JP2001073746A - 排ガス吸着材の劣化状態評価方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】排ガス中の特定成分（ＨＣ）を吸着する吸着材
の劣化状態を精度よく適正に評価することができる排ガ
ス吸着材の劣化状態評価方法を提供する。 【解決手段】ＨＣ吸着材１２を設けた排ガス通路１７の
上流側及び下流側にＨＣの濃度に応じた出力を生成する
排ガスセンサ（空燃比センサ）２８，２９を設けてお
く。排ガス通路１７にエンジン１の排ガスを供給して、
その排ガス中のＨＣを吸着材１２に吸着させる際に、両
排ガスセンサ２８，２９の出力の間の偏差に基づいて、
吸着材１２が単位時間当たりに吸着したＨＣの吸着量を
求める。この求めた吸着量やその積算値等を、吸着材１
２の温度状態等に応じて設定した閾値と比較することに
より、吸着材１２の劣化状態を評価する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、本発明は内燃機関
の排ガスを吸着する排ガス吸着材の劣化状態を評価する
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の排ガス浄化システムでは、一
般に、内燃機関の排気通路に設けた三元触媒等の触媒装
置により、排ガス中のＨＣ（ハイドロカーボン）、ＮＯ
x（窒素酸化物）、ＣＯ（一酸化炭素）等の未燃ガス成
分を触媒装置により除去することが行われている。

【０００３】しかるに、この種の触媒装置は一般に、そ
の温度がある程度上昇しないと活性化せず、その温度が
低い未活性化状態では、本来の排ガス浄化性能を発揮す
ることができない。このため、内燃機関の排ガス浄化シ
ステムでは、内燃機関や触媒装置が冷えた状態での内燃
機関の始動直後等、触媒装置の浄化性能が十分に発揮さ
れない温度状態での排ガスの浄化を高めることが要求さ
れる。

【０００４】このような要求から、例えば特開平８−９
３４５８号公報や特開平８−２１８８５０号公報などに
は、内燃機関の排気通路に、触媒装置の他に、排ガス中
の特定のガス成分、例えばＨＣを吸着する排ガス吸着材
を設けた排ガス浄化システムが提案されている。

【０００５】これらのシステムでは、触媒装置の下流側
の排気通路を二つに分岐し、その分岐した一方の排気通
路（以下、ここでは副排気通路という）にＨＣを吸着す
る排ガス吸着材が設けられている。そして、この排ガス
吸着材を設けた副排気通路は、排ガス吸着材の下流側で
他方の排気通路（以下、ここでは主排気通路という）に
合流され、その合流箇所には、上記主排気通路及び副排
気通路のいずれか一方を選択的に大気側に開放し、且つ
他方を大気側に対して遮断する切換弁が設けらている。
さらに、排ガス吸着材を設けた副排気通路は、該吸着材
の下流側で且つ上記切換弁の上流側の箇所から、開閉弁
を設けた還流路を介して触媒装置の上流側の排気通路に
連接されている。

【０００６】尚、前記排ガス吸着材は、ゼオライト等か
らなるもので、その温度が比較的低い状態でＨＣを吸着
し、温度が高くなると、吸着したＨＣを脱離するという
特性をもつものである。

【０００７】かかるシステムでは、内燃機関の運転開始
後、吸着材の温度や排ガス温度、あるいは内燃機関の運
転開始後の経過時間が所定値を超えるまでの期間（以
下、ここでは、吸着実行期間という）、前記還流路の開
閉弁を閉じた状態で前記切換弁により副排気通路を大気
側に開放する（主排気通路を大気側に対して遮断する）
ことにより、内燃機関の排ガスを前記触媒装置及び排ガ
ス吸着材（ＨＣ吸着材）を介して大気側に排出する。こ
のとき、内燃機関の始動直後は、触媒装置が冷えている
ため該触媒装置では、排ガス中のＨＣを十分に除去する
ことはできない。しかるに、比較的低温状態でＨＣを吸
着する前記排ガス吸着材も冷えているため、触媒装置を
経由した排ガスが副排気通路を通る過程で、該排ガス中
のＨＣが前記排ガス吸着材に吸着され、これにより該排
ガス中からＨＣが除去される。

【０００８】さらに、上記吸着実行期間の後には、該吸
着実行期間の終了時から吸着材の温度や排ガス温度、あ
るいは内燃機関の運転開始後の経過時間が所定値を超え
るまでの期間（以下、ここでは脱離実行期間という）、
前記切換弁により主排気通路を大気側に開放する（副排
気通路を大気側に対して遮断する）と共に前記還流路の
開閉弁を開くことにより、内燃機関の排ガスの一部を副
排気通路及び還流路を介して触媒装置の上流側に還流さ
せつつ、該排ガスを触媒装置を介して大気側に排出す
る。このとき、副排気通路に供給された排ガスが触媒装
置の上流側に還流するに伴い、前記吸着実行期間でＨＣ
を吸着しつつ昇温した排ガス吸着材からＨＣが脱離しつ
つ触媒装置に供給される。そして、このＨＣは前記吸着
実行期間で昇温・活性化した触媒装置で除去される。

【０００９】このような排ガス浄化システムによれば触
媒装置の未活性化状態における排ガスの浄化を図ること
が可能となる。

【００１０】ところで、上記のようにＨＣ等、排ガス中
の特定成分を吸着する排ガス吸着材は経年的な使用によ
り劣化し、その劣化がある程度進行すると、該特定成分
を十分に吸着することができなくなる。そして、このよ
うに排ガス吸着材が劣化した状態では、所要の排ガス浄
化性能を確保することができなくなる。従って、排ガス
吸着材の劣化がある程度進行している状態では排ガス吸
着材を交換する等の処置を施すために、排ガス吸着材の
劣化状態をなんらかの手法により評価することが望まれ
る。

【００１１】このような排ガス吸着材の劣化状態を評価
し得るものとして、例えば前記特開平８−２１８８５０
号公報には次のような技術が提案されている。

【００１２】この技術では、排ガス吸着材の上流側と下
流側とにＯ2センサ（酸素濃度センサ）、空燃比セン
サ、ＨＣセンサ等、排ガス吸着材が吸着するＨＣの濃度
に応じた出力を発生する排ガスセンサが設けられる。そ
して、前記吸着実行期間の後の前記脱離実行期間におい
て、下流側の排ガスセンサの出力が上流側の排ガスセン
サの出力に一致するようになるまでの時間を計時する。
尚、排ガス吸着材からＨＣが脱離している最中は、吸着
材の下流側におけるＨＣ濃度が上流側よりも高くなるこ
とで、下流側の排ガスセンサの出力の方が上流側排ガス
センサの出力よりも高くなる。

【００１３】そして、上記のように計時した時間が所定
範囲内に収まらなかった場合に、排ガス吸着材の劣化や
前記切換弁の排ガス漏れ等、排ガス吸着システムの故障
が生じていると判断する。

【００１４】しかしながら、このような手法により、排
ガス吸着材の劣化状態を評価するためには、排ガス吸着
材の劣化が生じていない状態では、前記脱離実行期間に
おいて計時される時間がほぼ同一となることが前提とな
る。そして、このことは、排ガス吸着材の劣化が生じて
いない状態では、前記吸着実行期間において該排ガス吸
着材に吸着されるＨＣの総量がほぼ同一で、また、前記
脱離実行期間において排ガス吸着材からＨＣが脱離して
いく速度もほぼ同一となることが前提となることを意味
する。

【００１５】ところが、吸着実行期間において排ガス吸
着材に吸着されるＨＣの量や、脱離実行期間中に排ガス
吸着材からＨＣが脱離する速度は、該排ガス吸着材を備
えた前記副排気通路に供給される排ガスの流量などの影
響を受ける。従って、特開平８−２１８８５０号公報の
ような手法では、内燃機関の運転開始後の運転状態等に
よっては、上記の前提条件が成立しない場合も多々あ
り、このような場合には、排ガス吸着材の劣化状態を適
正に評価することはできない。

【００１６】また、特開平８−２１８８５０号公報のも
ので、排ガス吸着材の上流側と下流側とに配置するＯ2
センサ、空燃比センサ、ＨＣセンサ等の排ガスセンサ
は、一般に、排ガス吸着材が吸着するＨＣ以外の様々な
排ガス成分（例えばＣＯ、Ｈ2、Ｏ2等）に感応する。こ
のため、特開平８−２１８８５０号公報のような手法で
は、排ガス中のＨＣ以外の排ガス成分の変動が生じた場
合などに、下流側の排ガスセンサの出力が上流側の排ガ
スセンサの出力に一致するようになるまでの時間、すな
わち排ガス吸着材の劣化状態を評価するためのパラメー
タを適正に得ることができない場合も多い。

【００１７】また、ＨＣセンサを用いて排ガス吸着材の
劣化状態を評価し得る他の技術として、前記特開平８−
９３４５８号公報のものには、次のような技術が提案さ
れている。

【００１８】この技術では、排ガス吸着材の下流側にＨ
Ｃセンサを配置しておき、前記吸着実行期間や脱離実行
期間においてＨＣセンサにより検出されるＨＣ濃度が所
定値を下回ったときに排ガス吸着材の劣化等が生じてい
ると判断したり、あるいは、前記脱離実行期間において
ＨＣセンサにより検出されるＨＣ濃度に排ガス流量を乗
算したものを時間積分してなるＨＣ総量が所定値を下回
った場合に排ガス吸着材の劣化等が生じていると判断す
るようにしている。

【００１９】しかるに、前述したようにＨＣセンサは、
一般にＨＣ以外の排ガス成分にも感応するため、ＨＣセ
ンサを備えた箇所（排ガス吸着材の下流側）におけるＨ
Ｃ濃度をＨＣセンサの出力から正しく検出することは一
般には困難である。従って、そのようなＨＣ濃度に基づ
いて排ガス吸着材の劣化状態を適正に評価することは困
難である。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる背景
に鑑みなされたものであり、ＨＣ等、排ガス中の特定成
分を吸着する排ガス吸着材、詳しくは温度状態等の環境
状態に応じて、排ガス中の特定成分を吸着する吸着モー
ド状態と吸着した特定成分を脱離する脱離モード状態と
を択一的に呈する排ガス吸着材の劣化状態を精度よく適
正に評価することができる排ガス吸着材の劣化状態評価
方法を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本願発明者等の知見によ
れば、内燃機関の排ガスが供給される排気通路に設けた
排ガス吸着材の上流側及び下流側にそれぞれ、該排ガス
吸着材に吸着させる特定成分の濃度に応じた出力を生成
する排ガスセンサを配置したとき、一般に、それぞれの
排ガスセンサの出力自体は、該排ガスセンサを配置した
箇所における排ガス中の上記特定成分の濃度だけでな
く、他の排ガス成分の濃度の影響も受ける。しかるに、
例えば排ガス吸着材の吸着モード状態において該排ガス
吸着材を設けた排気通路に内燃機関の排ガスを供給しつ
つそれぞれの排ガスセンサの出力を逐次サンプリング
し、両排ガスセンサの出力の間の偏差を観測したとき、
その偏差は、瞬時瞬時に排ガス吸着材が吸着した特定成
分の吸着量（詳しくは単位時間当たりの吸着量）と高い
相関性を有する。この理由は、排ガス吸着材の上流側と
下流側とでは、基本的には、排ガス吸着材が吸着する特
定成分のみの濃度が変化するためであると考えられる。
従って、前記排気通路に内燃機関の排ガスを供給して、
排ガスセンサに前記特定成分の吸着を行わせている際に
おける前記両排ガスセンサの出力の間の偏差に基づいて
単位時間当たりに排ガスセンサが吸着した特定成分の吸
着量を求めることができる。

【００２２】また、排ガス吸着材が劣化した状態は、排
ガス吸着材が吸着し得る前記特定成分の量が、該排ガス
吸着材の新品状態のときよりも減少した状態であるか
ら、排ガス吸着材の劣化は、上記のように求められる吸
着量に直接的に反映する。

【００２３】従って、上記のように両排ガスセンサの出
力の間の偏差から排ガス吸着材による前記特定成分の吸
着量を用いれば、排ガス吸着材の劣化状態を適正に評価
することが可能であると考えられる。

【００２４】そこで、本発明の排ガス吸着材の劣化状態
評価方法は、前記の目的を達成するために、内燃機関の
排ガスが供給される排気通路に設けられ、該排気通路へ
の前記排ガスの供給時における所定の環境条件に応じて
該排ガス中の特定成分を吸着する吸着モード状態とその
吸着した前記特定成分を脱離する脱離モード状態との二
つの状態を択一的に呈する排ガス吸着材の劣化状態を評
価する方法であって、前記排ガス吸着材の上流側及び下
流側にそれぞれ前記特定成分の濃度に応じた出力を生成
する第１排ガスセンサ及び第２排ガスセンサを配置して
おき、前記排ガス吸着材の前記吸着モード状態において
前記排気通路に前記内燃機関の排ガスを供給しつつ該排
ガス吸着材に前記特定成分を吸着せしめる吸着工程と、
該吸着工程の実行中に取得される前記第１及び第２の排
ガスセンサの出力の間の偏差に基づき、前記排ガス吸着
材が所定の単位時間当たりに吸着した前記特定成分の吸
着量を求める吸着量算出工程と、該吸着量算出工程で求
められた前記吸着量を用いて前記排ガス吸着材の劣化状
態を評価する評価工程とを備えたことを特徴とする。

【００２５】かかる本発明によれば、前記吸着量算出工
程において、前記吸着工程の実行中の前記第１及び第２
排ガスセンサの出力の間の偏差に基づいて前記排ガス吸
着材が吸着する単位時間当たりの吸着量を求めるので、
前記特定成分以外の排ガス成分等の影響をさほど受ける
ことなく、精度よく該吸着量を求めることが可能とな
る。そして、このように求められた吸着量を用いて排ガ
ス吸着材の劣化状態を評価することで、その評価を適正
に行うことができる。

【００２６】なお、本発明において前記所定の環境状態
は、例えば前記排ガス吸着材の温度状態等である。ま
た、排ガス吸着材に吸着させる排ガス中の特定成分とし
ては、ＨＣ、ＮＯx等が挙げられ、該特定成分をＨＣと
した場合は、前記排ガス吸着材は、例えばゼオライト系
の吸着材である。この排ガス吸着材は、その温度状態に
応じてＨＣの吸着モード状態と脱離モード状態とを呈す
る。また、前記特定成分をＮＯxとした場合には、前記
排ガス吸着材は、例えばアルカリ金属またはアルカリ土
類系の吸着材であり、この排ガス吸着材は、排ガスの空
燃比状態に応じてＮＯxの吸着モード状態と脱離モード
状態とを呈する。

【００２７】また、前記特定成分がＨＣであるとき、Ｈ
Ｃの濃度に応じた出力を生成する前記第１及び第２排ガ
スセンサとしては、Ｏ2センサ、空燃比センサ、ＨＣセ
ンサ等が挙げられ、両排ガスセンサは、これらのセンサ
のうちの同一種類のものであればよい。また、前記特定
成分がＮＯxであるときには、前記第１及び第２排ガス
センサとしては、Ｏ2センサ、空燃比センサ、ＮＯxセン
サが挙げられる。

【００２８】また、前記吸着工程は、例えば前記内燃機
関の運転開始直後の所定期間において行うことが好まし
い。具体的には、例えば内燃機関の運転開始時から前記
吸着量算出工程で求められる吸着量が所定量以下に低下
するまで（略零になるまで）、あるいは内燃機関の運転
開始時から所定時間が経過するまでの期間において行
う。

【００２９】かかる本発明では、前記吸着量算出工程
は、前記第１及び第２の排ガスセンサの出力の偏差に、
両排ガスセンサの出力を取得した際における前記排気通
路の排ガスの流量状態と、該排ガスの温度状態とに応じ
た変換処理を施すことにより、前記吸着量を求める。

【００３０】すなわち、前記第１及び第２排ガスセンサ
の出力の間の偏差は、前記排ガス吸着材に吸着された前
記特定成分の濃度に相当するものであるので、該排ガス
吸着材の単位時間当たりの特定成分の吸着量は、両排ガ
スセンサの出力が取得された際における排ガスの流量の
影響を受ける。また、排ガス中の特定成分の密度は、排
ガスの温度状態の影響を受ける。そこで、本発明では、
上記のように前記偏差に排ガスの流量状態と排ガスの温
度状態とに応じた変換処理を施すことで、前記吸着量を
求める。これにより、該吸着量を精度よく求めることが
できることとなる。

【００３１】尚、前記変換処理は、例えば前記排気通路
に供給される排ガスの流量と、あらかじめ設定されたデ
ータテーブル等を用いて排ガスの温度に応じて定めた補
正係数とを前記偏差に乗算することで行うことが可能で
ある。

【００３２】また、本発明では、前記吸着量を用いた排
ガス吸着材の劣化状態の評価は、具体的には、次のよう
に行われる。

【００３３】その一つの手法（以下、第１の評価方法と
いう）では、前記評価工程は、前記吸着量算出工程で求
められた前記吸着量を所定の閾値と比較することにより
前記排ガス吸着材の劣化状態を評価する。

【００３４】すなわち、前記吸着量算出工程で求められ
る前記吸着量（単位時間当たりの吸着量）は、排ガス吸
着材が劣化すると、正常な場合に比して減少する。従っ
て、この吸着量を所定の閾値と比較することで排ガス吸
着材の劣化状態を評価することができる。

【００３５】また、他の一つの手法（以下、第２の評価
方法という）では、前記吸着量算出工程は、前記吸着工
程の実行中に前記吸着量を逐次求める工程であり、前記
評価工程は、前記吸着工程の実行開始時から前記吸着量
算出工程で逐次求められた前記吸着量が所定量以下に低
下するまでに要した経過時間を計時する工程を有し、そ
の計時した経過時間を所定の閾値と比較することにより
前記排ガス吸着材の劣化状態を評価する。

【００３６】すなわち、排ガス吸着材が吸着し得る特定
成分の量は限界があり、前記吸着工程が進行して、排ガ
ス吸着材が飽和状態に近づくと、前記吸着量算出工程で
求められる排ガス吸着材の単位時間当たりの吸着量は小
さくなる。また、前記吸着工程の開始後、排ガス吸着材
が飽和状態になるまでに吸着し得る特定成分の総量は、
該排ガス吸着材が劣化すると、正常な場合よりも少なく
なる。このため、前記吸着工程の開始後、排ガス吸着材
が飽和状態に近づき、前記吸着量算出工程で求められる
吸着量が所定量以下に低下するまで（例えば略零になる
まで）に要する経過時間を計時したとき、その経過時間
は、排ガス吸着材が劣化すると、正常な場合よりも短く
なる。従って、上記の如く計時した経過時間を所定の閾
値と比較することで、排ガス吸着材の劣化状態を適正に
評価することができる。

【００３７】また、さらに他の一つの手法（以下、第３
の評価方法という）では、前記吸着量算出工程は、前記
吸着工程の実行中に前記吸着量を逐次求める工程であ
り、前記評価工程は、該吸着工程の実行中の所定期間、
前記吸着量算出工程で求められた前記吸着量を積算する
ことにより、前記排ガス吸着材が前記所定期間において
吸着した前記特定成分の積算吸着量を求める工程を有
し、該積算吸着量を所定の閾値と比較することにより、
前記排ガス吸着材の劣化状態を評価する。

【００３８】すなわち、前述のように排ガス吸着材の単
位時間当たりの吸着量は、排ガス吸着材が劣化すると減
少するので、その吸着量を、前記吸着工程の実行中の所
定期間、積算してなる積算吸着量（これは該所定期間に
排ガス吸着材が吸着した前記特定成分の総量である）を
求めたとき、その積算吸着量は、排ガス吸着材が劣化す
ると、正常な場合よりも少なくなる。従って、該積算吸
着量を所定の閾値と比較することで、前記排ガス吸着材
の劣化状態を適正に評価することができる。

【００３９】なお、前記吸着量を積算する前記所定期間
は、前記吸着工程の実行開始時から前記吸着量算出工程
で求められた前記吸着量が所定量以下に低下するまでの
期間、又は、前記吸着工程の実行開始時から所定時間が
経過するまでの期間であることが好適である。この所定
期間は、前記吸着工程を実行する期間と一致してもよ
い。

【００４０】ところで、前記吸着工程を所定期間行って
前記排ガス吸着材に前記特定成分を吸着させた後、前記
排ガス吸着材の脱離モード状態において前記排気通路に
排ガスを供給しつつ該排ガス吸着材から前記特定成分を
全て脱離させたとき、該排ガス吸着材から脱離する前記
特定成分の総量は、基本的には、前記吸着工程において
排ガス吸着材が吸着した特定成分の総量に等しいと考え
られる。また、排ガス吸着材から前記特定成分を脱離さ
せている際においては、前記第１及第２の排ガスセンサ
の出力の間の偏差は、単位時間当たりに排ガス吸着材か
ら脱離した特定成分の脱離量に対応するものとなり、前
記吸着量を求める場合と同様にして、上記偏差に基づい
て単位時間当たりの特定成分の脱離量を求めることがで
きる。そして、その脱離量を、排ガス吸着材から前記特
定成分を脱離させる際に逐次求めて積算すれば、排ガス
吸着材から脱離した特定成分の総量を把握することがで
きる。換言すれば、前記吸着工程で排ガス吸着材に吸着
された特定成分の総量を、上記脱離量の積算値から間接
的に把握することができることとなる。

【００４１】そこで、本発明の排ガス吸着材の劣化状態
評価方法の他の態様では、内燃機関の排ガスが供給され
る排気通路に設けられ、該排気通路への前記排ガスの供
給時における所定の環境条件に応じて該排ガス中の特定
成分を吸着する吸着モード状態とその吸着した前記特定
成分を脱離する脱離モード状態との二つの状態を択一的
に呈する排ガス吸着材の劣化状態を評価する方法であっ
て、前記排ガス吸着材の上流側及び下流側にそれぞれ前
記特定成分の濃度に応じた出力を生成する第１排ガスセ
ンサ及び第２排ガスセンサを配置しておくと共に、前記
排ガス吸着材の吸着モード状態において前記排気通路に
前記内燃機関の排ガスを所定期間、供給しつつ前記排ガ
ス吸着材に前記特定成分を吸着せしめる吸着工程と、該
吸着工程の実行終了後に、前記排ガス吸着材の脱離モー
ド状態において前記排気通路に前記内燃機関の排ガスを
供給しつつ該排ガス吸着材から前記特定成分を脱離せし
める脱離工程と、該脱離工程の実行中に取得される前記
第１及び第２の排ガスセンサの出力の間の偏差に基づ
き、前記排ガス吸着材から所定の単位時間当たりに脱離
した前記特定成分の脱離量を逐次求める脱離量算出工程
と、前記脱離工程の開始時から前記脱離量算出工程で求
められた前記脱離量が略零になるまで該脱離量を積算す
ることにより前記脱離工程で前記排ガス吸着材から脱離
した積算脱離量を求める脱離量積算工程と、該積算脱離
量を所定の閾値と比較することにより、前記排ガス吸着
材の劣化状態を評価する評価工程とから成ることを特徴
とする。

【００４２】かかる本発明によれば、前記脱離量積算工
程で求められる積算脱離量は、前記脱離工程の開始時か
ら前記脱離量が略零となるまで、すなわち排ガス吸着材
からの特定成分の脱離が完了するまで、前記脱離量を積
算したものであるので、前記吸着工程が実行される所定
期間において前記排ガス吸着材が吸着した前記特定成分
の総量であり、前記第３の評価手法における積算吸着量
に相当するものである。この場合、前記吸着量を求める
場合と同様にして、第１及び第２排ガスセンサの偏差に
基づいて前記脱離量を精度よく求めることができるの
で、上記積算脱離量も精度よく得ることができる。そし
て、この積算脱離量は、前記第３の評価手法における積
算吸着量と同様、排ガス吸着材が劣化すると、正常な場
合よりも少なくなるので、この積算脱離量を所定の閾値
と比較することで、排ガス吸着材の劣化状態を適正に評
価することができる。なお、以下の説明では、このよう
に積算脱離量を用いた本発明の評価手法を第４の評価方
法という。

【００４３】このような第４の評価方法による本発明で
は、前記吸着量を求める場合と同様にして、前記脱離量
算出工程は、前記第１及び第２の排ガスセンサの出力の
偏差に、両排ガスセンサの出力を取得した際における前
記排気通路の排ガスの流量状態と、該排ガスの温度状態
とに応じた変換処理（例えば前記偏差に排ガスの流量
と、排ガスの温度に応じて定めた補正係数とを乗算する
処理）を施すことにより、前記脱離量を求める。これに
より、該脱離量を精度よく求めることができる。

【００４４】また、前述した第１〜第４の評価方法によ
る本発明では、前記評価工程で用いる前記所定の閾値
は、少なくとも前記排ガス吸着材の温度状態に応じて設
定することが好ましい。

【００４５】すなわち、前記吸着工程で排ガス吸着材が
吸着する前記特定成分の量は、一般に該排ガス吸着材の
温度状態に応じて変化する。例えば、ＨＣを吸着するゼ
オライト系の排ガス吸着材は、その温度が低いほど、Ｈ
Ｃを吸着しやすくなる。

【００４６】従って、前記所定の閾値を排ガス吸着材の
温度状態に応じて設定しておくことで、排ガス吸着材の
劣化状態の評価をより適正に行うことができる。

【００４７】前述した本発明においては、前記排ガス吸
着材の上流側と下流側とでは、該排ガス吸着材が吸着
し、あるいは脱離する特定成分以外の排ガス成分の濃度
が変化変化しないことを前提要件としている。ところ
が、排ガス吸着材の遅れ特性や外乱などの影響で上記の
前提要件がくずれる場合がある。このような場合には、
前記第１及び第２排ガスセンサの出力の間の偏差に誤差
成分が含まれることとなり、該偏差に基づいて求められ
る前記吸着量や脱離量の精度が低下する。

【００４８】そこで、本発明では、前記第２排ガスセン
サの所定の制御サイクル毎の出力を、前記第１排ガスセ
ンサの出力の現在以前の制御サイクルにおける複数の時
系列データと、該第１排ガスセンサの出力の時系列デー
タにそれぞれ係る係数パラメータと、該第１排ガスセン
サの出力の時系列データから独立した値を採る単項パラ
メータとにより表現するモデルを構築しておく。そし
て、前記排ガス吸着材の単位時間当たりの吸着量を求め
る本発明にあっては、前記吸着工程の実行中における前
記第１及び第２排ガスセンサの出力に基づき前記係数パ
ラメータ及び単項パラメータの値を逐次同定する同定工
程と、その同定された係数パラメータ及び単項パラメー
タの値を用いて前記モデルに基づき前記第２排ガスセン
サの出力を逐次推定する推定工程とを備え、前記吸着量
算出工程では、前記第１及び第２の排ガスセンサの出力
の間の偏差の代わりに、前記第１排ガスセンサの出力と
前記第２排ガスセンサの出力の推定値との間の偏差を用
いて前記吸着量を求める。

【００４９】また、前記排ガス吸着材の単位時間当たり
の脱離量を求める本発明にあっては、前記脱離工程の実
行中における前記第１及び第２排ガスセンサの出力に基
づき前記係数パラメータ及び単項パラメータの値を逐次
同定する同定工程と、その同定された係数パラメータ及
び単項パラメータの値を用いて前記モデルに基づき前記
第２排ガスセンサの出力を逐次推定する推定工程とを備
え、前記脱離量算出工程では、前記第１及び第２の排ガ
スセンサの出力の間の偏差の代わりに、前記第１排ガス
センサの出力と前記第２排ガスセンサの出力の推定値と
の間の偏差を用いて前記吸着量を求める。

【００５０】上記のように同定工程と推定工程とを備
え、前記吸着工程あるいは脱離工程の実行中における第
１及び第２の排ガスセンサの出力に基づいて前記モデル
における係数パラメータ及び単項パラメータの値を逐次
同定しつつ、その同定値を用いて前記モデルに基づき第
２排ガスセンサの出力を逐次推定したとき、本願発明者
等の知見によれば、第１の排ガスセンサの実際の出力と
第２排ガスセンサの出力の推定値との間の偏差を、両排
ガスセンサの実際の出力の間の偏差から誤差成分を除去
したものとすることができる。

【００５１】従って、前記吸着量算出工程や脱離量算出
工程において、両排ガスセンサの実際の出力の間の偏差
の代わりに、第１の排ガスセンサの実際の出力と、前記
モデルに基づく第２の排ガスセンサの出力の推定値との
間の偏差を用いることで、前記吸着量や脱離量をより精
度よく求めることができる。そして、この吸着量や脱離
量を用いて前記第１〜第４の評価方法などにより排ガス
吸着材の劣化状態を評価することで、その評価をより精
度よく行うことができる。

【００５２】なお、前記モデルは、前記第１排ガスセン
サ及び第２排ガスセンサの制御サイクル毎の出力をそれ
ぞれVS1(k)、VS2(k)（ｋは制御サイクルの番数）とおい
たとき、例えば次式（１）の形に設定する。

【００５３】

【数１】

【００５４】ここで、式（１）において、ｍは２以上の
自然数（例えばｍ＝４）、ａ1，……，ａmは前記係数パ
ラメータ、b1は前記単項パラメータである。

【００５５】また、上記のように同定工程と推定工程と
を備えた本発明にあっては、前記同定工程は、前記第１
排ガスセンサの出力の時系列データから前記モデルに基
づき求められる前記第２排ガスセンサの出力の値（これ
は前記推定値に相当する）と、該第２排ガスセンサの実
際の出力の値との間の誤差が最小になるように構築され
たアルゴリズムにより前記係数パラメータ及び単項パラ
メータの値を同定する。

【００５６】上記のようなアルゴリズムにより前記係数
パラメータ及び単項パラメータの値を同定することで、
上記の誤差が、第１排ガスセンサ及び第２排ガスセンサ
の実際の出力の間の偏差の誤差成分に相当するものとな
る。このため、第１の排ガスセンサの実際の出力と、前
記モデルに基づく第２の排ガスセンサの出力の推定値と
の間の偏差を求めたとき、その偏差の値は、第１排ガス
センサ及び第２排ガスセンサの実際の出力の間の偏差か
らそれに含まれる誤差成分を除去したものと同等の値に
なる。この結果、第１の排ガスセンサの実際の出力と、
第２の排ガスセンサの出力の推定値との間の偏差に基づ
いて、前記吸着量や脱離量を高精度で求めることができ
ることとなる。

【００５７】なお、前記アルゴリズムは、例えば最小２
乗法、重み付き最小２乗法、固定ゲイン法、漸減ゲイン
法等のアルゴリズムである。

【００５８】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図１〜図１
９を参照して説明する。

【００５９】図１は本実施形態における劣化状態評価方
法を適用した内燃機関の排ガス浄化システムの全体的構
成を模式化して示した図である。

【００６０】この図１において、１は内燃機関としての
エンジンである。エンジン１は、自動車等に搭載された
通常的なエンジンと同様、図示しないクランク軸に連結
されたピストン２をシリンダ３内に収容し、ピストン２
の上側に燃焼室４を形成している。そして、エンジン１
は、スロットル弁５や燃料噴射装置６を備えた吸気管７
から空気と燃料との混合気を吸気バルブ８を介して燃焼
室４に吸入し、その吸入した混合気を図示しない点火装
置により点火して燃焼させる。さらに、その燃焼により
生成された排ガスを燃焼室４から排気バルブ９を介して
排気管１０に排出する。

【００６１】尚、図１では、説明の便宜上、エンジン１
を単気筒エンジンとして記載しているが、多気筒エンジ
ンであってもよいことはちろんである。

【００６２】本実施形態において、上記エンジン１から
排気管１０に排出される排ガスを浄化するシステムは、
触媒装置１１と、排ガス中の特定成分としてのＨＣ（ハ
イドロカーボン）を吸着可能な排ガス吸着材１２（以
下、ＨＣ吸着材１２という）を有する排ガス吸着ユニッ
ト１３とを具備する。これらの触媒装置１１及び排ガス
吸着ユニット１３は、前記排気管１０に、その上流側か
ら順に介装されている。

【００６３】尚、以下の説明では、排気管１０のうち、
触媒装置１１の上流側の部分を上流排気管１０ａ、触媒
装置１１と排ガス吸着ユニット１３との間の部分を中間
排気管１０ｂ、排ガス吸着ユニット１３の下流側の部分
を下流排気管１０ｃと称する。この場合、下流排気管１
０ｃの下流端部は大気側に開放されている。

【００６４】触媒装置１１は、三元触媒等により構成さ
れたもので、通常の触媒装置と同様に、これを通過する
排ガス中のＮＯx、ＨＣ、ＣＯ等の複数種の成分を化学
反応により除去する（無害ガスに変換する）ものであ
る。

【００６５】排ガス吸着ユニット１３は、上流端及び下
流端をそれぞれ前記中間排気管１０ｂ及び下流排気管１
０ｃに連接した排気管１４により形成された第１排気通
路１５と、排気管１４の外周を覆うように排気管１４に
装着された略円柱状のハウジング１６とを備えている。

【００６６】第１排気通路１５を形成する排気管１４
は、ハウジング１６の中心部を貫通しており、この排気
管１４の外周面とハウジング１６の内周面との間に筒状
の第２排気通路１７が形成されている。この第２排気通
路１７は、本発明における排気通路に相当するものであ
り、該第２排気通路１７に、筒状に形成された前記ＨＣ
吸着材１２が装填されている。

【００６７】ＨＣ吸着材１２は、ゼオライト系の材料か
らなるものであり、その温度状態に応じた次のような特
性を有する。すなわち、ＨＣ吸着材１２は、その温度状
態が、比較的低い低温域（例えば１００℃以下の温度
域）にあるときに、ＨＣを吸着する吸着モード状態を呈
し、該温度状態が比較的高い高温域（例えば１５０℃以
上の温度域）にあるときに、吸着しているＨＣを脱離す
る脱離モード状態を呈する。尚、ＨＣ吸着材１２が吸着
モード状態あるいは脱離モード状態を呈する温度域は、
該ＨＣ吸着材１２を構成するゼオライトの種類や、吸着
するＨＣの種類によって異なる。

【００６８】前記第２排気通路１７は、ＨＣ吸着材１２
の上流側のハウジング１６内で、排気管１４に穿設され
た複数の連通穴１８を介して第１排気通路１５から分流
されている。また、第２排気通路１７は、ＨＣ吸着材１
２の下流側でハウジング１６から導出された合流管１９
を介して排気管１４の下流端部に合流されている。さら
に、第２排気通路１７は、ＨＣ吸着材１２の下流側でハ
ウジング１６から導出されたＥＧＲ通路（排気還流路）
２０を介して前記スロットル弁５の下流側における吸気
管７に還流されている。

【００６９】尚、ＥＧＲ通路２０は、排ガス中の未燃成
分をエンジン１の燃焼室４で燃焼させるために、エンジ
ン１の運転中の所定の条件下で、排ガスをエンジン１の
吸気側に戻すためのものである。そして、このＥＧＲ通
路２０には、これを開閉する開閉弁（電磁弁）２１が装
着されている。

【００７０】排ガス吸着ユニット１３は、さらに、第１
排気通路１５及び第２排気通路１７のうちのいずれか一
方のみを前記下流排気管１０ｃ側（大気側）に開放し、
他方を下流排気管１０ｃ側（大気側）から遮断する切換
弁機構２２を備えている。

【００７１】この切換弁機構２２は、ハウジング１６と
下流排気管１０ｃとの間で、第１排気通路１５を形成す
る排気管１４と、前記合流管１９とを並列させた箇所に
設けられている。そして、該切換弁機構２２は、排気管
１４及び合流管１９をそれらの横断方向に貫通して回転
自在に設けられた回転軸２３と、排気管１４及び合流管
１９の内部にそれぞれ収容されて回転軸２３に取着され
た板状の弁体２４，２５と、回転軸２３を弁体２４，２
５と共に回転駆動するモータ２６とにより構成されてい
る。

【００７２】弁体２４，２５は、それぞれモータ２６に
より回転軸２３と共に回転（正転又は逆転）されること
で、排気管１４及び合流管１９を開閉するものである。
この場合、弁体２４，２５は、回転軸２３の軸心回りに
略９０度の位相をずらして回転軸２３に取付けられてお
り、弁体２４が排気管１４を閉じる位置に回転したとき
には、同時に弁体２５が合流管１９を開く位置に回転す
るようになっている（図１はこの状態を示している）。
この状態では、排気管１４が閉じられ、且つ、合流管１
９が開かれることで、第１及び第２排気通路１５，１７
のうちの第２排気通路１７のみが下流排気管１０ｃを介
して大気側に開放される。

【００７３】また、弁体２４が排気管１４を開く位置に
回転したときには、同時に弁体２５が合流管１９を閉じ
る位置に回転する。この状態は、図１の状態から、略９
０度、回転軸２３と共に弁体２４，２５を回転させた状
態である。そして、この状態では、排気管１４が開か
れ、且つ、合流管１９が閉じられることで、第１及び第
２排気通路１５，１７のうちの第１排気通路１５のみが
下流排気管１０ｃを介して大気側に開放される。

【００７４】尚、本実施形態では、回転軸２３の回転駆
動をモータ２６により行うものとしているが、例えば吸
気管７内の負圧を利用した空圧アクチュエータにより回
転軸２３を回転駆動して、上述のような弁体２４，２５
の作動を行うようにしてもよい。

【００７５】本実施形態のシステムは、上述したような
機構的構成の他、エンジン１や排ガス吸着ユニット１３
の作動制御等を行うために、次のような構成を具備して
いる。

【００７６】すなわち、本実施形態のシステムでは、エ
ンジン１の運転制御（前記ＥＧＲ通路２０の開閉弁２１
の制御を含む）を行うエンジンコントローラ２７を備え
ている。このエンジンコントローラ２７はマイクロコン
ピュータを用いて構成されたものであり、図示しない各
種のセンサからエンジン１の回転数NE、エンジン１の機
関温度（冷却水温）TW、スロットル弁５の下流側におけ
る吸気管４の内圧PB（以下、吸気圧PBという）、スロッ
トル弁５を操作するための図示しないアクセルの操作量
AP等の検出信号が与えられると共に、図示しない運転ス
イッチからエンジン１の運転開始指令信号や運転停止指
令信号が与えられる。

【００７７】そして、エンジンコントローラ２７は、上
記のように与えられる検出信号や指令信号、あらかじめ
定められた制御プログラム等に基づいてエンジン１の運
転制御を行う。具体的には、図示しないアクチュエータ
を介したスロットル弁５の開度制御（エンジン１の吸入
空気量の制御）、燃料噴射装置６の燃料噴射量（エンジ
ン１への燃料供給量）の制御、図示しない点火装置の制
御（点火時期の制御）、図示しないスタータモータによ
るエンジン１の始動制御、ＥＧＲ通路２０の開閉弁２１
の開閉制御（開度制御を含む）等を行う。

【００７８】さらに、本実施形態のシステムは、前記第
２排気通路１７のＨＣ吸着材１２の上流側（排気管１４
の連通穴１８の外方）で第２排気通路１７に臨んでハウ
ジング１６に取付けられた第１排ガスセンサとしての空
燃比センサ２８と、ＨＣ吸着材１２の下流側（合流管１
９及びＥＧＲ通路２０の上流側）で第２排気通路１７に
臨んでハウジング１６に取付けられた第２排ガスセンサ
としての空燃比センサ２９と、ＨＣ吸着材１２の温度を
検出すべく該ＨＣ吸着材１２に臨んでハウジング１６に
取付けられた温度センサ３０と、ＨＣ吸着材１２の劣化
状態を評価する処理や、その評価結果に応じた報知を行
うための報知器３１の作動制御、前記切換弁機構２２の
作動制御を行う浄化システムコントローラ３２とを具備
している。

【００７９】尚、上記報知器３１は、ブザーやランプ、
あるいは文字、図形等を表示可能な表示器等により構成
されるものである。また、前記温度センサ３０はサーミ
スタ等により構成されるものである。

【００８０】また、温度センサ３０は、ＨＣ吸着材１２
の温度とほぼ等しい温度であると考えられる箇所であれ
ば、ＨＣ吸着材１２の上流側や下流側に設けられていて
もよい。例えば、ＨＣ吸着材１２の上流側あるいは下流
側における第２排気通路１７内の温度を検出する温度セ
ンサを設けた場合には、その温度センサを、ＨＣ吸着材
１２の温度を検出する温度センサとして用いてもよい。
さらには、触媒装置１１にその温度を検出する温度セン
サを設けた場合や、前記中間排気管１０ｂに触媒装置１
１を通過した排ガス（排ガス吸着ユニット１３に流入す
る排ガス）の温度を検出する温度センサを設けた場合に
は、それらの温度センサにより検出される温度を、ＨＣ
吸着材１２の温度として代用してもよい。

【００８１】前記空燃比センサ２８，２９は、同一特性
のもので、図２（ａ）に示すように、各センサの箇所に
おける排ガス中のＨＣ濃度に応じてほぼリニアに変化す
る出力（電圧信号）を生成するセンサである。但し、こ
れらの空燃比センサ２８，２９は、排ガス中のＨＣ以外
の種々のガス成分に対しても感度を有する。例えば、空
燃比センサ２８，２９は、その出力が図２（ｂ）〜図２
（ｄ）にそれぞれ示すように排ガス中のＯ2濃度、ＣＯ
濃度、Ｈ2濃度に応じて変化する特性も有している。

【００８２】尚、この種の空燃比センサは、その出力
が、内燃機関で燃焼した混合気の空燃比を表す排ガス中
のＯ2濃度に応じてリニアに変化する特性を有すること
から（図２（ｂ）を参照）、空燃比を検出するためのセ
ンサとして一般的に用いられている。

【００８３】前記浄化システムコントローラ３２は、マ
イクロコンピュータを用いて構成されたもので、前記エ
ンジンコントローラ２７から、前述したエンジン１の回
転数NE、吸気圧PB等、エンジン１の各種の運転状態デー
タが与えられると共に、前記空燃比センサ２８，２９及
び温度センサ３０の出力が与えられる。そして、これら
の与えられるデータや、あらかじめ定められたプログラ
ムに基づいてＨＣ吸着材１２の劣化状態を評価する処理
等を所定の制御サイクル（一定周期の制御サイクル）で
行う。

【００８４】ここで、この浄化システムコントローラ３
２によるＨＣ吸着材１２の劣化状態の評価処理に関して
さらに説明しておく。

【００８５】本実施形態では、ＨＣ吸着材１２の劣化状
態を評価するために、前記第２排ガス通路１７に後述す
るようにエンジン１の排ガスを供給しながら、前記吸着
モード状態のＨＣ吸着材１２が所定の単位時間当たりに
吸着したＨＣの吸着量、あるいは、前記脱離モード状態
のＨＣ吸着材１２から所定の単位時間当たりに脱離した
ＨＣの脱離量を把握することを基本要件とする。

【００８６】この場合、ＨＣ吸着材１２による上記ＨＣ
の吸着量あるいは脱離量は、基本的には、前記空燃比セ
ンサ２８，２９の出力の間の偏差と相関性を有し、該偏
差に基づいてＨＣの吸着量あるいは脱離量を把握するこ
とが可能である。

【００８７】但し、空燃比センサ２８，２９が感応する
排ガス中のＨＣ以外のＯ2、ＣＯ、Ｈ2等の成分状態や、
両空燃比センサ２８，２９の間のＨＣ吸着材１２の遅れ
特性等に起因した外乱の影響によって、空燃比センサ２
８，２９の出力の間の偏差と、ＨＣ吸着材１２によるＨ
Ｃの実際の吸着量あるいは脱離量との間の相関性が低下
することがある。

【００８８】このようなことから、本実施形態では、上
記のような外乱の影響を補償し、ＨＣ吸着材１２による
ＨＣの実際の吸着量あるいは脱離量をより精度よく把握
することを可能とするために、下流側の空燃比センサ２
９の出力を、上流側の空燃比センサ２８の出力を用いて
表現するモデルをあらかじめ構築している。

【００８９】このモデルは、別の言い方をすれば、第２
排気通路１７における上流側空燃比センサ２８から下流
側空燃比センサ２９にかけての系（以下、モデル化対象
系という）の挙動を離散時間系で表現するもので、本実
施形態では、次式（２）により設定する。

【００９０】

【数２】

【００９１】ここで、式（２）は前記式（１）において
ｍ＝４とした式である。そして、同式（２）中のVS1は
前記モデル化対象系の入力量としての上流側の空燃比セ
ンサ２８の出力、VS2は前記モデル化対象系の出力量と
しての下流側の空燃比センサ２９の出力、ｋは前記浄化
システムコントローラ３２が実行する処理の制御サイク
ルの番数（以下、同様）である。また、a1，a2，a3，a4
は、それぞれ式（２）の右辺に用いている上流側空燃比
センサ２８の出力VS１の時系列データVS1(k),VS1(k-1),
VS1(k-2),VS1(k-3)にそれぞれ係る係数パラメータ、b1
は上流側空燃比センサ２８の出力VS1とは独立した値を
採る単項パラメータである。係数パラメータa1〜a4及び
単項パラメータb1は、上記モデルの挙動を規定する上
で、ある値に同定されるべきパラメータである。そして
これらのパラメータa1〜a4，b1は、本実施形態では、後
述するように第２排気通路１７にエンジン１の排ガスを
供給している際における空燃比センサ２８，２９のそれ
ぞれの実際の出力VS1,VS2に基づいて逐次同定されるも
のである。

【００９２】このように式（２）により表現した離散時
間系モデルは、それを言葉で表現すれば、浄化システム
コンントローラ３２の制御サイクル毎の下流側空燃比セ
ンサ２９の出力VS2(k)を、上流側空燃比センサ２８の出
力VS1の現在以前（詳しくは現在から３制御サイクル前
まで）の複数の時系列データVS1(k),VS1(k-1),VS1(k-
2),VS1(k-3)と、それらの時系列データにそれぞれ係る
前記係数パラメータa1〜a4と、前記単項パラメータb1と
により表現したものである。

【００９３】尚、単項パラメータb1に関しては、適当な
定数値C（例えばC＝１）を定めたとき、b1＝（b1／C）
・Cであるから、（b1／C）を定数値Cに係る係数パラメ
ータとみなすことができる。このように考えたとき、式
（２）により表現した離散時間系モデルは、それを数学
的に言えば、下流側空燃比センサ２８の出力VS2(k)を、
上流側空燃比センサ２８のVS1の複数の時系列データVS1
(k),VS1(k-1),VS 1(k-2),VS1(k-3)と、任意に定めた定
数値（例えば「１」）との線形結合（一次結合）により
表現したもの、というように言い表すこともできる。

【００９４】本実施形態では、上述のように構築したモ
デルの係数パラメータa1〜a4及び単項パラメータb1（以
下、これらのパラメータa1〜a4、b1をモデルパラメータ
という）を逐次同定しつつ、そのモデルを用いて下流側
空燃比センサ２９の出力VS2を逐次推定する。そして、
上流側空燃比センサ２８の実際の出力VS1と、下流側空
燃比センサ２９の出力VS2の推定値（以下、この推定値
を推定出力VS2/HATという）との偏差（＝VS1−VS2/HA
T。以下、この偏差をＨＣ濃度推定偏差DHCHATという）
を、両空燃比センサ２８，２９の実際の出力の間の偏差
（＝VS1−VS2）の代わりに用いて、ＨＣ吸着材１２によ
るＨＣの単位時間当たりの吸着量や、脱離量を把握す
る。

【００９５】前記浄化システムコントローラ３２は、特
に、前記モデルパラメータa1〜a4、b1の同定や、下流側
空燃比センサ２９の推定出力VS2/HATの算出、前記ＨＣ
濃度推定DHCHATの算出を行うために、図３のブロック図
に示すような機能的構成を具備している。

【００９６】すなわち、浄化システムコントローラ３２
は、その制御サイクル毎に、空燃比センサ２８，２９の
それぞれの実際の出力VS1,VS2に基づき、前記モデルパ
ラメータa1〜a4、b1の値を逐次同定する同定器３３と、
その同定されたモデルパラメータa1〜a4、b1の値（同定
値）と上流側空燃比センサ２８の実際のVS1の時系列デ
ータとを用いて下流側空燃比センサ２９の推定出力VS2/
HATを求める推定器３４と、その推定出力VS2/HATを上流
側空燃比センサ２８の実際の出力VS1から減算すること
で、前記ＨＣ濃度推定偏差D HCHAT（＝VS1−VS2/HAT）
を求める減算処理器３５とを具備する。

【００９７】同定器３３は、次のようなアルゴリズムを
浄化システムコントローラ３２の制御サイクル毎に実行
することで、前記モデルパラメータa1〜a4,b1を逐次更
新しつつ求めるものである。

【００９８】同定器３３は、浄化システムコントローラ
３２の制御サイクル毎に、まず、前記式（２）の右辺の
モデルパラメータa1〜a4、b1の値として、今現在設定さ
れているモデルパラメータa1〜a4、b1の値、すなわち、
前回の制御サイクルで最終的に得られたモデルパラメー
タa1〜a 4、b1の同定値a1(k-1)、a2(k-1)、a3(k-1)、a4
(k-1)、b1(k-1)を用いて式（２）の右辺の演算を行う。
これにより、次式（３）のように、モデル上での下流側
空燃比センサ２９の出力VS2/M（以下、モデル出力VS2/M
という）を求める。

【００９９】

【数３】

【０１００】ここで、式（３）中のΘ，ζは、同式
（３）の但し書きで定義した通りのベクトル（縦ベクト
ル）である。尚、式（３）や但し書き中で用いているＴ
は転置を意味する（以下、同様）。

【０１０１】さらに、同定器３３は、下流側空燃比セン
サ２９の実際の出力の現在値VS2 (k)と、上記モデル出
力VS2/M(k)との間の誤差、すなわち、次式（４）により
与えられる誤差ID/E(k)（以下、同定誤差ID/E(k)とい
う）を求める。

【０１０２】

【数４】

【０１０３】同定器３３は、この同定誤差ID/E(k)（よ
り正確には、同定誤差ID/E(k)の絶対値）を最小化する
ようなアルゴリズムにより、モデルパラメータa1〜a4、
b1の同定値を逐次、更新して求めるものである。そし
て、この更新処理（新たな同定値a1(k)、a2(k)、a3
(k)、a4(k)、b1(k)を求める処理）は次式（５）により
行う。すなわち、上記同定誤差ID/E(k)の値に比例させ
た量だけ、モデルパラメータa1〜a4、b1の同定値をそれ
ぞれ現在値a1(k-1)、a2(k-1)、a3(k-1)、a4(k-1)、b1(k
-1)から変化させることで、新たな同定値a1(k)、a2
(k)、a3(k)、a4(k)、b1(k)を求める。

【０１０４】

【数５】

【０１０５】ここで、式（５）のＫｐ(k)は制御サイク
ル毎に次式（６）により求められるベクトルで、モデル
パラメータa1〜a4、b1の同定値の、同定誤差ID/E(k)に
応じた変化度合い（ゲイン）を規定するベクトルであ
る。さらに、式（６）中のＰ(k)は制御サイクル毎に式
（７）の漸化式により更新される行列である。

【０１０６】

【数６】

【０１０７】

【数７】

【０１０８】尚、式（７）中の行列Ｐ(k)の初期値は、
その各対角成分を正の数とした対角行列である。また、
式（７）中のλ1、λ2は、０＜λ1≦１及び０≦λ2＜１
という条件を満たすような値に設定されたものである。

【０１０９】この場合、上記λ1、λ2の値の設定の仕方
によって、最小２乗法、重み付き最小２乗法、固定ゲイ
ン法、漸減ゲイン法等、各種の具体的なアルゴリズムが
構成される。本実施形態では、例えば最小２乗法（この
場合、λ1＝λ2＝１）を採用している。

【０１１０】以上説明したアルゴリズムが、本実施形態
において、浄化システムコントローラ３２の制御サイク
ル毎に、前記同定器３３がモデルパラメータa1〜a4、b1
の同定値を逐次求める処理のアルゴリズムである。

【０１１１】このように同定器３３により求められるモ
デルパラメータa1〜a4、b1の同定値を用いて、前記推定
器３４は、浄化システムコントローラ３２の制御サイク
ル毎に次式（８）により下流側空燃比センサ２９の推定
出力VS2/HAT(k)を求める。

【０１１２】

【数８】

【０１１３】すなわち推定器３４は、制御サイクル毎
に、モデルパラメータa1〜a4、b1の値として、同定器３
３が前回の制御サイクルで求めた同定値a1(k-1)、a2(k-
1)、a3(k-1)、a4(k-1)、b1(k-1)を用いて前記式（２）
の右辺の演算を行うことで、下流側空燃比センサ２９の
推定出力VS2/HAT(k)を求める。換言すれば、前記同定器
３３が、モデルパラメータa1〜a4、b1の同定値を制御サ
イクル毎に求める過程で前記式（３）により算出する前
記モデル出力VS2/M(k)の値を下流側空燃比センサ２９の
推定出力VS2/HAT(k)として得る。これが本実施形態にお
いて推定器３４が推定出力VS2/HAT(k)を求める処理であ
る。

【０１１４】このようにして下流側空燃比センサ２９の
推定出力VS2/HAT(k)を求めたとき、この推定出力VS2/HA
T(k)と上流側空燃比センサ２８の実際のVS1(k)との間の
偏差、すなわち前記減算処理器３５が求めるＨＣ濃度推
定偏差DHCHAT(k)（＝VS1(k)−VS2/HAT(k)）は、基本的
には、両空燃比センサ２８，２９の実際の出力VS1(k)，
VS2(k)の間の偏差（＝VS1(k)−VS2(k)）から、前記ＨＣ
吸着材１２によるＨＣの吸着量あるいは脱離量とは無関
係な外乱成分を除去したものとなると考えられる。

【０１１５】これは次の理由による。すなわち、上記式
（８）に前記式（４）を適用して、前記ＨＣ濃度推定偏
差DHCHAT(k)を、前記同定誤差ID/E(k)を用いて表したと
き、次式（９）が得られる。

【０１１６】

【数９】

【０１１７】この場合、この同定誤差ID/E(k)を最小化
するようにモデルパラメータa1〜a4、b1の同定値を求め
る前記同定器３３のアルゴリズムの特性によって、ID/E
(k)は、基本的には、上記の外乱成分に相当するものと
なる。

【０１１８】従って、式（９）から明らかなように、前
記ＨＣ濃度推定偏差DHCHAT(k)（＝VS1(k)−VS2/HAT
(k)）は、両空燃比センサ２８，２９の実際の出力VS1
(k)，VS2(k)の間の偏差（＝VS1(k)−VS2(k)）から、前
述の外乱成分を除去したものとなる。このためＨＣ濃度
推定偏差DHCHAT(k)は、ＨＣ吸着材１２によるＨＣの吸
着量、あるいは脱離量と高い相関性を有するものとな
る。

【０１１９】次に、本実施形態のシステムの作動、特
に、ＨＣ吸着材１２の劣化状態の評価に関する作動を詳
細に説明する。

【０１２０】エンジン１の運転を開始すべく図示しない
スタートスイッチをＯＮ操作すると、エンジンコントロ
ーラ２７及び浄化システムコントローラ３２が起動す
る。このときエンジンコントローラ２７は、所定の始動
制御処理を実行して、エンジン１を始動し、該エンジン
１の運転を開始せしめる。すなわち、エンジンコントロ
ーラ２７は、図示しないスタータモータを制御して、エ
ンジン１のクランク軸を回転駆動する（所謂クランキン
グを行う）。さらに、燃料噴射装置６を制御してエンジ
ン１への燃料供給を行いつつ、図示しない点火装置を制
御することで、エンジン１の運転を開始させる。

【０１２１】また、これと並行して前記浄化システムコ
ントローラ３２は、その制御サイクル毎に、図４及び図
５のフローチャートに示すメインルーチン処理を実行す
る。

【０１２２】ここで、この浄化システムコントローラ３
２の処理を詳細に説明する前に、その全体的な概要を説
明しておく。

【０１２３】浄化システムコントローラ３２は、エンジ
ン１の運転開始時に前記切換弁機構２２のモータ２６を
制御して、前記弁体２４，２５をそれぞれ閉位置、開位
置に回転させておく。これにより、前記排ガス吸着ユニ
ット１３の第１排ガス通路１５を遮断し、且つ第２排ガ
ス通路１７を大気側に開放しておく。

【０１２４】従って、エンジン１の運転が開始すると、
該エンジン１が生成する排ガスは、前記上流排気管１０
ａ、触媒装置１１、中間排気管１０ｂ、第２排気通路１
７、合流管１９及び下流排気管１０ｃを順に介して大気
側に排出される。このとき、排ガスが第２排気通路１７
を流通する過程で、該排ガス中のＨＣが前記ＨＣ吸着材
１２によって吸着される。このように第２排気通路１７
にエンジン１の排ガスを供給しつつ、該排ガス中のＨＣ
をＨＣ吸着材１２に吸着させる運転状態を以下、吸着運
転モードという。

【０１２５】この吸着運転モードは、エンジン１の運転
開始後、ＨＣ吸着材１２が飽和し、これ以上ＨＣを吸着
することができなるまで、あるいは所定時間が経過する
まで行われる。そして、この吸着運転モードでは、ＨＣ
吸着材１２が単位時間当たり（本実施形態では浄化シス
テムコントローラ３２の１制御サイクル当たり）に吸着
するＨＣの吸着量を含めて、前述した第１〜第３の評価
方法に係る各種パラメータが求められる。さらに、第１
の評価方法に基づくＨＣ吸着材１２の劣化状態の評価が
逐次行われる。

【０１２６】上記吸着運転モードが終了すると、浄化シ
ステムコントローラ３２は、切換弁機構２２のモータ２
６を制御して、前記弁体２４，２５をそれぞれ開位置、
閉位置に回転させる。これにより、前記第１排ガス通路
１５を大気側に開放し、且つ第２排ガス通路１７を大気
側から遮断する。

【０１２７】このため、エンジン１の排ガスは、上流排
気管１０ａ、触媒装置１１、中間排気管１０ｂ、第１排
気通路１５及び下流排気管１０ｃを順に介して大気側に
排出される。

【０１２８】このような状態で、浄化システムコントロ
ーラ３２は、前記第２及び第３の評価方法に基づくＨＣ
吸着材１２の劣化状態の評価を行う。

【０１２９】また、エンジンコントローラ２７は、上記
のように第１排ガス通路１５が開放されている状態にお
いて、エンジン１の回転NEや吸気PB等に応じた所要のタ
イミングで前記ＥＧＲ通路２０の電磁弁２１を開弁せし
める。

【０１３０】このとき、第１排ガス通路１５に流入する
排ガスの一部は、前記排気管１４の連通穴１８を介して
第２排ガス通路１７に流入し、さらに該第２排ガス通路
１７からＥＧＲ通路２０を介して吸気管７に還流する。
そして、このとき、ＨＣ吸着材１２の温度が、前記脱離
モード状態を呈する温度まで上昇していると（通常的に
は、前記吸着運転モードの終了後、まもなくにＨＣ吸着
材１２は第１排ガス通路１５を流れる排ガスの熱により
そのような温度に昇温される）、吸着運転モードにおい
てＨＣ吸着材１２により吸着したＨＣが、該ＨＣ吸着材
１２から脱離する。そして、脱離したＨＣは、ＥＧＲ通
路２０、吸気管７を介してエンジン１の燃焼室４に供給
され、該燃焼室４で燃焼される。

【０１３１】このようにＨＣ吸着材１２からＨＣを脱離
させる際には、浄化システムコントローラ３２は、ＨＣ
吸着材１２から単位時間当たり（１制御サイクル当た
り）に脱離するＨＣの脱離量を含めて、前述した第４の
評価方法に係る各種パラメータを求め、該第４の評価方
法に基づくＨＣ吸着材１２の劣化状態の評価を行う。

【０１３２】以上説明した本実施形態のシステムの動作
の概要をふまえて、浄化システムコントローラ３２の処
理の詳細を次に説明する。

【０１３３】エンジン１の始動に際して、浄化システム
コントローラ３２が前述のように起動されると、該浄化
システムコントローラ３２は、所定の制御サイクルで、
図４及び図５のメインルーチン処理を実行する。

【０１３４】すなわち、浄化システムコントローラ３２
は、まず、前記温度センサ３０の出力を取得（サンプリ
ング）し、ＨＣ吸着材１２の温度Ｔtrs（以下、吸着材
温度Ｔtrsという）を検出する（ＳＴＥＰ１）。さら
に、空燃比センサ２８，２９の出力V S1,VS2を取得（サ
ンプリング）する（ＳＴＥＰ２）。

【０１３５】次いで、浄化システムコントローラ３２
は、触媒装置１１を通過した排ガス（排ガス吸着ユニッ
ト１３に流入する排ガス）に含まれるＨＣの濃度の推定
値ex/hc（以下、触媒後ＨＣ濃度推定値ex/hcという）を
求める処理を行う（ＳＴＥＰ３）。

【０１３６】この処理は、図６のフローチャートに示す
サブルーチンを実行することで行われる。

【０１３７】すなわち、浄化システムコントローラ３２
は、エンジンコントローラ２７から与えられるエンジン
１の現在の吸気圧PBと回転数NEとから、図７に示す如く
あらかじめ定められたデータテーブルに基づいて、エン
ジン１が生成する排ガス中のＨＣ濃度の基本値ex/hc/ba
seを求める（ＳＴＥＰ３−１）。

【０１３８】ここで、排ガス中のＨＣ濃度は、一般に、
エンジン１の吸気圧PBが高いほど（エンジン１の吸入空
気量が多いほど）、大きくなり、また、エンジン１の回
転数NEが高いほど、大きくなる。従って、図７のデータ
テーブルでは、前記基本値ex/hc/baseも、吸気圧PB及び
回転NEに対して上記のような傾向で定められている。

【０１３９】次いで、この基本値ex/hc/baseをエンジン
１の暖機状態に応じて補正するための補正係数k/engtmp
を、エンジン１の運転開始後の経過時間tm/trs（以下、
エンジン始動後経過時間tm/trsという）の現在値と、エ
ンジン１の機関温度TWの現在値とから、図８に示す如く
あらかじめ定められたデータテーブルに基づいて求める
（ＳＴＥＰ３−２）。

【０１４０】ここで、エンジン１が生成する排ガス中の
ＨＣ濃度は、エンジン１の暖機が進行するほど、小さく
なる。また、上記補正係数k/engtmpは、これを基本値ex
/hc/baseに乗算することで、該基本値ex/hc/baseを補正
するものである。従って、図８のデータテーブルでは、
補正係数k/engtmpは、前記エンジン始動後経過時間tm/t
rsが長くなるほど、小さくなり、且つ機関温度TWが高い
ほど、小さくなるように定められている。

【０１４１】尚、補正係数k/engtmpを求めるために必要
となる機関温度TWはエンジンコントローラ２７から浄化
システムコントローラ３２に与えられるものである。ま
た、エンジン始動後経過時間tm/trsは、後述のＳＴＥＰ
１２で計時されるものである。

【０１４２】さらに、浄化システムコントローラ３２
は、前記基本値ex/hc/baseを触媒装置１１によるＨＣの
浄化能力状態に応じて補正するための補正係数k/itacat
（基本値ex/hc/baseに乗算する補正係数）を、触媒装置
１１の現在の温度と、エンジン１の現在の吸気圧PB及び
回転数NEとから、図９に示す如くあらかじめ定めたデー
タテーブルに基づいて求める（ＳＴＥＰ３−３）。この
場合、本実施形態では、触媒装置１１の温度として、前
記ＳＴＥＰ１で取得する吸着材温度Ｔtrsを代用する。

【０１４３】ここで、触媒装置１１は、基本的には、そ
の温度が図９の温度Ｔ１以下の低温域にあるときには、
活性化しておらず、排ガス中のＨＣをほとんど浄化しな
い。そして、触媒装置１１の温度が上記温度Ｔ１よりも
高くなると、急激に触媒装置１１が活性化して排ガス中
のＨＣを浄化するようになる。さらに、上記温度Ｔ１よ
りも若干高い温度Ｔ２以上の高温域になると、排ガス中
のＨＣの大部分を浄化するようになる。また、特に、触
媒装置１１の温度が上記温度Ｔ１とＴ２との間の範囲に
あるときには、エンジン１の回転数NEや吸気圧PBが高
く、エンジン１から触媒装置１１に供給される排ガスの
流量（これは、エンジン１の回転数NEと吸気圧PBとの積
にほぼ比例する）が多いほど、触媒装置１１により浄化
されずに排ガス中に残るＨＣの量が多くなる。

【０１４４】このようなことから、図９のデータテーブ
ルでは、補正係数k/itacatは、触媒装置１１の温度が前
記温度Ｔ１以下の低温域にあるときには、k/itacat＝１
とされている。そして、触媒装置１１の温度が該温度Ｔ
１以上の温度になると、補正係数k/itacatは、その値が
急激に「０」に向かって小さくなるように定められてい
る。さらに、触媒装置１１の温度が前記温度Ｔ２以上の
高温域になると、補正係数k/itacatの値は、略「０」と
されている。また、触媒装置１１の温度が前記温度Ｔ１
とＴ２との間の範囲にあるときには、エンジン１の回転
数NEや吸気圧PBが高く、エンジン１が生成する排ガスの
流量が多いほど、補正係数k/itacatの値が大きくなるよ
うに定められている。

【０１４５】次いで、浄化システムコントローラ３２
は、ＳＴＥＰ３−１で求めた基本値ex/hc/baseに、ＳＴ
ＥＰ３−２，３−３でそれぞれ求めた補正係数k/engtm
p、k/itacatを乗算することで、現在の制御サイクルに
おける前記触媒後ＨＣ濃度推定値ex/hcを求める（ＳＴ
ＥＰ３−４）。そして、図４のメインルーチンの処理に
復帰する。

【０１４６】このようにして触媒後ＨＣ濃度推定値ex/h
cを求めることで、排ガス吸着ユニット１３に流入する
排ガス中のＨＣ濃度を比較的精度よく求めることができ
る。

【０１４７】図４の説明に戻って、浄化システムコント
ローラ３２は、次に、排ガス吸着ユニット１３にエンジ
ン１から供給される排ガスの流量trs/sv、すなわちエン
ジン１が単位時間当たりに排出する排ガスの量trs/sv
（以下、排ガスボリュームtrs/svという）を求める（Ｓ
ＴＥＰ４）。

【０１４８】この場合、排ガスボリュームtrs/svは概ね
エンジン１の回転数NEと吸気圧PBとの積に比例する。そ
こで、本実施形態では、エンジン１の現在の回転数NE及
び吸気圧PBを用いて次式（１０）により、排ガスボリュ
ームtrs/svを求める。

【０１４９】

【数１０】

【０１５０】ここで、式（１０）中のX/SVPRAは、エン
ジン１の排気量に応じて定まる定数である。また、本実
施形態では、エンジン１の回転数NEが1500rpmであると
きの排ガスボリュームを基準としている。このため、式
（１０）では、エンジン１の現在の回転数NEを「1500」
で除算している。

【０１５１】尚、排ガスボリュームtrs/svは、上記のよ
うに求める他、フローセンサ等を用いて直接的に検出す
るようにしてもよい。

【０１５２】次いで、浄化システムコントローラ３２
は、エンジンコントローラ２７から与えられるエンジン
１の運転状態情報に基づいて、エンジン１の運転が開始
されたか否かを判断する（ＳＴＥＰ５）。

【０１５３】この場合、本実施形態では、エンジン１の
運転が開始された状態は、エンジン１の始動に際してエ
ンジン１への燃料供給が開始された状態（燃料噴射装置
６による燃料噴射が開始された状態）を意味している。
本実施形態のシステムの起動後、エンジン１の燃料供給
が開始されるまでの状態はエンジン１の運転が開始され
ていない状態である。

【０１５４】このＳＴＥＰ５の判断で、エンジン１の運
転がまだ開始されていない場合には、前記エンジン始動
後経過時間tm/trsの値や、後述するＨＣ吸着材１２の劣
化状態の評価に係る各種パラメータdtrs，hc/trp，shs/
trp，hc/prg，shc/prg，inhc/totalの値を「０」に初期
化する（ＳＴＥＰ６）。また、前記同定器３３に係る前
記行列Ｐ（式（７）を参照）と、モデルパラメータa1〜
a4,b1とをあらかじめ定めた初期値に設定して、同定器
３３を初期化する（ＳＴＥＰ７）。その後、浄化システ
ムコントローラ３２は、ＳＴＥＰ１８（図５）の処理を
行った後、今回の制御サイクルの処理を終了する。

【０１５５】このＳＴＥＰ１８の処理では、浄化システ
ムコントローラ３２は、前記切換弁機構２２のモータ２
６を制御して、前記弁体２４，２５をそれぞれ、閉位
置、開位置に回転させる。すなわち、排ガス吸着ユニッ
ト１３の第１排気通路１５を大気側から遮断すると共
に、第２排気通路１７を大気側に開放する。

【０１５６】このように切換弁機構２２を作動させたと
き、エンジン１の運転が開始すると、該エンジン１の排
ガスが、前述の如く、ＨＣ吸着材１２を備えた第２排気
通路１７を介して大気側に排出されるようになる。これ
により、エンジン１の運転開始後のシステムの運転状態
は、前記吸着運転モードとなる。

【０１５７】また、ＳＴＥＰ１８では、浄化システムコ
ントローラ３２は、システムの運転状態が吸着運転モー
ドであるか否かをそれぞれ値「１」、「０」で表すフラ
グf/hctrs/on（以下、吸着可否フラグf/hctrs/onとい
う）を「１」に設定する。

【０１５８】一方、エンジンコントローラ２７の制御に
よりエンジン１の運転が開始され、そのことを浄化シス
テムコントローラ３２が前記ＳＴＥＰ５で認識すると、
該コントローラ３２は、ＳＴＥＰ２で取得した空燃比セ
ンサ２８，２９の現在の出力VS1,VS2に基づいて両空燃
比センサ２８，２９が活性化しているか否かを判断する
（ＳＴＥＰ８）。

【０１５９】このとき、両空燃比センサ２８，２９が活
性化していない場合には、両空燃比センサ２８，２９が
活性化したタイミング（エンジン１の運転開始後、両空
燃比センサ２８，２９が活性化するまでの時間）を把握
するためのパラメータtm/s/act（以下、センサ活性化時
刻パラメータtm/s/actという）の値を、現在のエンジン
始動後経過時間tm/t rsの値とした後（ＳＴＥＰ９）、
次のＳＴＥＰ１１に進む。

【０１６０】尚、センサ活性化時間パラメータtm/s/act
の値は、ＳＴＥＰ８で両空燃比センサ２８，２９が活性
化したと判断された時点以後は、その時点の１制御サイ
クル前におけるエンジン始動後経過時間tm/trsの値に保
持される。

【０１６１】また、ＳＴＥＰ８で両空燃比センサ２８，
２９が活性化したと判断した場合には、浄化システムコ
ントローラ３２は、前記同定器３３及び推定器３４の演
算処理を行った後（ＳＴＥＰ１０）、次のＳＴＥＰ１１
に進む。

【０１６２】この場合、ＳＴＥＰ１０では、浄化システ
ムコントローラ３２は、前記式（３）、（４）、
（６）、（５）の演算を順次行うことで、モデルパラメ
ータa1〜a4,b1の新たな同定値a1(k)〜a4(k)，b1(k)を算
出する（同定値を更新する）。また、前記式（７）の演
算を行うことで、前記式（６）で使用する行列Ｐを更新
する。さらに、モデルパラメータa1〜a4,b1の同定値を
算出する過程で、式（３）により求めたモデル出力VS2/
M(k)を、今回の制御サイクルにおける下流側空燃比セン
サ２９の推定出力VS2/HAT(k)として得る（前記式（８）
を参照）。

【０１６３】前記ＳＴＥＰ１１では、浄化システムコン
トローラ３２は、前記吸着可否フラグf/hctrs/onの現在
値を判断する。

【０１６４】このとき、エンジン１の運転開始直後は、
システムの運転モードは前記吸着運転モードで、f/hctr
s/on＝１である。そして、この吸着運転モードでは、基
本的には、第２排気通路１７を通る排ガス中のＨＣがＨ
Ｃ吸着材１２に吸着される。

【０１６５】このようにシステムの運転モードが吸着運
転モードであるとき（f/hctrs/on＝１のとき）には、浄
化システムコンントローラ３２は、まず、前記エンジン
始動後経過時間tm/trsの値を所定値Δtm（具体的には１
制御サイクル分の時間）だけ増加させる（ＳＴＥＰ１
２）。吸着運転モードでは、このＳＴＥＰ12の処理がエ
ンジン１の運転が開始してから制御サイクル毎に繰り返
されることで、エンジン始動後経過時間tm/trsの計時が
なされる。

【０１６６】次いで、浄化システムコントローラ３２
は、ＨＣ吸着材１２が現在の制御サイクルにおいて吸着
したＨＣの量、すなわち、ＨＣ吸着材１２による１制御
サイクル当たり（単位時間当たり）のＨＣの吸着量hc/t
rp（以下、瞬時吸着量hc/trpという）と、この瞬時吸着
量hc/tr pを積算してなる積算吸着量shc/trpと、ＨＣ吸
着材１２に吸着されているＨＣの総量hcm/hat（以下、
ＨＣ吸着総量hcm/hat）と、吸着運転モードの開始時
（エンジン１の運転開始時）から第２排気通路１７に供
給されたＨＣの総量inhc/total（以下、ＨＣ供給総量in
hc/totalという）とを求める処理を行う（ＳＴＥＰ１
３）。瞬時吸着量hc/trp及び積算吸着量shc/trpはそれ
ぞれ、前記第１及び第３の評価方法に係るものである。

【０１６７】このとき、前記瞬時吸着量hc/trpは、次式
（１１）により求められる。

【０１６８】

【数１１】

【０１６９】すなわち、前記ＳＴＥＰ２で取得した上流
側空燃比センサ２８の現在の出力VS1(k)と、ＳＴＥＰ１
０で求めた下流側空燃比センサ２９の推定出力VS2/HAT
(k)との偏差（＝VS1(k)−VS2/HAT(k)）である前記ＨＣ
濃度推定偏差DHCHAT(k)に、ＳＴＥＰ４で求めた現在の
排ガスボリュームtrs/svと、以下に説明するように定め
られる補正係数k/hcとを乗算することで今回の制御サイ
クルにおける瞬時吸着量hc/trp(k)が求められる。

【０１７０】ここで、補正係数k/hcは、触媒装置１１を
通過した排ガス（第２排ガス通路１７に流入する排ガ
ス）の現在の温度から、図１０に示す如くあらかじめ定
められたデータテーブルに基づき求められるものであ
る。該補正係数k/hcは、排ガスの温度が高いほど、小さ
くなるように定められている。この場合、本実施形態で
は、補正係数k/hcを求めるために使用する排ガスの現在
の温度として、前記ＳＴＥＰ１で取得した吸着材温度Tt
rsを代用する。

【０１７１】上記式（１１）についてさらに説明する
と、前記ＨＣ濃度推定偏差DHCHATは、各空燃比センサ２
８，２９の箇所（ＨＣ吸着材１２の上流側及び下流側の
箇所）におけるＨＣの濃度の差に相当するものである。
従って、基本的には、このＨＣ濃度推定偏差DHCHATに、
排ガスボリュームtrs/svを乗算したものが、吸着運転モ
ードにおける各制御サイクルでＨＣ吸着材１２に吸着さ
れたＨＣの量となる。但し、排ガス中のＨＣの密度は、
排ガスの温度が高いほど、小さくなる。

【０１７２】そこで、本実施形態では、前記ＨＣ濃度推
定偏差DHCHAT(k)に排ガスボリュームtrs/svを乗算した
ものにさらに、図１０のデータテーブルに従って求めた
前記補正係数k/hcを乗算することで、制御サイクル毎の
瞬時吸着量hc/trp(k)を求めることとしている。

【０１７３】このように瞬時吸着量hc/trpを求めること
で、該瞬時吸着量hc/trpを精度よく求めることができ
る。

【０１７４】また、前記積算吸着量shc/trpに関して
は、次式（１２）のように、前回の制御サイクルで求め
られた積算吸着量の前回値shc/trp(k-1)に、今回の制御
サイクルで上記のように求めた瞬時吸着量hc/trp(k)を
加算することで、新たな積算吸着量shc/trp(k)が求めら
れる。

【０１７５】

【数１２】

【０１７６】この場合、積算吸着量shc/trpは、エンジ
ン１の運転開始直前に「０」に初期化されるので（前記
ＳＴＥＰ６）、ＳＴＥＰ１３で求められる積算吸着量sh
c/trp(k)は、エンジン１の運転が開始してから（吸着運
転モードの開始時から）現在の制御サイクルまでにＨＣ
吸着材１２が新たに吸着したＨＣの総量を表すものとな
る。そして、該積算吸着量shc/trpは、後述するように
吸着運転モードが終了するときに、その値が固定的に保
持される（値が確定する）ものである。

【０１７７】また、前記ＨＣ吸着総量hcm/hatに関して
は、次式（１３）のように前回の制御サイクルで求めら
れたＨＣ吸着総量の前回値hcm /hat(k-1)に、今回の制
御サイクルで求めた前記瞬時吸着量hc/trp(k)を加算す
ることで更新されて、新たなＨＣ吸着総量hcm/hat(k)が
求められる。

【０１７８】

【数１３】

【０１７９】ここで、このＨＣ吸着総量hcm/hatの値
は、後述するＨＣ吸着材１２からのＨＣの脱離の際に
は、制御サイクル毎のＨＣの脱離量が逐次減算されるも
のである。また、ＨＣ吸着総量hcm/hatは、前記積算吸
着量shc/trpのようにエンジン１の運転開始直前に
「０」に初期化されるものではないと共に、エンジン１
の運転が停止されると、その値が図示しないＥＥＰＲＯ
Ｍ等の不揮発性メモリに記憶保持されるものである。そ
して、その記憶保持された値は、次回のエンジン１の運
転開始後にＨＣ吸着総量hcm/hatを上記式（１３）によ
り求めるに際しての初期値として使用されるものであ
る。

【０１８０】つまり、ＨＣ吸着総量hcm/hatは、エンジ
ン１の運転中の各制御サイクルにおいて、ＨＣ吸着材１
２が実際に吸着保持しているＨＣの総量を表すものであ
る。このようなＨＣ吸着総量hcm/hatは、本実施形態で
は、エンジン１の運転開始時に既にＨＣ吸着材１２に吸
着保持されているＨＣの量（これは前回のエンジン１の
運転時に最終的に求められたＨＣ吸着総量hcm/hatであ
る）を把握するために使用する。

【０１８１】尚、エンジン１の運転開始時におけるＨＣ
吸着総量hcm/hatの値は、エンジン１の運転が行われる
毎に、図示しないメモリに記憶保持される。

【０１８２】また、前記ＨＣ供給総量inhc/totalに関し
ては、次式（１４）のように、前回の制御サイクルで求
められたＨＣ供給総量の前回値inhc/total(k-1)に、前
記ＳＴＥＰ３で求めた現在の触媒後ＨＣ濃度推定値ex/h
cと、前記ＳＴＥＰ４で求めた現在の排ガスボリュームt
rs /svと、前記ＳＴＥＰ１３で瞬時吸着量hc/trp(k)を
求めるために用いた補正係数k/hc（図１０のデータテー
ブルにより求めたもの）とを乗算したもの（ex/hc・trs
/sv・k/hc）を加算することで、新たなＨＣ供給総量inh
c/total(k)が求められる。

【０１８３】

【数１４】

【０１８４】この場合、式（１４）の（ex/hc・trs/sv
・k/hc）の部分は、瞬時吸着量hc/trp(k)を求めた場合
と同様の考え方によって、第２排ガス通路１７のＨＣ吸
着材１２に単位時間当たりに供給された排ガス中のＨＣ
の量を意味するものである。そして、ＨＣ供給総量inhc
/totalは、エンジン１の運転開始直前に「０」に初期化
されるので（前記ＳＴＥＰ６）、ＳＴＥＰ１３で求めら
れるＨＣ供給総量inhc/total(k)は、エンジン１の運転
が開始してから（吸着運転モードの開始時から）現在の
制御サイクルまでに第２排気通路１７のＨＣ吸着材１２
に供給されたＨＣの総量（積算値）を表すものとなる。

【０１８５】上述のようにして、現在の制御サイクルに
おける瞬時吸着量hc/trp(k)、積算吸着量shc/trp(k)、
ＨＣ吸着総量hcm/hat(k)及びＨＣ供給総量in hc/total
(k)を求めた後、浄化システムコントローラ３２は、次
に、上記瞬時吸着量hc/trp(k)に基づいて、ＨＣ吸着材
１２の劣化状態を評価する処理を行う（図５のＳＴＥＰ
１４）。

【０１８６】この処理は、第１の評価方法に基づくもの
で、吸着運転モードの運転中に各制御サイクルで求めた
瞬時吸着量hc/trp(k)を、以下に説明するように設定さ
れる所定の閾値（以下、第１劣化判別閾値trs/agdlmt1
という）と比較することにより、ＨＣ吸着材１２が劣化
した状態であるか否かを判別する処理である。そして、
この処理は、図１１のフローチャートに示すサブルーチ
ンを実行することで行われる。

【０１８７】図１１において、浄化システムコントロー
ラ３２は、まず、前記ＳＴＥＰ１で取得した現在の吸着
材温度Ttrsと、前記ＳＴＥＰ１３で求めた現在のＨＣ吸
着総量hcm/hat(k)とから、図１２に示す如くあらかじめ
定めたデータテーブルに基づいて、前記第１劣化判別閾
値trs/agdlmt1を定める上で基本となる基準値ita/trs/a
gdを求める（ＳＴＥＰ１４−１）。

【０１８８】この基準値ita/trs/agdは、第２排ガス通
路１７に単位時間当たりに供給される排ガス中のＨＣの
全量に対して、劣化していないＨＣ吸着材１２がその吸
着モード状態において標準的に吸着し得るＨＣの量の割
合に相当するものである（ita/trs/agd＝１であると
き、供給される排ガス中の全ＨＣを吸着することを意味
する）。

【０１８９】この場合、ＨＣ吸着材１２がその吸着モー
ド状態において単位時間当たりに（１制御サイクル当た
りに）吸着し得るＨＣの量は、基本的にはＨＣ吸着材１
２の温度が高くなるに伴い減少する。また、ＨＣ吸着材
１２が単位時間当たりに吸着し得るＨＣの量は、ＨＣ吸
着材１２に既に吸着されているＨＣの量が多くなるに伴
い減少する。

【０１９０】従って、図１２のデータテーブルでは、吸
着材温度Ttrsが高くなるほど、前記基準値ita/trs/agd
の値が小さくなるように定められている。また、各制御
サイクルでＨＣ吸着材１２に実際に吸着されているＨＣ
の総量を表す前記hcm/hat（ｋ）が大きいほど、前記基
準値ita/trs/agdの値が小さくなるように定められてい
る。

【０１９１】次いで、浄化システムコントローラ３２
は、次式（１５）のように、上記基準値ita/trs/agd
に、前記ＳＴＥＰ３で求めた現在の触媒後ＨＣ濃度推定
値ex/hcと、前記ＳＴＥＰ４で求めた現在の排ガスボリ
ュームtrs/svと、前記ＳＴＥＰ１３で瞬時吸着量hc/trp
(k)を求めるために用いた補正係数k/hc（図１０のデー
タテーブルにより求めたもの）とを乗算することで、前
記第１劣化判別閾値trs/agdlmt1を決定する（ＳＴＥＰ
１４−２）。

【０１９２】

【数１５】

【０１９３】ここで、式（１５）の（ex/hc・trs/sv・k
/hc）の部分は、前述のように第２排ガス通路１７のＨ
Ｃ吸着材１２に単位時間当たりに供給された排ガス中の
ＨＣの量を意味するものである。従って、式（１５）に
より求められる第１劣化判別閾値trs/agdlmt1は、劣化
していないＨＣ吸着材１２が単位時間当たりに吸着し得
るＨＣの量に相当するものとなる。

【０１９４】このように第１劣化判別閾値trs/agdlmt1
を決定した後、浄化システムコントローラ３２は、瞬時
吸着量hc/trpに基づくＨＣ吸着材１２の劣化状態の評価
を行う期間を吸着運転モード中の所定期間内に制限する
ために、その所定期間（以下、評価実行期間という）の
開始時におけるエンジン始動後経過時間tm/trsの値tm/c
h1（以下、劣化評価下限時刻tm/ch1という）と、該評価
実行期間の終了時におけるエンジン始動後経過時間tm/t
rsの値tm/ch1（以下、劣化評価上限時刻tm/ch2という）
とを設定する（ＳＴＥＰ１４−３）。

【０１９５】つまり、本実施形態では、瞬時吸着量hc/t
rpに基づくＨＣ吸着材１２の劣化状態の評価は、エンジ
ン始動後経過時間tm/trsがtm/ch1＜tm/trs＜tm/ch2とな
る評価実行期間においてのみ行う。このようにするの
は、ＨＣ吸着材１２がＨＣの吸着を開始した直後や、そ
の吸着が終了する直前（これは基本的には、ＨＣ吸着材
１２が飽和して、ＨＣを吸着できなくなる直前の状態で
ある）は、前記ＳＴＥＰ１３で求めらる瞬時吸着量hc/t
rpの信頼性が乏しいと考えられるからである。

【０１９６】この場合、上記劣化評価下限時刻tm/ch1及
び劣化評価上限時刻tm/ch2は、エンジン１の運転開始時
（吸着運転モードの開始時）における吸着材温度Ttrs
と、エンジン１の運転開始時におけるＨＣ吸着総量hcm/
hat（これは前回のエンジン１の運転時に、ＨＣ吸着材
１２から脱離されずに、該ＨＣ吸着材１２に残留したＨ
Ｃの総量に相当する）とから、図１３に示す如くあらか
じめ定められたデータテーブルに基づき求められる。

【０１９７】ここで、エンジン１の運転開始時における
ＨＣ吸着総量hcm/hatが多く、あるいは、エンジン１の
運転開始時の吸着材温度Ttrsが高いほど、ＨＣ吸着材１
２が早期に飽和する。さらに、エンジン１の運転開始時
にＨＣ吸着材１２がある程度の量のＨＣを吸着していた
り、該ＨＣ吸着材１２がある程度暖まっていると、ＨＣ
吸着材１２によるＨＣの吸着が円滑に進行しやすい。

【０１９８】そこで、図１３のデータテーブルでは、エ
ンジン１の運転開始時（吸着運転モードの開始時）にお
けるＨＣ吸着総量hcm/hatが大きいほど、前記劣化評価
下限時刻tm/ch1及び劣化評価上限時刻tm/ch2が小さくな
るように定められている。また、エンジン１の運転開始
時における吸着材温度Ttrsが高いほど、前記劣化評価下
限時刻tm/ch1及び劣化評価上限時刻tm/ch2が小さくなる
ように定められている。つまり、本実施形態では、エン
ジン１の運転開始時（吸着運転モードの開始時）におけ
るＨＣ吸着総量hcm/hatが大きく、また、吸着材温度Ttr
sが高いほど、瞬時吸着量hc/trpに基づくＨＣ吸着材１
２の劣化状態の評価を早期に開始し、且つ早期に終了す
るようにしている。

【０１９９】上記のようにして、劣化評価下限時刻tm/c
h1及び劣化評価上限時刻tm/ch2を設定した後、浄化シス
テムコントローラ３２は、現在のエンジン始動後経過時
間tm/trsがtm/ch1＜tm/trs＜tm/ch2という評価実行期間
内にあるか否かを判断する（ＳＴＥＰ１４−４）。

【０２００】このとき、現在の始動後経過時間tm/trsが
上記評価実行期間内に無い場合には、浄化システムコン
トローラ３２は、ＨＣ吸着材１２の劣化状態の評価を行
うことなく、図５のメインルーチン処理に復帰する。

【０２０１】一方、現在の始動後経過時間tm/trsが上記
評価実行期間内にある場合には、浄化システムコントロ
ーラ３２は、現在の瞬時吸着量hc/trp(k)をＳＴＥＰ１
４−１で決定した第１劣化判別閾値trs/agdlmt1と比較
する（ＳＴＥＰ１４−５）。

【０２０２】このとき、hc/trp(k)≧trs/agdlmt1である
場合には、ＨＣ吸着材１２は劣化していないと判断し、
特別な処理を行うことなく図５のメインルーチン処理に
復帰する。

【０２０３】また、hc/trp(k)＜trs/agdlmt1である場合
には、ＨＣ吸着材１２が劣化していると判断し、その旨
を前記報知器３１により報知させる（ＳＴＥＰ１４−
６）。

【０２０４】さらに、ＨＣ吸着材１２が劣化したという
判断がなされたか否かをそれぞれ値「１」、「０」で表
すフラグf/trs/agd/ch（以下、劣化検知フラグf/trs/ag
d/chという）の値を「１」に設定した後（ＳＴＥＰ１４
−７）、図５のメインルーチンの処理に復帰する。

【０２０５】尚、この劣化検知フラグf/trs/agd/chの値
は、エンジン１の運転停止中も図示しないＥＥＰＲＯＭ
等の不揮発性メモリに記憶保持されるようになってい
る。そして、その値が「１」に設定されると、業者など
によるＨＣ吸着材１２の交換等がなされない限り、
「０」にクリアすることができないようになっている。
また、報知器３１による報知は、f/trs/agd/ch＝１であ
る限り、エンジン１の運転中に継続的になされる。

【０２０６】図５の説明に戻って、前述のように瞬時吸
着量hc/trp(k)に基づくＨＣ吸着材１２の劣化状態の評
価処理を行った後、浄化システムコントローラ３２は、
次に、現在の瞬時吸着量hc/trp(k)をあらかじめ定めた
「０」近傍の所定値X/HC/LMTと比較することで、ＨＣ吸
着材１２が飽和状態となったか否か（ＨＣ吸着材１２が
ＨＣをほとんど吸着できない状態となったか否か）を判
断する（ＳＴＥＰ１５）。

【０２０７】このとき、hc/trp(k)≧X/HC/LMTであれ
ば、ＨＣ吸着材１２は、まだＨＣを吸着し得る状態であ
り、hc/trp(k)＜X/HC/LMTであれば、ＨＣ吸着材１２が
飽和した状態である。なお、上記所定値X/HC/LMTは、基
本的には「０」でよいが、本実施形態では、ノイズの影
響を考慮して、所定値X/HC/LMTを「０」より若干小さな
負の値としている。

【０２０８】上記ＳＴＥＰ１５でhc/trp(k)≧X/HC/LMT
である場合には、浄化システムコントローラ３２は、現
在のエンジン始動後経過時間tm/trsを、パラメータdtrs
の値として保持しておく（ＳＴＥＰ１６）。このパラメ
ータdtrsは、前記第２の評価方法に係るもので、ＳＴＥ
Ｐ１５で、hc/trp(k)＜X/HC/LMTとなったとき、すなわ
ち、ＨＣ吸着材１２が飽和したと判断されたときに、そ
の１制御サイクル前のエンジン始動後経過時間tm/trsの
値に保持される（値が確定される）。従って、パラメー
タdtrsは、吸着運転モードの開始時（エンジン１の運転
開始時）から、ＨＣ吸着材１２が飽和するまでの経過時
間を表すものである（以下、パラメータdtrsを吸着完了
時間dtrsという）。

【０２０９】上記ＳＴＥＰ１６の処理の後、浄化システ
ムコントローラ３２は、さらに、現在のエンジン始動後
経過時間tm/trsを、吸着運転モードの運転を行う最大限
の時間（エンジン１の運転開始からの経過時間）として
あらかじめ定めた所定値X/TM/LMTと比較する（ＳＴＥＰ
１７）。この所定値X/TM/LMTは、エンジン始動後経過時
間tm/trsが該所定値X/TM/LMTに達するまでの期間内で、
触媒装置１１が十分に活性化するような値に定められて
いる。

【０２１０】そして、ＳＴＥＰ１７で、エンジン始動後
経過時間tm/trsが上記所定値X/TM/LMTに達していない場
合には、浄化システムコントローラ３２は、前述したＳ
ＴＥＰ１８の処理（切換弁機構２２の制御及びフラグf/
hctrs/onの設定）を行う。これにより、前記第２排気通
路１７を大気側に開放した状態に維持すると共に、フラ
グf/hctrs/onの値を「１」として、システムの運転状態
を吸着運転モードに維持する。尚、ＳＴＥＰ１８の処理
を実行した後は、今回の制御サイクルの処理を終了す
る。

【０２１１】一方、前記ＳＴＥＰ１５でhc/trp(k)＜X/H
C/LMTである場合（ＨＣ吸着材１２が飽和した場合）、
あるいは、ＳＴＥＰ１７でエンジン始動後経過時間tm/t
rsが所定値X/TM/LMTを超えた場合には、浄化システムコ
ントローラ３２は、前記第２の評価方法に基づいて前記
吸着完了時間dtrsと比較する閾値trs/agd/lmt2（以下、
第２劣化判別閾値trs/agd/lmt2という）と、前記第３の
評価方法に基づいて前記積算吸着量shc/trp（より詳し
くはＳＴＥＰ１５あるいはＳＴＥＰ１７の条件が成立し
た制御サイクルにおける積算吸着量shc/trp）と比較す
る閾値trs/ag d/lmt3（以下、第３劣化判別閾値trs/agd
/lmt3）とを求める（ＳＴＥＰ１９）。

【０２１２】この場合、第２劣化判別閾値trs/agd/lmt2
は、エンジン１の運転開始時（吸着運転モードの開始
時）における前記ＨＣ吸着総量hcm/hat及び吸着材温度T
trsから、図１４に示す如くあらかじめ定めたデータテ
ーブルに基づいて求められる。

【０２１３】ここで、第２劣化判別閾値trs/agd/lmt2
は、ＨＣ吸着材１２が劣化していない状態での吸着完了
時間dtrsの標準的な値を意味するものである。そして、
該第２劣化判別閾値trs/ agd/lmt2と比較する吸着完了
時間dtrsは、吸着運転モードの開始時からＨＣ吸着材１
２が飽和するまでの時間であるから、吸着運転モードの
開始時におけるＨＣ吸着総量hcm/hat（ＨＣ吸着材１２
に既に吸着しているＨＣの総量）が大きいほど、吸着完
了時間dtrsが短くなる。また、吸着運転モードの開始時
の吸着材温度Ttrsが高いほど、ＨＣ吸着材１２が吸着し
得るＨＣの総量が少なくなるので、吸着完了時間dtrsが
短くなる。

【０２１４】そこで、図１４のデータテーブルでは、エ
ンジン１の運転開始時（吸着運転モードの開始時）にお
ける前記ＨＣ吸着総量hcm/hatが大きいほど、また、該
運転開始時の吸着材温度Ttrsが高いほど、第２劣化判別
閾値trs/agd/lmt2の値が小さくなるように定められてい
る。

【０２１５】尚、第２劣化判別閾値trs/agd/lmt2は、さ
らに現在の制御サイクル（これは後述するように吸着運
転モードが終了する制御サイクルである）におけるＨＣ
吸着総量hcm/hatや吸着材温度Ttrs、前記ＨＣ供給総量i
nhc/totalを考慮して設定してもよく、あるいは、吸着
運転モード中のＨＣ吸着総量hcm/hatや前記ＨＣ供給総
量inhc /total、吸着材温度Ttrs等を考慮して設定する
ようにしてもよい。

【０２１６】また、前記第３劣化判別閾値trs/agd/lmt3
は、現在の制御サイクル（吸着運転モードの終了時の制
御サイクル）における前記ＨＣ供給総量inhc/totalとエ
ンジン１の運転開始時（吸着運転モードの開始時）にお
ける吸着材温度Ttrsから、図１５に示す如くあらかじめ
定めたデータテーブルに基づいて求められる。

【０２１７】ここで、第３劣化判別閾値trs/agd/lmt3
は、ＨＣ吸着材１２が劣化していない状態での積算吸着
量shc/trp（ＳＴＥＰ１５あるいはＳＴＥＰ１７の条件
が成立した制御サイクルにおける積算吸着量shc/trp）
の標準的な値を意味するものである。そして、該積算吸
着量shc/trpは、吸着運転モードにおいてＨＣ吸着材１
２に供給されるＨＣの総量を表す前記ＨＣ吸着総量inhc
/totalが多いほど、大きくなる。また、吸着運転モード
の開始時の吸着材温度Ttrsが高いほど、ＨＣ吸着材１２
が吸着し得るＨＣの総量が少なくなるので、上記積算吸
着量shc/trpも少なくなる。

【０２１８】そこで、図１５のデータテーブルでは、吸
着運転モードの終了時における前記ＨＣ供給総量inhc/t
otalが大きいほど、大きくなり、また、エンジン１の運
転開始時（吸着運転モードの開始時）の吸着材温度Ttrs
が高いほど、第３劣化判別閾値trs/agd/lmt3の値が小さ
くなるように定められている。

【０２１９】尚、この第３劣化判別閾値trs/agd/lmt3
は、本実施形態では、前記第４の評価方法に係る閾値と
しても用いられるものである。また、この第３劣化判別
閾値trs/agd/lmt3は、ＨＣ供給総量inhc/totalの代わり
に、吸着運転モードの終了時の前記ＨＣ吸着総量hcm/ha
tに応じて設定してもよい。さらに、前記第２劣化判別
閾値trs/agd/lmt2と同様に、吸着運転モードの開始時
（エンジン１の運転開始時）におけるＨＣ吸着総量hcm/
hatに応じて第３劣化判別閾値trs/agd/lmt3を設定する
ようにしてもよい。

【０２２０】上述したようにして、第２劣化判別閾値tr
s/agd/lmt2及び第３劣化判別閾値trs/agd/lmt3を求めた
後、浄化システムコントローラ３２は、前記切換弁機構
２２のモータ２６を制御して、前記弁体２４，２５をそ
れぞれ、開位置、閉位置に回転させる。すなわち、第１
排気通路１５を大気側に開放すると共に、第２排気通路
１７を大気側から遮断する（ＳＴＥＰ２０）。

【０２２１】このように切換弁機構２２を作動させたと
き、エンジン１の排ガスは、第１排気通路１５を介して
大気側に排出されるようになる。また、通常的には、Ｈ
Ｃ吸着材１２を備えた第２排ガス通路１７には、排ガス
が供給されなくなる。

【０２２２】また、このＳＴＥＰ２０では、浄化システ
ムコントローラ３２は、前記吸着可否フラグf/hctrs/on
の値を「０」に設定し、吸着運転モードを解除する。さ
らに、現在のエンジン始動後経過時間tm/trsの値を、吸
着運転モードの終了時刻を表すパラメータtm/close（以
下、吸着終了時刻パラメータtm/closeという）の値とし
て保持する。、尚、ＳＴＥＰ２０の処理を実行した後に
は、今回の制御サイクルの処理を終了する。

【０２２３】上述したようにＳＴＥＰ２０において、吸
着可否フラグf/hctrs/onが「０」に設定され、吸着運転
モードが終了すると、次回の制御サイクル以後は、前記
ＳＴＥＰ１１（図４）の判断において、f/hctrs/on＝０
となる。

【０２２４】このとき、浄化システムコントローラ３２
は、まず、ＨＣ吸着材１２に吸着されているＨＣの脱離
が完了したか否かをそれぞれ値「１」、「０」で表すフ
ラグf/trs/purge（以下、脱離完了フラグf/trs/purgeと
いう）の値を判断する（ＳＴＥＰ２１）。

【０２２５】この場合、脱離完了フラグf/trs/purgeの
初期値は「０」である。また、吸着運転モードの終了直
後は、ＨＣ吸着材１２からのＨＣの脱離は完了しておら
ず、f/trs/purge＝０である。そして、このようにf/trs
/purge＝０である場合には、浄化システムコントローラ
３２は、さらに、エンジンコントローラ２７から与えら
れるエンジン１の運転状態情報に基づいて、エンジン１
の排気還流運転（以下、ＥＧＲ運転）が行われているか
否かを判断する（ＳＴＥＰ２２）。尚、ＳＴＥＰ２１で
f/trs/purge＝１である場合は後述のＳＴＥＰ２６に進
む。

【０２２６】ここで、上記ＥＧＲ運転は、前記ＥＧＲ通
路２０の電磁弁２１を所要の開度で開くことにより、エ
ンジン１の排ガスをＥＧＲ通路２０を介して吸気管７に
還流させて燃焼室４に導入し、該排ガス中の未燃ガスを
燃焼させるという運転である。この場合、ＥＧＲ運転中
は、エンジン１の排ガスの一部が、触媒装置１１を通過
した後、吸気管７内に発生する負圧によって、第１排気
通路１５の排気管１４の連通穴１８を介して第２排気通
路１７に流入し、さらに、ＥＧＲ通路２０を介して吸気
管７に還流する。

【０２２７】尚、このＥＧＲ運転における電磁弁２１の
開弁タイミングやその開度は、エンジン１の回転数NEや
吸気PB等に応じてエンジンコントローラ２７が制御す
る。

【０２２８】前記ＳＴＥＰ２２において、上記のような
ＥＧＲ運転が行われていない場合（電磁弁２１の閉弁状
態の場合）には、浄化システムコントローラ３２は、今
回の制御サイクルにおける前記ＨＣ吸着総量hcm/hat(k)
を現在値hcm/hat(k-1)（前回の制御サイクルで決定され
た値）に保持する（ＳＴＥＰ２３）。そして、後述のＳ
ＴＥＰ２６に進む。

【０２２９】また、ＳＴＥＰ２２においてＥＧＲ運転が
行われている場合（電磁弁２１の開弁状態の場合）に
は、さらに、現在の吸着材温度Ttrsが、あらかじめ定め
た所定温度x/tmp/prgを超えているか否かを判断する
（ＳＴＥＰ２４）。ここで、該所定温度x/tmp/prgは、
ＨＣ吸着材１２からのＨＣの脱離が開始するような温
度、すなわち、ＨＣ吸着材１２が前記脱離モード状態を
呈するような該ＨＣ吸着材１２の下限温度（250〜400℃
程度の温度）である。つまり、吸着材温度Ttrsが該所定
温度x/tmp/prgを超えている場合には、ＨＣ吸着材１２
は脱離モード状態を呈する。

【０２３０】そして、ＳＴＥＰ２４でTtrs≦x/tmp/prg
である場合（ＨＣ吸着材１２がＨＣを脱離しない状態の
場合）には、前記ＳＴＥＰ２２でＥＧＲ運転中でない場
合と同様、前記ＳＴＥＰ２３を実行して、後述のＳＴＥ
Ｐ２６に進む。

【０２３１】一方、ＳＴＥＰ２４でTtrs＞x/tmp/prgで
ある場合には、ＨＣ吸着材１２が脱離モード状態であ
り、且つ、ＥＧＲ運転によって第２排ガス通路１７に排
ガスが供給されている状態であるので、ＨＣ吸着材１２
に吸着されているＨＣが該ＨＣ吸着材１２から脱離す
る。そして、この場合には、浄化システムコントローラ
３２は、ＨＣ吸着材１２が現在の制御サイクルにおいて
脱離したＨＣの量、すなわち、ＨＣ吸着材１２による１
制御サイクル当たり（単位時間当たり）のＨＣの脱離量
hc/prg（以下、瞬時脱離量hc/prgという）とこの瞬時脱
離量hc/prgを積算してなる積算脱離量shc/prgとを算出
する処理、並びに、前記ＨＣ吸着総量hcm/hatを更新す
る処理を行う（ＳＴＥＰ２５）。また、このＳＴＥＰ２
５では、前記脱離完了フラグf/trs/purgeの値を設定す
る処理を行なう。尚、上記積算脱離量shc/prgは、前記
第４の評価方法に係るものである。

【０２３２】このＳＴＥＰ２５の処理は、図１６のフロ
ーチャートに示すサブルーチンを実行することでなされ
る。

【０２３３】すなわち、浄化システムコントローラ３２
は、まず、ＥＧＲ通路２０の電磁弁２１の現在の開度
（これはエンジンコントローラ２７から与えられる）
と、エンジン１の現在の吸気圧PBとから、図１７に示す
如くあらかじめ定めたデータテーブルに基づいて、ＥＧ
Ｒ通路２０を吸気管７に向かって還流する排ガスの流量
q/egr（これは第２排ガス通路１７を流れる排ガスの流
量でもある。以下、ＥＧＲ流量q/egrという）を求める
（ＳＴＥＰ２５−１）。

【０２３４】この場合、電磁弁２１の開度が大きいほ
ど、ＥＧＲ流量q/egrが大きくなる。また、吸気圧PBが
低いほど、吸気管７内の負圧が大きく、ＥＧＲ流量q/eg
rが大きくなる。従って、図１７のデータテーブルで
は、ＥＧＲ流量q/egrは、電磁弁２１の開度及び吸気圧P
Bに対して、上記のような傾向で定められている。

【０２３５】さらに、浄化システムコントローラ３２
は、現在の吸着材温度Ttrs（これは、第２排ガス通路１
７及びＥＧＲ通路２０を流れる排ガスの温度に相当す
る）から、図１８に示す如くあらかじめ定めたデータテ
ーブルに基づいて、排ガス中のＨＣの密度に関する補正
係数k/hc/egrを求める（ＳＴＥＰ２５−２）。

【０２３６】この補正係数k/hc/egrは、前記ＳＴＥＰ１
３で瞬時吸着量hc/trpを求めるために用いた補正係数k/
hc（図１０参照）と同様の技術的意味をもつものであ
る。従って、図１８のデータテーブルでは、第２排ガス
通路１７を流れる排ガスの温度に相当する吸着材温度Tt
rsが高いほど、補正係数k/hc/egrが小さくなるように定
められている。

【０２３７】次いで、浄化システムコントローラ３２
は、前記瞬時吸着量hc/trpを前記式（１１）により求め
た場合と同様の考え方によって、前記瞬時脱離量hc/prg
を次式（１６）により求める（ＳＴＥＰ２５−３）。

【０２３８】

【数１６】

【０２３９】すなわち、前記ＳＴＥＰ２で取得した上流
側空燃比センサ２８の現在の出力VS1(k)と、ＳＴＥＰ１
０で求めた下流側空燃比センサ２９の推定出力VS2/HAT
(k)との偏差（＝VS1(k)−VS2/HAT(k)）であるＨＣ濃度
推定偏差DHCH AT(k)に、ＳＴＥＰ２５−１で求めた現在
のＥＧＲ流量q/egrと、ＳＴＥＰ２５−２で求めた補正
係数k/hc/egrとを乗算することで今回の制御サイクルに
おける瞬時脱離量hc/prg(k)を求める。

【０２４０】このように瞬時脱離量hc/prgを求めること
で、該瞬時脱離量hc/prgを精度よく求めることができ
る。

【０２４１】尚、前記ＥＧＲ運転中にＨＣ吸着材１２か
らＨＣが脱離すると、排ガス中のＨＣ濃度は、ＨＣ吸着
材１２の上流側（空燃比センサ２８の箇所）よりも、下
流側（空燃比センサ２９の箇所）の方が大きくなる。従
って、式（１６）におけるＨＣ濃度推定偏差DHCHAT(k)
は基本的には、負の値となる。その結果、前記瞬時脱離
量hc/prg(k)も基本的には、負の値となる。

【０２４２】次いで、浄化システムコントローラ３２
は、ＨＣ吸着材１２からのＨＣの脱離が完了したか否か
（ＨＣ吸着材１２に吸着しているＨＣの全てが脱離した
か否か）を観るために、上記ＳＴＥＰ２５−３で求めた
現在の瞬時脱離量hc/prg(k)の値を「０」と比較する
（ＳＴＥＰ２５−４）。

【０２４３】このとき、ＨＣ吸着材１２からＨＣが脱離
していると、前述のように瞬時脱離量hc/prg(k)は負の
値であるので、hc/prg(k)＜０である。そして、この場
合には、浄化システムコントローラ３２は、後述する脱
離完了判定用カウンタcntの値を「０」に初期化したし
た後（ＳＴＥＰ２５−５）、次式（１７）により前記積
算脱離量shc/prg(k)を求める（ＳＴＥＰ２５−６）。

【０２４４】

【数１７】

【０２４５】すなわち、積算脱離量shc/prgの前回値
（前回の制御サイクルにおける値）から前記ＳＴＥＰ２
５−４で求めた現在の瞬時脱離量hc/prg(k)を減算する
ことで、積算脱離量shc/prgの値を更新して、現在の制
御サイクルにおける積算脱離量shc/prg(k)を求める。こ
の場合、瞬時脱離量hc/prg(k)を減算するのは、積算脱
離量shc/prgの値を正の値とするためである。

【０２４６】ここで、積算脱離量shc/prgは、エンジン
１の運転開始直前に「０」に初期化されるので（前記Ｓ
ＴＥＰ６）、ＳＴＥＰ２５−７で求められる積算脱離量
shc/prg(k)は、吸着運転モードの終了後、ＨＣ吸着材１
２からのＨＣの脱離が開始してから現在の制御サイクル
までにＨＣ吸着材１２から脱離したＨＣの総量を表すも
のとなる。そして、該積算脱離量shc/prgは、後述する
ようにＨＣ吸着材１２からのＨＣの脱離が完了したと判
断されたときに、その値が固定的に保持される（値が確
定する）ものである。

【０２４７】次いで、浄化システムコントローラ３２
は、次式（１８）のように、ＨＣ吸着総量の前回値hcm/
hat(k-1)（前回の制御サイクルで求められた値）に、今
回の制御サイクルで求めた前記瞬時脱離量hc/prg(k)を
加算することでＨＣ吸着総量hcm/hatを更新し、新たな
ＨＣ吸着総量hcm/hat(k)を求める（ＳＴＥＰ２５−
７）。

【０２４８】

【数１８】

【０２４９】この場合、hc/prg(k)＜０であるので、Ｈ
Ｃ吸着材１２からＨＣが脱離していくに従って、ＨＣ吸
着総量hcm/hat(k)はその値が減少していく。従って、Ｈ
Ｃ吸着材１２からのＨＣの脱離に際して制御サイクル毎
に求められるＨＣ吸着総量hcm/hatは、ＨＣ吸着材１２
に残存しているＨＣの量を示すものとなる。

【０２５０】次いで、浄化システムコントローラ３２
は、前記脱離完了フラグf/trs/purgeの値を、ＨＣ吸着
材１２からのＨＣの脱離が未完了であることを示す
「０」に設定した後（ＳＴＥＰ２５−８）、図５のメイ
ンルーチンの処理に復帰する。

【０２５１】一方、ＨＣ吸着材１２からのＨＣの脱離が
完了すると、ＨＣ吸着材１２の上流側と下流側とで排ガ
ス中のＨＣの濃度がほぼ同一となるので、前記ＳＴＥＰ
２５−４で、hc/prg(k)≧０である場合には、基本的に
は、ＨＣ吸着材１２からのＨＣの脱離が完了したと判断
することができる。但し、本実施形態では、この判断を
より確実に行なうために、hc/prg(k)≧０となる状態が
所定時間（所定回数分の制御サイクルの時間）、継続し
た場合に、ＨＣ吸着材１２からのＨＣの脱離が完了した
と判断する。

【０２５２】このため、ＳＴＥＰ２５−４で、hc/prg
(k)≧０である場合には、脱離完了判定用カウンタcntの
値を「１」だけ増加させる（ＳＴＥＰ２５−９）。

【０２５３】すなわち、ＳＴＥＰ２５−４でhc/prg(k)
≧０となる状態が継続している間は、制御サイクル毎に
脱離完了判定用カウンタcntの値を制御サイクル毎に
「１」づつ増加させていく。従って、該脱離完了判定用
カウンタcntの値は、hc/prg(k)≧０となる状態が継続し
ている時間を表すものとなる。

【０２５４】そして、この脱離完了判定用カウンタcnt
の値をあらかじめ定めた所定値X/TRS/PRGと比較する
（ＳＴＥＰ２５−１０）。このとき、cnt＜X/TRS/PR G
である場合、すなわち、hc/prg(k)≧０となる状態が上
記所定値X/TRS/PRGに対応する所定時間、継続していな
い場合には、前記ＳＴＥＰ２５−８の処理を行なって、
前記脱離完了フラグf/trs/purgeの値を「０」に設定す
る。すなわち、ＨＣ吸着材１２からのＨＣの脱離が未完
了であると判断する。

【０２５５】尚、このようにhc/prg(k)≧０となる状態
でＨＣの脱離が未完了であると判断される状況では、前
記積算脱離量shc/prgやＨＣ吸着総量hcm/hatの精度の低
下を防止するために、該積算脱離量shc/prgやＨＣ吸着
総量hcm/hatの値は更新されず（ＳＴＥＰ２５−６及び
２５−７の処理が行なわれない）、現状の値に維持され
る。また、hc/prg(k)≧０となった後、cnt≧X/TRS/PRG
となる前にhc/prg(k)＜０となると（ＨＣ吸着材１２か
らのＨＣの脱離が生じると）、前記ＳＴＥＰ２５−５に
おいて脱離完了判定用カウンタcntの値が「０」にリセ
ットされる。そして、この場合には、前記積算脱離量sh
c/prgやＨＣ吸着総量hcm/hatが前述の通り算出される。

【０２５６】ＳＴＥＰ２５−１０で、cnt≧X/TRS/PRGで
ある場合、すなわちhc/prg(k)≧０となる状態が所定値X
/TRS/PRGに対応する所定時間、継続した場合には、浄化
システムコントローラ３２は、ＨＣ吸着材１２からのＨ
Ｃの脱離が完了したと判断し、前記ＨＣ吸着総量hcm/ha
tの値を「０」に初期化すると共に前記脱離完了フラグf
/trs/purgeの値を「１」に設定する（ＳＴＥＰ２５−１
１）。そして、図５のメインルーチンの処理に復帰す
る。

【０２５７】ここで、ＳＴＥＰ２５−１１でＨＣ吸着総
量hcm/hatの値を「０」に初期化するのは、その値の誤
差が累積的に蓄積されるのを防止するためである。ＨＣ
吸着総量hcm/hatは、ＨＣ吸着材１２からのＨＣの脱離
が完了したと判断された場合にのみ、「０」に初期化さ
れ、これ以外の状況（エンジン１の運転停止中を含む）
で「０」に初期化されることはない。従って、例えばＨ
Ｃの脱離が完了する前に、エンジン１が停止された場合
には、ＨＣ吸着総量hcm/hatは、その停止時点の値（＞
０）が、次回のエンジン１の運転に際して、吸着運転モ
ードが開始されるまで保持される。但し、通常的には、
エンジン１の一回の運転中にＨＣ吸着材１２からのＨＣ
の脱離は完了する。従って、エンジン１の運転開始時
（吸着運転モードの開始時）におけるＨＣ吸着総量hcm/
hatの値は、通常的には、「０」である（この場合、前
記吸着運転モードで求められるＨＣ吸着総量hcm/hat及
び前記積算吸着量shc/trpは互いに一致する）。

【０２５８】上記のようにしてＨＣ吸着総量hcm/hatを
求めることで、任意の時点においてＨＣ吸着材１２が吸
着しているＨＣの総量を精度よく把握することができ
る。

【０２５９】上述のようにして、ＳＴＥＰ２５の処理を
行なった後、あるいは、前記ＳＴＥＰ２１でf/trs/purg
e＝１である場合（ＨＣ吸着材１２からのＨＣの脱離が
完了した場合）、あるいは、ＳＴＥＰ２２においてＥＧ
Ｒ運転が行われていない場合（電磁弁２１の閉弁状態の
場合）、あるいは、ＳＴＥＰ２４でTtrs≦x/tmp/prgで
ある場合（ＨＣ吸着材１２がＨＣを脱離しない状態の場
合）には、浄化システムコントローラ３２は、以下に説
明するＳＴＥＰ２６の処理を行なって、今回の制御サイ
クルの処理を終了する。

【０２６０】このＳＴＥＰ２６では、前記吸着運転モー
ドで最終的に求められた積算吸着量shc/trpに基づくＨ
Ｃ吸着材１２の劣化状態の評価（第３の評価方法に基づ
く評価）と、吸着運転モードで最終的に求められた吸着
完了時間dtrsに基づく劣化状態の評価（第２の評価方法
に基づく評価）と、前記ＳＴＥＰ２５で最終的に求めら
れた積算脱離量shc/prg（ＨＣの脱離が完了したと判断
された時点での積算脱離量shc/prg）に基づく劣化状態
の評価（第４の評価方法に基づく評価）とが行なわれ
る。

【０２６１】この評価処理は、図１９のフローチャート
に示すサブルーチンを実行することでなされる。

【０２６２】すなわち、浄化システムコントローラ３２
は、まず、前記劣化検知フラグf/trs/agd/chの値を判断
する（ＳＴＥＰ２６−１）。このとき、f/trs/agd/ch＝
１である場合、すなわち、既にＨＣ吸着材１２が劣化し
ているとの判断がなされている場合（例えば吸着運転モ
ードにおいて瞬時吸着量hc/trpに基づいて上記の判断が
なされた場合）には、直ちに図５のメインルーチンに復
帰する。

【０２６３】一方、f/trs/agd/ch＝０である場合、すな
わち、ＨＣ吸着材１２が劣化しているとの判断が未だな
されていない場合には、浄化システムコントローラ３２
は、吸着運転モードの終了時に最終的に得られた前記積
算吸着量shc/trpを次のように補正してなる修正積算吸
着量shc/trp/jを求める（ＳＴＥＰ26-2)。

【０２６４】この補正は、前記空燃比センサ２８，２９
が活性化していない状態で（この状態では、瞬時吸着量
hc/trp(k)はほぼ「０」となり、従って積算吸着量shc/t
rp(k)もほぼ「０」に維持される）、ＨＣ吸着材１２が
吸着したと予測されるＨＣの量だけ、積算吸着量shc/tr
pの値を増加させる補正であり、次式（１９）により行
なわれる。

【０２６５】

【数１９】

【０２６６】すなわち、前記吸着運転モードの終了時
に、前記ＳＴＥＰ２０で設定される吸着終了時刻パラメ
ータtm/close（吸着運転モードの終了時におけるエンジ
ン始動後経過時間tm/trsの値）から、前記空燃比センサ
２８，２９の両者が活性化した時におけるエンジン始動
後経過時間tm/trsの値を表す前記センサ活性化時刻パラ
メータtm/s/act（ＳＴＥＰ９を参照）を減算してなる値
（＝tm/close−tm/s/act）により、吸着終了時刻パラメ
ータtm/closeの値を除算する。そして、その結果得られ
る値（≧１）を、吸着運転モードの終了時の積算吸着量
shc/trpに乗算することにより、修正積算吸着量shc/trp
/jを求める。

【０２６７】このようにして求められる修正積算吸着量
shc/trp/jは、吸着運転モードの開始時から終了時まで
にＨＣ吸着材１２が吸着したＨＣの総量により精度よく
合致するものとなる。

【０２６８】次いで、浄化システムコントローラ３２
は、この修正積算吸着量shc/trp/jを吸着運転モードの
終了時に前記ＳＴＥＰ１９で求めた第３劣化判別閾値tr
s/agd/lmt3と比較する（ＳＴＥＰ２６−３）。

【０２６９】このとき、shc/trp/j＜trs/agd/lmt3であ
る場合は、ＨＣ吸着材１２が吸着運転モード中に吸着し
たＨＣの総量が正常な場合よりも少なく、該ＨＣ吸着材
１２が劣化した状態であると判断する。そして、この場
合には、前記図１１のＳＴＥＰ１４−６及び１４−７と
同様に、報知器３１によりＨＣ吸着材１２が劣化してい
る旨の報知を行なうと共に、前記劣化検知フラグf/trs/
agd/chの値を「１」に設定する（ＳＴＥＰ２６−４，２
６−５）。そして、図５のメインルーチンに復帰する。

【０２７０】一方、ＳＴＥＰ２６−３で、shc/trp/j≧t
rs/agd/lmt3である場合には、浄化システムコントロー
ラ３２は、次に、吸着運転モードの終了時に最終的に得
られた前記吸着完了時間dtrsを、前記ＳＴＥＰ１９で求
めた第２劣化判別閾値trs/agd/lmt2と比較する（ＳＴＥ
Ｐ２６−６）。

【０２７１】このとき、dtrs＜trs/agd/lmt2である場合
は、吸着運転モードを開始してから、ＨＣ吸着材１２が
飽和するまでに要した時間が正常な場合よりも短く、該
ＨＣ吸着材１２が劣化した状態であると判断する。そし
て、この場合には、前記ＳＴＥＰ２６−４，２６−５の
処理を行なって、メインルーチンに復帰する。すなわ
ち、報知器３１によりＨＣ吸着材１２が劣化している旨
の報知を行なうと共に、前記劣化検知フラグf/ trs/agd
/chの値を「１」に設定する。

【０２７２】さらに、ＳＴＥＰ２６−６で、dtrs≧trs/
agd/lmt2である場合には、浄化システムコントローラ３
２は、前記脱離完了フラグf/trs/purgeの値を判断する
（ＳＴＥＰ２６−７）。このとき、f/trs/purge＝０
で、ＨＣ吸着材１２からのＨＣの脱離が完了していない
場合には、メインルーチンに復帰する。

【０２７３】また、f/trs/purge＝１で、ＨＣの脱離が
完了している場合には、最終的に前記ＳＴＥＰ２５で求
められた積算脱離量shc/prgを前記第３劣化判別閾値trs
/agd/lmt3と比較する（ＳＴＥＰ２６−８）。

【０２７４】ここで、ＨＣ吸着材１２からのＨＣの脱離
が完了するまでに最終的に求められた積算脱離量shc/pr
gは、基本的には、前記吸着運転モードにおいてＨＣ吸
着材１２が吸着したＨＣの総量、すなわち、前記修正積
算吸着量shc/trp/j（あるいは積算吸着量shc/trp）とほ
ぼ等しい値となる。このため、本実施形態では、積算脱
離量shc/prgに基づく劣化状態の評価に際しては、該積
算脱離量shc/prgを、修正積算吸着量shc/trpに基づく劣
化状態の評価の場合（ＳＴＥＰ２６−３）と同じ第３劣
化判別閾値trs/agd/lmt3と比較する。尚、積算脱離量sh
c/prgと比較する閾値は、第３劣化判別閾値trs/agd/lmt
3とは別に専用的に設定するようにしてもよい。

【０２７５】そして、shc/prg＜trs/agd/lmt3である場
合には、修正積算吸着量shc/trpに基づく劣化状態の評
価の場合と同様、ＨＣ吸着材１２が劣化していると判断
し、前記ＳＴＥＰ２６−４，２６−５の処理を行なっ
て、メインルーチンに復帰する。すなわち、報知器３１
によりＨＣ吸着材１２が劣化している旨の報知を行なう
と共に、前記劣化検知フラグf/trs/agd/chの値を「１」
に設定する。また、shc/prg≧trs/agd/lmt3である場合
には、ＨＣ吸着材１２が劣化していないと判断し、メイ
ンルーチンに復帰する。

【０２７６】以上が本実施形態のシステムの作動の詳細
である。

【０２７７】尚、本実施形態では、ＳＴＥＰ２６の処理
は、吸着運転モードの終了後、浄化システムコントロー
ラ３２の制御サイクル毎に繰り返し行なわれることとな
るが、第２及び第３の評価方法に係る吸着完了時間dtrs
や、積算吸着量shc/trp、修正積算吸着量shc/trp/ jの
値は、吸着運転モードの終了時に確定する。従って、吸
着完了時間dtrsに基づく劣化状態の評価（第２の評価方
法）や、修正積算吸着量shc/trp/jに基づく劣化状態の
評価（第３の評価方法）は、例えば前記ＳＴＥＰ１９に
おいて行なうようにしてもよい。

【０２７８】また、前述したフローチャートには示して
いないが、本実施形態では、エンジン１の運転を停止し
た直後に該エンジン１の運転を再開した場合など、エン
ジン１の運転開始時に既に、ＨＣ吸着材１２がＨＣを吸
着できないような温度に昇温しているような場合には、
前述のようなＨＣ吸着材１２の劣化状態の評価は行なわ
ない。

【０２７９】以上説明したように、本実施形態のシステ
ムによれば、ＨＣ吸着材１２にＨＣを吸着させる吸着運
転モードの運転中や、ＨＣ吸着材１２からＨＣを脱離さ
せる際に、上流側及び下流側空燃比センサ２８，２９の
出力の間の偏差としてのＨＣ濃度推定偏差DHCHAT（＝VS
1−VS2/HAT）に基づいて、ＨＣ吸着材１２が単位時間当
たり（１制御サイクル当たりに）吸着するＨＣの吸着量
hc/trpや、ＨＣ吸着材１２から単位時間当たり（１制御
サイクル当たり）に脱離するＨＣの脱離量hc/prgを求め
る。

【０２８０】このとき、空燃比センサ２８，２９の出力
の間の偏差として、上流側空燃比センサ２８の実際の出
力VS1と、同定器３３により逐次求められるモデルパラ
メータa1〜a4,b1の同定値を用いて推定器３４が求める
下流側空燃比センサ２９の推定出力VS2/HATとの偏差で
ある濃度推定偏差DHCHATを用いる。そして、前記式（１
１）、（１６）のように、この濃度推定偏差DHCHATに、
排ガスの流量と、排ガスの温度に応じた補正係数とを乗
算することで、吸着量hc/trpや脱離量hc/prgを求める。
これにより、ＨＣ以外の排ガスの成分等の影響を受ける
ことなく、吸着量hc/trpや脱離量hc/prgを精度よく求め
ることができる。

【０２８１】そして、この吸着量hc/trpや、該吸着量hc
/trpに基づき求められる積算吸着量ｓhc/trp（より詳し
くは修正積算吸着量shc/trp/j）、吸着完了時間dtrs、
あるいは前記脱離量hc/prgに基づき求められる積算脱離
量shc/prgを、ＨＣ吸着材１２の温度状態等に応じて定
めた閾値（前記第１〜第３劣化判別閾値trs/agdlmt1，t
rs/agdlmt2，trs/agdlmt3）と比較してＨＣ吸着材１２
の劣化状態を評価することで、その劣化状態の評価を精
度よく適正に行なうことができる。

【０２８２】尚、本発明は、前述の実施形態に限られる
ものではなく、例えば次のような変形態様が可能であ
る。

【０２８３】すなわち、前記実施形態では、吸着量hc/t
rp、積算吸着量shc/trp、吸着完了時間dtrs、積算脱離
量ｓhc/prgの全てに基づく（第１〜第４の全ての評価方
法に基づく）ＨＣ吸着材１２の劣化状態の評価を行なう
ようにした。但し、それらのうちのいずれか一つに基づ
く劣化状態の評価を行なうようにしてもよい。あるい
は、それらの評価結果を総合して、ＨＣ吸着材１２の劣
化状態の評価結果を得るようにしてもよい（例えば、hc
/trp、shc/trp、dtrs、ｓhc/prgに基づく評価結果を予
備的なものとし、それらの予備的な評価結果の二つ以上
がＨＣ吸着材１２が劣化したという評価結果となった場
合に、ＨＣ吸着材１２が劣化したと判断する）。

【０２８４】また、前記実施形態では、ＨＣ吸着材１２
が劣化したか否かを判断するようにしたが、ＨＣ吸着材
１２の劣化の進行度合いを複数段階に分類して判断する
ようにしてもよい。この場合には、吸着量hc/trp、積算
吸着量shc/trp、吸着完了時間dtrs、積算脱離量ｓhc/pr
gと比較する閾値を、ＨＣ吸着材１２の劣化の進行度合
いに対応させて、複数設定するようにすればよい。

【０２８５】また、前記実施形態では、排ガスのＨＣ濃
度に応じた出力を生成する排ガスセンサとして空燃比セ
ンサ２８，２９を用いたが、該空燃比センサ２８，２９
の代わりに例えばＯ2センサや、ＨＣセンサ等を用いて
もよい。

【０２８６】また、前記実施形態では、ＨＣ吸着材１２
の温度（吸着材温度Ttrs）を把握するために、温度セン
サ３０を用いた。但し、その温度は、エンジン１の吸気
圧PB、回転数NE、機関温度TW、エンジン始動後経過tm/t
rsや、あらかじめ構築したモデル等に基づいて推定する
ようにしてもよい。あるいは、特に、温度センサ３０が
活性化していないような状況では、吸着材温度Ttrsとし
て、その推定値を用い、温度センサ３０が活性化した以
後には、温度センサ３０による検出値を用いるようにし
てもよい。

【０２８７】さらに前記実施形態では、前記図９のデー
タテーブルにより前記補正係数k/itacatを求めるための
触媒装置１１の温度や、前記図１０のデータテーブルに
より補正係数k/hcを求めるための排ガス温度（触媒装置
１１の通過後、排ガス吸着ユニット１３に流入する排ガ
スの温度）として吸着材温度Ttrsを代用した。但し、そ
れらの温度は、温度センサにより直接的に検出するよう
にしてもよく、あるいは、エンジン１の吸気圧PB、回転
数NE、機関温度TW、エンジン始動後経過tm/trs、あらか
じめ構築したモデル等に基づいて推定するようにしても
よい。

【０２８８】また、前記実施形態では、ＨＣ吸着材１２
からＨＣを脱離させる際に、その脱離したＨＣを含む排
ガスを吸気管７に還流して、エンジン１の燃焼室４で燃
焼させるようにした。但し、ＨＣ吸着材１２から脱離し
たＨＣを含む排ガスを、触媒装置１１が活性化した後に
該触媒装置１１の上流側に還流し、該触媒装置１１によ
り浄化するようにしてもよい。

【０２８９】また、前記実施形態では、ＨＣ吸着材１２
の劣化状態を評価するものを示したが、ＮＯx等のガス
成分を吸着するような吸着材の劣化状態の評価を行なう
ようにすることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を適用したシステムの全体
的構成を模式的に示す図。

【図２】図１のシステムで用いる排ガスセンサ（空燃比
センサ）の出力特性を示す線図。

【図３】図１のシステムの要部のブロック図。

【図４】図１のシステムの作動を説明するためのフロー
チャート。

【図５】図１のシステムの作動を説明するためのフロー
チャート。

【図６】図４のフローチャートのサブルーチン処理を説
明するためのフローチャート。

【図７】図６のフローチャートの処理で使用するデータ
テーブルを示す線図。

【図８】図６のフローチャートの処理で使用するデータ
テーブルを示す線図。

【図９】図６のフローチャートの処理で使用するデータ
テーブルを示す線図。

【図１０】図４のフローチャートの処理で使用するデー
タテーブルを示す線図。

【図１１】図５のフローチャートのサブルーチン処理を
説明するためのフローチャート。

【図１２】図１１のフローチャートの処理で使用するデ
ータテーブルを示す線図。

【図１３】図１１のフローチャートの処理で使用するデ
ータテーブルを示す線図。

【図１４】図５のフローチャートの処理で使用するデー
タテーブルを示す線図。

【図１５】図５のフローチャートの処理で使用するデー
タテーブルを示す線図。

【図１６】図５のフローチャートのサブルーチン処理を
説明するためのフローチャート。

【図１７】図１６のフローチャートの処理で使用するデ
ータテーブルを示す線図。

【図１８】図１６のフローチャートの処理で使用するデ
ータテーブルを示す線図。

【図１９】図５のフローチャートのサブルーチン処理を
説明するためのフローチャート。

【符号の説明】

１…エンジン（内燃機関）、１２…ＨＣ吸着材（排ガス
吸着材）、１７…排ガス通路、２８，２９…空燃比セン
サ（排ガスセンサ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高倉 史郎 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 遠藤 哲雄 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3G084 AA03 BA13 BA17 BA20 BA24 BA33 CA01 CA02 CA03 DA10 DA27 EA11 EB01 EB08 EB11 EB22 EC04 FA10 FA11 FA20 FA27 FA28 FA30 FA33 FA36 FA38 3G091 AA02 AA11 AA17 AA23 AA27 AA28 AB03 AB10 BA03 BA14 BA15 BA19 BA31 CA12 CA13 CB02 CB05 CB07 CB08 DA01 DA02 DA03 DB06 DB07 DB08 DB09 DB10 DB13 EA01 EA06 EA07 EA16 EA17 EA19 EA26 EA30 EA34 FA02 FA04 FA12 FA13 FB02 FC02 FC07 GB09Y HA36 HA37 HA38 HA42 HA47 HB03 HB05 3G301 HA01 HA06 HA13 JA15 JA25 JA26 JB09 JB10 KA02 KA05 KA07 KA08 LA01 LB02 MA01 MA11 NA06 NA07 NA08 NA09 NC01 NC02 ND01 NE01 NE06 NE11 NE12 NE13 NE14 NE15 PA01A PA01B PA07A PA07B PD02A PD02B PD08A PD08B PD11A PD11B PE01A PE01B PE03A PE03B PE08A PE08B PF03A PF03B PF16A

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の排ガスが供給される排気通路に
   設けられ、該排気通路への前記排ガスの供給時における
   所定の環境条件に応じて該排ガス中の特定成分を吸着す
   る吸着モード状態とその吸着した前記特定成分を脱離す
   る脱離モード状態との二つの状態を択一的に呈する排ガ
   ス吸着材の劣化状態を評価する方法であって、 前記排ガス吸着材の上流側及び下流側にそれぞれ前記特
   定成分の濃度に応じた出力を生成する第１排ガスセンサ
   及び第２排ガスセンサを配置しておき、 前記排ガス吸着材の前記吸着モード状態において前記排
   気通路に前記内燃機関の排ガスを供給しつつ該排ガス吸
   着材に前記特定成分を吸着せしめる吸着工程と、 該吸着工程の実行中に取得される前記第１及び第２の排
   ガスセンサの出力の間の偏差に基づき、前記排ガス吸着
   材が所定の単位時間当たりに吸着した前記特定成分の吸
   着量を求める吸着量算出工程と、 該吸着量算出工程で求められた前記吸着量を用いて前記
   排ガス吸着材の劣化状態を評価する評価工程とを備えた
   ことを特徴とする排ガス吸着材の劣化状態評価方法。
2. 【請求項２】前記吸着量算出工程は、前記第１及び第２
   の排ガスセンサの出力の偏差に、両排ガスセンサの出力
   を取得した際における前記排気通路の排ガスの流量状態
   と、該排ガスの温度状態とに応じた変換処理を施すこと
   により、前記吸着量を求めることを特徴とする請求項１
   記載の排ガス吸着材の劣化状態評価方法。
3. 【請求項３】前記評価工程は、前記吸着量算出工程で求
   められた前記吸着量を所定の閾値と比較することにより
   前記排ガス吸着材の劣化状態を評価することを特徴とす
   る請求項１又は２記載の排ガス吸着材の劣化状態評価方
   法。
4. 【請求項４】前記吸着量算出工程は、前記吸着工程の実
   行中に前記吸着量を逐次求める工程であり、前記評価工
   程は、前記吸着工程の実行開始時から前記吸着量算出工
   程で逐次求められた前記吸着量が所定量以下に低下する
   までに要した経過時間を計時する工程を有し、その計時
   した経過時間を所定の閾値と比較することにより前記排
   ガス吸着材の劣化状態を評価することを特徴とする請求
   項１又は２記載の排ガス吸着材の劣化状態評価方法。
5. 【請求項５】前記吸着量算出工程は、前記吸着工程の実
   行中に前記吸着量を逐次求める工程であり、前記評価工
   程は、該吸着工程の実行中の所定期間、前記吸着量算出
   工程で求められた前記吸着量を積算することにより、前
   記排ガス吸着材が前記所定期間において吸着した前記特
   定成分の積算吸着量を求める工程を有し、該積算吸着量
   を所定の閾値と比較することにより、前記排ガス吸着材
   の劣化状態を評価することを特徴とする請求項１又は２
   記載の排ガス吸着材の劣化状態評価方法。
6. 【請求項６】前記所定期間は、前記吸着工程の実行開始
   時から前記吸着量算出工程で求められた前記吸着量が所
   定量以下に低下するまでの期間、又は、前記吸着工程の
   実行開始時から所定時間が経過するまでの期間であるこ
   とを特徴とする請求項５記載の排ガス吸着材の劣化状態
   評価装置。
7. 【請求項７】内燃機関の排ガスが供給される排気通路に
   設けられ、該排気通路への前記排ガスの供給時における
   所定の環境条件に応じて該排ガス中の特定成分を吸着す
   る吸着モード状態とその吸着した前記特定成分を脱離す
   る脱離モード状態との二つの状態を択一的に呈する排ガ
   ス吸着材の劣化状態を評価する方法であって、 前記排ガス吸着材の上流側及び下流側にそれぞれ前記特
   定成分の濃度に応じた出力を生成する第１排ガスセンサ
   及び第２排ガスセンサを配置しておくと共に、 前記排ガス吸着材の吸着モード状態において前記排気通
   路に前記内燃機関の排ガスを所定期間、供給しつつ前記
   排ガス吸着材に前記特定成分を吸着せしめる吸着工程
   と、 該吸着工程の実行終了後に、前記排ガス吸着材の脱離モ
   ード状態において前記排気通路に前記内燃機関の排ガス
   を供給しつつ該排ガス吸着材から前記特定成分を脱離せ
   しめる脱離工程と、 該脱離工程の実行中に取得される前記第１及び第２の排
   ガスセンサの出力の間の偏差に基づき、前記排ガス吸着
   材から所定の単位時間当たりに脱離した前記特定成分の
   脱離量を逐次求める脱離量算出工程と、 前記脱離工程の開始時から前記脱離量算出工程で求めら
   れた前記脱離量が略零になるまで該脱離量を積算するこ
   とにより前記脱離工程で前記排ガス吸着材から脱離した
   積算脱離量を求める脱離量積算工程と、 該積算脱離量を所定の閾値と比較することにより、前記
   排ガス吸着材の劣化状態を評価する評価工程とから成る
   ことを特徴とする排ガス吸着材の劣化状態評価方法。
8. 【請求項８】前記脱離量算出工程は、前記第１及び第２
   の排ガスセンサの出力の偏差に、両排ガスセンサの出力
   を取得した際における前記排気通路の排ガスの流量状態
   と、該排ガスの温度状態とに応じた変換処理を施すこと
   により、前記脱離量を求めることを特徴とする請求項７
   記載の排ガス吸着材の劣化状態評価方法。
9. 【請求項９】前記所定の閾値は、少なくとも前記排ガス
   吸着材の温度状態に応じて設定されていることを特徴と
   する請求項３〜８のいずれか１項に記載の排ガス吸着材
   の劣化検知方法。
10. 【請求項１０】前記第２排ガスセンサの所定の制御サイ
    クル毎の出力を、前記第１排ガスセンサの出力の現在以
    前の制御サイクルにおける複数の時系列データと、該第
    １排ガスセンサの出力の時系列データにそれぞれ係る係
    数パラメータと、該第１排ガスセンサの出力の時系列デ
    ータから独立した値を採る単項パラメータとにより表現
    するモデルを構築しておき、 前記吸着工程の実行中における前記第１及び第２排ガス
    センサの出力に基づき前記係数パラメータ及び単項パラ
    メータの値を逐次同定する同定工程と、 その同定された係数パラメータ及び単項パラメータの値
    を用いて前記モデルに基づき前記第２排ガスセンサの出
    力を逐次推定する推定工程とを備え、 前記吸着量算出工程は、前記第１及び第２の排ガスセン
    サの出力の間の偏差の代わりに、前記第１排ガスセンサ
    の出力と前記第２排ガスセンサの出力の推定値との間の
    偏差を用いて前記吸着量を求めることを特徴とする請求
    項１〜６のいずれか１項に記載の排ガス吸着材の劣化状
    態評価方法。
11. 【請求項１１】前記第２排ガスセンサの所定の制御サイ
    クル毎の出力を、前記第１排ガスセンサの出力の現在以
    前の制御サイクルにおける複数の時系列データと、該第
    １排ガスセンサの出力の時系列データにそれぞれ係る係
    数パラメータと、該第１排ガスセンサの出力の時系列デ
    ータから独立した値を採る単項パラメータとにより表現
    するモデルを構築しておき、 前記脱離工程の実行中における前記第１及び第２排ガス
    センサの出力に基づき前記係数パラメータ及び単項パラ
    メータの値を逐次同定する同定工程と、その同定された
    係数パラメータ及び単項パラメータの値を用いて前記モ
    デルに基づき前記第２排ガスセンサの出力を逐次推定す
    る工程とを備え、 前記脱離量算出工程は、前記第１及び第２の排ガスセン
    サの出力の間の偏差の代わりに、前記第１排ガスセンサ
    の出力と前記第２排ガスセンサの出力の推定値との間の
    偏差を用いて前記脱離量を求めることを特徴とする請求
    項７又は８記載の排ガス吸着材の劣化状態評価方法。
12. 【請求項１２】前記同定工程は、前記第１排ガスセンサ
    の出力の時系列データから前記モデルに基づき求められ
    る前記第２排ガスセンサの出力の値と、該第２排ガスセ
    ンサの実際の出力の値との間の誤差が最小になるように
    構築されたアルゴリズムにより前記係数パラメータ及び
    単項パラメータの値を同定することを特徴とする請求項
    １０又は１１記載の排ガス吸着材の劣化状態評価方法。