においてＲＡＭ４４の故障判
定終了フラグ（FLAG D）記憶領域に“１”が記憶されて
いると判定した場合は、ＣＰＵ４２は、吸着材３１２の
故障判定処理が既に終了しているとみなし、本ルーチン
の実行を終了する。
【００８７】一方、前記Ｓ６０１においてＲＡＭ４４の
故障判定終了フラグ（FLAG D）記憶領域に“１”が記憶
されていないと判定した場合は、ＣＰＵ４２は、吸着材
３１２の故障判定処理が未だ終了していないとみなし、
Ｓ６０２へ進む。
【００８８】Ｓ６０２では、ＣＰＵ４２は、ＲＡＭ４４
から始動時冷却水温（ＴＨＷST）を読み出す。Ｓ６０３
では、ＣＰＵ４２は、前記Ｓ６０２で読み出された始動
時冷却水温（ＴＨＷST）が所定温度以下であるか否か、
すなわち、内燃機関１が冷間始動されたのか、あるいは
温間始動されたのかを判別する。
【００８９】前記Ｓ６０３において前記始動時冷却水温
（ＴＨＷST）が所定温度より高いと判定した場合は、Ｃ
ＰＵ４２は、内燃機関１が温間始動され、始動時に三元
触媒３１０が活性状態にあったため、吸着材３１２に排
気中の未燃ガス成分を吸着させるための制御（排気浄化
機構３１において開閉弁３１５を全閉状態にして、全て
の排気をバイパス通路３１１に流す制御）が実行されて
いない、言い換えれば、吸着材３１２に未燃ガス成分が
吸着されていないとみなし、Ｓ６２０へ進んでＲＡＭ４
４の故障判定終了フラグ（FLAG D）記憶領域に“１”を
記憶させ、本ルーチンの実行を終了する。
【００９０】前記Ｓ６０３において前記始動時冷却水温
（ＴＨＷST）が所定温度より低いと判定した場合は、Ｃ
ＰＵ４２は、内燃機関１が冷間始動され、始動時に三元
触媒３１０が未活性状態にあったため、内燃機関１の始
動から三元触媒３１０が活性するまでの間、吸着材３１
２に未燃ガス成分を吸着させるべく排気浄化機構３１の
流路切換制御（排気浄化機構３１において開閉弁３１５
を全閉状態にして、全ての排気をバイパス通路３１１に
流す制御）が実行された、言い換えれば、吸着材３１２
に未燃ガス成分が吸着されているとみなす。そして、Ｃ
ＰＵ４２は、Ｓ６０４及びＳ６０５において、吸着材３
１２が未燃ガス成分を脱離する状態にあるか否かを判別
する。
【００９１】ここで、吸着材３１２は、例えばゼオライ
トを主体とした材料で構成されており、所定温度未満の
ときに排気中の未燃ガス成分を吸着し、所定温度以上に
昇温すると吸着していた未燃ガス成分を脱離させる特性
を有するため、吸着材３１２の温度が前記所定温度（以
下、脱離温度と称する）以上であるか否かを判別するこ
とにより、吸着材３１２が未燃ガス成分を脱離する状態
にあるか否かを判別することができる。
【００９２】そして、吸着材３１２の温度が脱離温度以
上であるか否かを判別する方法としては、吸着材３１２
の温度を直接検出する方法、内燃機関１の始動時から現
時点に至るまでに吸着材３１２を通過した排気流量の積
算値から吸着材３１２の温度を推定する方法、内燃機関
１の冷却水の温度から吸着材３１２の温度を推定する方
法等を例示することができるが、本実施の形態では、冷
却水の温度から吸着材３１２の温度を推定する方法を例
に挙げる。
【００９３】この場合、ＣＰＵ４２は、Ｓ６０４におい
て現在の水温センサ１４の出力信号値（ＴＨＷNOW）を
入力する。次いで、ＣＰＵ４２は、Ｓ６０５において現
在の冷却水温（ＴＨＷNOW）が所定温度以上であるか否
かを判別することにより、吸着材３１２が脱離温度以上
であるか否かを推定する。
【００９４】前記Ｓ６０５において現時点の冷却水温
（ＴＨＷNOW）が所定温度未満であると判定した場合
は、ＣＰＵ４２は、吸着材３１２が脱離温度未満にある
と推定し、冷却水温（ＴＨＷNOW）が所定温度以上とな
るまでＳ６０５の処理を繰り返し実行する。
【００９５】前記Ｓ６０５において現時点の冷却水温
（ＴＨＷNOW）が所定温度以上であると判定した場合
は、ＣＰＵ４２は、吸着材３１２が脱離温度以上にある
と推定し、Ｓ６０６へ進む。
【００９６】Ｓ６０６では、ＣＰＵ４２は、別途の空燃
比フィードバック制御が実行状態にあるか否かを判別す
る。前記Ｓ６０６において空燃比フィードバック制御が
実行状態にないと判定した場合は、ＣＰＵ４２は、空燃
比フィードバック制御が実行状態となるまで、内燃機関
１の運転状態（吸入空気量、機関回転数）に基づいた燃
料噴射量でオープンループ制御しつつ、Ｓ６０６の処理
を繰り返し実行する。
【００９７】前記Ｓ６０６において空燃比フィードバッ
ク制御が実行状態にあると判定した場合は、ＣＰＵ４２
は、Ｓ６０７へ進み、ＲＡＭ４４の第２のリッチ／リー
ン識別フラグ（FLAG 2）記憶領域に“リッチ”を示す仮
のデータを記憶する。
【００９８】Ｓ６０８では、ＣＰＵ４２は、ＲＡＭ４４
の故障判定時間カウンタ（Ｋ1）記憶領域のカウンタ
値：Ｋ1を１つインクリメントする。Ｓ６０９では、Ｃ
ＰＵ４２は、前記Ｓ６０８でインクリメントされた故障
判定時間カウンタ（Ｋ1）のカウンタ値：Ｋ1が所定の故
障判定時間：Ｔ（固定値）以上に達したか否かを判別す
る。
【００９９】前記Ｓ６０９において故障判定時間カウン
タ（Ｋ1）のカウンタ値：Ｋ1が所定の故障判定時間：Ｔ
未満であると判定した場合は、ＣＰＵ４２は、Ｓ６１０
へ進み、酸素センサ３１７の出力電圧（Ｖ1）を入力す
る。
【０１００】Ｓ６１１では、ＣＰＵ４２は、前記Ｓ６１
０で入力された酸素センサ３１７の出力電圧（Ｖ1）が
基準電圧（ＶREF）以上であるか否か、すなわち吸着材
３１２下流の排気管２９を流れる排気の空燃比がリッチ
であるか否かを判別する。
【０１０１】前記Ｓ６１１において前記出力電圧
（Ｖ1）が基準電圧（ＶREF）以上であると判定した場合
は、ＣＰＵ４２は、吸着材３１２下流の排気管２９を流
れる排気の空燃比がリッチであるとみなし、Ｓ６１２に
おいてＲＡＭ４４の第１のリッチ／リーン識別フラグ
（FLAG 1）記憶領域にリッチを示すデータを記憶する。
【０１０２】一方、前記Ｓ６１１において前記出力電圧
（Ｖ1）が基準電圧（ＶREF）未満であると判定した場合
は、ＣＰＵ４２は、吸着材３１２下流の排気管２９を流
れる排気の空燃比がリーンであるとみなし、Ｓ６１３に
おいてＲＡＭ４４の第１のリッチ／リーン識別フラグ
（FLAG 1）記憶領域にリーンを示すデータを記憶する。
【０１０３】前記Ｓ６１２又は前記Ｓ６１３の処理を実
行し終えたＣＰＵ４２は、Ｓ６１４へ進み、前記第１の
リッチ／リーン識別フラグ（FLAG 1）記憶領域に記憶さ
れたデータと前記第２のリッチ／リーン識別フラグ（FL
AG 2）記憶領域に記憶されたデータとが一致するか否か
を判別する。
【０１０４】前記Ｓ６１４において前記第１のリッチ／
リーン識別フラグ（FLAG 1）記憶領域に記憶されたデー
タと前記第２のリッチ／リーン識別フラグ（FLAG 2）記
憶領域に記憶されたデータとが不一致であると判定した
場合は、ＣＰＵ４２は、Ｓ６１５へ進み、ＲＡＭ４４の
反転回数カウンタ（Ｋ2）記憶領域に記憶されたカウン
タ値：Ｋ2を１つインクリメントする。
【０１０５】前記Ｓ６１４において前記第１のリッチ／
リーン識別フラグ（FLAG 1）記憶領域に記憶されたデー
タと前記第２のリッチ／リーン識別フラグ（FLAG 2）記
憶領域に記憶されたデータとが一致していると判定した
場合、又は前記Ｓ６１５の処理を実行し終えた場合は、
ＣＰＵ４２は、Ｓ６１６へ進み、ＲＡＭ４４の第２のリ
ッチ／リーン識別フラグ（FLAG 2）記憶領域に、第１の
リッチ／リーン識別フラグ（FLAG 1）記憶領域と同一の
データを記憶させる。
【０１０６】前記Ｓ６１６の処理を実行し終えたＣＰＵ
４２は、Ｓ６０８へ戻り、ＲＡＭ４４の故障判定時間カ
ウンタ（Ｋ1）記憶領域に記憶されたカウンタ値：Ｋ1を
１つインクリメントする。
【０１０７】そして、Ｓ６０９において前記Ｓ６０８で
インクリメントされたカウンタ値：Ｋ1が故障判定時
間：Ｔ以上に達したと判定すると、ＣＰＵ４２は、Ｓ６
１７へ進み、ＲＡＭ４４の反転回数カウンタ（Ｋ2）記
憶領域に記憶されたカウンタ値：Ｋ2が判定値以上であ
るか否か、すなわち故障判定時間：Ｔ内におけるリッチ
／リーンの反転回数が判定値以上であるか否かを判別す
る。
【０１０８】前記Ｓ６１７において反転回数カウンタ
（Ｋ2）のカウンタ値：Ｋ2が判定値以上であると判定し
た場合は、ＣＰＵ４２は、故障判定時間：Ｔ内における
リッチ／リーンの反転回数が所定回数以上であるため、
リッチ／リーンの反転周期が所定周期より短いとみな
し、Ｓ６１８において吸着材３１２が正常である旨を示
すデータをバックアップＲＡＭ４５等に記憶する。
【０１０９】前記Ｓ６１７において反転回数カウンタ
（Ｋ2）のカウンタ値：Ｋ2が判定値未満であると判定し
た場合は、ＣＰＵ４２は、故障判定時間：Ｔ内における
リッチ／リーンの反転回数が所定回数未満であるため、
リッチ／リーンの反転周期が所定周期より長い、或いは
未燃ガス成分の脱離量が正常値に満たないとみなし、Ｓ
６１９において吸着材３１２が異常である旨を示すデー
タをバックアップＲＡＭ４５の所定領域に記憶する。
【０１１０】その際、車両の室内に警告灯を設置し、吸
着材３１２が異常であると判定された時に、前記警告灯
が点灯されるようにしてもよい。前記Ｓ６１８又は前記
Ｓ６１９の処理を実行し終えたＣＰＵ４２は、Ｓ６２０
へ進み、ＲＡＭ４４の故障判定終了フラグ（FLAG D）記
憶領域に“１”をセットして、本ルーチンの実行を終了
する。
【０１１１】以上述べた実施の形態によれば、吸着材３
１２の故障判定実行時に内燃機関１の運転状態の変化に
よって排気量が変化するような場合でも、吸着材３１２
から脱離する未燃ガス成分量が極微量で安定するため、
大量の未燃ガス成分が一斉に脱離することがなく、排気
空燃比が酸素センサ３１７の検出範囲から大幅に外れる
ことがなく、精度の高い故障判定を行うことが可能とな
る。
【０１１２】尚、本実施の形態では、酸素センサ３１７
の出力電圧のリッチ／リーンの反転周期に基づいて故障
判定を行う例について述べたが、酸素センサ３１７の出
力電圧の振幅の大きさに基づいて故障判定を行うように
してもよい。
【０１１３】また、吸着材３１２の故障判定制御を実行
する際に、吸着材３１２から脱離される未燃ガス成分量
を一層安定させるべく、バイパス通路３１１の排気流入
口３１３と排気流出口３１４とに圧力センサを設け、こ
れらの圧力センサの出力信号に基づいてバイパス通路３
１１の排気流量と排気管２９の排気流量との比率が如何
なる運転領域でも一定となるよう開閉弁３１５の開度を
調整するようにしても良く、あるいは圧力センサの圧力
差が如何なる運転領域でも一定となるように開閉弁３１
５の開度を調整するようにしても良い。
【０１１４】〈実施の形態２〉以下、本発明に係る吸着
材の故障判定装置の第２の実施の形態について図７〜図
１１に基づいて説明する。ここでは、前述の第１の実施
の形態と異なる構成について説明し、同様の構成につい
ては説明を省略する。
【０１１５】図７は、第２の実施の形態における排気浄
化機構３１の構成を示す図である。本実施の形態におけ
る排気浄化機構３１には、排気管２９においてバイパス
通路３１１の排気流入口３１３より上流の部位、言い換
えれば排気管２９の被バイパス部分より上流の部位に酸
素センサ３１８が設けられている（以下、酸素センサ３
１７を第１の酸素センサ３１７、酸素センサ３１８を第
２の酸素センサ３１８と称する）。
【０１１６】前記第２の酸素センサ３１８は、図８に示
すように、ＥＣＵ４０のＡ／Ｄコンバータ４８に電気配
線を介して接続され、前記第２の酸素センサ３１８の出
力信号が前記Ａ／Ｄコンバータ４８及び入力ポート４６
を介してＣＰＵ４２やＲＡＭ４４へ入力されるようにな
っている。
【０１１７】この場合、ＥＣＵ４０のＣＰＵ４２は、前
記第２の酸素センサ３１８の出力信号値に基づいて吸着
材３１２の故障判定を行う。具体的には、ＣＰＵ４２
は、吸着材３１２が未燃ガス成分を脱離すべき状態にあ
り、且つ空燃比フィードバック制御が実行されているこ
とを条件に、所定の故障判定時間：Ｔにおける前記第２
の酸素センサ３１８の出力信号値の積算値を算出する。
【０１１８】ここで、空燃比フィードバック制御は、前
述の第１の実施の形態と同様に第１の酸素センサ３１７
の出力信号に基づいて行われるため、吸着材３１２が正
常である場合は、吸着材３１２下流の排気空燃比、すな
わち吸着材３１２から脱離した未燃ガス成分を含んだ排
気の空燃比が目標空燃比となるよう制御され、吸着材３
１２上流の排気空燃比（吸着材３１２から脱離した未燃
ガス成分を含まない排気の空燃比）は、酸素センサ３１
７に於ける目標空燃比より吸着材３１２からの脱離未燃
ガス成分量の分だけリーンに制御されることとなる。
【０１１９】この結果、吸着材３１２が正常である場合
の第２の酸素センサ３１８の出力信号は、図９に示すよ
うな波形を示すことになる。一方、吸着材３１２が冷間
時において未燃ガス成分を正常に吸着することができな
かった場合や、吸着材３１２が脱離過程において未燃ガ
ス成分を正常に放出することができない場合は、吸着材
３１２が未燃ガス成分を脱離すべき状態にあっても吸着
材３１２から未燃ガス成分が脱離されないため、吸着材
３１２上流の排気空燃比には、吸着材３１２からの脱離
すべき未燃ガス成分に応じたリーンが表れなくなる。
【０１２０】この結果、吸着材３１２に異常が発生した
場合の第２の酸素センサ３１８の出力信号は、図１０に
示すような波形を示すことになる。従って、吸着材３１
２が未燃ガス成分を脱離すべき状態にあり、且つ空燃比
フィードバック制御が実行されている場合に、第２の酸
素センサ３１８の出力電圧（Ｖ2）が基準電圧：ＶREFよ
り低く、その差（いわゆる、リーン補正量に相当）が所
定値（本来脱離すべき未燃ガス量に相当する値）以上で
あれば吸着材３１２が正常であると判定し、前記差が所
定値未満であれば吸着材３１２が異常であると判定する
ことができる。
【０１２１】但し、排気の空燃比は、内燃機関１の運転
状態によってランダムに変化し、一時の排気空燃比のみ
で故障判定を行うと誤判定する虞があるため、本実施の
形態では、故障判定時間：Ｔ内における第２の酸素セン
サ３１８の出力電圧（Ｖ2）の積算値（Ｖ）を求め、そ
の積算値（Ｖ）が所定の判定値（例えば、故障判定時
間：Ｔ内における第２の酸素センサ３１８の出力電圧
（Ｖ2）が基準電圧（ＶREF）で一定していると仮定した
場合の積算値）以下であれば吸着材３１２が正常である
と判定し、前記積算値（Ｖ）が前記判定値より大きけれ
ば吸着材３１２が異常であると判定するようにした。
【０１２２】このようにＣＰＵ４２がＲＯＭ４３に記憶
されたアプリケーションプログラムを実行することによ
り、本発明に係る故障判定手段を実現する。以下、本実
施の形態の作用及び効果について述べる。
【０１２３】ＣＰＵ４２は、吸着材３１２の故障判定を
行う場合に、図１１に示すような故障判定制御ルーチン
を実行する。この故障判定制御ルーチンは、所定時間毎
に繰り返し実行されるルーチンである。
【０１２４】故障判定制御ルーチンにおいて、ＣＰＵ４
２は、先ずＳ１１０１でＲＡＭ４４の故障判定終了フラ
グ（FLAG D）記憶領域に“１”が記憶されていないか否
かを判別する。
【０１２５】前記Ｓ１１０１においてＲＡＭ４４の故障
判定終了フラグ（FLAG D）記憶領域に“１”が記憶され
ていると判定した場合は、ＣＰＵ４２は、吸着材３１２
の故障判定処理が既に終了しているとみなし、本ルーチ
ンの実行を終了する。
【０１２６】一方、前記Ｓ１１０１においてＲＡＭ４４
の故障判定終了フラグ（FLAG D）記憶領域に“１”が記
憶されていないと判定した場合は、ＣＰＵ４２は、吸着
材３１２の故障判定処理が未だ終了していないとみな
し、Ｓ１１０２へ進む。
【０１２７】Ｓ１１０２では、ＣＰＵ４２は、ＲＡＭ４
４から始動時冷却水温（ＴＨＷST）を読み出す。Ｓ１１
０３では、ＣＰＵ４２は、前記Ｓ１１０２で読み出され
た始動時冷却水温（ＴＨＷST）が所定温度以下であるか
否かを判別する。
【０１２８】前記Ｓ１１０３において前記始動時冷却水
温（ＴＨＷST）が所定温度より高いと判定した場合は、
ＣＰＵ４２は、内燃機関１が温間始動され、始動時に三
元触媒３１０が活性状態にあったため、吸着材３１２に
排気中の未燃ガス成分を吸着させるための制御（排気浄
化機構３１において開閉弁３１５を全閉状態にして、全
ての排気をバイパス通路３１１に流す制御）が実行され
ていない、言い換えれば、吸着材３１２に未燃ガス成分
が吸着されていないとみなし、Ｓ１１２０へ進んでＲＡ
Ｍ４４の故障判定終了フラグ（FLAG D）記憶領域に
“１”を記憶させ、本ルーチンの実行を終了する。
【０１２９】前記Ｓ１１０３において前記始動時冷却水
温（ＴＨＷST）が所定温度より低いと判定した場合は、
ＣＰＵ４２は、内燃機関１が冷間始動され、始動時に三
元触媒３１０が未活性状態にあったため、内燃機関１の
始動から三元触媒３１０が活性するまでの間、吸着材３
１２に未燃ガス成分を吸着させるべく排気浄化機構３１
の流路切換制御（排気浄化機構３１において開閉弁３１
５を全閉状態にして、全ての排気をバイパス通路３１１
に流す制御）が実行された、言い換えれば、吸着材３１
２に未燃ガス成分が吸着されているとみなし、Ｓ１１０
４へ進む。
【０１３０】Ｓ１１０４では、ＣＰＵ４２は、現在の水
温センサ１４の出力信号値（ＴＨＷ NOW）を入力する。
次いで、ＣＰＵ４２は、Ｓ１１０５において現在の冷却
水温（ＴＨＷNOW）が所定温度以上であるか否かを判別
する。
【０１３１】前記Ｓ１１０５において現時点の冷却水温
（ＴＨＷNOW）が所定温度未満であると判定した場合
は、ＣＰＵ４２は、吸着材３１２が脱離温度未満にある
と推定し、冷却水温（ＴＨＷNOW）が所定温度以上とな
るまでＳ１１０５の処理を繰り返し実行する。
【０１３２】前記Ｓ１１０５において現時点の冷却水温
（ＴＨＷNOW）が所定温度以上であると判定した場合
は、ＣＰＵ４２は、吸着材３１２が脱離温度以上にある
と推定し、Ｓ１１０６へ進む。
【０１３３】Ｓ１１０６では、ＣＰＵ４２は、別途の空
燃比フィードバック制御が実行状態にあるか否かを判別
する。前記Ｓ１１０６において空燃比フィードバック制
御が実行状態にないと判定した場合は、ＣＰＵ４２は、
空燃比フィードバック制御が実行状態となるまでＳ１１
０６の処理を繰り返し実行する。
【０１３４】前記Ｓ１１０６において空燃比フィードバ
ック制御が実行状態にあると判定した場合は、ＣＰＵ４
２は、Ｓ１１０７へ進み、ＲＡＭ４４の故障判定時間カ
ウンタ（Ｋ1）記憶領域のカウンタ値：Ｋ1を１つインク
リメントする。
【０１３５】Ｓ１１０８では、ＣＰＵ４２は、前記Ｓ１
１０７でインクリメントされた故障判定時間カウンタ
（Ｋ1）のカウンタ値：Ｋ1が所定の故障判定時間：Ｔ以
上に達したか否かを判別する。
【０１３６】前記Ｓ１１０８において故障判定時間カウ
ンタ（Ｋ1）のカウンタ値：Ｋ1が所定の故障判定時間：
Ｔ未満であると判定した場合は、ＣＰＵ４２は、Ｓ１１
０９へ進み、第２の酸素センサ３１８の出力電圧
（Ｖ2）を入力する。
【０１３７】Ｓ１１１０では、ＣＰＵ４２は、ＲＡＭ４
４から前回までの積算値（Ｖ）を読み出し、その積算値
（Ｖ）に前記Ｓ１１０９で入力された第２の酸素センサ
３１８の出力電圧（Ｖ2）を加算して、新たな積算値
（Ｖ）を算出する。ＣＰＵ４２は、新たな積算値（Ｖ）
をＲＡＭ４４の所定領域に記憶させる。
【０１３８】前記Ｓ１１１０の処理を実行し終えたＣＰ
Ｕ４２は、Ｓ１１０７へ戻り、ＲＡＭ４４の故障判定時
間カウンタ（Ｋ1）記憶領域に記憶されたカウンタ値：
Ｋ1を１つインクリメントする。
【０１３９】続いて、ＣＰＵ４２は、Ｓ１１０８におい
て、前記カウンタ値：Ｋ1が故障判定時間：Ｔ以上とな
ったか否かを判別する。前記Ｓ１１０８において前記カ
ウンタ値：Ｋ1が故障判定時間：Ｔ未満であると判定し
た場合は、ＣＰＵ４２は、前述したＳ１１０９及びＳ１
１１０の処理を再度実行する。
【０１４０】一方、前記Ｓ１１０８において前記カウン
タ値：Ｋ1が故障判定時間：Ｔ以上に達したと判定した
場合は、ＣＰＵ４２は、Ｓ１１１１へ進み、ＲＡＭ４４
の所定領域から積算値（Ｖ）を読み出し、その積算値
（Ｖ）が判定値以下であるか否かを判別する。
【０１４１】前記Ｓ１１１１において前記積算値（Ｖ）
が判定値以下であると判定した場合は、ＣＰＵ４２は、
吸着材３１２が正常であると判定してＳ１１１２へ進
み、バックアップＲＡＭ４５の所定領域に吸着材３１２
が正常である旨を示すデータを記憶させる。
【０１４２】一方、前記Ｓ１１１１において前記積算値
（Ｖ）が判定値より大きいと判定した場合は、ＣＰＵ４
２は、吸着材３１２が異常であると判定してＳ１１１３
へ進み、バックアップＲＡＭ４５の所定領域に吸着材３
１２が異常である旨を示すデータを記憶させる。
【０１４３】前記Ｓ１１１２もしくは前記Ｓ１１１３の
処理を実行し終えたＣＰＵ４２は、Ｓ１１１４へ進み、
ＲＡＭ４４の故障判定終了フラグ（FLAG D）記憶領域に
“１”をセットして、本ルーチンの実行を終了する。
【０１４４】以上述べた実施の形態によれば、吸着材３
１２上流の排気空燃比に基づいて故障判定を行うため、
吸着材３１２から脱離される未燃ガス成分の量の変動に
起因した誤判定が防止され、精度の高い故障判定を行う
ことができる。
【０１４５】尚、本実施の形態では、故障判定時間：Ｔ
内における第２の酸素センサ３１８の出力電圧（Ｖ2）
の積算値に基づいて故障判定を行う例について述べた
が、故障判定時間：Ｔ内における第２の酸素センサ３１
８の出力電圧（Ｖ2）の平均値に基づいて故障判定を行
うようにしてもよい。
【０１４６】また、本実施の形態では、吸着材３１２上
流の排気管２９に第２の酸素センサ３１８を取り付け、
その第２の酸素センサ３１８の出力信号値に基づいて故
障判定を行う例について述べたが、第２の酸素センサ３
１８の出力信号値の代わりに空燃比フィードバック制御
に使用される空燃比補正量としての空燃比フィードバッ
ク補正係数（ＦＡＦ）を用いて故障判定を行うようにし
てもよく、空燃比補正係数（ＦＡＦ）のスキップ量や積
分量等から判定してもよい。
【０１４７】また、本実施の形態では、吸着材下流の空
燃比検出手段として濃淡電池式の酸素センサを例に挙げ
たが、限界電流式酸素センサからなる空燃比センサを使
用してもよく、排気中の酸素濃度を検出する酸素センサ
の代わりに排気中の燃料成分量を検出するＨＣセンサを
用いてもよい。
【０１４８】更に、吸着材上流の空燃比検出手段として
酸素センサを例に挙げたが、空燃比センサでもよく、三
元触媒２８上流に設けられた空燃比センサ３０に上流側
空燃比検出手段の機能を兼用させるようにしてもよい。
【０１４９】また、下流側空燃比検出手段としては、三
元触媒３１０上流の酸素センサ３１７の代わりに三元触
媒３１０下流に空燃比センサを設けるようにしてもよ
い。一方、空燃比フィードバック制御としては、三元触
媒２８上流の空燃比センサ３０の出力信号に基づいてメ
インフィードバック制御を行い、三元触媒２８下流且つ
下流着材３１２下流に位置する酸素センサ３１７の出力
信号に基づいてサブフィードバック制御（メインフィー
ドバック制御の空燃比補正係数（ＦＡＦ）を補正する制
御）を行う、いわゆるダブルＯ2センサシステムの制御
を用いてもよい。
【発明の効果】本発明に係る吸着材の故障判定装置は、
吸着材が未燃ガス成分を脱離すべき時期であって、吸着
材から空燃比検出手段の配置部位へ流れる未燃ガス成分
量を安定させたときに、少なくとも吸着材下流の排気空
燃比に基づいて吸着材の故障又は劣化を判定するため、
吸着材下流の排気空燃比が空燃比検出手段の検出可能な
範囲から外れることがなく、正確な故障判定を行うこと
が可能となる。
【０１５０】また、本発明に係る吸着材の故障判定装置
は、前記吸着材から未燃ガス成分が脱離すべき時期であ
って、内燃機関の空燃比がフィードバック制御されてい
るときの空燃比検出手段の出力信号値に基づいて吸着剤
の故障又は劣化を判定するため、内燃機関の運転状態の
変化に起因した排気空燃比の大幅な変動が抑制され、吸
着材下流の排気空燃比は、空燃比検出手段が検出可能な
範囲内で変化することになり、正確な故障判定を行うこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る吸着材の故障判定装置を適用す
る内燃機関の概略構成を示す図
【図２】 第１の実施の形態における排気浄化機構の構
成を示す図
【図３】 第１の実施の形態におけるＥＣＵの内部構成
を示すブロック図
【図４】 吸着材正常時における酸素センサの出力信号
の一例を示す図
【図５】 吸着材異常時における酸素センサの出力信号
の一例を示す図
【図６】 第１の実施の形態における故障判定制御ルー
チンを示すフローチャート図
【図７】 第２の実施の形態における排気浄化機構の構
成を示す図
【図８】 第２の実施の形態におけるＥＣＵの内部構成
を示すブロック図
【図９】 吸着材正常時における第２の酸素センサの出
力信号の一例を示す図
【図10】 吸着材異常時における第２の酸素センサの出
力信号の一例を示す図
【図11】 第２の実施の形態における故障判定制御ルー
チンを示すフローチャート図
【符号の説明】
１・・・・内燃機関 ２７・・・排気枝管 ２８・・・三元触媒 ２９・・・排気管 ３０・・・空燃比センサ ４０・・・ＥＣＵ ４２・・・ＣＰＵ ４３・・・ＲＯＭ ４４・・・ＲＡＭ ３１・・・排気浄化機構 ３１０・・三元触媒 ３１１・・バイパス通路 ３１２・・吸着材 ３１３・・排気流入口 ３１４・・排気流出口 ３１５・・開閉弁 ３１６・・アクチュエータ ３１７・・酸素センサ（第１の酸素センサ） ３１８・・第２の酸素センサ
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA17 AA23 AA28 AB03 AB10 BA03 BA14 BA15 BA19 BA31 BA32 BA34 CA12 CA13 CB02 CB05 CB06 DA01 DA02 DA05 DA08 DA10 DB06 DB10 DB13 DC01 EA01 EA05 EA06 EA07 EA16 EA19 EA21 EA30 EA31 EA32 EA34 FA02 FA04 FA05 FA06 FB02 FB11 FC07 GB01X GB05W GB06W GB09Y GB10X GB17X HA08 HA19 HA20 HA36 HA37 HA42

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の排気通路に設けられ、所定温
    度未満のときに排気中の未燃ガス成分を吸着し、所定温
    度以上のときに未燃ガス成分を放出する吸着材と、 少なくとも前記吸着材下流の排気通路に設けられ、前記
    排気通路内を流れる排気の空燃比を検出する空燃比検出
    手段と、 前記吸着材から前記空燃比検出手段が配置された排気通
    路へ供給される未燃ガス量を安定させる未燃ガス量安定
    化手段と、 未燃ガス供給量が安定していることを条件に、前記空燃
    比検出手段によって検出された検出値に基づいて前記吸
    着材の故障又は劣化を判定する故障判定手段と、を備え
    たことを特徴とする吸着材の故障判定装置。
  2. 【請求項２】 内燃機関の排気通路に設けられ、所定温
    度未満のときに排気中の未燃ガス成分を吸着し、所定温
    度以上のときに未燃ガス成分を放出する吸着材と、 少なくとも前記吸着材下流の排気通路に設けられ、前記
    排気通路内を流れる排気の空燃比を検出する空燃比検出
    手段と、 前記空燃比検出手段によって検出された検出値に基づい
    て前記吸着材下流の排気空燃比が所望の空燃比となるよ
    う前記内燃機関の空燃比をフィードバック制御する空燃
    比制御手段と、 前記吸着材が未燃ガス成分を脱離すべき時期であって、
    前記空燃比制御手段によって前記内燃機関の空燃比がフ
    ィードバック制御されているときに、前記空燃比検出手
    段によって検出された検出値に基づいて前記吸着材の故
    障又は劣化を判定する故障判定手段と、を備えたことを
    特徴とする吸着材の故障判定装置。
  3. 【請求項３】 前記故障判定手段は、空燃比フィードバ
    ック制御に係る空燃比補正量に基づいて前記吸着材の劣
    化を判定することを特徴とする請求項２記載の吸着材の
    故障判定装置。
  4. 【請求項４】 前記吸着材上流の排気通路に設けられた
    上流側空燃比検出手段と、前記吸着材下流の排気通路に
    設けられた下流側空燃比検出手段とを備え、前記故障判
    定手段は、前記上流側空燃比検出手段と前記下流側空燃
    比検出手段の検出値に基づいて前記吸着材の故障又は劣
    化を判定することを特徴とする請求項１又は請求項２記
    載の吸着材の故障判定装置。
  5. 【請求項５】 前記吸着材上流の排気通路に設けられた
    上流側空燃比検出手段と、前記吸着材下流の排気通路に
    設けられた下流側空燃比検出手段とを備え、前記空燃比
    制御手段は、前記上流側空燃比検出手段と下流側空燃比
    検出手段の検出値に基づいて前記内燃機関の空燃比をフ
    ィードバック制御することを特徴とする請求項２記載の
    吸着材の故障判定装置。
  6. 【請求項６】 前記故障判定手段は、前記空燃比検出手
    段によって検出された検出値が所定空燃比を基準にして
    リーン側とリッチ側とを反転する周期に基づいて前記吸
    着材の故障又は劣化を判定することを特徴とする請求項
    １又は請求項２記載の吸着材の故障判定装置。
  7. 【請求項７】 前記故障判定手段は、前記空燃比検出手
    段によって検出された検出値の振幅の大きさに基づいて
    前記吸着材の故障又は劣化を判定することを特徴とする
    請求項１又は請求項２記載の吸着材の故障判定装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007247532A (ja) * 2006-03-16 2007-09-27 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化装置の故障診断装置

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10051012A1 (de) * 2000-10-14 2002-04-18 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren und Vorrichtung zum Diagnostizieren der Speichereigenschaften eines NOx-Speicherkatalysators
US20040102928A1 (en) * 2002-11-26 2004-05-27 General Electric Company Method, system, and storage medium for building and maintaining a remote monitoring and diagnostics knowledge base
DE102004058714B4 (de) * 2004-12-06 2006-08-31 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen von Temperaturwerten eines Temperatursensors einer Brennkraftmaschine
JP4466451B2 (ja) * 2005-04-22 2010-05-26 三菱自動車工業株式会社 未燃成分吸着触媒の判定装置
JP4349362B2 (ja) * 2005-12-08 2009-10-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気装置
JP4915526B2 (ja) * 2007-07-31 2012-04-11 株式会社デンソー 内燃機関の空燃比制御装置
DE102009060290A1 (de) * 2009-12-23 2011-06-30 Volkswagen AG, 38440 Abgasreinigung bei Ottomotoren mit Direkteinspritzung unter Verwendung von Adsorbern mit Partikelabscheidefunktion
JP5024405B2 (ja) * 2010-03-09 2012-09-12 トヨタ自動車株式会社 触媒劣化検出装置
US9599006B2 (en) * 2011-08-30 2017-03-21 GM Global Technology Operations LLC Catalyst oxygen storage capacity adjustment systems and methods
US8793976B2 (en) 2012-01-19 2014-08-05 GM Global Technology Operations LLC Sulfur accumulation monitoring systems and methods
US9587548B2 (en) * 2014-09-02 2017-03-07 Arctic Cat, Inc. Oxygen sensor cooling duct
US9650981B1 (en) 2015-12-28 2017-05-16 GM Global Technology Operations LLC Adjustment of measured oxygen storage capacity based on upstream O2 sensor performance
US11286838B2 (en) 2019-06-26 2022-03-29 Ford Global Technologies, Llc Methods for vehicle emissions control

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5271906A (en) * 1991-10-28 1993-12-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust emission control apparatus using catalytic converter with hydrocarbon absorbent
JP2803480B2 (ja) * 1992-08-14 1998-09-24 日産自動車株式会社 内燃機関の吸着剤自己診断装置
JP2800579B2 (ja) * 1992-08-14 1998-09-21 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP3311051B2 (ja) * 1992-12-16 2002-08-05 日本碍子株式会社 排気ガス浄化方法及び装置
JPH06272542A (ja) * 1993-03-17 1994-09-27 Hitachi Ltd 内燃機関の排気浄化制御装置及び制御方法
JPH0763048A (ja) * 1993-08-20 1995-03-07 Ngk Insulators Ltd 排ガス浄化システム及び排ガス浄化方法
US5765369A (en) * 1994-07-27 1998-06-16 Nippondenso Co., Ltd. Exhaust gas purifying apparatus
JP3413997B2 (ja) * 1994-10-31 2003-06-09 日産自動車株式会社 内燃機関におけるｈｃ吸着剤の劣化診断装置
US5701736A (en) * 1994-12-19 1997-12-30 Nippon Soken, Inc. Apparatus for purifying exhaust gas
JPH10299463A (ja) * 1997-04-30 1998-11-10 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP3709953B2 (ja) * 1997-09-12 2005-10-26 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP3500941B2 (ja) * 1997-12-26 2004-02-23 日産自動車株式会社 排気浄化装置の診断装置
DE19802631C1 (de) * 1998-01-24 1999-07-22 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Einrichtung zum Reinigen von Abgasen eines Verbrennungsmotors
JP3951422B2 (ja) * 1998-03-23 2007-08-01 トヨタ自動車株式会社 多気筒内燃機関の排気浄化装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007247532A (ja) * 2006-03-16 2007-09-27 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化装置の故障診断装置
JP4702124B2 (ja) * 2006-03-16 2011-06-15 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置の故障診断装置

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