JP2008075455A - ２次空気供給系の異常検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カットバルブ装置の異常を精度よく検出することができる異常検出装置を提供する。
【解決手段】２次空気供給系の異常検出装置は、エンジン１から排出される排気を流す排気通路１１Ｒ、１１Ｌと、排気通路１１Ｒ、１１Ｌに２次空気を流す空気供給通路５６Ｒ、５６Ｌと、空気供給通路５２Ｒ、５２Ｌに設置され、２次空気の供給時に開弁する弁機構１００Ｒ、１００Ｌと、空気供給通路内の２次空気流量を検出する流量検出手段５４と、空気供給通路内に排気脈動によって所定値よりも大きい負圧が発生する条件の時に弁機構１００Ｒ、１００Ｌの異常を検出する条件が成立していると判定する条件判定手段ステップＳ１０３、Ｓ１０４と、少なくとも条件成立時に２次空気流量の検出値が所定値以上である場合には、弁機構が異常であると判断する異常検出手段Ｓ１０５〜Ｓ１０７と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、エンジンの２次空気供給系の異常を検出する装置に関する。

従来から、エンジンの冷間始動時に２次空気を排気通路に供給し、排気触媒の早期活性を図る２次空気供給装置を備えたエンジンが知られている。この２次空気供給装置では２次空気を圧送するエアポンプに異常が生じると、触媒の排気浄化効率が低下し、エミッションが悪化するという問題がある。

そのため、２次空気供給通路に設置されたエアフローメータによってエアポンプから排気通路に供給される２次空気の流量を検出し、その検出値に基づいてエアポンプの故障を検出する技術が公知である（例えば、特許文献１）。
特開２００３−３４３２４６号公報

上記した２次空気供給装置は、エアポンプよりも下流の２次空気供給通路に２次空気の流れを制御するエアカットバルブ装置を備える。このエアカットバルブ装置は、２次空気を供給する場合には２次空気供給通路を開弁して２次空気を流し、２次空気を供給しない場合には２次空気供給通路を閉弁して排気の逆流を防止する。このカットバルブ装置に異常が生じると、２次空気の流れを制御できず、排気浄化効率が低下してエミッションが悪化する。

特許文献１に記載の発明では、エアポンプが故障した場合に、２次空気供給時の２次空気流量を検出することでエアポンプの異常を検出することができる。

しかしながら、カットバルブ装置が開弁した状態で固着（以下「開固着」という。）した場合、特にカットバルブ装置が全開状態で開固着した場合には、２次空気供給時に２次空気は正常時と同様に流れるので、２次空気流量を検出してもカットバルブ装置の開固着を検出することはできない。また、カットバルブ装置が僅かに開弁したまま開固着した場合には、２次空気供給時の２次空気流量が少ないので、エアフローメータによって２次空気流量を精度よく検出できず、ノイズの影響などによってカットバルブ装置の異常を誤検出することがある。

本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、カットバルブ装置の異常を精度よく検出することができる異常検出装置を提供することを目的とする。

本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。

本発明は、車両のエンジン（１）から排出される排気に２次空気を供給する２次空気供給系（５０）の異常検出装置である。この２次空気供給系（５０）の異常検出装置は、エンジン（１）から排出される排気を流す排気通路（１１Ｒ、１１Ｌ）と、排気通路（１１Ｒ、１１Ｌ）に２次空気を流す空気供給通路（５６Ｒ、５６Ｌ）と、空気供給通路（５２Ｒ、５２Ｌ）に設置され、２次空気の供給時に開弁する弁機構（１００Ｒ、１００Ｌ）と、弁機構（１００Ｒ、１００Ｌ）よりも上流の空気供給通路（５１）に設置され、空気供給通路内の２次空気流量を検出する流量検出手段（５４）と、空気供給通路内に排気脈動によって所定値よりも大きい負圧が発生する条件の時に、弁機構（１００Ｒ、１００Ｌ）の異常を検出する条件が成立していると判定する条件判定手段（ステップＳ１０３、Ｓ１０４）と、少なくとも条件成立時に、２次空気流量の検出値が所定値以上である場合には、弁機構が異常であると判断する異常検出手段（ステップＳ１０５〜Ｓ１０７）と、を備える。

本発明によれば、排気脈動によって生じる排気圧力の負圧を利用して、弁機構から流出する２次空気流量を流量検出手段によって検出することで、弁機構の異常を検出することできる。

また、空気供給通路内に排気脈動によって所定値よりも大きい負圧が発生する場合に、弁機構の異常検出を行うので、弁機構が僅かに開弁した状態で開故障している場合であっても、誤検出を抑制でき、弁機構の異常を精度よく検出することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

（第１実施形態）
図１は、２次空気供給装置を有するＶ型６気筒エンジンの構成を示す図である。

Ｖ型６気筒エンジン１は、シリンダヘッド１０及びシリンダブロック２０を備える。シリンダヘッド１０及びシリンダブロック２０は、それぞれ複数の気筒からなる左右のバンク、すなわち右バンク１０Ｒ及び左バンク１０Ｌを有する。

右バンク１０Ｒは、第１気筒＃１、第３気筒＃３及び第５気筒＃５の３つの気筒を直列に有する。右バンク側のシリンダヘッド１０は、それら気筒とそれぞれ連通する排気ポート１１Ｒを形成する。また、右バンク側のシリンダヘッド側部には、各排気ポート１１Ｒと接続する排気マニホールド３０Ｒが設置される。

排気マニホールド３０Ｒは、各気筒から排出された排気を集合して下流に流す。この排気マニホールド３０Ｒは、下流で排気管４０Ｒに接続する。

排気管４０Ｒには、上流から順に空燃比センサ４１Ｒと触媒４２Ｒとが設置される。

空燃比センサ４１Ｒは、排気マニホールド３０Ｒによって集合されて排気管４０Ｒに流れ込む排気中の酸素濃度を検出して出力する。

触媒４２Ｒは、三元触媒などであって、排気に含まれる炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素(ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）を酸化及び還元し、排気を浄化する。この触媒４２Ｒは、排気管４０Ｒの内部を流れる排気によって昇温する。

左バンク１０Ｌも右バンク１０Ｒと同様の構成であって、第２気筒＃２、第４気筒＃４及び第６気筒＃６の３つの気筒を直列に有する。左バンク側のシリンダヘッド１０は、それら気筒とそれぞれ連通する排気ポート１１Ｌを形成する。また、左バンク側のシリンダヘッド側部には各気筒からの排気を集合する排気マニホールド３０Ｌが設置され、この排気マニホールド３０Ｌは下流で排気管４０Ｌに接続する。そして、排気管４０Ｌには、上流から順に空燃比センサ４１Ｌと触媒４２Ｌが設置される。

上記した触媒４２Ｒ、４２Ｌは、所定の活性温度に達したときに炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素(ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の浄化性能を発揮する。しかしながら、エンジン１の始動直後は排気温度が低いので、触媒４２Ｒ、４２Ｌが活性温度に達するまでには時間がかかる。そのため、触媒４２Ｒ、４２Ｌが活性温度に達するまでの間は排気中の炭化水素（ＨＣ）などをほとんど浄化できず、エミッションが悪化してしまう。そこで、エミッションの悪化を抑制するため、エンジン１は２次空気を排気ポート１１Ｒ、１１Ｌに供給する２次空気供給装置５０を備える。

２次空気供給装置５０は、２次空気供給通路５１、エアポンプ５５やカットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌなどから構成される。

２次空気供給通路５１には、上流から順にエアクリーナ５３、エアフローメータ５４及びエアポンプ５５が設置される。

エアクリーナ５３は、外部から取り込まれる空気中の塵埃などを除去し、空気を下流に流す。

エアフローメータ５４は、２次空気供給通路５１を流れる２次空気の流量を検出して出力する。このエアフローメータ５４では、空気流量が多いほど出力値が大きくなる。

エアポンプ５５は、モータ又はエンジンなどによって駆動され、２次空気を下流に圧送する。

上記した２次空気供給通路５１は、その下流において、右バンク側に向かって設けられる分岐通路５１Ｒと左バンク側に向かって設けられる分岐通路５１Ｌとに分岐する。

右バンク側の分岐通路５１Ｒは、車両の運転状態に応じて２次空気の流れを遮蔽するカットバルブ装置１００Ｒを介して右バンク通路５２Ｒに接続する。この右バンク通路５２Ｒは、右バンク１０Ｒのシリンダヘッド１０に形成される通路穴５６Ｒに車両の前方側から接続する。

通路穴５６Ｒは、シリンダヘッド内部に気筒配列方向に形成される。この通路穴５６Ｒは、各気筒＃１、＃３、＃５からの排気を流す各排気ポート１１Ｒとそれぞれ連通する図示しない連通部を有する。エアポンプ５５によって圧送された２次空気は、この通路穴５６Ｒの連通部から排気ポート１１Ｒに流れ込む。

また、左バンク側の分岐通路５１Ｌも右バンク側と同様に、車両の運転状態に応じて２次空気の流れを遮蔽するカットバルブ装置１００Ｌを介して左バンク通路５２Ｌに接続する。この左バンク通路５２Ｌは、左バンク１０Ｌのシリンダヘッド１０に形成される通路穴５６Ｌに車両の前方から接続する。

上記したエアポンプ５５やカットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌなどの動作を制御するため、コントローラ６０が備えられる。コントローラ６０は、中央演算装置(ＣＰＵ)、読み出し専用メモリ(ＲＯＭ)、ランダムアクセスメモリ(ＲＡＭ)及び入出力インタフェース(Ｉ／Ｏインタフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。

コントローラ６０には、空燃比センサ４１Ｒ、４１Ｌ、エアフローメータ５４や車速センサ（車速検出手段）などからの出力信号が入力する。

コントローラ６０は、空燃比センサ４１Ｒ、４１Ｌなどの各種センサからの検出信号に基づいて図示しない燃料噴射弁、エアポンプ５５及びカットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌを制御する。また、コントローラ６０は、エアフローメータ５４の検出値に基づいてカットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌの異常を検出する。カットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌの異常検出の詳細については後述する。

図２は、右バンク通路５２Ｒを開閉するカットバルブ装置１００Ｒの構造を示す図である。なお、左バンク通路５２Ｌに設置されるカットバルブ装置１００Ｌも同様の構造であるため説明の便宜上省略する。

カットバルブ装置１００Ｒの本体１０１の上部にはダイヤフラム１０２を隔てて圧力室１０３が形成される。圧力室１０３の側部には圧力導入通路１０４の一端が接続し、圧力導入通路１０４の他端は図示しないバルブを介して圧力源に接続する。そして、圧力室１０３には、エアポンプ５５の駆動を停止するのと同時に図示しない圧力源から圧力が供給される。

本体１０１の内部には壁部１０５が形成され、この壁部１０５とダイヤフラム１０２とによって大気室１０６が形成される。ダイヤフラム１０２と壁部１０５の段付１０７との間には、ダイヤフラム１０２を圧力室側に付勢するバネ１０８が設置される。また、本体１０１の側部には、外部と大気室１０６とを連通する連通孔１０９が形成される。

上記したダイヤフラム１０２の大気室側面にはロッド１１０が連結される。このロッド１１０は壁部１０５に挿通され、ロッド１１０の先端には２次空気を流れ制御する弁体１１１が設置される。

本体１０１の側部には、２次空気が流入する流入通路１１２が形成される。この流入通路１１２は分岐通路５１Ｒと接続する。また、本体１０１の下部には、２次空気が流出する流出通路１１３が形成される。この流出通路１１３は右バンク通路５２Ｒと接続する。エアポンプ５５から圧送される２次空気は流入通路１１２から流出通路１１３に向けて流れる。

流入通路１１２と流出通路１１３との間の本体１０１には、第１仕切板１１４と第２仕切板１１５が設置される。第１仕切板１１４は、ロッド１１０と同芯であって、弁体１１１よりも小径の第１貫通孔１１６を形成する。第２仕切板１１５は、その中央に第２貫通孔１１７を形成する。この第２仕切板１１５には、下側から第２貫通孔１１７を塞ぐようにリード弁１１８が設置される。このリード弁１１８は逆止弁であって、流入通路１１２から流出通路１１３に向かう流れに対して開弁し、流出通路１１３から流入通路１１２に向かう流れに対して閉弁する。

このようなカットバルブ装置１００Ｒでは、圧力室１０３に圧力を導入していない場合には、バネ１０８がダイヤフラム１０２を圧力室側に付勢するので、ロッド１１０が押し上げられ、弁体１１１が第１仕切板１１４から離れて第１貫通孔１１６を開弁する。また、圧力室１０３に圧力が導入されると、ダイヤフラム１０２がバネ１０８に抗して大気室側に押し下げられるので、ロッド１１０が押し下げられ、弁体１１１が第１仕切板１１４に当接し、第１貫通孔１１６を塞いで閉弁する。

上記した２次空気供給装置５０は、エンジン冷間始動時のように触媒４２Ｒ、４２Ｌが活性温度に達していない場合に、カットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌを開弁することによって右バンク通路５２Ｒ及び左バンク通路５２Ｌを開弁し、２次空気を排気ポート１１Ｒ、１１Ｌに供給する。

２次空気を供給する場合には、気筒内の空燃比を理論空燃比よりもリッチにして、リッチ燃焼を行わせる。リッチ燃焼後の排気は、未燃燃料である炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）が残存する排気となる。２次空気供給装置５０は、この排気に２次空気を供給することで、排気中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）の酸化（２次燃焼）を促進して排気の浄化を図るとともに、２次燃焼によって昇温した排気を触媒４２Ｒ、４２Ｌに導入する。これにより、触媒４２Ｒ、４２Ｌを早期に活性することができる。

これに対して、２次空気を供給しない場合には、カットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌを閉弁して排気ポート１１Ｒ、１１Ｌへの２次空気の供給を停止するとともに排気の逆流を防止する。

ところで、２次空気供給装置５０において、カットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌの弁体が熱劣化などによって開故障すると、２次空気を排気空燃比に応じて適切に制御することができなくなり、エミッションが悪化する。そこで、本実施形態では、排気脈動によって右バンク通路５２Ｒ及び左バンク通路５２Ｌの内部に生じる負圧を利用してカットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌの異常を検出する。

Ｖ型６気筒のエンジン１では、左右のバンク１０Ｒ、１０Ｌの気筒＃１〜＃６が交互に等間隔で点火され、点火から一定期間をおいて各気筒＃１〜＃６から排気が排出される。そのため、各気筒＃１〜＃６から排出される排気は、排気行程において間欠的に流出して排気脈動が生じる。

図３は、排気脈動によって右バンク通路５２Ｒに生じる排気圧力を示す図である。図３（Ａ）はアイドリング時の排気圧力を示す。なお、左バンク１０Ｌから流出する排気も左バンク通路５２Ｌに圧力波を形成するが、右バンク１０Ｒと同様であるため、説明の便宜上省略する。

図３（Ａ）に示すように、時刻ｔ₁で第１気筒＃１から排気が排出されると、その排気の一部が排気ポート１１Ｒから右バンク通路５２Ｒに流れ込み、右バンク通路内の排気圧力が最大値Ｐ_maxまで増加し、その排気が右バンク通路５２Ｒの内部を流れるときの慣性効果によって排気圧力が最小値Ｐ_minまで低下し、圧力変動が生じる。そして、時刻ｔ₃において第３気筒＃３から排出された排気によって圧力変動が生じ、時刻ｔ₅において第５気筒＃５から排出された排気によって圧力変動が生じ、というように圧力変動が連続し、右バンク通路５２Ｒの内部に圧力波を形成する。アイドリング時などの低負荷運転中は、排気圧力の平均値Ｐ₁は大気圧Ｐ₀よりも大きいが、排気圧力の最小値Ｐ_minの近傍では領域Ａに示すように大気圧Ｐ₀よりも低い負圧となる。そして、この負圧を利用してカットバルブ装置１００Ｒの異常を検出する。

つまり、カットバルブ装置１００Ｒの弁体１１１が開故障していない場合には、排気圧力が負圧になっても弁体が第１貫通孔を閉弁しているため２次空気は流れない。しかし、カットバルブ装置１００Ｒが開故障している場合には、エアポンプ５５が駆動していなくても排気圧力の負圧によって２次空気が流れて２次空気流量が変化する。この２次空気流量をエアフローメータ５４で検出することによってカットバルブ装置１００Ｒの異常を検出することができる。

しかしながら、アイドリング時は負圧となる領域が少ないので、カットバルブ装置１００Ｒの弁体１１１が僅かに開弁した状態で開故障している場合は、排気脈動の負圧による２次空気流量が少ない。そうすると、エアフローメータ５４の検出限界を超えてしまい、カットバルブ装置１００Ｒが開故障を検出できず誤検出する可能性がある。そのため、本実施形態では、カットバルブ装置１００Ｒの異常検出を、アイドル時よりも負圧が大きくなる燃料カットを行う車両の減速中に実施することで検出精度の向上を図る。

図３（Ｂ）は燃料カットを行う車両の減速時における排気圧力を示す。

燃料カットを行う車両の減速時においても、図３（Ｂ）に示すように、排気の圧力波が右バンク通路５２Ｒの内部に形成される。

燃料カットを伴う車両の減速時では、スロットル開度が全閉状態であって燃料の燃焼も行われないので、排気圧力は低下する。そのため、排気圧力の平均値Ｐ₁はアイドリング時と比較して大気圧Ｐ₀に近い値となる。また、排気圧力が低下すると、吸気行程前半と排気行程後半がオーバラップする期間に排気ポート内の排気が気筒内の負圧によって排気ポート１１Ｒから各気筒内に逆流しやすくなる。そのため、図３（Ｂ）の領域Ｂに示すように大気圧Ｐ₀よりも低い負圧となる領域Ｂがアイドリング時よりも多くなる。そのため、カットバルブ装置１００Ｒの弁体１１１が僅かに開弁した状態で開故障している場合であっても、燃料カットを伴う車両の減速時にカットバルブ装置１００Ｒの異常診断を行う方がアイドリング時に行うよりも２次空気の流量を多く検出することができる。これにより、カットバルブ装置１００Ｒの異常を精度よく検出でき、誤検出を抑制することができる。

図４は、２次空気供給装置５０のカットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌの異常を検出する制御ルーチンを示すフローチャートである。この制御はエンジン１の運転開始ともに実行され、一定周期、例えば１０ミリ秒周期でカットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌの異常が検出されるまで実施される。

まず、ステップＳ１０１からステップＳ１０４において、カットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌの異常を検出するための異常検出条件判定を行う。つまり、ステップＳ１０１、Ｓ１０２において２次空気の供給状態を判定し、ステップＳ１０３、Ｓ１０４において排気脈動によって２次空気供給通路内に発生する負圧が所定値よりも大きい状態にあるか否かを判定することによって異常検出条件判定を行う。

ステップＳ１０１では、コントローラ６０はカットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌに閉弁信号が出力されているか否かを判断する。閉弁信号が出力されている場合には、２次空気は供給されていないと判断し、ステップＳ１０２に移る。閉弁信号が出力されていない場合には、２次空気が排気ポート１１Ｒ、１１Ｌに供給されており、異常検出条件が成立していないと判断して一旦処理を抜ける。

ステップＳ１０２では、コントローラ６０はエアポンプ５５に停止信号が出力されているか否かを判断する。停止信号が出力されている場合には、エアポンプ５５の駆動が停止していると判断し、ステップＳ１０３に移る。停止信号が出力されていない場合には、エアポンプ５５が駆動しており、カットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌの開故障に起因する２次空気流量をエアフローメータ５４によって精度よく検出することができないため、異常検出条件が成立していないと判断して一旦処理を抜ける。

ステップＳ１０３では、コントローラ６０は車両が減速中か否かを車速センサの検出値に基づいて判断する。車両が減速していると判断した場合には、ステップＳ１０４に移る。車両が減速していない場合には、異常検出条件が成立していないと判断して一旦処理を抜ける。

ステップＳ１０４では、コントローラ６０は、燃料噴射弁に停止信号が出力されているか否かを判断する。燃料噴射弁に停止信号が出力されている場合には、燃料カットをしていると判断してステップＳ１０５に移る。燃料噴射弁に停止信号が出力されていない場合には、燃料カットをしておらず異常検出条件が成立していないと判断して一旦処理を抜ける。なお、燃料カットは、例えばエンジン回転速度が所定値以上であって、アクセル開度の全閉状態が所定時間経過したときに実施する。

そして、ステップＳ１０１からステップＳ１０４の全ての条件を満たす場合に、異常検出条件が成立したと判断し、ステップＳ１０５からステップＳ１０７においてカットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌの異常検出を実行する。

ステップＳ１０５では、コントローラ６０は、エアフローメータ５４によって検出する２次空気流量の検出値Ｆが基準値となる所定値Ｆ₀以上であるか否かを判断する。検出値Ｆが所定値Ｆ₀以上の場合には、カットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌに閉弁信号が出力されているにも関わらず２次空気が流出しており、カットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌに異常があると判断してステップＳ１０６に移る。検出値Ｆが所定値Ｆ₀よりも小さい場合には、カットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌが正常に作動しており、２次空気の流れが遮断されていると判断してステップＳ１０７に移る。

ステップＳ１０６では、コントローラ６０はカットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌが開故障していると判定（以下「ＮＧ判定」という。）する。そして、ＮＧ判定の場合には、カットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌの故障を運転者に警告し、処理を終了する。

ステップＳ１０７では、コントローラ６０はカットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌが正常に作動していると判定（以下「ＯＫ判定」という。）し、処理を一旦抜ける。

図５は、カットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌの異常検出の動作を示すタイムチャートである。

エンジン始動後の時刻ｔ₁において、カットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌに閉弁信号が出力され、カットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌは右バンク通路５２Ｒ及び左バンク通路５２Ｌを閉弁する（図５（Ａ））。同時に、エアポンプ５５の停止信号が出力され、エアポンプ５５の駆動が停止する（図５（Ｂ））。これにより、２次空気供給装置５０による排気ポート１１Ｒ、１１Ｌへの２次空気の供給が停止する。時刻ｔ₂において車両が減速し始めると（図５（Ｃ））、エンジン回転速度が所定値以上であって、アクセル開度の全閉状態が所定時間経過した時刻ｔ₃において、コントローラ６０が燃料噴射弁に停止信号を出力し、燃料カットを行う（図５（Ｄ））。

そして、排気脈動によって右バンク通路５２Ｒ及び左バンク通路５２Ｌの内部に生じる負圧を利用してカットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌの異常を検出する。コントローラ６０は、エアフローメータ５４で検出している２次空気流量の検出値Ｆが所定値Ｆ₀以上か否かを判断する。カットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌに閉弁信号が出力されているにも関わらず、時刻ｔ₄において検出値Ｆが所定値Ｆ₀以上となると、カットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌが開故障しているとしてＮＧ判定し、カットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌの故障を運転者に警告する。

以上説明した本実施形態では、下記の効果を得ることができる。

本発明によれば、排気脈動によって生じる排気圧力の負圧を利用し、２次空気流量をエアフローメータ５４で検出することによってカットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌの異常を検出することができる。

また、燃料カットを伴う車両の減速時にカットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌの異常検出を行う。そのため、カットバルブ装置１００Ｒの弁体１１１が僅かに開弁した状態で開故障している場合であっても、エアフローメータ５４で２次空気流量を精度よく検出することができる。これにより、カットバルブ装置１００Ｒ、１００Ｌの異常の誤検出を抑制することができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

例えば、２次空気供給装置５０は左右のバンクの排気ポート１１Ｒ、１１Ｌに２次空気を供給するのではなく、排気マニホールド３０Ｒ、３０Ｌの各ブランチ管に２次空気を供給するようにしてもよい。

また、Ｖ型６気筒エンジンだけでなく、種々のエンジンにおいても本発明の思想を適用することができる。

２次空気供給装置を有するＶ型６気筒エンジンの構成を示す図である。 カットバルブ装置の構造を示す図である。 排気脈動によって生じる排気圧力を示す図である。 カットバルブ装置の異常検出の制御ルーチンを示すフローチャートである。 カットバルブ装置の異常検出の動作を示すタイムチャートである。

符号の説明

１ Ｖ型６気筒エンジン
１０Ｒ 右バンク
１０Ｌ 左バンク
１１Ｒ、１１Ｌ 排気ポート（排気通路）
３０Ｒ、３０Ｌ 排気マニホールド（排気通路）
５０ ２次空気供給装置
５１ ２次空気供給通路（空気供給通路）
５２Ｒ 右バンク通路（空気供給通路）
５２Ｌ 左バンク通路（空気供給通路）
５４ エアフローメータ（流量検出手段）
５５ エアポンプ
５６Ｒ、５６Ｌ 通路穴（空気供給通路）
６０ コントローラ
１００Ｒ、１００Ｌ カットバルブ装置（弁機構）

Claims (6)

1. 車両のエンジンから排出される排気に２次空気を供給する２次空気供給系の異常検出装置であって、
   前記エンジンから排出される排気を流す排気通路と、
   前記排気通路に２次空気を流す空気供給通路と、
   前記空気供給通路に設置され、２次空気の供給時に開弁する弁機構と、
   前記弁機構よりも上流の空気供給通路に設置され、空気供給通路内の２次空気流量を検出する流量検出手段と、
   前記空気供給通路内に排気脈動によって所定値よりも大きい負圧が発生する条件の時に、前記弁機構の異常を検出する条件が成立していると判定する条件判定手段と、
   少なくとも前記条件成立時に、前記２次空気流量の検出値が所定値以上である場合には、前記弁機構が異常であると判定する異常検出手段と、
   を備えることを特徴とする２次空気供給系の異常検出装置。
2. 前記条件判定手段は、前記空気供給通路内に排気脈動によって所定値よりも大きい負圧が発生しており、前記エンジンから排出される排気に２次空気が供給されていない条件の時に、前記弁機構の異常を検出する条件が成立していると判定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の２次空気供給系の異常検出装置。
3. 前記条件判定手段は、前記車両が燃料噴射を停止する燃料カットを伴う減速中である場合に、前記空気供給通路内に排気脈動によって所定値よりも大きい負圧が発生する条件とする、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の２次空気供給系の異常検出装置。
4. 前記条件判定手段は、前記弁機構への閉弁信号を検出し、前記２次空気供給系のエアポンプへの停止信号を検出した場合に、前記エンジンから排出される排気に２次空気が供給されていない条件とする、
   ことを特徴とする請求項２に記載の２次空気供給系の異常検出装置。
5. 前記流量検出手段は、エアフローメータである、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の２次空気供給系の異常検出装置。
6. 前記エンジンは、Ｖ型６気筒エンジンであって、
   前記空気供給通路は、前記Ｖ型エンジンのバンクごとに設けられ、同一バンク内の各気筒の排気通路に２次空気を流す、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の２次空気供給系の異常検出装置。