JP3863003B2

JP3863003B2 - 吸着材の状態判定装置

Info

Publication number: JP3863003B2
Application number: JP2001346771A
Authority: JP
Inventors: 英治山崎; 圭町田; 将樹上野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-11-12
Filing date: 2001-11-12
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2021-11-12
Also published as: US6823722B2; US20030089165A1; JP2003148134A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気ガスを浄化するために内燃機関の排気系に設けられ、排気ガス中の炭化水素および水分を吸着可能な吸着材の状態を判定するための吸着材の状態判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関には、その排気系に、排気ガス中の炭化水素を始動時に吸着する吸着材が設けられたものがある。この吸着材は、表面に例えばゼオライトを有し、排気ガス中の炭化水素は、吸着材を通過する際に、ゼオライトの細孔に入り込むことで吸着材に吸着される。また、このような吸着材は、排気ガスにより所定温度以上（例えば１００〜２５０℃）に加熱されると、一旦吸着した炭化水素を脱離し、脱離された炭化水素は、ＥＧＲ管などを介して内燃機関に再循環されるようになっている。このように、吸着材では、炭化水素の吸着および脱離が繰り返されるものの、長期間の使用により、脱離しきれなかった炭化水素の残留量が次第に多くなったり、吸着材の細孔が壊れたりすることがある。その結果、吸着材が劣化した状態になり、吸着材における炭化水素の吸着能力が次第に低下してしまう。このような状態で内燃機関が始動されると、吸着材に吸着されなかった炭化水素が外部に排出されてしまうので、吸着材の状態、特にその劣化を判定する必要がある。
【０００３】
本出願人は、このような吸着材の劣化を判定する劣化判定装置を、例えば、特願２０００−３３８３７５号ですでに提案している。この劣化検出装置では、吸着材における炭化水素および水分の吸着能力が互いに比例関係にあることに着目し、吸着材を通過した後の排気ガスの湿度を湿度センサによって検出することで、吸着材における炭化水素および水分の吸着能力の低下、すなわち吸着材の劣化を判定している。この吸着材の劣化判定は、エンジン水温が所定範囲内であり、かつ湿度センサによって検出された内燃機関の始動時の絶対湿度が所定範囲内にあるときなどに、実行条件が成立したとして、実行される。
【０００４】
また、この湿度センサのセンサ素子は、多数の細孔を有するポーラス体で構成され、排気ガス中の水分が、センサ素子を通過する際に、その細孔に入り込み、吸着されることによって、排気ガスの湿度が検出される。このように、この湿度の検出は、センサ素子が排気ガスに晒された状態で行われるので、結露による水滴や排気ガス中に含まれる燃料の未燃成分などの不純物がセンサ素子に付着し、その場合には、湿度センサによる排気ガスの湿度の検出を正しく行えず、その結果、吸着材の劣化の検出も正しく行えなくなってしまう。このため、この劣化検出装置では、センサ素子に付着した水滴などを取り除き、湿度センサの検出精度を回復させるために、センサ素子をヒータを用いて所定時間加熱するヒートクリーニングが行われている。具体的には、内燃機関の始動前には、吸気温が所定温度よりも低いときに、または、内燃機関の始動後には、アイドリングが所定時間以上継続したときに、センサ素子に結露が生じているとして、ヒータを所定時間作動させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した劣化判定装置には、以下のような点で改善の余地がある。すなわち、この劣化判定装置では、エンジン水温が所定範囲内であり、かつ始動時の絶対湿度が所定範囲内にあるときに実行条件が成立したとして、吸着材の劣化判定が実行される。このため、劣化判定の実行条件が成立したときに、センサ素子に未燃成分などの不純物が付着しているおそれがあり、そのような状態で、吸着材の劣化判定が実行されてしまう。その結果、センサ素子に付着した不純物の影響によって湿度センサの検出精度が低下し、それに伴って、劣化判定の精度を十分に得ることができないので、この点に関して改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、湿度センサのセンサ素子に付着した不純物による影響を確実に排除した状態で、吸着材の状態を、その劣化を含めて、精度良く判定することができる吸着材の状態判定装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１による発明は、排気ガスを浄化するために内燃機関１の排気系２に設けられ、排気ガス中の炭化水素および水分を吸着可能な吸着材１１の状態を判定するための吸着材の状態判定装置であって、排気系２の吸着材１１の近傍に設けられ、排気ガスの湿度を検出する湿度センサ２１と、湿度センサ２１のセンサ素子２１ａに付着した不純物を除去するクリーニングを行うためのクリーニング動作を実行するクリーニング実行手段（ヒータ２３）と、クリーニング動作によるクリーニングが完了しているか否かを判定するクリーニング完了判定手段（ＥＣＵ３０）と、クリーニング完了判定手段によりクリーニングが完了していると判定されたときに、湿度センサ２１により検出された排気ガスの湿度に応じて吸着材１１の状態を判定する吸着材状態判定手段（ＥＣＵ３０）と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この吸着材の状態判定装置によれば、クリーニング実行手段によって、センサ素子に付着した不純物を除去するクリーニングを行うためのクリーニング動作を実行し、このクリーニングがクリーニング完了判定手段により完了していると判定されたときに、湿度センサにより検出された排気ガスの湿度に応じて、吸着材状態判定手段が吸着材の状態を判定する。このため、センサ素子に不純物が付着していない状態で検出された排気ガスの湿度を用いて状態判定を行うことができ、したがって、不純物による影響を確実に排除しながら、吸着材の状態を精度良く判定することができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１の吸着材の状態判定装置において、吸着材１１が吸着した炭化水素および水分を脱離する脱離処理が完了しているか否かを判定する脱離処理完了判定手段（ＥＣＵ３０、ステップ５４、ステップ１０２）をさらに備え、吸着材状態判定手段は、クリーニングおよび脱離処理が完了していると判定されたときに（ステップ５１および５４：ＹＥＳ、ステップ１０１および１０２：ＹＥＳ）、吸着材１１の状態判定を行うことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、吸着材が吸着した炭化水素および水分を脱離する脱離処理が完了しているか否かが判定されるとともに、この脱離処理と前述したクリーニングが完了していると判定されたときに、吸着材の状態判定を行う。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１または２の吸着材の状態判定装置において、吸着材状態判定手段（ＥＣＵ３０）は、吸着材１１の劣化を、吸着材１１の状態として判定する吸着材劣化判定手段（ＥＣＵ３０）であることを特徴とする。
【００１２】
前述したように、吸着材における炭化水素および水分の吸着能力は、互いに比例関係にあるので、湿度センサの検出湿度は、吸着材における炭化水素の実際の吸着状態、すなわち吸着材の劣化度合いに対して高い相関性を有する。したがって、本発明によれば、吸着材の劣化を、不純物による影響を確実に排除した状態で精度良く判定することができる。
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の吸着材の状態判定装置において、クリーニング実行手段は、湿度センサ２１のセンサ素子２１ａを加熱することによって不純物を除去するヒートクリーニング手段（ヒータ２３）であることを特徴とする。
この構成によれば、センサ素子を加熱するヒートクリーニングによって不純物を除去するので、センサ素子に付着した不純物、例えば水滴や燃料の未燃成分などを確実に焼却し、除去することができる。それにより、湿度センサによる排気ガス中の湿度の検出精度を良好に保つことができるので、吸着材の状態を精度良く判定できる。
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の吸着材の状態判定装置において、センサ素子２１ａ付近の雰囲気温度ＴＨＣＭを検出する雰囲気温度検出手段（雰囲気温度センサ２２）と、湿度センサ２１の雰囲気が酸化状態であるか否かを判定する雰囲気判定手段（ＥＣＵ３０、ステップ２４）と、をさらに備え、クリーニング完了判定手段は、検出された雰囲気温度ＴＨＣＭがセンサ素子２１ａに付着した不純物を除去可能な所定の温度（第２の所定温度Ｔｒｅｆ２）よりも高く、かつ湿度センサ２１の雰囲気が酸化状態である状態でのクリーニング動作の実行時間が、所定時間（所定値ＣＨＣｒｅｆ）に達したとき（ステップ２６：ＹＥＳ）に、クリーニングが完了したと判定する（ステップ２７）ことを特徴とする。
この構成によれば、検出されたセンサ素子付近の雰囲気温度がセンサ素子に付着した不純物を除去可能な所定の温度よりも高く、かつ湿度センサの雰囲気が酸化状態にある状態でのクリーニング動作の実行時間が所定時間に達したときに、クリーニングが完了したと判定する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による吸着材１１の下流側に湿度センサ２１ａを設けた吸着材の状態判定装置を適用した内燃機関１を示している。この内燃機関（以下「エンジン」という）１は、図示しない車両に搭載された、例えば４気筒４サイクルエンジンである。内燃機関１の排気系２は、排気マニホルド３を介してエンジン１に接続された排気管４を有しており、この排気管４の途中には、排気ガスを浄化するために、２つの三元触媒５、５を有する触媒装置６、および炭化水素を吸着するための炭化水素吸着装置７が設けられている。触媒装置６の２つの三元触媒５、５は、排気管４に沿って互いに隣接して配置されており、所定温度（例えば３００℃）以上になって活性化された状態で、触媒装置６を通過する排気ガス中の有害物質（ＨＣ（炭化水素）、ＣＯおよびＮＯｘ）を、酸化・還元作用によって浄化する。
【００１４】
一方、炭化水素吸着装置７は、排気管４の触媒装置６よりも下流側に配置されており、三元触媒５、５が活性化していない冷間状態でのエンジン１の始動期間（例えば、始動時から約３０〜４０秒間）に、排気ガス中の炭化水素を吸着することによって、大気中に排出される炭化水素量を低減するためのものである。図１および図２に示すように、炭化水素吸着装置７は、排気通路切替装置８を介して、触媒装置６の下流端部に連結されており、ほぼ円筒状のケース９と、このケース９の内部に配置されたバイパス排気管１０と、このバイパス排気管１０の途中に配置され、バイパス排気管１０に流入した排気ガス中の炭化水素を吸着するための円柱状の吸着材１１とを備えている。
【００１５】
図２に示すように、ケース９は、その上流端部が上下に二股に分かれており、上側の開口部９ａが、ケース９とバイパス排気管１０との間に形成された断面環状のメイン通路１２と連通する一方、下側の開口部９ｂが、バイパス排気管１０の内部スペースであるバイパス通路１３と連通している。
【００１６】
バイパス排気管１０は、その上流端部がケース９の下側の開口部９ｂの内面に、下流端部がケース９の下流端部の内面に、それぞれ気密状態で接続されている。また、バイパス排気管１０の下流端部には、長孔状の複数（例えば５個）の連通孔１０ａが、周方向に互いに等間隔で形成されており、これらの連通孔１０ａを介して、メイン通路１２およびバイパス通路１３の下流端部同士が連通している。
【００１７】
吸着材１１は、表面にゼオライトを担持した金属製のハニカムコア（図示せず）で構成され、炭化水素とともに水分を吸着する特性を有していて、バイパス通路１３に流入した排気ガスが吸着材１１の内部を通過する際に、その排気ガス中の炭化水素および水分がゼオライトに吸着される。ゼオライトは、高耐熱性を有しており、低温状態（例えば１００℃未満）のときに炭化水素を吸着し、所定温度以上（例えば１００〜２５０℃）の状態のときに、吸着した炭化水素を脱離する。そして、脱離された炭化水素は、炭化水素吸着装置７からＥＧＲ管１４および吸気管１ａを介して、エンジン１に再循環され、エンジン１で燃焼される。
【００１８】
排気通路切替装置８は、触媒装置６の下流側における排気ガスの通路を、三元触媒５の活性状態に応じて、上記メイン通路１２とバイパス通路１３とに選択的に切り替えるためのものである。この排気通路切替装置８は、ほぼ円筒状の連結管１５と、この連結管１５内に設けられた回動自在の切替バルブ１６とを有している。切替バルブ１６は、後述するＥＣＵ３０により制御される切替バルブ駆動装置１７（図１参照）によって駆動され、図２の実線位置に位置するときには、排気ガスの通路をメイン通路１２側に切り替える一方、２点鎖線位置に位置するときには、排気ガスの通路をバイパス通路１３側に切り替える。
【００１９】
また、連結管１５とエンジン１の吸気管１ａとの間には、上述したように、排気ガスの一部をエンジン１に再循環させるためのＥＧＲ管１４が連結されており、その途中にＥＧＲ制御弁１８が取り付けられている。このＥＧＲ制御弁１８をＥＣＵ３０で制御することによって、ＥＧＲの作動・停止およびＥＧＲ量が制御される。
【００２０】
以上の構成によれば、エンジン１の冷間始動直後には、排気通路切替装置８によって、排気ガスの通路がバイパス通路１３側に切り替えられ、それにより、触媒装置６を通過した排気ガスは、バイパス通路１３に導かれ、炭化水素が吸着材１１に吸着された後、大気中に排出される。その後、吸着材１１への炭化水素の吸着が完了したと判定されると、排気ガスの通路がメイン通路１２側に切り替えられることにより、排気ガスは、連結管１５を介してメイン通路１２に導かれ、大気中に排出される。また、ＥＧＲ制御弁１８が開弁してＥＧＲが作動することにより、排気ガスの一部がＥＧＲガスとして、バイパス通路１３およびＥＧＲ管１４を介して、吸気管１ａに再循環される。吸着材１１から脱離した炭化水素は、このＥＧＲガスによって吸気管１ａに送られ、エンジン１で燃焼される。
【００２１】
エンジン１の各気筒には、点火プラグ１９（１つのみ図示）が設けられており、ディストリビュータ２０を介してＥＣＵ３０に接続されている。各点火プラグ１９は、ＥＣＵ３０からの駆動信号により点火時期ＩＧＬＯＧに応じたタイミングで高電圧が加えられ、次に遮断されることによって放電し、それにより、各気筒内で混合気の点火が行われる。
【００２２】
また、炭化水素吸着装置７のケース９には、吸着材１１の下流側に、湿度センサ２１が取り付けられている。この湿度センサ２１は、例えばアルミナやチタニアなどから成るポーラス体で構成されたセンサ素子２１ａ（図２参照）を有しており、その抵抗値が、センサ素子２１ａの細孔に吸着された水分の量に応じて変化するという特性を利用して、湿度を検出するタイプのものである。そして、湿度センサ２１は、センサ素子２１ａの抵抗値ＶＲＳＴを表す検出信号をＥＣＵ３０に送る。また、センサ素子２１ａの付近には、サーミスタや白金抵抗体などで構成された雰囲気温度センサ２２が設けられており、センサ素子２１ａ付近の雰囲気温度ＴＨＣＭを検出し、その検出信号をＥＣＵ３０に送る。また、この湿度センサ２１には、センサ素子２１ａを加熱するためのヒータ２３が設けられている。このヒータ２３（クリーニング実行手段、ヒートクリーニング手段）は、加熱量が可変に構成され、ヒータ２３への通電量がＥＣＵ３０で制御されることによって、加熱量が制御される。また、排気管４の触媒装置６よりも上流側には、比例型の空燃比センサ（以下「ＬＡＦセンサ」という）２４が配置されている。このＬＡＦセンサ２４は、排気ガスの酸素濃度（空燃比）をリニアに検出し、ＥＣＵ３０に出力するものであり、その検出値ＶＬＡＦは、酸素濃度が低いほど、すなわち空燃比がリッチ側であるほど、低くなるように設定されている。
【００２３】
また、エンジン１の本体には、サーミスタなどで構成されたエンジン水温センサ２５およびクランク角センサ２６が取り付けられている。エンジン水温センサ２５は、エンジン１のシリンダブロック内を循環する冷却水の温度であるエンジン水温ＴＷを検出し、その検出信号をＥＣＵ３０に送る。一方、クランク角センサ２６は、エンジン１の図示しないクランクシャフトの回転に伴い、所定のクランク角ごとに、パルス信号であるＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号をＥＣＵ３０に出力する。また、吸気管１ａには、吸気圧センサ２７が取り付けられており、この吸気圧センサ２７は、吸気管１ａ内の絶対圧（以下「吸気管内絶対圧」という）ＰＢＡを検出し、その検出信号をＥＣＵ３０に送る。さらに、ＥＣＵ３０には、警告ランプ２８および大気温センサ２９が接続されており、この警告ランプ２８は、吸着材１１が劣化していると判定したときに点灯する。大気温センサ２９は、エンジン１や排気系２の外部の温度としての大気温度ＴＡを検出し、その検出信号をＥＣＵ３０に送る。
【００２４】
ＥＣＵ３０は、本実施形態において、クリーニング完了判定手段および吸着材状態判定手段、吸着材劣化判定手段を構成しており、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどから成るマイクロコンピュータで構成されている。上述した湿度センサ２１などのセンサからの検出信号はそれぞれ、Ｉ／ＯインターフェースでＡ／Ｄ変換や整形がなされた後、ＣＰＵに入力される。
【００２５】
ＣＰＵは、上述した各種センサで検出されたエンジンパラメータ信号に基づいて、エンジン１の運転状態を判別するとともに、その判別結果に応じ、ＴＤＣ信号の発生に同期して、燃料噴射時間Ｔｏｕｔおよび点火時期ＩＧＬＯＧを演算し、その演算結果に基づく駆動信号をインジェクタ１９およびディストリビュータ２０に出力する。また、ＣＰＵは、各種センサの検出信号に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムやテーブルなどに従って、切替バルブ駆動装置１７およびＥＧＲ制御弁１８を制御し、ヒートクリーニング（以下「ＨＣ」という）制御を実行するとともに、吸着材１１の状態判定として、その劣化判定を行う。
【００２６】
図３は、ＨＣ制御を実行するか否かを判定するＨＣ実行条件判定処理を示すフローチャートである。この処理および後述する制御処理は、所定時間（例えば１００ｍｓ）ごとに実行される。まず、ステップ１〜３（「Ｓ１」と図示。以下同じ）において、エンジン回転数ＮＥがその所定の下限値ＮＥＬＭＴＬ（例えば６５０ｒｐｍ）以上であるか否か、吸気管内絶対圧ＰＢＡがその所定の下限値ＰＢＡＬＭＴＬ（例えば１５０ｍｍＨｇ）以上であるか否か、およびエンジン水温ＴＷがその所定の下限値ＴＷＬＭＴＬ（例えば８０℃）以上であるか否かを判別する。これらの答のいずれかがＮＯのときには、ＨＣ制御の実行条件が成立していないとして、ＨＣ制御実行条件成立フラグを「０」にセットする（ステップ４）。一方、これらのステップ１〜３の答がいずれもＹＥＳのとき、すなわちエンジン回転数ＮＥ、吸気管内絶対圧ＰＢＡ、およびエンジン水温ＴＷがそれぞれの所定の範囲内にあるときには、ＨＣ制御の実行条件が成立しているとして、ＨＣ制御実行条件成立フラグを「１」にセットし（ステップ５）、本プログラムを終了する。
【００２７】
図４は、ヒータ制御処理を示すフローチャートである。まず、ステップ１１では、ＨＣ制御完了フラグＦ＿ＨＣＦＩＮが「１」であるか否かを判別する。Ｆ＿ＨＣＦＩＮ＝１、すなわちヒートクリーニングが完了しているときには、ヒータ２３への通電を停止する（ステップ１２）。ステップ１１の答がＮＯのときには、ＨＣ制御実行条件成立フラグＦ＿ＨＣＭＤが「１」であるか否かを判別する（ステップ１３）。この答がＮＯ、すなわちＨＣ制御の実行条件が成立していないときには、前記ステップ１２に進み、ヒータ２３を停止して、本プログラムを終了する。ステップ１３の答がＹＥＳのときには、雰囲気温度ＴＨＣＭが第１の所定温度Ｔｒｅｆ１よりも高いか否かを判別する（ステップ１４）。この第１の所定温度Ｔｒｅｆ１は、センサ素子２１ａに結露が生じないような結露不能な温度（例えば７０℃）に設定されている。この答がＹＥＳ、すなわち雰囲気温度ＴＨＣＭが第１の所定温度Ｔｒｅｆ１よりも高いときには、後述するＨＣ制御を行い、本プログラムを終了する（ステップ１５）。この答がＮＯ、すなわち雰囲気温度ＴＨＣＭが第１の所定温度Ｔｒｅｆ１以下のときには、センサ素子２１ａに結露が生じている可能性があるとして、これを解消するための結露解消モードでヒータ２３を作動させる（ステップ１６）。この結露解消モードでは、ヒータ２３は、ＨＣ制御の場合よりも小さな加熱量で駆動される。
【００２８】
図５は、図４のステップ１５で実行されるＨＣ制御処理を示すフローチャートである。まず、ステップ２１では、ヒータ２３への通電が行われ、センサ素子２１ａが加熱される。次に、雰囲気温度ＴＨＣＭが、前記第１の所定温度Ｔｒｅｆ１よりも高い第２の所定温度Ｔｒｅｆ２よりも高いか否かを判別する（ステップ２２）。この第２の所定温度Ｔｒｅｆ２は、それよりも高い温度であれば、センサ素子２１ａに付着した不純物をヒータ２３の加熱により焼却し、除去できるような温度（例えば３００℃）に設定されている。
【００２９】
この答がＮＯ、すなわち雰囲気温度ＴＨＣＭが第２の所定温度Ｔｒｅｆ２以下のときには、ステップ２３へ進み、ＨＣ制御完了フラグＦ＿ＨＣＦＩＮを「０」にセットし、ＨＣ制御を継続する。
【００３０】
前記ステップ２２の答がＹＥＳ、すなわち雰囲気温度ＴＨＣＭが第２の所定温度Ｔｒｅｆ２よりも高いときには、ステップ２４へ進み、目標空燃比係数ＫＣＭＤが、所定値ＫＣＭＤＬ（例えば１．０）よりも小さいか否かを判別する。この目標空燃比係数ＫＣＭＤは、エンジン回転数ＮＥおよび吸気管内絶対圧ＰＢＡなどに応じてＥＣＵ３０によって設定され、エンジン２への燃料噴射時間を算出する際に乗算される係数である。具体的には、目標空燃比が理論空燃比のときには値１．０に設定され、理論空燃比よりもリッチ側のときには１．０よりも大きな値に、リーン側のときには１．０よりも小さな値にそれぞれ設定される。
【００３１】
ステップ２４の答がＮＯで、ＫＣＭＤ≧ＫＣＭＤＬのとき、すなわちエンジン１に供給される混合気が理論空燃比またはそれよりもリッチ側に制御されていて、湿度センサ２１の雰囲気が酸化状態にないときには、前記ステップ２３へ進み、ＨＣ制御完了フラグＦ＿ＨＣＦＩＮを「０」にセットし、ＨＣ制御を継続する。
【００３２】
上記ステップ２４の答がＹＥＳで、ＫＣＭＤ＜ＫＣＭＤＬのとき、すなわち混合気の空燃比がフューエルカット状態を含めてリーン側に制御され、湿度センサ２１の雰囲気が酸化状態にあるときには、ステップ２５に進み、カウンタＣＨＣをインクリメントし、次に、ステップ２６に進み、カウンタＣＨＣのカウント値が所定値ＣＨＣｒｅｆ（例えば１０秒相当）よりも大きいか否かを判別する。この答がＮＯで、ＣＨＣ≦ＣＨＣｒｅｆのときには、前記ステップ２３を実行し、ＨＣ制御を継続する。
【００３３】
前記ステップ２６の答がＹＥＳ、すなわち雰囲気温度ＴＨＣＭが第２の所定温度Ｔｒｅｆ２よりも高く、かつ湿度センサ２１の雰囲気が酸化状態にある状態でのヒータ２３の作動時間が、所定値ＣＨＣｒｅｆに相当する所定時間に達したときには、ＨＣ制御により、センサ素子２１ａに付着した不純物が十分に焼却され、除去されたとして、ＨＣ制御が完了したことを表すためにＨＣ制御完了フラグＦ＿ＨＣＦＩＮを「１」にセットし（ステップ２７）、本プログラムを終了する。これにより、図４の前記ステップ１１の答がＹＥＳとなることで、以降、ヒータ２３への通電が停止される。
【００３４】
図６は、エンジン１の停止後に実行されるヒータ２３の制御処理を示すフローチャートである。まず、ステップ３１では、エンジン１のイグニッションスイッチがＯＦＦ状態であるか否かを判別する。この答がＮＯで、エンジン１が運転中のときには、本プログラムを終了する。この答がＹＥＳで、エンジン１が停止されているときには、ＨＣ制御完了フラグＦ＿ＨＣＦＩＮが「１」であるか否かを判別する（ステップ３２）。この答がＹＥＳで、ＨＣ制御がすでに完了しているときには、本プログラムを終了する。
【００３５】
前記ステップ３２の答がＮＯで、エンジン１の停止時に、ＨＣ制御が完了していないときには、ステップ３３以降において、エンジン１の運転中における前述したヒータ制御と同様の制御を行う。まず、ステップ３３では、雰囲気温度ＴＨＣＭが前記第１の所定温度Ｔｒｅｆ１よりも高いか否かを判別する。この答がＮＯで、雰囲気温度ＴＨＣＭ≦Ｔｒｅｆ１のときには、ステップ３４に進み、図４の前記ステップ１６と同様に、結露解消モードにより小さな加熱量でヒータ２３を作動させ、本プログラムを終了する。
【００３６】
前記ステップ３３の答がＹＥＳのときには、図５の前記ステップ２２と同様にＴＨＣＭ＞Ｔｒｅｆ２であるか否かを判別する（ステップ３５）。この答がＮＯ、センサ素子温度ＴＨＣＭが第２の所定温度Ｔｒｅｆ２以下のときには、ヒータ２３を作動させ（ステップ３６）、本プログラムを終了する。
【００３７】
前記ステップ３５の答がＹＥＳで、ＴＨＣＭ＞Ｔｒｅｆ２のときには、カウンタＣＨＣＡをインクリメントし（ステップ３７）、カウンタＣＨＣＡのカウンタ値が値ＣＨＣＡｒｅｆ（例えば１０秒相当）よりも大きいか否かを判別する（ステップ３８）。この答がＮＯ、すなわちＣＨＣＡ≦ＣＨＣＡｒｅｆのときには、ステップ３９に進み、ＨＣ制御完了フラグＦ＿ＨＣＦＩＮを「０」にセットし、ＨＣ制御を継続する。
【００３８】
前記ステップ３８の答がＹＥＳ、すなわちＣＨＣＡ＞ＣＨＣＡｒｅｆのときには、停止後におけるＨＣ制御が完了したとして、ＨＣ制御完了フラグＦ＿ＨＣＦＩＮを「１」にセットし（ステップ４０）、ヒータ２３およびＥＣＵ３０の電源を切り（ステップ４１）、本プログラムを終了する。
【００３９】
次に、図７〜図１４を参照しながら、吸着材１１の劣化判定処理について説明する。図７は、エンジン始動時に吸着材１１の劣化判定を実行するか否かを判定する処理を示している。この処理は、エンジン１の始動直後に１回のみ実行される。
【００４０】
本処理ではまず、ステップ５１において、ＨＣ制御完了フラグＦ＿ＨＣＦＩＮが「１」であるか否かを判別する。この答がＮＯ、すなわち前回のエンジン１の運転中またはその後の停止時においてＨＣ制御が完了していないときには、センサ素子２１ａに不純物が付着していることで、吸着材１１の劣化を適正に判定できないおそれがあるので、吸着材１６の劣化判定の実行条件が成立していないとして、劣化判定許可フラグＦ＿ＭＣＮＤＴＲＳを「０」にセットする（ステップ５２）とともに、ＨＣ制御完了フラグＦ＿ＨＣＦＩＮを「０」にリセットし（ステップ５３）、本プログラムを終了する。
【００４１】
上記ステップ５１の答がＹＥＳで、Ｆ＿ＨＣＦＩＮ＝１のとき、すなわち前回のエンジン１の運転中またはその後の停止時において、ＨＣ制御が完了しているときには、脱離完了フラグＦ＿ＨＣＰＧが「１」であるか否かを判別する（ステップ５４）。この脱離完了フラグＦ＿ＨＣＰＧは、吸着材１１における炭化水素の脱離処理が完了したと判定されたときに「１」にセットされるものである。この答がＮＯ、すなわち前回の運転時に脱離処理が完了していないときには、吸着材１１に炭化水素が残留していることで、吸着材１１の劣化を適正に判定できないおそれがあるので、吸着材１１の劣化判定の実行条件が成立していないとして、劣化判定許可フラグＦ＿ＭＣＮＤＴＲＳを「０」にセットする（ステップ５２）とともに、前記ステップ５３を実行し、本プログラムを終了する。
【００４２】
上記ステップ５４の答がＹＥＳで、前回の運転時に、脱離処理が完了しているときには、ステップ５５に進み、エンジン水温ＴＷがその下限値ＴＷＴＲＳＬ（例えば０℃）以上でかつ上限値ＴＷＴＲＳＨ（例えば５０℃）以下であるか否かを判別する。この答がＮＯ、すなわち始動時のエンジン水温ＴＷが、上下限値ＴＷＴＲＳＬ／Ｈで規定される所定の範囲から外れているときには、上述したＨＣ制御または脱離処理の未完了の場合と同様に、吸着材１１の劣化判定の実行条件が成立していないとして、劣化判定許可フラグＦ＿ＭＣＮＤＴＲＳを「０」にセットする（ステップ５２）とともに、前記ステップ５３を実行し、本プログラムを終了する。
【００４３】
一方、ステップ５５の答がＹＥＳで、エンジン水温ＴＷが上記所定の範囲内にあるときには、劣化判定の実行条件が成立しているとして、劣化判定許可フラグＦ＿ＭＣＮＤＴＲＳを「１」にセットする（ステップ５６）。次いで、そのときに湿度センサ２１で検出された相対湿度ＶＨＵＭＤを、その最小値ＶＨＵＭＤ＿ＭＩＮおよび前回値ＶＨＵＭＤ＿ＰＲＥの各初期値として設定する（ステップ５７，５８）。この相対湿度ＶＨＵＭＤは、湿度センサ２１で検出されたセンサ抵抗値ＶＲＳＴおよび雰囲気温度ＴＨＣＭに応じ、図８に示すテーブルから算出される。
【００４４】
このテーブルは、雰囲気温度ＴＨＣＭに対応する９つのテーブルで構成されており、各テーブルでは、センサ抵抗値ＶＲＳＴが高いほど、相対湿度ＶＨＵＭＤがより小さくなるように設定されている。また、テーブル間では、雰囲気温度ＴＨＣＭが低いほど、相対湿度ＶＨＵＭＤがより高くなるように設定されている。これらのテーブルの中から、雰囲気温度センサ２２で検出された雰囲気温度ＴＨＣＭに対応する１つが選択され、湿度センサ２１で検出されたセンサ抵抗値ＶＲＳＴに対応するテーブル値を検索することによって、相対湿度ＶＨＵＭＤが算出される。雰囲気温度ＴＨＣＭがテーブル間の値である場合には、補間計算によって、相対湿度ＶＨＵＭＤが算出される。このようにして、相対湿度ＶＨＵＭＤを求めることにより、温度補償された排気ガスの相対湿度ＶＨＵＭＤを適切に求めることができる。
【００４５】
次いで、ステップ５９に進み、エンジン水温ＴＷに応じて、図９に示す吸着材１１の劣化判定しきい値テーブル（以下「ＴＲＳＤＴテーブル」という）を検索し、後述する吸着材１１の劣化を判定するための劣化判定しきい値ＴＲＳＤＴを算出する。この劣化判定しきい値ＴＲＳＤＴは、図９に示すＴＲＳＤＴテーブルでは、エンジン水温ＴＷが第１所定温度ｔｗ１（例えば０℃）を下回るときには第１所定値ｔｒｓｄｔ１に、またエンジン水温ＴＷが、第１所定温度ｔｗ１よりも高い第２所定温度ｔｗ２（例えば４０℃）を上回るときには第２所定値ｔｒｓｄｔ２＜ｔｒｓｄｔ１に設定されている。また、エンジン水温ＴＷが上記の範囲内（ｔｗ１≦ＴＷ≦ｔｗ２）であるときには、エンジン水温ＴＷが低いほど、劣化判定しきい値ＴＲＳＤＴは、より大きい値に設定されている。
【００４６】
このステップ５９の実行の後、前記ステップ５３を実行し、本プログラムを終了する。以上のように、本プログラムの終了時に必ずＨＣ制御完了フラグＦ＿ＨＣＦＩＮが「０」にリセットされるので、各始動時において、その直前の運転時または停止後においてＨＣが完了しているときのみ、劣化判定の実行が許可される。
【００４７】
図１０は、上記の図７の処理による判定結果に従って実行される吸着材１１の劣化判定処理を示している。この処理は、ＴＤＣ信号の発生に同期して実行される。まず、劣化判定許可フラグＦ＿ＭＣＮＤＴＲＳが「１」であるか否かを判別し（ステップ６１）、その答がＮＯで、劣化判定の実行条件が成立していないときには、そのまま本プログラムを終了する。
【００４８】
上記ステップ６１の答がＹＥＳで、劣化判定の実行条件が成立しているときには、湿度センサ２１による今回の検出値から算出された相対湿度ＶＨＵＭＤが、その前回値ＶＨＵＭＤ＿ＰＲＥよりも小さいか否かを判別する（ステップ６２）。この答がＹＥＳで、ＶＨＵＭＤ＜ＶＨＵＭＤ＿ＰＲＥのときには、そのときの相対湿度ＶＨＵＭＤを最小値ＶＨＵＭＤ＿ＭＩＮとして設定する（ステップ６３）。このように、最小値ＶＨＵＭＤ＿ＭＩＮは、相対湿度ＶＨＵＭＤが前回時よりも低下しているときに随時、更新されるので、相対湿度ＶＨＵＭＤの立上がり開始直前の最小値を表すことになる（図１４の時刻ｔ０参照）。上記ステップ６２の答がＮＯのとき、または上記ステップ６３の実行後には、ステップ６４に進み、今回の相対湿度ＶＨＵＭＤを前回値ＶＨＵＭＤ＿ＰＲＥにシフトする。
【００４９】
次いで、相対湿度ＶＨＵＭＤが、最小値ＶＨＵＭＤ＿ＭＩＮと所定の立上がり判定値ＶＨＵＭＤ＿ＪＵＤ（例えば１０％）との和よりも大きいか否かを判別し（ステップ６５）、その答がＮＯのときには、相対湿度ＶＨＵＭＤがまだ十分に立ち上がっていないとして、立上がり確定フラグＦ＿ＨＵＭＬ２Ｈを「０」にセットし（ステップ６６）、本プログラムを終了する。
【００５０】
一方、上記ステップ６５の答がＹＥＳで、ＶＨＵＭＤ＞ＶＨＵＭＤ＿ＭＩＮ＋ＶＨＵＭＤ＿ＪＵＤが成立したとき、すなわち相対湿度ＶＨＵＭＤが、最小値ＶＨＵＭＤ＿ＭＩＮから立上がり判定値ＶＨＵＭＤ＿ＪＵＤを上回って上昇したとき（図１４の時刻ｔ１）には、相対湿度ＶＨＵＭＤが十分に立ち上がり、安定的に上昇する状態になったとして、立上がり確定フラグＦ＿ＨＵＭＬ２Ｈを「１」にセットする（ステップ６７）。
【００５１】
次いで、ステップ６８に進み、熱量積算値ＳＵＭ＿Ｑが、図７の前記ステップ５９で算出した劣化判定しきい値ＴＲＳＤＴよりも小さいか否かを判別する。この熱量積算値ＳＵＭ＿Ｑは、エンジン１の始動後に排気系２に与えられた熱量の積算値を表すものであり、次のようにして算出される。
【００５２】
図１１は、熱量積算値ＳＵＭ＿Ｑの算出処理を示している。この処理は、ＴＤＣ信号の発生に同期して実行される。なお、この熱量積算値ＳＵＭ＿Ｑは、エンジン１の始動時に、イグニッションスイッチがＯＮされたときに、値０にリセットされる。
【００５３】
本処理ではまず、気筒ごとのインジェクタ１ｂの燃料噴射時間Ｔｏｕｔを読み込むとともに（ステップ８１）、熱量補正係数＃ＫＱＲＴＤを算出する（ステップ８２）。図１２に示すように、このステップ８２における熱量補正係数＃ＫＱＲＴＤの算出処理では、まず、点火時期の急速暖機リタード量ＩＧＦＰＩに応じ、図１３に一例を示すテーブルを検索し（ステップ９１）、検索値を熱量補正係数＃ＫＱＲＴＤとしてセットする（ステップ９２）。この急速暖機リタード量ＩＧＦＰＩは、エンジン１の始動時に、三元触媒５、５を活性化するための急速暖機制御を実行する場合に、値０よりも大きな値に設定され、基本点火時期から減算されるものである。図１３に示すように、熱量補正係数＃ＫＱＲＴＤは、急速暖機リタード量ＩＧＦＰＩが０のとき、すなわち急速暖機制御を実行しないときには、値１．０に設定されるとともに、急速暖機リタード量ＩＧＦＰＩの４つの格子点に対して、急速暖機リタード量ＩＧＦＰＩが大きいほど、より大きな値となるように設定されている。これは、急速暖機リタード量ＩＧＦＰＩが大きいほど、各気筒で発生する熱量の排気系２への放熱割合が増大し、排気ガスの温度が高くなるからである。
【００５４】
次いで、図１１に戻り、前記ステップ８２に続くステップ８３では、ステップ８１で読み込んだ燃料噴射時間Ｔｏｕｔとステップ８２で算出した熱量補正係数＃ＫＱＲＴＤとの積を、熱量積算値ＳＵＭ＿Ｑの前回値に加算し、今回の熱量積算値ＳＵＭ＿Ｑとしてセットする。
【００５５】
このようにして求められた熱量積算値ＳＵＭ＿Ｑは、エンジン１が始動時から排気系２に与えた熱量を表し、したがって、熱量積算値ＳＵＭ＿Ｑが大きいほど、吸着材１１に与えた熱量が多いことを表す。一方、吸着材１１の吸着能力は、その温度が低いときには高く、温度が上昇するのに伴って、低下する傾向があり、温度がある程度上昇したときに、相対湿度ＶＨＵＭＤの立上がりが生じる。したがって、図１０の上記ステップ６８の答がＹＥＳ、すなわちＳＵＭ＿Ｑ＜ＴＲＳＤＴのときには、相対湿度ＶＨＵＭＤを立ち上がらせるのに十分な熱量が吸着材１１に与えられていないにもかかわらず、相対湿度ＶＨＵＮＤが早く立ち上がったとして、吸着材１１が劣化していると判定し、そのことを表すために、劣化フラグＦ＿ＴＲＳＤＴを「１」にセットする（ステップ６９）。
【００５６】
一方、ステップ６８の答がＮＯ、すなわちＳＵＭ＿Ｑ≧ＴＲＳＤＴのときには、吸着材１１に十分な熱量が与えられた後に初めて、相対湿度ＶＨＵＭＤが立ち上がったとして、吸着材１１が劣化していないと判定し、劣化フラグＦ＿ＴＲＳＤＴを「０」にセットする（ステップ７０）。
【００５７】
ステップ６９または７０に続くステップ７１では、吸着材１１の劣化判定が終了したことを受けて、劣化判定許可フラグＦ＿ＭＣＮＤＴＲＳを「０」にリセットし、本プログラムを終了する。
【００５８】
以上詳述したように、本実施形態によれば、ヒータ２３によってセンサ素子２１ａを加熱するＨＣ制御が完了していることを条件として、湿度センサ２１によって検出された排気ガスの湿度に応じて、吸着材１１の劣化判定を実行する。このため、センサ素子２１ａに不純物が付着していない状態で検出された排気ガスの湿度を用いて劣化判定を行うことができ、したがって、不純物による影響を確実に排除しながら、吸着材１１の劣化を精度良く判定することができる。
【００５９】
図１５は、エンジン停止後の吸着材１１の劣化判定処理を示している。この劣化判定は、次のような趣旨に基づくものである。すなわち、エンジン１が停止した後には、吸着材１１の温度が次第に低下するのに伴い、吸着材１１が水分を吸着するようになり、吸着が進行することで、その近傍の湿度は、ほぼ一定の状態となる。また、この一定状態での湿度は、吸着材１１の劣化度合いを反映しており、具体的には、劣化度合いが大きいと、吸着材１１による水分の吸着能力が低いので、その値は、正常な状態の吸着材１１が示す値よりも大きな値を示す傾向にある。したがって、この一定状態での湿度を湿度センサ２１によって検出することで、劣化判定を行うことができる。また、このように、一定状態での湿度を検出し、その検出結果を用いて劣化判定を実行するので、比較的応答性の低い安価な湿度センサ２１を適用できる。
【００６０】
この劣化判定処理は、具体的には、図示しないオフタイマで、エンジン停止から所定時間（例えば２時間）後にＥＣＵ３０が再起動されることによって、実行されるとともに、湿度センサ２１によって検出された相対湿度ＶＨＵＭＤに基づいて、吸着材１１の劣化を判定するものである。まず、ステップ１０１では、ＨＣ制御完了フラグＦ＿ＨＣＦＩＮが「１」であるか否かを判別する。この答がＮＯ、すなわち前回のエンジン１の運転中またはその後の停止時においてＨＣ制御が完了していないときには、センサ素子２１ａに不純物が付着していることで、吸着材１１の劣化を適正に判定できないおそれがあるので、劣化判定は行わず、そのまま本プログラムを終了する。
【００６１】
前記ステップ１０１の答がＹＥＳ、すなわち前回のエンジン１の運転中またはその後の停止時においてＨＣ制御が完了しているときには、脱離完了フラグＦ＿ＨＣＰＧが「１」であるか否かを判別する（ステップ１０２）。この答がＮＯで、前回の運転時に脱離処理が完了していないときには、吸着材１１に炭化水素が残留していることで、吸着材１１の劣化を適正に判定できないおそれがあるので、本プログラムを終了する。
【００６２】
前記ステップ１０２の答がＹＥＳで、前回の運転時に脱離処理が完了しているときには、劣化判定許可フラグＦ＿ＭＣＮＤが「１」であるか否かを判別する（ステップ１０３）。この劣化判定許可フラグＦ＿ＭＣＮＤは、エンジン１の運転中に、エンジン水温ＴＷが所定値（例えば８５℃）よりも大きく、すなわち吸着材１１が吸着した炭化水素を脱離可能な温度まで上昇しており、かつ目標空燃比係数ＫＣＭＤが理論空燃比近傍の所定範囲内にある状態が、所定時間以上継続したときに、吸着材１１の劣化判定を適正に行うことができるとして、「１」にセットされるものである。したがって、このステップ１０３の答がＮＯで、Ｆ＿ＭＣＮＤ＝０のときには、本プログラムを終了する。
【００６３】
前記ステップ１０３の答がＹＥＳで、Ｆ＿ＭＣＮＤ＝１のときには、エンジン水温ＴＷから大気温センサ２９によって検出された大気温度ＴＡを減算した値が、所定値ＤＴよりも大きいか否かを判別する（ステップ１０４）。この答がＹＥＳで、ＴＷ−ＴＡ＜ＤＴのときには、エンジン水温ＴＷが大気温度ＴＡとほぼ等しい温度まで低下し、すなわち吸着材１１の温度が大気温度ＴＡとほぼ等しい温度まで十分に低下しており、吸着材１１の近傍の湿度がほぼ一定状態になっているとして、エンジン水温ＴＷに応じ、図示しないテーブルを検索し、吸着材１１の劣化を判定するための判定値ＶＨＵＭＤ＿ＪＵＤ０を算出する（ステップ１０５）。この判定値ＶＨＵＭＤ＿ＪＵＤ０は、エンジン水温ＴＷが低いほど、小さくなるように設定されている。
【００６４】
次のステップ１０６では、湿度センサ２１によって検出された相対湿度ＶＨＵＭＤが判定値ＶＨＵＭＤ＿ＪＵＤ０以下であるか否かを判別する。この答がＹＥＳで、ＶＨＵＭＤ≦ＶＨＵＭＤ＿ＪＵＤ０のときには、吸着材１１による水分の吸着能力が高く、吸着材１１が劣化していないと判定し、そのことを表すために、劣化フラグＦ＿ＴＲＳＤＴを「０」にセットし（ステップ１０７）、本プログラムを終了する。
【００６５】
前記ステップ１０６の答がＮＯ、すなわちＶＨＵＭＤ＞ＶＨＵＭＤ＿ＪＵＤ０のときには、吸着材１１による水分の吸着能力が低いとして、吸着材１１が劣化していると判定し、劣化フラグＦ＿ＴＲＳＤＴを「１」にセットし、（ステップ１０８）、本プログラムを終了する。
【００６６】
一方、前記ステップ１０４の答がＮＯで、ＴＷ−ＴＡ≧ＤＴのとき、すなわち吸着材１１の温度が大気温度ＴＡとほぼ等しい温度まで低下していないときには、相対湿度ＶＨＵＭＤが劣化判定に適した一定状態になっていないとして、劣化判定処理の実行回数を表すカウンタＣ＿ＤＯＮＥをインクリメントし（ステップ１０９）、カウンタＣ＿ＤＯＮＥの値が上限値Ｎ以下であるか否かを判別する（ステップ１１０）。このカウンタＣ＿ＤＯＮＥは、エンジン１の運転停止時に「０」に初期化されるとともに、エンジン停止中では保持されるものである。
【００６７】
前記ステップ１１０の答がＹＥＳで、Ｃ＿ＤＯＮＥ≦Ｎのときには、エンジン停止から所定時間後にＥＣＵ３０を再起動させるのに用いた前述のオフタイマの設定時間を、上記所定時間よりも短い第１所定時間Δｔ（例えば３０分）に設定し直し（ステップ１１１）、本プログラムを終了する。これにより、この処理は、一旦中断され、第１所定時間Δｔの経過後、再度ＥＣＵ３０が起動されることによって再開される。そして、再開された後の処理において、前記ステップ１０４の答がＹＥＳとなったときには、それに応じて、前記ステップ１０５以降が実行され、劣化判定が実行される。
【００６８】
一方、再開後の処理においても、前記ステップ１０４の答がＮＯで、かつ前記ステップ１１０の答がＮＯとなったとき、すなわちエンジン停止後、上記所定時間からさらに上限値Ｎに対応する時間が経過しても、エンジン水温ＴＷが大気温度ＴＡに収束しないときには、吸着材１１の劣化を適正に判定することができないとして、本プログラムを終了する。
【００６９】
以上詳述したように、このエンジン停止後の吸着材１１の劣化判定処理によれば、吸着材１１近傍の湿度が一定状態であるときに検出された相対湿度ＶＨＵＭＤを用いて劣化を判定するので、比較的応答性の低い、安価な湿度センサ２１を用いることができる。また、図１０に示したエンジン運転中の吸着材１１の劣化判定処理と同様に、ＨＣ制御が完了していることを条件として、湿度センサ２１によって検出された吸着材１１近傍の湿度に応じ、吸着材１１の劣化判定を実行する。したがって、エンジン停止後においても、湿度センサ２１のセンサ素子２１ａに付着した不純物による影響を確実に排除しながら、吸着材１１の劣化を精度良く判定することができる。
【００７０】
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、センサ素子２１ａに付着した不純物の除去をヒートクリーニングによって行っているが、不純物を除去できるものであれば、他の適当な手段を用いても良い。なお、実施形態では、湿度センサ２１を吸着材１１の下流側に設けたが、複数の吸着材１１を排気管４に設けるとともに、これらの間に湿度センサ２１を配置しても良い。その他、細部の構成を、本発明の趣旨の範囲内で適宜、変更することが可能である。
【００７１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の吸着材の状態判定装置によれば、湿度センサのセンサ素子に付着した不純物による影響を確実に排除した状態で、吸着材の状態を、その劣化を含めて、精度良く判定することができるなどの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による吸着材の状態判定装置を適用した内燃機関を示す構成図である。
【図２】炭化水素吸着装置を拡大して示す断面図である。
【図３】ヒートクリーニングの実行条件の判定を示すフローチャートである。
【図４】ヒータの制御処理を示すフローチャートである。
【図５】ヒートクリーニングの制御処理を示すフローチャートである。
【図６】内燃機関の停止時におけるヒータの制御処理を示すフローチャートである。
【図７】吸着材の劣化判定の実行判断処理を示すフローチャートである。
【図８】雰囲気温度ＴＨＣＭおよびセンサ抵抗値ＶＲＳＴに応じて、相対湿度ＶＨＵＭＤを算出するためのテーブルを示す。
【図９】エンジン始動時のエンジン水温ＴＷと吸着材の劣化判定しきい値ＴＲＳＤＴとの関係を示す劣化判定しきい値テーブルである。
【図１０】吸着材の劣化判定処理を示すフローチャートである。
【図１１】排気系に与えられた熱量積算値ＳＵＭ＿Ｑの算出処理を示すフローチャートである。
【図１２】熱量補正係数＃ＫＱＲＴＤの算出処理を示すフローチャートである。
【図１３】点火時期の急速暖機リタード量ＩＧＦＰＩと熱量補正項＃ＫＱＲＴＤとの関係を示すテーブルである。
【図１４】湿度センサで検出した相対湿度ＶＨＵＭＤおよび熱量積算値ＳＵＭ＿Ｑのエンジン始動時からの推移の一例を示すタイムチャートである。
【図１５】エンジン停止後の吸着材の劣化判定処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１エンジン（内燃機関）
２排気系
１１吸着材
２１湿度センサ
２１ａセンサ素子
２３ヒータ（クリーニング実行手段、ヒートクリーニング手段）
３０ＥＣＵ（クリーニング完了判定手段、吸着材状態判定手段、吸着材劣化判定手段）

Claims

排気ガスを浄化するために内燃機関の排気系に設けられ、排気ガス中の炭化水素および水分を吸着可能な吸着材の状態を判定するための吸着材の状態判定装置であって、
前記排気系の前記吸着材の近傍に設けられ、排気ガスの湿度を検出する湿度センサと、
当該湿度センサのセンサ素子に付着した不純物を除去するクリーニングを行うためのクリーニング動作を実行するクリーニング実行手段と、
前記クリーニング動作による前記クリーニングが完了しているか否かを判定するクリーニング完了判定手段と、
当該クリーニング完了判定手段により前記クリーニングが完了していると判定されたときに、前記湿度センサにより検出された排気ガスの湿度に応じて前記吸着材の状態を判定する吸着材状態判定手段と、
を備えることを特徴とする吸着材の状態判定装置。
前記吸着材が吸着した炭化水素および水分を脱離する脱離処理が完了しているか否かを判定する脱離処理完了判定手段をさらに備え、
前記吸着材状態判定手段は、前記クリーニングおよび前記脱離処理が完了していると判定されたときに、前記吸着材の状態判定を行うことを特徴とする、請求項１に記載の吸着材の状態判定装置。
前記吸着材状態判定手段は、前記吸着材の状態として、前記吸着材の劣化を判定する吸着材劣化判定手段であることを特徴とする、請求項１または２に記載の吸着材の状態判定装置。
前記クリーニング実行手段は、前記湿度センサの前記センサ素子を加熱することによって不純物を除去するヒートクリーニング手段であることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の吸着材の状態判定装置。
前記センサ素子付近の雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段と、
前記湿度センサの雰囲気が酸化状態であるか否かを判定する雰囲気判定手段と、をさらに備え、
前記クリーニング完了判定手段は、前記検出された雰囲気温度が前記センサ素子に付着した不純物を除去可能な所定の温度よりも高く、かつ前記湿度センサの雰囲気が酸化状態である状態での前記クリーニング動作の実行時間が所定時間に達したときに、前記クリーニングが完了したと判定することを特徴とする、請求項４に記載の吸着材の状態判定装置。