JP2882182B2 - 二次空気供給装置の診断方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両等の内燃機関の排
気系へ二次空気を供給して排気ガスの浄化を行うための
二次空気供給装置に適用される診断方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば車両用内燃機関において
は、排気ガス規制と燃費低減とを両立させる方法とし
て、三元触媒及び空燃比センサを用いて排気ガス中の一
酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、酸化窒素（ＮＯ
x ）を同時に酸化還元反応させ、この反応により排気ガ
スを浄化する方法が採用されている。この際、排気ガス
中の三成分を同時に効率よく浄化するためには、常に理
論空燃比（１４．５）の近傍で内燃機関を運転する必要
がある。そこで、一般的には、内燃機関の燃焼室に導入
される混合気の空燃比Ａ／Ｆを、排気通路に設けられた
空燃比センサで検出し、その空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比
に近づくように、燃料噴射弁からの燃料噴射量を閉ルー
プ制御（フィードバック制御）している。

【０００３】一方、前記内燃機関では、機関が特定運転
状態のとき、例えば冷却水温の低い暖機時や機関の減速
運転時等に触媒の浄化効率向上（触媒の暖機性向上）を
目的として、二次空気供給装置を作動させて前記空燃比
センサ上流での排気通路に二次空気を供給している。そ
して、このように二次空気を供給する場合は燃料噴射量
をオープンループ制御し、二次空気供給停止と同時に空
燃比センサによる燃料噴射量の閉ループ制御を再開して
いる。

【０００４】ここで、二次空気供給装置の停止時におい
ては、内燃機関の燃焼室に導入される混合気の空燃比と
燃焼後の空燃比とが一致する。しかし、二次空気供給装
置の作動時においては、二次空気により、前記両空燃比
が互いに異なった値となる。このことから、本明細書で
は二次空気供給装置の停止時における空燃比を単に空燃
比Ａ／Ｆで表す。また、二次空気供給装置の作動時にお
いて、燃焼室に導入される混合気の空燃比をベース空燃
比（Ａ／Ｆ）a で表し、二次空気供給後の排気ガスでの
空燃比を排気空燃比（Ａ／Ｆ）b で表すことにする。

【０００５】ところで前記制御技術では、二次空気供給
装置に何らかの故障が生じた場合、エミッションが悪化
する等の問題が生ずる。そこで、例えば特開昭６３−１
１１２５６号公報には、二次空気供給装置の故障診断を
行うための技術が開示されている。この技術では、二次
空気の供給される特定運転状態において、空燃比センサ
の出力がリッチになってから所定時間リッチ状態が続く
と、二次空気供給装置に異常があると判定している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
技術では、二次空気供給中に過渡的に空燃比が変化して
空燃比センサの出力信号が変化した場合にも、その変化
に応じた故障診断を行ってしまう。すなわち、内燃機関
の始動直後等の冷間時に二次空気を供給しても、ベース
空燃比（Ａ／Ｆ）a がリッチな場合、排気空燃比（Ａ／
Ｆ）b がリーンとならない領域がある。この領域におい
て、単に空燃比センサの出力信号の変化のみで診断を行
おうとすると、二次空気供給装置が正常に作動していて
も故障と誤判定するおそれがある。

【０００７】なお、前記ベース空燃比（Ａ／Ｆ）a がリ
ッチな場合とは、低温増量の多い場合、二次空気供給量
に対して排気ガス量の多い場合、非同期噴射実行直後、
減速開始直後等である。これらの場合には、ベース空燃
比（Ａ／Ｆ）a が一時的にリッチとなるので、通常の量
の二次空気を供給しても、空燃比センサがリーン状態を
検知するまでには至らない。

【０００８】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、二次空気供給中に空燃比センサ
の出力信号が過渡的にリッチとなった場合にも、二次空
気供給装置の作動を的確に診断し、誤診断を未然に防止
できる二次空気供給装置の診断方法を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、内燃機関への混合気の空燃比を、排気通路
に設けられた空燃比センサにより検出し、前記内燃機関
の運転状態が予め定めた所定状態のときには、前記空燃
比が理論空燃比となるように燃料噴射弁からの燃料噴射
量を調整するとともに、前記内燃機関の運転状態が前記
所定状態以外のときには、二次空気供給装置を作動させ
て前記空燃比センサ上流での排気通路へ二次空気を供給
し、さらに、前記二次空気供給中における空燃比センサ
によるリーン時間を、タイマのカウント動作により測定
し、そのリーン時間が所定時間以上になったとき二次空
気供給装置が正常であると判定するようにした二次空気
供給装置の診断方法であって、前記二次空気供給中にお
ける空燃比センサによる空燃比がリッチとなったとき、
前記タイマのカウント動作を中断してそのときのタイマ
値を保持し、所定時間経過後に前記タイマのカウント動
作を続行するようにしている。

【００１０】

【作用】内燃機関へ導入される混合気の空燃比は、排気
通路に設けられた空燃比センサによって検出される。そ
して、内燃機関の運転状態が予め定めた所定状態のとき
には、前記空燃比が理論空燃比となるように燃料噴射弁
からの燃料噴射量が調整される。また、内燃機関の運転
状態が前記所定状態以外のときには、二次空気供給装置
が作動され、空燃比センサ上流での排気通路に二次空気
が供給される。

【００１１】前記二次空気供給装置の診断に際しては、
二次空気供給中における空燃比センサによるリーン時間
がタイマのカウント動作によって測定される。そして、
リーン時間が所定時間以上になると、二次空気供給装置
が正常であると判定される。これとは逆にリーン時間が
所定時間に満たない場合には、二次空気供給装置が故障
しているおそれがあると判定される。

【００１２】すなわち、二次空気供給装置が作動される
べき条件下で同二次空気供給装置が正常に作動していれ
ば、排気ガス中の残留酸素濃度が濃くなるので、空燃比
（排気空燃比）がリーンになって空燃比センサの出力は
リーンとなる。反対に、二次空気供給装置に何らかの故
障が生じ、二次空気が供給されるべき条件下で適正量の
二次空気が供給されないと、排気ガス中の残留酸素濃度
が薄くなって空燃比（排気空燃比）がリッチとなり、空
燃比センサの出力はリッチになる。そのため、前記のよ
うに二次空気供給中のリーン時間を測定すれば、二次空
気供給装置の作動状態が判明する。

【００１３】ところで、二次空気供給装置が正常に作動
していても、二次空気供給中に内燃機関の燃焼室に導入
される混合気の空燃比（ベース空燃比）が、一時的に理
論空燃比よりもリッチとなることがある。これは、内燃
機関の冷間時において多量の低温増量が行われたり、二
次空気供給量に対して排気ガス量が多くなったり、非同
期噴射が行われたり、減速されたりして内燃機関の運転
状態が変化したとき等に起こる。この際、二次空気が供
給されても排気ガスの空燃比（排気空燃比）がリーンと
ならず、空燃比センサの出力がリッチとなる場合があ
る。この場合には、二次空気供給装置が正常に作動して
いるにもかかわらず故障判定のための動作が行われるお
それがある。

【００１４】しかし、本発明では二次空気供給中におけ
る空燃比センサによる空燃比（排気空燃比）がリッチと
なったときには、前記タイマのカウント動作が中断され
てそのときのタイマ値が保持される。そして、所定時間
経過後に前記タイマのカウント動作が続行される。従っ
て、前記二次空気供給時に空燃比が過渡的にリッチとな
っても、そのリッチによる影響を受けることなく正確な
リーン時間の測定を行うことが可能となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面に
従って説明する。図１は、本実施例の診断方法が適用さ
れる二次空気供給装置及びガソリンエンジンの概略構成
を示す図である。車両には、内燃機関としての多気筒
（本実施例では４気筒）ガソリンエンジン１が搭載され
ている。このエンジン１は気筒毎に燃焼室（図示しな
い）を備えており、これらの燃焼室に吸気通路２及び排
気通路３が連通している。

【００１６】吸気通路２には、上流側からエンジン１へ
向けて、エアクリーナ４、スロットルバルブ５、サージ
タンク６、吸気マニホルド７が順に配設されており、こ
れらを介して外気がエンジン１に取り込まれる。スロッ
トルバルブ５は吸気通路２を流通する吸入空気の量を調
節するためのものであり、アクセルペダル（図示しな
い）の操作に連動して開閉されるようになっている。ま
た、サージタンク６は吸入空気の脈動を平滑化させるた
めのものである。

【００１７】吸気マニホルド７には、各気筒に燃料を噴
射供給するための燃料噴射弁８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄが
取付けられている。そして、各燃料噴射弁８Ａ〜８Ｄか
ら噴射される燃料と吸気通路２内へ導入された外気とか
らなる混合気は、各燃焼室内へ導入される。各燃焼室に
導入された混合気に着火するために、エンジン１には点
火プラグ９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄが取付けられている。
点火プラグ９Ａ〜９Ｄはディストリビュータ１１にて分
配された点火信号に基づいて駆動される。ディストリビ
ュータ１１はイグナイタ１２から出力される高電圧をエ
ンジン１のクランク角に同期して点火プラグ９Ａ〜９Ｄ
に分配する。そして、点火プラグ９Ａ〜９Ｄの点火によ
って燃焼室内へ導入された混合気が爆発・燃焼され、エ
ンジン１の駆動力が得られる。このように燃焼室で生成
した燃焼ガスは、排気通路３を通じて外部へ排出され
る。

【００１８】排気通路３には、エンジン１側から下流へ
向けて順に排気マニホルド１３及び触媒コンバータ１４
が配設されている。触媒コンバータ１４は排気ガス中の
炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、酸化窒素（Ｎ
Ｏｘ）を触媒の作用で浄化させる装置である。

【００１９】前記エンジン１の運転状態を検出するため
に、エアフロメータ１５、全閉スイッチ１６、スロット
ルセンサ１７、空燃比センサとしての酸素センサ１８、
水温センサ１９、回転数センサ２０、気筒判別センサ２
１、車速センサ２２等が設けられている。エアフロメー
タ１５は、エアクリーナ４の下流に設けられ、エンジン
１に吸入される空気量（吸入空気量Ｑ）を検出する。ス
ロットルセンサ１７はスロットルバルブ５の近傍に設け
られ、そのスロットルバルブ５の開度（スロットル開度
ＴＡ）を検出する。全閉スイッチ１６は同じくスロット
ルバルブ５の近傍に設けられ、同スロットルバルブ５が
全閉位置にあるときに「オン」されて全閉信号ＬＬを出
力する。

【００２０】また、酸素センサ１８は排気マニホルド１
３と触媒コンバータ１４との間に設けられ、排気ガス中
の残存酸素濃度、すなわち排気通路３における空燃比Ａ
／Ｆを検出する。酸素センサ１８は、理論空燃比（１
４．５）近傍で出力電圧が急変する特性を有している。
酸素センサ１８の素子の材料としてはジルコニアやチタ
ニアが用いられ、これらの素子温度を安定に保つために
ヒータが設けられている。

【００２１】水温センサ１９はウォータアウトレットハ
ウジング等に取付けられ、エンジン１の冷却水の温度
（冷却水温ＴＨＷ）を検出する。回転数センサ２０は、
前記ディストリビュータ１１に内蔵されたロータ（図示
しない）の回転からエンジン１の回転数（エンジン回転
数ＮＥ）を検出する。気筒判別センサ２１は、同じくデ
ィストリビュータ１１のロータの回転に応じてエンジン
１のクランク角の変化を所定の割合で検出する。車速セ
ンサ２２はエンジン１に駆動連結されたトランスミッシ
ョン（図示しない）に設けられ、車速ＳＰＤを検出す
る。

【００２２】加えて、前記エンジン１には排気系へ空気
を導入するための二次空気供給装置２３が設けられてい
る。二次空気供給装置２３は連通路２４と電動エアポン
プ２５とからなる。連通路２４は、吸気通路２における
エアクリーナ４とエアフロメータ１５との間から分岐
し、エンジン１を迂回して、前記酸素センサ１８よりも
上流側である排気マニホルド１３に接続されている。

【００２３】前記連通路２４の途中には電動エアポンプ
２５が介在されている。電動エアポンプ２５は電動モー
タによって駆動されるタイプのエアポンプであり、ここ
から吐出された一定量の空気が二次空気として連通路２
４を介して前記排気マニホルド１３に導かれる。前記電
動エアポンプ２５は、エンジン１の特定運転状態時、例
えば冷却水温ＴＨＷの低い暖機時やエンジン１の減速運
転時等に触媒の浄化効率を向上させる（触媒の暖機性を
向上させる）ためのものである。

【００２４】前記各燃料噴射弁８Ａ〜８Ｄ、イグナイタ
１２及び電動エアポンプ２５は電子制御装置（以下、単
に「ＥＣＵ」という）２６に電気的に接続されている。
またＥＣＵ２６には、エアフロメータ１５、全閉スイッ
チ１６、スロットルセンサ１７、酸素センサ１８、水温
センサ１９、回転数センサ２０、気筒判別センサ２１及
び車速センサ２２がそれぞれ接続されている。そして、
ＥＣＵ２６はこれらのエアフロメータ１５、全閉スイッ
チ１６及び各センサ１７〜２２からの出力信号に基づ
き、燃料噴射弁８Ａ〜８Ｄ、イグナイタ１２及び電動エ
アポンプ２５を制御する。

【００２５】次に、ＥＣＵ２６の電気的構成について図
２のブロック図に従って説明する。ＥＣＵ２６は中央処
理装置（ＣＰＵ）２７と、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）
２８と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２９と、バ
ックアップＲＡＭ３１と、外部入力回路３２と、外部出
力回路３３とを備え、これらは互いにバス３４によって
接続されている。ＣＰＵ２７は、予め設定された制御プ
ログラムに従って各種演算処理を実行し、ＲＯＭ２８は
ＣＰＵ２７で演算処理を実行するために必要な制御プロ
グラムや初期データを予め記憶している。また、ＲＡＭ
２９はＣＰＵ２７の演算結果を一時記憶する。バックア
ップＲＡＭ３１は、電源が切られた後にも各種データを
保持するように、バッテリによってバックアップされて
いる。

【００２６】外部入力回路３２には、前述したエアフロ
メータ１５、全閉スイッチ１６、スロットルセンサ１
７、酸素センサ１８、水温センサ１９、回転数センサ２
０、気筒判別センサ２１及び車速センサ２２がそれぞれ
接続されている。また、外部出力回路３３には、前述し
た燃料噴射弁８Ａ〜８Ｄ、イグナイタ１２及び電動エア
ポンプ２５がそれぞれ接続されている。そして、ＣＰＵ
２７は外部入力回路３２を介してエアフロメータ１５、
全閉スイッチ１６及び各センサ１７〜２２からの出力信
号を入力値として読み込む。また、ＣＰＵ２７はこれら
入力値に基づき、外部出力回路３３を介して燃料噴射弁
８Ａ〜８Ｄ、イグナイタ１２及び電動エアポンプ２５を
駆動制御する。

【００２７】より詳しくは、ＣＰＵ２７はスロットルセ
ンサ１７、水温センサ１９、車速センサ２２等の検出信
号に基づき、そのときのエンジン１が空燃比Ａ／Ｆのフ
ィードバック制御を行うべき運転状態であるか否かを判
断する。そして、フィードバック制御を行うべき運転状
態であると、ＣＰＵ２７は混合気の空燃比Ａ／Ｆを酸素
センサ１８の出力信号により検出し、その空燃比Ａ／Ｆ
が理論空燃比となるように燃料噴射弁８Ａ〜８Ｄからの
燃料噴射量を調整する。この燃料噴射量の調整を行うた
めに、ＣＰＵ２７は次式に基づき燃料噴射弁８Ａ〜８Ｄ
の目標燃料噴射時間ＴＡＵを算出する。

【００２８】ＴＡＵ＝Ｋ×（Ｑ／ＮＥ）×ＦＡＦ ここで、Ｋは定数、Ｑは吸入空気量、ＮＥはエンジン回
転数であり、Ｋ・（Ｑ／ＮＥ）は理論空燃比を得るよう
に設定された基本燃料噴射時間である。また、ＦＡＦは
酸素センサ１８の出力信号の変化にともない変化するフ
ィードバック補正係数であり、空燃比Ａ／Ｆが理論空燃
比となるように前記基本燃料噴射時間Ｋ・（Ｑ／ＮＥ）
を補正する。

【００２９】ＣＰＵ２７は前記フィードバック補正係数
ＦＡＦを以下のようにして求める。ＣＰＵ２７は、図３
で示すように、酸素センサ１８からの出力電圧Ｖと理論
空燃比に対応する基準電圧Ｖｒとを比較し、出力電圧Ｖ
が基準電圧Ｖｒよりも高ければリッチと判定し、基準電
圧Ｖｒよりも低ければリーンと判定する。ＣＰＵ２７は
リッチの場合、前回の検出結果と比較し、リーンからリ
ッチに反転したか否かを判断する。ＣＰＵ２７はリーン
からリッチに反転すると、ＦＡＦ−ＲＳ（ＲＳはスキッ
プ量）を新たなフィードバック補正係数ＦＡＦとすると
ともに、リーンからリッチに反転がないとＦＡＦ−ＫＩ
（ＫＩは積分量，ＲＳ≫ＫＩ）を新たなフィードバック
補正係数ＦＡＦとする。

【００３０】また、ＣＰＵ２７は酸素センサ１８からの
信号に基づく空燃比Ａ／Ｆがリーンの場合、前回の検出
結果と比較し、リッチからリーンに反転したか否かを判
断する。ＣＰＵ２７はリッチからリーンに反転すると、
ＦＡＦ＋ＲＳを新たなフィードバック補正係数ＦＡＦと
するとともに、リッチからリーンに反転がないとＦＡＦ
＋ＫＩを新たなフィードバック補正係数ＦＡＦとする。

【００３１】従って、リッチとリーンとの間で反転があ
ると、ＣＰＵ２７は燃料噴射量を増減するべくフィード
バック補正係数ＦＡＦを階段状に変化（スキップ）させ
るとともに、リッチ又はリーンのときにはフィードバッ
ク補正係数ＦＡＦを徐々に増減させる。

【００３２】なお、空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比に制御さ
れているとき、フィードバック補正係数ＦＡＦは「１．
０」を中心に変動する。併せて、ＣＰＵ２７はフィード
バック補正係数の平均値ＦＡＦＡＶを算出する。そのた
めに例えば、空燃比Ａ／Ｆがリッチとリーンとの間で反
転し、スキップ量ＲＳ分だけフィードバック補正係数Ｆ
ＡＦが変化する毎に、そのスキップ直前のフィードバッ
ク補正係数ＦＡＦと前回のスキップ直前のフィードバッ
ク補正係数ＦＡＦとの平均をとって、これをＦＡＦＡＶ
としている。その他にも、過去数回のスキップ直前にお
けるフィードバック補正係数ＦＡＦの平均をとって、こ
れをＦＡＦＡＶとしてもよい。

【００３３】ＣＰＵ２７は前述した式に基づき目標燃料
噴射時間ＴＡＵを算出すると、外部出力回路３３を介し
て燃料噴射弁８Ａ〜８Ｄに、前記目標燃料噴射時間ＴＡ
Ｕに応じた駆動信号を出力する。この信号の出力によ
り、燃料噴射弁８Ａ〜８Ｄの開弁時間が制御されて所定
量の燃料が噴射される。このようにして空燃比Ａ／Ｆが
理論空燃比となるようにフィードバック制御が行われ
る。

【００３４】次に、前記のように構成された本実施例の
作用及び効果を説明する。図４のフローチャートはＣＰ
Ｕ２７によって実行される各処理のうち、二次空気供給
装置２３の診断を行うためのルーチンを示しており、所
定時間（本実施例では０．０６５秒）毎の定時割り込み
で起動される。

【００３５】このルーチンでは診断終了フラグＸＪＡＩ
Ｅが用意されている。診断終了フラグＸＪＡＩＥは、以
前に二次空気供給装置２４の診断が行われたか否かを判
定するためのものである。そして、診断終了フラグＸＪ
ＡＩＥは、イグニションキーがオン操作されたときに実
行されるイニシャルルーチンで「０」に設定され、診断
が終了したときに「１」に設定されるようになってい
る。

【００３６】イグニションキーのオン操作によるエンジ
ン始動時において、冷却水温ＴＨＷが例えば１０℃〜３
５℃の範囲内にあると、排気特性上の要求からＣＰＵ２
７は、別ルーチンで電動エアポンプ２５を始動させるた
めの駆動信号を出力する。この信号によって電動エアポ
ンプ２５が作動する。また、このときには前述したよう
に診断終了フラグＸＪＡＩＥがイニシャルルーチンで
「０」に設定されている。なお、本実施例では、冷却水
温ＴＨＷが前記範囲（１０℃〜３５℃）内にあるときの
エンジン１の状態を「冷間」とし、冷却水温ＴＨＷが前
記範囲を越えたときのエンジン１の状態を「温間」とす
る。

【００３７】このような状態で本ルーチンへ移行する
と、ＣＰＵ２７は図４のステップ１００で診断終了フラ
グＸＪＡＩＥが「０」であるか否かを判定する。ここで
は診断終了フラグＸＪＡＩＥが「０」であるので、ＣＰ
Ｕ２７はステップ１００で否定判定し、次のステップ２
００で、冷間時において電動エアポンプ２５が作動中で
あるか否かを判定する。冷却水温ＴＨＷが前述した範囲
（１０℃〜３５℃）内にある期間、電動エアポンプ２５
は作動しているので、ＣＰＵ２７はステップ２００で肯
定判定し、ステップ３００の冷間診断ルーチンへ移行す
る。この冷間診断ルーチンの詳細については、図５，６
のフローチャートで説明する。この冷間診断ルーチンに
おいて、ＣＰＵ２７は二次空気供給装置２３が正常に作
動しているか否かを判定し、正常に作動している場合に
は前記診断終了フラグＸＪＡＩＥを「１」に設定する。
ステップ３００の処理を実行すると、ＣＰＵ２７は本ル
ーチンを終了する。

【００３８】ステップ３００で診断終了フラグＸＪＡＩ
Ｅを「１」に設定すると、ＣＰＵ２７は次回の処理ルー
チンにおいて、ステップ１００で否定判定する。そし
て、前記ステップ２００，３００の処理を行わないで本
ルーチンを終了する。

【００３９】前記ステップ３００の冷間診断ルーチンに
おいて正常であると判定されないまま冷却水温ＴＨＷが
上昇し、前記範囲（１０℃〜３５℃）を越えると、別ル
ーチンにて冷間時での電動エアポンプ２５の作動が停止
される。そのため、ＣＰＵ２７はステップ２００で否定
判定し、ステップ４００の温間診断ルーチンへ移行す
る。この温間診断ルーチンの詳細については、図９，１
０のフローチャートで説明する。この温間診断ルーチン
において、ＣＰＵ２７は二次空気供給装置２３が正常に
作動しているか、あるいは故障しているかを判定する。
そして、ＣＰＵ２７は前記診断終了フラグＸＪＡＩＥを
「１」に設定し、本ルーチンを終了する。

【００４０】このように、本実施例ではまず冷間診断ル
ーチンで二次空気供給装置２３の正常作動が判定され
る。冷間診断ルーチンで正常と判定されない場合には、
温間診断ルーチンで二次空気供給装置２３の正常・故障
が判定される。

【００４１】次に、前記冷間時故障ルーチンを図５，６
のフローチャートに従って説明する。図４のステップ２
００から本ルーチンへ移行すると、ＣＰＵ２７は図５の
ステップ３０１において、冷間時の診断を行うための前
提条件が成立しているか否かを判定する。この前提条件
としては、例えば本冷間時故障ルーチンとは別の故障診
断ルーチンにおいて異常と診断されていないことが挙げ
られる。ここでの故障診断ルーチンとは、失火、燃料供
給系、酸素センサ１８、水温センサ１９等の故障を診断
するためのルーチンである。

【００４２】また、ＣＰＵ２７はステップ３０２で、電
動エアポンプ２５が始動されてから所定時間（例えば
２．５秒）が経過しているか否かを判定する。さらに、
ＣＰＵ２７はステップ３０３で酸素センサ１８のヒータ
に通電されてから所定時間（例えば３０秒）が経過して
いるか否かを判定する。

【００４３】前記ステップ３０１〜３０３の判定条件が
一つでも満たされないと、ＣＰＵ２７はステップ３０４
へ移行し、タイマとしてのリーン時間カウンタＣＪＡＩ
Ｌの値を「０」に設定し、本ルーチンを終了する。ここ
で、リーン時間カウンタＣＪＡＩＬは、二次空気供給装
置２３の診断中に排気空燃比（Ａ／Ｆ）b がリーンとな
った時間（積算時間）を測定するためのものである。リ
ーン時間カウンタＣＪＡＩＬの下限値は−８．３秒に定
められ、上限値は８．３秒に定められている。

【００４４】図５における前記ステップ３０１〜３０３
の判定条件が全て満たされると、ＣＰＵ２７はエンジン
１が冷間時の診断を行うことのできる状態になったと判
断し、ステップ３０５〜３０８の判定処理を行う。これ
らの判定処理は、二次空気供給中にエンジン１の運転状
態が変化して、排気空燃比（Ａ／Ｆ）b が一時的にリッ
チとなっているかどうかを判定するための処理である。

【００４５】まず、ステップ３０５において、ＣＰＵ２
７は全閉スイッチ１６による全閉信号ＬＬが切替わった
後、２秒が経過したか否かを判定する。全閉信号ＬＬの
切替えには、同全閉信号ＬＬがオンからオフに切替わる
場合と、オフからオンに切替わる場合とがある。このよ
うな判定を行うのは次の理由による。

【００４６】例えば全閉信号ＬＬがオンからオフに切替
わると、非同期噴射が行われてベース空燃比（Ａ／Ｆ）
a が過渡的にリッチになる。また、減速直後等において
全閉信号ＬＬがオフからオンになると、スロットルバル
ブ５が閉じられることによって吸気通路２が負圧にな
る。すると、今まで吸気通路２の内壁面に付着していた
燃料が、負圧によって一気に蒸発して燃焼室内へ入って
くる。そのため、ベース空燃比（Ａ／Ｆ）a はかなりの
リッチになる。従って、全閉信号ＬＬがオンからオフに
なっても、オフからオンになっても、排気空燃比（Ａ／
Ｆ）b がリッチになってしまう。そこで、このような全
閉信号ＬＬの切替えによって排気空燃比（Ａ／Ｆ）b の
リッチを判定するようにしている。

【００４７】次に、ＣＰＵ２７はステップ３０６におい
て、急加減速が行われてから所定時間（例えば３秒）が
経過したか否かを判定する。急加減速の判定は、回転数
センサ２０による今回ルーチンでのエンジン回転数と、
前回ルーチンでのエンジン回転数との偏差の絶対値を求
め、その値と所定回転数（例えば３４．４ｒｐｍ）とを
比較することで行われる。このようにエンジン回転数Ｎ
Ｅの変化量で加速・減速を判断し、前記偏差の絶対値が
所定回転数以上であれば、加減速が行われたと判断す
る。

【００４８】続いて、ＣＰＵ２７はステップ３０７にお
いて、排気空燃比（Ａ／Ｆ）b が１４．６以上となって
から所定時間（例えば３秒）が経過したか否かを判定す
る。排気空燃比（Ａ／Ｆ）b は以下の式（１）〜（７
ａ）に従って求められたものである。

【００４９】温間時の空燃比Ａ／Ｆは次式（１）で表さ
れる。 Ａ／Ｆ＝（ＱＡ）／（Ｆｕｅｌ）≒１４．５ ……（１） Ｆｕｅｌ＝（ＱＡ）／１４．５ ……（２） ここで、ＱＡは燃焼室に導かれる空気量、Ｆｕｅｌは燃
料量である。

【００５０】また、冷間時の燃料量Ｆｕｅｌａは次式
（３）に従って求められる。 Ｆｕｅｌａ＝Ｆｕｅｌ（１＋ＦＷＬ） ……（３） 式（３）中のＦＷＬは低水温時の燃料増量補正を行うた
めの補正係数であり、温間のときＦＷＬ＝０となり、冷
間のときＦＷＬ＞０となる。

【００５１】冷間時において電動エアポンプ２５が作動
した場合の排気空燃比（Ａ／Ｆ）bは次式（４）で表さ
れる。 （Ａ／Ｆ）b ＝（ＱＡ＋ＱＥＡＰ）／Ｆｕｅｌａ ＝（ＱＡ＋ＱＥＡＰ）／｛Ｆｕｅｌ（１＋ＦＷＬ）｝…（４） 式（４）中のＱＥＡＰは電動エアポンプ２５の吐出量で
ある。

【００５２】上記排気空燃比（Ａ／Ｆ）b を１４．５
（理論空燃比）よりも大きな値（リーン）に保つために
は次式（５）が満たされなければならない。 １４．５＜（ＱＡ＋ＱＥＡＰ）／｛Ｆｕｅｌ（１＋ＦＷＬ）｝ ……（５） 上記式（５）に式（２）を代入し、変形すると次式
（６）が得られる。

【００５３】 ＱＡ（１＋ＦＷＬ）＜ＱＡ＋ＱＥＡＰ ＱＡ・ＦＷＬ＜ＱＥＡＰ ……（６） この式（６）は、燃料が増量されても、排気空燃比（Ａ
／Ｆ）b を必ず理論空燃比以上にさせるための近似式で
ある。

【００５４】そして、この式（６）より、次式（７）の
ときには排気空燃比（Ａ／Ｆ）b がリッチになることが
わかる。 ＱＡ・ＦＷＬ≧ＱＥＡＰ ……（７） ＱＡ・ＦＷＬ／ＱＥＡＰ≧１ ……（７ａ） 従って、排気空燃比（Ａ／Ｆ）b がリーンであるかどう
かは上記（７），（７ａ）から判定できる。

【００５５】次に、ＣＰＵ２７はステップ３０８におい
て、燃料カットが行われていないか否かを判定する。こ
の判定は、別のルーチンで設定されたフラグの状態に応
じて行われる。

【００５６】前記ステップ３０５〜３０８の判定条件が
全て満たされていると、ＣＰＵ２７は図６のステップ３
１０へ移行する。すなわち、ステップ３０５において全
閉信号ＬＬの切替えから２秒以上経過し、かつステップ
３０６において急加減速後３秒以上経過し、かつステッ
プ３０７において式（７），（７ａ）が成立してから３
秒が経過し、ステップ３０８において燃料カットが行わ
れていないと、ＣＰＵ２７はエンジン１の運転状態の変
化により排気空燃比（Ａ／Ｆ）b が過渡的にリッチにな
っていないと判断し、ステップ３１０へ移行する。

【００５７】ステップ３１０において、ＣＰＵ２７は酸
素センサ１８の出力電圧をもとに排気空燃比（Ａ／Ｆ）
b がリーンであるか否かを判定する。ここで、二次空気
供給装置２３が正常に作動していれば排気空燃比（Ａ／
Ｆ）b がリーンとなるはずである。そのため、ステップ
３１０で排気空燃比（Ａ／Ｆ）b がリーンであると、Ｃ
ＰＵ２７はステップ３１１で前記リーン時間カウンタＣ
ＪＡＩＬの値を「１」インクリメントし、ステップ３１
３へ移行する。これとは逆に、排気空燃比（Ａ／Ｆ）b
がリッチであると、ＣＰＵ２７は故障、つまり等により
電動エアポンプ２５の吐出量が低下しているおそれがあ
ると判断し、ステップ３１２で前記リーン時間カウンタ
ＣＪＡＩＬの値を「１」デクリメントし、ステップ３１
３へ移行する。

【００５８】ステップ３１３において、ＣＰＵ２７はリ
ーン時間カウンタＣＪＡＩＬの値が「７７」以上である
か否かを判定する。ここでのＣＪＡＩＬ＝７７は「５
秒」に相当する。ＣＰＵ２７はリーン時間カウンタＣＪ
ＡＩＬの値が「７７」以上であると、ステップ３１４に
おいて二次空気供給装置２３が正常に作動していると判
定する。そして、ＣＰＵ２７はステップ３１５で診断終
了フラグＸＪＡＩＥを「１」に設定した後、本ルーチン
を終了する。また、前記ステップ３１３においてリーン
時間カウンタＣＪＡＩＬの値が「７７」未満であると、
ＣＰＵ２７は前記ステップ３１４，３１５の処理を行わ
ないで本ルーチンを終了する。

【００５９】ところで、前記ステップ３０５〜３０８の
判定条件が１つでも満たされないと、ＣＰＵ２７はベー
ス空燃比（Ａ／Ｆ）a が一時的に理論空燃比よりも大き
くリッチとなり、このときの酸素センサ１８の出力信号
（リッチ信号）を用いて診断を行うと誤判定するおそれ
があると判断し、ステップ３０９へ移行する。ステップ
３０９で、ＣＰＵ２７はリーン時間カウンタＣＪＡＩＬ
のカウント動作を中断してそのときの値を一定時間保持
する。すなわち、ステップ３０５において全閉信号ＬＬ
の切替え直後から２秒が経過するまでの間、又はステッ
プ３０６において急加減速直後から３秒が経過するまで
の間、又はステップ３０７において上記式（７）が成立
した直後から３秒が経過するまでの間、又はステップ３
０８において燃料カットが行われていると、ＣＰＵ２７
は前回ルーチンでのリーン時間カウンタＣＪＡＩＬの値
を保持する。

【００６０】そして、前記所定時間が経過してステップ
３０５〜３０８の判定条件が全部満たされると、ＣＰＵ
２７はリーン時間カウンタＣＪＡＩＬのカウント動作を
続行する。

【００６１】図７には、全閉信号ＬＬの状態が切替わっ
たときの酸素センサ１８の出力信号及びリーン時間カウ
ンタＣＪＡＩＬの変化を示す。二次空気供給装置２３が
正常に作動していると、全閉信号ＬＬがオフの期間（タ
イミングｔ１以前）では二次空気の供給により排気空燃
比（Ａ／Ｆ）b がリーンとなる。そのため、リーン時間
カウンタＣＪＡＩＬがカウント動作（インクリメント）
してリーン時間が測定される。

【００６２】この状態から全閉信号ＬＬがオフに切替わ
ると（タイミングｔ１）、燃料の非同期噴射が行われ、
ベース空燃比（Ａ／Ｆ）a が極端なリッチとなる。これ
に対し、通常量の二次空気が供給されても排気空燃比
（Ａ／Ｆ）b がリーンとならない。このときには、酸素
センサ１８の出力がリーンからリッチになる。ここで、
仮に図７において二点鎖線で示すように、酸素センサ１
８の信号に基づいてリーン時間カウンタＣＪＡＩＬをデ
クリメントすると、二次空気供給装置２３が正常に作動
しているにもかかわらず、正常判定が行われない。しか
し、本実施例ではリーン時間カウンタＣＪＡＩＬのカウ
ント動作が中断されてそのときの値が保持される。

【００６３】その後、所定時間が経過すると（タイミン
グｔ２）、前記リーン時間カウンタＣＪＡＩＬのカウン
ト動作が再開され、ＣＪＡＩＬ≧７７になると（タイミ
ングｔ３）、正常判定が行われる。

【００６４】また、図８には計算により求められた排気
空燃比（Ａ／Ｆ）b が１４．６以上となったときの酸素
センサ１８の出力信号及びリーン時間カウンタＣＪＡＩ
Ｌの変化を示す。二次空気供給装置２３が正常に作動し
ていると、前記式（７ａ）が満たされない期間、つま
り、ＱＡ・ＦＷＬ／ＱＥＡＰ＜１の期間（タイミングｔ
４以前）では、計算による排気空燃比（Ａ／Ｆ）b がリ
ーンな状態になる。そのため、リーン時間カウンタＣＪ
ＡＩＬがカウント動作（インクリメント）してリーン時
間が測定される。

【００６５】この状態から前記式（７ａ）が満たされる
と、つまり、ＱＡ・ＦＷＬ／ＱＥＡＰ≧１になると（タ
イミングｔ４）、ベース空燃比（Ａ／Ｆ）a が極端なリ
ッチとなる。これに対し、通常量の二次空気が供給され
ても排気空燃比（Ａ／Ｆ）bがリーンとならない。この
ときには、酸素センサ１８の出力がリーンからリッチに
なる。ここで、仮に図８において二点鎖線で示すよう
に、酸素センサ１８の信号に基づいてリーン時間カウン
タＣＪＡＩＬをデクリメントすると、二次空気供給装置
２３が正常に作動しているにもかかわらず、正常判定が
行われない。しかし、本実施例ではリーン時間カウンタ
ＣＪＡＩＬのカウント動作が中断されてそのときの値が
保持される。

【００６６】その後、所定時間が経過すると（タイミン
グｔ５）、前記リーン時間カウンタＣＪＡＩＬのカウン
ト動作が再開され、ＣＪＡＩＬ≧７７になると（タイミ
ングｔ６）、正常判定が行われる。

【００６７】このように二次空気を供給しても空燃比が
空燃比がリッチとなるような運転条件は、上記のステッ
プ３０５〜３０８の判定で検出できる。ところで、前記
冷間診断ルーチンにおいて、酸素センサ１８の出力がリ
ッチのときのリーン時間カウンタＣＪＡＩＬのカウント
動作（デクリメント）を省略することが考えられる。し
かし、このようにすると、酸素センサ１８の出力がリー
ンとリッチを繰り返した場合、最終的にはステップ３１
３でＣＪＡＩＬ＝７７となってＣＰＵ２７は正常判定す
ることになる。そこで、本実施例では酸素センサ１８の
出力がリッチのときにリーン時間カウンタＣＪＡＩＬの
値をデクリメントすることによって、上述の問題を解消
している。

【００６８】次に、前記温間診断ルーチンを図９，１０
のフローチャート及び図１１のタイミングチャートを用
いて説明する。図１１のタイミングｔ１１で本ルーチン
へ移行すると、ＣＰＵ２７は図９のステップ４０１にお
いて、水温センサ１９による冷却水温ＴＨＷが所定範囲
（８０℃≦ＴＨＷ＜１００℃）に属するか否か、つま
り、エンジン１が暖機後の状態にあるか否かを判定し、
ステップ４０２において、全閉スイッチ１６からの全閉
信号ＬＬがオンであるか否かを判定する。またＣＰＵ２
７は、ステップ４０３において、回転数センサ２０によ
るエンジン回転数ＮＥが所定値（例えば１０００ｒｐ
ｍ）未満であるか否かを判定し、ステップ４０４におい
て、車速センサ２２による車速ＳＰＤが所定値（例えば
２ｋｍ／Ｈ）未満であるか否かを判定する。

【００６９】前記ステップ４０１〜４０４の判定条件が
一つでも満たされないと、ＣＰＵ２７は図１０のステッ
プ４２０へ移行し、診断実行カウンタＣＪＡＩを「０」
にクリアする。この診断実行カウンタＣＪＡＩは、診断
期間における二次空気供給装置２３の作動タイミング
や、フィードバック補正係数ＦＡＦの操作タイミングを
採るためのものであり、診断開始から診断終了までの時
間を計測するようになっている。

【００７０】ＣＰＵ２７は、ステップ４２１で電動エア
ポンプ２５の作動を停止させるための信号を出力し、こ
のルーチンを終了する。電動エアポンプ２５の作動が停
止されると、二次空気が排気マニホルド１３に導かれな
い。そして、フィードバック補正係数ＦＡＦを用いた空
燃比Ａ／Ｆのフィードバック制御が行われる。

【００７１】図９における前記ステップ４０１〜４０４
の判定条件が全て満たされると（図１１のタイミングｔ
１２）、ＣＰＵ２７はエンジン１が温間時の診断を行う
ことのできる状態になったと判断し、ステップ４０５へ
移行する。

【００７２】ステップ４０５において、ＣＰＵ２７は診
断実行カウンタＣＪＡＩの値を「１」インクリメントす
る。この場合、「０」から「１」にする。このときの診
断実行カウンタＣＪＡＩが「０」から「１」になるまで
の時間は０．０６５秒である。そして、ＣＰＵ２７はス
テップ４０６において、診断実行カウンタＣＪＡＩの値
が「２」以上であるか否かを判定する。すなわち、診断
実行カウンタＣＪＡＩによるカウント動作が開始されて
から０．１３秒が経過したか否かを判定する。タイミン
グｔ１２ではＣＪＡＩ＝１であり、ステップ４０６の判
定条件が満たされないので、ＣＰＵ２７は以降の処理を
行わず、このルーチンを終了する。

【００７３】前記ステップ４０６の判定条件が満たされ
ると（図１１のタイミングｔ１３）、ＣＰＵ２７はステ
ップ４０７で電動エアポンプ２５を作動させるための信
号を出力する。すると、電動エアポンプ２５が作動して
二次空気が排気マニホルド１３へ導かれる。

【００７４】続いて、ＣＰＵ２７は図１０のステップ４
０８において、前記診断実行カウンタＣＪＡＩの値が
「１５」以上であるか否かを判定する。すなわち、二次
空気の供給が開始されてから約１秒が経過したか否かを
判定する。タイミングｔ１３では、診断実行カウンタＣ
ＪＡＩの値が「２」であり、前記ステップ４０８の判定
条件が満たされないので、ＣＰＵ２７はステップ４０９
へ移行する。

【００７５】ステップ４０９において、ＣＰＵ２７はフ
ィードバック補正係数ＦＡＦを用いた空燃比Ａ／Ｆのフ
ィードバック制御を停止し、フィードバック補正係数の
平均値ＦＡＦＡＶを新たなフィードバック補正係数ＦＡ
Ｆとして設定する。そして、ＣＰＵ２７はステップ４１
０でリーン時間カウンタＣＪＡＩＬを「０」にリセット
し、このルーチンを終了する。前記のような処理が繰り
返し実行されると、ステップ４０５の処理により診断実
行カウンタＣＪＡＩの値が「１」ずつ増えてゆく。そし
て、前記ステップ４０８の条件（ＣＪＡＩ≧１５）が満
たされると（図１１のタイミングｔ１４）、ＣＰＵ２７
はステップ４１１へ移行し、前記フィードバック補正係
数の平均値ＦＡＦＡＶに所定値（例えば３％）を加算し
て、その加算値を新たなフィードバック補正係数ＦＡＦ
として設定する。このステップ４１１の処理は、ベース
空燃比（Ａ／Ｆ）a を強制的にリッチにするための処理
である。

【００７６】次に、ＣＰＵ２７はステップ４１２におい
て、診断実行カウンタＣＪＡＩの値が「３０」以上であ
るか否かを判定する。すなわち、二次空気の供給が開始
されてから約２秒が経過したか否かを判定する。タイミ
ングｔ１４では、診断実行カウンタＣＪＡＩの値が「１
５」であり、前記ステップ４１２の判定条件が満たされ
ない。そのため、ＣＰＵ２７は前記ステップ４１０以降
の処理を行う。つまり、リーン時間カウンタＣＪＡＩＬ
の値を「０」に保持し、このルーチンを終了する。

【００７７】前記処理が繰り返し実行され、ステップ４
１２の条件（ＣＪＡＩ≧３０）が満たされると（図１１
のタイミングｔ１５）、ＣＰＵ２７はステップ４１３へ
移行し、酸素センサ１８による排気空燃比（Ａ／Ｆ）b
がリーンであるか否かを判定する。タイミングｔ１５で
示すように排気空燃比（Ａ／Ｆ）b がリーンであると、
ＣＰＵ２７はステップ４１４で前記リーン時間カウンタ
ＣＪＡＩＬの値を「１」インクリメントする。この場合
「０」から「１」にする。このときのリーン時間カウン
タＣＪＡＩＬが「０」から「１」になるまでの時間は
０．０６５秒である。

【００７８】そして、ＣＰＵ２７はステップ４１５にお
いて、診断実行カウンタＣＪＡＩの値が「７７」以上で
あるか否かを判定する。すなわち、診断実行カウンタＣ
ＪＡＩによるカウント動作が開始されてから約５秒が経
過したか否かを判定する。ここでの５秒は診断が終了す
る時間である。タイミングｔ１５ではＣＪＡＩ＝３０で
あり、ステップ４１５の判定条件が満たされないので、
ＣＰＵ２７は以降の処理を行わずこのルーチンを終了す
る。

【００７９】排気空燃比（Ａ／Ｆ）b がリーンである間
はステップ４１４の処理が繰り返され、リーン時間カウ
ンタＣＪＡＩＬの値が「１」ずつ増える。そして、排気
空燃比（Ａ／Ｆ）b がリッチになると（図１１のタイミ
ングｔ１６）、ＣＰＵ２７は前記ステップ４１３の判定
条件が満たされないと判断し、ステップ４１４の処理を
行わずに前回処理時の値を保持したままステップ４１５
以降の処理を行う。

【００８０】排気空燃比（Ａ／Ｆ）b が再びリーンにな
ると（図１１のタイミングｔ１７）、ＣＰＵ２７はステ
ップ４１４の処理を行い、リーン時間カウンタＣＪＡＩ
Ｌのカウント動作を再開する。すなわち、前記タイミン
グｔ１６のときのリーン時間カウンタＣＪＡＩＬの値を
「１」インクリメントする。そして、排気空燃比（Ａ／
Ｆ）b がリーンからリッチに転じると（図１１のタイミ
ングｔ１８）、ＣＰＵ２７はステップ４１４の処理は行
わず、前回処理時の値を保持したままステップ４１５以
降の処理を行う。さらに、排気空燃比（Ａ／Ｆ）b が再
びリーンになると（図１１のタイミングｔ１９）、ＣＰ
Ｕ２７はステップ４１４での処理を行い、リーン時間カ
ウンタＣＪＡＩＬのカウント動作を再開する。

【００８１】このように、ステップ４１３，４１４での
処理は、ステップ４１５の判定条件（ＣＪＡＩ≧７７）
が満たされるまで続けられる。そして、ステップ４１４
の処理により、リーン時間の積算値が計測されることに
なる。

【００８２】ステップ４１５の判定条件が満たされると
（図１１のタイミングｔ２０）、ＣＰＵ２７は前記リー
ン時間カウンタＣＪＡＩＬの値に基づき、二次空気供給
装置２３の作動状態の診断を行う。そのために、ＣＰＵ
２７はまずステップ４１６において、リーン時間カウン
タＣＪＡＩＬの値が「３７」よりも大きいか否かを判定
する。ここでのＣＪＡＩＬ＝３７は「２．４秒」に相当
する。

【００８３】ＣＰＵ２７はリーン時間カウンタＣＪＡＩ
Ｌの値が「３７」よりも大きいと、ステップ４１７にお
いて二次空気供給装置２３が正常に作動していると判定
する。これとは逆に、ＣＰＵ２７はリーン時間カウンタ
ＣＪＡＩＬの値が「３７」以下であると、ステップ４１
８において二次空気供給装置２３の作動が異常であると
判定する。

【００８４】なお、前記ステップ４１６での判定の基準
を「３７」（２．４秒）としたのは以下の理由による。
すなわち、二次空気を所定時間供給した場合、二次空気
供給装置２３が正常に作動していれば、たとえ二次空気
供給中に過渡的に排気空燃比（Ａ／Ｆ）b がリッチとな
ったとしても、そのリッチ時間はわずかである。そし
て、二次空気供給時間に対する所定割合（例えば０．
８）よりも長い時間、排気空燃比（Ａ／Ｆ）b がリーン
となるはずである。そこで、本実施例では二次空気供給
装置２３の作動開始後、約２秒経過してから約５秒経過
するまでの間（約３秒間）において、排気空燃比（Ａ／
Ｆ）b のリーンとなった時間（リーン時間）が２．４秒
より長いか否かを判定し、その判定結果に基づいて二次
空気供給装置２３の作動状態を把握するようにしてい
る。

【００８５】そして、ＣＰＵ２７は前記ステップ４１
７，４１８から移行したステップ４１９において、診断
終了フラグＸＪＡＩＥを「１」に設定し、前述したステ
ップ４２０以降の処理を行う。すなわち、ステップ４２
０で診断実行カウンタＣＪＡＩを「０」にクリアする。
また、ＣＰＵ２７はステップ４２１で電動エアポンプ２
５の作動を停止するための信号を出力し、このルーチン
を終了する。電動エアポンプ２５の停止により、二次空
気が排気マニホルド１３に導かれなくなる。

【００８６】このように本実施例では、エンジン１への
混合気の空燃比Ａ／Ｆを酸素センサ１８で検出し、エン
ジン１の運転状態が予め定めた所定状態のときには、前
記空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比（１４．５）となるように
燃料噴射弁８Ａ〜８Ｄからの燃料噴射量を調整する。ま
た、エンジン１の運転状態が前記所定状態以外のときに
は、電動エアポンプ２５を作動させて前記酸素センサ１
８上流の排気マニホルド１３へ二次空気を供給する。そ
して、二次空気供給中における酸素センサ１８によるリ
ーン時間を、リーン時間カウンタＣＪＡＩＬのカウント
動作により測定し（ステップ３１１，３１２）、そのリ
ーン時間が所定時間（５秒）以上になったとき二次空気
供給装置２３が正常であると判定する（ステップ３１
３，３１４）。さらに、前記二次空気供給中における酸
素センサ１８による排気空燃比（Ａ／Ｆ）b がリッチと
なったとき、前記リーン時間カウンタＣＪＡＩＬのカウ
ント動作を中断してそのときの値を保持し（ステップ３
０３〜３０９）、所定時間経過後に前記リーン時間カウ
ンタＣＪＡＩＬのカウント動作を続行するようにした。

【００８７】このため、二次空気が供給されているとき
に、酸素センサ１８による排気空燃比（Ａ／Ｆ）b がエ
ンジン１の運転状態の変化に応じて過渡的にリッチとな
っても、その瞬間的な変化に影響を受けることなく、二
次空気供給装置２３の作動状態が的確に診断される。

【００８８】従って、常に酸素センサの出力信号の変化
に従って診断を行う従来技術とは異なり、本実施例では
過渡的な空燃比Ａ／Ｆの変化による二次空気供給装置２
３の誤診断を未然に防止することができる。

【００８９】なお、本発明は前記実施例の構成に限定さ
れるものではなく、例えば以下のように発明の趣旨から
逸脱しない範囲で任意に変更してもよい。 （１）前記実施例では、二次空気供給装置２３として電
動エアポンプ２５を用いたが、これに代えて、排気通路
３の脈動を利用して吸気通路２から空気を直接吸引す
る、いわゆるエアサクション方式（ＡＳ）の二次空気供
給装置を用いてもよい。

【００９０】（２）前記実施例において、運転席のイン
ストルメントパネル等に警告灯を設け、二次空気供給装
置２３が異常であると判定されたときに、この警告灯を
点灯するようにしてもよい。

【００９１】（３）前記実施例では本発明を４気筒のエ
ンジン１に具体化したが、それ以外の気筒数のエンジン
に具体化してもよい。

【００９２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、二
次空気供給中における空燃比センサによる空燃比がリッ
チとなったとき、リーン時間測定のためのタイマのカウ
ント動作を中断してそのときのタイマ値を保持し、所定
時間経過後に前記タイマのカウント動作を続行するよう
にしたので、空燃比センサの出力信号が過渡的にリーン
になっても正確にリーン時間を測定して二次空気供給装
置の作動を的確に診断し、誤診断を未然に防止できると
いう優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施例の診断方法が適用
される二次空気供給装置及びエンジンの概略構成図であ
る。

【図２】一実施例におけるＥＣＵの電気的構成を示すブ
ロック図である。

【図３】一実施例において、酸素センサの出力電圧とフ
ィードバック補正係数との対応関係を示す図である。

【図４】一実施例において、ＣＰＵによって実行される
診断処理を説明するフローチャートである。

【図５】図４中の冷間診断ルーチンを説明するフローチ
ャートである。

【図６】図４中の冷間診断ルーチンを説明するフローチ
ャートである。

【図７】一実施例において、全閉信号と空燃比と酸素セ
ンサの信号とリーン時間カウンタとの対応関係を示すタ
イミングチャートである。

【図８】一実施例において、空燃比と排気空燃比と酸素
センサの信号とリーン時間カウンタとの対応関係を示す
タイミングチャートである。

【図９】図４中の温間診断ルーチンを説明するフローチ
ャートである。

【図１０】図４中の温間診断ルーチンを説明するフロー
チャートである。

【図１１】一実施例において、電動エアポンプの作動状
態、フィードック補正係数、酸素センサ信号、診断終了
フラグ、診断実行カウンタ及びリーン時間カウンタの対
応関係を説明するタイミングチャートである。

【符号の説明】

１…内燃機関としてのエンジン、３…排気通路、８Ａ〜
８Ｄ…燃料噴射弁、１３…排気マニホルド、１８…空燃
比センサとしての酸素センサ、２３…二次空気供給装
置、２５…電動エアポンプ、Ａ／Ｆ…空燃比、（Ａ／
Ｆ）a …ベース空燃比、（Ａ／Ｆ）b …排気空燃比、Ｃ
ＪＡＩＬ…タイマとしてのリーン時間カウンタ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関への混合気の空燃比を、排気通
   路に設けられた空燃比センサにより検出し、前記内燃機
   関の運転状態が予め定めた所定状態のときには、前記空
   燃比が理論空燃比となるように燃料噴射弁からの燃料噴
   射量を調整するとともに、前記内燃機関の運転状態が前
   記所定状態以外のときには、二次空気供給装置を作動さ
   せて前記空燃比センサ上流での排気通路へ二次空気を供
   給し、さらに、前記二次空気供給中における空燃比セン
   サによるリーン時間を、タイマのカウント動作により測
   定し、そのリーン時間が所定時間以上になったとき二次
   空気供給装置が正常であると判定するようにした二次空
   気供給装置の診断方法であって、 前記二次空気供給中における空燃比センサによる空燃比
   がリッチとなったとき、前記タイマのカウント動作を中
   断してそのときのタイマ値を保持し、所定時間経過後に
   前記タイマのカウント動作を続行するようにしたことを
   特徴とする二次空気供給装置の診断方法。