JP4534160B2 - 内燃機関の二次空気供給システムの異常診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の排気通路に二次空気を供給するエアポンプを備えた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ものである。

従来より、内燃機関の始動直後等に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酸素量を増加させることで、排出ガス中のＨＣや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。

このような二次空気供給システムでは、エアポンプへの通電のオン／オフを切り換えるリレーがオン状態で固着する故障や、エアポンプの駆動信号が常にオン状態となる故障等が発生すると、エアポンプが常に作動した状態となる“常時オン異常”が発生することがある。

そこで、特許文献１（特開２００３−８３０４８号公報）や特許文献２（特開２００４−１１５８５号公報）に記載されているように、エアポンプと排気管との間に設けられた二次空気通路に圧力センサを設置し、エアポンプを駆動して排気管に二次空気を供給する二次空気供給制御の実行中に圧力センサで検出した圧力値と、二次空気供給制御の停止後に圧力センサで検出した圧力値とに基づいて異常診断を行うことで、エアポンプの常時オン異常を検出するようにしたものがある。
特開２００３−８３０４８号公報 特開２００４−１１５８５号公報

しかし、二次空気供給制御の実行中は、エアポンプの電源電圧（バッテリ電圧）や発熱の影響でポンプ性能が変動して二次空気通路内の圧力が変動するため、上記特許文献１，２のように、二次空気供給制御の実行中に圧力センサで検出した圧力値（二次空気通路内の圧力）を用いる異常診断では、ポンプ性能の変動の影響を受けて異常診断精度が低下する可能性がある。

また、内燃機関の運転状態等によっては二次空気供給制御の実行時間が短くなって、二次空気供給制御の開始後の所定時期（又は所定期間）に圧力センサで圧力を検出する前に二次空気供給制御が停止されることがある。このような場合、上記特許文献１，２のように、二次空気供給制御の実行中に圧力センサで検出した圧力値を用いる異常診断では、異常診断を行うことができないため、その分、異常診断の実行頻度が低下するという欠点もある。

本発明は、これらの事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、エアポンプの常時オン異常の有無を精度良く診断することができると共に、その異常診断の実行頻度を高めることが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。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、内燃機関の排気通路に二次空気を供給するエアポンプを備えた内燃機関の二次空気供給システムにおいて、エアポンプと排気通路との間に設けられた二次空気通路内の圧力を検出する圧力検出手段を設け、エアポンプ異常診断手段によって、エアポンプを駆動して排気通路に二次空気を供給する二次空気供給制御の開始前又は開始時に圧力検出手段で検出した二次空気通路内の圧力（以下「開始前圧力」という）と、二次空気供給制御の停止後に圧力検出手段で検出した二次空気通路内の圧力（以下「停止後圧力」という）とを比較してエアポンプの異常の有無を判定するようにしたものである。

例えば、エアポンプが正常であれば、開始前圧力と停止後圧力とがほぼ等しくなるが、二次空気供給制御の開始後にエアポンプが常に作動した状態となる常時オン異常が発生すると、二次空気供給制御の停止後もエアポンプが作動した状態となるため、停止後圧力が開始前圧力よりも高くなる。従って、本発明のように、開始前圧力と停止後圧力とを比較すれば、エアポンプの常時オン異常の有無を判定することができる。しかも、二次空気供給制御の実行中に検出した圧力値を異常判定パラメータとして用いる必要がないため、ポンプ性能の変動の影響を受けずにエアポンプの常時オン異常の有無を精度良く診断することができると共に、二次空気供給制御の実行時間が短い場合でも異常診断を行うことができ、異常診断の実行頻度を高めることができる。

また、二次空気供給制御の停止に伴ってエアポンプが正常に停止した場合でも、二次空気供給制御の停止直後は、エアポンプの惰性回転等により二次空気通路内の圧力が二次空気供給制御の開始前や開始時よりも高い状態が暫く続く傾向がある。このため、エアポンプの異常診断の際に、二次空気供給制御の停止直後に検出した二次空気通路内の圧力を用いると、エアポンプが正常な場合でもエアポンプの異常有りと誤診断してしまう可能性がある。

この対策として、請求項２のように、開始前圧力と停止後圧力とを比較してエアポンプの異常診断を行う際に、二次空気供給制御の停止から所定時間が経過した後に停止後圧力を検出するようにすると良い。このようにすれば、二次空気供給制御の停止から所定時間（エアポンプが正常に停止した場合に二次空気通路内の圧力が二次空気供給制御の開始前や開始時とほぼ同じ圧力まで低下するのに必要な時間）が経過した後に検出した停止後圧力を用いてエアポンプの異常診断を行うことができ、エアポンプが正常な場合にエアポンプの異常有りと誤診断することを防止できる。

また、エアポンプが常に停止した状態となる常時オフ異常が発生した状態で、本発明のエアポンプの異常診断を行うと、二次空気供給制御の開始前圧力と停止後圧力とがほぼ等しくなって、常時オフ異常状態のエアポンプを異常無し（正常）と誤判定してしまう可能性がある。

そこで、請求項３のように、二次空気供給制御の実行中に圧力検出手段で検出した二次空気通路内の圧力が所定値を越えない場合に、エアポンプの異常診断を禁止するようにしても良い。つまり、二次空気供給制御の実行中に圧力検出手段で検出した二次空気通路内の圧力が所定値を越えない場合には、エアポンプの常時オフ異常が発生した状態である可能性があると判断して、エアポンプの異常診断を禁止する。これにより、エアポンプの常時オフ異常が発生したエアポンプを異常無し（正常）と誤判定することを未然に防止できる。

また、本発明のエアポンプの異常診断によりエアポンプの常時オン異常有りと判定された後、エアポンプの常時オン異常が発生した状態で、再び本発明のエアポンプの異常診断を行うと、二次空気供給制御の開始前圧力と停止後圧力とがほぼ等しくなって、常時オン異常状態のエアポンプを異常無し（正常）と誤判定してしまう可能性がある。

そこで、請求項４のように、エアポンプの異常有りと判定された場合に、エアポンプの異常が解消されるまで二次空気供給制御を禁止するようにしても良い。つまり、エアポンプの異常有りと判定された場合には、エアポンプの修理や交換等が行われてエアポンプの異常が解消されるまで二次空気供給制御を禁止する。これにより、エアポンプの常時オン異常が発生した状態で二次空気供給制御を実行することを防止できると共に、二次空気供給制御を禁止することで、本発明のエアポンプの異常診断（二次空気供給制御の開始前圧力と停止後圧力とを比較する異常診断）を実行できないようにして、常時オン異常が発生したエアポンプを異常無し（正常）と誤判定することを未然に防止できる。

ところで、二次空気供給制御の停止中（エアポンプの停止中）は、二次空気通路内の圧力がほぼ大気圧となるため、二次空気供給制御の停止中に圧力検出手段で検出した二次空気通路内の圧力を大気圧として検出することができる。しかし、エアポンプの常時オン異常が発生した場合には、二次空気供給制御の停止中でもエアポンプが作動して二次空気通路内の圧力が大気圧よりも高くなるため、圧力検出手段で検出した二次空気通路内の圧力を大気圧として検出すると、大気圧を誤検出することになる。

この対策として、請求項５のように、エアポンプの異常有りと判定された場合に、二次空気供給制御の停止中に圧力検出手段で検出した二次空気通路内の圧力を大気圧として検出することを禁止するようにすると良い。このようにすれば、エアポンプの常時オン異常が発生した場合に、二次空気供給制御の停止中に圧力検出手段で検出した二次空気通路内の圧力（大気圧よりも高い圧力）を大気圧として誤検出することを未然に防止できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を２つの実施例１，２を用いて説明する。

本発明の実施例１を図１乃至図５に基づいて説明する。
まず、図１に基づいて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の各気筒の吸気マニホールド１２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１３が取り付けられている。一方、エンジン１１の排気管１４（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１５が設けられ、この触媒１５の上流側に、排出ガスの空燃比（又はリッチ／リーン）を検出する空燃比センサ１６（又は酸素センサ）が設けられている。

次に、排気管１４のうちの触媒１５よりも上流側（例えば排気ポート近傍）に二次空気を供給する二次空気供給システム１７の構成を説明する。二次空気供給システム１７は、電気モータで駆動されるエアポンプ１８から吐出する二次空気を、二次空気配管１９（二次空気通路）を通して各気筒の二次空気供給ノズル２０に分配して各気筒の排気マニホールド（排気通路）に導入する。二次空気配管１９には、該二次空気配管１９を開閉する制御弁２１が設けられ、該二次空気配管１９のうちの制御弁２１とエアポンプ１８との間には、二次空気配管１９内の圧力を検出する圧力センサ２２（圧力検出手段）が設けられている。

この二次空気供給システム１７のエアポンプ１８と制御弁２１は、制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）２３によって制御される。このＥＣＵ２３は、エンジン運転状態を検出する各種センサ（例えば、回転角センサ２４、吸気圧センサ２５、水温センサ２６、吸気温センサ２７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燃料噴射量や点火時期を制御する。

このＥＣＵ２３は、図示しない二次空気供給制御プログラムを実行することで、図２及び図３のタイムチャートに示すように、所定の二次空気供給制御実行条件が成立したときにエアポンプ１８をオン（Ｏｎ）すると共に制御弁２１を開弁して排気管１４に二次空気を供給する二次空気供給制御を開始し、二次空気供給制御実行条件が不成立となったとき又は所定の実行期間が経過したときにエアポンプ１８をオフ（Ｏｆｆ）すると共に制御弁２１を閉弁して二次空気供給制御を停止する。

更に、ＥＣＵ２３は、後述する図４及び図５のエアポンプ異常診断プログラムを実行することで、図２及び図３のタイムチャートに示すように、二次空気供給制御の開始前又は開始時に圧力センサ２２で検出した二次空気配管１９内の圧力（以下「開始前圧力」という）Ｐ1 と、二次空気供給制御の停止から所定時間が経過した後に圧力センサ２２で検出した二次空気配管１９内の圧力（以下「停止後圧力」という）Ｐ2 とを比較してエアポンプ１８の異常の有無を判定する。

図２に示すように、エアポンプ１８が正常であれば、開始前圧力Ｐ1 と停止後圧力Ｐ2 とがほぼ等しくなるが、図３に示すように、二次空気供給制御の開始後にエアポンプ１８が常に作動した状態となる常時オン異常が発生すると、二次空気供給制御の停止後もエアポンプ１８が作動した状態となるため、停止後圧力Ｐ2 が開始前圧力Ｐ1 よりも高くなる。従って、開始前圧力Ｐ1 と停止後圧力Ｐ2 とを比較すれば、エアポンプ１８の常時オン異常の有無を判定することができる。

以上説明したエアポンプ１８の異常診断は、ＥＣＵ２３によって図４及び図５のエアポンプ異常診断プログラムに従って実行される。以下、エアポンプ異常診断プログラムの処理内容を説明する。

図４及び図５に示すエアポンプ異常診断プログラムは、ＥＣＵ２３の電源オン中に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいうエアポンプ異常診断手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、図示しない二次空気供給制御プログラムを実行することで、所定の二次空気供給制御実行条件が成立したときにエアポンプ１８をオンすると共に制御弁２１を開弁して二次空気供給制御を開始し、二次空気供給制御実行条件が不成立となったとき又は所定の実行期間が経過したときに、エアポンプ１８をオフすると共に制御弁２１を閉弁して二次空気供給制御を停止する。

この後、ステップ１０２に進み、二次空気供給制御の実行中であるか否かを判定し、二次空気供給制御の実行中ではないと判定された場合には、ステップ１０３に進み、二次空気供給制御の開始前であるか否かを判定する。このステップ１０３で、二次空気供給制御の開始前であると判定された場合には、ステップ１０４に進み、圧力センサ２２で二次空気配管１９内の圧力Ｐ1 を計測することで、二次空気供給制御の開始前の二次空気配管１９内の圧力である開始前圧力Ｐ1 を計測した後、ステップ１０５に進み、開始前圧力計測フラグＸＰ１を「１」にセットする。

その後、二次空気供給制御が開始されたときに、上記ステップ１０２で、二次空気供給制御の実行中であると判定されて、ステップ１０６に進み、後述する停止後経過時間カウンタｏｆｆｔｉｍｅのカウント値を「０」にリセットした後、ステップ１０７に進み、圧力センサ２２で二次空気配管１９内の圧力Ｐx を計測することで、二次空気供給制御の実行中の二次空気配管１９内の圧力である実行中圧力Ｐx を計測する。

この後、ステップ１０８に進み、実行中圧力Ｐx が所定値よりも高いか否かを判定し、実行中圧力Ｐx が所定値よりも高いと判定された場合には、エアポンプ１８が作動していると判断して、ステップ１０９に進み、エアポンプ作動経験フラグＸＥＸＥを「１」にセットする。

これに対して、上記ステップ１０８で、実行中圧力Ｐx が所定値以下であると判定された場合には、エアポンプ１８が常に停止した状態となる常時オフ異常が発生した状態である可能性があると判断して、ステップ１１０に進み、エアポンプ作動経験フラグＸＥＸＥを「０」にリセットする。

その後、二次空気供給制御が停止されたときに、上記ステップ１０２で、二次空気供給制御の実行中ではないと判定されて、ステップ１０３に進み、このステップ１０３で、二次空気供給制御の開始前ではない（つまり二次空気供給制御の停止後である）と判定されて、図５のステップ１１１に進み、二次空気供給制御の停止後の経過時間を計測する停止後経過時間カウンタｏｆｆｔｉｍｅのカウント値を「１」だけカウントアップする。

そして、次のステップ１１２で、停止後経過時間カウンタｏｆｆｔｉｍｅのカウント値が所定値を越えたか否かによって二次空気供給制御の停止から所定時間（エアポンプ１８が正常に停止した場合に二次空気配管１９内の圧力が二次空気供給制御の開始前や開始時とほぼ同じ圧力まで低下するのに必要な時間）が経過したか否かを判定し、二次空気供給制御の停止から所定時間が経過した後に、ステップ１１３に進み、開始前圧力計測フラグＸＰ１が「１」にセットされているか否かを判定する。

このステップ１１３で、開始前圧力計測フラグＸＰ１＝０（開始前圧力Ｐ1 を計測していない）と判定された場合には、エアポンプ１８の異常診断を行うことができないため、ステップ１１４以降の処理を行うことなく本プログラムを終了する。

一方、ステップ１１３で、開始前圧力計測フラグＸＰ１＝１（開始前圧力Ｐ1 を計測した）と判定された場合には、ステップ１１４に進み、エアポンプ作動経験フラグＸＥＸＥが「１」にセットされているか否かを判定する。

このステップ１１４で、エアポンプ作動経験フラグＸＥＸＥ＝０（実行中圧力Ｐx が所定値を越えなかった）と判定された場合には、エアポンプ１８の常時オフ異常が発生した状態である可能性があると判断して、ステップ１１５以降の処理を行うことなく本プログラムを終了して、エアポンプ１８の異常診断を禁止する。この場合、ステップ１１４の処理が特許請求の範囲でいう異常診断禁止手段としての役割を果たす。

一方、ステップ１１４で、エアポンプ作動経験フラグＸＥＸＥ＝１（実行中圧力Ｐx が所定値を越えた）と判定された場合には、エアポンプ１８の常時オフ異常が発生していないと判断して、ステップ１１５以降の異常診断に関する処理を次のようにして実行する。まず、ステップ１１５で、圧力センサ２２で二次空気配管１９内の圧力Ｐ2 を計測することで、二次空気供給制御の停止から所定時間が経過した後の二次空気配管１９内の圧力である停止後圧力Ｐ2 を計測する。

この後、ステップ１１６に進み、停止後圧力Ｐ2 と開始前圧力Ｐ1 との偏差が異常判定値よりも大きいか否かを判定する。その結果、停止後圧力Ｐ2 と開始前圧力Ｐ1 との偏差が異常判定値以下である（つまり停止後圧力Ｐ2 が開始前圧力Ｐ1 とほぼ同じである）と判定された場合には、ステップ１１７に進み、エアポンプ１８の異常無し（正常）と判定して異常フラグＸＰＵＭを「０」にリセットする。

二次空気供給制御の停止中（エアポンプ１８の停止中）は、二次空気配管１９内の圧力がほぼ大気圧となるため、ステップ１１８に進み、圧力センサ２２で検出した二次空気配管１９内の圧力を大気圧として検出する。

これに対して、上記ステップ１１６で、停止後圧力Ｐ2 と開始前圧力Ｐ1 との偏差が異常判定値よりも大きい（つまり停止後圧力Ｐ2 が開始前圧力Ｐ1 よりも高い）と判定された場合には、ステップ１１９に進み、エアポンプ１８の異常有り（常時オン異常有り）と判定して異常フラグＸＰＵＭを「１」にセットし、運転席のインストルメントパネルに設けられた警告ランプ（図示せず）を点灯したり、或は運転席のインストルメントパネルの警告表示部（図示せず）に警告表示して運転者に警告すると共に、その異常情報（異常コード等）をＥＣＵ２３のバックアップＲＡＭ（図示せず）等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶する。

エアポンプ１８の常時オン異常が発生した場合には、二次空気供給制御の停止中でもエアポンプ１８が作動して二次空気配管１９内の圧力が大気圧よりも高くなるため、ステップ１２０に進み、圧力センサ２２で検出した二次空気配管１９内の圧力を大気圧として検出することを禁止する。このステップ１２０の処理が特許請求の範囲でいう大気圧検出禁止手段としての役割を果たす。

以上説明した本実施例１では、二次空気供給制御の開始後にエアポンプ１８の常時オン異常が発生すると、二次空気供給制御の停止後もエアポンプ１８が作動した状態となるため、停止後圧力Ｐ2 が開始前圧力Ｐ1 よりも高くなることに着目して、開始前圧力Ｐ1 と停止後圧力Ｐ2 とを比較してエアポンプ１８の常時オン異常の有無を判定するようにしたので、エアポンプ１８の常時オン異常を検出することができる。しかも、二次空気供給制御の実行中に検出した圧力値を異常判定パラメータとして用いる必要がないため、エアポンプ１８の電源電圧（バッテリ電圧）や発熱によるポンプ性能の変動の影響を受けずにエアポンプ１８の常時オン異常の有無を精度良く診断することができると共に、二次空気供給制御の実行時間が短い場合でも異常診断を行うことができ、異常診断の実行頻度を高めることができる。

図２に示すように、二次空気供給制御の停止に伴ってエアポンプ１８が正常に停止した場合でも、二次空気供給制御の停止直後は、エアポンプ１８の惰性回転等により二次空気配管１９内の圧力が二次空気供給制御の開始前や開始時よりも高い状態が暫く続く傾向がある。このため、エアポンプ１８の異常診断の際に、二次空気供給制御の停止直後に検出した二次空気配管１９内の圧力を用いると、エアポンプ１８が正常な場合でもエアポンプ１８の異常有りと誤診断してしまう可能性がある。

この対策として、本実施例１では、エアポンプ１８の異常診断を行う際に、二次空気供給制御の停止から所定時間（エアポンプ１８が正常に停止した場合に二次空気配管１９内の圧力が二次空気供給制御の開始前や開始時とほぼ同じ圧力まで低下するのに必要な時間）が経過した後に停止後圧力Ｐ2 を検出し、その停止後圧力Ｐ2 を用いてエアポンプ１８の異常診断を行うようにしたので、エアポンプ１８が正常な場合にエアポンプ１８の異常有りと誤診断することを防止できる。

また、エアポンプ１８の常時オフ異常が発生した状態で、エアポンプ１８の異常診断を行うと、二次空気供給制御の開始前圧力Ｐ1 と停止後圧力Ｐ2 とがほぼ等しくなって、常時オフ異常状態のエアポンプ１８を異常無し（正常）と誤判定してしまう可能性がある。

その点、本実施例１では、二次空気供給制御の実行中に圧力センサ２２で検出した二次空気配管１９内の圧力Ｐx が所定値を越えない場合には、エアポンプ１８の常時オフ異常が発生した状態である可能性があると判断して、エアポンプ１８の異常診断を禁止するようにしたので、エアポンプ１８の常時オフ異常が発生した状態であるにも拘らずエアポンプ１８の異常無し（正常）と判定することを未然に防止できる。

ところで、エアポンプ１８の常時オン異常が発生した場合には、二次空気供給制御の停止中でもエアポンプ１８が作動して二次空気配管１９内の圧力が大気圧よりも高くなるため、圧力センサ２２で検出した二次空気配管１９内の圧力を大気圧として検出すると、大気圧を誤検出することになる。

この対策として、本実施例１では、エアポンプ１８の異常有りと判定された場合に、二次空気供給制御の停止中に圧力センサ２２で検出した二次空気配管１９内の圧力を大気圧として検出することを禁止するようにしたので、エアポンプ１８の常時オン異常が発生した場合に、二次空気供給制御の停止中に圧力センサ２２で検出した二次空気配管１９内の圧力（大気圧よりも高い圧力）を大気圧として誤検出することを未然に防止できる。

次に、図６及び図７を用いて本発明の実施例２を説明する。
エアポンプ１８の異常診断によりエアポンプ１８の常時オン異常有りと判定された後、エアポンプ１８の常時オン異常が発生した状態で、再びエアポンプ１８の異常診断を行うと、二次空気供給制御の開始前圧力Ｐ1 と停止後圧力Ｐ2 とがほぼ等しくなって、常時オン異常状態のエアポンプ１８を異常無し（正常）と誤判定してしまう可能性がある。

そこで、本実施例２では、図６及び図７に示すエアポンプ異常診断プログラムを実行することで、エアポンプ１８の常時オン異常有りと判定された場合に、エアポンプ１８の異常が解消されるまで二次空気供給制御を禁止して、エアポンプ１８の異常診断（二次空気供給制御の開始前圧力Ｐ1 と停止後圧力Ｐ2 とを比較する異常診断）を実行できないようにしている。

図６及び図７に示すエアポンプ異常診断プログラムでは、まず、ステップ２０１で、異常フラグＸＰＵＭが「１」にセットされているか否かによってエアポンプ１８の常時オン異常有りと判定されか否かを判定する。このステップ２０１で、異常フラグＸＰＵＭ＝１（エアポンプ１８の常時オン異常有り）と判定された場合には、ステップ２０２以降の処理を行うことなく本プログラムを終了して、二次空気供給制御を禁止する。この場合、ステップ２０１の処理が特許請求の範囲でいう二次空気供給制御禁止手段としての役割を果たす。

その後、ディーラー等でエアポンプ１８の修理や交換等が行われてエアポンプ１８の異常が解消されて、異常フラグＸＰＵＭが「０」にリセットされた後は、ステップ２０２に進み、図示しない二次空気供給制御プログラムを実行することで、所定の二次空気供給制御実行条件が成立したときに二次空気供給制御を開始し、二次空気供給制御実行条件が不成立となったとき又は所定の実行期間が経過したときに二次空気供給制御を停止する。

この後、ステップ２０３、２０４で、二次空気供給制御の進行状況を判定し、二次空気供給制御の開始前は、ステップ２０５に進み、二次空気供給制御の開始前の二次空気配管１９内の圧力である開始前圧力Ｐ1 を計測した後、ステップ２０６に進み、開始前圧力計測フラグＸＰ１を「１」にセットする。この後、二次空気供給制御が開始されたときに、ステップ２０７に進み、停止後経過時間カウンタｏｆｆｔｉｍｅのカウント値を「０」にリセットする。

そして、二次空気供給制御の停止後は、図７のステップ２０８に進み、停止後経過時間カウンタｏｆｆｔｉｍｅをカウントアップした後、停止後経過時間カウンタｏｆｆｔｉｍｅのカウント値が所定値を越えたか否かによって二次空気供給制御の停止から所定時間が経過したか否かを判定し、二次空気供給制御の停止から所定時間が経過した後に、開始前圧力計測フラグＸＰ１が「１」にセットされているか否かを判定する（ステップ２０８〜２１０）。

開始前圧力計測フラグＸＰ１＝１（開始前圧力Ｐ1 を計測済み）と判定されれば、ステップ２１１に進み、二次空気供給制御の停止から所定時間が経過した後の二次空気配管１９内の圧力である停止後圧力Ｐ2 を計測した後、停止後圧力Ｐ2 と開始前圧力Ｐ1 との偏差が異常判定値よりも大きいか否かを判定する（ステップ２１１、２１２）。

その結果、停止後圧力Ｐ2 と開始前圧力Ｐ1 との偏差が異常判定値以下である（つまり停止後圧力Ｐ2 が開始前圧力Ｐ1 とほぼ同じである）と判定された場合には、エアポンプ１８の異常無し（正常）と判定して異常フラグＸＰＵＭを「０」にリセットした後、圧力センサ２２で検出した二次空気配管１９内の圧力を大気圧として検出する（ステップ２１３、２１４）。

これに対して、上記ステップ２１２で、停止後圧力Ｐ2 と開始前圧力Ｐ1 との偏差が異常判定値よりも大きい（つまり停止後圧力Ｐ2 が開始前圧力Ｐ1 よりも高い）と判定された場合には、エアポンプ１８の異常有り（常時オン異常有り）と判定して異常フラグＸＰＵＭを「１」にセットした後、圧力センサ２２で検出した二次空気配管１９内の圧力を大気圧として検出することを禁止する（ステップ２１５、２１６）。

以上説明した本実施例２では、エアポンプ１８の常時オン異常有りと判定された場合に、エアポンプ１８の修理や交換等が行われてエアポンプ１８の異常が解消されるまで二次空気供給制御を禁止するようにしたので、エアポンプ１８の常時オン異常が発生した状態で二次空気供給制御を実行することを防止できると共に、二次空気供給制御を禁止することで、エアポンプ１８の異常診断（二次空気供給制御の開始前圧力Ｐ1 と停止後圧力Ｐ2 とを比較する異常診断）を実行できないようにして、エアポンプ１８の常時オン異常が発生した状態であるにも拘らずエアポンプ１８の異常無し（正常）と判定することを未然に防止できる。

尚、上記各実施例１，２では、エアポンプ１８の異常診断の際に、停止後圧力Ｐ2 と開始前圧力Ｐ1 との偏差を異常判定値と比較することで開始前圧力Ｐ1 と停止後圧力Ｐ2 とを比較するようにしたが、開始前圧力Ｐ1 と停止後圧力Ｐ2 とを比較する方法は、適宜変更しても良く、例えば、開始前圧力Ｐ1 と停止後圧力Ｐ2 との比を異常判定値と比較するようにしても良い。

また、上記各実施例１，２では、二次空気配管１９内の圧力を圧力センサ２２で検出するようにしたが、二次空気配管１９内の圧力の情報として二次空気配管１９内の二次空気の流量を検出するようにしても良い。

また、上記各実施例１，２では、電動モータで駆動されるエアポンプ１８を備えた二次空気供給システム１７に本発明を適用したが、エンジン１１の動力等で電磁クラッチを介して駆動されるエアポンプを備えた二次空気供給システムに本発明を適用するようにしても良い。

本発明の実施例１におけるシステム全体の概略構成図である。 エアポンプ正常時の二次空気配管内の圧力の挙動を示すタイムチャートである。 エアポンプ異常時の二次空気配管内の圧力の挙動を示すタイムチャートである。 本発明の実施例１におけるエアポンプ異常診断プログラムの処理の流れを示すフローチャート（その１）である。 本発明の実施例１におけるエアポンプ異常診断プログラムの処理の流れを示すフローチャート（その２）である。 本発明の実施例２におけるエアポンプ異常診断プログラムの処理の流れを示すフローチャート（その１）である。 本発明の実施例２におけるエアポンプ異常診断プログラムの処理の流れを示すフローチャート（その２）である。

符号の説明

１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気マニホールド、１３…燃料噴射弁、１４…排気管（排気通路）、１５…触媒、１７…二次空気供給システム、１８…エアポンプ、１９…二次空気配管（二次空気通路）、２０…二次空気供給ノズル、２１…制御弁、２２…圧力センサ（圧力検出手段）、２３…ＥＣＵ（エアポンプ異常診断手段，異常診断禁止手段，二次空気供給制御禁止手段，大気圧検出禁止手段）

Claims (5)

1. 内燃機関の排気通路に二次空気を供給するエアポンプを備えた内燃機関の二次空気供給システムにおいて、
   前記エアポンプと前記排気通路との間に設けられた二次空気通路内の圧力を検出する圧力検出手段と、
   前記エアポンプを駆動して前記排気通路に二次空気を供給する二次空気供給制御の開始前又は開始時に前記圧力検出手段で検出した二次空気通路内の圧力（以下「開始前圧力」という）と、前記二次空気供給制御の停止後に前記圧力検出手段で検出した二次空気通路内の圧力（以下「停止後圧力」という）とを比較して前記エアポンプの異常の有無を判定するエアポンプ異常診断手段と
   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。
2. 前記エアポンプ異常診断手段は、前記開始前圧力と前記停止後圧力とを比較して前記エアポンプの異常診断を行う際に、前記二次空気供給制御の停止から所定時間が経過した後に前記停止後圧力を検出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の二次空気供給システムの異常診断装置。
3. 前記二次空気供給制御の実行中に前記圧力検出手段で検出した二次空気通路内の圧力が所定値を越えない場合に、前記エアポンプの異常診断を禁止する異常診断禁止手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の二次空気供給システムの異常診断装置。
4. 前記エアポンプ異常診断手段により前記エアポンプの異常有りと判定された場合に、前記エアポンプの異常が解消されるまで前記二次空気供給制御を禁止する二次空気供給制御禁止手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関の二次空気供給システムの異常診断装置。
5. 前記エアポンプ異常診断手段により前記エアポンプの異常有りと判定された場合に、前記二次空気供給制御の停止中に前記圧力検出手段で検出した二次空気通路内の圧力を大気圧として検出することを禁止する大気圧検出禁止手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の二次空気供給システムの異常診断装置。

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