JPWO2003023202A1 - 排ガス浄化装置の劣化状態評価装置 - Google Patents

Abstract

炭化水素吸着触媒２から成る排ガス浄化装置の下流側に湿度センサ４を設け、排ガス浄化装置の下流側及び上流側のうちの少なくとも下流側に空燃比センサ５を設ける。湿度センサ４の出力データを用いて炭化水素吸着触媒２（排ガス浄化装置）の炭化水素吸着材による炭化水素吸着能力を評価し、空燃比センサ５の出力データを用いて炭化水素吸着触媒２の触媒作用による未燃ガス浄化能力を評価し、それらの評価結果に基づいて、排ガス浄化装置の全体的な劣化状態を評価する。これにより、炭化水素吸着触媒２を備える排ガス浄化装置の全体的な劣化状態の評価を適正に行うことができる。

Description

技術分野
本発明は、炭化水素吸着触媒を含む排ガス浄化装置の劣化状態を評価する装置に関する。
背景技術
内燃機関の排気通路には、一般に、三元触媒等から構成された触媒装置が備えられ、該触媒装置により排ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の未燃ガスを触媒作用（酸化・還元作用）により浄化するようにしている。しかるに、この種の触媒装置は、内燃機関の冷間始動時のように、該触媒装置の温度が低い状態では活性化しておらず、このような状態では特に炭化水素の排出量が多くなりやすい。
このため、ゼオライト等の炭化水素吸着材と三元触媒とを複合的に備えたハイブリッド型の炭化水素吸着触媒を排ガス通路に備えたものが知られている。この炭化水素吸着触媒は、例えば、ハニカム構造の担体表面に、炭化水素吸着材としてのゼオライトをコーティングし、さらに、三元触媒の構成要素としての白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属を担持させることにより構成される。尚、ゼオライト等の炭化水素吸着材は、比較的低温状態（例えば１００℃以下）では排ガス中の炭化水素を吸着する機能を有し、ある程度の温度（例えば１００〜２５０℃）以上に加熱されると、吸着した炭化水素を脱離するという作用を呈する。
一方、近年では排ガス浄化装置の交換の必要性等を把握するために、排ガス浄化装置の劣化状態を把握することが望まれており、このことは炭化水素吸着触媒を備えた排ガス浄化装置においても同様である。そして、炭化水素吸着触媒の劣化状態を評価する技術としては、従来、例えば特開平１０−１５９５４３号公報に見られるものが知られている。この技術では、炭化水素吸着触媒を備えた排ガス浄化装置の上流側及び下流側にそれぞれ温度センサが設けられ、炭化水素吸着触媒が劣化していない新品状態であるとして上流側の温度センサの検出温度から排ガス浄化装置の下流側の温度が推定される。そして、この推定温度と下流側の温度センサの検出温度との差に基づいて、炭化水素吸着触媒の劣化状態が評価される。
しかしながら、この技術は、炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着材による炭化水素の吸着能力の劣化状態を評価するものであり、排ガス浄化装置の三元触媒による浄化能力を含めて該排ガス浄化装置の全体的な劣化状態を評価するものではない。このため、例えば炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力よりも三元触媒の劣化が早期に生じたような場合には、特開平１０−１５９５４３号公報の技術により、炭化水素吸着触媒の劣化（交換が必要な程度の劣化）が把握された時点では、炭化水素吸着触媒の全体の本来の排ガス浄化能力は既に失われているという事態が生じることとなる。つまり、特開平１０−１５９５４３号公報のものでは、炭化水素吸着触媒を備えた排ガス浄化装置の全体的な劣化状態を適正に評価することができない。
また、排ガス浄化装置の上流側及び下流側の温度センサの検出温度が環境温度等の様々の要因の影響を受け易いため、炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着材の劣化状態を精度よく評価することも困難である。さらに、排ガス浄化装置の上流側及び下流側の両者に温度センサが必要となるため、コスト的にも不利である。
尚、三元触媒等からなる触媒装置の劣化状態を評価する技術は種々の技術が公知となっている（例えば本願出願人による特開平８−１４４７４４号公報や、特開２００１−１８２５２８号公報、ＰＣＴ国際公開公報ＷＯ／０１／４６５６９／Ａ１等）。これらの技術は、基本的には、触媒装置の下流側に備えた酸素濃度センサ等の空燃比センサ、あるいは触媒装置の下流側及び上流側の両者に備えた空燃比センサの出力データを用いて触媒装置の劣化状態（触媒による未燃ガスの浄化能力の劣化状態）を評価するものである。
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、炭化水素吸着触媒を備える排ガス浄化装置の全体的な劣化状態の評価を適正に行うことができる劣化状態評価装置を提供することを目的とするものである。
発明の開示
本願発明者等の知見によれば、炭化水素吸着触媒の構成要素の一つであるゼオライト等の炭化水素吸着材は、炭化水素だけでなく排ガス中の水分も吸着する性質を有する。そして、その水分の吸着能力（吸着可能な最大の水分量）は、炭化水素の吸着能力（吸着可能な最大の炭化水素量）と高い相関性を有し、炭化水素吸着材の劣化の進行に伴い、水分の吸着能力と炭化水素の吸着能力とは同じように低下する。そして、例えば炭化水素吸着触媒の下流側に湿度センサを設けたとき、その湿度センサの出力が表す湿度（検出湿度）、すなわち炭化水素吸着触媒の下流側の湿度は、本願発明者等の知見によれば、内燃機関の運転開始後、次のように推移する。すなわち、内燃機関の運転開始直後は、排ガス中に含まれる水分が炭化水素吸着材により吸着されることで、基本的には炭化水素吸着触媒の下流側の湿度は低湿度側で大略一定レベルになる。そして、炭化水素吸着材による水分の吸着が進行して、その吸着が飽和すると、炭化水素吸着材が排ガス中の水分を吸着することができなくなるため、炭化水素吸着触媒の下流側の湿度は、炭化水素吸着材によって吸着されずに炭化水素吸着触媒を通過する排ガス中に含まれる水分によって高湿度側に向かって単調的に増加していく。従って、このような炭化水素吸着触媒の下流側の湿度を検出する湿度センサの出力のデータを用いることで、炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着材による水分の吸着状態、ひいては炭化水素の吸着状態を把握できる。より具体的には、炭化水素吸着触媒の下流側の湿度センサにより検出される湿度が、単調増加状態となるタイミングを該炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着材による水分の吸着が飽和したタイミングとして把握できる。このため、該炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力の劣化状態を評価することが可能となる。
また、詳細は後述するが、炭化水素吸着触媒の下流側だけでなく、上流側の湿度をも湿度センサにより検出するようにしたときには、炭化水素吸着触媒の下流側及び上流側の両者の湿度センサの出力データを用いて、炭化水素吸着材による水分の吸着状態をより正確に把握することが可能である。これは、例えば前記のように下流側の湿度センサの出力データに基づいて、炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着材による水分の吸着の飽和タイミングを把握できると同時に、上流側の湿度センサの出力データに基づいて、炭化水素吸着材による水分の吸着が実質的に開始するタイミングを把握できるからである。その結果、炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力をより好適に評価することが可能となる。
また、炭化水素吸着触媒の触媒作用による未燃ガス浄化能力の劣化状態の評価については、触媒装置の劣化状態を評価する従来の技術（触媒装置の下流側等に空燃比センサを備える技術）を用いて、炭化水素吸着触媒の未燃ガス浄化能力の劣化状態を評価することが可能である。さらに、炭化水素吸着触媒とその下流側もしくは上流側に該炭化水素吸着触媒とは別に三元触媒等からなる触媒装置を備えた場合であっても、該炭化水素吸着触媒と触媒装置とを合わせた全体的な未燃ガス浄化能力の劣化状態を上記と同様に空燃比センサを用いて評価することが可能である。尚、以下に説明する本発明を含めて、本願明細書では、“未燃ガス”という用語は、本来の意味での可燃性ガス（ＣＯ、ＨＣ等）よりも広い概念で使用しており、内燃機関の排ガス中のＮＯｘ等を含めた“浄化対象成分”（浄化の対象とするガス成分）を総称的に意味するものとして使用される。
本発明の排ガス浄化装置の劣化状態評価装置は、上述した事項を考慮してなされたものであり、前記の目的を達成するための基本的発明として４種類の態様がある。その第１の態様と第２の態様とは、内燃機関の排気通路に設けられ、該排気通路を流れる排ガス中の炭化水素を吸着する機能と該排ガス中の未燃ガスを触媒作用により浄化する機能とを有する炭化水素吸着触媒から成る排ガス浄化装置の劣化状態を評価する装置である。そして、本発明の第１の態様は、前記炭化水素吸着触媒の下流側に設けられ、前記排ガスの湿度に応じた出力を発生する湿度センサと、前記炭化水素吸着触媒の上流側及び下流側のうちの少なくとも下流側に設けられ、前記排ガスの空燃比に応じた出力を発生する空燃比センサと、前記湿度センサの出力データを用いて前記炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力を評価する吸着能力評価手段と、前記空燃比センサの出力データを用いて前記炭化水素吸着触媒の未燃ガス浄化能力を評価する浄化能力評価手段とを備え、該吸着能力評価手段及び浄化能力評価手段の両者の評価結果に基づいて、前記排ガス浄化装置の劣化状態を評価するようにしたことを特徴とするものである（第１発明）。
また、第２の態様は、前記炭化水素吸着触媒の下流側及び上流側にそれぞれ設けられ、前記排ガスの湿度に応じた出力をそれぞれ発生する下流側湿度センサ及び上流側湿度センサと、前記炭化水素吸着触媒の上流側及び下流側のうちの少なくとも下流側に設けられ、前記排ガスの空燃比に応じた出力を発生する空燃比センサと、前記上流側湿度センサ及び下流側湿度センサの出力データを用いて前記炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力を評価する吸着能力評価手段と、前記空燃比センサの出力データを用いて前記炭化水素吸着触媒の未燃ガス浄化能力を評価する浄化能力評価手段とを備え、該吸着能力評価手段及び浄化能力評価手段の両者の評価結果に基づいて、前記排ガス浄化装置の劣化状態を評価するようにしたことを特徴とするものである（第２発明）。
前記本発明の第１の態様（第１発明）によれば、炭化水素吸着触媒からなる排ガス浄化装置の下流側に湿度センサを設けることで、前述のように該湿度センサの出力データを用いて、炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着材による水分の吸着状態、ひいては炭化水素の吸着状態を把握することができるため、前記吸着能力評価手段により該湿度センサの出力データを用いて炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力を評価することができる。また、前記第２の態様（第２発明）によれば、炭化水素吸着触媒からなる排ガス浄化装置の下流側及び上流側にそれぞれ湿度センサを設けることで、それらの上流側及び下流側湿度センサの出力データを用いて、炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着材による水分の吸着状態、ひいては炭化水素の吸着状態をより正確に把握することができるため、前記吸着能力評価手段により該湿度センサの出力データを用いて炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力をより好適に評価することができる。
さらに、本発明の第１及び第２の態様（第１及び第２発明）では、いずれの態様でも、炭化水素吸着触媒の少なくとも下流側に空燃比センサを備えることで、該空燃比センサの出力データを用いて、炭化水素吸着触媒の触媒作用による未燃ガス浄化能力を前記浄化能力評価手段により評価することができる。そして、本発明の第１及び第２の態様は、これらの評価手段の両者の評価結果に基づいて、排ガス浄化装置の劣化状態を評価するので、炭化水素吸着触媒からなる排ガス浄化装置の全体的な劣化状態を適正に評価することができる。
この場合、例えば、排ガス浄化装置の所定の劣化状態（例えば排ガス浄化装置又はその炭化水素吸着触媒の交換が必要な程度の劣化状態）を検知する場合には、炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力と未燃ガス浄化能力とのいずれかの能力があらかじめ定めた所定度合いの低下を生じたときに、排ガス浄化装置の全体が劣化したと判断するようにすればよい。
より具体的には、前記第１あるいは第２発明において、例えば前記吸着能力評価手段が、前記炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力を高低２段階に分類して評価する手段であると共に、前記浄化能力評価手段は、前記炭化水素吸着触媒の未燃ガス浄化能力を高低２段階に分類して評価する手段であるときには、前記吸着能力評価手段により炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力が高いと評価され、且つ前記浄化能力評価手段により炭化水素吸着触媒の未燃ガス浄化能力が高いと評価された場合には、前記排ガス浄化装置が劣化していないと判断し、炭化水素吸着能力及び未燃ガス浄化能力のいずれか一方が低いと評価された場合に、前記排ガス浄化装置が劣化していると判断する（第９発明）。これにより、炭化水素吸着能力及び未燃ガス浄化能力のいずれか一方が劣化すれば、排ガス浄化装置が劣化していると判断される。従って、排ガス浄化装置が劣化していると判断される前に、炭化水素吸着能力及び未燃ガス浄化能力のいずれか一方が既に劣化していたような事態が発生するのを防止できる。
次に、本発明の排ガス浄化装置の劣化状態の評価装置の第３及び第４の態様は、内燃機関の排気通路に設けられ、該排気通路を流れる排ガス中の炭化水素を吸着する機能と該排ガス中の未燃ガスを触媒作用による浄化する機能とを有する炭化水素吸着触媒と、該炭化水素吸着触媒とは独立して前記排気通路に設けられ、未燃ガスを触媒作用により浄化する触媒装置とを備えた排ガス浄化装置の劣化状態を評価する装置である。そして、本発明の第３の態様は、前記炭化水素吸着触媒の下流側に設けられ、前記排ガスの湿度に応じた出力を発生する湿度センサと、前記排ガス浄化装置の上流側及び下流側のうちの少なくとも下流側に設けられ、前記排ガスの空燃比に応じた出力を発生する空燃比センサと、前記湿度センサの出力データを用いて前記炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力を評価する吸着能力評価手段と、前記空燃比センサの出力データを用いて前記排ガス浄化装置の全体の未燃ガス浄化能力を評価する浄化能力評価手段とを備え、該吸着能力評価手段及び浄化能力評価手段の両者の評価結果に基づいて該排ガス浄化装置の劣化状態を評価するようにしたことを特徴とするものである（第３発明）。
また、本発明の第４の態様は、前記炭化水素吸着触媒の下流側及び上流側にそれぞれ設けられ、前記排ガスの湿度に応じた出力をそれぞれ発生する下流側湿度センサ及び上流側湿度センサと、前記排ガス浄化装置の上流側及び下流側のうちの少なくとも下流側に設けられ、前記排ガスの空燃比に応じた出力を発生する空燃比センサと、前記湿度センサの出力データを用いて前記炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力を評価する吸着能力評価手段と、前記空燃比センサの出力データを用いて前記排ガス浄化装置の全体の未燃ガス浄化能力を評価する浄化能力評価手段とを備え、該吸着能力評価手段及び浄化能力評価手段の両者の評価結果に基づいて前記排ガス浄化装置の劣化状態を評価するようにしたことを特徴とするものである（第４発明）。
前記本発明の第３及び第４の態様（第３及び第４発明）では、排ガス浄化装置は、炭化水素吸着触媒と触媒装置とをそれぞれ独立に備えるものであり、触媒装置は、炭化水素吸着触媒の例えば上流側、あるいは下流側に配置されることとなる。そして、本発明の第３の態様（第３発明）では、炭化水素吸着触媒の下流側（触媒装置が炭化水素吸着触媒の下流側にある場合には、炭化水素吸着触媒とその下流側の触媒装置との間の箇所）に湿度センサを設けることで、該湿度センサの出力データを用いて、炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着材による水分の吸着状態、ひいては炭化水素の吸着状態を把握することができるため、前記吸着能力評価手段により該湿度センサの出力データを用いて炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力を評価することができる。また、本発明の第４の態様（第４発明）では、炭化水素吸着触媒の下流側（触媒装置が炭化水素吸着触媒の下流側にある場合には、炭化水素吸着触媒とその下流側の触媒装置との間の箇所）に下流側湿度センサを設けると共に、炭化水素吸着触媒の上流側（触媒装置が炭化水素吸着触媒の上流側にある場合には、炭化水素吸着材とその上流側の触媒装置との間の箇所）に上流側湿度センサを設けることで、炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着材による水分の吸着状態、ひいては炭化水素の吸着状態をより正確に把握することができるため、前記吸着能力評価手段により該湿度センサの出力データを用いて炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力をより好適に評価することができる。
また、本発明の第３及び第４の態様のいずれの態様でも、排ガス浄化装置の全体の少なくとも下流側に空燃比センサを備えることで、該空燃比センサの出力データを用いて、炭化水素吸着触媒の触媒作用による未燃ガス浄化能力と触媒装置による未燃ガス浄化能力とを合わせた排ガス浄化装置の全体的な未燃ガス浄化能力を前記浄化能力評価手段により評価することができる。そして、本発明の第３及び第４の態様は、前記第１及び第２の態様と同様、これらの評価手段の両者の評価結果に基づいて、排ガス浄化装置の劣化状態を評価するので、炭化水素吸着触媒と触媒装置とを備えた排ガス浄化装置の全体的な劣化状態を適正に評価することができる。
この場合、例えば、排ガス浄化装置の所定の劣化状態（例えば排ガス浄化装置又はその炭化水素吸着触媒の交換が必要な程度の劣化状態）を検知する場合には、前記第１あるいは第２の態様と同様、炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力と排ガス浄化装置の全体の未燃ガス浄化能力とのいずれかの能力があらかじめ定めた所定度合いの低下を生じたときに、排ガス浄化装置の全体が劣化したと判断するようにすればよい。
より具体的には、前記第３あるいは第４発明において、例えば前記吸着能力評価手段が、前記炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力を高低２段階に分類して評価する手段であると共に、前記浄化能力評価手段は、前記排ガス浄化装置の全体の未燃ガス浄化能力を高低２段階に分類して評価する手段であるときには、前記吸着能力評価手段により炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力が高いと評価され、且つ前記浄化能力評価手段により排ガス浄化装置の全体の未燃ガス浄化能力が高いと評価された場合には、該排ガス浄化装置が劣化していないと判断し、炭化水素吸着能力及び未燃ガス浄化能力のいずれか一方が低いと評価された場合に、該排ガス浄化装置が劣化していると判断する（第１０発明）。これにより、炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力と、排ガス浄化装置の全体の未燃ガス浄化能力のいずれか一方が劣化すれば、排ガス浄化装置が劣化していると判断される。従って、排ガス浄化装置が劣化していると判断される前に、炭化水素吸着触媒とこれと独立した触媒装置とのいずれか一方が既に劣化していたような事態が発生するのを防止できる。
前述したように炭化水素吸着触媒の下流側に湿度センサを備える前記第１の態様（第１発明もしくはこれに前記第９発明を複合させたもの）あるいは第３の態様（第３発明もしくはこれに前記第１０発明を複合させたもの）では、特に、炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力の評価に関しては、前記内燃機関の運転開始時から前記炭化水素吸着触媒に前記排ガスを介して与えられた積算水分量を表す劣化評価パラメータを逐次生成する手段を備え、前記吸着能力評価手段は、前記内燃機関の運転開始後、前記湿度センサの出力を逐次監視しつつ、該湿度センサの出力データにより表される湿度が単調増加状態となるタイミングを検出し、その検出したタイミングにおける前記劣化評価パラメータの値を所定の閾値と比較することにより、前記炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力を評価することが好適である（第５発明）。
すなわち、炭化水素吸着触媒の下流の湿度センサの出力データにより表される湿度（検出湿度）は、前述したように内燃機関の運転開始後、炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着材による水分の吸着が飽和するまでは、大略一定レベルとなるが、水分の吸着の飽和後には、湿度センサによる検出湿度は単調的に増加していく。従って、該湿度センサの出力データにより表される湿度が単調増加状態となるタイミングを検出することで、炭化水素吸着触媒による水分の吸着が飽和するタイミング（このタイミングは炭化水素吸着材による炭化水素の吸着が飽和するタイミングでもある）を把握されることととなる。また、内燃機関の運転開始後、上記タイミング（以下、ここでは吸着飽和タイミングという）までに炭化水素吸着触媒に供給された積算水分量が、炭化水素吸着触媒が現在の炭化水素吸着能力で吸着可能な最大水分量に対応するものとなり、これは、炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力を表す。つまり、前記吸着飽和タイミングまでの積算水分量は、炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力の低下に伴い少なくなる。
そこで、本発明の第１及び第３の態様では、前記積算水分量を表す劣化評価パラメータを内燃機関の運転開始時から逐次生成する一方、湿度センサの出力データに基づいて上記吸着飽和タイミングを検出する。そして、この検出した吸着飽和タイミングにおける前記劣化評価パラメータの値を所定の閾値と比較することにより、炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力を評価する。これにより、該炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力を適正に評価することが可能となる。
尚、この場合、上記閾値は、内燃機関の運転開始時における炭化水素吸着触媒の温度状態に応じて設定することが好適である。
さらに、上記のように、吸着飽和タイミングを検出する第５発明では、前記吸着能力評価手段は、前記内燃機関の運転開始後、前記湿度センサの出力データにより表される湿度が極小値を採る状態を逐次検索し、該湿度が最新の極小値から所定量以上、増加した時点を前記湿度センサの出力データにより表される湿度が単調増加状態となるタイミングとして検出することが好適である（第６発明）。
すなわち、炭化水素吸着触媒の下流側の湿度センサにより検出される湿度は、内燃機関の運転開始前における排気通路内の湿度分布のばらつき等によって上下に変動することがある。このため、第６発明では、該湿度センサにより検出される湿度が極小値を採る状態を逐次検索し、該湿度が最新の極小値（最後に検索された極小値）から、所定量以上、増加した時点を前記吸着飽和タイミングとして検出する。これにより、前記単調増加状態が生じる前（吸着飽和タイミングの前）における湿度の変動の影響を補償して、該吸着飽和タイミングを適正に検出することができる。その結果、前記劣化評価パラメータに基づく炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力の評価の信頼性を高めることができる。
また、前述したように炭化水素吸着触媒の下流側及び上流側にそれぞれ下流側湿度センサ及び上流側湿度センサを備える前記第２の態様（第２発明もしくはこれに前記第１１発明を複合させたもの）あるいは第４の態様（第４発明もしくはこれに前記第１２発明を複合させたもの）では、特に、炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力の評価に関しては、前記内燃機関の運転開始後、前記上流側湿度センサの出力を逐次監視しつつ、該上流側湿度センサの出力データにより表される湿度が単調増加状態となるタイミングを検出する第１検出手段と、前記内燃機関の運転開始後、前記下流側湿度センサの出力を逐次監視しつつ、該下流側湿度センサの出力データにより表される湿度が単調増加状態となるタイミングを検出する第２検出手段と、前記第１検出手段により検出されたタイミングから、前記第２検出手段により検出されたタイミングまでに前記炭化水素吸着触媒に前記排ガスを介して与えられた積算水分量を表す劣化評価パラメータを生成する手段とを備える。そして、前記吸着能力評価手段は、前記劣化評価パラメータの値を所定の閾値と比較することにより、前記炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力を評価する（第７発明）。
すなわち、内燃機関の運転停止中に炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着材は、その周囲の水分を多少吸着するため、内燃機関の運転開始時における炭化水素吸着触媒の近傍の湿度は、該炭化水素吸着触媒の上流側を含めて比較的低湿度になっている。また、内燃機関の運転を開始しても、内燃機関で生成された水分を含んだ排ガスが炭化水素吸着触媒の入り口近傍に達するまでには多少の遅れを伴う。このため、炭化水素吸着触媒の上流側の湿度（前記上流側湿度センサの出力データにより表される湿度）は、内燃機関の運転開始直後は、比較的短い時間、低湿度になっており、その後、高湿度の排ガスが炭化水素吸着触媒の入り口近傍に達することで該炭化水素吸着触媒の上流側の湿度が低湿度側から、高湿度側に単調増加する状態に変転する。この場合、炭化水素吸着触媒の上流側の湿度が単調増加状態なるタイミングは、内燃機関の排気系の構成や炭化水素吸着触媒の上流側に備えた触媒装置による吸湿等の影響によってばらつきを生じることがある。そして、このような場合には、炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着材による実質的な排ガス中の水分の吸着の開始タイミングがばらつきを生じることとなる。このため、このような場合には、炭化水素吸着触媒による水分の吸着能力ひいては炭化水素吸着能力をより適正に評価する上では、炭化水素吸着触媒の上流側の湿度が単調増加状態となって該炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着材による実質的な水分の吸着が開始するタイミング（以下、ここでは吸着開始タイミングという）を、炭化水素吸着触媒の上流側に備えた上流側湿度センサを用いて検出し、その検出した吸着開始タイミングから、下流側湿度センサが検出する湿度が単調増加状態となる吸着飽和タイミングまでに炭化水素吸着触媒に排ガスを介して与えられた積算水分量を表すデータを劣化評価用パラメータとして取得することが好ましい。
このため、第７発明では、前記第２検出手段によって、下流側湿度センサが検出する湿度が単調増加状態となる吸着飽和タイミングを検出することに加えて、前記第１検出手段によって、上流側湿度センサが検出する湿度が単調増加状態をなる吸着開始タイミングを検出する。そして、該吸着開始タイミングから吸着飽和タイミングまでに排ガスを介して炭化水素吸着触媒に与えられた積算水分量を表す劣化評価パラメータを求め、この劣化評価パラメータの値を所定の閾値と比較することにより、前記炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力を評価する。このようにすることにより、吸着開始タイミングのばらつきが生じても、上記劣化評価パラメータは、炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着材が吸着可能な水分量を表すものとしてのとしての信頼性が高まる。その結果、該劣化評価パラメータに基づいて、炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力をより高い信頼性で適正に評価することが可能となる。
さらに、上記のように吸着開始タイミング及び吸着飽和タイミングを検出する第７発明においては、前記第１検出手段は、前記内燃機関の運転開始後、前記上流側湿度センサの出力データにより表される湿度が極小値を採る状態を逐次検索し、該湿度が最新の極小値から第１所定量以上、増加した時点を前記上流側湿度センサの出力データにより表される湿度が単調増加状態となるタイミングとして検出し、前記第２検出手段は、前記内燃機関の運転開始後、前記下流側湿度センサの出力データにより表される湿度が極小値を採る状態を逐次検索し、該湿度が最新の極小値から第２所定量以上、増加した時点を前記下流側湿度センサの出力データにより表される湿度が単調増加状態となるタイミングとして検出することが好適である（第８発明）。
すなわち、前記第６発明に関して説明した場合と同様に、炭化水素吸着触媒の下流側の湿度センサ及び上流側の湿度センサによりそれぞれ検出される湿度は、内燃機関の運転開始前における排気通路内の湿度分布のばらつき等によって上下に変動することがある。このため、第８発明では、第２検出手段は、前記第６発明と同様、下流側湿度センサにより検出される湿度が極小値を採る状態を逐次検索し、該湿度が最新の極小値（最後に検索された極小値）から、第２所定量以上、増加した時点を前記吸着飽和タイミングとして検出する。同様に、前記第１検出手段は、上流側湿度センサにより検出される湿度が極小値を採る状態を逐次検索し、該湿度が最新の極小値（最後に検索された極小値）から、第１所定量以上、増加した時点を前記吸着開始タイミングとして検出する。これにより、炭化水素吸着触媒の下流側の湿度の吸着飽和タイミングの前における変動の影響や、炭化水素吸着触媒の上流側の湿度の吸着開始タイミングの前における変動の影響を補償して、該吸着飽和タイミング及び吸着開始タイミングを適正に検出することができる。その結果、これらのタイミングの間の積算水分量を表す前記劣化評価パラメータに基づく炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力の評価の信頼性を高めることができる。
尚、本発明の第１および第２の態様において、前記排ガス浄化装置の未燃ガス浄化能力の評価は、触媒装置自体の劣化状態を評価する従来技術と同様に前記空燃比センサの出力データを用いて行うようにすればよい。前記した第１〜第１０発明のいずれにおいても、例えば、本願出願人によるＰＣＴ国際公開公報ＷＯ／０１／４６５６９／Ａ１に開示された技術を用いることが好適である。
この場合、本発明の第１の態様あるいは第２の態様では、前記内燃機関の運転開始後、前記炭化水素吸着触媒の下流側に設けられた前記空燃比センサの出力を所定の目標値に収束させるように該内燃機関で燃焼させる混合気の空燃比を制御する手段を備え、前記浄化能力評価手段は、該空燃比の制御が行われている際に、前記空燃比センサの出力の複数の時系列データを変数成分として有する所定の評価用線形関数の値のばらつき度合いを表すばらつき度合いパラメータを求め、その求めたばらつき度合いパラメータを所定の閾値と比較することにより、前記炭化水素吸着触媒の未燃ガス浄化能力を評価するようにすればよい。
また、本発明の第３の態様あるいは第４の態様では、前記内燃機関の運転開始後、前記排ガス浄化装置の下流側に設けられた前記空燃比センサの出力を所定の目標値に収束させるように該内燃機関で燃焼させる混合気の空燃比を制御する手段を備え、前記浄化能力評価手段は、該空燃比の制御が行われている際に、前記空燃比センサの出力の複数の時系列データを変数成分として有する所定の評価用線形関数の値のばらつき度合いを表すばらつき度合いパラメータを求め、その求めたばらつき度合いパラメータを所定の閾値と比較することにより、前記排ガス浄化装置の全体の未燃ガス浄化能力を評価するようにすればよい。
発明を実施するための最良の形態
本発明の第１実施形態を図１〜図８を参照して説明する。尚、本実施形態は、本発明の第１の態様の実施形態である。
図１は本実施形態の装置の全体的システム構成を示すブロック図であり、図中１は、自動車やハイブリッド車に搭載されるエンジン（内燃機関）である。このエンジン１が燃料及び空気の混合気の燃焼により生成する排ガスは、本発明における排ガス浄化装置としての炭化水素吸着触媒２（以下、ＨＣ吸着触媒２という）を備えた排ガス通路３を介して排出される。ここで、ＨＣ吸着触媒２は、詳細な図示は省略するが、前述したようにハニカム構造の担体にゼオライト等の炭化水素吸着材をコーティングし、さらに、三元触媒の構成要素である白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属を担持させたものである。
そして、排気通路３には、ＨＣ吸着触媒２の下流側に、湿度センサ４と空燃比センサとしての酸素濃度センサ（Ｏ_２センサ）５とが設けられている。湿度センサ４は、ＨＣ吸着触媒２を通過した排ガスの湿度（より詳しくは相対湿度）に応じた出力を発生し、Ｏ_２センサ５はＨＣ吸着触媒２を通過した排ガス中の酸素濃度に応じた出力を発生する。
この場合、本実施形態における湿度センサ４は、例えば図２に示すように、その出力電圧が湿度（相対湿度）の増加に伴い、ほぼリニアに減少していくような出力特性をもつセンサである。
また、Ｏ_２センサ５が検出する排ガス中の酸素濃度は、エンジン１で燃焼した混合気の空燃比に応じたものとなるので、Ｏ_２センサ５の出力は、別の言い方をすれば排ガスの空燃比（詳しくはその排ガスを燃焼に生成した混合気の空燃比）に応じたものとなる。この場合、Ｏ_２センサ５の出力は、例えば図３に実線ａで示すように、排ガスの空燃比が理論空燃比近傍の比較的狭い空燃比域Δに存するときに該空燃比に応じて変化するものとなる。
さらに、排気通路３には、ＨＣ吸着触媒２の上流側に、広域空燃比センサ６が設けられている。この広域空燃比センサ６は、例えば本願出願人が特開平４−３６９４７１号公報あるいは米国特許５３９１２８２にて詳細に開示した空燃比センサであり、図３に実線ｂで示すように、Ｏ_２センサ５よりも空燃比の広い領域に渡って排ガスの空燃比に応じて出力レベルがほぼリニアに変化するようなセンサである（以下、広域空燃比センサ６をＬＡＦセンサ６という）。
本実施形態の装置は、上述した構成の他、図１に示すように、エンジン１の運転制御を行うコントローラ７（以下、ＥＣＵ７という）と、ＨＣ吸着触媒２の劣化状態を評価するための処理を実行する劣化評価処理装置８と、その劣化状態の評価結果に応じた報知を行うための劣化報知器９とを備えている。ここで、前記ＥＣＵ７及び劣化評価処理装置８は、マイクロコンピュータ等により構成されたものである。また、前記劣化報知器９は、ランプやブザー、あるいは文字、図形等を表示可能な表示器などにより構成されたものである。
前記ＥＣＵ７には、前記Ｏ_２センサ５及びＬＡＦセンサ６の出力が与えられる他、図示しないセンサからエンジン１の回転数ＮＥ、機関温度ＴＷ（具体的にはエンジン１の冷却水温）等の検出データ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。そして、ＥＣＵ７は、与えられた検出データや指令信号、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（空燃比制御等）を行う。この運転制御は、エンジン１の図示しないスロットル弁機構、燃料噴射装置、点火装置、スタータモータ等を介して行われる。
この場合、ＨＣ吸着触媒２の劣化状態の評価に関連した処理として、ＥＣＵ７は、エンジン１の通常的な運転中に、前記Ｏ_２センサ５及びＬＡＦセンサ６の出力データを用いてＯ_２センサ５の出力を所定の目標値に収束させるようにエンジン１で燃焼させる混合気の空燃比を制御する処理を実行する。この空燃比制御の処理は、ＨＣ吸着触媒２の触媒作用（酸化・還元反応）による未燃ガス（ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等）の最適な浄化性能を確保するためのものである。該空燃比制御の処理は、本願出願人によるＰＣＴ国際公開公報ＷＯ／０１／４６５６９／Ａ１等にて詳細に説明されているので、ここでは、詳細な説明を省略するが、その概要は次の通りである。すなわち、Ｏ_２センサ５及びＬＡＦセンサ６の出力データや、あらかじめ定めた排気系のモデル等に基づくスライディングモード制御の処理等によりＯ_２センサ５の出力を所定の目標値に収束させるように、ＬＡＦセンサ６の箇所における排ガスの目標空燃比が逐次生成され、その目標空燃比にＬＡＦセンサ６の出力（空燃比の検出値）を収束させるように適応制御の処理等によってエンジン１の燃料噴射量が調整される。
また、ＥＣＵ７は、本発明における劣化評価パラメータを逐次求める手段としての機能を有しており、ＥＣＵ７が所謂ＴＤＣに同期したタイミング（エンジン１の回転速度に同期したタイミング）で逐次生成するエンジン１の燃料噴射量の指令値をエンジン１の運転開始時から逐次積算（累積加算）してなる積算値を、エンジン１の運転開始時からＨＣ吸着触媒２に与えた積算水分量を表す劣化評価パラメータとして逐次求める処理を実行する。すなわち、エンジン１に供給される燃料の量と、その燃料及び空気の混合気の燃焼により排ガス中に含まれる水分の量との間にはほぼ一定の相関関係があり、エンジン１の運転開始時からＨＣ吸着触媒２に排ガスを介して与えられる積算水分量は、燃料噴射量の指令値の積算値に応じたものとなる。このため、本実施形態では、燃料噴射量の指令値の積算値（以下、積算燃料噴射量Σｔｃｙｌと称する）を劣化評価パラメータとしてＥＣＵ７により算出するようにしている。尚、積算水分量を表す劣化評価パラメータとしては、燃料噴射量の指令値の積算値に限らず、例えばエンジン１の吸入空気量の検出値もしくは推定値の積算値を用いるようにしてもよい。また、例えばエンジン１のアイドリング状態では、エンジン１の運転開始時からの経過時間を積算水分量を表す劣化評価パラメータとして用いるようにしてもよい。
前記劣化評価処理装置８には、前記湿度センサ４及びＯ_２センサ５の出力データが与えられると共に、前記ＥＣＵ７から前記積算燃料噴射量Σｔｃｙｌのデータや、エンジン１の機関温度ＴＷのデータ等が与えられるようになっている。そして、劣化評価処理装置８は、与えられたデータやあらかじめ定められたプログラム等に基づいて、後述するようにｃＨＣ吸着触媒２の劣化状態（吸着能力）を評価する。この場合、劣化評価処理装置８は、ＨＣ吸着触媒２の劣化状態を該ＨＣ吸着触媒２の交換を要する程度に劣化が進行した状態（以下、劣化進行状態という）と、該劣化進行状態までには至らない状態（以下、未劣化状態という）とに分別して評価するようにしている。そして、該劣化評価処理装置８は、ＨＣ吸着触媒２の劣化状態が前記劣化進行状態であると判断したときに、その旨を前記劣化報知器９により報知させるようにしている。尚、劣化評価処理装置８とＥＣＵ７とは、上述したデータ（積算燃料噴射量Σｔｃｙｌ等のデータ）の他にも相互に種々のデータを授受可能としている。また、劣化評価処理装置８は、本発明における吸着能力評価手段及び浄化能力評価手段としての機能を有するものである。
次に、本実施形態の装置の作動、特に、ＨＣ吸着触媒２の劣化状態の評価に係わる作動を詳細に説明する。
エンジン１の運転を開始すべく図示しない運転スイッチをＯＮ操作すると、ＥＣＵ７及び劣化評価処理装置８が起動する。そして、ＥＣＵ７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（図示しない）を回転駆動させる。さらに、ＥＣＵ７は、図示しない燃焼噴射器を制御してエンジン１への燃料供給を行わしめると共に、図示しない点火装置を制御することで、エンジン１を始動させる。そして、ＥＣＵ７は、エンジン１の燃料供給を開始してから、前記積算燃料噴射量Σｔｃｙｌを逐次算出する。また、ＥＣＵ７は、エンジン１の運転開始後、Ｏ_２センサ５及びＬＡＦセンサ６の活性化等の所定の条件が満たされた後、前述のようにＯ_２センサ５の出力を所定の目標値に収束させるようにエンジン１の空燃比を制御する。
上述のようにエンジン１の運転が開始されると、該エンジン１の排ガスは、ＨＣ吸着触媒２を通って流れ、このとき該排ガス中のＨＣがＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着材により吸着される。従って、エンジン１の冷間始動を行った場合のように、ＨＣ吸着触媒２の触媒機能が未だ活性化していない段階であっても、大気側にＨＣが排出されるのが防止される。尚、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着材は、排ガス中のＨＣを吸着すると共に、該排ガス中の水分も吸着する。
一方、劣化評価処理装置８は、その起動後、まず、図４のフローチャートに示す処理を実行する。この処理は、エンジン１の運転開始時にのみ行われる処理である。
劣化評価処理装置８は、まず、ＥＣＵ７から与えられるエンジン１の運転開始時の機関温度ＴＷ（以下、初期機関温度ＴＷという）の検出データを、該運転開始時のＨＣ吸着触媒２の温度状態を表すデータとして取得する（ＳＴＥＰ１）。尚、このデータは、例えばＨＣ吸着触媒２もしくはその近傍の温度を検出するセンサを備えた場合には、そのセンサにより取得するようにしてもよい。
次いで、劣化評価処理装置８は、前記初期機関温度ＴＷが所定の範囲内（ＴＷＬ≦ＴＷ≦ＴＷＨ）にあるか否かを判断する（ＳＴＥＰ２）。このとき、初期機関温度ＴＷが、上記所定範囲内に無い場合には、ＨＣ吸着触媒２の後述する劣化状態の評価を禁止するために、フラグＦ／ＭＣＮＤの値が「０」に設定される（ＳＴＥＰ３）。そして、この場合には、図４のルーチン処理は終了する。このようにするのは、ＨＣ吸着触媒２の温度が過剰に低い（例えば０℃以下）場合、あるいは過剰に高い場合（例えば５０℃以上）には、特にＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力を適正に評価することが困難であるからである。
一方、ＳＴＥＰ２の判断で、初期機関温度ＴＷが上記所定範囲内の温度である場合には、劣化評価処理装置８は、ＨＣ吸着触媒２の劣化状態の評価処理を実行するために、前記フラグＦ／ＭＣＮＤの値を「１」に設定する（ＳＴＥＰ４）。さらに、劣化評価処理装置８は、湿度センサ４の現在の出力電圧ＶＲＳＴのデータを取得し（ＳＴＥＰ５）、この出力電圧ＶＲＳＴに対応する相対湿度ＶＨＵＭＤ０をエンジン１の運転開始時の初期相対湿度として求める（ＳＴＥＰ６）。この初期相対湿度ＶＨＵＭＤは、図２に示した湿度センサ４の出力特性を表すデータテーブルあるいは演算式等に基づいて、ＳＴＥＰ５で取得した出力電圧ＶＲＳＴの値から求められる。
そして、劣化評価処理装置８は、上記初期相対湿度ＶＨＵＭＤ０の値を、ＨＣ吸着触媒２の下流の湿度センサ４の箇所における湿度（相対湿度）の極小値の最新値を表すパラメータＶＨＵＭＤ／ＭＩＮ（以下、極小湿度パラメータＶＨＵＭＤ／ＭＩＮという）の値と、該相対湿度の前回値（劣化評価処理装置８が処理を行うサイクルタイム毎の前回値）を表すパラメータＶＨＵＭＤ／ＰＲＥ（以下、前回相対湿度パラメータＶＨＵＭＤ／ＰＲＥという）の値として記憶保持する（ＳＴＥＰ７）。すなわち、これらのパラメータＶＨＵＭＤ／ＭＩＮ、ＶＨＵＭＤ／ＰＲＥの値を、エンジン１の運転開始時におけるＨＣ吸着触媒２の上流側の湿度（相対湿度）としての初期相対湿度ＶＨＵＭＤ０の値で初期化する。
次いで、劣化評価処理装置８は、ＳＴＥＰ１で取得した初期機関温度ＴＷの検出データから、図５に実線で示すようにあらかじめ定められたデータテーブルにより、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力の劣化状態を評価するための吸着劣化評価用閾値ＴＲＳＤＴを求め（ＳＴＥＰ８）、図４のルーチン処理を終了する。
ここで、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着材は、その初期温度が低い程、吸着可能な水分の最大量、ひいては、吸着可能なＨＣの最大量が多くなるので、図５の実線示のデータテーブルでは、吸着劣化評価用閾値ＴＲＳＤＴは、基本的には、エンジン１の運転開始時の初期機関温度ＴＷが低い程、大きな値になるように定められている。該吸着劣化評価用閾値ＴＲＳＤＴは、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力が、該ＨＣ吸着触媒２の劣化状態を未劣化状態と判断する限界（劣化進行状態と判断する直前の状態）のＨＣ吸着能力である場合において、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着材が吸着可能な水分の最大量（これは吸着可能なＨＣの最大量に対応し、本実施形態では実際の水分量の代わりに積算燃料噴射量を代用している）に相当するものであり、あらかじめ実験等に基づいて定めらたものである。尚、図５の仮想線のデータテーブルは後述の第３実施形態に関するものである。
劣化評価処理装置８は、図４のルーチン処理をエンジン１の運転開始時に実行した後、所定のサイクルタイムで図６のフローチャートに示す処理を実行する。
すなわち、劣化評価処理装置８は、まず、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力の評価処理が完了したか否かをそれぞれ値「１」、「０」で示すフラグＦ／ＤＯＮＥの値を判断する（ＳＴＥＰ１１）。ここで、フラグＦ／ＤＯＮＥの値は、エンジン１の運転が開始される毎に「０」に初期化されるものである。このときＦ／ＤＯＮＥ＝１である場合には、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力の評価処理が完了しているので、図６のルーチン処理が終了される。
また、Ｆ／ＤＯＮＥ＝０である場合には、劣化評価処理装置８は、さらに前記フラグＦ／ＭＣＮＤの値を判断する（ＳＴＥＰ１２）。このとき、Ｆ／ＭＣＮＤ＝０である場合には、劣化評価処理装置８は、前述のようにＨＣ吸着触媒２の初期温度が該ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力を評価する上で不適切な温度状態であって、該ＨＣ吸着能力を適正に評価することができないので、図６のルーチン処理を終了する。
一方、ＳＴＥＰ１１でＦ／ＭＣＮＤ＝１であった場合には、劣化評価処理装置８は、湿度センサ４の現在の出力電圧ＶＲＳＴのデータを取得し（ＳＴＥＰ１３）、その出力電圧ＶＲＳＴに対応する現在の相対湿度ＶＨＵＭＤを求める（ＳＴＥＰ１４）。この場合、該相対湿度ＶＨＵＭＤは、図２に示した湿度センサ４の出力特性を表すデータテーブルあるいは演算式等に基づいて、ＳＴＥＰ１３で取得した出力電圧ＶＲＳＴの値から求められる。
そして、劣化評価処理装置８は、この相対湿度ＶＨＵＭＤの値と、前記前回相対湿度パラメータＶＨＵＭＤ／ＰＲＥの現在値とを比較する（ＳＴＥＰ１５）。このとき、ＶＨＵＭＤ≧ＶＨＵＭＤ／ＰＲＥである場合（相対湿度ＶＨＵＭＤの増加状態）には、劣化評価処理装置８は、前回相対湿度パラメータＶＨＵＭＤ／ＰＲＥの値を相対湿度ＶＨＵＭＤの現在値（ＳＴＥＰ１４で求めた値）に更新する（ＳＴＥＰ１７）。また、ＶＨＵＭＤ＜ＶＨＵＭＤ／ＰＲＥである場合（相対湿度ＶＨＵＭＤの減少状態）には、劣化評価処理装置８は、前記極小湿度パラメータＶＨＵＭＤ／ＭＩＮの値を、相対湿度ＶＨＵＭＤの現在値に更新した後（ＳＴＥＰ１６）、前記ＳＴＥＰ１７の処理を実行し、前回相対湿度パラメータＶＨＵＭＤ／ＰＲＥの値を更新する。
このようなＳＴＥＰ１３〜１７の処理によって、湿度センサ４により検出された相対湿度ＶＨＵＭＤが減少している状態では、極小湿度パラメータＶＨＵＭＤ／ＭＩＮの値が劣化評価処理装置８の処理のサイクルタイム毎に、逐次更新されていくこととなる。そして、極小湿度パラメータＶＨＵＭＤ／ＭＩＮの値は、相対湿度ＶＨＵＭＤが増加している状態では更新されず、この増加状態が開始する直前の相対湿度ＶＨＵＭＤの極小値（最新の極小値）に維持されることとなる。
劣化評価処理装置８は、ＳＴＥＰ１７の処理を実行した後、相対湿度ＶＨＵＭＤが単調的な増加状態になったか否かを判断するために、相対湿度ＶＨＵＭＤの現在値を、極小湿度パラメータＶＨＵＭＤ／ＭＩＮの現在値（相対湿度ＶＨＵＭＤの最新の極小値）にあらかじめ定めた所定量ＶＨＵＭＤ／ＳＫ（図７参照）を加えた値（＝ＶＨＵＭＤ／ＭＩＮ＋ＶＨＵＭＤ／ＳＫ。以下、この値を増加判断閾値という）と比較する（ＳＴＥＰ１８）。
ここで、図７を参照して、湿度センサ４の出力電圧ＶＲＳＴに基づく相対湿度ＶＨＵＭＤは、実線ｃのグラフで示すように、エンジン１の運転開始直後は、排ガス中の水分がＨＣと共にＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着材に吸着されることで、低湿度側で概ね一定のレベルになり、その後、ＨＣ吸着材による水分の吸着の飽和によって水分を含んだ排ガスがそのままＨＣ吸着触媒２を通過することで、相対湿度ＶＨＵＭＤは低湿度側から高湿度側に向かって単調的に増加する状態に変転する。そこで、本実施形態では、劣化評価処理装置８は、相対湿度ＶＨＵＭＤが、最新の極小値ＶＨＵＭＤ／ＭＩＮに若干の所定量ＶＨＵＭＤ／ＳＫを加えてなる増加判断閾値（＝ＶＨＵＭＤ／ＭＩＮ＋ＶＨＵＭＤ／ＳＫ）を超えた時点（図７の時刻ｔ１）をＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着材による水分の吸着が飽和したタイミング、すなわち、ＨＣの吸着が飽和した吸着飽和タイミングとして検出する。
前記ＳＴＥＰ１８は、この吸着飽和タイミングを検出するための判断処理であり、劣化評価処理装置８は、相対湿度ＶＨＵＭＤの現在値が前記増加判断閾値を超えていない場合（図７の時刻ｔ１よりも前の期間）には、今回のサイクルタイムにおける図６のルーチン処理を終了する。
一方、ＳＴＥＰ１８でＶＨＵＭＤ＞増加判断閾値である場合には、劣化評価処理装置８は、今回のサイクルタイムの時点（図７の時刻ｔ１）が前記吸着飽和タイミングであるとして、前記ＥＣＵ７から前記積算燃料噴射量Σｔｃｙｌの現在値のデータを取得し（ＳＴＥＰ１９）、この積算燃料噴射量Σｔｃｙｌの値をＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着材の吸着飽和タイミングにおける劣化評価パラメータＴＰＨとして記憶保持する（ＳＴＥＰ２０）。例えば、図７の例では、時刻ｔ１における積算燃料噴射量Σｔｃｙｌが吸着飽和タイミングにおける劣化評価パラメータＴＰＨとして記憶保持される。
そして、劣化評価処理装置８は、この劣化評価パラメータＴＰＨの値を、エンジン１の運転開始時に前述のように図４のＳＴＥＰ８で求めた吸着劣化評価用閾値ＴＲＳＤＴと比較する（ＳＴＥＰ２１）。このとき、ＴＰＨ＞ＴＲＳＤＴである場合には、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着材が排ガス中の水分、ひいてはＨＣを十分に吸着可能な状態であるので、劣化評価処理装置８は、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力は良好であるとしてフラグＦ／ＨＢＤＴの値を「０」に設定する（ＳＴＥＰ２２）。該フラグＦ／ＨＢＤＴは、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力が良好であるか否かをそれぞれ値「０」、「１」で示すものである。そして、劣化評価処理装置８は、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力の評価処理が完了したものとして、フラグＦ／ＤＯＮＥの値を「１」に設定し（ＳＴＥＰ２４）、図６のルーチン処理を終了する。
一方、ＳＴＥＰ２１でＴＰＨ≦ＴＲＳＤＴである場合には、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着材が吸着可能な排ガス中の水分、ひいてはＨＣの量が少ない状態となっているので、劣化評価処理装置８は、ＨＣ吸着吸着触媒２のＨＣ吸着能力が劣化しているとして、前記フラグＦ／ＨＢＤＴの値を「１」に設定する（ＳＴＥＰ２３）。そして、該劣化評価処理装置８は、前記ＳＴＥＰ２４でフラグＦ／ＤＯＮＥの値を「１」に設定し、図６のルーチン処理を終了する。以上説明した図６の処理により、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力が評価され、その能力が良好であるか否かに応じてフラグＦ／ＨＢＤＴの値が設定される。
また、劣化評価処理装置８は、前述のようにＥＣＵ７がＯ_２センサ５の出力を所定の目標値に収束させるようにエンジン１の空燃比を制御している際に、図８のフローチャートに示す処理を実行し、ＨＣ吸着触媒２の触媒作用による未燃ガス浄化能力の評価を行うと共に、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力及び未燃ガス浄化能力を合わせた全体的な劣化状態を評価する。
この処理では、劣化評価処理装置８は、まず、ＨＣ吸着触媒２の全体的な劣化状態の評価が完了したか否かをそれぞれ値「１」、「０」で示すフラグＦ／ＤＴの値を判断する（ＳＴＥＰ３１）。尚、フラグＦ／ＤＴは、エンジン１の運転開始時にその値が「０」に初期化されるものである。
このとき、Ｆ／ＤＴ＝１である場合には、ＨＣ吸着触媒２の劣化状態の評価が完了しているので、図８の処理は直ちに終了される。また、Ｆ／ＤＴ＝０である場合には、劣化評価処理装置８は、さらに、前記フラグＦ／ＤＯＮＥの値を判断する（ＳＴＥＰ３２）。このとき、Ｆ／ＤＯＮＥ＝０である場合には、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力の評価が完了していないか、もしくは、エンジン１の初期機関温度ＴＷが前記図４のＳＴＥＰ２の条件を満たさず、ＨＣ吸着能力の評価を行うことができないので、劣化評価処理装置８は、ＨＣ吸着触媒２の全体的な劣化状態の評価を行うことなく、図８の処理を終了する。
一方、ＳＴＥＰ３２でＦ／ＤＯＮＥ＝１である場合（ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力の評価が正常に完了している場合）には、劣化評価処理装置８は、Ｏ_２センサ６の出力データを用いて、ＨＣ吸着触媒２の触媒作用による未燃ガス浄化能力を評価し、該能力が良好であるか否かをそれぞれ値「０」、「１」で表すフラグＦ／ＣＡＴＤＴの値を設定する（ＳＴＥＰ３３）。このＳＴＥＰ３３で、ＨＣ吸着触媒２の未燃ガス浄化能力を評価する処理は、例えば本願出願人がＰＣＴ国際公開公報ＷＯ／０１／４６５６９／Ａ１により詳細に説明した技術（触媒装置の劣化状態を評価する技術）を用いるものであるので、ここでは詳細な説明は省略するが、その概要は次の通りである。
すなわち、Ｏ_２センサ６の出力の時系列データ（例えば現在値と１制御サイクル前の過去値）を変数成分とする所定の評価用線形関数（エンジン１の空燃比制御を行うためのスライディングモード制御用の切換関数に対応する関数）の値の二乗値が逐次求められると共に、その評価用線形関数の値の二乗値の最小二乗中心値が、ＨＣ吸着触媒２の触媒機能による未燃ガス浄化能力を評価するためのパラメータとして、逐次型の統計処理アルゴリズム（例えば逐次型最小２乗法あるいは逐次型の重み付き最小２乗法）により求められる。このようにして求められるパラメータ（上記評価用線形関数の値の二乗値の最小二乗中心値）の値は、該評価用線形関数の値のばらつき度合いを表すものであり、ＨＣ吸着触媒２の触媒機能による未燃ガス浄化能力が低下するに伴い、該パラメータの値（評価用線形関数の値のばらつき度合い）は大きくなる。そして、このパラメータの値を、あらかじめ定めた所定の閾値と比較することにより、ＨＣ吸着触媒２の未燃ガス浄化能力が良好であるか否かが判断され、それに応じて前記フラグＦ／ＣＡＴＤＴの値が設定される。
このようにしてＨＣ吸着触媒２の未燃ガス浄化能力を評価した後、劣化評価処理装置８は、ＳＴＥＰ３４〜４０において、前記フラグＦ／ＣＡＴＤＴ及びＦ／ＨＢＤＴの値に応じてＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力及び未燃ガス浄化能力の状態を判断する。さらに詳細には、Ｆ／ＣＡＴＤＴ＝０且つＦ／ＨＢＤＴ＝０である場合には、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力及び未燃ガス浄化能力の両者が良好でであると判断される（ＳＴＥＰ３７）。また、Ｆ／ＣＡＴＤＴ＝０且つＦ／ＨＢＤＴ＝１である場合には、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力が劣化していると判断される（ＳＴＥＰ３８）。また、Ｆ／ＣＡＴＤＴ＝１且つＦ／ＨＢＤＴ＝１である場合には、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力及び未燃ガス浄化能力の両者が劣化していると判断される（ＳＴＥＰ３９）。また、Ｆ／ＣＡＴＤＴ＝１且つＦ／ＨＢＤＴ＝０である場合には、ＨＣ吸着触媒２の未燃ガス浄化能力が劣化していると判断される（ＳＴＥＰ４０）。
そして、劣化評価処理装置８は、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力及び未燃ガス浄化能力の少なくともいずれか一方が劣化していると判断した場合（ＳＴＥＰ３８〜４０の場合）には、ＨＣ吸着触媒２の全体的な（総合的な）劣化状態が、前記劣化進行状態であると判断し（ＳＴＥＰ４１）、その旨を前記劣化報知器９により報知させる（ＳＴＥＰ４２）。さらに、劣化評価処理装置８は、ＨＣ吸着触媒２の全体的な劣化状態の評価が完了したとして、前記フラグＦ／ＤＴの値を「１」に設定し（ＳＴＥＰ４４）、図８の処理を終了する。
また、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力及び未燃ガス浄化能力の両者が良好であると判断した場合（ＳＴＥＰ３７の場合）には、劣化評価処理装置８は、ＨＣ吸着触媒２の全体的な（総合的な）劣化状態が前記未劣化状態であると判断する（ＳＴＥＰ４３）。そして、この場合には、劣化評価処理装置８は、前記劣化報知器９を動作させることなく、前記ＳＴＥＰ４４でフラグＦ／ＤＴの値を「１」に設定し、図８の処理を終了する。
以上説明した劣化評価処理装置８の処理によって、本実施形態における排ガス浄化装置であるＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着材によるＨＣ吸着能力と触媒作用による未燃ガス浄化能力とがそれぞれ評価される。そして、ＨＣ吸着能力及び未燃ガス浄化能力のいずれかが劣化していると判断される場合に、ＨＣ吸着触媒２の全体的な劣化状態が前記劣化進行状態であると判断される。従って、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力及び未燃ガス浄化能力のいずれかが劣化しているのに、ＨＣ吸着触媒２が未劣化状態であると判断されるようなことがなく、該ＨＣ吸着触媒２の全体的な劣化状態を適正に評価することができる。また、特に、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力の評価においては、該ＨＣ吸着触媒２の下流に備えた湿度センサ４の出力データを用いることで、前記吸着飽和タイミングを精度よく把握することができるため、その吸着飽和タイミングまでにＨＣ吸着触媒２に供給された積算水分量を表す劣化評価パラメータＴＰＨに基づいて、ＨＣ吸着能力の評価を比較的低コストで精度よく行うことができる。
次に、本発明の第２実施形態を図９を参照して説明する。本実施形態は、本発明の第３の態様の実施形態である。尚、本実施形態の説明において、前記第１実施形態と同一構成もしくは同一機能部分については、第１実施形態と同一の参照符号を用い、詳細な説明を省略する。
図９に示すように、本実施形態の装置は、第１実施形態のものと同一の炭化水素吸着触媒（ＨＣ吸着触媒）２と、該ＨＣ吸着触媒２とは独立した（別体の）触媒装置１０とを有する排ガス浄化装置１１がエンジン１の排気通路３に設けられている。この場合、触媒装置１０は、通常的な触媒装置と同様、三元触媒等により構成されたものであり、酸化・還元反応によりＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等の未燃ガスを浄化するものである。そして、本実施形態では、ＨＣ吸着触媒２及び触媒装置１０は、排気通路３に上流側から順番に備えられている。また、排気通路３には、ＨＣ吸着触媒２の下流側で且つ触媒装置１０の上流側の箇所に湿度センサ４が設けられ、さらに、排ガス浄化装置１１の下流側（触媒装置１０の下流側）と上流側（ＨＣ吸着触媒２の上流側）とにそれぞれＯ_２センサ５及びＬＡＦセンサ（広域空燃比センサ）６が設けられている。これらのセンサ４〜６は前記第１実施形態のものと同一である。さらに、本実施形態の装置は、前記第１実施形態と同様に、ＥＣＵ７、劣化評価処理装置８及び劣化報知器９を備えている。この場合、ＥＣＵ７や、劣化評価装置８に入力されるデータは前記第１実施形態と同一である。
かかる本実施形態の装置では、ＥＣＵ７が実行する処理は前記第１実施形態と同一であり、前記積算燃料噴射量Σｔｃｙｌの算出処理や、エンジン１の空燃比制御の処理等が第１実施形態と全く同様に実行される。また、劣化評価処理装置８が実行する処理は、基本的には前記第１実施形態と同様であり、前記図４、図６、図８のフローチャートに示した処理が第１実施形態と同様に実行される。但し、この場合において、本実施形態の劣化評価処理装置８が図４及び図６の処理により評価するＨＣ吸着能力は、第１実施形態と同様、ＨＣ吸着触媒２そのもののＨＣ吸着能力であるが、前記図８のＳＴＥＰ３３で劣化評価処理装置８が評価する未燃ガス浄化能力は、ＨＣ吸着触媒２の触媒機能と、触媒装置１０の触媒機能とを合わせた排ガス浄化装置１１の全体の未燃ガス浄化能力である。そして、劣化評価処理装置８は、図８のＳＴＥＰ４１では排ガス浄化装置１１の全体が劣化進行状態であると判断し、換言すれば、排ガス浄化装置１１の全体のＨＣ吸着能力（＝ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力）と、排ガス浄化装置１１の全体の未燃ガス浄化能力（ＨＣ吸着触媒２の触媒機能と触媒装置１０とを合わせたものの未燃ガス浄化能力）とのいずれかが劣化した状態である判断する。また、劣化評価処理装置８は、図８のＳＴＥＰ４１では、排ガス浄化装置１１の全体が未劣化状態であると判断する。
このようにして、本実施形態では、互いに独立したＨＣ吸着触媒２と触媒装置１０とを有する排ガス浄化装置１１の全体的な劣化状態を適正に評価することができる。そして、排ガス浄化装置１１の全体的な劣化状態を適正に評価することができるため、該排ガス浄化装置１１による排ガスの最終的な浄化状態の適否を把握することができる。特に、排ガス浄化装置１１のＨＣ吸着能力の評価では、前記第１実施形態と同様、湿度センサ４の出力データを用いるため、該評価を比較的低コストで精度よく行うことができる。
尚、本実施形態では、ＨＣ吸着触媒２を上流側、触媒装置１０を下流側に配した排ガス浄化装置１１を例にとって説明したが、図１０に示すように、ＨＣ吸着触媒２を下流側、触媒装置１０を上流側に配置してもよい。この場合、前記第２実施形態と同様に排ガス浄化装置１１の全体的な劣化状態を評価するためには、湿度センサ４とＯ_２センサ５とをＨＣ吸着触媒２の下流側（排ガス浄化装置１１の下流側）に設け、ＬＡＦセンサ６を触媒装置１０の上流側（排ガス浄化装置１１の上流側）に設けるようにすればよい。
次に、本発明の第３実施形態を図１１〜図１５を参照して説明する。本実施形態は、本発明の第２の態様の実施形態である。尚、本実施形態の説明において、前記第１実施形態と同一構成もしくは同一機能部分については、第１実施形態と同一の参照符号を用い、詳細な説明を省略する。
本実施形態では、排ガス浄化装置としてのＨＣ吸着触媒２の下流側の湿度センサ４を前記第１実施形態と同様に備えると共に、さらにＨＣ吸着触媒２の上流側に、該ＨＣ吸着触媒２に進入する排ガスの湿度（相対湿度）を検出する湿度センサ１２が備えられている。該湿度センサ１２は、該ＨＣ吸着触媒２の上流側近傍箇所で排気通路３に設けられている。この湿度センサ１２は、前記第１実施形態で説明した湿度センサ４と同種のものであり、該湿度センサ４と同様の出力特性（図２参照）を有するものである。そして、該湿度センサ１２の出力電圧は、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着材の劣化状態（ＨＣ吸着能力）の評価を行うために、湿度センサ４の出力電圧と共に、劣化評価処理装置８に与えられるようになっている。尚、本実施形態では、湿度センサ４，１２はそれぞれ本発明の第２の態様における下流側湿度センサ、上流側湿度センサに相当するものである。また、本実施形態は、上記以外の構成は、前記第１実施形態と同一である。
次に、本実施形態におけるＨＣ吸着触媒２の劣化状態の評価に係わる作動を詳細に説明する。エンジン１の運転を開始すべく図示しない運転スイッチをＯＮ操作すると、ＥＣＵ７及び劣化評価処理装置８が起動する。このときのＥＣＵ７の処理は、前記第１実施形態と全く同一である。
一方、劣化評価処理装置８は、その起動後、まず、図１２のフローチャートに示す処理を実行する。この処理は、前記第１実施形態における図４の処理に対応する処理であり、エンジン１の運転開始時（始動時）にのみ行われる処理である。
この場合、ＳＴＥＰ５１〜ＳＴＥＰ５７の処理は、前記第１実施形態の図４のＳＴＥＰ１〜７の処理とそれぞれ同一である。そして、本実施形態では、劣化評価処理装置８は、ＳＴＥＰ５７の処理に続いて、ＳＴＥＰ５８〜６０の処理を実行する。このＳＴＥＰ５８〜６０は、下流側湿度センサ４に係わるＳＴＥＰ５５〜５７の処理と同様の処理を上流側湿度センサ１２に関して行うものである。すなわち、ＳＴＥＰ５８においては、劣化評価処理装置８は、上流側湿度センサ１２の現在の出力電圧ＶＦＳＴのデータを取得する。そして、劣化評価処理装置８は、この出力電圧ＶＦＳＴに対応する相対湿度ＶＦＨＵＭ０をエンジン１の運転開始時におけるＨＣ吸着触媒２の上流側（湿度センサ１２の箇所）の初期相対湿度として求める（ＳＴＥＰ５９）。この初期相対湿度ＶＦＨＵＭ０は、上流側湿度センサ１２の出力特性（図２参照）を表すデータテーブルあるいは演算式等に基づいて、ＳＴＥＰ５８で取得した出力電圧ＶＦＳＴの値から求められる。
そして、劣化評価処理装置８は、上記初期相対湿度ＶＦＨＵＭ０の値を、ＨＣ吸着触媒２の上流の湿度センサ１２の箇所における湿度（相対湿度）の極小値の最新値を表す極小湿度パラメータＶＦＨＵＭ／ＭＩＮの値と、該相対湿度の前回値（劣化評価処理装置８が処理を行うサイクルタイム毎の前回値）を表す前回相対湿度パラメータＶＦＨＵＭ／ＰＲＥの値として記憶保持する（ＳＴＥＰ６０）。すなわち、これらのパラメータＶＦＨＵＭ／ＭＩＮ、ＶＦＨＵＭ／ＰＲＥの値を、エンジン１の運転開始時におけるＨＣ吸着触媒２の上流側の湿度（相対湿度）としての初期相対湿度ＶＦＨＵＭ０の値で初期化する。
このようにしてＳＴＥＰ５８〜６０の処理を実行した後、劣化評価処理装置８は、ＳＴＥＰ６１の処理を実行し、図１２の処理を終了する。このＳＴＥＰ６１の処理は、前記第１実施形態における図４のＳＴＥＰ８と同様の処理であり、ＳＴＥＰ５１で取得した初期機関温度ＴＷの検出データから、図５に仮想線で示すようにあらかじめ定められたデータテーブルにより、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着材が前記劣化進行状態であるか前記未劣化状態であるかを判断するための吸着劣化評価用閾値ＴＲＳＤＴが求められる。図５の仮想線示のデータテーブルは、あらかじめ実験等に基づいて定められたものであり、前記第１実施形態と同様、機関温度ＴＷ（ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着材の温度状態）が低い程、大きな値になるように設定されている。尚、本実施形態では、後述するように劣化評価パラメータの起算タイミングが、エンジン１の運転開始時よりも遅いタイミングになるので、本実施形態における吸着劣化評価用閾値ＴＲＳＤＴ（図５の仮想線）は、第１実施形態の場合よりもほぼ一定量だけ小さな値になっている。
劣化評価処理装置８は、図１２のルーチン処理をエンジン１の運転開始時に実行した後、所定のサイクルタイムで図１３及び図１４のフローチャートに示す処理を実行する。
すなわち、劣化評価処理装置８は、前記第１実施形態の場合と同様に、ＳＴＥＰ７１，７２でフラグＦ／ＤＯＮＥ、Ｆ／ＭＣＮＤの値を判断する。これらのフラグＦ／ＤＯＮＥ，Ｆ／ＭＣＮＤの意味は、前記第１実施形態と同一であり、ＳＴＥＰ７１でＦ／ＤＯＮＥ＝１であるとき、あるいはＳＴＥＰ７２でＦ／ＭＣＮＤ＝０であるときには、図１３，１４のルーチン処理が終了される。
ＳＴＥＰ７２でＦ／ＭＣＮＤ＝１である場合には、劣化評価処理装置８は、次に、フラグＦ／ＦＥＮＤの値を判断する（ＳＴＥＰ７３）。ここで、フラグＦ／ＦＥＮＤは、上流側湿度センサ１２により検出される相対湿度が単調増加状態となったか否かをそれぞれ値「１」、「０」で表すものであり、エンジン１の運転開始時に「０」に初期化されている。そして、劣化評価処理装置８は、ＳＴＥＰ７３でＦ／ＦＥＮＤ＝１であるときには、後述する図１４のＳＴＥＰ８３からの処理を実行し、Ｆ／ＦＥＮＤ＝０であるときには、上流側湿度センサ１２に関するＳＴＥＰ７４〜８２の処理を実行する。このＳＴＥＰ７４〜８３の処理は、上流側湿度センサ１２の出力ＶＦＳＴが表す湿度ＶＦＨＵＭ（相対湿度）が低湿度側の湿度から高湿度側に向かって単調増加状態に転じるタイミングを、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着材による水分の吸着が開始する吸着開始タイミングとして検出するための処理であり、下流側湿度センサ４に関して第１実施形態で説明した図６のＳＴＥＰ１３〜２０に対応する処理である。
以下、これらの処理を説明すると、ＳＴＥＰ７４において劣化評価処理装置８は、上流側湿度センサ１２の現在の出力電圧ＶＦＳＴのデータを取得する。そして、劣化評価処理装置８は、その出力電圧ＶＦＳＴに対応する現在の相対湿度ＶＦＨＵＭを求める（ＳＴＥＰ７５）。この場合、該相対湿度ＶＦＨＵＭは、上流側湿度センサ１２の出力特性を表すデータテーブルあるいは演算式等に基づいて、ＳＴＥＰ７４で取得した出力電圧ＶＦＳＴの値から求められる。
そして、劣化評価処理装置８は、この相対湿度ＶＦＨＵＭの値と、前記前回相対湿度パラメータＶＦＨＵＭ／ＰＲＥの現在値とを比較する（ＳＴＥＰ７６）。このとき、ＶＦＨＵＭ≧ＶＦＨＵＭ／ＰＲＥである場合（相対湿度ＶＦＨＵＭの増加状態）には、劣化評価処理装置８は、前回相対湿度パラメータＶＦＨＵＭ／ＰＲＥの値を相対湿度ＶＦＨＵＭの現在値（ＳＴＥＰ７５で求めた値）に更新する（ＳＴＥＰ７８）。また、ＶＦＨＵＭ＜ＶＦＨＵＭ／ＰＲＥである場合（相対湿度ＶＦＨＵＭの減少状態）には、劣化評価処理装置８は、前記極小湿度パラメータＶＦＨＵＭ／ＭＩＮの値を、相対湿度ＶＦＨＵＭの現在値に更新した後（ＳＴＥＰ７７）、前記ＳＴＥＰ７８の処理を実行し、前回相対湿度パラメータＶＦＨＵＭ／ＰＲＥの値を更新する。
このようなＳＴＥＰ７４〜７８の処理によって、上流側湿度センサ１２により検出された相対湿度ＶＦＨＵＭが減少している状態では、極小湿度パラメータＶＦＨＵＭ／ＭＩＮの値が劣化評価処理装置８の処理のサイクルタイム毎に、逐次更新されていくこととなる。そして、極小湿度パラメータＶＦＨＵＭ／ＭＩＮの値は、相対湿度ＶＦＨＵＭが増加している状態では更新されず、この増加状態が開始する直前の相対湿度ＶＦＨＵＭの極小値（最新の極小値）に維持されることとなる。
劣化評価処理装置８は、ＳＴＥＰ７８の処理を実行した後、相対湿度ＶＦＨＵＭが単調的な増加状態になったか否かを判断するために、相対湿度ＶＦＨＵＭの現在値を、極小湿度パラメータＶＦＨＵＭ／ＭＩＮの現在値（相対湿度ＶＦＨＵＭの最新の極小値）にあらかじめ定めた所定量ＶＦＨＵＭ／ＳＫ（図１５参照）を加えた値（＝ＶＦＨＵＭ／ＭＩＮ＋ＶＦＨＵＭ／ＳＫ。以下、この値を上流側増加判断閾値という）と比較する（ＳＴＥＰ７９）。
ここで、図１５を参照して、上流側湿度センサ１２が検出する相対湿度ＶＦＨＵＭ（ＨＣ吸着触媒２の上流側の相対湿度）は、実線ｅのグラフで示すように、エンジン１の運転開始直後の短い期間（水分を多く含んだ排ガスがＨＣ吸着触媒２の入り口近傍に達するまでの期間）は、低湿度側の湿度になる。そして、水分を多く含んだ排ガスがＨＣ吸着触媒２の入り口に達すると（図の時刻ｔ２）、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着材による排ガス中の水分の実質的な吸着が開始すると共に、相対湿度ＶＦＨＵＭは、排ガス中に含まれる水分によって高湿度側の湿度に向かって単調的に増加していく状態に変転する。そこで、本実施形態では、劣化評価処理装置８は、相対湿度ＶＦＨＵＭが、最新の極小値ＶＦＨＵＭ／ＭＩＮに若干の所定量ＶＦＨＵＭ／ＳＫを加えてなる上流側増加判断閾値（＝ＶＦＨＵＭ／ＭＩＮ＋ＶＦＨＵＭ／ＳＫ）を超えた時点（図１５の時刻ｔ２）をＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着材による水分の実質的な吸着が開始する吸着飽和タイミングとして検出する。
尚、図１５において実線ｃで示すグラフは、下流側湿度センサ４が検出する相対湿度ＶＨＵＭＤの推移特性を示すグラフ、実線ｄで示すグラフは積算燃料噴射量Σｔｃｙｌの経時変化を示すグラフである。ここでは、これらのグラフｃ，ｄは前記第１実施形態で図７に示したものと同一である。
また、前記上流側増加判断閾値に係わる上記所定量ＶＦＨＵＭ／ＳＫは、下流側湿度センサ１９に関して前記第１実施形態で説明した所定量ＶＨＵＭＤ／ＳＫ（図１５参照）に対応するものである。そして、本実施形態では、上流側湿度センサ１２は、下流側湿度センサ４とほぼ同一特性のものであるので、上流側増加判断閾値に係わる前記所定量ＶＦＨＵＭ／ＳＫは、例えば前記第１実施形態で下流側湿度センサ１９に関して説明した所定量ＶＨＵＭＤ／ＳＫと同じ値に設定されている。但し、必ずしもＶＦＨＵＭ／ＳＫ＝ＶＨＵＭＤ／ＳＫとする必要はなく、ＨＣ吸着触媒２の上流側及び下流側の実際の相対湿度の推移特性を考慮して、それらの値を各別の値に実験的に定めるようにしてもよい。
前記ＳＴＥＰ７９は、上述した吸着開始タイミングを検出するための判断処理であり、劣化評価処理装置８は、相対湿度ＶＦＨＵＭの現在値が前記上流側増加判断閾値を超えていない場合（図１５の時刻ｔ２よりも前の期間）には、後述する図１４のＳＴＥＰ８３からの処理を実行する。
一方、ＳＴＥＰ７９でＶＦＨＵＭ＞上流側増加判断閾値である場合には、劣化評価処理装置８は、今回のサイクルタイムの時点が前記吸着開始タイミングであるとして、前記ＥＣＵ７から前記積算燃料噴射量Σｔｃｙｌの現在値のデータを取得し（ＳＴＥＰ８０）、この積算燃料噴射量Σｔｃｙｌの値をＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着材の吸着開始タイミングにおける吸着開始時積算燃料噴射量ＴＰＦの値として記憶保持する（ＳＴＥＰ８１）。例えば、図１５の例では、時刻ｔ２における積算燃料噴射量Σｔｃｙｌが吸着開始時積算燃料噴射量ＴＰＦとして記憶保持される。尚、この吸着開始時積算燃料噴射量ＴＰＦは、エンジン１の運転開始時から吸着開始タイミングまでに該エンジン１が生成した排ガス中の総水分量を意味する。
次いで、劣化評価処理装置８は、ＳＴＥＰ８２でフラグＦ／ＦＥＮＤの値を「１」に設定した後、後述する図１４のＳＴＥＰ８３からの処理を実行する。尚、ＳＴＥＰ８２でフラグＦ／ＦＥＮＤの値を「１」に設定したときには、次回のサイクルタイムからＳＴＥＰ７３の判断結果がＹＥＳとなって、ＳＴＥＰ７４〜８２の処理が実行されなくなるので、ＳＴＥＰ８１で求めた吸着開始時積算燃料噴射量ＴＰＦの値は、以後変更されずに保持されることとなる。
次に、図１４に示すＳＴＥＰ８３からの処理では、劣化評価処理装置８は、前記第１実施形態で説明した図６のＳＴＥＰ１３〜２０とそれぞれ同一の処理をＳＴＥＰ８３〜９０で実行する。但し、本実施形態では、ＳＴＥＰ９０（図６のＳＴＥＰ２０に対応）では、下流側湿度センサ４が検出する相対湿度ＶＨＵＭＤが低湿度側から単調増加状態に転じるタイミング、すなわち前記吸着飽和タイミングにおける積算燃料噴射量Σｔｃｙｌは、劣化評価パラメータとしてではなく、エンジン１の運転開始時から、該吸着飽和タイミングまでの吸着飽和時積算燃料噴射量ＴＰＲの値（これはエンジン１の運転開始時から吸着飽和タイミングまでに該エンジン１が生成した排ガス中の総水分量を意味する）として記憶保持される。
そして、劣化評価処理装置８は、前記ＳＴＥＰ８１（図１３参照）で求めた吸着開始時積算燃料噴射量ＴＰＲの値を、上記吸着飽和時積算燃料噴射量ＴＰＲの値から減算してなる値（＝ＴＰＲ−ＴＰＦ）を劣化評価パラメータＴＰＨとして求める（ＳＴＥＰ９１）。このようにして求められる劣化評価パラメータＴＰＨは、吸着開始タイミングから吸着飽和タイミングまでにＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着材が実質的に吸着した積算水分量に相当するものとなる。
次いで、劣化評価処理装置８は、前記第１実施形態における図６のＳＴＥＰ２１〜２３と同じ処理をＳＴＥＰ９２〜９４で実行し、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力の良否を示すフラグＦ／ＨＢＤＴの値を設定する。すなわち、ＳＴＥＰ９１で求めた劣化評価パラメータＴＰＨの値が、エンジン１の運転開始時に図１２のＳＴＥＰ６１で求めた吸着劣化評価用閾値ＴＲＳＤＴ（図５の仮想線を参照）と比較され、ＴＰＨ＞ＴＲＳＤＴである場合には、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着材能力が良好であるとしてフラグＦ／ＨＢＤＴの値が「０」に設定される。また、ＴＰＨ≦ＴＲＳＤＴである場合には、ＨＣ吸着吸着触媒２のＨＣ吸着能力が劣化しているとして、フラグＦ／ＨＢＤＴの値が「１」に設定される。尚、劣化評価処理装置８は、このようにＳＴＥＰ９２〜９４の処理を実行した後には、ＳＴＥＰ９５でフラグＦ／ＤＯＮＥの値を「１」に設定し、図１３及び図１４のルーチン処理を終了する。以上説明した図１３及び図１４の処理により、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力が評価され、その能力が良好であるか否かに応じてフラグＦ／ＨＢＤＴの値が設定される。
そして、劣化評価処理装置８は、前述のようにＥＣＵ７がＯ_２センサ５の出力を所定の目標値に収束させるようにエンジン１の空燃比を制御している際に、前記第１実施形態で説明した図８のフローチャートに示す処理を実行し、ＨＣ吸着触媒２の触媒作用による未燃ガス浄化能力の評価を行うと共に、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力及び未燃ガス浄化能力を合わせた全体的な劣化状態を評価する。この処理は、前記第１実施形態と全く同一である。そして、この図８の処理によって、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力及び未燃ガス浄化能力のいずれかが劣化していると判断される場合に、ＨＣ吸着触媒２の全体的な劣化状態が前記劣化進行状態であると判断される。また、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力及び未燃ガス浄化能力の両者が良好であると判断される場合にのみ、ＨＣ吸着触媒２が劣化していないと判断される。従って、前記第１実施形態と同様、ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力及び未燃ガス浄化能力のいずれかが劣化しているのに、ＨＣ吸着触媒２が未劣化状態であると判断されるようなことがなく、該ＨＣ吸着触媒２の全体的な劣化状態を適正に評価することができる。
また、本実施形態では特に、ＨＣ吸着触媒２の下流側だけでなく、上流側にも湿度センサ１２を設けている。そして、ＨＣ吸着能力の評価においては、下流側湿度センサ４の出力データを用いて、前記吸着飽和タイミングを把握すると共に、上流側湿度センサ１２の出力データを用いて吸着開始タイミングを把握し、その把握した吸着開始タイミングから吸着飽和タイミングまでにＨＣ吸着触媒２に供給された積算水分量を表す劣化評価パラメータＴＰＨに基づいて、ＨＣ吸着能力の評価するので、その評価結果の信頼性をより高めるいことができる。ひいては、ＨＣ吸着触媒２の劣化状態の評価結果の信頼性を高めることができる。
次に、本発明の第４実施形態を図１６を参照して説明する。本実施形態は、本発明の第４の態様の実施形態である。尚、本実施形態の説明において、前記第１〜第３実施形態と同一構成もしくは同一機能部分については、それらの実施形態と同一の参照符号を用い、詳細な説明を省略する。
図１６に示すように、本実施形態の装置におけるエンジン１の排気系の構成は、前記第２実施形態のものと同一であり、ＨＣ吸着触媒２と、該ＨＣ吸着触媒２とは独立した（別体の）触媒装置１０とを上流側から順番に有する排ガス浄化装置１１がエンジン１の排気通路３に設けられている。また、排気通路３には、ＨＣ吸着触媒２の下流側で且つ触媒装置１０の上流側の箇所に下流側湿度センサ４が設けられると共に、ＨＣ吸着触媒２の上流側には、該ＨＣ吸着触媒２の近傍箇所で上流側湿度センサ１２が設けられている。また、前記第２実施形態のものと同様に、排ガス浄化装置１１の下流側（触媒装置１０の下流側）と上流側（ＨＣ吸着触媒２の上流側）とにそれぞれＯ_２センサ５及びＬＡＦセンサ（広域空燃比センサ）６が設けられている。さらに、本実施形態の装置は、前記第１〜第３実施形態と同様に、ＥＣＵ７、劣化評価処理装置８及び劣化報知器９を備えている。この場合、ＥＣＵ７や、劣化評価装置８に入力されるデータは前記第３実施形態と同一である。
かかる本実施形態の装置では、ＥＣＵ７が実行する処理は前記第１実施形態と同一であり、前記積算燃料噴射量Σｔｃｙｌの算出処理や、エンジン１の空燃比制御の処理等が第１実施形態と全く同様に実行される。また、劣化評価処理装置８が実行する処理は、基本的には前記第３実施形態と同様であり、前記図１３、図１４、図８のフローチャートに示した処理が第３実施形態と同様に実行される。但し、この場合において、本実施形態の劣化評価処理装置８が図１３及び図１４の処理により評価するＨＣ吸着能力は、第３実施形態と同様、ＨＣ吸着触媒２そのもののＨＣ吸着能力であるが、前記図８のＳＴＥＰ３３で劣化評価処理装置８が評価する未燃ガス浄化能力は、前記第２実施形態と同様、ＨＣ吸着触媒２の触媒機能と、触媒装置１０の触媒機能とを合わせた排ガス浄化装置１１の全体の未燃ガス浄化能力である。そして、劣化評価処理装置８は、前記第２実施形態と同様、図８のＳＴＥＰ４１では排ガス浄化装置１１の全体が劣化進行状態であると判断する。換言すれば、劣化評価処理装置８は、排ガス浄化装置１１の全体のＨＣ吸着能力（＝ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力）と、排ガス浄化装置１１の全体の未燃ガス浄化能力（ＨＣ吸着触媒２の触媒機能と触媒装置１０とを合わせたものの未燃ガス浄化能力）とのいずれかが劣化した状態である判断する。また、劣化評価処理装置８は、図８のＳＴＥＰ４１では、排ガス浄化装置１１の全体が未劣化状態であると判断する。
このようにして、本実施形態では、前記第２実施形態と同様に、互いに独立したＨＣ吸着触媒２と触媒装置１０とを有する排ガス浄化装置１１の全体的な劣化状態を適正に評価することができる。そして、排ガス浄化装置１１の全体的な劣化状態を適正に評価することができるため、該排ガス浄化装置１１による排ガスの最終的な浄化状態の適否を把握することができる。特に、本実施形態では、排ガス浄化装置１１のＨＣ吸着能力の評価では、前記第３実施形態と同様、下流側湿度センサ４の出力データだけでなく、上流側湿度センサ１２の出力データをも用いるため、ＨＣ吸着能力の評価の信頼性を高めることができる。
尚、本実施形態では、ＨＣ吸着触媒２を上流側、触媒装置１０を下流側に配した排ガス浄化装置１１を例にとって説明したが、図１７に示すように、ＨＣ吸着触媒２を下流側、触媒装置１０を上流側に配置してもよい。この場合、前記第４実施形態と同様に排ガス浄化装置１１の全体的な劣化状態を評価するためには、下流側湿度センサ４とＯ_２センサ５とをＨＣ吸着触媒２の下流側（排ガス浄化装置１１の下流側）に設けると共に、上流側湿度センサ１２をＨＣ吸着触媒２と触媒装置１０との間（ＨＣ吸着触媒２の上流側）でＨＣ吸着触媒の近傍に設け、さらにＬＡＦセンサ６を触媒装置１０の上流側（排ガス浄化装置１１の上流側）に設けるようにすればよい。
また、前記第１〜第４実施形態では、排ガス浄化装置２，１１の触媒作用による未燃ガス浄化能力を評価するために、ＰＣＴ国際公開公報ＷＯ／０１／４６５６９／Ａ１に本願出願人が開示した技術を用いたが、該未燃ガス浄化能力の評価は、基本的には酸素濃度センサ等の空燃比センサを用いて通常的な触媒装置の劣化状態を適正に評価し得るものであればどのような技術を用いてもよい。例えば、本願出願人が特開平８−１４４７４４号公報に開示した技術を適用し、排ガス浄化装置２，１１の下流側に設けたＯ_２センサの出力の反転特性や、排ガス浄化装置２，１１の上流側及び下流側にそれぞれ設けたＯ_２センサの両者の出力の反転特性を利用して、排ガス浄化装置２，１１の触媒機能による未燃ガス浄化能力の劣化を検知するようにしてもよい。
また、前記第１〜第４実施形態では、排ガス浄化装置２，１１の全体的な劣化状態に応じた報知のみを劣化報知器９により行うようにしたが、さらに、排ガス浄化装置２，１１のＨＣ吸着能力及び未燃ガス浄化能力のそれぞれの評価結果に応じた報知を行うようにしてもよい。
また、前記第１及び第２実施形態では、排ガス浄化装置２，１１のＨＣ吸着能力（ＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着能力）の評価処理において、湿度センサ４の出力電圧ＶＲＳＴを相対湿度ＶＨＵＭＤのデータに換算するようにしたが、湿度センサ４の出力電圧ＶＲＳＴをそのまま用いるようにすることも可能である。この場合、前記図２に示した出力特性の湿度センサ４では、相対湿度ＶＨＵＭＤが増加するときに、出力電圧ＶＲＳＴ減少することとなるので、エンジン１の運転開始後、出力電圧ＶＲＳＴが極大値から所定量だけ減少した時点をＨＣ吸着触媒２のＨＣ吸着材による水分及びＨＣの吸着が飽和する吸着飽和タイミングとして検出するようにすればよい。このことは、前記第３及び第４実施形態においても同様である。そして、特に第３及び第４実施形態においては、下流側湿度センサ４の出力電圧ＶＲＳＴに基づく吸着飽和タイミングの検出の場合と同様に、上流側湿度センサ１２の出力電圧ＶＦＳＴをそのまま用いて前記吸着開始タイミングを検出するようにしてもよい。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明は自動車等に搭載される内燃機関の排気系に備えた排ガス浄化装置の劣化状態を評価するための装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の第１実施形態の装置の全体的システム構成を示すブロック図、図２は図１の装置で用いる湿度センサの出力特性を示す線図、図３は図１の装置で用いる空燃比センサの出力特性を示す線図である。図４は図１の装置に備えた劣化評価処理装置の処理を示すフローチャート、図５は図４のフローチャートで用いるデータテーブルを示す線図、図６は図１の装置に備えた劣化評価処理装置の処理を示すフローチャート、図７は図６のフローチャートの処理を説明するための線図、図８は図１の装置に備えた劣化評価処理装置の処理を示すフローチャートである。図９は本発明の第２実施形態の装置の全体的システム構成を示すブロック図、図１０は本発明の第２実施形態の変形態様の装置の全体的システム構成を示すブロック図である。図１１は本発明の第３実施形態の装置の全体的システム構成を示すブロック図、図１２〜図１４は図１１の装置に備えた劣化評価処理装置の処理を示すフローチャート、図１５は図１３及び図１４のフローチャートの処理を説明するための線図である。図１６は本発明の第４実施形態の装置の全体的システム構成を示すブロック図、図１７は本発明の第４実施形態の変形態様の装置の全体的システム構成を示すブロック図である。

Claims (10)

1. 内燃機関の排気通路に設けられ、該排気通路を流れる排ガス中の炭化水素を吸着する機能と該排ガス中の未燃ガスを触媒作用により浄化する機能とを有する炭化水素吸着触媒から成る排ガス浄化装置の劣化状態を評価する装置であって、
   前記炭化水素吸着触媒の下流側に設けられ、前記排ガスの湿度に応じた出力を発生する湿度センサと、前記炭化水素吸着触媒の上流側及び下流側のうちの少なくとも下流側に設けられ、前記排ガスの空燃比に応じた出力を発生する空燃比センサと、前記湿度センサの出力データを用いて前記炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力を評価する吸着能力評価手段と、前記空燃比センサの出力データを用いて前記炭化水素吸着触媒の未燃ガス浄化能力を評価する浄化能力評価手段とを備え、該吸着能力評価手段及び浄化能力評価手段の両者の評価結果に基づいて、前記排ガス浄化装置の劣化状態を評価するようにしたことを特徴とする排ガス浄化装置の劣化状態評価装置。
2. 内燃機関の排気通路に設けられ、該排気通路を流れる排ガス中の炭化水素を吸着する機能と該排ガス中の未燃ガスを触媒作用により浄化する機能とを有する炭化水素吸着触媒から成る排ガス浄化装置の劣化状態を評価する装置であって、
   前記炭化水素吸着触媒の下流側及び上流側にそれぞれ設けられ、前記排ガスの湿度に応じた出力をそれぞれ発生する下流側湿度センサ及び上流側湿度センサと、前記炭化水素吸着触媒の上流側及び下流側のうちの少なくとも下流側に設けられ、前記排ガスの空燃比に応じた出力を発生する空燃比センサと、前記上流側湿度センサ及び下流側湿度センサの出力データを用いて前記炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力を評価する吸着能力評価手段と、前記空燃比センサの出力データを用いて前記炭化水素吸着触媒の未燃ガス浄化能力を評価する浄化能力評価手段とを備え、該吸着能力評価手段及び浄化能力評価手段の両者の評価結果に基づいて、前記排ガス浄化装置の劣化状態を評価するようにしたことを特徴とする排ガス浄化装置の劣化状態評価装置。
3. 内燃機関の排気通路に設けられ、該排気通路を流れる排ガス中の炭化水素を吸着する機能と該排ガス中の未燃ガスを触媒作用により浄化する機能とを有する炭化水素吸着触媒と、該炭化水素吸着触媒とは独立して前記排気通路に設けられ、未燃ガスを触媒作用により浄化する触媒装置とを備えた排ガス浄化装置の劣化状態を評価する装置であって、
   前記炭化水素吸着触媒の下流側及び上流側のうちの少なくとも下流側に設けられ、前記排ガスの湿度に応じた出力を発生する湿度センサと、前記排ガス浄化装置の上流側及び下流側のうちの少なくとも下流側に設けられ、前記排ガスの空燃比に応じた出力を発生する空燃比センサと、前記湿度センサの出力データを用いて前記炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力を評価する吸着能力評価手段と、前記空燃比センサの出力データを用いて前記排ガス浄化装置の全体の未燃ガス浄化能力を評価する浄化能力評価手段とを備え、該吸着能力評価手段及び浄化能力評価手段の両者の評価結果に基づいて前記排ガス浄化装置の劣化状態を評価するようにしたことを特徴とする排ガス浄化装置の劣化状態評価装置。
4. 内燃機関の排気通路に設けられ、該排気通路を流れる排ガス中の炭化水素を吸着する機能と該排ガス中の未燃ガスを触媒作用により浄化する機能とを有する炭化水素吸着触媒と、該炭化水素吸着触媒とは独立して前記排気通路に設けられ、未燃ガスを触媒作用により浄化する触媒装置とを備えた排ガス浄化装置の劣化状態を評価する装置であって、
   前記炭化水素吸着触媒の下流側及び上流側にそれぞれ設けられ、前記排ガスの湿度に応じた出力をそれぞれ発生する下流側湿度センサ及び上流側湿度センサと、前記排ガス浄化装置の上流側及び下流側のうちの少なくとも下流側に設けられ、前記排ガスの空燃比に応じた出力を発生する空燃比センサと、前記湿度センサの出力データを用いて前記炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力を評価する吸着能力評価手段と、前記空燃比センサの出力データを用いて前記排ガス浄化装置の全体の未燃ガス浄化能力を評価する浄化能力評価手段とを備え、該吸着能力評価手段及び浄化能力評価手段の両者の評価結果に基づいて前記排ガス浄化装置の劣化状態を評価するようにしたことを特徴とする排ガス浄化装置の劣化状態評価装置。
5. 前記内燃機関の運転開始時から前記炭化水素吸着触媒に前記排ガスを介して与えられた積算水分量を表す劣化評価パラメータを逐次生成する手段を備え、前記吸着能力評価手段は、前記内燃機関の運転開始後、前記湿度センサの出力を逐次監視しつつ、該湿度センサの出力データにより表される湿度が単調増加状態となるタイミングを検出し、その検出したタイミングにおける前記劣化評価パラメータの値を所定の閾値と比較することにより、前記炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力を評価することを特徴とする請求の範囲第１項又は第３項記載の排ガス浄化装置の劣化状態評価装置。
6. 前記吸着能力評価手段は、前記内燃機関の運転開始後、前記湿度センサの出力データにより表される湿度が極小値を採る状態を逐次検索し、該湿度が最新の極小値から所定量以上、増加した時点を前記湿度センサの出力データにより表される湿度が単調増加状態となるタイミングとして検出することを特徴とする請求の範囲第５項に記載の排ガス浄化装置の劣化状態評価装置。
7. 前記内燃機関の運転開始後、前記上流側湿度センサの出力を逐次監視しつつ、該上流側湿度センサの出力データにより表される湿度が単調増加状態となるタイミングを検出する第１検出手段と、前記内燃機関の運転開始後、前記下流側湿度センサの出力を逐次監視しつつ、該下流側湿度センサの出力データにより表される湿度が単調増加状態となるタイミングを検出する第２検出手段と、前記第１検出手段により検出されたタイミングから、前記第２検出手段により検出されたタイミングまでに前記炭化水素吸着触媒に前記排ガスを介して与えられた積算水分量を表す劣化評価パラメータを生成する手段とを備え、前記吸着能力評価手段は、前記劣化評価パラメータの値を所定の閾値と比較することにより、前記炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力を評価することを特徴とする請求の範囲第２項又は第４項記載の排ガス浄化装置の劣化状態評価装置。
8. 前記第１検出手段は、前記内燃機関の運転開始後、前記上流側湿度センサの出力データにより表される湿度が極小値を採る状態を逐次検索し、該湿度が最新の極小値から第１所定量以上、増加した時点を前記上流側湿度センサの出力データにより表される湿度が単調増加状態となるタイミングとして検出し、前記第２検出手段は、前記内燃機関の運転開始後、前記下流側湿度センサの出力データにより表される湿度が極小値を採る状態を逐次検索し、該湿度が最新の極小値から第２所定量以上、増加した時点を前記下流側湿度センサの出力データにより表される湿度が単調増加状態となるタイミングとして検出することを特徴とする請求の範囲第７項に記載の排ガス浄化装置の劣化状態評価装置。
9. 前記吸着能力評価手段は、前記炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力を高低２段階に分類して評価する手段であると共に、前記浄化能力評価手段は、前記炭化水素吸着触媒の未燃ガス浄化能力を高低２段階に分類して評価する手段であり、
   前記吸着能力評価手段により炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力が高いと評価され、且つ前記浄化能力評価手段により炭化水素吸着触媒の未燃ガス浄化能力が高いと評価された場合には、前記排ガス浄化装置が劣化していないと判断し、炭化水素吸着能力及び未燃ガス浄化能力のいずれか一方が低いと評価された場合に、前記排ガス浄化装置が劣化していると判断することを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の排ガス浄化装置の劣化状態評価装置。
10. 前記吸着能力評価手段は、前記炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力を高低２段階に分類して評価する手段であると共に、前記浄化能力評価手段は、前記排ガス浄化装置の全体の未燃ガス浄化能力を高低２段階に分類して評価する手段であり、
    前記吸着能力評価手段により炭化水素吸着触媒の炭化水素吸着能力が高いと評価され、且つ前記浄化能力評価手段により排ガス浄化装置の全体の未燃ガス浄化能力が高いと評価された場合には、該排ガス浄化装置が劣化していないと判断し、炭化水素吸着能力及び未燃ガス浄化能力のいずれか一方が低いと評価された場合に、該排ガス浄化装置が劣化していると判断することを特徴とする請求の範囲第３項又は第４項に記載の排ガス浄化装置の劣化状態評価装置。

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