JP2005002958A - Secondary air supply device and internal combustion engine controller having it - Google Patents
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気系に配置される排気浄化装置の上流側に2次空気を供給する2次空気供給装置とこの2次空気供給装置を備えた内燃機関の制御装置に関し、特に、その構成部品の異常検出が可能な2次空気供給装置とこれを備える内燃機関の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関の排気浄化装置として、排気系に三元触媒を配置し、排気ガス中のCO、HC、NOx成分を低減して浄化を図る装置が知られている。さらに、排気管に接続された開閉弁を有する2次空気供給通路にエアポンプから空気を圧送することで、排気管内に2次空気を供給して酸素濃度を高くして、排気ガス中のHC、COを酸化させることにより排気ガスの浄化を促進する技術が知られている。
【0003】
このような2次空気供給装置において、エアポンプや開閉弁といった構成部品に異常が生じると、排気ガスの浄化効率が低下してしまい、エミッションが悪化するため、その異常を早期に判定する必要がある。そこで、この種の異常を検出する技術として、特許文献1に開示されている技術が知られている。
【0004】
この技術は、2次空気供給装置の作動制御時と非作動制御時における2次空気供給通路内の圧力挙動をそれぞれ検出し、圧力と圧力脈動の組み合わせに応じて故障個所の診断を行うものである。
【0005】
【特許文献1】
特開2003−83048号公報(段落0019〜0058、図1〜図7)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
一般に2次空気供給系の開閉弁下流側は、排気系の配管とフレキシブルホース等を用いて接続されている。これにより、製造、メンテナンスが容易になるが、金属製等の固定配管を用いた場合と比較して、ホースの外れや損傷により漏洩が発生する可能性が高くなる。このため、これらの漏洩故障を検出する必要があるが、上記の技術では、漏洩が起きた場合に、開閉弁の閉異常と誤判定してしまい、正確な判定が行えない可能性がある。
【0007】
そこで本発明は、開閉弁下流の配管等の漏洩故障を他の故障と区別して判定することが可能な故障検出機能を有する2次空気供給装置およびこの2次空気供給装置を備えた内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る2次空気供給装置は、内燃機関の排気系に接続された供給管上に上流側からエアポンプ、圧力センサ、開閉弁が配置されて、排気系に2次空気を供給する2次空気供給装置であって、その構成部品の故障状態を、2次空気の供給制御時と非供給制御時における圧力および圧力変動から判定する故障診断部を備えている2次空気供給装置において、この故障診断部は、2次空気の供給制御時において圧力センサで検出した圧力から排気による圧力脈動がないと判定した場合には、検出した圧力値を第1所定値とこれより小さい第2所定値のそれぞれと比較し、検出した圧力値が第1所定値より大きい場合には開閉弁の閉弁故障と、第2所定値より小さい場合には開閉弁の閉弁故障とエアポンプの停止故障の双方と、第1所定値と第2所定値の間にある場合には、開閉弁下流での漏れありとそれぞれ判定することを特徴とする。
【0009】
2次空気供給装置の開閉弁下流側で漏洩がある場合、エアポンプと開閉弁が正常に作動している場合には、エアポンプから吐出された空気は、漏洩部から外へ流出する。その結果、この場合の2次空気の供給制御時における圧力検出手段の検出値は、開閉弁下流で漏れがない場合に比べて低下するが、エアポンプが停止している場合に比べると、高い圧力を示す。また、この漏洩部が存在するため、開閉弁上流側と排気系とは実際には連通しないので、排気系の圧力変動の影響を受けることがない。そのため、圧力検出手段で検出される圧力には排気による圧力脈動が生じない。したがって、この条件から漏洩の存在を判定することができる。
【0010】
あるいは、故障診断部は、2次空気供給制御時に排気による圧力脈動なしと判定した場合で、かつ、開閉弁開制御時と閉制御時の双方でエアポンプを駆動させたときの圧力差が所定値以上の場合に、開閉弁下流での漏れありと判定してもよい。
【0011】
開閉弁とエアポンプが正常に動作している場合、開閉弁を閉止した状態でエアポンプを強制的に作動させると、圧力検出手段で検出される圧力は、開閉弁が開弁している場合よりも高くなる。このとき、開閉弁によって開閉弁下流側は圧力検出手段から遮断されているため、圧力検出手段は開閉弁下流の影響を受けない。つまり、この時の圧力挙動は、開閉弁下流の漏洩の有無にかかわらない。前述したように、開閉弁が開弁された状態でエアポンプを作動させた場合には、その圧力値は開閉弁下流で漏洩のない場合のほうが、漏洩のある場合よりも高くなる。この結果、開弁時と閉弁時それぞれのエアポンプ作動時の圧力の差は、漏洩のある場合のほうが、漏洩のない場合に比べて高くなる。したがって、この条件からも漏洩の存在を判定することができる。
【0012】
また、排気系に配置される空燃比センサをさらに備えており、故障診断部は、2次空気の供給制御時と非供給制御時における圧力および圧力変動から開閉弁の閉故障と判定した場合で、2次空気の供給制御終了後における空燃比センサの出力から所定以上のリーン状態と判定した場合には、開閉弁下流での漏れありと判定してもよい。
【0013】
開閉弁下流に漏洩部が存在すると、この漏洩部を通じて排気管と大気とが連通する。この結果、2次空気供給制御後も、通常負圧となっている排気系へと大気が流入することになり、本来の制御状態よりもリーン側に排気の空燃比がずれることになる。したがって、この条件からも漏洩の存在を判定することができる。
【0014】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、その内燃機関が本発明に係る2次空気供給装置を備えており、故障診断部が、開閉弁下流での漏れと判定した場合には、空燃比フィードバックによる燃料の学習制御において学習値をリッチ補正して制御を行うことを特徴とする。
【0015】
上述したように、開閉弁下流に漏洩があると、排気空燃比がリーン側へと移行する。排気空燃比がリーンの状態が続くと、排気浄化触媒による排気浄化性能が低下し、エミッションの悪化を招くため、空燃比フィードバックによる燃料の学習制御において学習値をリッチ補正することで、排気空燃比を所定の状態に保つ制御を行い、エミッションの悪化を抑制する。
【0016】
故障診断部が、開閉弁下流での漏れと判定した場合には、さらに燃料学習および燃料異常判定を停止することが好ましい。このように漏洩箇所からの流入がある場合には、燃料学習および燃料異常判定を正確に行うことができないため、学習および異常判定を禁止して冷間始動時や非フィードバック制御時におけるエミッションの悪化を抑制する。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。
【0018】
図1は、本発明に係る2次空気供給装置を搭載した内燃機関の構成を示す概略図である。この2次空気供給装置1は、内燃機関である多気筒ガソリンエンジン(以下、単にエンジンと呼ぶ。)2に取り付けられるものである。このエンジン2は、4サイクルエンジンである。ここで、エンジン2には吸気管20と排気管21とが取り付けられており、吸気管20には、スロットル24が配置され、吸気フィルタ25に接続されている。吸気フィルタ25とスロットル24の間には、空気量(一次空気量)を測定するためのエアフローメータ26が配置されている。一方、排気管21下流には、3元触媒からなる排気浄化装置22が配置されており、排気浄化装置の上流と下流の双方に排気中の酸素濃度を検知するためのO2センサ31、32が配置されている。なお、O2センサに代えて、A/Fセンサ、リニアO2センサを用いてもよい。また、エンジン2には、その回転数Neを検出する回転数センサ27が取り付けられ、その出力は、エンジンECU23に入力されている。
【0019】
2次空気供給装置1は、吸気管20の吸気フィルタ25とスロットル24との間の位置と排気管21のエンジン2と上流側O2センサ31との間を接続する2次空気供給通路11を備えている。そして、この2次空気供給通路11は、金属またはセラミックなどからなる固定配管部11aと11cの間にゴムホースやフレキシブルホース等の可撓式配管部11bが配置されている。そして、この2次空気供給通路11の上流側固定配管部11a上に吸気管20側から電気モータ駆動式のエアポンプ(AP)12、エアスイッチングバルブ(ASV)13、逆止弁であるリード弁(RV)14が配置される。そして、AP12とASV13との間に圧力センサ15が配置されている。このASV13には、吸気管20のスロットル24下流から延びる配管16が接続されており、この配管16上には三方弁17が配置されている。三方弁17の他のポートは、配管18、フィルタ19を介して外気へと接続されている。
【0020】
2次空気供給装置1の動作を制御する制御装置10は、CPU、RAM等で構成されており、エンジンを制御するエンジンECU23と相互に情報をやりとりできるよう接続されているほか、圧力センサ15、O2センサ31、32の出力信号が入力されるとともに、AP12のモータ駆動と三方弁17の開閉を制御する。なお、制御装置10は、エンジンECU23の一部をなしていてもよい。この制御装置10は、本発明に係る故障診断装置を含んでいる。なお、故障診断部を制御装置10から独立させることも可能であり、また、別のシステム、例えば、車両の故障診断装置に組み込んでもよい。
【0021】
この2次空気供給装置1は、所定の条件を満たしたときに、2次空気供給制御(以下、AI制御と称する。)を実行する。この所定の条件とは、例えば、冷間始動時等の燃料濃度が高く、空燃比(A/F)が小さく、かつ、排気浄化装置22が充分に昇温しておらずその機能が充分に発揮されにくい状態が挙げられる。このような条件を満たしたときには、制御装置10は三方弁17を制御して、配管16を吸気管20へと連通させることにより、吸気管20内の負圧をASV13に導いて、ASV13を開制御するとともに、AP12を駆動させる。これにより、エアフィルタ25を通過した空気の一部が2次空気供給通路11を介して排気管21内へと導かれる。この結果、排気中の酸素濃度が上昇し、そのA/Fが上がり、排気中のHC、COの排気管21における2次燃焼が促されて排気の浄化が図られるとともに、排気温度が上昇することにより排気浄化装置22の3元触媒の昇温が促進されてエミッションの悪化が抑制される。なお、ASV13と三方弁17の組み合わせに代えて、ASV13部分に直接、電磁弁を使用することもできる。
【0022】
本発明に係る2次空気供給装置は、構成部品すなわち、AP12、ASV13、RV14や2次空気供給通路11の異常を検出する故障診断部を備えているものである。具体的には、制御装置10が、2次空気供給通路11上に配置される圧力センサ15で検出される圧力挙動に基づいて構成部品の故障検出を行う。
【0023】
以下、この故障診断動作のいくつかを具体的に説明する。まず、故障診断動作の第1の制御形態について図2の処理フローを参照して説明する。この故障診断処理は、車両の電源がオンにされてから制御装置10により処理が開始され、故障検出が終了するまでの間、所定のタイミングで繰り返し実行される。
【0024】
最初に、AI制御を実行する条件(AI実行条件)が成立しているか否かを判定する(ステップS2)。この実行条件は、エンジンECU23から送られるエンジン冷却水温、吸気温、始動経過時間、バッテリー電圧、負荷条件等により決定される。ここで、AI制御を終了する条件が満たされた場合もAI実行条件不成立とされる。
【0025】
AI実行条件が成立したと判定された場合には、ステップS4へと移行してAI制御を実行中か否かを判定する。AI制御実行中の場合には、ステップS6へと移行してAI実行中の異常検出条件が成立しているか否かを判定する。この異常検出条件は、AI実行開始から所定の経過時間が経過し、車速、負荷、エンジン回転数が所定の範囲内にあり、アイドル回転状態であると判定される場合に満たされる。
【0026】
AI実行中の異常検出条件が成立した場合には、圧力値Pと圧力平均値(なまし値)Psmを読み込む(ステップS8)。この圧力なまし値Psmは、今回のタイムステップで検出した圧力値をPs、前回のタイムステップにおける圧力なまし値の計算結果をPsm_oldとするとき、Psm={(n−1)×Psm_old+Ps}/nで表せる。図3は、こうして求められるPsmとPsの時間変化を合わせて示している。ここで、圧力変動の周期の長さTに対して、タイムステップΔtが十分に短く(例えば、4×Δt≦T)、かつ、なまし値を求める際の係数nが十分に大きい(例えば、n×Δt≧2×T)ときには、Psmはサンプリング期間(n×Δt)内における圧力値Psの平均値に近似した値となる。なお、処理開始後のタイムステップ数がnに満たない場合には、nの代わりにタイムステップ数を用いればよい。このようになまし値を用いて計算を行うことで、過去のタイムステップにおける圧力値を記憶しておく必要がなく、必要なメモリ量を軽減することができるともに、計算が簡略化され、制御装置10内の計算機資源を有効に活用することができる。
【0027】
次に、圧力脈動積算値ΔPsumを算出する(ステップS10)。この圧力脈動積算値ΔPsumは、前回のタイムステップにおける圧力脈動積算値をΔPsum_oldとするとき、ΔPsum=(n−1)/n×ΔPsum_old+|Ps−Psm|で表せる。これは、圧力値Psと平均値(正確には、圧力なまし値Psm)との差分の絶対値をn回分のタイムステップについて積算した値Σ|Ps−Psm|のなまし値である。n回分のタイムステップの積算値を正確に求めるためには、n回分の各差分値を記憶しておく必要があるが、このようになまし値を用いることで、上述の圧力なまし値の計算の場合と同様に、過去のn回分のタイムステップにおける計算結果を記憶しておく必要がなく、必要なメモリ量を軽減することができるともに、計算が簡略化され、制御装置10内の計算機資源を有効に活用することができる。
【0028】
なお、計算機資源に余裕がある場合には、n回分のタイムステップの値を格納しておいて、平均値や積算値を正確に計算することも可能である。また、本実施形態では、圧力脈動の判定に圧力脈動積算値ΔPsumを用いているが、Psを時間t−圧力pの座標軸にプロットした際のプロットされた線の軌跡の長さLpsの所定区間内の積算値を用いてもよい(実際の計算ではなまし値を用いてもよい。)。このLpsは、1タイムステップについては、√(Δt2+(Ps−Ps_old)2)で表せる(Ps_oldは圧力Psの前回値である)。もちろん、圧力脈動を所定期間内における実際の圧力の振幅値(最大圧力値と最小圧力値の差)により求めてもよい。
【0029】
次に、圧力脈動積算値ΔPsumとしきい値ΔP0とを比較することで脈動の有無を判定する(ステップS12)。ΔP0は、2次空気供給通路11を通じて圧力センサ15へと伝わる排気脈動に伴う脈動発生を、圧力センサ15の測定誤差やエアポンプ12の吐出圧変動に伴う脈動から正確に識別できる値に設定される。ΔPsumがΔP0を超えている場合には、脈動があり、ASV13は正常に開弁していると判定し、ステップS14へ移行する。ステップS14では、圧力なまし値Psmとしきい値P0(本発明における第2の所定値)とを比較することで、圧力上昇の有無を判定する。ここで、P0は大気圧より若干高い値に設定されている。PsmがP0を超えている場合には、AP12の作動に伴い、その吐出圧による圧力上昇が見られると判定して、ステップS16へと移行して、この圧力なまし値PsmからAP12による空気流量Qを算出する。PsmとQとの対応関係は、図4に示される線図のように予め把握され、制御装置10内のRAM等にマップ形式や関数の形式で格納されている。
【0030】
次に、こうして求めた空気量Qをしきい値Q0と比較する(ステップS18)。ここで、Q0は、2次空気供給量として必要十分な量が設定されている。QがQ0以上の場合、2次空気供給量は十分であると判定して、ステップS20へ移行し、AI制御実行中は機器が正常に機能していたことを示すフラグXAIONOKに1をセットして、AI故障検出終了を示すフラグをセットして(ステップS24)処理を終了する。
【0031】
ステップS18でQがQ0未満であった場合には、空気供給量が低下しているものと判定して、流量低下を表すフラグXFAIDOWNに1をセットして(ステップS22)、ステップS24へ移行した後処理を終了する。
【0032】
一方、ステップS14で圧力なまし値Psmがしきい値P0以下であった場合には、AP12の吐出圧による圧力上昇が見られないことから、AP12が作動していないものと判定して、ステップS26へと移行し、AP12のオフ故障を示すXFAPOFFに1をセットし(ステップS26)、ステップS24へと移行した後処理を終了する。
【0033】
また、ステップS12でΔPsumがしきい値ΔP0以下であった場合には、圧力脈動がなく、圧力センサ15の下流側で空気供給通路11と排気管21との連通が阻害されているものと判定し、ステップS28へと移行して圧力なまし値Psmとしきい値P1(本発明における第1の所定値)を比較する。このP1は前述したP0より大きな値に設定されている。PsmがP1を超えている場合には、AP12は作動しているが、下流側のASV13が閉弁したままであると判定し、ステップS30へと移行して、ASV13の閉異常フラグXFASVCLに1をセットして、ステップS24へと移行した後処理を終了する。
【0034】
一方、PsmがP1未満の場合には、ステップS32へと移行して圧力なまし値Psmとしきい値P0とを比較する。PsmがP0を超えている場合には、AP12が作動し、ASV13も正常に開弁しているが、その下流の可撓式配管部11bでホース外れ等が発生し、空気供給通路11が排気管21へつながっていない状態に陥っているものと判定し、ステップS34へと移行してホース外れ異常フラグXFAILEAKに1をセットしてステップS24へと移行し、処理を終了する。
【0035】
反対に、PsmがP0以下の場合には、AP12の吐出圧がなく、不作動であると判定し、ASV13の閉異常フラグXFASVCLに1を(ステップS36)、AP12のオフ故障フラグXFAPOFFに1を(ステップS38)それぞれセットしてステップS24へと移行して処理を終了する。
【0036】
ステップS2、S4、S6で判定結果がノーであった場合には、いずれの場合もステップS40へと移行してAI故障検出が終了しているか否かを判定する。判定結果がイエスの場合には、処理を終了し、未検出の場合のみ最初に戻り、検出処理を続行する。
【0037】
この故障診断処理によれば、ホース外れ等のASV13下流側の配管からの漏洩異常を他の故障状態と識別して判定することが可能である。また、他の構成部品の異常についても正確な判定を行うことができる。
【0038】
次に、故障診断動作の第2の制御形態について図5の処理フローを参照して説明する。この処理は、図2に示される処理フローと基本部分は共通するが、ホース外れ等の判定をAI制御の停止状態で行う点が相違する。そのため、本処理は車両の電源がオンにされてから制御装置10により所定のタイミングで繰り返し実行される。
【0039】
まず、第1の制御形態と異なり、最初に、ステップS8、S10の処理を行うことにより、圧力値P、圧力なまし値Psmと、圧力脈動積算値ΔPsumを検出する。ステップS2〜S26の処理は第1の実施形態と同様である。一方、ステップS12でΔPsumがしきい値ΔP0以下であった場合には、ASV13が閉弁しているものと推定して、さらに、圧力なまし値Psmとしきい値P0とを比較する(ステップS32)。PsmがP0を超えている場合には、AP12は作動していると判定し、ステップS30へと移行してASV13の閉異常フラグXFASVCLに1をセットしてステップS24へと移行する。一方、PsmがP0以下の場合には、AP12も不作動であると判定し、ASV13の閉異常フラグXFASVCLに1を(ステップS36)、AP12のオフ故障フラグXFAPOFFに1を(ステップS38)それぞれセットしてステップS24へと移行する。
【0040】
ステップS24終了後は、ステップS25へと移行してAI制御中の圧力値をPasvopに格納して処理を終了する。
【0041】
また、ステップS2〜S6からS40へと移行し、AI制御中の故障判定が終了したと判定された場合には、まず、ステップS42へと移行し、ホース外れ検出処理が終了しているか否かを判定する。検出処理が終了している場合には、その後の処理をスキップして処理を終了する。
【0042】
検出処理が未了の場合には、ステップS44でまずAP12作動フラグXAPをオン、ASV13の開弁フラグXASVをオフにすることでASV13を閉止させたままAP12を作動させる。そして、ASV13の閉弁状態でのAP12の作動時間が所定時間を超えているかを判定する(ステップS46)。作動時間が所定時間以下の場合には、圧力値が安定しておらず、ホース外れ検出を正確に行うことができないためその後の処理をスキップして終了することにより所定時間に達するまで待機する。所定時間に達したらステップS48へと移行してASV13閉止時点での圧力なまし値PsmをPasvoffに格納する。そして、このASV13閉止時点との圧力なまし値PasvoffとAI制御時の圧力なまし値Pasvop(ステップS25で記憶)との差ΔPを算出する(ステップS50)。
【0043】
続いて、こうして求めたΔPをしきい値αと比較する(ステップS52)。このαはASV13が正常に機能している場合に、ASV13の閉弁中とASV13の開弁中にそれぞれAP12を作動させた場合の圧力の差より小さな値に設定されている。ΔPがαより小さく両者の圧力差が小さい場合は、配管のつまりまたはASV13の閉弁異常と判定し、ステップS54へと移行して、AI制御中の故障判定で設定したASV13の閉異常フラグXFASVCLを調べる。ASV13の閉異常フラグXFASVCLが1に設定されている場合には、ASV13の閉弁異常によるものと判定し、ステップS64へと移行して、ホース外れ検出が終了した旨をフラグに設定して、処理を終了する。一方、ASV13の閉異常フラグXFASVCLが0、つまり、AI制御中の故障判定ではASV13が正常に機能していたと判定されていた場合には、配管詰まりと判定しステップS56へと移行して配管詰まりフラグXFAIJAMに1を設定した後、ステップS64を経由して処理を終了する。
【0044】
ステップS52でΔPがαより大きいと判定された場合には、ステップS58へと移行してAI制御中の故障判定で設定したASV13の閉異常フラグXFASVCLを調べる。XFASVCLの値が0に設定されていた場合、つまり、AI制御中の故障判定ではASV13が正常に機能していたと判定されていた場合は、この圧力さΔPは、ASV13の開弁状態と閉弁状態との違いによるものであり、機器は正常と判定して、ステップS64を経由してそのまま処理を終了する。
【0045】
ステップS58でXFASVCLの値が1と判定された場合は、AI制御中の故障判定ではASV13が閉弁状態と判定した場合であるが、実際にはASV13はAI制御中は開弁しており、ASV13より下流側で漏洩があった場合であると判定し、XFASVCLを閉弁異常のない状態を示す0に変更し(ステップS60)、ホース外れ異常フラグXFAILEAKに1をセットして(ステップS62)、ステップS64を経由して処理を終了する。
【0046】
この処理においても、他の構成部品の異常と区別してホース外れ等のASV13より下流側における配管の異常を検出することが可能となる。したがって、正確な機器異常判定を行うことができる。
【0047】
次に、故障診断動作の第3の制御形態について、図6の処理フローを参照して説明する。この処理は図2に示される処理フローと基本部分は共通するが、AI制御の停止時点で行うホース外れ検出の判定を圧力センサ15ではなくO2センサ31(またはA/Fセンサ)により行う点が相違する。
【0048】
具体的には、図6に示されるように、ステップS2〜S40までの処理は図5に示される第2の実施形態とほぼ同様であり、圧力値P、圧力なまし値Psmと、圧力脈動積算値ΔPsumを検出するステップS8とステップS10の処理が図2に示される第1の実施形態と同様にステップS6とステップS12の間に行われる点のみが相違する。
【0049】
ステップS40でAI制御中の故障判定が終了したと判定された場合には、まず、ステップS66へと移行し、ホース外れ検出処理が終了しているか否かを判定する。そして、AI制御の終了後に所定時間経過したか否かを判定する(ステップS68)。作動時間が所定時間以下の場合には、排気管21内のA/F挙動にAI制御の影響が残っていると判定し、その後のホース外れ検出処理をスキップして処理を終了する。
【0050】
ステップS68で所定時間経過したと判定された場合は、排気管21内のA/F挙動にAI制御の影響が残っていないと判定し、ステップS70へと移行してAI制御中の故障判定で設定したASV13の閉異常フラグXFASVCLを調べる。XFASVCLが0の場合には、AI制御中の故障判定では正常であった場合であり、ホース外れはないと判定してステップS80へと移行し、ホース外れの検出が終了したことを示すフラグ値をセットして終了する。
【0051】
一方、XFASVCLが1の場合、つまりAI制御中の故障判定ではASV13の閉故障と判定された場合は、実際にはホース外れである可能性もあるため、ホース外れの判定に入る。まず空燃比フィードバック制御を停止して(ステップS72)O2センサ31で測定した酸素濃度から排気管21内におけるA/Fを算出し、これをしきい値βと比較する。このしきい値βは、AI非制御時の標準的な状態における排気管21内のA/F値より若干リーン側に設定されている。
【0052】
算出した排気管21内のA/Fがしきい値β未満(リッチ側の場合)には、排気管21内への予想外の空気流入はないから、ホース外れなしと判定してステップS80へと移行し、ホース外れの検出が終了したことを示すフラグ値をセットして終了する。一方、A/Fがしきい値β以上、つまりリーン側にずれている場合には、ホース外れ等により漏洩箇所から排気管21内へと排気脈動に伴うエアサクション効果によって空気流入が発生しているものと判定し、XFASVCLを閉弁異常のない状態を示す0に変更し(ステップS76)、ホース外れ異常フラグXFAILEAKに1をセットして(ステップS78)、ステップS80を経由して処理を終了する。
【0053】
この制御形態によれば、上述した他の制御形態と同様にホース外れ等の故障を他の機器の故障と判別することができる。また、他の実施形態と異なり、ASV13が閉故障している場合でもホースはずれを独立に検出できるという利点を有している。
【0054】
ここで説明したように、ホース外れ等のASV13の下流側で漏洩が発生した場合、排気脈動によるエアサクション効果により、AI供給停止後も漏洩箇所から排気管21内へと空気が流入するため、排気A/Fがリーン側へずれてしまう。図7は、このような排気A/Fのずれに対応する制御を示す制御フローである。この制御は、制御装置10がエンジンECU23と協働して行うものであり、車両の電源がオンにされた後、所定のタイミングで繰り返し実行される。
【0055】
まず、AI機器の故障検出(ホース外れ検出を含む。)が終了しているか否かを判定する。故障検出が終了していない場合にはその後の処理をスキップして終了する。故障検出が終了していた場合には、ステップS84、S86でASV13の開異常フラグXFASVOPとホース外れ異常フラグXFAILEAKのいずれかに1がセットされていないかを判定する。ここで、ASV13の開異常フラグXFASVOPの設定は、例えば、AI供給停止時にASV13を閉止制御してAP12を作動させた場合の圧力センサ15で測定した圧力挙動がAI供給制御中と同様の傾向を示す場合にASV13の開弁故障と見てXFASVOPを1に設定すればよい。
【0056】
ステップS84とS86の判定結果がいずれもノーであった場合、つまり、ASV13の開故障がなく、ホース外れもない場合には、そのまま処理を終了する。いずれかの故障が発生していたと判定された場合には、ステップS80へと移行し、エンジンECU23における燃料制御値(燃料学習値)をリッチ側へと補正して使用することで、排気管21内におけるA/Fがリーン側へずれるのを防止する。そして、燃料フィードバックにおける学習を禁止し(ステップS90)、燃料性状の車載診断(OBD: On−Board Diagnostic)システムによる検出を中止して(ステップS92)処理を終了する。これにより、誤った学習による冷間始動時やフィードバック制御オープン時におけるエミッション悪化を抑制する。
【0057】
図8は、AI機器正常時(ケース1)と、ASV13の閉故障時(ケース2)と、ホース外れ時(ケース3)におけるAI供給・停止制御に伴う圧力値とA/Fの時間変化を示すタイミングチャートである。
【0058】
ケース1の場合には、AI供給制御中に圧力センサ15で測定される圧力挙動は、排気脈動に伴う脈動を有し、その平均圧力(なまし値)は、P1より高いものとなる。そして、AP12を作動させたままASV13を閉止すると、平均圧力(なまし値)は、ΔPaだけ増加する。一方、A/Fは、2次空気供給時には、供給される2次空気によってストイキ点よりもリーン側へと移行するが、供給を停止すると、ストイキ点に略一致する。
【0059】
ケース2の場合には、ASV13が閉止しているため、その制御状態にかかわらず、ケース1のASV13閉止時のAP作動中と同様に高い圧力を示す。つまり、開弁制御時の圧力値が高く、脈動がないことから閉弁異常を検出できる。
【0060】
ケース3の場合には、ASV13の下流側でホース外れが起きているため、排気管2の脈動が圧力センサ15に伝わらないため圧力脈動は見られず、また、漏洩により圧力値自体もP1より低くなる。第1の制御形態ではこの挙動の違いを利用してホースはずれを検出している。また、ASV13閉止時の圧力挙動はケース1、2と同様になるため、開弁時と閉弁時の圧力差ΔPbはケース1に比べて大きくなる。第2の制御形態ではこの挙動の違いを利用してホースはずれを検出している。一方、A/Fは、AI供給時は、供給を見越して燃料制御量をリッチ側へと補正しているため、実際にAI供給が行われない本ケースでは、排気管21内のA/Fはリッチ側へずれる。また、AI供給停止後は排気脈動に伴うエアサクションで漏洩箇所から外気が排気管2内へと進入するため、A/Fはリッチ側へとずれる。第3の制御形態ではこの挙動の違いを利用してホースはずれを検出している。
【0061】
以上の説明では、いずれかの挙動の違いを利用してホース外れ等のASV13の下流側での漏洩判定を行ったが、複数の挙動の違いを組み合わせて判定を行えばさらに正確な故障判定を行うことができる。
【0062】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、AI供給中の圧力挙動、供給中の圧力と停止後にASVを閉弁した状態でAPを駆動させた時の圧力との差、あるいは、供給停止後の排気管内のA/Fから他のAI機器故障とは別にASV13の下流側における漏洩(ホース外れ)等の故障を判別することができる。
【0063】
漏洩判定時には、排気管内に空気が流入するため、燃料の学習制御における学習値をリッチ補正して制御を行うことで、排気管内のA/Fがリーン側へとずれるのを防止することが好ましい。さらに、燃料学習及び燃料異常判定を停止すれば冷間始動時等のエミッション悪化が抑制され好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る2次空気供給装置を搭載した内燃機関の構成を示す概略図である。
【図2】図1の第1の制御形態の処理フローである。
【図3】図1の圧力センサ位置における圧力挙動パターンを模式的に示す図である。
【図4】圧力と空気流量の関係を示す線図である。
【図5】図1の第2の制御形態の処理フローである。
【図6】図1の第3の制御形態の処理フローである。
【図7】図1の装置における燃料制御を説明するフローチャートである。
【図8】図1の装置において、AI機器の状態の異なる3つのケースについてAI供給・停止制御に伴う圧力値とA/Fの時間変化を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
1…2次空気供給装置、2…エンジン、10…制御装置、11…2次空気供給通路、12…エアポンプ(AP)、13…エアスイッチングバルブ(ASV)、14…リード弁(RV)、15…圧力センサ、16…配管、17…三方弁、18…配管、19…フィルタ、20…吸気管、21…排気管、22…排気浄化装置、23…エンジンECU、24…スロットル、25…吸気フィルタ、26…エアフローメータ、27…回転数センサ、31、32…O2センサ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a secondary air supply device that supplies secondary air to an upstream side of an exhaust purification device that is disposed in an exhaust system of an internal combustion engine, and a control device for an internal combustion engine that includes the secondary air supply device. The present invention relates to a secondary air supply device capable of detecting abnormality of its constituent parts and a control device for an internal combustion engine provided with the same.
[0002]
[Prior art]
As an exhaust gas purification device for an internal combustion engine, a device is known in which a three-way catalyst is disposed in an exhaust system to purify the exhaust gas by reducing CO, HC, and NOx components. Further, by pumping air from the air pump to a secondary air supply passage having an on-off valve connected to the exhaust pipe, the secondary air is supplied into the exhaust pipe to increase the oxygen concentration, and HC in the exhaust gas, A technique for promoting the purification of exhaust gas by oxidizing CO is known.
[0003]
In such a secondary air supply device, if an abnormality occurs in components such as an air pump or an on-off valve, the exhaust gas purification efficiency decreases, and emissions deteriorate. Therefore, it is necessary to determine the abnormality early. . Therefore, as a technique for detecting this type of abnormality, a technique disclosed in
[0004]
This technology detects the pressure behavior in the secondary air supply passage during operation control and non-operation control of the secondary air supply device, respectively, and diagnoses the fault location according to the combination of pressure and pressure pulsation. is there.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2003-83048 A (paragraphs 0019 to 0058, FIGS. 1 to 7)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In general, the downstream side of the open / close valve of the secondary air supply system is connected to the exhaust system piping and a flexible hose. This facilitates manufacture and maintenance, but increases the possibility of leakage due to disconnection or damage of the hose as compared to the case of using a fixed pipe made of metal or the like. For this reason, it is necessary to detect these leakage faults. However, in the above technique, when leakage occurs, it is erroneously determined that the on-off valve is closed abnormally, and there is a possibility that accurate determination cannot be performed.
[0007]
Therefore, the present invention relates to a secondary air supply device having a failure detection function capable of distinguishing and determining a leakage failure in piping or the like downstream of an on-off valve from other failures, and an internal combustion engine equipped with the secondary air supply device. It is an object to provide a control device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a secondary air supply apparatus according to the present invention includes an air pump, a pressure sensor, and an on-off valve arranged upstream from a supply pipe connected to an exhaust system of an internal combustion engine. 2 is a secondary air supply device that supplies secondary air, and includes a failure diagnosis unit that determines a failure state of its component parts from pressure and pressure fluctuation during secondary air supply control and non-supply control. In the secondary air supply apparatus, when it is determined that there is no pressure pulsation due to exhaust gas from the pressure detected by the pressure sensor during secondary air supply control, the failure diagnosis unit sets the detected pressure value as the first predetermined value. When the detected pressure value is larger than the first predetermined value, the on-off valve closing failure is detected. When the detected pressure value is smaller than the second predetermined value, the on-off valve closing failure is detected. And air pump stop failure And both when located between the first predetermined value and a second predetermined value, and judging, respectively when there leakage at off valve downstream.
[0009]
When there is a leak on the downstream side of the opening / closing valve of the secondary air supply device, and when the air pump and the opening / closing valve are operating normally, the air discharged from the air pump flows out from the leakage portion. As a result, the detection value of the pressure detection means during the secondary air supply control in this case is lower than when there is no leakage downstream of the on-off valve, but is higher than when the air pump is stopped. Indicates. In addition, since this leakage portion exists, the upstream side of the on-off valve and the exhaust system do not actually communicate with each other, so that they are not affected by pressure fluctuations in the exhaust system. Therefore, pressure pulsation due to exhaust does not occur in the pressure detected by the pressure detection means. Therefore, the presence of leakage can be determined from this condition.
[0010]
Alternatively, when the failure diagnosis unit determines that there is no pressure pulsation due to exhaust during the secondary air supply control, and the pressure difference when the air pump is driven both during the opening / closing valve opening control and during the closing control, a predetermined value In the above case, it may be determined that there is a leak downstream of the on-off valve.
[0011]
When the on-off valve and the air pump are operating normally, if the air pump is forcibly operated with the on-off valve closed, the pressure detected by the pressure detection means will be greater than when the on-off valve is open. Get higher. At this time, since the downstream side of the on / off valve is blocked from the pressure detecting means by the on / off valve, the pressure detecting means is not affected by the downstream of the on / off valve. That is, the pressure behavior at this time is not related to the presence or absence of leakage downstream of the on-off valve. As described above, when the air pump is operated with the opening / closing valve opened, the pressure value is higher in the case of no leakage downstream of the opening / closing valve than in the case of leakage. As a result, the difference in pressure when the air pump is activated when the valve is opened and when the valve is closed is higher when there is leakage than when there is no leakage. Therefore, the presence of leakage can be determined also from this condition.
[0012]
In addition, an air-fuel ratio sensor disposed in the exhaust system is further provided, and the failure diagnosis unit determines that the on-off valve is closed due to pressure and pressure fluctuations during secondary air supply control and non-supply control. If it is determined from the output of the air-fuel ratio sensor after the end of the secondary air supply control that the lean state is greater than or equal to a predetermined value, it may be determined that there is a leak downstream of the on-off valve.
[0013]
If a leaking part exists downstream of the on-off valve, the exhaust pipe and the atmosphere communicate with each other through the leaking part. As a result, even after the secondary air supply control, the atmosphere flows into the exhaust system that is normally at a negative pressure, and the air-fuel ratio of the exhaust gas shifts to the lean side from the original control state. Therefore, the presence of leakage can be determined also from this condition.
[0014]
The control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention includes the secondary air supply device according to the present invention, and when the failure diagnosis unit determines that the leak is downstream of the on-off valve, the air-fuel ratio feedback In the fuel learning control according to the above, the learning value is richly corrected and the control is performed.
[0015]
As described above, if there is a leak downstream of the on-off valve, the exhaust air-fuel ratio shifts to the lean side. If the exhaust air-fuel ratio continues to be lean, the exhaust purification performance of the exhaust purification catalyst deteriorates and the emission deteriorates.Therefore, the learned value is richly corrected in the fuel learning control by the air-fuel ratio feedback. Is controlled in a predetermined state to suppress the deterioration of emission.
[0016]
When the failure diagnosis unit determines that the leak is downstream of the on-off valve, it is preferable to further stop fuel learning and fuel abnormality determination. When there is an inflow from a leak point in this way, fuel learning and fuel abnormality determination cannot be performed accurately, so learning and abnormality determination are prohibited and emissions are deteriorated during cold start and non-feedback control. Suppress.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the description, the same reference numerals are given to the same components in the drawings as much as possible, and duplicate descriptions are omitted.
[0018]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an internal combustion engine equipped with a secondary air supply device according to the present invention. The secondary
[0019]
The secondary
[0020]
The
[0021]
The secondary
[0022]
The secondary air supply apparatus according to the present invention includes a failure diagnosis unit that detects an abnormality in the component parts, that is, the
[0023]
Hereinafter, some of the failure diagnosis operations will be described in detail. First, the first control mode of the failure diagnosis operation will be described with reference to the processing flow of FIG. This failure diagnosis process is repeatedly executed at a predetermined timing from when the vehicle power is turned on until the process is started by the
[0024]
First, it is determined whether a condition (AI execution condition) for executing AI control is satisfied (step S2). This execution condition is determined by the engine coolant temperature, the intake air temperature, the elapsed start time, the battery voltage, the load condition, etc. sent from the
[0025]
When it is determined that the AI execution condition is satisfied, the process proceeds to step S4 to determine whether or not the AI control is being executed. When the AI control is being executed, the process proceeds to step S6, and it is determined whether or not an abnormality detection condition during the AI execution is satisfied. This abnormality detection condition is satisfied when a predetermined elapsed time has elapsed from the start of AI execution, the vehicle speed, the load, and the engine speed are within a predetermined range, and it is determined that the engine is in an idling state.
[0026]
If the abnormality detection condition during execution of AI is satisfied, the pressure value P and the pressure average value (smoothing value) Psm are read (step S8). This pressure annealing value Psm is Psm = {(n−1) × Psm_old + Ps} / where Ps is the pressure value detected at the current time step and Psm_old is the calculation result of the pressure annealing value at the previous time step. n. FIG. 3 shows the time variation of Psm and Ps thus obtained together. Here, the time step Δt is sufficiently short (for example, 4 × Δt ≦ T) with respect to the length T of the pressure fluctuation cycle, and the coefficient n for obtaining the annealing value is sufficiently large (for example, When n × Δt ≧ 2 × T), Psm is a value that approximates the average value of the pressure values Ps within the sampling period (n × Δt). When the number of time steps after the start of processing is less than n, the number of time steps may be used instead of n. By performing the calculation using the annealing value in this way, it is not necessary to store the pressure value in the past time step, the required memory amount can be reduced, the calculation is simplified, and the control is performed. Computer resources in the
[0027]
Next, the pressure pulsation integrated value ΔPsum is calculated (step S10). This pressure pulsation integrated value ΔPsum can be expressed as ΔPsum = (n−1) / n × ΔPsum_old + | Ps−Psm |, where the pressure pulsation integrated value in the previous time step is ΔPsum_old. This is an annealing value of a value Σ | Ps−Psm | obtained by integrating the absolute value of the difference between the pressure value Ps and the average value (more precisely, the pressure annealing value Psm) for n time steps. In order to accurately obtain the integrated value of n time steps, it is necessary to store each difference value for n times. By using the smoothed value in this way, the above-described pressure smoothed value can be obtained. As in the case of the calculation, it is not necessary to store the calculation results in the past n time steps, the required amount of memory can be reduced, the calculation is simplified, and the computer in the
[0028]
In addition, when there is a margin in computer resources, it is also possible to store n time step values and accurately calculate an average value and an integrated value. In this embodiment, the pressure pulsation integrated value ΔPsum is used for the determination of the pressure pulsation, but a predetermined interval of the length Lps of the plotted line locus when Ps is plotted on the coordinate axis of time t-pressure p. The integrated value may be used (an annealed value may be used in actual calculation). This Lps is √ (Δt for one time step. 2 + (Ps-Ps_old) 2 ) (Ps_old is the previous value of the pressure Ps). Of course, the pressure pulsation may be obtained from the amplitude value of the actual pressure within the predetermined period (difference between the maximum pressure value and the minimum pressure value).
[0029]
Next, the presence or absence of pulsation is determined by comparing the pressure pulsation integrated value ΔPsum and the threshold value ΔP0 (step S12). ΔP0 is set to a value that can accurately identify the pulsation caused by the exhaust pulsation transmitted to the
[0030]
Next, the air amount Q thus obtained is compared with a threshold value Q0 (step S18). Here, the necessary and sufficient amount of Q0 is set as the secondary air supply amount. If Q is equal to or greater than Q0, it is determined that the secondary air supply amount is sufficient, the process proceeds to step S20, and 1 is set to the flag XAIONOK indicating that the device is functioning normally during execution of AI control. Then, a flag indicating the end of AI failure detection is set (step S24), and the process is terminated.
[0031]
If Q is less than Q0 in step S18, it is determined that the air supply amount has decreased, 1 is set in the flag XFAILOWN indicating the flow rate decrease (step S22), and the process proceeds to step S24. End post-processing.
[0032]
On the other hand, if the pressure smoothing value Psm is less than or equal to the threshold value P0 in step S14, no pressure increase due to the discharge pressure of the
[0033]
If ΔPsum is equal to or smaller than the threshold value ΔP0 in step S12, it is determined that there is no pressure pulsation and communication between the
[0034]
On the other hand, when Psm is less than P1, the process proceeds to step S32, and the pressure smoothed value Psm is compared with the threshold value P0. When Psm exceeds P0, the
[0035]
On the other hand, if Psm is equal to or less than P0, it is determined that there is no discharge pressure of AP12, and it is inoperative, 1 is set to the close abnormality flag XFASVCL of ASV13 (step S36), and 1 is set to the off failure flag XFAPOFF of AP12. (Step S38) Each is set, and the process proceeds to Step S24 to end the process.
[0036]
If the determination result is NO in steps S2, S4, and S6, in any case, the process proceeds to step S40, and it is determined whether or not AI failure detection is completed. If the determination result is yes, the process is terminated, and only when it is not detected, the process returns to the beginning, and the detection process is continued.
[0037]
According to this failure diagnosis processing, it is possible to distinguish and determine leakage abnormality from piping on the downstream side of the
[0038]
Next, a second control mode of the failure diagnosis operation will be described with reference to the processing flow of FIG. This process has the same basic part as the process flow shown in FIG. 2, but is different in that determination of hose disconnection or the like is performed in the AI control stop state. Therefore, this processing is repeatedly executed at a predetermined timing by the
[0039]
First, unlike the first control mode, first, the pressure value P, the pressure smoothing value Psm, and the pressure pulsation integrated value ΔPsum are detected by performing the processes of steps S8 and S10. The processing in steps S2 to S26 is the same as that in the first embodiment. On the other hand, if ΔPsum is equal to or smaller than the threshold value ΔP0 in step S12, it is estimated that the
[0040]
After step S24 ends, the process proceeds to step S25, the pressure value during AI control is stored in the Paspop, and the process ends.
[0041]
Further, when the process proceeds from step S2 to S6 to S40 and it is determined that the failure determination during the AI control is completed, first, the process proceeds to step S42, and whether or not the hose disconnection detection process is completed. Determine. If the detection process has been completed, the subsequent process is skipped and the process is terminated.
[0042]
If the detection process has not been completed, the
[0043]
Subsequently, ΔP thus obtained is compared with a threshold value α (step S52). This α is set to a value smaller than the difference between the pressures when the
[0044]
If it is determined in step S52 that ΔP is greater than α, the process proceeds to step S58, and the closed abnormality flag XFASVCL of the
[0045]
When the value of XFASVCL is determined to be 1 in step S58, it is a case where the
[0046]
Also in this process, it is possible to detect an abnormality in the piping on the downstream side of the
[0047]
Next, a third control mode of the failure diagnosis operation will be described with reference to the processing flow of FIG. Although this process has the same basic part as the process flow shown in FIG. 2, the determination of hose disconnection detection performed when AI control is stopped is determined by O instead of the
[0048]
Specifically, as shown in FIG. 6, the processing from step S2 to S40 is almost the same as in the second embodiment shown in FIG. 5, and the pressure value P, the pressure annealing value Psm, and the pressure pulsation The only difference is that the processing of step S8 and step S10 for detecting the integrated value ΔPsum is performed between step S6 and step S12 as in the first embodiment shown in FIG.
[0049]
If it is determined in step S40 that the failure determination during the AI control has been completed, first, the process proceeds to step S66, where it is determined whether the hose disconnection detection process has ended. Then, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed after the end of the AI control (step S68). When the operation time is equal to or shorter than the predetermined time, it is determined that the influence of AI control remains on the A / F behavior in the
[0050]
If it is determined in step S68 that the predetermined time has elapsed, it is determined that the influence of AI control does not remain on the A / F behavior in the
[0051]
On the other hand, when XFASVCL is 1, that is, when it is determined that the
[0052]
If the calculated A / F in the
[0053]
According to this control mode, a failure such as a hose disconnection can be determined as a failure of another device as in the other control modes described above. Further, unlike the other embodiments, even when the
[0054]
As described here, when leakage occurs on the downstream side of the
[0055]
First, it is determined whether or not AI device failure detection (including hose disconnection detection) has been completed. If failure detection has not ended, the subsequent processing is skipped and the process ends. If the failure detection has been completed, it is determined in steps S84 and S86 whether 1 is set in either the open abnormality flag XFASVOP or the hose disconnection abnormality flag XFAILAK of ASV13. Here, the setting of the open abnormality flag XFASVOP of the
[0056]
If both the determination results in steps S84 and S86 are no, that is, if there is no open failure of the
[0057]
FIG. 8 shows changes in pressure value and A / F with time when the AI device is normal (case 1), when the
[0058]
In
[0059]
In
[0060]
In case 3, the hose is disengaged on the downstream side of the
[0061]
In the above description, the leak determination on the downstream side of the
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the pressure behavior during AI supply, the difference between the pressure during supply and the pressure when the AP is driven with the ASV closed after the stop, or after the supply is stopped A failure such as a leak (disconnection of the hose) on the downstream side of the
[0063]
At the time of leakage determination, air flows into the exhaust pipe. Therefore, it is preferable to prevent the A / F in the exhaust pipe from shifting to the lean side by performing rich correction of the learning value in the fuel learning control. . Further, it is preferable to stop the fuel learning and the fuel abnormality determination to suppress the deterioration of the emission at the cold start.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of an internal combustion engine equipped with a secondary air supply device according to the present invention.
FIG. 2 is a processing flow of the first control mode in FIG. 1;
3 is a diagram schematically showing a pressure behavior pattern at the position of the pressure sensor in FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between pressure and air flow rate.
FIG. 5 is a processing flow of the second control mode in FIG. 1;
FIG. 6 is a processing flow of the third control mode in FIG. 1;
FIG. 7 is a flowchart illustrating fuel control in the apparatus of FIG.
FIG. 8 is a timing chart showing pressure values and A / F with time according to AI supply / stop control in three cases with different states of AI equipment in the apparatus of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記故障診断部は、2次空気の供給制御時において前記圧力センサで検出した圧力から排気による圧力脈動がないと判定した場合には、検出した圧力値を第1所定値とこれより小さい第2所定値のそれぞれと比較し、検出した圧力値が前記第1所定値より大きい場合には前記開閉弁の閉弁故障と、前記第2所定値より小さい場合には前記開閉弁の閉弁故障と前記エアポンプの停止故障の双方と、前記第1所定値と前記第2所定値の間にある場合には、前記開閉弁下流での漏れありと判定することを特徴とする2次空気供給装置。An air pump, a pressure sensor, and an on-off valve are arranged from an upstream side on a supply pipe connected to an exhaust system of an internal combustion engine, and supply secondary air to the exhaust system. In the secondary air supply apparatus including a failure diagnosis unit that determines a failure state from the pressure and pressure fluctuation at the time of secondary air supply control and non-supply control,
When the failure diagnosis unit determines that there is no pressure pulsation due to exhaust gas from the pressure detected by the pressure sensor during secondary air supply control, the detected pressure value is set to a first predetermined value and a second smaller than the first predetermined value. Compared with each of the predetermined values, if the detected pressure value is larger than the first predetermined value, the valve closing failure of the on-off valve, and if the detected pressure value is smaller than the second predetermined value, the valve closing failure of the on-off valve The secondary air supply device characterized in that it is determined that there is a leak downstream of the on-off valve when both the stop failure of the air pump is between the first predetermined value and the second predetermined value.
前記故障診断部は、2次空気供給制御時に排気による圧力脈動なしと判定した場合で、かつ、前記開閉弁開制御時と閉制御時の双方で前記エアポンプを駆動させたときの圧力差が所定値以上の場合に、開閉弁下流での漏れありと判定することを特徴とする2次空気供給装置。An air pump, a pressure sensor, and an on-off valve are arranged from an upstream side on a supply pipe connected to an exhaust system of an internal combustion engine, and supply secondary air to the exhaust system. In the secondary air supply apparatus including a failure diagnosis unit that determines a failure state from the pressure and pressure fluctuation at the time of secondary air supply control and non-supply control,
The failure diagnosing unit determines that there is no pressure pulsation due to exhaust during secondary air supply control, and a pressure difference when the air pump is driven both during the opening / closing valve opening control and during the closing control is predetermined. A secondary air supply device that determines that there is a leak downstream of the on-off valve when the value is greater than or equal to the value.
排気系に配置される空燃比センサをさらに備えており、
前記故障診断部は、2次空気の供給制御時と非供給制御時における圧力および圧力変動から前記開閉弁の閉故障と判定した場合で、前記2次空気の供給制御終了後における前記空燃比センサの出力から所定以上のリーン状態と判定した場合には、開閉弁下流での漏れありと判定することを特徴とする2次空気供給装置。An air pump, a pressure sensor, and an on-off valve are arranged from an upstream side on a supply pipe connected to an exhaust system of an internal combustion engine, and supply secondary air to the exhaust system. In the secondary air supply apparatus including a failure diagnosis unit that determines a failure state from the pressure and pressure fluctuation at the time of secondary air supply control and non-supply control,
An air-fuel ratio sensor disposed in the exhaust system;
The failure diagnosis unit determines that the on / off valve is closed due to pressure and pressure fluctuations during secondary air supply control and non-supply control, and the air-fuel ratio sensor after the secondary air supply control ends. A secondary air supply device characterized by determining that there is a leak downstream of the on-off valve when it is determined that the lean state is greater than or equal to a predetermined value based on the output of.
前記内燃機関は、請求項1〜3のいずれかに記載の2次空気供給装置を備えており、
前記故障診断部が、前記開閉弁下流での漏れと判定した場合には、空燃比フィードバックによる燃料の学習制御において学習値をリッチ補正して制御を行うことを特徴とする内燃機関の制御装置。A control device for an internal combustion engine,
The internal combustion engine includes the secondary air supply device according to any one of claims 1 to 3,
A control apparatus for an internal combustion engine, wherein when the failure diagnosis unit determines that the leakage is downstream of the on-off valve, the learning value is richly corrected in fuel learning control by air-fuel ratio feedback.
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- 2003-06-13 JP JP2003169629A patent/JP2005002958A/en not_active Withdrawn
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