JP2888023B2 - Failure diagnosis method for secondary air supply device - Google Patents

Failure diagnosis method for secondary air supply device

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JP2888023B2
JP2888023B2 JP4094490A JP9449092A JP2888023B2 JP 2888023 B2 JP2888023 B2 JP 2888023B2 JP 4094490 A JP4094490 A JP 4094490A JP 9449092 A JP9449092 A JP 9449092A JP 2888023 B2 JP2888023 B2 JP 2888023B2
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air supply
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/14Systems for adding secondary air into exhaust

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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、車両等の暖機運転時や
減速運転時に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
る故障診断方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is applied to a secondary air supply device for purifying exhaust gas by supplying secondary air to an exhaust system of an internal combustion engine during a warm-up operation or a deceleration operation of a vehicle or the like. The present invention relates to a failure diagnosis method performed.

【0002】[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、三元触媒と酸素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(NOx )
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
3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、酸素センサからの検出信号に基づき、排気
空燃比A/Fが理論空燃比に近づくように閉ループ制御
している。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in an internal combustion engine for a vehicle, as a method for achieving both emission control and reduction of fuel consumption, a three-way catalyst and an oxygen sensor are used to remove carbon monoxide (CO), hydrocarbons, etc. (HC), nitric oxide (NOx)
At the same time, a method of purifying exhaust gas by this reaction is adopted. At this time, it is necessary to always operate the internal combustion engine near the stoichiometric air-fuel ratio in order to efficiently purify the three components in the exhaust gas simultaneously and efficiently. Therefore,
Generally, closed loop control is performed based on a detection signal from the oxygen sensor so that the exhaust air-fuel ratio A / F approaches the stoichiometric air-fuel ratio.

【0003】前記内燃機関では、機関の特定運転状態
時、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排気系に二次空気を
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、空燃比A/Fをオープンループ制御し、二次空
気供給停止と同時に酸素センサによる空燃比A/Fの閉
ループ制御を再開するのが一般的である。
[0003] In the internal combustion engine, when the engine is in a specific operation state, for example, when the cooling water temperature is low, when the engine is decelerated, or the like, the secondary purification is performed to improve the purification efficiency of the catalyst (improve the warm-up property of the catalyst). The air supply device is operated to supply secondary air to the exhaust system. When the secondary air is supplied in this way, it is general that the air-fuel ratio A / F is open-loop controlled, and the closed-loop control of the air-fuel ratio A / F by the oxygen sensor is restarted at the same time as the secondary air supply is stopped. It is.

【0004】前記の空燃比制御技術では、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、例えばトヨタ技術公開
集(昭和63年10月28日発行) 発行番号2801
には、二次空気供給装置の故障診断を行うための装置が
提案されている。この装置では、二次空気が排気系に供
給されない条件下で一時的に二次空気を供給する。この
際、二次空気供給装置が正常に作動していれば酸素セン
サの出力信号がリーンに変化するはずである。このこと
から前記装置では、二次空気を供給したときに酸素セン
サの出力信号が変化しなければ、二次空気供給装置を故
障と判定している。
In the above-described air-fuel ratio control technique, when a failure occurs in the secondary air supply device, there arises a problem that emission is deteriorated. Therefore, for example, Toyota Technical Publications (issued October 28, 1988), issue number 2801
Discloses a device for performing a failure diagnosis of a secondary air supply device. In this device, the secondary air is supplied temporarily under the condition that the secondary air is not supplied to the exhaust system. At this time, if the secondary air supply device is operating normally, the output signal of the oxygen sensor should change to lean. From this, in the device, if the output signal of the oxygen sensor does not change when the secondary air is supplied, it is determined that the secondary air supply device has failed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来技
術では、過渡的に空燃比A/Fが変化して酸素センサの
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。
However, in the prior art, even when the air-fuel ratio A / F changes transiently and the output signal of the oxygen sensor changes, failure diagnosis is performed in accordance with the change. I will.

【0006】例えば、酸素センサの出力特性は、A/F
=14.6近傍で急激に変化する。そのため、空燃比A
/Fが「14.5」のような微量リッチの状態でも、酸
素センサの出力信号に基づきリッチであると判定される
ことがある。
For example, the output characteristic of an oxygen sensor is A / F
It rapidly changes around = 14.6. Therefore, the air-fuel ratio A
Even when / F is a very small amount such as “14.5”, it may be determined to be rich based on the output signal of the oxygen sensor.

【0007】また、一般に複数気筒から排出された排気
ガスは排気管内で混合され、その混合された排気ガスの
空燃比A/Fが一つの酸素センサで検出される。そのた
め、気筒間で空燃比A/Fがばらついていると、特定気
筒の排気ガスによって酸素センサの出力信号が左右され
る場合がある。すると、気筒間での空燃比A/Fが平均
ではリーンであっても、リッチであると判定されること
がある。
In general, exhaust gases discharged from a plurality of cylinders are mixed in an exhaust pipe, and the air-fuel ratio A / F of the mixed exhaust gas is detected by one oxygen sensor. Therefore, if the air-fuel ratio A / F varies between cylinders, the output signal of the oxygen sensor may be affected by the exhaust gas of the specific cylinder. Then, even if the air-fuel ratio A / F between the cylinders is lean on average, it may be determined that the air-fuel ratio is rich.

【0008】さらに酸素センサは、自身の温度(素子
温)が低下すると、リーン信号を出力しやすくなる傾向
がある。このため、空燃比A/Fがリッチであっても、
前記素子温の低下によりリーンと判定されることがあ
る。
Further, the oxygen sensor tends to easily output a lean signal when its own temperature (element temperature) decreases. For this reason, even if the air-fuel ratio A / F is rich,
Lean may be determined due to a decrease in the element temperature.

【0009】従って、前記従来技術のように単に酸素セ
ンサの出力信号の変化のみで故障診断を行おうとする
と、上記種々の要因により二次空気供給装置の作動を誤
診断するおそれがある。
Therefore, if the failure diagnosis is performed only by the change of the output signal of the oxygen sensor as in the prior art, the operation of the secondary air supply device may be erroneously diagnosed due to the above various factors.

【0010】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、過渡的に空燃比が変化した場合
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故障診断方法を提
供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and has as its object to accurately diagnose the operation of the secondary air supply device even when the air-fuel ratio changes transiently, and to prevent erroneous diagnosis. Another object of the present invention is to provide a method for diagnosing a failure of the secondary air supply device which can be prevented.

【0011】[0011]

【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、内燃機関の運転状態が予め定めた所定状態
以外のとき排気系に二次空気を供給し、前記所定状態の
とき排気系への二次空気の供給を停止するようにした二
次空気供給装置に用いられる故障診断方法であって、前
記内燃機関の運転状態が前記所定状態のとき排気系へ二
次空気を所定時間供給し、その二次空気供給中における
排気中空燃比のリーン時間を求め、前記二次空気供給時
間に対する前記リーン時間の割合が所定値以下のとき、
二次空気供給装置が故障したものと診断している。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a method for supplying secondary air to an exhaust system when an operation state of an internal combustion engine is other than a predetermined state. A failure diagnosis method used in a secondary air supply device configured to stop supply of secondary air to a system, wherein secondary air is supplied to an exhaust system for a predetermined time when the operation state of the internal combustion engine is in the predetermined state. Supply, determine the lean time of the exhaust hollow fuel ratio during the secondary air supply, when the ratio of the lean time to the secondary air supply time is less than or equal to a predetermined value,
The secondary air supply has been diagnosed as having failed.

【0012】[0012]

【作用】二次空気供給装置は、内燃機関の運転状態が予
め定めた所定状態以外のとき排気系に二次空気を供給
し、前記所定状態のとき排気系への二次空気の供給を停
止する。
The secondary air supply device supplies secondary air to the exhaust system when the operation state of the internal combustion engine is other than a predetermined state, and stops the supply of the secondary air to the exhaust system when the operation state is in the predetermined state. I do.

【0013】前記二次空気供給装置の故障診断は次のよ
うにして行われる。まず、前記内燃機関の運転状態が前
記所定状態のときに排気系へ二次空気が所定時間供給さ
れる。また、前記二次空気供給中における排気中空燃比
のリーン時間が求められる。そして、前記二次空気供給
時間に対する前記リーン時間の割合が所定値以下のと
き、二次空気供給装置が故障しているものと診断され
る。つまり、二次空気の供給されない条件下で所定時間
二次空気が供給された場合、二次空気供給装置が正常に
作動していれば、二次空気供給時間に対する所定割合よ
りも長い時間、空燃比がリーンとなるはずである。その
ため、二次空気供給時間に対するリーン時間の割合をみ
れば、二次空気供給装置の作動状態が判明する。
[0013] The failure diagnosis of the secondary air supply device is performed as follows. First, when the operating state of the internal combustion engine is in the predetermined state, secondary air is supplied to the exhaust system for a predetermined time. Further, the lean time of the exhaust hollow fuel ratio during the supply of the secondary air is determined. When the ratio of the lean time to the secondary air supply time is equal to or less than a predetermined value, it is diagnosed that the secondary air supply device has failed. That is, when the secondary air is supplied for a predetermined time under the condition that the secondary air is not supplied, if the secondary air supply device is operating normally, the idle time is longer than a predetermined ratio to the secondary air supply time. The fuel ratio should be lean. Therefore, the operating state of the secondary air supply device can be determined by looking at the ratio of the lean time to the secondary air supply time.

【0014】従って、前記二次空気供給時間内において
空燃比が過渡的に変化しても、その瞬間的な変化に左右
されることなく、二次空気供給装置の作動状態が診断さ
れる。
Therefore, even if the air-fuel ratio changes transiently during the secondary air supply time, the operating state of the secondary air supply device is diagnosed without being affected by the instantaneous change.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図1〜
図5に従って説明する。図1は本実施例の故障診断方法
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。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will now be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a secondary air supply device and a gasoline engine to which the failure diagnosis method of the present embodiment is applied. The vehicle is equipped with a multi-cylinder (in this embodiment, four-cylinder) gasoline engine 1 as an internal combustion engine. The engine 1 has a combustion chamber (not shown) for each cylinder, and an intake passage 2 and an exhaust passage 3 communicate with these combustion chambers.

【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。
In the intake passage 2, an air cleaner 4, a throttle valve 5, a surge tank 6, and an intake manifold 7 are arranged in this order from the upstream side to the engine 1, and outside air is taken into the engine 1 through these. It is. The throttle valve 5 is for adjusting the amount of intake air flowing through the intake passage 2, and is opened and closed in conjunction with operation of an accelerator pedal (not shown). The surge tank 6 is for smoothing the pulsation of the intake air.

【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。
The intake manifold 7 is provided with fuel injection valves 8A, 8B, 8C and 8D for injecting and supplying fuel to each cylinder. A mixture of the fuel injected from each of the fuel injection valves 8A to 8D and the outside air introduced into the intake passage 2 is introduced into each combustion chamber. In order to ignite the air-fuel mixture introduced into each combustion chamber, the engine 1 is provided with spark plugs 9A, 9B, 9C, 9D.
The ignition plugs 9A to 9D are driven based on the ignition signal distributed by the distributor 11. The distributor 11 synchronizes the high voltage output from the igniter 12 with the crank angle of the engine 1 and ignites the spark plugs 9A to 9D.
Distribute to Then, the air-fuel mixture introduced into the combustion chamber is exploded and burned by the ignition of the spark plugs 9A to 9D, and the driving force of the engine 1 is obtained. The combustion gas generated in the combustion chamber as described above is discharged to the outside through the exhaust passage 3.

【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。
The exhaust passage 3 includes an exhaust manifold 13 and a catalytic converter 14 in order from the engine 1 side to the downstream.
Are arranged. The catalytic converter 14 is used to convert hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (N
This is a device for purifying Ox) by the action of a catalyst.

【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、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、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。
In order to detect the operating state of the engine 1, an air flow meter 15, a fully closed switch 16, a throttle sensor 17, an oxygen sensor 18, a water temperature sensor 19, a rotational speed sensor 20, a cylinder discriminating sensor 21, a vehicle speed sensor 22, etc. Is provided. The air flow meter 15 is provided downstream of the air cleaner 4 and detects the amount of air (intake air amount Q) taken into the engine 1. The throttle sensor 17 is provided near the throttle valve 5 and detects the opening of the throttle valve 5 (throttle opening TA). The fully-closed switch 16 is also provided near the throttle valve 5, and is turned on when the throttle valve 5 is at the fully-closed position to output a fully-closed signal LL.

【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。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。
The oxygen sensor 18 is connected to the exhaust manifold 1.
3 and the catalytic converter 14, the oxygen concentration in the exhaust gas, that is, the air-fuel ratio A / F in the exhaust passage 3.
Is detected. The water temperature sensor 19 is attached to a water outlet housing or the like, and detects the temperature of cooling water of the engine 1 (cooling water temperature THW). The rotation speed sensor 20
The rotation speed (engine speed NE) of the engine 1 is detected from the rotation of a rotor (not shown) built in the distributor 11. The cylinder discrimination sensor 21 similarly detects a change in the crank angle of the engine 1 at a predetermined rate according to the rotation of the rotor of the distributor 11. The vehicle speed sensor 22 is provided on a transmission (not shown) that is drivingly connected to the engine 1 and detects a vehicle speed SPD.

【0021】加えて、エンジン1の排気ガス成分のうち
HC、COを酸化反応で浄化する目的で、排気系へ空気
を導入する二次空気供給装置24が設けられている。本
実施例では、この二次空気供給装置24として、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
るエアサクション方式の装置(AS)が用いられてい
る。
In addition, a secondary air supply device 24 for introducing air into an exhaust system is provided for the purpose of purifying HC and CO among exhaust gas components of the engine 1 by an oxidation reaction. In the present embodiment, as the secondary air supply device 24, an air suction type device (AS) that directly draws air from the intake passage 2 using the pulsation of the exhaust passage 3 is used.

【0022】二次空気供給装置24は連通路25、逆止
弁26、ASV(エアスイッチングバルブ)27、VS
V(バキュームスイッチングバルブ)28等から構成さ
れている。連通路25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。この連通路2
5により吸気通路2と排気通路3とが相互に連通され、
同吸気通路2内の空気の一部が連通路25を通り、二次
空気として排気マニホルド13へ導かれるようになって
いる。また、逆止弁26は、排気通路3側から吸気通路
2側への空気の逆流を防止するためのリード弁を備えて
いる。
The secondary air supply device 24 includes a communication passage 25, a check valve 26, an ASV (air switching valve) 27, a VS
V (vacuum switching valve) 28 and the like. The communication passage 25 branches from the air cleaner 4 and the air flow meter 15 in the intake passage 2, bypasses the engine 1, and is connected to the exhaust manifold 13 which is upstream of the oxygen sensor 18. This communication passage 2
5, the intake passage 2 and the exhaust passage 3 communicate with each other,
Part of the air in the intake passage 2 passes through the communication passage 25 and is guided to the exhaust manifold 13 as secondary air. Further, the check valve 26 includes a reed valve for preventing a backflow of air from the exhaust passage 3 to the intake passage 2.

【0023】ASV27は、前記連通路25の途中に配
設されたケース29と、そのケース29内に張設された
ダイヤフラム31と、同ダイヤフラム31に連結され、
かつ連通路25を開閉する弁体32と、同連通路25を
閉塞する方向(図1の下方)へ弁体32を付勢するばね
33とを備えている。ケース29内において、ばね33
が収容された側の空間であるばね室34は、導入通路3
5を介してスロットルバルブ5下流の吸気通路2に連通
されている。そして、ASV27は、ばね室34に負圧
が導かれたときに弁体32が開弁するように構成されて
いる。この負圧導入のために、前記導入通路35の途中
にVSV28が介在されている。
The ASV 27 is connected to the case 29 disposed in the middle of the communication passage 25, a diaphragm 31 stretched in the case 29, and the diaphragm 31.
The valve body 32 includes a valve body 32 that opens and closes the communication passage 25 and a spring 33 that urges the valve body 32 in a direction to close the communication passage 25 (downward in FIG. 1). In the case 29, the spring 33
The spring chamber 34, which is a space on the side where is accommodated,
5 is connected to the intake passage 2 downstream of the throttle valve 5. The ASV 27 is configured such that the valve element 32 opens when a negative pressure is introduced into the spring chamber 34. A VSV 28 is interposed in the introduction passage 35 for introducing the negative pressure.

【0024】VSV28はソレノイド28aを備えてお
り、そのソレノイド28aへの電気信号により前記導入
通路35が開閉制御される。詳しくは、ソレノイド28
aが励磁されると導入通路35が開放されてばね室34
が吸気通路2に連通される。そして、スロットルバルブ
5下流での負圧がばね室34に導かれる。その結果、ダ
イヤフラム31がばね33の付勢力に抗して上方へ撓
み、弁体32が開弁されて吸気通路2と排気通路3とが
連通し、同吸気通路2内の空気が排気マニホルド13へ
導かれる。これとは逆に、ソレノイド28aが消磁され
るとばね室34が大気に開放される。その結果、ばね3
3の付勢力によって弁体32が閉弁状態に保たれ、連通
路25が遮断されて二次空気が排気マニホルド13に導
かれない。
The VSV 28 includes a solenoid 28a, and the opening and closing of the introduction passage 35 is controlled by an electric signal to the solenoid 28a. Specifically, the solenoid 28
a is excited, the introduction passage 35 is opened and the spring chamber 34 is opened.
Is communicated with the intake passage 2. Then, the negative pressure downstream of the throttle valve 5 is guided to the spring chamber 34. As a result, the diaphragm 31 is bent upward against the urging force of the spring 33, the valve body 32 is opened, the intake passage 2 communicates with the exhaust passage 3, and the air in the intake passage 2 is exhausted by the exhaust manifold 13. Led to. Conversely, when the solenoid 28a is demagnetized, the spring chamber 34 is opened to the atmosphere. As a result, the spring 3
The valve body 32 is kept closed by the urging force of No. 3, the communication passage 25 is shut off, and the secondary air is not guided to the exhaust manifold 13.

【0025】前記各燃料噴射弁8A〜8D、イグナイタ
12及びVSV28は電子制御装置(以下、単に「EC
U」という)36に電気的に接続されている。またEC
U36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1
9、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、ECU3
6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VSV28を制御
する。
Each of the fuel injection valves 8A to 8D, the igniter 12 and the VSV 28 is an electronic control unit (hereinafter simply referred to as "EC
U ”) 36. Also EC
U36 has an air flow meter 15, a fully closed switch 16,
Throttle sensor 17, oxygen sensor 18, water temperature sensor 1
9, a rotation speed sensor 20, a cylinder discrimination sensor 21, and a vehicle speed sensor 22 are connected respectively. And ECU3
6 controls the fuel injection valves 8A to 8D, the igniter 12, and the VSV 28 based on output signals from the air flow meter 15, the fully closed switch 16 and the sensors 17 to 22.

【0026】次に、ECU36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。ECU36は中央処
理装置(CPU)37と、読出し専用メモリ(ROM)
38と、ランダムアクセスメモリ(RAM)39と、バ
ックアップRAM41と、外部入力回路42と、外部出
力回路43とを備え、これらは互いにバス44によって
接続されている。CPU37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、ROM38は
CPU37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
39はCPU37の演算結果を一時記憶する。バックア
ップRAM41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。
Next, the electrical configuration of the ECU 36 will be described with reference to the block diagram of FIG. The ECU 36 has a central processing unit (CPU) 37 and a read-only memory (ROM)
38, a random access memory (RAM) 39, a backup RAM 41, an external input circuit 42, and an external output circuit 43, which are connected to each other by a bus 44. The CPU 37 executes various arithmetic processes according to a preset control program, and the ROM 38 previously stores a control program and initial data necessary for the CPU 37 to execute the arithmetic processes. Also, RAM
39 temporarily stores the calculation result of the CPU 37. The backup RAM 41 is backed up by a battery so as to retain various data even after the power is turned off.

【0027】外部入力回路42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43には、前述し
た燃料噴射弁8A〜8D、イグナイタ12及びVSV2
8がそれぞれ接続されている。そして、CPU37は外
部入力回路42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、CPU37はこれら入力値に
基づき、外部出力回路43を介して燃料噴射弁8A〜8
D、イグナイタ12及びVSV28を駆動制御する。
The external input circuit 42 includes the air flow meter 15, the fully-closed switch 16, the throttle sensor 1
7, oxygen sensor 18, water temperature sensor 19, rotation speed sensor 2
0, a cylinder discrimination sensor 21 and a vehicle speed sensor 22 are connected respectively. The external output circuit 43 includes the above-described fuel injection valves 8A to 8D, the igniter 12, and the VSV2.
8 are connected respectively. Then, the CPU 37 reads, as input values, output signals from the air flow meter 15, the fully closed switch 16, and the sensors 17 to 22 via the external input circuit 42. The CPU 37 also controls the fuel injection valves 8A to 8A through the external output circuit 43 based on these input values.
D, drives and controls the igniter 12 and the VSV 28.

【0028】すなわち、CPU37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、CPU37は排気空燃比A/Fを酸素センサ1
8の出力信号により検出し、その空燃比A/Fが理論空
燃比となるようにフィードバック補正係数FAFを用い
て燃料噴射弁8A〜8Dからの燃料噴射量を閉ループ制
御(フィードバック制御)する。なお、前記空燃比A/
Fのフィードバック制御を行う運転状態としては、例え
ばエンジン1の冷却水温THWが40℃以上で、かつス
ロットル開度TAが70°以下であること等が挙げられ
る。
That is, the CPU 37 determines, based on detection signals from the throttle sensor 17, the water temperature sensor 19, the vehicle speed sensor 22, and the like, whether or not the engine 1 at that time is in an operation state in which feedback control of the air-fuel ratio A / F is to be performed. to decide. When the operation state is such that the feedback control is to be performed, the CPU 37 determines whether the exhaust air-fuel ratio A / F is
The fuel injection amount from the fuel injection valves 8A to 8D is closed-loop controlled (feedback control) using the feedback correction coefficient FAF so that the air-fuel ratio A / F becomes the stoichiometric air-fuel ratio. The air-fuel ratio A /
The operation state in which the feedback control of F is performed includes, for example, that the cooling water temperature THW of the engine 1 is 40 ° C. or more and the throttle opening TA is 70 ° or less.

【0029】また、CPU37はスロットルセンサ1
7、全閉スイッチ16、水温センサ19、車速センサ2
2等の検出信号に基づき、エンジン1が二次空気供給装
置24を作動させるべき特定運転状態であるか否かを判
断する。そして、CPU37はエンジン1が特定運転状
態にあるとき、外部出力回路43を介してVSV28に
駆動信号を出力し、ソレノイド28aを励磁させる。こ
の励磁により二次空気供給装置24が作動し、排気マニ
ホルド13に二次空気が供給される。なお、前記特定運
転状態としては、例えば冷却水温THWが「50℃以
下」でかつスロットル開度TAが全開でない状態(暖機
状態)、全閉信号LLが「オン」でかつ車速SPDが
「4km/H以上」である状態(減速状態)等が挙げら
れる。
The CPU 37 is provided with the throttle sensor 1
7, fully closed switch 16, water temperature sensor 19, vehicle speed sensor 2
Based on the detection signals such as 2 and the like, it is determined whether or not the engine 1 is in a specific operation state in which the secondary air supply device 24 should be operated. Then, when the engine 1 is in the specific operation state, the CPU 37 outputs a drive signal to the VSV 28 via the external output circuit 43 to excite the solenoid 28a. This excitation activates the secondary air supply device 24 to supply secondary air to the exhaust manifold 13. The specific operation state includes, for example, a state where the cooling water temperature THW is “50 ° C. or less” and the throttle opening TA is not fully opened (warm-up state), the fully closed signal LL is “on”, and the vehicle speed SPD is “4 km”. / H or more ”(deceleration state).

【0030】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、図3,4のフローチャート及び図5の
タイミングチャートに従って説明する。図3,4のフロ
ーチャートはCPU37によって実行される各処理のう
ち、二次空気供給装置24の故障診断を行うためのルー
チンを示しており、所定時間(0.065秒)毎の定時
割り込みで起動される。
Next, the operation and effect of the embodiment constructed as described above will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 3 and 4 and the timing chart of FIG. The flowcharts of FIGS. 3 and 4 show a routine for performing a failure diagnosis of the secondary air supply device 24 among the processes executed by the CPU 37. The routine is started by a periodic interruption every predetermined time (0.065 seconds). Is done.

【0031】このルーチンでは診断終了フラグXJAS
Eが用意されている。診断終了フラグXJASE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
ASE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。
In this routine, a diagnosis end flag XJAS
E is prepared. The diagnosis end flag XJASE is for determining whether or not the diagnosis of the secondary air supply device 24 has been performed before. Then, the diagnosis end flag XJ
ASE is set to “0” in an initial routine executed when the ignition key is turned on, and is set to “1” when the diagnosis is completed.

【0032】以前に二次空気供給装置の診断が行われて
いない状態で本ルーチンへ移行すると(図5のタイミン
グt1)、CPU37は図3のステップ101で診断終
了フラグXJASEが「0」であるか否かを判定する。
ここでは診断終了フラグXJASEが「0」である。そ
のため、CPU37は以前に二次空気供給装置24の診
断が行われていないと判断し、次のステップ102〜1
05へ移行する。ステップ102〜105の処理は、エ
ンジン1が故障診断を行うことのできる状態にあるか否
かを判定するための処理である。
When the routine proceeds to this routine in a state where the diagnosis of the secondary air supply device has not been performed before (timing t1 in FIG. 5), the CPU 37 sets the diagnosis end flag XJASE to "0" in step 101 in FIG. It is determined whether or not.
Here, the diagnosis end flag XJASE is “0”. For this reason, the CPU 37 determines that the diagnosis of the secondary air supply device 24 has not been performed before and determines the next steps 102 to 1.
Move to 05. The processing of steps 102 to 105 is a processing for determining whether or not the engine 1 is in a state capable of performing a failure diagnosis.

【0033】CPU37は、ステップ102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
103において、全閉スイッチ16からの全閉信号LL
が出力されているか否かを判定する。またCPU37
は、ステップ104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1000rpm)
未満であるか否かを判定し、ステップ105において、
車速センサ22による車速SPDが所定値(例えば2k
m/H)未満であるか否かを判定する。
The CPU 37 determines in step 102
The cooling water temperature THW detected by the water temperature sensor 19 is within a predetermined range (80
(THC <THW <100 ° C.), that is, whether the engine 1 is in a state after warm-up or not.
It is determined whether or not is output. CPU 37
In step 104, the engine speed NE detected by the speed sensor 20 is set to a predetermined value (for example, 1000 rpm).
It is determined whether it is less than
The vehicle speed SPD by the vehicle speed sensor 22 is a predetermined value (for example, 2 k
m / H).

【0034】前記ステップ102〜105の判定条件が
一つでも満たされないと、CPU37は図4のステップ
121へ移行し、診断実行カウンタCJASを「0」に
クリアする。この診断実行カウンタCJASは、診断期
間における二次空気供給装置24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。
If at least one of the determination conditions in steps 102 to 105 is not satisfied, the CPU 37 proceeds to step 121 in FIG. 4 and clears the diagnosis execution counter CJAS to "0". The diagnostic execution counter CJAS is used to determine the operation timing of the secondary air supply device 24 during the diagnostic period,
This is for taking the operation timing of the feedback correction coefficient FAF, and measures the time from the start of diagnosis to the end of diagnosis.

【0035】CPU37は、ステップ122でVSV2
8のソレノイド28aを消磁するための信号を出力し、
このルーチンを終了する。すると、ばね室34が大気に
開放され、ASV27の弁体32が閉弁状態に保たれ、
連通路25が遮断される。従って、このときには二次空
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。
The CPU 37 determines in step 122 that VSV2
8 to output a signal for demagnetizing the solenoid 28a,
This routine ends. Then, the spring chamber 34 is opened to the atmosphere, and the valve body 32 of the ASV 27 is kept closed.
The communication passage 25 is shut off. Therefore, at this time, the secondary air is not guided to the exhaust manifold 13. Then, feedback control of the air-fuel ratio A / F using the feedback correction coefficient FAF is performed.

【0036】図3における前記ステップ102〜105
の判定条件が全て満たされると(図5のタイミングt
2)、CPU37はエンジン1が故障診断を行うことの
できる状態になったと判断し、ステップ106へ移行す
る。
Steps 102 to 105 in FIG.
Are satisfied (at timing t in FIG. 5).
2), the CPU 37 determines that the engine 1 is in a state capable of performing a failure diagnosis, and proceeds to step 106.

【0037】ステップ106において、CPU37は診
断実行カウンタCJAS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CJASが「0」から「1」になるまで
の時間は0.065秒である。そして、CPU37はス
テップ107において、診断実行カウンタCJAS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CJAS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t2ではCJAS=1であり、ステップ107の判定
条件が満たされないので、CPU37は以降の処理を行
わず、このルーチンを終了する。
In step 106, the CPU 37 increments the value of the diagnosis execution counter CJAS by "1". In this case, the value is changed from “0” to “1”. At this time, the time required for the diagnosis execution counter CJAS to change from “0” to “1” is 0.065 seconds. Then, in step 107, the CPU 37 determines whether or not the value of the diagnosis execution counter CJAS is “2” or more. That is, it is determined whether or not 0.13 seconds have elapsed since the start of the count operation by the diagnosis execution counter CJAS. At timing t2, CJAS = 1, and the determination condition of step 107 is not satisfied. Therefore, the CPU 37 does not perform the subsequent processing and ends this routine.

【0038】なお、前記のように診断実行カウンタCJ
ASの値が「2」未満のときにルーチンを終了させるよ
うにしたのは、次の理由による。すなわち、エンジン1
が診断処理を行うことのできる状態になってから0.0
65秒未満のときには、診断実行カウンタCJASの値
が「0」であるか「1」であるかが不明であり、信頼性
が低い。そのため、診断実行カウンタCJASの値が確
実に「1」以上となるとき、つまりこの場合、診断実行
カウンタCJASが2回以上カウント動作したときに、
次の処理(ステップ108)へ移行するようにしてい
る。
As described above, the diagnosis execution counter CJ
The routine is terminated when the value of AS is less than "2" for the following reason. That is, the engine 1
0.0
If the time is less than 65 seconds, it is unknown whether the value of the diagnosis execution counter CJAS is “0” or “1”, and the reliability is low. Therefore, when the value of the diagnosis execution counter CJAS is surely equal to or more than "1", that is, in this case, when the diagnosis execution counter CJAS performs a count operation twice or more,
The processing shifts to the next processing (step 108).

【0039】前記ステップ107の判定条件が満たされ
ると(図5のタイミングt3)、CPU37はステップ
108でVSV28のソレノイド28aを励磁するため
の信号を出力する。すると、導入通路35が開放されて
ばね室34が吸気通路2に連通される。そして、スロッ
トルバルブ5下流での負圧がばね室34に導かれる。そ
の結果、ASV28の弁体32が開弁されて吸気通路2
と排気通路3とが連通し、同吸気通路2内の空気が二次
空気として排気マニホルド13へ導かれる。
When the determination condition of step 107 is satisfied (timing t3 in FIG. 5), the CPU 37 outputs a signal for exciting the solenoid 28a of the VSV 28 in step 108. Then, the introduction passage 35 is opened, and the spring chamber 34 communicates with the intake passage 2. Then, the negative pressure downstream of the throttle valve 5 is guided to the spring chamber 34. As a result, the valve body 32 of the ASV 28 is opened and the intake passage 2
And the exhaust passage 3 communicate with each other, and the air in the intake passage 2 is guided to the exhaust manifold 13 as secondary air.

【0040】続いて、CPU37は図4のステップ10
9において、前記診断実行カウンタCJASの値が「1
5」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t3では、診断実行カウンタCJAS
の値が「2」であり、前記ステップ109の判定条件が
満たされないので、CPU37はステップ110へ移行
する。
Subsequently, the CPU 37 proceeds to step 10 in FIG.
9, the value of the diagnosis execution counter CJAS is set to "1".
5 ”or more. That is, it is determined whether about one second has elapsed since the supply of the secondary air was started. At timing t3, the diagnosis execution counter CJAS
Is “2”, and the determination condition of step 109 is not satisfied, so the CPU 37 proceeds to step 110.

【0041】ステップ110において、CPU37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、CPU37はステップ11
1でリーン時間カウンタCJASLを「0」にリセット
し、このルーチンを終了する。ここで、リーン時間カウ
ンタCJASLは、二次空気供給装置24の故障診断中
に空燃比A/Fがリーンとなった時間(積算時間)を計
測するためのものである。
In step 110, the CPU 37 stops the feedback control of the air-fuel ratio A / F using the feedback correction coefficient FAF, and sets the average feedback correction coefficient FAFAV to a new feedback correction coefficient FAF.
Set as F. Then, the CPU 37 proceeds to step 11
At 1, the lean time counter CJASL is reset to "0", and this routine ends. Here, the lean time counter CJASL is for measuring the time (integrated time) when the air-fuel ratio A / F becomes lean during the failure diagnosis of the secondary air supply device 24.

【0042】前記のような処理が繰り返し実行される
と、ステップ106の処理により診断実行カウンタCJ
ASの値が「1」ずつ増えてゆく。そして、前記ステッ
プ109の条件(CJAS≧15)が満たされると(図
5のタイミングt4)、CPU37はステップ112へ
移行し、前記フィードバック補正係数の平均値FAFA
V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112の処理は、空燃比A/Fを強制的にリ
ッチにするための処理である。
When the above processing is repeatedly executed, the diagnosis execution counter CJ is executed by the processing of step 106.
The value of AS increases by “1”. Then, when the condition of step 109 (CJAS ≧ 15) is satisfied (timing t4 in FIG. 5), the CPU 37 proceeds to step 112, where the average value FAFA of the feedback correction coefficient is set.
A predetermined value (for example, 3%) is added to V, and the added value is set as a new feedback correction coefficient FAF. The process of step 112 is a process for forcibly making the air-fuel ratio A / F rich.

【0043】次に、CPU37はステップ113におい
て、診断実行カウンタCJAS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t4では、診断実行カウンタCJASの値が「1
5」であり、前記ステップ113の判定条件が満たされ
ない。そのため、CPU37は前記ステップ111以降
の処理を行う。つまり、リーン時間カウンタCJASL
の値を「0」に保持し、このルーチンを終了する。
Next, in step 113, the CPU 37 determines whether or not the value of the diagnosis execution counter CJAS is "30" or more. That is, it is determined whether about two seconds have elapsed since the supply of the secondary air was started. At the timing t4, the value of the diagnosis execution counter CJAS becomes “1”.
5 ", which does not satisfy the determination condition of step 113. Therefore, the CPU 37 performs the processing of step 111 and subsequent steps. That is, the lean time counter CJASL
Is held at "0", and this routine ends.

【0044】前記処理が繰り返し実行され、ステップ1
13の条件(CJAS≧30)が満たされると(図5の
タイミングt5)、CPU37はステップ114へ移行
し、排気の空燃比A/Fがリーンであるか否かを判定す
る。詳しくは、CPU37は酸素センサ18の出力電圧
と基準電圧とを比較し、酸素センサ18の出力電圧が基
準電圧よりも高ければリッチであると判定し、基準電圧
よりも低ければリーンであると判定する。ここで、タイ
ミングt5で示すように空燃比A/Fがリーンである
と、CPU37はステップ115で前記リーン時間カウ
ンタCJASL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CJASLが「0」から「1」になるまでの時間
は0.065秒である。
The above processing is repeatedly executed, and step 1
When the condition 13 (CJAS ≧ 30) is satisfied (timing t5 in FIG. 5), the CPU 37 proceeds to step 114, and determines whether the air-fuel ratio A / F of the exhaust gas is lean. More specifically, the CPU 37 compares the output voltage of the oxygen sensor 18 with the reference voltage, and determines that the output voltage of the oxygen sensor 18 is rich if the output voltage is higher than the reference voltage, and determines that the output is lean if the output voltage is lower than the reference voltage. I do. Here, if the air-fuel ratio A / F is lean as indicated by the timing t5, the CPU 37 increments the value of the lean time counter CJASL by "1" in step 115. In this case, "0" is changed to "1". At this time, the time required for the lean time counter CJASL to change from "0" to "1" is 0.065 seconds.

【0045】そして、CPU37はステップ116にお
いて、診断実行カウンタCJAS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
JAS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t5ではCJAS=30であ
り、ステップ116の判定条件が満たされないので、C
PU37は以降の処理を行わずこのルーチンを終了す
る。
Then, in step 116, the CPU 37 determines whether or not the value of the diagnosis execution counter CJAS is equal to or greater than "77". That is, the diagnostic execution counter C
It is determined whether about 5 seconds have elapsed since the start of the count operation by JAS. Here, 5 seconds is the time when the diagnosis is completed. At timing t5, CJAS = 30, and the determination condition of step 116 is not satisfied.
The PU 37 ends this routine without performing the subsequent processing.

【0046】排気の空燃比A/Fがリーンである間はス
テップ115の処理が繰り返され、リーン時間カウンタ
CJASLの値が「1」ずつ増える。そして、空燃比A
/Fがリッチになると(図5のタイミングt6)、CP
U37は前記ステップ114の判定条件が満たされない
と判断し、ステップ115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116以降の処理を行う。
While the air-fuel ratio A / F of the exhaust gas is lean, the process of step 115 is repeated, and the value of the lean time counter CJASL increases by "1". And the air-fuel ratio A
When / F becomes rich (timing t6 in FIG. 5), CP
U37 determines that the determination condition of the step 114 is not satisfied, and performs the processing of the step 116 and the subsequent steps without performing the processing of the step 115 and holding the value of the previous processing.

【0047】空燃比A/Fが再びリーンになると(図5
のタイミングt7)、CPU37はステップ115の処
理を行い、リーン時間カウンタCJASLのカウント動
作を再開する。すなわち、前記タイミングt6のときの
リーン時間カウンタCJASLの値を「1」インクリメ
ントする。そして、空燃比A/Fがリーンからリッチに
転じると(図5のタイミングt8)、CPU37はステ
ップ115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116以降の処理を行う。さらに、空燃比
A/Fが再びリーンになると(図5のタイミングt
9)、CPU37はステップ115での処理を行い、リ
ーン時間カウンタCJASLのカウント動作を再開す
る。
When the air-fuel ratio A / F becomes lean again (FIG. 5).
(Timing t7), the CPU 37 performs the process of step 115, and restarts the counting operation of the lean time counter CJASL. That is, the value of the lean time counter CJASL at the timing t6 is incremented by "1". Then, when the air-fuel ratio A / F changes from lean to rich (timing t8 in FIG. 5), the CPU 37 does not perform the processing of step 115, and performs the processing of step 116 and thereafter while holding the value of the previous processing. Further, when the air-fuel ratio A / F becomes lean again (at the timing t in FIG. 5).
9), the CPU 37 performs the process of step 115, and restarts the counting operation of the lean time counter CJASL.

【0048】このように、ステップ114,115での
処理は、ステップ116の判定条件(CJAS≧77)
が満たされるまで続けられる。そして、ステップ115
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。
As described above, the processing in steps 114 and 115 is performed according to the determination condition in step 116 (CJAS ≧ 77).
Is continued until is satisfied. Then, step 115
By this processing, the integrated value of the lean time is measured.

【0049】ステップ116の判定条件が満たされると
(図5のタイミングt10)、CPU37は前記リーン
時間カウンタCJASLの値に基づき、二次空気供給装
置24の作動状態の診断を行う。そのために、CPU3
7はまずステップ117において、リーン時間カウンタ
CJASLの値が「37」よりも大きいか否かを判定す
る。ここでのCJASL=37は「2.4秒」に相当す
る。
When the determination condition of step 116 is satisfied (timing t10 in FIG. 5), the CPU 37 diagnoses the operation state of the secondary air supply device 24 based on the value of the lean time counter CJASL. Therefore, CPU3
7 first determines in step 117 whether the value of the lean time counter CJASL is greater than "37". Here, CJASL = 37 corresponds to “2.4 seconds”.

【0050】CPU37はリーン時間カウンタCJAS
Lの値が「37」よりも大きいと、ステップ118にお
いて二次空気供給装置24が正常に作動していると判定
する。これとは逆に、CPU37はリーン時間カウンタ
CJASLの値が「37」以下であると、ステップ11
9において二次空気供給装置24の作動が異常であると
判定する。
The CPU 37 has a lean time counter CJAS.
If the value of L is larger than "37", it is determined in step 118 that the secondary air supply device 24 is operating normally. Conversely, if the value of the lean time counter CJASL is equal to or less than “37”, the CPU 37 proceeds to step 11.
In 9, it is determined that the operation of the secondary air supply device 24 is abnormal.

【0051】なお、前記ステップ117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。
つまり、二次空気を所定時間供給した場合、二次空気供
給装置24が正常に作動していれば、たとえ二次空気供
給中に過渡的に空燃比A/F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、空燃比A/F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24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、空燃比A/F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24の作動状態を把
握するようにしている。
The criterion for determination in step 117 is "37" (2.4 seconds) for the following reason.
That is, when the secondary air is supplied for a predetermined time, if the secondary air supply device 24 is operating normally, even if the air-fuel ratio A / F becomes rich transiently during the supply of the secondary air, Its rich time is short. Then, the air-fuel ratio A / F should be lean for a time longer than a predetermined ratio (for example, 0.8) to the secondary air supply time. Therefore, in this embodiment, after the operation of the secondary air supply device 24 starts,
During a period from about 2 seconds to about 5 seconds (about 3 seconds), it is determined whether or not the lean time of the air-fuel ratio A / F (lean time) is longer than 2.4 seconds. The operation state of the secondary air supply device 24 is determined based on the determination result.

【0052】そして、CPU37は前記ステップ11
8,119から移行したステップ120において、診断
終了フラグXJASEを「1」に設定し、前述したステ
ップ121以降の処理を行う。すなわち、ステップ12
1で診断実行カウンタCJASを「0」にクリアする。
また、CPU37はステップ122でVSV28のソレ
ノイド28aを消磁するための信号を出力し、このルー
チンを終了する。すると、ASV27の弁体32によっ
て連通路25が遮断され、二次空気が排気マニホルド1
3に導かれない。
Then, the CPU 37 proceeds to step 11
In step 120 after the transition from steps 8 and 119, the diagnosis end flag XJASE is set to "1", and the processing from step 121 onward is performed. That is, step 12
In step 1, the diagnostic execution counter CJAS is cleared to "0".
Further, the CPU 37 outputs a signal for demagnetizing the solenoid 28a of the VSV 28 in step 122, and ends this routine. Then, the communication passage 25 is blocked by the valve body 32 of the ASV 27, and the secondary air is exhausted from the exhaust manifold 1
Not lead to 3.

【0053】なお、タイミングt10以降においては、
診断終了フラグXJASEが「1」となり、ステップ1
01の判定条件が満たされない。そのため、CPU37
はステップ102以降の処理は行わずに、このルーチン
を終了する。つまり、エンジン始動後、前述した二次空
気供給装置24の診断は1回のみ行われることになる。
Note that after timing t10,
The diagnosis end flag XJASE becomes “1”, and the step 1
The judgment condition of 01 is not satisfied. Therefore, the CPU 37
Ends this routine without performing the processing of step 102 and thereafter. That is, after the engine is started, the above-described diagnosis of the secondary air supply device 24 is performed only once.

【0054】このように本実施例では、二次空気の供給
されない所定状態のときに、エンジン1の排気マニホル
ド13へ二次空気を所定時間供給し(ステップ10
8)、その二次空気供給中における排気中空燃比のリー
ン時間をリーン時間カウンタCJASLにて求め(ステ
ップ114,115)、前記二次空気供給時間に対する
前記リーン時間の割合が所定値(この場合、0.8)以
下のとき、二次空気供給装置が故障しているものと診断
するようにした(ステップ117,119)。
As described above, in this embodiment, when the secondary air is not supplied, the secondary air is supplied to the exhaust manifold 13 of the engine 1 for a predetermined time (step 10).
8), the lean time of the exhaust hollow fuel ratio during the supply of the secondary air is obtained by a lean time counter CJASL (steps 114 and 115), and the ratio of the lean time to the secondary air supply time is a predetermined value (in this case, 0.8) or less, the secondary air supply device is diagnosed as having failed (steps 117 and 119).

【0055】このため、空燃比A/Fが「14.5」の
ような微量リッチの状態であったり、気筒間で空燃比A
/Fがばらついていたり、酸素センサ18の素子温が低
下したりして、過渡的に空燃比A/Fが変化して酸素セ
ンサ18の出力信号が変化した場合にも、その瞬間的な
変化に左右されることなく、二次空気供給装置24の作
動状態を的確に診断できる。
For this reason, the air-fuel ratio A / F is in a very rich state such as "14.5", or the air-fuel ratio A
/ F varies or the element temperature of the oxygen sensor 18 decreases, the air-fuel ratio A / F changes transiently and the output signal of the oxygen sensor 18 also changes. The operating state of the secondary air supply device 24 can be accurately diagnosed without being affected by the above.

【0056】従って、単に酸素センサの出力信号の変化
のみで故障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
24の誤診断を未然に防止することができる。
Therefore, unlike the prior art in which the failure diagnosis is performed only based on the change in the output signal of the oxygen sensor, the erroneous diagnosis of the secondary air supply device 24 due to the transient change in the air-fuel ratio A / F is performed in this embodiment. It can be prevented beforehand.

【0057】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24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。
It should be noted that the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and may be arbitrarily changed without departing from the spirit of the present invention, for example, as follows. (1) In the above embodiment, a warning light may be provided on an instrument panel or the like in the driver's seat, and the warning light may be turned on when it is determined that the secondary air supply device 24 is abnormal.

【0058】(2)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。
(2) In the above embodiment, the present invention is embodied in the four-cylinder engine 1. However, the present invention may be embodied in an engine having a different number of cylinders.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、二
次空気の供給されない所定状態のときに内燃機関の排気
系へ二次空気を所定時間供給し、その二次空気供給中に
おける排気中空燃比のリーン時間を求め、前記二次空気
供給時間に対する前記リーン時間の割合が所定値以下の
とき、二次空気供給装置が故障していると診断するよう
にしたので、過渡的に空燃比が変化した場合にも二次空
気供給装置の作動を的確に診断し、誤診断を未然に防止
できるという優れた効果を奏する。
As described above in detail, according to the present invention, secondary air is supplied to the exhaust system of the internal combustion engine for a predetermined time in a predetermined state in which the secondary air is not supplied. The lean time of the exhaust hollow fuel ratio is obtained, and when the ratio of the lean time to the secondary air supply time is equal to or less than a predetermined value, the secondary air supply device is diagnosed as having failed. Even when the fuel ratio changes, an excellent effect that the operation of the secondary air supply device is accurately diagnosed and erroneous diagnosis can be prevented beforehand is achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を具体化した一実施例の故障診断方法が
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。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a secondary air supply device and an engine to which a failure diagnosis method according to an embodiment of the present invention is applied.

【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。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an electrical configuration of an ECU according to one embodiment.

【図3】一実施例において、CPUによって実行される
故障診断ルーチンを説明するフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a failure diagnosis routine executed by a CPU in one embodiment.

【図4】一実施例において、CPUによって実行される
故障診断ルーチンを説明するフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a failure diagnosis routine executed by a CPU in one embodiment.

【図5】一実施例において、二次空気供給装置の作動状
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。
FIG. 5 is a timing chart illustrating a correspondence relationship among an operation state of a secondary air supply device, a feedback correction coefficient, an oxygen sensor signal, a diagnosis end flag, a diagnosis execution counter, and a lean time counter in one embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…内燃機関としてのエンジン、3…排気系を構成する
排気通路、24…二次空気供給装置、A/F…空燃比、
CJAS…診断実行カウンタ、CJASL…リーン時間
カウンタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine as an internal combustion engine, 3 ... Exhaust passage which comprises an exhaust system, 24 ... Secondary air supply device, A / F ... Air-fuel ratio,
CJAS: diagnostic execution counter, CJASL: lean time counter

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 内燃機関の運転状態が予め定めた所定状
態以外のとき排気系に二次空気を供給し、前記所定状態
のとき排気系への二次空気の供給を停止するようにした
二次空気供給装置に用いられる故障診断方法であって、 前記内燃機関の運転状態が前記所定状態のとき排気系へ
二次空気を所定時間供給し、その二次空気供給中におけ
る排気中空燃比のリーン時間を求め、前記二次空気供給
時間に対する前記リーン時間の割合が所定値以下のと
き、二次空気供給装置が故障していると診断することを
特徴とする二次空気供給装置の故障診断方法。
A secondary air supply system supplies secondary air to an exhaust system when an operation state of the internal combustion engine is other than a predetermined state, and stops the supply of secondary air to the exhaust system when the internal combustion engine is in the predetermined state. A failure diagnosis method used in a secondary air supply device, comprising: supplying secondary air to an exhaust system for a predetermined time when the operating state of the internal combustion engine is in the predetermined state, and leaning the exhaust hollow fuel ratio during the secondary air supply. Determining a time, and when the ratio of the lean time to the secondary air supply time is equal to or less than a predetermined value, diagnoses that the secondary air supply device has failed. .
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