JP2006138261A - Abnormality diagnosis device for secondary air supply system for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の排気通路のうちの排出ガス浄化用の触媒よりも上流側に二次空気を供給する内燃機関の二次空気供給システムの異常診断装置に関する発明である。 The present invention relates to an abnormality diagnosis device for a secondary air supply system of an internal combustion engine that supplies secondary air upstream of an exhaust gas purification catalyst in an exhaust passage of the internal combustion engine.
例えば、特許文献1(特開2003−83048号公報)、特許文献2(特開2004−11585号公報)に示すように、内燃機関の排気管のうちの排出ガス浄化用の触媒よりも上流側にエアポンプにより二次空気を供給して排出ガス中のHC、COの浄化(酸化反応)を促進したり、その反応熱で触媒の暖機を促進する技術が知られている。 For example, as shown in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-83048) and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-11585), the exhaust gas purification catalyst in the exhaust pipe of the internal combustion engine is upstream of the exhaust gas. In addition, there is known a technique in which secondary air is supplied by an air pump to promote purification (oxidation reaction) of HC and CO in exhaust gas, or to accelerate catalyst warm-up by the reaction heat.
このような二次空気供給システムが故障すると、排気エミッションが悪化するため、特許文献1,2では、二次空気供給管に圧力センサを設置し、エンジン運転中に二次空気供給システムが動作して二次空気を供給する期間中に、圧力センサで検出した二次空気の圧力に基づいて二次空気供給システムの異常診断を行うようにしている。
従来は、二次空気供給システムの異常診断を、エンジン運転中の二次空気供給期間中(二次空気供給システムの動作中)に実施するようにしていたため、エンジン運転中に二次空気供給条件が成立しない限り、二次空気供給システムの異常診断が行われないようになっていた。一般に、二次空気供給条件(異常診断実行条件)は、エンジン冷却水温が低い温度領域でのみ成立するようになっているため、車両がサービス工場等に持ち込まれても、エンジン温度が高いために二次空気供給システムの異常診断を行うことができず、エンジン温度が低下するまで待たなければならなかった。このため、サービス工場等に持ち込まれた車両の二次空気供給システムの異常診断を行う温度状態になるまでに相当の時間がかかり、サービス性が悪いという欠点があった。 Conventionally, the abnormality diagnosis of the secondary air supply system was performed during the secondary air supply period during operation of the engine (during the operation of the secondary air supply system). Unless the above is established, the abnormality diagnosis of the secondary air supply system is not performed. In general, the secondary air supply condition (abnormality diagnosis execution condition) is established only in a temperature range where the engine cooling water temperature is low. Therefore, even if the vehicle is brought into a service factory or the like, the engine temperature is high. The abnormality diagnosis of the secondary air supply system could not be performed and had to wait until the engine temperature decreased. For this reason, there is a drawback that it takes a considerable amount of time to reach a temperature state where abnormality diagnosis of a secondary air supply system of a vehicle brought into a service factory or the like is performed, resulting in poor serviceability.
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、サービス工場等に持ち込まれた車両の二次空気供給システムの異常診断を内燃機関の温度状態に関係なく行うことができ、サービス性を向上できる内燃機関の二次空気供給システムの異常診断装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the object thereof is to perform abnormality diagnosis of a secondary air supply system of a vehicle brought into a service factory or the like regardless of the temperature state of the internal combustion engine. An object of the present invention is to provide an abnormality diagnosis device for a secondary air supply system of an internal combustion engine that can improve serviceability.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、二次空気の流量又は圧力に関する情報(以下「二次空気情報」という)を検出する二次空気情報検出手段を設け、内燃機関の停止中に異常診断手段によって二次空気供給システムを動作させて前記二次空気情報検出手段で検出した二次空気情報に基づいて二次空気供給システムの異常診断を行うようにしたものである。このようにすれば、内燃機関の停止中に通常の二次空気供給条件(通常の内燃機関運転中の異常診断実行条件)が成立していない条件下でも、異常診断手段によって二次空気供給システムの異常診断を強制的に実施できるため、サービス工場等に持ち込まれた車両の二次空気供給システムの異常診断を内燃機関の温度状態に関係なく実施することができ、サービス性を向上できる。また、生産ラインの検査工程においても、二次空気供給システムの異常診断を内燃機関の温度状態に関係なく実施することができ、検査工程の作業性も向上できる。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is provided with a secondary air information detecting means for detecting information relating to the flow rate or pressure of secondary air (hereinafter referred to as “secondary air information”). During the stop, the secondary air supply system is operated by the abnormality diagnosis means, and abnormality diagnosis of the secondary air supply system is performed based on the secondary air information detected by the secondary air information detection means. In this way, the secondary air supply system is operated by the abnormality diagnosing means even under the condition that the normal secondary air supply condition (normal abnormality execution condition during normal internal combustion engine operation) is not satisfied while the internal combustion engine is stopped. Therefore, the abnormality diagnosis of the secondary air supply system of the vehicle brought into the service factory or the like can be performed regardless of the temperature state of the internal combustion engine, and the serviceability can be improved. Further, in the production line inspection process, the abnormality diagnosis of the secondary air supply system can be performed regardless of the temperature state of the internal combustion engine, and the workability of the inspection process can be improved.
この場合、内燃機関の停止中に二次空気供給システムの異常診断を開始させる実行条件は、様々なものが考えられる。例えば、イグニッションスイッチのオフ操作時(内燃機関の停止時)から所定時間経過後又は所定の実行条件成立時に自動的に二次空気供給システムの異常診断を実行して、異常診断の実施頻度を高めるようにしたり、或は、請求項2のように、オフボード診断装置からオフボード診断実行信号が入力されたときに二次空気供給システムの異常診断を行うようにしても良い。このようにすれば、サービス工場や生産ラインの検査工程等において、内燃機関の停止中に任意の時期にオフボード診断装置によって二次空気供給システムの異常診断を実行することができる。 In this case, various execution conditions can be considered for starting the abnormality diagnosis of the secondary air supply system while the internal combustion engine is stopped. For example, the abnormality diagnosis of the secondary air supply system is automatically executed after a predetermined time elapses from when the ignition switch is turned off (when the internal combustion engine is stopped) or when a predetermined execution condition is satisfied, so that the frequency of abnormality diagnosis is increased. Or, as in claim 2, when an offboard diagnosis execution signal is input from the offboard diagnosis device, an abnormality diagnosis of the secondary air supply system may be performed. In this way, in the inspection process of the service factory or production line, the abnormality diagnosis of the secondary air supply system can be executed by the off-board diagnosis device at any time while the internal combustion engine is stopped.
また、請求項3のように、内燃機関の運転中にオフボード診断装置からオフボード診断実行信号が入力された場合は、内燃機関を運転させた状態で二次空気供給システムの異常診断を行うようにしても良い。このようにすれば、サービス工場や生産ラインの検査工程等において、内燃機関の停止中/運転中のいずれの場合にも、二次空気供給システムの異常診断を行うことが可能となり、サービス性を更に向上できる。 According to another aspect of the present invention, when an offboard diagnosis execution signal is input from the offboard diagnostic device during operation of the internal combustion engine, an abnormality diagnosis of the secondary air supply system is performed with the internal combustion engine being operated. You may do it. In this way, it is possible to diagnose the abnormality of the secondary air supply system when the internal combustion engine is stopped or operating in the inspection process of the service factory or production line, etc. This can be further improved.
ところで、内燃機関の停止中に二次空気供給システムの異常診断を行う場合は、二次空気供給管の出口側の圧力が大気圧相当になるのに対して、内燃機関の運転中に二次空気供給システムの異常診断を行う場合は、二次空気供給管の出口側の圧力が排気圧力となるため、内燃機関の停止中と運転中とでは、エアポンプの吐出圧(ポンプ回転速度)が同じであっても、排気通路内への二次空気供給流量が変化する。このため、内燃機関の停止中の異常診断の判定条件を、内燃機関の運転中の異常診断の判定条件と同じにすると、二次空気供給システムの正常/異常の判定を誤判定する可能性がある。 By the way, when the abnormality diagnosis of the secondary air supply system is performed while the internal combustion engine is stopped, the pressure on the outlet side of the secondary air supply pipe is equivalent to the atmospheric pressure, while the secondary air supply system is operating during the operation of the internal combustion engine. When performing abnormality diagnosis of the air supply system, the pressure on the outlet side of the secondary air supply pipe becomes the exhaust pressure, so the discharge pressure (pump rotation speed) of the air pump is the same when the internal combustion engine is stopped and during operation. Even so, the secondary air supply flow rate into the exhaust passage changes. For this reason, if the determination condition for abnormality diagnosis while the internal combustion engine is stopped is the same as the determination condition for abnormality diagnosis during operation of the internal combustion engine, the determination of normality / abnormality of the secondary air supply system may be erroneously determined. is there.
この対策として、請求項4のように、内燃機関の停止中の異常診断の判定条件を、内燃機関の運転中の異常診断の判定条件と異ならせるようにすると良い。このようにすれば、内燃機関の停止中の異常診断の判定条件は、二次空気供給管の出口側の圧力が大気圧相当になることを考慮した判定条件を使用し、内燃機関の運転中の異常診断の判定条件は、二次空気供給管の出口側の圧力が排気圧力となることを考慮した判定条件を使用することが可能となり、内燃機関の停止中/運転中のいずれの場合でも、二次空気供給システムの正常/異常を精度良く判定することができる。 As a countermeasure, it is preferable that the abnormality diagnosis determination condition during stoppage of the internal combustion engine is made different from the abnormality diagnosis determination condition during operation of the internal combustion engine. In this way, the determination condition for the abnormality diagnosis while the internal combustion engine is stopped uses the determination condition considering that the pressure on the outlet side of the secondary air supply pipe is equivalent to the atmospheric pressure, and the internal combustion engine is operating. As a judgment condition for abnormality diagnosis, it is possible to use a judgment condition that takes into account that the pressure on the outlet side of the secondary air supply pipe becomes the exhaust pressure, regardless of whether the internal combustion engine is stopped or in operation. The normal / abnormality of the secondary air supply system can be accurately determined.
ところで、内燃機関の停止中に、二次空気供給システムの異常診断と他のシステムの異常診断(例えばエバポパージシステムのリーク診断)とを同時に実行すると、それらのシステムの電源となるバッテリの負担が大きくなり、電源電圧が低下するため、二次空気供給システムの二次空気供給流量(エアポンプ回転速度)が低下して、二次空気供給システムの正常/異常を誤判定してしまう可能性がある。 By the way, if the abnormality diagnosis of the secondary air supply system and the abnormality diagnosis of other systems (for example, the leak diagnosis of the evaporation purge system) are simultaneously executed while the internal combustion engine is stopped, the burden of the battery serving as the power source of those systems is reduced. Since the power supply voltage is increased and the power supply voltage is decreased, the secondary air supply flow rate (air pump rotation speed) of the secondary air supply system may be decreased, and the normal / abnormality of the secondary air supply system may be erroneously determined. .
この対策として、請求項5のように、内燃機関の停止中に二次空気供給システムの異常診断を実行する場合は、その異常診断期間中に他のシステム(例えばエバポパージシステムのリーク診断)の異常診断を禁止するようにすると良い。このようにすれば、内燃機関の停止中に二次空気供給システムの異常診断を実行する場合に、他のシステムの異常診断による電源電圧低下を未然に防止でき、二次空気供給システムの正常/異常の誤判定を防止できる。 As a countermeasure, when the abnormality diagnosis of the secondary air supply system is executed while the internal combustion engine is stopped as in claim 5, the other system (for example, leak diagnosis of the evaporative purge system) during the abnormality diagnosis period. It is advisable to prohibit abnormality diagnosis. In this way, when the abnormality diagnosis of the secondary air supply system is executed while the internal combustion engine is stopped, the power supply voltage drop due to the abnormality diagnosis of the other system can be prevented in advance, and the normal / An erroneous determination of abnormality can be prevented.
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した2つの実施例1,2を説明する。 Hereinafter, two Examples 1 and 2, which embody the best mode for carrying out the present invention, will be described.
本発明の実施例1を図1乃至図3に基づいて説明する。まず、図1に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン11の吸気管12の最上流部には、エアクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ14が設けられている。このエアフローメータ14の下流側には、DCモータ等のモータ15によって開度調節されるスロットルバルブ16と、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ17とが設けられている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, a schematic configuration of the entire engine control system will be described with reference to FIG. An
更に、スロットルバルブ16の下流側には、サージタンク18が設けられ、このサージタンク18には、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ19が設けられている。また、サージタンク18には、エンジン11の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド20が設けられ、各気筒の吸気マニホールド20の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁21が取り付けられている。また、エンジン11のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ22が取り付けられている。
Further, a
また、エンジン11のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ23や、エンジン11のクランク軸が所定クランク角(例えば30℃A)だけ回転する毎に回転角信号パルスを出力するクランク角センサ24が取り付けられている。このクランク角センサ24の出力信号パルスに基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
In addition, the cylinder block of the
一方、エンジン11の排気管25(排気通路)には、排出ガス中のCO,HC,NOx等を浄化する三元触媒等の触媒26が設けられ、この触媒26の上流側と下流側に、それぞれ排出ガスの空燃比又はリッチ/リーン等を検出する排出ガスセンサ27,28(空燃比センサ、酸素センサ等)が設けられている。
On the other hand, the exhaust pipe 25 (exhaust passage) of the
次に、排気管25のうちの触媒26よりも上流側に二次空気を供給する二次空気供給システム30の構成を説明する。二次空気供給システム30は、電気モータで駆動されるエアポンプ31から吐出する二次空気を、吐出管32(二次空気供給通路)を通して各気筒の二次空気供給ノズル33(二次空気供給通路)に分配して各気筒の排気マニホールド34(排気通路)に導入する。エアポンプ31の吐出管32には、該吐出管32を開閉する制御弁35(電磁弁)が設けられ、該吐出管32のうちの制御弁35とエアポンプ31との間には、二次空気情報検出手段として圧力センサ36(二次空気情報検出手段)が設けられている。
Next, the configuration of the secondary
この二次空気供給システム30のエアポンプ31と制御弁35は、エンジン制御回路(以下「ECU」という)37によって制御される。このECU37は、エンジン運転状態を検出する各種センサ(例えばクランク角センサ24、吸気管圧力センサ19、水温センサ23等)の出力信号を読み込んでエンジン運転状態を検出して、エンジン運転状態に応じて各気筒の燃料噴射量や点火時期を制御する。
The
更に、このECU37は、後述する図2の二次空気供給・異常診断ルーチンを実行することで、エンジン運転中に二次空気供給システム30の二次空気供給動作と異常診断処理を実行し、エンジン停止中にオフボード診断装置38からオフボード診断実行信号が入力されたときに、エンジン11を停止させた状態で二次空気供給システム30の異常診断処理を実行する。
Further, the
ここで、本実施例1の二次空気供給システム30の異常診断方法を図3のタイムチャートを用いて説明する。本実施例では、二次空気供給システム30の二次空気供給動作と異常診断処理を実行する時期は、主としてエンジン始動直後の触媒早期暖機制御中とエンジン停止中にオフボード診断装置38からオフボード診断実行信号が入力されたときである。
Here, the abnormality diagnosis method of the secondary
例えば、サービス工場や生産ラインの検査工程等で、作業者がオフボード診断装置38をECU37の診断用コネクタに接続し、イグニッションスイッチをON操作して(時刻t1 )、二次空気供給システム30への電源供給を可能にした後、エンジン11を停止させたままの状態で、オフボード診断装置38を操作してオフボード診断実行信号をECU37に入力すると(時刻t2 )、ECU37は、エアポンプ31の運転(ON)を開始すると共に、制御弁35を開放して、二次空気の供給を開始する。
For example, in an inspection process of a service factory or a production line, an operator connects the off-board
このエアポンプ31の運転(ON)開始から所定時間が経過した時点t3 で、制御弁35を閉弁して排気マニホールド34内への二次空気の供給を停止するが、この後も、二次空気供給システム30の異常診断のためにエアポンプ31を所定時間だけ運転し続ける。以下の説明では、エアポンプ31の運転開始から制御弁35を閉弁するまでの期間(t2 〜t3 )を“第1の検出期間”と呼び、その後、エアポンプ31の運転を停止するまでの期間(t3 〜t4 )を“第2の検出期間”と呼ぶ。
At a time t3 when a predetermined time has elapsed from the start of the operation (ON) of the
ECU37は、第1の検出期間(t2 〜t3 )中に、所定のサンプリング周期でエアポンプ31の吐出管32内の二次空気圧力を圧力センサ36で検出して、第1の検出期間の二次空気圧力Ps(平均値又はなまし値)を算出する。その後、第2の検出期間(t3 〜t4 )中に、所定のサンプリング周期でエアポンプ31の吐出管32内の二次空気圧力を圧力センサ36で検出して、第2の検出期間の二次空気圧力Po(平均値又はなまし値)を求める。その後、第2の検出期間の二次空気圧力Poと第1の検出期間の二次空気圧力Psとの圧力差(Po−Ps)を算出し、この圧力差(Po−Ps)が判定値以上であるか否かで二次空気供給システム30の正常/異常を判定する。
The
ところで、エンジン停止中に二次空気供給システム30の異常診断を行う場合は、二次空気供給ノズル33の出口側の圧力が大気圧相当になるのに対して、エンジン運転中に二次空気供給システム30の異常診断を行う場合は、二次空気供給ノズル33の出口側の圧力が排気圧力となるため、エンジン停止中と運転中とでは、エアポンプ31の吐出圧(ポンプ回転速度)が同じであっても、排気マニホールド34内への二次空気供給流量が変化する。このため、エンジン停止中の異常診断の判定値(オフボード用の判定値)を、エンジン運転中の異常診断の判定値(通常診断用の判定値)と同じにすると、二次空気供給システム30の正常/異常の判定を誤判定する可能性がある。
By the way, when the abnormality diagnosis of the secondary
そこで、本実施例1では、エンジン停止中の異常診断の判定値を、エンジン運転中の異常診断の判定値と異ならせるようにしている。つまり、エンジン停止中の異常診断の判定値は、二次空気供給ノズル33の出口側の圧力が大気圧相当になることを考慮したオフボード用の判定値を使用し、エンジン運転中の異常診断の判定値は、二次空気供給ノズル33の出口側の圧力が排気圧力となることを考慮した通常診断用の判定値を使用する。これにより、エンジン停止中/運転中のいずれの場合でも、二次空気供給システム30の正常/異常を精度良く判定することが可能となる。
Thus, in the first embodiment, the abnormality diagnosis determination value while the engine is stopped is made different from the abnormality diagnosis determination value during engine operation. That is, the determination value for abnormality diagnosis while the engine is stopped uses an off-board determination value considering that the pressure on the outlet side of the secondary
以上説明した本実施例1の二次空気供給システム30の異常診断処理は、ECU37によって図2の二次空気供給制御・異常診断ルーチンに従って実行される。本ルーチンは、イグニッションスイッチのON期間中に周期的に実行され、特許請求の範囲でいう異常診断手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まずステップ101で、オフボード診断装置38からオフボード診断実行信号が入力されたか否かを判定し、オフボード診断実行信号が入力されていなければ、ステップ102に進み、エンジン運転中に実施する通常の異常診断の実行条件(以下「通常診断実行条件」という)が成立しているか否かを下記の条件(1) 〜(4) によって判定する。
The abnormality diagnosis process of the secondary
(1) 二次空気供給が完了していないこと
(2) 水温センサ23で検出した冷却水温が所定範囲内であること
(3) エンジン回転速度がアイドル領域の範囲内であること
(4) エンジン負荷が軽負荷であること
これらの条件(1) 〜(4) を全て満たせば、通常診断実行条件が成立するが、いずれか1つでも満たさない条件があれば、通常診断実行条件が不成立となり、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
(1) Secondary air supply is not complete
(2) The cooling water temperature detected by the
(3) The engine speed must be within the idle range.
(4) The engine load is light. If all of these conditions (1) to (4) are satisfied, the normal diagnosis execution condition is satisfied. If any one of these conditions is not satisfied, the normal diagnosis is executed. The condition is not satisfied, and this routine is terminated without performing the subsequent processing.
一方、上記条件(1) 〜(4) を全て満たして通常診断実行条件が成立していれば、ステップ103に進み、制御弁35を開弁し、次のステップ104で、エアポンプ31をONして、排気マニホールド34内に二次空気を供給し、続くステップ105で、第1の検出期間の二次空気圧力Ps(平均値又はなまし値)を算出する。具体的には、第1の検出期間中に圧力センサ36で検出した二次空気圧力を積算してその積算値を積算回数で割り算して第1の検出期間の二次空気圧力Psの平均値を求めたり、或は、第1の検出期間中に圧力センサ36で検出した二次空気圧力をなまし処理して第1の検出期間の二次空気圧力Psのなまし値を求める。これらステップ103〜105の処理は、第1の検出期間に相当する所定時間が経過するまで繰り返され(ステップ106)、第1の検出期間の二次空気圧力Ps(平均値又はなまし値)が算出される。
On the other hand, if all of the above conditions (1) to (4) are satisfied and the normal diagnosis execution condition is satisfied, the process proceeds to step 103, the
その後、第1の検出期間に相当する所定時間が経過した時点で、ステップ106で「Yes」と判定されて、ステップ107に進み、制御弁35を閉弁して排気マニホールド34内への二次空気の供給を遮断する。この後も、二次空気供給システム30の異常診断のためにエアポンプ31を運転(ON)し続け、第2の検出期間の二次空気圧力Po(平均値又はなまし値)を算出する。これらステップ107〜108の処理は、第2の検出期間に相当する所定時間が経過するまで繰り返され(ステップ109)、第2の検出期間の二次空気圧力Po(平均値又はなまし値)が算出される。
Thereafter, when a predetermined time corresponding to the first detection period has elapsed, “Yes” is determined in
その後、第2の検出期間に相当する所定時間が経過した時点で、ステップ109で「Yes」と判定されて、ステップ110に進み、通常診断用の判定値を用いて、二次空気供給システム30の正常/異常を判定する。具体的には、第2の検出期間の二次空気圧力Poと第1の検出期間の二次空気圧力Paとの圧力差(Po−Ps)を通常診断用の判定値と比較し、この圧力差(Po−Ps)が通常診断用の判定値よりも大きければ、二次空気供給システム30が正常であると判定する。これに対して、圧力差(Po−Ps)が通常診断用の判定値以下であれば、二次空気供給システム30が異常であると判定し、警告ランプ(図示せず)を点灯又は点滅させたり、或は、運転席のインストルメントパネルの表示部に警告表示すると共に、異常コード等の異常情報をECU37のバックアップRAM等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶させる。この後、ステップ111に進み、エアポンプ31をOFFして本ルーチンを終了する。
Thereafter, when a predetermined time corresponding to the second detection period has elapsed, “Yes” is determined in
一方、前記ステップ101で、オフボード診断装置38からオフボード診断実行信号が入力されたと判定されれば、ステップ112に進み、オフボード診断実行条件が成立しているか否かを判定する。ここで、オフボード診断実行条件は、例えば、エンジン停止中であること、バッテリ電圧が所定値以上であること等であり、これらの条件を全て満たせば、オフボード診断実行条件が成立するが、いずれか1つでも満たさない条件があれば、オフボード診断実行条件が不成立となり、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
On the other hand, if it is determined in
これに対して、上記ステップ112で、オフボード診断実行条件が成立していると判定されれば、ステップ113に進み、制御弁35を開弁し、次のステップ114で、エアポンプ31をONして、エアポンプ31から二次空気を吐出し、続くステップ115で、第1の検出期間の二次空気圧力Ps(平均値又はなまし値)を算出する。これらステップ113〜115の処理は、第1の検出期間に相当する所定時間が経過するまで繰り返され(ステップ116)、第1の検出期間の二次空気圧力Ps(平均値又はなまし値)が算出される。
On the other hand, if it is determined in
その後、第1の検出期間に相当する所定時間が経過した時点で、ステップ116で「Yes」と判定されて、ステップ117に進み、制御弁35を閉弁して排気マニホールド34内への二次空気の供給を遮断する。この後も、二次空気供給システム30の異常診断のためにエアポンプ31を運転(ON)し続け、第2の検出期間の二次空気圧力Po(平均値又はなまし値)を算出する。これらステップ117〜118の処理は、第2の検出期間に相当する所定時間が経過するまで繰り返され(ステップ119)、第2の検出期間の二次空気圧力Po(平均値又はなまし値)が算出される。
Thereafter, when a predetermined time corresponding to the first detection period has elapsed, “Yes” is determined in
その後、第2の検出期間に相当する所定時間が経過した時点で、ステップ119で「Yes」と判定されて、ステップ120に進み、オフボード用の判定値を用いて、二次空気供給システム30の正常/異常を判定する。具体的には、第2の検出期間の二次空気圧力Poと第1の検出期間の二次空気圧力Paとの圧力差(Po−Ps)をオフボード用の判定値と比較し、この圧力差(Po−Ps)がオフボード用の判定値よりも大きければ、二次空気供給システム30が正常であると判定し、この判定結果をオフボード診断装置38に送信する。これに対して、圧力差(Po−Ps)がオフボード用の判定値以下であれば、二次空気供給システム30が異常であると判定し、この判定結果をオフボード診断装置38に送信する。この後、ステップ121に進み、エアポンプ31をOFFして本ルーチンを終了する。
Thereafter, when a predetermined time corresponding to the second detection period has elapsed, “Yes” is determined in
以上説明した本実施例1によれば、エンジン停止中に、オフボード診断装置38からオフボード診断実行信号をECU37に入力することで、二次空気供給システム30の異常診断(オフボード診断)を実施できるようにしたので、エンジン停止中に通常の二次空気供給条件(通常診断実行条件)が成立していない条件下でも、二次空気供給システム31の異常診断を強制的に実施することが可能となる。これにより、サービス工場等に持ち込まれた車両の二次空気供給システム31の異常診断をエンジン11の温度状態に関係なく任意の時期に実施することができ、サービス性を向上できる。また、生産ラインの検査工程においても、二次空気供給システム30の異常診断をエンジン11の温度状態に関係なく任意の時期に実施することができ、検査工程の作業性も向上できる。
According to the first embodiment described above, an abnormality diagnosis (offboard diagnosis) of the secondary
しかも、本実施例1では、エンジン停止中の異常診断の判定値は、二次空気供給ノズル33の出口側の圧力が大気圧相当になることを考慮したオフボード用の判定値を使用し、エンジン運転中の異常診断の判定値は、二次空気供給ノズル33の出口側の圧力が排気圧力となることを考慮した通常診断用の判定値を使用するようにしたので、エンジン停止中/運転中のいずれの場合でも、二次空気供給システム30の正常/異常を精度良く判定することができる。
Moreover, in the first embodiment, the determination value for abnormality diagnosis while the engine is stopped uses an off-board determination value that takes into account that the pressure on the outlet side of the secondary
上記実施例1では、二次空気供給システム30のオフボード診断をエンジン11を停止させた状態で実施するようにしたが、図4に示す本発明の実施例2では、二次空気供給システム30のオフボード診断をエンジン停止中/運転中のいずれの場合にも実施できるようにしている。
In the first embodiment, the off-board diagnosis of the secondary
本実施例2で実行する図4の二次空気供給制御・異常診断ルーチンは、オフボード診断処理におけるステップ112a〜112dとステップ120aの処理が前記実施例1(図2)と相違するのみであり、その他の処理は前記実施例1と同じである。
The secondary air supply control / abnormality diagnosis routine of FIG. 4 executed in the second embodiment is different from the first embodiment (FIG. 2) only in
図4の二次空気供給制御・異常診断ルーチンでは、ステップ101で、オフボード診断装置38からオフボード診断実行信号が入力されたと判定されれば、ステップ112aに進み、オフボード診断実行条件(例えばバッテリ電圧が所定値以上であること等)が成立しているか否かを判定し、オフボード診断実行条件が成立していなければ、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
In the secondary air supply control / abnormality diagnosis routine of FIG. 4, if it is determined in
これに対して、上記ステップ112aで、オフボード診断実行条件が成立していると判定されれば、ステップ112bに進み、エンジン停止中であるか否かを判定し、エンジン停止中であれば、ステップ112cに進み、オフボード用の判定値として、エンジン停止時の判定値を選択し、エンジン運転中であれば、ステップ112dに進み、オフボード用の判定値として、エンジン運転時の判定値を選択する。
On the other hand, if it is determined in
この後、ステップ113〜116の処理によって、前記実施例1と同様の方法で第1の検出期間の二次空気圧力Ps(平均値又はなまし値)を算出し、次のステップ117〜119の処理によって、前記実施例1と同様の方法で第2の検出期間の二次空気圧力Po(平均値又はなまし値)を算出する。
Thereafter, the secondary air pressure Ps (average value or smoothed value) in the first detection period is calculated by the process of
この後、ステップ120aに進み、ステップ112c又は112dで選択したオフボード用の判定値を用いて、前記実施例1と同様の方法で二次空気供給システム30の正常/異常を判定する。つまり、エンジン停止中であれば、エンジン停止時の判定値を用いて異常診断し、エンジン運転中であれば、エンジン運転時の判定値を用いて異常診断し、この診断結果をオフボード診断装置38に送信する。この後、ステップ121に進み、エアポンプ31をOFFして本ルーチンを終了する。
Thereafter, the process proceeds to step 120a, and the normal / abnormality of the secondary
以上説明した本実施例2によれば、サービス工場や生産ラインの検査工程等において、エンジン停止中/運転中のいずれの場合にも、二次空気供給システム30の異常診断を行うことが可能となり、サービス性や検査性を更に向上できる。
According to the second embodiment described above, it is possible to perform an abnormality diagnosis of the secondary
ところで、エンジン停止中に、二次空気供給システム30の異常診断と他のシステムの異常診断(例えばエバポパージシステムのリーク診断)とを同時に実行すると、それらのシステムの電源となるバッテリの負担が大きくなり、電源電圧が低下するため、二次空気供給システム39の二次空気供給流量(エアポンプ回転速度)が低下して、二次空気供給システムの正常/異常を誤判定してしまう可能性がある。
By the way, if the abnormality diagnosis of the secondary
この対策として、上記実施例1,2において、エンジン停止中に二次空気供給システム30の異常診断を実行する場合は、その異常診断期間中に他のシステム(例えばエバポパージシステムのリーク診断)の異常診断を禁止するようにすると良い。このようにすれば、エンジン停止中に二次空気供給システム30の異常診断を実行する場合に、他のシステムの異常診断による電源電圧低下を未然に防止でき、二次空気供給システム30の正常/異常の誤判定を防止できる。
As a countermeasure, in the first and second embodiments, when the abnormality diagnosis of the secondary
また、上記実施例1,2において、診断精度を高めるために、第1の検出期間の二次空気圧力Psと第2の検出期間の二次空気圧力Poを、それらに影響を及ぼすパラメータ(排気圧力、バッテリ電圧、吸気温等)に応じて補正したり、或は、判定値を当該パラメータで補正するようにしても良い。 In the first and second embodiments, in order to improve diagnosis accuracy, the secondary air pressure Ps in the first detection period and the secondary air pressure Po in the second detection period are parameters (exhaust gas) that affect them. Pressure, battery voltage, intake air temperature, etc.), or the determination value may be corrected with the parameter.
また、上記実施例1,2では、通常診断とオフボード診断とで判定値を変更するようにしたが、第1の検出期間の二次空気圧力Psと第2の検出期間の二次空気圧力Poを診断方法に応じて補正するようにしても良い。 In the first and second embodiments, the determination value is changed between the normal diagnosis and the offboard diagnosis. However, the secondary air pressure Ps in the first detection period and the secondary air pressure in the second detection period. You may make it correct | amend Po according to a diagnostic method.
また、上記実施例1,2では、二次空気情報として、圧力センサ36で二次空気圧力を検出するようにしたが、エアポンプ31から吐出される二次空気の流量を検出するようにしても良い。
In the first and second embodiments, the secondary air pressure is detected by the
また、本発明は、イグニッションスイッチのオフ操作時(エンジン停止時)から所定時間経過後又は所定の実行条件成立時に自動的に二次空気供給システム30の異常診断を実行して、異常診断の実施頻度を高めるようにしても良い。
In addition, the present invention automatically performs abnormality diagnosis of the secondary
その他、本発明は、二次空気供給システム30の異常診断方法を適宜変更しても良い等、種々変形して実施できる。
In addition, the present invention can be implemented with various modifications such that the abnormality diagnosis method of the secondary
11…エンジン(内燃機関)、12…吸気管、25…排気管(排気通路)、26…触媒、30…二次空気供給システム、31…エアポンプ、32…吐出管(二次空気供給通路)、33…二次空気供給ノズル(二次空気供給通路)、34…排気マニホールド(排気通路)、35…制御弁、36…圧力センサ(二次空気情報検出手段)、37…ECU(異常診断手段)、38…オフボード診断装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
二次空気の流量又は圧力に関する情報(以下「二次空気情報」という)を検出する二次空気情報検出手段と、
内燃機関の停止中に前記二次空気供給システムを動作させて前記二次空気情報検出手段で検出した二次空気情報に基づいて前記二次空気供給システムの異常診断を行う異常診断手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関の二次空気供給システムの異常診断装置。 In the secondary air supply system for an internal combustion engine that supplies secondary air upstream of the exhaust gas purification catalyst in the exhaust passage of the internal combustion engine,
Secondary air information detection means for detecting information on the flow rate or pressure of secondary air (hereinafter referred to as “secondary air information”);
An abnormality diagnosis means for operating the secondary air supply system while the internal combustion engine is stopped and performing an abnormality diagnosis of the secondary air supply system based on the secondary air information detected by the secondary air information detection means. An abnormality diagnosis device for a secondary air supply system of an internal combustion engine characterized by comprising:
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- 2004-11-12 JP JP2004328792A patent/JP2006138261A/en active Pending
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