JP2011196199A - Degradation diagnosis system of hc adsorption material - Google Patents

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Yasuyuki Takama
康之 高間
Norifumi Takada
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a degradation diagnosis system of an HC adsorption material with only one air-fuel ratio detection sensor, the system being able to detect a degradation state of the HC adsorption material.SOLUTION: The degradation diagnosis system of the HC adsorption material (100) includes: the HC adsorption material (40) that adsorbs HC of exhaust and emits the adsorbed HC when a temperature rises to a range of an HC emission temperature; the air-fuel ratio detection sensor (84); exhaust flowing mode switching means (60, 74 and 90) that performs switch between a normal mode where exhaust passes through the HC adsorption material and a bypass mode where the exhaust bypasses the HC adsorption material and flow more downwardly than the HC adsorption material of an exhaust passage; and a degradation detection means (90) that detects the degradation state of the HC adsorption material after the HC is started to be emitted from the HC adsorption material by using sub-feedback correction amount in the normal mode and the sub-feedback correction amount in the bypass mode.

Description

本発明は、HC吸着材の劣化診断システムに関する。   The present invention relates to an HC adsorbent deterioration diagnosis system.

従来、内燃機関の排気ガスを浄化するための三元触媒を排気通路に配置した内燃機関システムが知られている。三元触媒は、その温度が所定温度以上にならないと排気ガスの浄化機能を十分に発揮できるまで活性化しないという性質を有している。そこで、排気ガス中のHC(ハイドロカーボン)を吸着し、HC放出温度領域以上に昇温された場合にそれまでに吸着したHCを放出するHC吸着材を、三元触媒より上流の排気通路に配置した内燃機関システムが提案されている。   Conventionally, an internal combustion engine system in which a three-way catalyst for purifying exhaust gas of an internal combustion engine is arranged in an exhaust passage is known. The three-way catalyst has a property that it is not activated until its exhaust gas purification function can be fully exerted unless its temperature becomes a predetermined temperature or higher. Therefore, the HC adsorbent that adsorbs HC (hydrocarbon) in the exhaust gas and releases the HC adsorbed so far when the temperature is raised to the HC release temperature range or more is placed in the exhaust passage upstream of the three-way catalyst. Arranged internal combustion engine systems have been proposed.

上記のような排気浄化システムにおいて、HC吸着材の吸着性能が劣化した場合、例えば排気浄化触媒の活性度合いが不十分な場合には、HC吸着材に吸着されなかったHCが排気浄化触媒で浄化されずに内燃機関システムから排気されるおそれがある。そこで、特許文献1では、HC吸着材の上流の排気通路に配置された上流空燃比センサと、下流の排気通路に配置された下流空燃比センサと、の検出結果に基づいてHC吸着材の劣化状態を検出するHC吸着材の劣化診断システムが開示されている。   In the exhaust purification system as described above, when the adsorption performance of the HC adsorbent deteriorates, for example, when the activity of the exhaust purification catalyst is insufficient, HC that was not adsorbed by the HC adsorbent is purified by the exhaust purification catalyst. Otherwise, there is a risk of exhaust from the internal combustion engine system. Therefore, in Patent Document 1, the deterioration of the HC adsorbent is based on the detection results of the upstream air-fuel ratio sensor arranged in the exhaust passage upstream of the HC adsorbent and the downstream air-fuel ratio sensor arranged in the downstream exhaust passage. An HC adsorbent deterioration diagnosis system for detecting a state is disclosed.

特開2001−241319号公報JP 2001-241319 A

しかしながら、特許文献1に係る技術では、空燃比検出用センサが2つ必要となる。この場合、製造コストが高くなるおそれがある。   However, the technique according to Patent Document 1 requires two air-fuel ratio detection sensors. In this case, the manufacturing cost may increase.

本発明は、空燃比検出用センサを一つだけ備えてHC吸着材の劣化状態を検出することができるHC吸着材の劣化診断システムを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an HC adsorbent deterioration diagnosis system that includes only one air-fuel ratio detection sensor and can detect the deterioration state of the HC adsorbent.

本発明に係るHC吸着材の劣化診断システムは、排気通路に配置され、排気ガスのHCを吸着し、HC放出温度領域に昇温されたときに、それまでに吸着した前記HCを放出するHC吸着材と、前記排気通路の前記HC吸着材より下流に配置された空燃比検出用センサと、前記排気ガスが前記HC吸着材を通過する通常モードと、前記排気ガスが前記HC吸着材をバイパスして前記排気通路の前記HC吸着材より下流へ流動するバイパスモードと、を切替える排気ガス流動モード切替え手段と、前記HC吸着材から前記HCの放出が開始された後に、前記通常モードの場合における前記空燃比検出用センサの出力値を目標値に制御するためのサブフィードバック補正量と、前記バイパスモードの場合における前記サブフィードバック補正量と、を用いて、前記HC吸着材の劣化状態を検出する劣化検出手段と、を備えている。   The degradation diagnosis system for an HC adsorbent according to the present invention is arranged in an exhaust passage, adsorbs HC of exhaust gas, and releases the HC adsorbed so far when the temperature is raised to an HC release temperature region. An adsorbent, an air-fuel ratio detection sensor disposed downstream of the HC adsorbent in the exhaust passage, a normal mode in which the exhaust gas passes through the HC adsorbent, and the exhaust gas bypasses the HC adsorbent. And an exhaust gas flow mode switching means for switching between a bypass mode that flows downstream from the HC adsorbent in the exhaust passage, and in the case of the normal mode after the release of the HC from the HC adsorbent is started. A sub-feedback correction amount for controlling the output value of the air-fuel ratio detection sensor to a target value; and the sub-feedback correction amount in the bypass mode; With, a, and deterioration detecting means for detecting a deteriorated state of the HC adsorbent.

通常モードの場合のサブフィードバック補正量とバイパスモードの場合のサブフィードバック補正量とは、HC吸着材の劣化状態と相関関係を有している。したがって、本発明に係るHC吸着材の劣化診断システムによれば、空燃比検出用センサを一つだけ備えてHC吸着材の劣化状態を検出することができる。   The sub feedback correction amount in the normal mode and the sub feedback correction amount in the bypass mode have a correlation with the deterioration state of the HC adsorbent. Therefore, according to the HC adsorbent deterioration diagnosis system according to the present invention, it is possible to detect the deterioration state of the HC adsorbent by providing only one air-fuel ratio detection sensor.

上記構成において、前記劣化検出手段は、前記通常モードの場合における前記サブフィードバック補正量と、前記バイパスモードの場合における前記サブフィードバック補正量の平均値と、を用いて、前記HC吸着材の劣化状態を検出してもよい。   In the above configuration, the deterioration detection means uses the sub feedback correction amount in the normal mode and the average value of the sub feedback correction amounts in the bypass mode to determine the deterioration state of the HC adsorbent. May be detected.

上記構成において、前記バイパスモードの場合における前記サブフィードバック補正量の平均値は、少なくとも積分補正が行われることによって求められた値であってもよい。上記構成において、前記劣化検出手段は、さらに前記通常モードの場合における前記空燃比検出用センサの出力値と、前記バイパスモードの場合における前記空燃比検出用センサの出力値と、を用いて、前記HC吸着材の劣化状態を検出してもよい。   In the above configuration, the average value of the sub feedback correction amount in the bypass mode may be a value obtained by performing at least integral correction. In the above configuration, the deterioration detection means further uses the output value of the air-fuel ratio detection sensor in the normal mode and the output value of the air-fuel ratio detection sensor in the bypass mode, The deterioration state of the HC adsorbent may be detected.

上記構成において、前記排気ガス流動モード切替え手段は、さらに前記排気通路の前記HC吸着材より下流に配置された排気浄化触媒の活性度合いに基づいて、前記通常モードと前記バイパスモードとを切替えてもよい。上記構成において、前記空燃比検出用センサは、HCの酸化を促進する触媒を備えた酸素センサであってもよい。   In the above configuration, the exhaust gas flow mode switching means may further switch between the normal mode and the bypass mode based on the activity level of an exhaust purification catalyst disposed downstream of the HC adsorbent in the exhaust passage. Good. In the above configuration, the air-fuel ratio detection sensor may be an oxygen sensor including a catalyst that promotes HC oxidation.

本発明によれば、空燃比検出用センサを一つだけ備えてHC吸着材の劣化状態を検出することができるHC吸着材の劣化診断システムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a deterioration diagnosis system for an HC adsorbent that includes only one air-fuel ratio detection sensor and can detect the deterioration state of the HC adsorbent.

図1は、実施例1に係る劣化診断システムが組み込まれた内燃機関システムの構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an internal combustion engine system in which a deterioration diagnosis system according to a first embodiment is incorporated. 図2(a)および図2(b)は、サブフィードバック補正処理を具体的に説明するための図である。FIG. 2A and FIG. 2B are diagrams for specifically explaining the sub-feedback correction process. 図3は、ECUの劣化状態検出処理のフローチャートの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a flowchart of ECU deterioration state detection processing. 図4は、実施例2に係るECUがサブフィードバック補正処理の実行を停止させた上で行う劣化状態検出処理において、酸素センサの出力を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an output of the oxygen sensor in the deterioration state detection process performed after the ECU according to the second embodiment stops the execution of the sub-feedback correction process. 図5は、実施例2に係るECUがサブフィードバック補正処理の実行を停止させた上で行う劣化状態検出処理のフローチャートの一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a flowchart of a deterioration state detection process performed after the ECU according to the second embodiment stops the execution of the sub-feedback correction process.

以下、本発明を実施するための形態を説明する。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described.

本発明の実施例1に係る劣化診断システム100について説明する。図1は、劣化診断システム100が組み込まれた内燃機関システム200の構成を示す模式図である。内燃機関システム200は、内燃機関10、燃料噴射弁20、スロットル30、HC吸着材40、排気浄化触媒50、通路切替弁60、各種通路(吸気通路70、排気通路72およびバイパス通路74)、各種センサ(エアフロメータ80、スロットルポジションセンサ81、アクセルポジションセンサ82、クランクポジションセンサ83、酸素センサ84および温度センサ85)およびECU90を備えている。また、劣化診断システム100は、HC吸着材40、酸素センサ84、通路切替弁60、バイパス通路74およびECU90を備えている。   A deterioration diagnosis system 100 according to Embodiment 1 of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an internal combustion engine system 200 in which a deterioration diagnosis system 100 is incorporated. The internal combustion engine system 200 includes an internal combustion engine 10, a fuel injection valve 20, a throttle 30, an HC adsorbent 40, an exhaust purification catalyst 50, a passage switching valve 60, various passages (an intake passage 70, an exhaust passage 72, and a bypass passage 74), various types. Sensors (air flow meter 80, throttle position sensor 81, accelerator position sensor 82, crank position sensor 83, oxygen sensor 84 and temperature sensor 85) and ECU 90 are provided. The deterioration diagnosis system 100 includes an HC adsorbent 40, an oxygen sensor 84, a passage switching valve 60, a bypass passage 74, and an ECU 90.

内燃機関10は、気筒12と、気筒12内に配置されたピストン14と、ピストン14とクランクシャフトとを接続するためのコンロッド16と、を備えている。クランクシャフトの近傍には、クランクポジションセンサ83が配置されている。クランクポジションセンサ83の出力は、ECU90に伝えられる。ECU90は、クランクポジションセンサ83の出力に基づいて、クランク角および内燃機関10の回転数を算出する。   The internal combustion engine 10 includes a cylinder 12, a piston 14 disposed in the cylinder 12, and a connecting rod 16 for connecting the piston 14 and the crankshaft. A crank position sensor 83 is disposed in the vicinity of the crankshaft. The output of the crank position sensor 83 is transmitted to the ECU 90. The ECU 90 calculates the crank angle and the rotation speed of the internal combustion engine 10 based on the output of the crank position sensor 83.

内燃機関10の吸気ポートには、吸気通路70が接続している。吸気通路70には、燃料噴射弁20が配置されている。燃料噴射弁20は、ECU90によって制御されて、燃料を噴射する。吸気通路70の燃料噴射弁20の上流には、スロットル30が配置されている。スロットル30の近傍には、スロットルポジションセンサ81が配置されている。スロットルポジションセンサ81の出力は、ECU90に伝えられる。ECU90には、アクセル300の開度を検出するためのアクセルポジションセンサ82の出力が伝えられる。ECU90は、スロットルポジションセンサ81の出力およびアクセルポジションセンサ82の出力を受けて、アクセル操作量に応じてスロットル30を制御する。   An intake passage 70 is connected to the intake port of the internal combustion engine 10. The fuel injection valve 20 is disposed in the intake passage 70. The fuel injection valve 20 is controlled by the ECU 90 to inject fuel. A throttle 30 is disposed upstream of the fuel injection valve 20 in the intake passage 70. A throttle position sensor 81 is disposed in the vicinity of the throttle 30. The output of the throttle position sensor 81 is transmitted to the ECU 90. The ECU 90 is informed of the output of the accelerator position sensor 82 for detecting the opening of the accelerator 300. The ECU 90 receives the output of the throttle position sensor 81 and the output of the accelerator position sensor 82, and controls the throttle 30 according to the accelerator operation amount.

内燃機関10の排気ポートには、排気通路72が接続している。排気通路72には、HC吸着材40が配置されている。HC吸着材40は、HC放出温度領域より低温の場合には、排気ガスのHC(ハイドロカーボン)を吸着し、HC放出温度領域に昇温されたときには、それまでに吸着したHCを放出する吸着材である。このような吸着材であれば、HC吸着材40は特に限定されない。HC吸着材40として、例えば、ゼオライト等のHC吸着成分を備えるものを用いることができる。   An exhaust passage 72 is connected to the exhaust port of the internal combustion engine 10. In the exhaust passage 72, the HC adsorbent 40 is disposed. The HC adsorbent 40 adsorbs HC (hydrocarbon) of exhaust gas when the temperature is lower than the HC release temperature region, and releases HC adsorbed so far when the temperature is raised to the HC release temperature region. It is a material. If it is such an adsorbent, the HC adsorbent 40 is not particularly limited. As the HC adsorbent 40, for example, a material having an HC adsorbing component such as zeolite can be used.

排気通路72のHC吸着材40より下流には、排気浄化触媒50が配置されている。排気浄化触媒50としては、特に限定されないが、本実施例においては一例として、HC、一酸化炭素(CO)および窒素酸化物(NO)の化学反応を促進するための三元触媒を用いる。三元触媒としては、特に限定されないが、例えば、白金、ロジウム、パラジウム等を用いることができる。 An exhaust purification catalyst 50 is disposed downstream of the HC adsorbent 40 in the exhaust passage 72. The exhaust purification catalyst 50 is not particularly limited, but in the present embodiment, as an example, a three-way catalyst for promoting a chemical reaction of HC, carbon monoxide (CO), and nitrogen oxide (NO x ) is used. Although it does not specifically limit as a three-way catalyst, For example, platinum, rhodium, palladium etc. can be used.

排気通路72のHC吸着材40より上流および下流には、バイパス通路74が連通している。バイパス通路74は、排気通路の排気ガスをHC吸着材40をバイパスさせて排気通路72のHC吸着材40より下流へ流動させるための通路である。バイパス通路74の上流端と排気通路72との接続部分には、通路切替弁60が配置されている。通路切替弁60は、ECU90によって制御されて、排気ガスの経由先を切替える。   A bypass passage 74 communicates upstream and downstream of the HC adsorbent 40 in the exhaust passage 72. The bypass passage 74 is a passage for allowing the exhaust gas in the exhaust passage to flow downstream from the HC adsorbent 40 in the exhaust passage 72 by bypassing the HC adsorbent 40. A passage switching valve 60 is disposed at a connection portion between the upstream end of the bypass passage 74 and the exhaust passage 72. The passage switching valve 60 is controlled by the ECU 90 to switch the destination of the exhaust gas.

具体的には、バイパス通路74が閉になるように通路切替弁60が制御された場合、排気ガスは、HC吸着材40および排気浄化触媒50をこの順に通過する(以下、このように排気ガスがHC吸着材40を通過するように流動するモードを「通常モード」と称する)。通路切替弁60が、排気通路72のHC吸着材40の上流部が閉になるように制御された場合、排気ガスは、バイパス通路74を通過した後、排気浄化触媒50を通過する(以下、このように排気ガスがHC吸着材40をバイパスするように流動するモードを「バイパスモード」と称する)。すなわち、本実施例において、バイパス通路74、通路切替弁60およびECU90は、通常モードとバイパスモードとを切替える排気ガス流動モード切替え手段としての機能を有する。   Specifically, when the passage switching valve 60 is controlled so that the bypass passage 74 is closed, the exhaust gas passes through the HC adsorbent 40 and the exhaust purification catalyst 50 in this order (hereinafter referred to as exhaust gas in this way). The mode in which the fluid flows so as to pass through the HC adsorbent 40 is referred to as “normal mode”). When the passage switching valve 60 is controlled such that the upstream portion of the HC adsorbent 40 in the exhaust passage 72 is closed, the exhaust gas passes through the exhaust purification catalyst 50 after passing through the bypass passage 74 (hereinafter, referred to as “the exhaust gas purification catalyst 50”). A mode in which the exhaust gas flows in such a manner as to bypass the HC adsorbent 40 is referred to as a “bypass mode”. That is, in this embodiment, the bypass passage 74, the passage switching valve 60, and the ECU 90 have a function as exhaust gas flow mode switching means for switching between the normal mode and the bypass mode.

HC吸着材40がHC放出温度領域に昇温されている場合に通常モードになった場合、HC吸着材40はそれまでに吸着したHCを放出する。一方、バイパスモードになった場合、HC吸着材40がHC放出温度領域に昇温されていた場合であっても、HC吸着材40に排気ガスが流入しないことから、HC吸着材40からのHC放出は抑制される。   When the normal mode is entered when the HC adsorbent 40 is heated to the HC release temperature region, the HC adsorbent 40 releases the HC adsorbed so far. On the other hand, since the exhaust gas does not flow into the HC adsorbent 40 even when the HC adsorbent 40 is heated to the HC release temperature region when the bypass mode is set, the HC from the HC adsorbent 40 Release is suppressed.

排気通路72のHC吸着材40より下流には、酸素センサ84が配置されている。酸素センサ84の配置箇所は、排気通路72のHC吸着材40より下流であって、排気浄化触媒50より上流であれば、特に限定されない。本実施例においては、酸素センサ84は、排気通路72のHC吸着材40より下流、かつ排気通路72のバイパス通路74の接続点よりも上流に配置されている。酸素センサ84は、排気ガスの空燃比のリッチ/リーンに対応した電圧を出力する性質を有している。酸素センサ84の出力は、ECU90に伝えられる。ECU90は、酸素センサ84の出力に基づいて、排気ガスの空燃比を取得する。すなわち、本実施例において、酸素センサ84は、排気ガスの空燃比を検出するための空燃比検出用センサとしての機能を有する。   An oxygen sensor 84 is disposed downstream of the HC adsorbent 40 in the exhaust passage 72. The location of the oxygen sensor 84 is not particularly limited as long as it is downstream of the HC adsorbent 40 in the exhaust passage 72 and upstream of the exhaust purification catalyst 50. In the present embodiment, the oxygen sensor 84 is disposed downstream of the HC adsorbent 40 in the exhaust passage 72 and upstream of the connection point of the bypass passage 74 of the exhaust passage 72. The oxygen sensor 84 has a property of outputting a voltage corresponding to rich / lean of the air-fuel ratio of the exhaust gas. The output of the oxygen sensor 84 is transmitted to the ECU 90. The ECU 90 acquires the air-fuel ratio of the exhaust gas based on the output of the oxygen sensor 84. That is, in this embodiment, the oxygen sensor 84 has a function as an air-fuel ratio detection sensor for detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas.

酸素センサ84の種類は、特に限定されない。酸素センサ84として、例えばジルコニア式、チタニア式等、種々の酸素センサを用いることができる。また、本実施例において酸素センサ84は、HCの酸化を促進するための触媒を備えている。すなわち、本実施例においては、酸素センサ84として、触媒付き酸素センサが用いられる。   The type of the oxygen sensor 84 is not particularly limited. As the oxygen sensor 84, various oxygen sensors such as a zirconia type and a titania type can be used. In the present embodiment, the oxygen sensor 84 includes a catalyst for promoting the oxidation of HC. That is, in this embodiment, a catalyst-attached oxygen sensor is used as the oxygen sensor 84.

また、排気浄化触媒50には、排気浄化触媒50の触媒床温を検出するための温度センサ85が配置されている。温度センサ85の出力は、ECU90に伝えられる。排気浄化触媒50の触媒床温は、排気浄化触媒50の触媒活性度合いと相関関係を有する。本実施例において、ECU90は、温度センサ85の出力に基づいて、排気浄化触媒50の触媒活性度合いを取得する。   The exhaust purification catalyst 50 is provided with a temperature sensor 85 for detecting the catalyst bed temperature of the exhaust purification catalyst 50. The output of the temperature sensor 85 is transmitted to the ECU 90. The catalyst bed temperature of the exhaust purification catalyst 50 has a correlation with the degree of catalyst activity of the exhaust purification catalyst 50. In the present embodiment, the ECU 90 acquires the degree of catalyst activity of the exhaust purification catalyst 50 based on the output of the temperature sensor 85.

ECU90は、演算部としてのCPU92と、記憶部としてのROM94およびRAM96と、を有するマイクロコンピュータである。ECU90は、ROM94に記憶されているプログラムに基づいてRAM96を一時記憶メモリとして使用しながらCPU92が動作することによって、スロットル30、燃料噴射弁20および通路切替弁60等の被制御部を制御する。また、本実施例において、ECU90は、ROM94に記憶されているプログラムに基づいてRAM96を一時記憶メモリとして使用しながらCPU92が動作することによって、以下に説明するフィードバック補正処理、サブフィードバック補正処理および劣化状態検出処理を行う。   The ECU 90 is a microcomputer having a CPU 92 as a calculation unit and a ROM 94 and a RAM 96 as storage units. The ECU 90 controls controlled parts such as the throttle 30, the fuel injection valve 20, and the passage switching valve 60 by the CPU 92 operating while using the RAM 96 as a temporary storage memory based on a program stored in the ROM 94. Further, in the present embodiment, the ECU 90 operates based on the program stored in the ROM 94 while the CPU 92 operates while using the RAM 96 as a temporary storage memory, whereby feedback correction processing, sub-feedback correction processing, and deterioration described below are performed. Perform state detection processing.

フィードバック補正処理について説明する。まず、ECU90は、排気ガスの空燃比の目標値である目標空燃比を記憶している。本実施例においては、目標空燃比として理論空燃比が用いられる。そして、ECU90は、酸素センサ84の出力に基づいて、排気ガスの空燃比が目標空燃比になるように燃料噴射弁20からの燃料噴射量を制御している。フィードバック補正処理は、排気ガスの空燃比を目標空燃比に制御するための燃料噴射量の補正量(以下、フィードバック補正量と称する)を算出し、この算出されたフィードバック補正量に基づいて燃料噴射量を補正する処理である。ECU90は、酸素センサ84の出力に基づいて、フィードバック補正量を算出する。   The feedback correction process will be described. First, the ECU 90 stores a target air-fuel ratio that is a target value of the air-fuel ratio of the exhaust gas. In this embodiment, the stoichiometric air-fuel ratio is used as the target air-fuel ratio. Based on the output of the oxygen sensor 84, the ECU 90 controls the fuel injection amount from the fuel injection valve 20 so that the air-fuel ratio of the exhaust gas becomes the target air-fuel ratio. In the feedback correction process, a fuel injection amount correction amount (hereinafter referred to as a feedback correction amount) for controlling the air-fuel ratio of the exhaust gas to the target air-fuel ratio is calculated, and fuel injection is performed based on the calculated feedback correction amount. This is a process of correcting the amount. The ECU 90 calculates a feedback correction amount based on the output of the oxygen sensor 84.

ECU90によるフィードバック補正量の具体的な算出手順は、特に限定されない。本実施例に係るECU90は、一例として、酸素センサ84の出力に基づいて比例補正および積分補正を行うことによってフィードバック補正量を算出する。具体的には、酸素センサ84の出力がリッチまたはリーンに対応する電圧になったことを検出したとき、ECU90は、フィードバック補正量を算出するための補正係数を一時に所定量増減させる(すなわち、スキップさせる)ための比例補正を行う。その後、ECU90は、補正係数を徐々に増減させるための積分補正を行う。なお、比例補正および積分補正を行うことによるフィードバック補正量の算出手順は、特許文献1に係る技術その他の酸素センサを用いて空燃比を制御する公知の内燃機関システムで用いられているフィードバック補正量の算出手順を適用できるため、これ以上詳細な説明は省略する。   The specific calculation procedure of the feedback correction amount by the ECU 90 is not particularly limited. As an example, the ECU 90 according to the present embodiment calculates the feedback correction amount by performing proportional correction and integral correction based on the output of the oxygen sensor 84. Specifically, when it is detected that the output of the oxygen sensor 84 has become a voltage corresponding to rich or lean, the ECU 90 increases or decreases a correction coefficient for calculating a feedback correction amount by a predetermined amount at a time (that is, Proportional correction for skipping). Thereafter, the ECU 90 performs integral correction for gradually increasing or decreasing the correction coefficient. The procedure for calculating the feedback correction amount by performing the proportional correction and the integral correction is the feedback correction amount used in a known internal combustion engine system that controls the air-fuel ratio using the oxygen sensor of the technique according to Patent Document 1. Since this calculation procedure can be applied, further detailed description is omitted.

続いて、サブフィードバック補正処理について説明する。まず、ECU90は、酸素センサ84の出力値の目標値を記憶している。本実施例において、ECU90は、バイパスモードの場合(すなわち、HC吸着材40からのHC放出が抑制されている場合)の酸素センサ84の理論空燃比に対応する電圧値を、目標値として記憶している。サブフィードバック補正処理は、酸素センサ84の出力値を目標値に制御するための目標空燃比の補正量(以下、サブフィードバック補正量と称する)を算出し、算出されたサブフィードバック補正量に基づいて、目標空燃比を補正する処理である。   Next, the sub feedback correction process will be described. First, the ECU 90 stores a target value for the output value of the oxygen sensor 84. In this embodiment, the ECU 90 stores a voltage value corresponding to the theoretical air-fuel ratio of the oxygen sensor 84 in the bypass mode (that is, when HC release from the HC adsorbent 40 is suppressed) as a target value. ing. The sub-feedback correction process calculates a target air-fuel ratio correction amount (hereinafter referred to as a sub-feedback correction amount) for controlling the output value of the oxygen sensor 84 to a target value, and based on the calculated sub-feedback correction amount. This is a process for correcting the target air-fuel ratio.

図2(a)および図2(b)は、サブフィードバック補正処理を具体的に説明するための図である。図2(a)において縦軸は酸素センサ84の出力(出力電圧値)を示し、横軸は時間を示している。図2(b)において縦軸はサブフィードバック補正量(サブFB補正量)を示し、横軸は時間を示している。時間tは、排気ガスの熱等によって加熱されることによりHC吸着材40がHC放出温度領域に昇温されている状態において、バイパスモードから通常モードに切替えられた場合を示している。すなわち、時間tは、HC吸着材40がHC放出を開始した時刻であり、酸素センサ84がHC吸着材40からのHC放出を検出し始めた時刻でもある。 FIG. 2A and FIG. 2B are diagrams for specifically explaining the sub-feedback correction process. In FIG. 2A, the vertical axis indicates the output (output voltage value) of the oxygen sensor 84, and the horizontal axis indicates time. In FIG. 2B, the vertical axis represents the sub feedback correction amount (sub FB correction amount), and the horizontal axis represents time. Time t 1, in a state in which the HC adsorbent 40 by being heated by the heat or the like of the exhaust gas is raised to HC release temperature region, shows a case that has been switched to the normal mode from the bypass mode. That is, time t 1 is the time when the HC adsorbent 40 starts to release HC, and also the time when the oxygen sensor 84 starts detecting HC release from the HC adsorbent 40.

図2(a)に示すように、HC吸着材40がHC放出を開始する前において、酸素センサ84の出力は、目標値に一致している。ここで、HC放出開始後において、HC吸着材40より下流の排気通路72の空燃比は、HC吸着材40から放出されたHCの分だけリッチな状態になる(つまり、放出されたHCと反応する酸素が不足する状態となる)。したがって、HC放出が開始された場合、酸素センサ84の出力はリッチに対応する電圧になる。この酸素センサ84の出力値を目標値に制御するために、サブフィードバック補正処理は行われる。   As shown in FIG. 2A, before the HC adsorbent 40 starts to release HC, the output of the oxygen sensor 84 matches the target value. Here, after the start of HC release, the air-fuel ratio of the exhaust passage 72 downstream from the HC adsorbent 40 becomes rich by the amount of HC released from the HC adsorbent 40 (that is, reacts with the released HC). Will be lacking oxygen). Therefore, when HC release is started, the output of the oxygen sensor 84 becomes a voltage corresponding to rich. In order to control the output value of the oxygen sensor 84 to a target value, a sub feedback correction process is performed.

具体的には、サブフィードバック補正処理において、ECU90は、HC放出に伴う酸素センサ84の出力値を目標値に制御するための目標空燃比のサブフィードバック補正量を算出する。例えば、図2(a)に示すように、HC放出に伴って酸素センサ84の出力がリッチに対応する電圧になった場合、ECU90は、図2(b)に示すように、酸素センサ84の出力をリーンに対応する電圧にするための目標空燃比のサブフィードバック補正量を算出する。   Specifically, in the sub-feedback correction process, the ECU 90 calculates a sub-feedback correction amount of the target air-fuel ratio for controlling the output value of the oxygen sensor 84 accompanying HC release to the target value. For example, as shown in FIG. 2A, when the output of the oxygen sensor 84 becomes a voltage corresponding to rich as the HC is released, the ECU 90 causes the oxygen sensor 84 to turn off as shown in FIG. A sub-feedback correction amount of the target air-fuel ratio for setting the output to a voltage corresponding to lean is calculated.

ECU90は、サブフィードバック補正量に基づいて、酸素センサ84の出力値がリーンに対応する電圧になるように、目標空燃比を補正する。その結果、フィードバック補正処理において、この補正された目標空燃比に基づいて燃料噴射量が補正されることによって、図2(a)に示すように、酸素センサ84の出力はリーンに対応する電圧になる。その結果、酸素センサ84の出力は、目標値に収束する。   Based on the sub feedback correction amount, the ECU 90 corrects the target air-fuel ratio so that the output value of the oxygen sensor 84 becomes a voltage corresponding to lean. As a result, in the feedback correction process, the fuel injection amount is corrected based on the corrected target air-fuel ratio, so that the output of the oxygen sensor 84 becomes a voltage corresponding to lean as shown in FIG. Become. As a result, the output of the oxygen sensor 84 converges to the target value.

なお、ECU90によるサブフィードバック補正量の具体的な算出手順は、特に限定されないが、本実施例に係るECU90は、一例として、酸素センサ84の出力に基づいて比例補正および積分補正を行うことによってサブフィードバック補正量を算出する。具体的には、酸素センサ84の出力がリッチに対応する電圧またはリーンに対応する電圧になったことを検出したとき、ECU90は、サブフィードバック補正量を算出するための補正係数を一時に所定量増減させる(すなわち、スキップさせる)ための比例補正を行う。その後、ECU90は、補正係数を徐々に増減させるための積分補正を行う。なお、比例補正および積分補正を行うことによるサブフィードバック補正量の算出手順は、特許文献1に係る技術その他の酸素センサを用いて空燃比を制御する公知の内燃機関システムで用いられているサブフィードバック補正量の算出手順を適用できるため、これ以上詳細な説明は省略する。   The specific calculation procedure of the sub feedback correction amount by the ECU 90 is not particularly limited, but the ECU 90 according to the present embodiment, for example, performs sub-proportional correction and integral correction based on the output of the oxygen sensor 84. Calculate the feedback correction amount. Specifically, when detecting that the output of the oxygen sensor 84 has become a voltage corresponding to rich or a voltage corresponding to lean, the ECU 90 sets a correction coefficient for calculating the sub feedback correction amount at a predetermined amount at a time. Proportional correction for increasing / decreasing (ie skipping) is performed. Thereafter, the ECU 90 performs integral correction for gradually increasing or decreasing the correction coefficient. The calculation procedure of the sub feedback correction amount by performing the proportional correction and the integral correction is the sub feedback used in the known internal combustion engine system that controls the air-fuel ratio using the technique according to Patent Document 1 and other oxygen sensors. Since a correction amount calculation procedure can be applied, further detailed description is omitted.

続いて、劣化状態検出処理について説明する。劣化状態検出処理において、まず、ECU90は、内燃機関10の運転状態が劣化状態検出に適した状態か否かを判定する。具体的には、ECU90は、内燃機関10の回転数が所定範囲内に収まっている場合および内燃機関10の負荷が所定範囲内に収まっている場合の少なくともいずれかの場合、内燃機関10の運転状態が劣化状態検出に適した状態であると判定する。なお、ECU90は、例えばアクセル開度、燃料噴射量等に基づいて内燃機関10の負荷を取得する。   Subsequently, the deterioration state detection process will be described. In the deterioration state detection process, first, the ECU 90 determines whether or not the operating state of the internal combustion engine 10 is a state suitable for detection of the deterioration state. Specifically, the ECU 90 operates the internal combustion engine 10 in at least one of the case where the rotational speed of the internal combustion engine 10 is within a predetermined range and the case where the load of the internal combustion engine 10 is within the predetermined range. It is determined that the state is a state suitable for the deterioration state detection. The ECU 90 acquires the load of the internal combustion engine 10 based on, for example, the accelerator opening, the fuel injection amount, and the like.

また、ECU90は、HC吸着材40の温度がHC放出温度以上であるか否かを判定する。ECU90のHC吸着材40の温度検出手法は、特に限定されない。例えば、ECU90は、HC吸着材40の温度と相関関係を有する指標に基づいてHC吸着材40の温度を推定することによって、HC吸着材40の温度を検出することができる。このような指標として、例えば内燃機関10の吸気量の積算値、内燃機関10の負荷等を用いることができる。あるいは、内燃機関システム200はHC吸着材40の温度を検出するための温度センサを備え、ECU90は、この温度センサの検出結果を用いてHC吸着材40の温度を検出してもよい。   Further, the ECU 90 determines whether or not the temperature of the HC adsorbent 40 is equal to or higher than the HC release temperature. The temperature detection method of the HC adsorbent 40 of the ECU 90 is not particularly limited. For example, the ECU 90 can detect the temperature of the HC adsorbent 40 by estimating the temperature of the HC adsorbent 40 based on an index having a correlation with the temperature of the HC adsorbent 40. As such an index, for example, an integrated value of the intake air amount of the internal combustion engine 10, a load of the internal combustion engine 10, or the like can be used. Alternatively, the internal combustion engine system 200 may include a temperature sensor for detecting the temperature of the HC adsorbent 40, and the ECU 90 may detect the temperature of the HC adsorbent 40 using the detection result of the temperature sensor.

また、ECU90は、酸素センサ84がその機能を十分に発揮できる程、活性化しているか否かを判定する。例えば、ECU90は、温度センサ85の検出結果、内燃機関10の負荷等に基づいて、酸素センサ84が活性化しているか否かを判定する。   Further, the ECU 90 determines whether or not the oxygen sensor 84 is activated to the extent that the oxygen sensor 84 can sufficiently perform its function. For example, the ECU 90 determines whether the oxygen sensor 84 is activated based on the detection result of the temperature sensor 85, the load of the internal combustion engine 10, and the like.

内燃機関10の運転状態が劣化状態検出に適した状態であり、HC吸着材40の温度がHC放出温度以上であり、かつ酸素センサ84が活性化していると判定された場合、ECU90は、バイパスモードになるように通路切替弁60を制御する。そして、ECU90は、バイパスモードの場合のサブフィードバック補正量の平均値を取得する。具体的には、ECU90は、バイパスモードに切替えられてから所定期間経過するまでの間におけるサブフィードバック補正量の平均値を取得する。この取得された平均値は、例えばRAM96が記憶する。   When it is determined that the operating state of the internal combustion engine 10 is suitable for detecting the deterioration state, the temperature of the HC adsorbent 40 is equal to or higher than the HC release temperature, and the oxygen sensor 84 is activated, the ECU 90 The passage switching valve 60 is controlled so as to be in the mode. Then, the ECU 90 acquires an average value of the sub feedback correction amounts in the bypass mode. Specifically, the ECU 90 acquires an average value of the sub feedback correction amount from when the mode is switched to the bypass mode until a predetermined period elapses. The acquired average value is stored in the RAM 96, for example.

次いで、ECU90は、通常モードになるように通路切替弁60を制御する。そして、ECU90は、通常モードの場合のサブフィードバック補正量を取得する。   Next, the ECU 90 controls the passage switching valve 60 so as to enter the normal mode. Then, the ECU 90 acquires the sub feedback correction amount in the normal mode.

次いで、ECU90は、通常モードの場合のサブフィードバック補正量と、バイパスモードの場合のサブフィードバック補正量の平均値と、を比較することによって、HC吸着材40の劣化状態を検出する。例えば、通常モードの場合のサブフィードバック補正量とバイパスモードの場合のサブフィードバック補正量の平均値との差がない場合、HC吸着材40からのHC放出がされていないということになる。これは、HC吸着材40がHCを吸着していなかったことを意味している。すなわち、この場合、HC吸着材40は、劣化してHC吸着性を失っていることが分る。   Next, the ECU 90 detects the deterioration state of the HC adsorbent 40 by comparing the sub feedback correction amount in the normal mode with the average value of the sub feedback correction amounts in the bypass mode. For example, when there is no difference between the sub feedback correction amount in the normal mode and the average value of the sub feedback correction amount in the bypass mode, it means that the HC is not released from the HC adsorbent 40. This means that the HC adsorbent 40 did not adsorb HC. That is, in this case, it can be seen that the HC adsorbent 40 has deteriorated and has lost its HC adsorbability.

一方、通常モードの場合のサブフィードバック補正量とバイパスモードの場合のサブフィードバック補正量の平均値とに差がある場合、通常モードに切替えた後に、HC吸着材40がHCを放出したことが分る。すなわち、この場合、HC吸着材40はHC吸着性を失っていないことが分る。   On the other hand, if there is a difference between the average value of the sub feedback correction amount in the normal mode and the sub feedback correction amount in the bypass mode, it is understood that the HC adsorbent 40 has released HC after switching to the normal mode. The That is, in this case, it can be seen that the HC adsorbent 40 has not lost its HC adsorptivity.

また、通常モードの場合のサブフィードバック補正量とバイパスモードの場合のサブフィードバック補正量の平均値との差の大きさによって、HC吸着材40の劣化度合いを判定することができる。例えば、通常モードの場合のサブフィードバック補正量とバイパスモードの場合のサブフィードバック補正量の平均値との差が小さい程、HC吸着材40の劣化度合いが高い(すなわち、劣化がより進行している)ことが分る。   Further, the degree of deterioration of the HC adsorbent 40 can be determined based on the magnitude of the difference between the sub feedback correction amount in the normal mode and the average value of the sub feedback correction amounts in the bypass mode. For example, as the difference between the sub feedback correction amount in the normal mode and the average value of the sub feedback correction amounts in the bypass mode is smaller, the degree of deterioration of the HC adsorbent 40 is higher (that is, the deterioration is more advanced). )

図3は、ECU90の劣化状態検出処理のフローチャートの一例を示す図である。ECU90は、所定周期で図3のフローチャートを繰り返し実行する。まずECU90は、内燃機関10の運転状態が劣化状態検出に適した状態か否かを判定する(ステップS10)。内燃機関10の運転状態が劣化状態検出に適した状態と判定されるまで、ECU90はステップS10を繰り返し実行する。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a flowchart of the deterioration state detection process of the ECU 90. The ECU 90 repeatedly executes the flowchart of FIG. 3 at a predetermined cycle. First, the ECU 90 determines whether or not the operating state of the internal combustion engine 10 is a state suitable for detecting the deterioration state (step S10). The ECU 90 repeatedly executes step S10 until it is determined that the operating state of the internal combustion engine 10 is suitable for detecting the deterioration state.

ステップS10において内燃機関10の運転状態が劣化状態検出に適した状態と判定された場合、ECU90は、HC吸着材40の温度がHC放出温度以上であるか否かを判定する(ステップS20)。HC吸着材40の温度がHC放出温度以上であると判定されるまで、ECU90はステップS20を繰り返し実行する。   When it is determined in step S10 that the operating state of the internal combustion engine 10 is suitable for detecting the deterioration state, the ECU 90 determines whether or not the temperature of the HC adsorbent 40 is equal to or higher than the HC release temperature (step S20). The ECU 90 repeatedly executes step S20 until it is determined that the temperature of the HC adsorbent 40 is equal to or higher than the HC release temperature.

ステップS20においてHC吸着材40の温度がHC放出温度以上であると判定された場合、ECU90は、酸素センサ84がその機能を十分に発揮できる程、活性化しているか否かを判定する(ステップS30)。酸素センサ84がその機能を十分に発揮できる程、活性化していると判定されるまで、ECU90はステップS30を繰り返し実行する。   When it is determined in step S20 that the temperature of the HC adsorbent 40 is equal to or higher than the HC release temperature, the ECU 90 determines whether or not the oxygen sensor 84 is sufficiently activated to perform its function (step S30). ). The ECU 90 repeatedly executes step S30 until it is determined that the oxygen sensor 84 is sufficiently activated to exhibit its function.

ステップS30において酸素センサ84がその機能を十分に発揮できる程、活性化していると判定された場合、ECU90は、バイパスモードの場合のフィードバック補正量の平均値(A)を取得する(ステップS40)。具体的にはECU90は、バイパスモードに切替わるように通路切替弁60を制御した後に、バイパスモードに切替えてから所定期間経過するまでの間におけるフィードバック補正量の平均値(A)を取得する。   If it is determined in step S30 that the oxygen sensor 84 is sufficiently activated to exhibit its function, the ECU 90 acquires an average value (A) of the feedback correction amount in the bypass mode (step S40). . Specifically, the ECU 90 controls the passage switching valve 60 so as to switch to the bypass mode, and then acquires an average value (A) of the feedback correction amount from when the mode is switched to the bypass mode until a predetermined period elapses.

次いで、ECU90は、通常モードの場合のフィードバック補正量(B)を取得する(ステップS50)。具体的にはECU90は、通常モードに切替わるように通路切替弁60を制御した後に、フィードバック補正量を取得する。   Next, the ECU 90 acquires the feedback correction amount (B) in the normal mode (step S50). Specifically, the ECU 90 acquires the feedback correction amount after controlling the passage switching valve 60 to switch to the normal mode.

次いで、ECU90は、ステップS40で取得したフィードバック補正量の平均値(A)とステップS50で取得したフィードバック補正量(B)とを比較することによって、劣化状態を検出する(ステップS60)。次いで、ECU90は、フローチャートの実行を終了する。   Next, the ECU 90 detects a deterioration state by comparing the average value (A) of the feedback correction amount acquired in step S40 with the feedback correction amount (B) acquired in step S50 (step S60). Next, the ECU 90 ends the execution of the flowchart.

以上のように、本実施例に係る劣化診断システム100によれば、HC吸着材40からHCの放出が開始された後に、通常モードの場合におけるフィードバック補正量と、バイパスモードの場合におけるフィードバック補正量と、を用いて、HC吸着材40の劣化状態を検出している。それにより、排気通路72のHC吸着材40より下流に配置された空燃比検出用センサ(酸素センサ84)を備えるだけで、HC吸着材40の劣化状態を検出することができる。したがって、2つ以上の空燃比検出用センサを用いてHC吸着材40の劣化状態を検出する場合に比較して、劣化診断システム100の製造コストを低減させることができる。   As described above, according to the deterioration diagnosis system 100 according to the present embodiment, after the release of HC from the HC adsorbent 40 is started, the feedback correction amount in the normal mode and the feedback correction amount in the bypass mode. And the deterioration state of the HC adsorbent 40 is detected. Thereby, the deterioration state of the HC adsorbent 40 can be detected only by providing the air-fuel ratio detection sensor (oxygen sensor 84) disposed downstream of the HC adsorbent 40 in the exhaust passage 72. Therefore, the manufacturing cost of the deterioration diagnosis system 100 can be reduced as compared with the case where the deterioration state of the HC adsorbent 40 is detected using two or more air-fuel ratio detection sensors.

また、酸素センサ84として、HCの酸化を促進する触媒を備えた酸素センサを用いている。この場合、この酸素センサ84の触媒によって、HCと酸素との反応が促進される。それにより、空燃比の変化がより検出され易くなる。但し、酸素センサ84として、触媒を備えない酸素センサを用いた場合であっても、HC吸着材40の劣化検出を行うことは可能である。   Further, as the oxygen sensor 84, an oxygen sensor provided with a catalyst for promoting HC oxidation is used. In this case, the reaction of HC and oxygen is promoted by the catalyst of the oxygen sensor 84. This makes it easier to detect changes in the air-fuel ratio. However, even when an oxygen sensor without a catalyst is used as the oxygen sensor 84, it is possible to detect the deterioration of the HC adsorbent 40.

また、サブフィードバック補正量の平均値は、少なくとも積分補正が行われることによって求められた値である。この場合、サブフィードバック補正量の平均値が、例えば積分補正が行われずに、比例補正のみが行われて求められた場合に比較して、HC吸着材40の劣化状態の検出精度を向上させることができる。   The average value of the sub feedback correction amount is a value obtained by performing at least integral correction. In this case, the detection accuracy of the deterioration state of the HC adsorbent 40 is improved as compared with the case where the average value of the sub feedback correction amount is obtained by performing only the proportional correction without performing the integral correction, for example. Can do.

なお、HC吸着材40の劣化検出には、HC吸着材40からのHC放出が所定時間行われることが必要とされる。そこで、ECU90は、排気浄化触媒50の活性度合いに基づいて、通常モードとバイパスモードとを切替えてもよい。具体的には、ECU90は、例えば温度センサ85の出力に基づいて取得した排気浄化触媒50の活性度合いに基づいて、HC吸着材40によるHC放出時間が適切な時間となるように、通常モードとバイパスモードとを切替えてもよい。この場合、例えば排気浄化触媒50の活性度合いが低い場合には、HC吸着材40の放出時間をHC吸着材40の劣化検出に必要な時間を確保しつつなるだけ短くすることによって、HC吸着材40から放出されたHCが排気浄化触媒50で浄化されずに排気されることを抑制することができる。また、ECU90は、排気浄化触媒50の活性度合いが、劣化状態の検出に必要なHC放出量を浄化できる程度にまで活性化した場合に、バイパスモードから通常モードへ切替えてもよい。この場合、HC吸着材40から放出されたHCが排気浄化触媒50で浄化されずに排気されることを抑制することができる。   In order to detect the deterioration of the HC adsorbent 40, it is necessary to release the HC from the HC adsorbent 40 for a predetermined time. Therefore, the ECU 90 may switch between the normal mode and the bypass mode based on the degree of activity of the exhaust purification catalyst 50. Specifically, the ECU 90 sets the normal mode so that the HC release time by the HC adsorbent 40 becomes an appropriate time based on the activity level of the exhaust purification catalyst 50 acquired based on the output of the temperature sensor 85, for example. You may switch to bypass mode. In this case, for example, when the degree of activity of the exhaust purification catalyst 50 is low, the release time of the HC adsorbent 40 is shortened as much as possible while securing the time required for detecting the deterioration of the HC adsorbent 40, thereby making the HC adsorbent 40 It is possible to prevent HC released from 40 from being exhausted without being purified by the exhaust purification catalyst 50. Further, the ECU 90 may switch from the bypass mode to the normal mode when the activation degree of the exhaust purification catalyst 50 is activated to such an extent that the HC emission amount necessary for detecting the deterioration state can be purified. In this case, it is possible to suppress exhaust of the HC released from the HC adsorbent 40 without being purified by the exhaust purification catalyst 50.

本実施例に係る劣化診断システム100のECU90は、所定のサブフィードバック補正処理停止条件が満たされた場合にサブフィードバック補正処理の実行を停止させる点において、実施例1に係るECU90と異なる。さらに、本実施例に係るECU90は、サブフィードバック補正処理が実行される場合には実施例1に係る劣化状態検出処理を実行し、サブフィードバック補正処理の実行が停止された場合には、通常モードの場合における酸素センサ84の出力値と、バイパスモードの場合における酸素センサ84の出力値と、を用いて、HC吸着材40の劣化状態を検出する点において、実施例1に係るECU90と異なる。なお、サブフィードバック補正処理停止条件は、特に限定されない。   The ECU 90 of the deterioration diagnosis system 100 according to the present embodiment is different from the ECU 90 according to the first embodiment in that the execution of the sub feedback correction process is stopped when a predetermined sub feedback correction process stop condition is satisfied. Further, the ECU 90 according to the present embodiment executes the deterioration state detection process according to the first embodiment when the sub feedback correction process is executed, and the normal mode when the execution of the sub feedback correction process is stopped. The ECU 90 according to the first embodiment is different from the ECU 90 according to the first embodiment in that the deterioration value of the HC adsorbent 40 is detected using the output value of the oxygen sensor 84 in this case and the output value of the oxygen sensor 84 in the bypass mode. The sub feedback correction process stop condition is not particularly limited.

図4は、実施例2に係るECU90がサブフィードバック補正処理の実行を停止させた上で行う劣化状態検出処理において、酸素センサ84の出力を示す模式図である。図4において縦軸は酸素センサ84の出力(出力電圧値)を示し、横軸は時間を示している。時間tは、排気ガスの熱等によって加熱されることによりHC吸着材40がHC放出温度領域に昇温されている状態において、バイパスモードから通常モードに切替えられた場合を示している。すなわち、時間tは、HC吸着材40がHC放出を開始した時刻であり、酸素センサ84がHC吸着材40からのHC放出を検出し始めた時刻でもある。 FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an output of the oxygen sensor 84 in the deterioration state detection process performed after the ECU 90 according to the second embodiment stops the execution of the sub-feedback correction process. In FIG. 4, the vertical axis indicates the output (output voltage value) of the oxygen sensor 84, and the horizontal axis indicates time. Time t 1, in a state in which the HC adsorbent 40 by being heated by the heat or the like of the exhaust gas is raised to HC release temperature region, shows a case that has been switched to the normal mode from the bypass mode. That is, time t 1 is the time when the HC adsorbent 40 starts to release HC, and also the time when the oxygen sensor 84 starts detecting HC release from the HC adsorbent 40.

HC放出が開始される前において、酸素センサ84の出力は、目標値(本実施例においては、理論空燃比に対応する電圧)に一致している。ところが、HC吸着材40がHC放出を開始した場合、酸素センサ84の出力はリッチに対応する電圧になる。実施例1の場合と異なり、サブフィードバック補正処理が停止されていることから、HC吸着材40からのHC放出が続く限り、この酸素センサ84の出力がリッチに対応する電圧になっている状態は続く。   Before the start of HC release, the output of the oxygen sensor 84 matches the target value (in this embodiment, the voltage corresponding to the theoretical air-fuel ratio). However, when the HC adsorbent 40 starts releasing HC, the output of the oxygen sensor 84 becomes a voltage corresponding to rich. Unlike the case of the first embodiment, since the sub-feedback correction process is stopped, as long as the HC release from the HC adsorbent 40 continues, the state in which the output of the oxygen sensor 84 is a voltage corresponding to the rich state is as follows. Continue.

本実施例に係るECU90は、図4に示すようなHC放出があった場合における酸素センサ84の出力の変化に着目して、HC吸着材40の劣化状態を検出する。具体的には、ECU90は、バイパスモードの場合の酸素センサ84の出力値の平均値を算出して記憶しておく。具体的には、バイパスモードに切替えてから所定期間経過するまでの間における酸素センサ84の出力値の平均値を記憶しておく。そして、ECU90は、通常モードの場合における酸素センサ84の出力値とバイパスモードの場合の酸素センサ84の出力値の平均値とを比較することによって、HC吸着材40の劣化状態を検出する。   The ECU 90 according to the present embodiment detects the deterioration state of the HC adsorbent 40 by paying attention to the change in the output of the oxygen sensor 84 when HC is released as shown in FIG. Specifically, the ECU 90 calculates and stores an average value of output values of the oxygen sensor 84 in the bypass mode. Specifically, the average value of the output value of the oxygen sensor 84 from the switching to the bypass mode until the elapse of a predetermined period is stored. Then, the ECU 90 detects the deterioration state of the HC adsorbent 40 by comparing the output value of the oxygen sensor 84 in the normal mode with the average value of the output values of the oxygen sensor 84 in the bypass mode.

例えば、通常モードの場合における酸素センサ84の出力値とバイパスモードの場合の酸素センサ84の出力値の平均値とに差がない場合、HC吸着材40からのHC放出がされていないということになる。すなわち、この場合、HC吸着材40は、劣化してHC吸着性を失っていることが分る。   For example, if there is no difference between the output value of the oxygen sensor 84 in the normal mode and the average value of the output value of the oxygen sensor 84 in the bypass mode, HC is not released from the HC adsorbent 40. Become. That is, in this case, it can be seen that the HC adsorbent 40 has deteriorated and has lost its HC adsorbability.

一方、通常モードの場合の酸素センサ84の出力値とバイパスモードの場合の酸素センサ84の出力値の平均値とに差がある場合、通常モードに切替えた後に、HC吸着材40がHCを放出したことが分る。すなわち、この場合、HC吸着材40はHC吸着性を失っていないことが分る。   On the other hand, when there is a difference between the output value of the oxygen sensor 84 in the normal mode and the average value of the output value of the oxygen sensor 84 in the bypass mode, the HC adsorbent 40 releases HC after switching to the normal mode. I know what I did. That is, in this case, it can be seen that the HC adsorbent 40 has not lost its HC adsorptivity.

また、通常モードの場合の酸素センサ84の出力値とバイパスモードの場合の酸素センサ84の出力値の平均値との差の大きさによって、HC吸着材40の劣化度合いを判定することができる。例えば、通常モードの場合の酸素センサ84の出力値とバイパスモードの場合の酸素センサ84の出力値の平均値との差が小さい程、HC吸着材40の劣化度合いが高い(すなわち、劣化がより進行している)ことが分る。   Further, the degree of deterioration of the HC adsorbent 40 can be determined based on the magnitude of the difference between the output value of the oxygen sensor 84 in the normal mode and the average value of the output values of the oxygen sensor 84 in the bypass mode. For example, the smaller the difference between the output value of the oxygen sensor 84 in the normal mode and the average value of the output value of the oxygen sensor 84 in the bypass mode, the higher the degree of deterioration of the HC adsorbent 40 (that is, the deterioration is greater). I know that it is going on.

図5は、実施例2に係るECU90がサブフィードバック補正処理の実行を停止させた上で行う劣化状態検出処理のフローチャートの一例を示す図である。ECU90は、所定周期で図5のフローチャートを繰り返し実行する。図5は、ステップS40、ステップS50およびステップS60の代わりに、それぞれステップS40a、ステップS50aおよびステップS60aを備える点において、図3のフローチャートと異なる。その他の構成は、図3のフローチャトと同様のため、説明を省略する。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a flowchart of a deterioration state detection process performed after the ECU 90 according to the second embodiment stops the execution of the sub-feedback correction process. The ECU 90 repeatedly executes the flowchart of FIG. 5 at a predetermined cycle. FIG. 5 differs from the flowchart of FIG. 3 in that steps S40a, S50a, and S60a are provided instead of steps S40, S50, and S60, respectively. Other configurations are the same as those in the flowchart of FIG.

図5のステップS40aにおいてECU90は、バイパスモードの場合の酸素センサ84の出力電圧の平均値(C)を取得する。具体的には、ECU90は、バイパスモードに切替わるように通路切替弁60を制御した後に、バイパスモードに切替わってから所定期間経過するまでの間における酸素センサ84の出力値の平均値(C)を算出する。この結果得られた平均値(C)は、例えばRAM96が記憶する。   In step S40a of FIG. 5, the ECU 90 acquires the average value (C) of the output voltage of the oxygen sensor 84 in the bypass mode. Specifically, the ECU 90 controls the passage switching valve 60 so as to be switched to the bypass mode, and then the average value (C) of the output value of the oxygen sensor 84 from when the bypass mode is switched to when a predetermined period elapses. ) Is calculated. For example, the RAM 96 stores the average value (C) obtained as a result.

ステップS50aにおいてECU90は、通常モードの場合の酸素センサ84の出力値(D)を取得する。具体的には、ECU90は、通常モードに切替わるように通路切替弁60を制御した後に、酸素センサ84の出力値(D)を取得する。   In step S50a, the ECU 90 acquires the output value (D) of the oxygen sensor 84 in the normal mode. Specifically, the ECU 90 acquires the output value (D) of the oxygen sensor 84 after controlling the passage switching valve 60 to switch to the normal mode.

ステップS60aにおいてECU90は、ステップS40aで取得した酸素センサ84の出力値の平均値(C)とステップS50aで取得した酸素センサ84の出力値(D)とを比較することによって、HC吸着材40の劣化状態を検出する。   In step S60a, the ECU 90 compares the average value (C) of the output value of the oxygen sensor 84 acquired in step S40a with the output value (D) of the oxygen sensor 84 acquired in step S50a. Detect the deterioration state.

以上のように、本実施例に係る劣化診断システム100によれば、サブフィードバック補正処理の実行が停止された場合には、通常モードの場合における酸素センサ84の出力値と、バイパスモードの場合における酸素センサ84の出力値と、を用いて、HC吸着材40の劣化状態を検出している。それにより、サブフィードバック補正処理の実行が停止された場合においても、排気通路72のHC吸着材40より下流に配置された空燃比検出用センサ(酸素センサ84)を備えるだけで、HC吸着材40の劣化状態を検出することができる。したがって、2つ以上の空燃比検出用センサを用いてHC吸着材40の劣化状態を検出する場合に比較して、劣化診断システム100の製造コストを低減させることができる。   As described above, according to the deterioration diagnosis system 100 according to the present embodiment, when the execution of the sub-feedback correction process is stopped, the output value of the oxygen sensor 84 in the normal mode and the output value in the bypass mode The deterioration value of the HC adsorbent 40 is detected using the output value of the oxygen sensor 84. Thereby, even when the execution of the sub-feedback correction process is stopped, the HC adsorbent 40 is simply provided with the air-fuel ratio detection sensor (oxygen sensor 84) disposed downstream of the HC adsorbent 40 in the exhaust passage 72. It is possible to detect the deterioration state. Therefore, the manufacturing cost of the deterioration diagnosis system 100 can be reduced as compared with the case where the deterioration state of the HC adsorbent 40 is detected using two or more air-fuel ratio detection sensors.

また、本実施例においても、実施例1の場合と同様に、酸素センサ84として、HCの酸化を促進する触媒を備えた酸素センサを用いている。この場合、実施例1の場合と同様の効果が得られる。   Also in the present embodiment, as in the case of the first embodiment, as the oxygen sensor 84, an oxygen sensor including a catalyst that promotes HC oxidation is used. In this case, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

なお、本実施例においても、実施例1の場合と同様に、ECU90は、排気浄化触媒50の活性度合いに基づいて通常モードとバイパスモードとを切替えてもよい。この場合、実施例1の場合と同様の効果が得られる。   Also in the present embodiment, as in the case of the first embodiment, the ECU 90 may switch between the normal mode and the bypass mode based on the activity level of the exhaust purification catalyst 50. In this case, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

10 内燃機関
20 燃料噴射弁
30 スロットル
40 HC吸着材
50 排気浄化触媒
60 通路切替弁
70 吸気通路
72 排気通路
74 バイパス通路
84 酸素センサ
85 温度センサ
90 ECU
100 劣化診断システム
200 内燃機関システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Internal combustion engine 20 Fuel injection valve 30 Throttle 40 HC adsorbent 50 Exhaust purification catalyst 60 Passage switching valve 70 Intake passage 72 Exhaust passage 74 Bypass passage 84 Oxygen sensor 85 Temperature sensor 90 ECU
100 Deterioration diagnosis system 200 Internal combustion engine system

Claims (6)

排気通路に配置され、排気ガスのHCを吸着し、HC放出温度領域に昇温されたときに、それまでに吸着した前記HCを放出するHC吸着材と、
前記排気通路の前記HC吸着材より下流に配置された空燃比検出用センサと、
前記排気ガスが前記HC吸着材を通過する通常モードと、前記排気ガスが前記HC吸着材をバイパスして前記排気通路の前記HC吸着材より下流へ流動するバイパスモードと、を切替える排気ガス流動モード切替え手段と、
前記HC吸着材から前記HCの放出が開始された後に、前記通常モードの場合における前記空燃比検出用センサの出力値を目標値に制御するためのサブフィードバック補正量と、前記バイパスモードの場合における前記サブフィードバック補正量と、を用いて、前記HC吸着材の劣化状態を検出する劣化検出手段と、を備えるHC吸着材の劣化診断システム。
An HC adsorbent that is disposed in the exhaust passage, adsorbs HC of the exhaust gas, and releases the HC adsorbed so far when the temperature is raised to the HC release temperature region;
An air-fuel ratio detection sensor disposed downstream of the HC adsorbent in the exhaust passage;
An exhaust gas flow mode that switches between a normal mode in which the exhaust gas passes through the HC adsorbent and a bypass mode in which the exhaust gas bypasses the HC adsorbent and flows downstream from the HC adsorbent in the exhaust passage. Switching means;
After the release of the HC from the HC adsorbent, a sub feedback correction amount for controlling the output value of the air-fuel ratio detection sensor in the normal mode to a target value, and in the bypass mode A deterioration diagnosis system for an HC adsorbent, comprising: a deterioration detection unit that detects a deterioration state of the HC adsorbent using the sub feedback correction amount.
前記劣化検出手段は、前記通常モードの場合における前記サブフィードバック補正量と、前記バイパスモードの場合における前記サブフィードバック補正量の平均値と、を用いて、前記HC吸着材の劣化状態を検出する請求項1記載のHC吸着材の劣化診断システム。   The deterioration detection means detects a deterioration state of the HC adsorbent using the sub feedback correction amount in the normal mode and an average value of the sub feedback correction amounts in the bypass mode. Item 6. The HC adsorbent deterioration diagnosis system according to Item 1. 前記バイパスモードの場合における前記サブフィードバック補正量の平均値は、少なくとも積分補正が行われることによって求められた値である請求項2記載のHC吸着材の劣化診断システム。   3. The HC adsorbent deterioration diagnosis system according to claim 2, wherein an average value of the sub feedback correction amount in the bypass mode is a value obtained by performing at least integral correction. 前記劣化検出手段は、さらに前記通常モードの場合における前記空燃比検出用センサの出力値と、前記バイパスモードの場合における前記空燃比検出用センサの出力値と、を用いて、前記HC吸着材の劣化状態を検出する請求項1〜3のいずれか1項に記載のHC吸着材の劣化診断システム。   The deterioration detection means further uses the output value of the air-fuel ratio detection sensor in the normal mode and the output value of the air-fuel ratio detection sensor in the bypass mode to detect the HC adsorbent. The deterioration diagnosis system for an HC adsorbent according to any one of claims 1 to 3, wherein a deterioration state is detected. 前記排気ガス流動モード切替え手段は、さらに前記排気通路の前記HC吸着材より下流に配置された排気浄化触媒の活性度合いに基づいて、前記通常モードと前記バイパスモードとを切替える請求項1〜4のいずれか1項に記載のHC吸着材の劣化診断システム。   The exhaust gas flow mode switching means further switches between the normal mode and the bypass mode based on the degree of activity of an exhaust purification catalyst disposed downstream of the HC adsorbent in the exhaust passage. The deterioration diagnosis system for an HC adsorbent according to any one of the preceding claims. 前記空燃比検出用センサは、HCの酸化を促進する触媒を備えた酸素センサである請求項1〜5のいずれか1項に記載のHC吸着材の劣化診断システム。   The HC adsorbent deterioration diagnosis system according to any one of claims 1 to 5, wherein the air-fuel ratio detection sensor is an oxygen sensor including a catalyst that promotes HC oxidation.
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