JPH05288046A - Secondary air supply device for internal combustion engine - Google Patents

Secondary air supply device for internal combustion engine

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JPH05288046A
JPH05288046A JP4114079A JP11407992A JPH05288046A JP H05288046 A JPH05288046 A JP H05288046A JP 4114079 A JP4114079 A JP 4114079A JP 11407992 A JP11407992 A JP 11407992A JP H05288046 A JPH05288046 A JP H05288046A
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JP
Japan
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air
secondary air
fuel ratio
air supply
internal combustion
Prior art date
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Application number
JP4114079A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuaki Nakanishi
達明 中西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPH05288046A publication Critical patent/JPH05288046A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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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  • Testing Of Engines (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the operation noise of an air pump when the self-diagnosis function of a secondary air supply device is actuated. CONSTITUTION:The self-diagnosis process routine of an ECU 70 is at first to shift air-fuel ratio on the lean side, by increasing a fuel injection quantity by 4%. Thereafter, the impressed voltage VP on an air pump 54 based on a suction air quantity 83 is computed by the use of a map. The impressed voltage VP is necessary for discharging a target secondary air quantity (a secondary air quantity to make excess air ratio 1.06) to realize air-fuel ratio of nearly minimum value for outputting stable lean judgement voltage from an oxygen concentration sensor 85 by means of the air pump 54, and air of the target secondary air quantity is supplied, by driving the air pump 54 at the impressed voltage VP. Thereafter, it is judged whether the air-fuel ratio is shifted from the rich side to the lean side by receiving supply of secondary air or not, and if it is not shifted to the lean side, a secondary air supply device 50 is judged to be abnormal.

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、二次空気供給系の異常
を自己診断する機能を備えた内燃機関の二次空気供給装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a secondary air supply device for an internal combustion engine having a function of self-diagnosing abnormality of a secondary air supply system.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、内燃機関では、排出ガス成分の
内、HC,COを酸化反応で浄化することを目的として
排気系へ二次空気を送り込む二次空気供給装置を備えた
ものが知られている(例えば、実開平3−87912号
公報)。こうした二次空気供給装置には、エアクリーナ
の目詰まりや、リード弁の凝縮水による固着等の二次空
気供給系に関する異常を検出する自己診断機能を備えた
ものがある。
2. Description of the Related Art Generally, an internal combustion engine is known to include a secondary air supply device for sending secondary air to an exhaust system for the purpose of purifying HC and CO among exhaust gas components by an oxidation reaction. (For example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-87912). Some of such secondary air supply devices have a self-diagnosis function of detecting an abnormality related to the secondary air supply system such as clogging of an air cleaner and sticking of reed valve due to condensed water.

【0003】この自己診断機能は、二次空気が供給され
ていない時に、一時的に二次空気を供給し、排気系に設
けられた酸素濃度センサの出力値に基づいて異常か否か
を判定するものである。即ち、排気系に二次空気が供給
されると、排気系の空気過剰率が高まることから、酸素
濃度センサは空燃比が理論空燃比からリーン側へ移行す
る旨を示す出力値を出力するはずであるが、これに対し
て、二次空気供給系に異常がみられると、充分に二次空
気が供給されず、酸素濃度センサは空燃比がリーン側へ
移行する旨を示す出力値を出力しないことから、酸素濃
度センサの出力値から二次空気供給系の異常を判定して
いる。
This self-diagnosis function temporarily supplies the secondary air when the secondary air is not supplied, and determines whether or not there is an abnormality based on the output value of the oxygen concentration sensor provided in the exhaust system. To do. That is, when secondary air is supplied to the exhaust system, the excess air ratio of the exhaust system increases, so the oxygen concentration sensor should output an output value indicating that the air-fuel ratio shifts from the stoichiometric air-fuel ratio to the lean side. However, if an abnormality is found in the secondary air supply system, the secondary air is not sufficiently supplied and the oxygen concentration sensor outputs an output value indicating that the air-fuel ratio shifts to the lean side. Therefore, the abnormality of the secondary air supply system is judged from the output value of the oxygen concentration sensor.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、二次空気供
給装置は、通常、酸素濃度センサの出力値に基づき内燃
機関への燃料噴射量の制御を行なう空燃比フィードバッ
クシステムが作動していない特定運転状態時、例えば、
機関始動後の暖機時に、二次空気を送り込むものである
ことから、二次空気の吐出源としてのエアポンプは、冷
間時でも充分に空気を吐出できるように駆動モータの回
転速度が比較的高回転のものが用いられている。このた
め、エアポンプの作動騒音はかなり大きなものとなる。
By the way, in the secondary air supply system, usually, the specific operation in which the air-fuel ratio feedback system for controlling the fuel injection amount to the internal combustion engine based on the output value of the oxygen concentration sensor is not operating. In the state, for example,
Since the secondary air is sent during warm-up after the engine is started, the rotation speed of the drive motor is relatively high so that the air pump as the secondary air discharge source can sufficiently discharge the air even during cold weather. The high rotation type is used. For this reason, the operating noise of the air pump becomes considerably large.

【0005】エアポンプの駆動モータが高回転であって
も、前記二次空気供給装置が作動する特定運転時には、
エンジンが高回転であることから、エンジン騒音に隠れ
て、エアポンプの作動騒音は特に気になるものではない
が、これに対して、二次空気供給系の異常を検出すべく
自己診断機能を働かせる場合は、前記特定運転時ではな
いエンジンが安定した動作を行なう定常時であることか
ら、エアポンプの作動騒音が気になるといった問題があ
った。特に、前記自己診断機能をアイドル時等のエンジ
ン低回転時に働かせた場合、エアポンプの作動騒音がよ
り一層気になった。
Even if the drive motor of the air pump rotates at a high speed, during the specific operation in which the secondary air supply device operates,
Since the engine is running at high speed, it is hidden by the engine noise and the operating noise of the air pump is not particularly noticeable.On the other hand, the self-diagnosis function is activated to detect an abnormality in the secondary air supply system. In this case, there is a problem that the operation noise of the air pump is worrisome because the engine is not in the specific operation but in the steady state in which the engine operates stably. In particular, when the self-diagnosis function is activated when the engine is running at a low engine speed such as during idling, the operating noise of the air pump becomes even more disturbing.

【0006】本発明の内燃機関の二次空気供給装置は、
こうした問題点に鑑みてなされたもので、自己診断機能
を働かせた場合において、エアポンプの作動騒音を低減
することを目的とする。
A secondary air supply system for an internal combustion engine according to the present invention is
The present invention has been made in view of these problems, and aims to reduce the operating noise of the air pump when the self-diagnosis function is activated.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
べく、前記課題を解決するための手段として、以下に示
す構成を取った。
In order to achieve such an object, the following constitution was adopted as a means for solving the above problems.

【0008】即ち、本発明の内燃機関の二次空気供給装
置は、図1に例示するように、内燃機関M1の排気通路
M2に設けられ、排気中の酸素濃度から空燃比を検出す
る空燃比検出手段M3と、前記内燃機関M1の空燃比が
所定の目標空燃比となるように、前記空燃比検出手段M
3により検出された空燃比に基づき前記内燃機関M1へ
の燃料供給量をフィードバック制御するフィードバック
制御手段M4と、前記内燃機関M1が所定の運転状態に
あるとき、エアポンプM5を用いて前記内燃機関M1の
排気通路中に二次空気を供給する二次空気供給手段M6
とを備えた内燃機関の二次空気供給装置において、前記
二次空気供給手段M6により前記二次空気が供給されて
いないとき、前記二次空気供給手段M6を強制的に動作
させることで前記排気通路M2中に一時的に二次空気を
供給させる強制制御手段M7と、前記強制制御手段M7
で二次空気を供給させたとき、前記空燃比検出手段M3
の検出結果がリーン側に移行したか否かを判定し、リー
ン側に移行しないと判定されたとき、前記二次空気供給
手段M6が異常状態である旨の診断を行なう診断手段M
8とを設けると共に、前記強制制御手段M7は、前記空
燃比検出手段M3がリーン側の検出結果を安定して出力
する最小もしくはそれに近い空燃比を実現する目標二次
空気量を予め決めて、前記エアポンプM5の回転速度を
決定する駆動電圧等の制御量を前記目標二次空気量に応
じて算出するエアポンプ制御量算出部M71と、前記エ
アポンプ制御量算出部M71で算出された制御量に基づ
き前記エアポンプM5の回転速度を制御するエアポンプ
回転速度制御部M72とを備えることを、要旨としてい
る。
That is, the secondary air supply system for an internal combustion engine of the present invention is provided in the exhaust passage M2 of the internal combustion engine M1 as shown in FIG. 1, and detects the air-fuel ratio from the oxygen concentration in the exhaust gas. The detection means M3 and the air-fuel ratio detection means M so that the air-fuel ratio of the internal combustion engine M1 becomes a predetermined target air-fuel ratio.
Feedback control means M4 for feedback-controlling the amount of fuel supplied to the internal combustion engine M1 based on the air-fuel ratio detected by the internal combustion engine M1 and the internal combustion engine M1 using the air pump M5 when the internal combustion engine M1 is in a predetermined operating state. Secondary air supply means M6 for supplying secondary air into the exhaust passage of
In the secondary air supply device for an internal combustion engine, the exhaust air is exhausted by forcibly operating the secondary air supply means M6 when the secondary air is not supplied by the secondary air supply means M6. Forced control means M7 for temporarily supplying secondary air into the passage M2, and the forced control means M7.
When the secondary air is supplied by the air-fuel ratio detecting means M3
It is determined whether or not the detection result of the shift to the lean side is detected, and when it is determined that the shift does not shift to the lean side, the diagnosis means M for performing a diagnosis that the secondary air supply means M6 is in an abnormal state
8, and the forced control means M7 predetermines a target secondary air amount for realizing an air-fuel ratio at or near the minimum at which the air-fuel ratio detection means M3 stably outputs the lean side detection result, Based on an air pump control amount calculation unit M71 that calculates a control amount such as a drive voltage that determines the rotation speed of the air pump M5 according to the target secondary air amount, and a control amount calculated by the air pump control amount calculation unit M71. The gist is to include an air pump rotation speed control unit M72 that controls the rotation speed of the air pump M5.

【0009】[0009]

【作用】以上のように構成された本発明の内燃機関の二
次空気供給装置は、二次空気供給手段M6により二次空
気が供給されていないとき、強制制御手段M7により二
次空気供給手段M6を強制的に動作させることで、前記
排気通路M2中に一時的に二次空気を供給させ、そのと
き、診断手段M8により、空燃比検出手段M3の検出結
果がリーン側に移行するか否かを判定することで、二次
空気供給手段M6が異常状態であるか否かの診断を行な
う。
In the secondary air supply system for an internal combustion engine of the present invention configured as described above, when the secondary air is not supplied by the secondary air supply means M6, the secondary air supply means by the forced control means M7. By forcibly operating M6, secondary air is temporarily supplied into the exhaust passage M2, and at that time, the diagnosis means M8 determines whether the detection result of the air-fuel ratio detection means M3 shifts to the lean side. By determining whether or not the secondary air supply means M6 is in an abnormal state, a diagnosis is made.

【0010】強制制御手段M7により二次空気供給手段
M6を強制的に動作させる際には、二次空気供給手段M
6に備えられるエアポンプM5の回転速度を決定する駆
動電圧等の制御量を、空燃比検出手段M3がリーン側の
検出結果を安定して出力する最小もしくはそれに近い空
燃比を実現する目標二次空気量に応じて、エアポンプ制
御量算出部M71により算出し、その制御量に基づきエ
アポンプM5の回転速度を、エアポンプ回転速度制御部
M72により制御する。
When the secondary air supply means M6 is forcibly operated by the forced control means M7, the secondary air supply means M
The target secondary air that realizes an air-fuel ratio at or near the minimum at which the air-fuel ratio detecting means M3 stably outputs the lean side detection result of the control amount such as the drive voltage that determines the rotation speed of the air pump M5 provided in the air conditioner 6. The air pump control amount calculation unit M71 calculates the amount in accordance with the amount, and the air pump rotation speed control unit M72 controls the rotation speed of the air pump M5 based on the control amount.

【0011】したがって、二次空気供給手段M6から
は、従来より少ない、診断手段M8を動作させるに必要
十分な最少もしくはそれに近い流量の二次空気量(目標
二次空気量)が供給されることになり、その目標二次空
気量を吐出するエアポンプM5の回転速度は、必要十分
な最低の回転速度に抑えられる。
Therefore, the secondary air supply means M6 is required to supply a secondary air quantity (target secondary air quantity) which is smaller than the conventional one and which is a minimum or sufficient flow rate necessary for operating the diagnosis means M8. Then, the rotation speed of the air pump M5 that discharges the target secondary air amount is suppressed to the necessary and sufficient minimum rotation speed.

【0012】[0012]

【実施例】以上説明した本発明の構成・作用を一層明ら
かにするために、以下本発明の好適な実施例について説
明する。図2は、本発明の一実施例である制御装置を搭
載した自動車用エンジンおよびその周辺装置を表す概略
構成図である。
Preferred embodiments of the present invention will be described below in order to further clarify the constitution and operation of the present invention described above. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an automobile engine equipped with a control device according to an embodiment of the present invention and peripheral devices thereof.

【0013】同図に示すように、エンジン1の吸気通路
2には、吸入空気の取り入れ口から、エアクリーナ3、
スロットルバルブ5、吸入空気の脈動を抑えるサージタ
ンク6およびエンジン1に燃料を供給する燃料噴射弁7
が設けられている。吸気通路2を介して吸入される吸入
空気は、燃料噴射弁7から噴射される燃料と混合され
て、エンジン1の燃焼室11内に吸入される。この燃料
混合気は、燃焼室11内で点火プラグ12によって火花
点火され、エンジン1を駆動させる。燃焼室11内で燃
焼したガス(排気)は、排気通路15を介して触媒装置
16に導かれ、浄化された後、大気側に排出される。
As shown in FIG. 1, in the intake passage 2 of the engine 1, from the intake air intake port to the air cleaner 3,
Throttle valve 5, surge tank 6 for suppressing intake air pulsation, and fuel injection valve 7 for supplying fuel to engine 1.
Is provided. The intake air taken in through the intake passage 2 is mixed with the fuel injected from the fuel injection valve 7 and taken into the combustion chamber 11 of the engine 1. The fuel-air mixture is spark-ignited by the spark plug 12 in the combustion chamber 11 to drive the engine 1. The gas (exhaust gas) burned in the combustion chamber 11 is guided to the catalyst device 16 via the exhaust passage 15, is purified, and is then discharged to the atmosphere side.

【0014】点火プラグ12には、ディストリビュータ
21を介してイグナイタ22からの高電圧が印加され、
この印加タイミングによって点火時期が決定される。な
お、ディストリビュータ21は、イグナイタ22で発生
された高電圧を各気筒の点火プラグ12に分配するため
のもので、このディストリビュータ21には、1回転に
24発のパルス信号を出力する回転速度センサ23が設
けられている。
A high voltage from an igniter 22 is applied to the spark plug 12 via a distributor 21,
The ignition timing is determined by this application timing. The distributor 21 is for distributing the high voltage generated by the igniter 22 to the ignition plugs 12 of the respective cylinders. The distributor 21 outputs a rotation speed sensor 23 that outputs a pulse signal of 24 times per revolution. Is provided.

【0015】また、エンジン1の吸気通路2には、スロ
ットルバルブ5の設けられた吸気通路部分を迂回するよ
うにバイパス通路31が形成されており、このバイパス
通路31には、アイドルスピードコントロールバルブ
(以下、ISCVと呼ぶ)32が設けられている。IS
CV32は、ソレノイドによって開弁度が制御される弁
体を備えており、弁体の閉開の時間比に相当するデュー
ティ比を有するデューティ信号をソレノイドに出力する
ことにより、空気流量を制御する。こうしてISCV3
2を制御することで、アイドリング回転数が目標回転数
に制御される。
A bypass passage 31 is formed in the intake passage 2 of the engine 1 so as to bypass the intake passage portion where the throttle valve 5 is provided. The bypass passage 31 has an idle speed control valve ( Hereinafter, this is referred to as ISCV) 32 is provided. IS
The CV 32 has a valve body whose valve opening degree is controlled by a solenoid, and controls the air flow rate by outputting to the solenoid a duty signal having a duty ratio corresponding to the time ratio of closing and opening the valve body. Thus ISCV3
By controlling 2, the idling speed is controlled to the target speed.

【0016】エンジン1の排気通路15には、排気を吸
気通路2に還流させるEGR40が設けられている。E
GR40は、排気通路15と吸気通路2とを排気還流路
41で連通し、この排気還流路41の途中に、EGRク
ーラ43とEGRバルブ(以下、EGRVと呼ぶ)44
とを設けた構成をしている。EGRクーラ43は、排気
還流路41を流れる排気の温度を下げるためのものであ
る。また、EGRV44は、外部(後述する電子制御ユ
ニット)からの指令信号に応じてステップモータのロー
タ44aが回転して弁体44bのリフト量が変化し、バ
ルブの開弁度が変化する構造である。したがって、EG
RV44の開弁度を制御することにより、EGRクーラ
43を通して還流される排気の通過流量が制御され、こ
れにより吸気通路2への排気再循環量が制御される。
The exhaust passage 15 of the engine 1 is provided with an EGR 40 for returning exhaust gas to the intake passage 2. E
The GR 40 communicates the exhaust passage 15 and the intake passage 2 with an exhaust gas recirculation passage 41, and an EGR cooler 43 and an EGR valve (hereinafter referred to as EGRV) 44 in the middle of the exhaust gas recirculation passage 41.
And is provided. The EGR cooler 43 is for reducing the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust gas recirculation passage 41. The EGRV 44 has a structure in which the rotor 44a of the step motor rotates in response to a command signal from the outside (an electronic control unit described later), the lift amount of the valve element 44b changes, and the valve opening degree changes. .. Therefore, EG
By controlling the valve opening degree of the RV 44, the passage flow rate of the exhaust gas recirculated through the EGR cooler 43 is controlled, and thereby the exhaust gas recirculation amount to the intake passage 2 is controlled.

【0017】さらに、排気通路15には、吸気を排気通
路に供給する二次空気供給装置50が設けられている。
二次空気供給装置50は、エアクリーナ3と排気通路1
5とを結ぶ二次空気供給路51を備えている。二次空気
供給路51は、エアクリーナ3側から順に、管路52,
サイレンサ53,エアポンプ54,サイレンサ55,エ
アスイッチングバルブ(以下、ASVと呼ぶ)56,チ
ェックバルブ57及びエアインジェクションパイプ58
を連結した構成をしている。
Further, the exhaust passage 15 is provided with a secondary air supply device 50 for supplying intake air to the exhaust passage.
The secondary air supply device 50 includes an air cleaner 3 and an exhaust passage 1.
A secondary air supply path 51 that connects with 5 is provided. The secondary air supply passage 51 is provided with pipes 52, in order from the air cleaner 3 side.
Silencer 53, air pump 54, silencer 55, air switching valve (hereinafter referred to as ASV) 56, check valve 57, and air injection pipe 58.
It has a structure that is connected.

【0018】このASV56は、サージタンク6の負圧
を導入することにより作動する負圧作動式のもので、制
御通路59でもって、バキュームスイッチングバルブ
(以下、VSVと呼ぶ。)60を介してスロットルバル
ブ近傍のポート61に接続される。VSV60は、外部
(後述する電子制御ユニット)からの指令信号に応じて
開閉され、ポート61からの吸入空気をASV56側に
開放・遮断する。したがって、VSV60が開とされる
と、ASV56にサージタンク6の負圧が加わり、その
ASV56は開状態となり、一方、VSV60が閉とさ
れると、そのASV56は閉状態となる。こうして、エ
アクリーナ3と排気通路15との間の二次空気供給路5
1が開閉され、二次空気の供給の実行、中止が制御され
る。
The ASV 56 is of a negative pressure type which operates by introducing a negative pressure of the surge tank 6, and a throttle is provided in a control passage 59 via a vacuum switching valve (hereinafter referred to as VSV) 60. It is connected to the port 61 near the valve. The VSV 60 is opened / closed in response to a command signal from the outside (electronic control unit described later) to open / shut off intake air from the port 61 to the ASV 56 side. Therefore, when the VSV 60 is opened, the negative pressure of the surge tank 6 is applied to the ASV 56, and the ASV 56 is opened. On the other hand, when the VSV 60 is closed, the ASV 56 is closed. In this way, the secondary air supply passage 5 between the air cleaner 3 and the exhaust passage 15 is provided.
1 is opened and closed to control the execution and suspension of the supply of secondary air.

【0019】なお、二次空気供給路51への空気の送り
は、エアポンプ54によりなされる。エアポンプ54
は、電子制御ユニット(以下、ECUと呼ぶ)70から
の高電圧を受けて駆動するもので、ECU70とエアポ
ンプ54の印加電圧入力端子とは、リレー71,抵抗器
72を介して接続されている。詳しくは、リレー71
は、リレーコイル71aとリレースイッチ71bとから
なり、リレースイッチ71bの接点aは、エアポンプ5
4の印加電圧入力端子に接続され、接点bは空接点とな
り、リレーコイル71aは、一端がECU70に接続さ
れ、他端が抵抗器72を介してエアポンプ54の印加電
圧入力端子に接続されている。
The air is sent to the secondary air supply passage 51 by an air pump 54. Air pump 54
Is driven by receiving a high voltage from an electronic control unit (hereinafter referred to as an ECU) 70, and the ECU 70 and the applied voltage input terminal of the air pump 54 are connected via a relay 71 and a resistor 72. .. Specifically, relay 71
Is composed of a relay coil 71a and a relay switch 71b, and the contact a of the relay switch 71b is the air pump 5
4, the contact b is an empty contact, the relay coil 71a has one end connected to the ECU 70, and the other end connected to the applied voltage input terminal of the air pump 54 via the resistor 72. ..

【0020】エアポンプ54の駆動要求時には、ECU
70からリレーコイル71aに比較的大きな電流を流
し、リレースイッチ71bを接点aに接続させる。これ
により、抵抗器72の両端が短絡されるため、抵抗器7
2による電圧降下がなくECU70よりリレー71を介
してエアポンプ54に高電圧が印加される。なお、エア
ポンプ54に印加される高電圧は、前述したように、E
CU70からのものであるが、この印加電圧は、ECU
70により可変制御されている。その結果、エアポンプ
54の駆動モータの回転速度が制御され、エアポンプ5
4からの空気の吐出量が制御される。
When a drive request for the air pump 54 is made, the ECU
A relatively large current flows from 70 to the relay coil 71a to connect the relay switch 71b to the contact a. As a result, both ends of the resistor 72 are short-circuited, so that the resistor 7
There is no voltage drop due to 2, and a high voltage is applied from the ECU 70 to the air pump 54 via the relay 71. The high voltage applied to the air pump 54 is, as described above,
The voltage applied from the CU 70 is
It is variably controlled by 70. As a result, the rotation speed of the drive motor of the air pump 54 is controlled, and the air pump 5
The discharge amount of air from 4 is controlled.

【0021】さらに、エンジン1には、その運転状態を
検出するためのセンサとして、前述した回転速度センサ
23のほか、スロットルバルブ5の開度を検出すると共
にスロットルバルブ5の全閉状態を検出するアイドルス
イッチ80(図3)を内蔵したスロットルポジションセ
ンサ81、吸気通路2に配設されて吸入空気(吸気)の
温度を検出する吸気温センサ82、吸気の量を検出する
エアフロメータ83、シリンダブロックに配設されて冷
却水温を検出する水温センサ84、排気通路15に配設
されて排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ8
5、および車両の速度Vを検出する車速センサ86等が
備えられている。
Further, the engine 1 detects not only the rotational speed sensor 23 described above but also the opening degree of the throttle valve 5 and the fully closed state of the throttle valve 5 as a sensor for detecting its operating state. A throttle position sensor 81 having a built-in idle switch 80 (FIG. 3), an intake air temperature sensor 82 arranged in the intake passage 2 for detecting the temperature of intake air (intake air), an air flow meter 83 for detecting the amount of intake air, and a cylinder block. A water temperature sensor 84 for detecting the cooling water temperature, and an oxygen concentration sensor 8 for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas provided in the exhaust passage 15.
5 and a vehicle speed sensor 86 for detecting the speed V of the vehicle.

【0022】前述した各センサの検出信号はECU70
に入力される。図3に示すように、ECU70は、マイ
クロコンピュータを中心とする論理演算回路として構成
され、詳しくは、予め設定された制御プログラムに従っ
てエンジン1を制御するための各種演算処理を実行する
CPU70a、CPU70aで各種演算処理を実行する
のに必要な制御プログラムや制御データ等が予め格納さ
れたROM70b、同じくCPU70aで各種演算処理
を実行するのに必要な各種データが一時的に読み書きさ
れるRAM70c、上記各センサからの検出信号を入力
するA/Dコンバータ70dおよび入力処理回路70
e、CPU70aでの演算結果に応じてイグナイタ2
2,燃料噴射弁7,ISCV32,EGRV44,VS
V60,リレー71等に駆動信号を出力する出力処理回
路70f等を備えている。また、ECU70は、バッテ
リ88に接続された電源回路70gを備え、出力処理回
路70fからの高電圧の印加も可能となっている。
The detection signal of each sensor described above is sent to the ECU 70.
Entered in. As shown in FIG. 3, the ECU 70 is configured as a logical operation circuit centered on a microcomputer. More specifically, the ECU 70 includes a CPU 70a and a CPU 70a that execute various kinds of arithmetic processing for controlling the engine 1 according to a preset control program. A ROM 70b in which control programs and control data necessary for executing various arithmetic processes are stored in advance, a RAM 70c in which various data necessary for executing various arithmetic processes by the CPU 70a are temporarily read and written, and the above sensors A / D converter 70d and input processing circuit 70 for inputting the detection signal from
e, the igniter 2 according to the calculation result in the CPU 70a
2, fuel injection valve 7, ISCV32, EGRV44, VS
An output processing circuit 70f for outputting a drive signal to the V60, the relay 71, etc. is provided. Further, the ECU 70 includes a power supply circuit 70g connected to the battery 88, and is capable of applying a high voltage from the output processing circuit 70f.

【0023】こうして構成されたECU70によって、
エンジン1の運転状態に応じてイグナイタ22,燃料噴
射弁7,ISCV32,EGRV44,VSV60およ
びリレー71が駆動制御され、燃料噴射制御や点火時期
制御、あるいは、ISC制御,EGR制御,二次空気供
給制御等が行なわれる。
With the ECU 70 thus constructed,
The igniter 22, the fuel injection valve 7, the ISCV 32, the EGRV 44, the VSV 60, and the relay 71 are drive-controlled according to the operating state of the engine 1, and fuel injection control, ignition timing control, ISC control, EGR control, secondary air supply control are performed. And so on.

【0024】次に、ECU70のCPU70aにより実
行される燃料噴射制御処理ルーチンについて、図4に基
づいて説明する。なお、この制御処理ルーチンは、所定
クランク角、例えば、360゜CA毎に実行される。C
PU70aは、処理が開始されると、まず、エアフロメ
ータ83で検出されA/Dコンバータ70dでA/D変
換された吸入空気量Qを、RAM70cから読み込む処
理を実行する(ステップ100)。次いで、回転速度セ
ンサ23で検出された回転速度Neを読み込む処理を実
行する(ステップ110)。
Next, the fuel injection control processing routine executed by the CPU 70a of the ECU 70 will be described with reference to FIG. It should be noted that this control processing routine is executed every predetermined crank angle, for example, every 360 ° CA. C
When the process is started, the PU 70a first executes a process of reading the intake air amount Q detected by the air flow meter 83 and A / D converted by the A / D converter 70d from the RAM 70c (step 100). Next, a process of reading the rotation speed Ne detected by the rotation speed sensor 23 is executed (step 110).

【0025】続いて、ステップ100および110で読
み込んだ吸入空気量Qおよび回転速度Neを用いて、基
本燃料噴射量TPを次式(1)に従って算出する(ステ
ップ120)。 TP ← k・Q/Ne (但し、kは定数) … (1)
Then, the basic fuel injection amount TP is calculated according to the following equation (1) using the intake air amount Q and the rotation speed Ne read in steps 100 and 110 (step 120). TP ← k · Q / Ne (where k is a constant) (1)

【0026】続いて、基本燃料噴射量TPに、次式
(2)に従うように各種補正係数を掛けることにより実
燃料噴射量TAUを算出する(ステップ130)。 TAU ← TP・FAF・FWL・FDG・α・β … (2) ここで、FAFは、空燃比補正係数であり、後述する空
燃比フィードバック制御処理ルーチンにより算出され
る。FWLは、暖機増量補正係数であり、冷却水温TH
Wが60℃以下の間は1.0以上の値をとる。FDG
は、二次供給装置に関する自己診断増量補正係数であ
り、後述する二次空気供給装置自己診断処理ルーチンに
より算出される。α,βは、その他の補正係数であり、
例えば、吸気温補正,過渡時補正,電源電圧補正等に関
する補正係数が該当する。
Next, the actual fuel injection amount TAU is calculated by multiplying the basic fuel injection amount TP by various correction coefficients so as to comply with the following equation (2) (step 130). TAU ← TP · FAF · FWL · FDG · α · β (2) Here, FAF is an air-fuel ratio correction coefficient, which is calculated by an air-fuel ratio feedback control processing routine described later. FWL is a warm-up increase correction coefficient, and the cooling water temperature TH
It takes a value of 1.0 or more while W is 60 ° C. or less. FDG
Is a self-diagnosis increase correction coefficient relating to the secondary supply device, and is calculated by a secondary air supply device self-diagnosis processing routine described later. α and β are other correction factors,
For example, correction coefficients relating to intake air temperature correction, transient correction, power supply voltage correction, etc. are applicable.

【0027】ステップ130で実燃料噴射量TAUが算
出されると、続いて、その実燃料噴射量TAUに相当す
る燃料噴射時間を燃料噴射弁7の開弁時間を決定する図
示しないカウンタにセットする(ステップ140)。こ
の結果、そのカウンタにセットされた開弁時間だけ、燃
料噴射弁7が開弁駆動される。
When the actual fuel injection amount TAU is calculated in step 130, the fuel injection time corresponding to the actual fuel injection amount TAU is subsequently set in a counter (not shown) that determines the valve opening time of the fuel injection valve 7 ( Step 140). As a result, the fuel injection valve 7 is driven to open for the valve opening time set in the counter.

【0028】次に、ECU70のCPU70aにより実
行される空燃比フィードバック(以下、フィードバック
をF/Bと示す)制御処理ルーチンについて、図5に基
づいて説明する。なお、この処理ルーチンは、所定時間
毎に実行される。CPU70aは、処理が開始される
と、まず、二次空気供給に関与するフラグXAI(後述
する二次空気供給制御処理ルーチンにてセットされる)
に基づいて空燃比F/B制御を行なうか否かを判定する
処理を実行する(ステップ200)。フラグXAIが値
0とは、二次空気が非供給状態にあることを示し、フラ
グXAIが値1とは、二次空気が供給状態にあることを
示しており、ステップ200でフラグXAIが値0と判
定されると、処理はステップ205に進む。
Next, an air-fuel ratio feedback (hereinafter referred to as F / B) control processing routine executed by the CPU 70a of the ECU 70 will be described with reference to FIG. Note that this processing routine is executed every predetermined time. When the process is started, the CPU 70a first sets a flag XAI related to the secondary air supply (set by a secondary air supply control process routine described later).
A process for determining whether or not to perform the air-fuel ratio F / B control is executed based on (step 200). The value 0 of the flag XAI indicates that the secondary air is in the non-supply state, the value 1 of the flag XAI indicates that the secondary air is in the supply state, and the flag XAI is set to the value in step 200. If it is determined to be 0, the process proceeds to step 205.

【0029】ステップ205では、二次空気供給装置の
自己診断に関与するフラグXDG(後述する二次空気供
給装置自己診断処理ルーチンにてセットされる)に基づ
いて空燃比F/B制御を行なうか否かを判定する処理を
実行する。フラグXDGが値0とは、二次空気供給装置
50の自己診断機能が動作していないことを示し、フラ
グXDGが値1とは、二次空気供給装置50の自己診断
機能が動作中であることを示しており、ステップ205
でフラグXDGが値0と判定されると、処理はステップ
220に進み、空燃比F/B制御処理を実行する。
In step 205, whether the air-fuel ratio F / B control is performed based on the flag XDG (set in the secondary air supply device self-diagnosis processing routine described later) involved in the self-diagnosis of the secondary air supply device. The process of determining whether or not to execute is executed. A value of 0 for the flag XDG indicates that the self-diagnosis function of the secondary air supply device 50 is not operating, and a value of 1 for the flag XDG is that the self-diagnosis function of the secondary air supply device 50 is operating. That is, step 205
When it is determined that the flag XDG is 0, the process proceeds to step 220, and the air-fuel ratio F / B control process is executed.

【0030】なお、ステップ200でフラグXAIが値
0でないと判定されたとき、またはステップ205でフ
ラグXDGが値0でないと判定されたときには、空燃比
F/B制御処理を実行せずに、空燃比補正係数FAFに
値1をセットする(ステップ210)。
When it is determined in step 200 that the flag XAI is not 0, or when it is determined in step 205 that the flag XDG is not 0, the air-fuel ratio F / B control process is not executed and A value 1 is set to the fuel ratio correction coefficient FAF (step 210).

【0031】ステップ220では、空燃比のF/B条件
が成立しているか否かを判定する。ここで言うF/B条
件とは、例えば、冷却水温THWが所定値以上となった
暖機後状態等が該当する。ステップ220で、F/B条
件が成立していないと判定されると、前述のフラグXA
Iが値1の時またはフラグXDGが値1の時と同様に、
空燃比F/B制御を実行せずに、処理はステップ210
に進む。一方、ステップ220で、F/B条件が成立し
たと判定されると、次いで、酸素濃度センサ85の検出
信号から空燃比がリーン状態にあるか否かを判定する
(ステップ230)。
In step 220, it is judged whether or not the F / B condition of the air-fuel ratio is satisfied. The F / B condition mentioned here corresponds to, for example, a post-warming state in which the cooling water temperature THW is equal to or higher than a predetermined value. When it is determined in step 220 that the F / B condition is not satisfied, the above-mentioned flag XA
As when I is 1 or the flag XDG is 1,
The process proceeds to step 210 without executing the air-fuel ratio F / B control.
Proceed to. On the other hand, if it is determined in step 220 that the F / B condition is satisfied, then it is determined from the detection signal of the oxygen concentration sensor 85 whether or not the air-fuel ratio is lean (step 230).

【0032】ここで、空燃比がリーン状態にあると判定
されると、次いで、そのリーン状態がリッチ状態から移
行した最初のリーン状態か否か、即ち、リッチからリー
ンへの変化点か否かを判定する(ステップ240)。ス
テップ240で最初のリーン状態であると判定される
と、空燃比補正係数FAFに所定量(スキップ量)A
(A>0)を加算し(ステップ250)、一方、最初の
リーン状態でないと判定されると、空燃比補正係数FA
Fに所定量a(a>0)を加算する(ステップ26
0)。なお、スキップ量Aは、所定量aより十分大きく
設定されている。
Here, if it is determined that the air-fuel ratio is in the lean state, then whether or not the lean state is the first lean state after the transition from the rich state, that is, whether or not it is the change point from rich to lean. Is determined (step 240). When it is determined in step 240 that the engine is in the first lean state, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is set to a predetermined amount (skip amount) A.
(A> 0) is added (step 250). On the other hand, when it is determined that the initial lean state is not achieved, the air-fuel ratio correction coefficient FA
A predetermined amount a (a> 0) is added to F (step 26)
0). The skip amount A is set to be sufficiently larger than the predetermined amount a.

【0033】ステップ230で空燃比がリーン状態にな
くリッチ状態であると判定されると、次いで、そのリッ
チ状態がリーン状態から移行した最初のリッチ状態か否
か、即ち、リーンからリッチへの変化点か否かを判定す
る(ステップ270)。ステップ270で最初のリッチ
状態であると判定されると、空燃比補正係数FAFから
所定量(スキップ量)B(B>0)を減算し(ステップ
280)、一方、最初のリッチ状態でないと判定される
と、空燃比補正係数FAFに所定量b(b>0)を減算
する(ステップ290)。なお、スキップ量Bは、所定
量bより十分大きく設定されている。
If it is determined in step 230 that the air-fuel ratio is not lean but rich, then whether the rich is the first rich that has transitioned from lean, that is, change from lean to rich. It is determined whether it is a dot (step 270). When it is determined in step 270 that it is the first rich state, a predetermined amount (skip amount) B (B> 0) is subtracted from the air-fuel ratio correction coefficient FAF (step 280), while it is determined that it is not the first rich state. Then, the predetermined amount b (b> 0) is subtracted from the air-fuel ratio correction coefficient FAF (step 290). The skip amount B is set to be sufficiently larger than the predetermined amount b.

【0034】ここで、ステップ260および290で示
される制御は積分制御と称されるもので、ステップ25
0および280で示される制御はスキップ制御と称され
るものである。両制御により、空燃比は理論空燃比の前
後でバランスすることになる。ステップ210,25
0,260,280または290の実行後、処理はステ
ップ295に進み、その算出された空燃比補正係数FA
FをRAM70cに格納する。その後、処理は「リター
ン」に抜けて本ルーチンを一旦終了する。
Here, the control shown in steps 260 and 290 is called integral control, and step 25
The control indicated by 0 and 280 is called skip control. By both controls, the air-fuel ratio will be balanced before and after the stoichiometric air-fuel ratio. Steps 210 and 25
After executing 0, 260, 280, or 290, the process proceeds to step 295, and the calculated air-fuel ratio correction coefficient FA
F is stored in the RAM 70c. After that, the process exits to "return" and the present routine is ended.

【0035】次に、ECU70のCPU70aにより実
行される二次空気供給制御処理ルーチンについて、図6
に基づいて説明する。なお、この処理ルーチンは、所定
時間毎に実行される。CPU70aは、処理が開始され
ると、まず、現在の運転状態が二次空気供給条件を満足
しているか否かを判定する。ここで言う二次空気供給条
件とは、次のような条件である。 冷却水温THWが50[℃]以上でかつスロットル
がフルロード以外、即ち、暖機時であること アイドルスイッチがオン状態でかつ車速Vが4[k
m]以上であること
Next, the secondary air supply control processing routine executed by the CPU 70a of the ECU 70 will be described with reference to FIG.
It will be explained based on. Note that this processing routine is executed every predetermined time. When the process is started, the CPU 70a first determines whether or not the current operating state satisfies the secondary air supply condition. The secondary air supply conditions mentioned here are the following conditions. The cooling water temperature THW is 50 [° C] or higher and the throttle is other than full load, that is, the engine is warming up. The idle switch is on and the vehicle speed V is 4 [k].
m] or more

【0036】前記またはの条件を満たしたときは、
二次空気供給条件が成立していることから、ステップ3
00で肯定判定され、処理はステップ310に進む。ス
テップ310では、フラグXAIに値1をセットし、そ
の後、エアポンプ54に高電圧(例えば、14V)を印
加してエアポンプ54を駆動し(ステップ320)、さ
らに、VSV60を開弁する(ステップ330)。この
結果、VSV60が開弁されると、ASV56にサージ
タンク6の負圧が加わり、そのASV56は開状態とな
り、エアポンプ54により二次空気の供給が実行され
る。
When the above condition or is satisfied,
Since the secondary air supply condition is satisfied, step 3
An affirmative decision is made at 00, and the processing advances to step 310. In step 310, the flag XAI is set to a value of 1, then a high voltage (for example, 14V) is applied to the air pump 54 to drive the air pump 54 (step 320), and the VSV 60 is opened (step 330). .. As a result, when the VSV 60 is opened, the negative pressure of the surge tank 6 is applied to the ASV 56, the ASV 56 is opened, and the secondary air is supplied by the air pump 54.

【0037】一方、前記およびの条件を満たさない
ときは、二次空気供給条件が成立していないことから、
ステップ300で否定判定され、処理はステップ340
に進む。ステップ340では、フラグXAIに値0をセ
ットし、その後、エアポンプを停止し(ステップ35
0)、さらに、VSV60を閉弁する(ステップ36
0)。この結果、ASV56が閉弁され、二次空気の供
給が中止される。ステップ330または360の実行
後、処理は「リターン」に抜けて、本ルーチンを一旦終
了する。
On the other hand, when the above conditions and are not satisfied, the secondary air supply condition is not satisfied,
A negative determination is made in step 300, and the processing is step 340.
Proceed to. In step 340, the value X is set to the flag XAI, and then the air pump is stopped (step 35
0) and then the VSV 60 is closed (step 36).
0). As a result, the ASV 56 is closed and the supply of secondary air is stopped. After execution of step 330 or 360, the process exits to "return", and this routine is once ended.

【0038】次に、ECU70のCPU70aにより実
行される二次空気供給装置自己診断処理ルーチンについ
て、図7に基づいて説明する。なお、この処理ルーチン
は、二次空気供給装置50の異常を自己診断する処理の
流れを示すもので、所定時間毎に実行される。CPU7
0aは、処理が開始されると、まず、以降のステップで
用いられる各種変数を初期化する処理を実行する(ステ
ップ400)。詳しくは、タイマカウンタT,フラグX
DGおよび診断結果フラグFLGDGをゼロクリアする
と共に、自己診断増量補正係数FDGに値1をセットす
る。
Next, the secondary air supply device self-diagnosis processing routine executed by the CPU 70a of the ECU 70 will be described with reference to FIG. It should be noted that this processing routine shows a flow of processing for self-diagnosis of abnormality of the secondary air supply device 50, and is executed every predetermined time. CPU7
When the process is started, 0a first executes a process of initializing various variables used in the subsequent steps (step 400). Specifically, the timer counter T and the flag X
The DG and the diagnosis result flag FLGDG are cleared to zero, and the self-diagnosis increase correction coefficient FDG is set to the value 1.

【0039】続いて、現在の運転状態が自己診断を行な
う条件を満足しているか否かを判定する(ステップ41
0)。ここで言う自己診断条件とは、エンジン1が暖機
後の安定した運転状態でしかも車両が止まった状態であ
るといった条件を言い、具体的には次の〜を全て満
たすことが条件である。 冷却水温THWが70[℃]以上であること エンジン回転速度Neが600〜700[r.p.
m]であること 空燃比フィードバック制御が作動中であること アイドルスイッチがオン状態であること 車速Vが2[km]以上であること
Then, it is determined whether or not the current operating condition satisfies the condition for self-diagnosis (step 41).
0). The self-diagnosis condition mentioned here means a condition that the engine 1 is in a stable operating state after warming up and the vehicle is in a stopped state, and specifically, the following conditions 1 to 4 are all satisfied. Cooling water temperature THW is 70 [° C.] or higher. Engine rotation speed Ne is 600 to 700 [r. p.
m]] The air-fuel ratio feedback control is operating. The idle switch is on. The vehicle speed V is 2 [km] or more.

【0040】前記からの条件を全て満たしたとき
は、自己診断条件が成立していることから、ステップ4
10で肯定判定され、処理はステップ420に進む。ス
テップ420では、タイマカウンタTが7[秒]に相当
する値より小さいか否かを判定する。ここで、タイマカ
ウンタTが7[秒]経過していないと判定されると、次
いで、タイマカウンタTを値1だけインクリメントし
(ステップ430)、自己診断が開始されたことを意味
するフラグXDGに値1をセットする(ステップ44
0)。なお、フラグXDGに値1がセットされると、前
述した空燃比F/B制御処理ルーチンにおいてステップ
205で否定判定されることになり、空燃比F/B制御
処理が一時中断されることになる。その後、前述した自
己診断増量補正係数FDGに値1.04をセットするこ
とにより、燃料噴射量TAUを4[%]だけ増量する
(ステップ450)。こうして燃料噴射量TAUの増量
がなされると、空燃比は、燃料増量前の空燃比に関わら
ず必ずリッチ状態に移行される。
When all of the above conditions are satisfied, the self-diagnosis condition is satisfied, and therefore step 4
An affirmative decision is made in 10, and the processing advances to Step 420. In step 420, it is determined whether the timer counter T is smaller than a value corresponding to 7 [seconds]. Here, if it is determined that the timer counter T has not passed 7 [seconds], then the timer counter T is incremented by 1 (step 430), and the flag XDG indicating that self-diagnosis has started is set. Set value 1 (step 44)
0). When the value 1 is set in the flag XDG, a negative determination is made in step 205 in the above-mentioned air-fuel ratio F / B control processing routine, and the air-fuel ratio F / B control processing is suspended. .. Then, the value 1.04 is set to the above-mentioned self-diagnosis increase correction coefficient FDG to increase the fuel injection amount TAU by 4 [%] (step 450). When the fuel injection amount TAU is increased in this way, the air-fuel ratio is always shifted to the rich state regardless of the air-fuel ratio before the fuel increase.

【0041】ステップ450の実行後、タイマカウンタ
Tが2[秒]に相当する値より小さいか否かを判定す
る。ここで、タイマカウンタTが2[秒]経過していな
いと判定されると、処理はステップ410に戻り、ステ
ップ410ないし460の処理を繰り返し実行する。
After execution of step 450, it is determined whether the timer counter T is smaller than a value corresponding to 2 [seconds]. Here, if it is determined that the timer counter T has not passed 2 [seconds], the process returns to step 410, and the processes of steps 410 to 460 are repeatedly executed.

【0042】タイマカウンタTが2[秒]経過して、ス
テップ460で否定判定されると、前述した燃料噴射量
TAUの4[%]増量後に、空燃比が安定した状態に十
分に移行したとして、処理はステップ470に進む。ス
テップ470では、エアフロメータ83で検出されA/
Dコンバータ70dでA/D変換された吸入空気量Q
を、RAM70cから読み込む処理を実行し、続いて、
ECU70のROM70bに予め格納されたマップAを
用いて、吸入空気量Qに基づくエアポンプ54の印加電
圧VP を算出する(ステップ480)。
When the timer counter T has passed 2 [seconds] and a negative determination is made in step 460, it is considered that the air-fuel ratio has sufficiently shifted to a stable state after the fuel injection amount TAU has been increased by 4 [%]. The process proceeds to step 470. In step 470, A /
Intake air amount Q A / D converted by the D converter 70d
Is executed from the RAM 70c, and then,
The map A stored in advance in the ROM 70b of the ECU 70 is used to calculate the applied voltage VP of the air pump 54 based on the intake air amount Q (step 480).

【0043】ROM70bに格納されたマップAは、図
8に示すように、吸入空気量Qとエアポンプ54の印加
電圧VP との関係を定めたものであり、吸入空気量Qの
値をマップAに照らし合わせることで、エアポンプ54
の印加電圧VP (0〜14[V])を求めことができ
る。
The map A stored in the ROM 70b defines the relationship between the intake air amount Q and the applied voltage VP of the air pump 54, as shown in FIG. By comparing them, the air pump 54
Applied voltage VP (0 to 14 [V]) can be obtained.

【0044】なお、図8に示したマップAが、どの様に
して作成されたかを次に述べる。吸入空気量Qに対する
二次空気量AIの希釈割合を考えてみると、図9のグラ
フに示すように、空気過剰率ARを1.06とした場
合、図9中の実線に示すような一時関数で表わされる関
係をもつ。ここで、空気過剰率ARを1.06としたの
は、ステップ450で燃料噴射量TAUを4[%]だけ
増量したことに起因する。と言うのは、燃料噴射量TA
Uを4[%]増量したことで、空燃比はリッチ側に4
[%]移行するが、これを二次空気を供給することでリ
ーン側へ移行させるには、空気過剰率ARを1.06と
すればよいからである。この1.06といった割合は、
酸素濃度センサ85が安定したリーン判定電圧を出力す
る空燃比を実現する空気過剰率であって、しかもその安
定出力を得る空燃比の中で最小に近い空燃比を実現する
ものである。
How the map A shown in FIG. 8 was created will be described below. Considering the dilution ratio of the secondary air amount AI to the intake air amount Q, as shown in the graph of FIG. 9, when the excess air ratio AR is set to 1.06, the temporary time as shown by the solid line in FIG. It has a relationship represented by a function. Here, the excess air ratio AR is set to 1.06 because the fuel injection amount TAU is increased by 4% in step 450. Is the fuel injection amount TA
By increasing U by 4 [%], the air-fuel ratio becomes 4 on the rich side.
This is because the air excess ratio AR can be set to 1.06 in order to transfer it to the lean side by supplying secondary air. The ratio of 1.06 is
The oxygen concentration sensor 85 is an excess air ratio that realizes an air-fuel ratio that outputs a stable lean determination voltage, and also realizes an air-fuel ratio that is close to the minimum air-fuel ratio that obtains the stable output.

【0045】一方、二次空気供給装置50から供給され
る二次空気量AIとエアポンプ54への印加電圧Vとの
関係は、図10のグラフに示すように、二次関数で表わ
される関係である。したがって、図9のグラフと図10
のグラフとから、吸入空気量Qとエアポンプ54の印加
電圧VP との関係は、図8に示すように、二次関数で表
わされる関係であることがわかり、このように両グラフ
を踏まえてマップAは作成されている。
On the other hand, the relationship between the secondary air amount AI supplied from the secondary air supply device 50 and the applied voltage V to the air pump 54 is represented by a quadratic function as shown in the graph of FIG. is there. Therefore, the graph of FIG.
8 and the relationship between the intake air amount Q and the applied voltage VP of the air pump 54 is a relationship represented by a quadratic function, as shown in FIG. A has been created.

【0046】ステップ480でエアポンプ54の印加電
圧VP が算出されると、次いで、エアポンプ54にその
印加電圧VP を印加してエアポンプ54を駆動し(ステ
ップ320)、さらに、VSV60を開弁する(ステッ
プ330)。この結果、VSV60が開弁されると、A
SV56にサージタンク6の負圧が加わり、そのASV
56は開状態となり、エアポンプ54によりその印加電
圧VP に応じた二次空気量AIが排気通路15に供給さ
れる。なお、エアポンプ54への印加電圧VP に応じて
二次空気量AIが変化するのは、その印加電圧VP に応
じてエアポンプ54のモータの回転速度が変化するから
である。
When the applied voltage VP of the air pump 54 is calculated in step 480, the applied voltage VP is applied to the air pump 54 to drive the air pump 54 (step 320), and the VSV 60 is opened (step 320). 330). As a result, when VSV60 is opened, A
The negative pressure of the surge tank 6 is added to the SV56, and the ASV
56 is opened, and the secondary air amount AI corresponding to the applied voltage VP is supplied to the exhaust passage 15 by the air pump 54. The secondary air amount AI changes according to the applied voltage VP to the air pump 54 because the rotation speed of the motor of the air pump 54 changes according to the applied voltage VP.

【0047】ステップ500の実行後、次いで、酸素濃
度センサ85の検出信号から空燃比がリーン状態にある
か否かを判定する(ステップ510)。この判定は、ス
テップ490および500により二次空気供給の指令が
なされた後に、その二次空気により空燃比がリッチ側か
らリーン側に変化したか否かを判定するものである。こ
こで、否定判定、即ちリーン側に変化していないと判定
されると、二次空気供給装置50に何らかの異常があり
二次空気が実際に供給されていない可能性があるものと
して、処理はステップ410に戻り、ステップ410な
いし510の処理を繰り返し実行する。この繰り返し
が、タイマカウンタTが7[秒]となった後も実行され
ると、ステップ420で否定判定され、処理はステップ
520に進み、二次空気供給装置50に異常がある旨を
示す診断結果フラグFLGDGに値1をセットし、その
後、処理は「リターン」に抜けて本ルーチンを終了す
る。
After execution of step 500, it is then determined from the detection signal of the oxygen concentration sensor 85 whether or not the air-fuel ratio is lean (step 510). This determination is to determine whether or not the secondary air has changed the air-fuel ratio from the rich side to the lean side after the secondary air supply command is issued in steps 490 and 500. Here, if a negative determination is made, that is, it is determined that there is no change to the lean side, it is assumed that there is some abnormality in the secondary air supply device 50 and secondary air may not be actually supplied, and the processing is performed. Returning to step 410, the processes of steps 410 to 510 are repeatedly executed. If this repetition is executed even after the timer counter T reaches 7 [seconds], a negative determination is made in step 420, the process proceeds to step 520, and a diagnosis indicating that the secondary air supply device 50 has an abnormality is made. The result flag FLGDG is set to the value 1, and then the process exits to "return" to end this routine.

【0048】なお、診断結果フラグFLGDGが値1と
なると、別処理ルーチンにて、例えば、車両のインスト
ルメントパネルの異常表示灯を点灯させたり、アラーム
等を鳴らす等して、二次空気供給装置50の異常を運転
者に報知する。
When the diagnostic result flag FLGDG becomes the value 1, the secondary air supply device is operated by another processing routine, for example, by turning on an abnormality indicator lamp of the vehicle instrument panel or sounding an alarm or the like. Notify the driver of 50 abnormalities.

【0049】一方、ステップ510で、空燃比がリーン
状態にあると判定されると、二次空気供給装置50には
何等異常がないとして、処理はステップ530に進む。
ステップ530では、診断結果フラグFLGDGに値0
をセットし、その後、エアポンプを停止すると共に(ス
テップ540)、VSV60を閉弁する(ステップ55
0)。ステップ550の実行後、自己診断増量補正係数
FDGに値1.00をセットすることで、燃料噴射量T
AUの4[%]増量を解消すると共に(ステップ56
0)、自己診断が終了したとしてフラグXDGに値0を
セットする(ステップ570)。その後、処理は「リタ
ーン」に抜けて本ルーチンを終了する。
On the other hand, when it is determined in step 510 that the air-fuel ratio is in the lean state, it is determined that the secondary air supply device 50 has no abnormality, and the process proceeds to step 530.
In step 530, the diagnostic result flag FLGDG has a value of 0.
Is set, and then the air pump is stopped (step 540) and the VSV 60 is closed (step 55).
0). After execution of step 550, the fuel injection amount T is set by setting the value 1.00 in the self-diagnosis increase correction coefficient FDG.
At the same time as eliminating the 4% increase in AU (step 56
0), the value 0 is set to the flag XDG because the self-diagnosis is completed (step 570). After that, the process exits to "return" and the present routine is ended.

【0050】以上詳述したように、本実施例では、前述
した二次空気供給装置自己診断処理ルーチンをECU7
0により実行することにより、二次空気供給装置50の
異常診断を次のように行なっている。まず、準備作業と
して、燃料噴射量TAUを4[%]増量することで、空
燃比を現在状態からリッチ側に移行する。その上で、マ
ップAを用いて吸入空気量Qに基づくエアポンプ54の
印加電圧VP を算出する。この算出された印加電圧VP
は、酸素濃度センサ85が安定したリーン判定電圧を出
力する最小に近い値の空燃比を実現する目標二次空気量
(空気過剰率ARが1.06となる二次空気量)をエア
ポンプ54が吐出するために必要な印加電圧VP であ
り、その算出された印加電圧VP でエアポンプ54を駆
動することで、前記目標二次空気量だけの空気を供給す
る。その後、その二次空気の供給を受けて空燃比がリッ
チ側からリーン側に移行するかを判定して、リーン側に
移行しない場合に、二次空気供給装置50に異常がある
との診断を行なう。
As described above in detail, in this embodiment, the ECU 7 executes the above-described secondary air supply device self-diagnosis processing routine.
By executing 0, the abnormality diagnosis of the secondary air supply device 50 is performed as follows. First, as a preparatory work, the air-fuel ratio is changed from the current state to the rich side by increasing the fuel injection amount TAU by 4 [%]. Then, the applied voltage VP of the air pump 54 based on the intake air amount Q is calculated using the map A. This calculated applied voltage VP
Is a target secondary air amount (secondary air amount for which the excess air ratio AR is 1.06) that achieves an air-fuel ratio close to the minimum value at which the oxygen concentration sensor 85 outputs a stable lean determination voltage. The applied voltage VP required for discharging is supplied, and the air is supplied by the target secondary air amount by driving the air pump 54 with the calculated applied voltage VP. After that, it is determined whether the air-fuel ratio shifts from the rich side to the lean side in response to the supply of the secondary air, and if it does not shift to the lean side, it is diagnosed that the secondary air supply device 50 has an abnormality. To do.

【0051】したがって、エアポンプ54に印加される
印加電圧VP は、二次空気供給装置50の自己診断を行
なうに必要十分な最低の電圧に抑えられる。このため、
エアポンプ54の回転速度が抑られ、自己診断機能の動
作時におけるエアポンプ54の作動騒音を低減できると
いった効果を奏する。さらには、自己診断機能の動作時
におけるエアポンプ54の電力消費を低減できるといっ
た効果も奏する。
Therefore, the applied voltage VP applied to the air pump 54 is suppressed to the minimum voltage necessary and sufficient for self-diagnosis of the secondary air supply device 50. For this reason,
The rotation speed of the air pump 54 is suppressed, and the operation noise of the air pump 54 during the operation of the self-diagnosis function can be reduced. Furthermore, there is an effect that the power consumption of the air pump 54 during the operation of the self-diagnosis function can be reduced.

【0052】なお、本実施例では、目標二次空気量AI
を達成する空気過剰率ARを1.06としたが、酸素濃
度センサ85が安定したリーン判定電圧を出力する最小
もしくはそれに近い空燃比を実現する空気過剰率であれ
ば、この値に限らず、例えば、1.05等の他の値であ
ってもよい。
In this embodiment, the target secondary air amount AI
Although the excess air ratio AR that achieves the above is set to 1.06, the excess air ratio AR is not limited to this value as long as it is an air excess ratio that realizes an air-fuel ratio at or near the minimum at which the oxygen concentration sensor 85 outputs a stable lean determination voltage. For example, it may be another value such as 1.05.

【0053】以上、本発明の一実施例を詳述してきた
が、本発明は、こうした実施例に何等限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々な
る態様にて実施することができるのは勿論のことであ
る。
Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to such an embodiment and can be implemented in various modes without departing from the scope of the present invention. Of course, you can.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように本発明の内燃機関の
二次空気供給装置では、二次空気供給系の異常を診断す
る診断機能の動作時において、エアポンプの回転速度
が、その診断機能を働かせるに必要十分な最低の回転速
度に抑えられる。このため、診断機能の動作時における
エアポンプの作動騒音を低減できるといった効果を奏す
る。また、診断機能の動作時におけるエアポンプの電力
消費を低減できるといった効果も奏する。
As described above, in the secondary air supply system for an internal combustion engine of the present invention, during the operation of the diagnostic function for diagnosing the abnormality of the secondary air supply system, the rotation speed of the air pump determines the diagnostic function. It can be kept at the minimum speed necessary and sufficient for it to work. Therefore, the operation noise of the air pump during the operation of the diagnostic function can be reduced. Further, there is an effect that the power consumption of the air pump during the operation of the diagnostic function can be reduced.

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

【図1】本発明の内燃機関の二次空気供給装置を例示す
るブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a secondary air supply device for an internal combustion engine of the present invention.

【図2】本発明の一実施例である制御装置を搭載した自
動車用エンジンおよびその周辺装置を表す概略構成図で
ある。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an automobile engine equipped with a control device according to an embodiment of the present invention and peripheral devices thereof.

【図3】ECU70を中心とした制御系の電気的な構成
を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of a control system centered on an ECU 70.

【図4】ECU70のCPU70aにより実行される燃
料噴射制御処理ルーチンを示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a fuel injection control processing routine executed by a CPU 70a of an ECU 70.

【図5】同じくCPU70aにより実行される空燃比フ
ィードバック制御処理ルーチンを示すフローチャートで
ある。
FIG. 5 is a flowchart showing an air-fuel ratio feedback control processing routine which is also executed by the CPU 70a.

【図6】同じくCPU70aにより実行される二次空気
供給制御処理ルーチンを示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing a secondary air supply control processing routine which is also executed by the CPU 70a.

【図7】同じくCPU70aにより実行される二次空気
供給装置自己診断処理ルーチンを示すフローチャートで
ある。
FIG. 7 is a flowchart showing a secondary air supply device self-diagnosis processing routine, which is also executed by the CPU 70a.

【図8】ECU70のROM70bに格納されるマップ
Aを表わすグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a map A stored in a ROM 70b of the ECU 70.

【図9】吸入空気量Qに対する二次空気量AIの希釈割
合を表わすグラフである。
FIG. 9 is a graph showing a dilution ratio of the secondary air amount AI to the intake air amount Q.

【図10】二次空気量AIとエアポンプ54への印加電
圧Vとの関係を表わすグラフである。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the secondary air amount AI and the voltage V applied to the air pump 54.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

M1 内燃機関 M2 排気通路 M3 空燃比検出手段 M4 フィードバック制御手段 M5 エアポンプ M6 二次空気供給手段 M7 強制制御手段 M71 エアポンプ制御量算出部 M72 エアポンプ回転速度制御部 M8 診断手段 1 エンジン 3 エアクリーナ 7 燃料噴射弁 15 排気通路 16 触媒装置 23 回転速度センサ 50 二次空気供給装置 51 二次空気供給路 52 管路 54 エアポンプ 56 ASV 60 VSV 70 ECU 70a CPU 70b ROM 70c RAM 80 アイドルスイッチ 82 吸気温センサ 83 エアフロメータ 84 水温センサ 85 酸素濃度センサ 86 車速センサ M1 Internal combustion engine M2 Exhaust passage M3 Air-fuel ratio detection means M4 Feedback control means M5 Air pump M6 Secondary air supply means M7 Forced control means M71 Air pump control amount calculation part M72 Air pump rotation speed control part M8 Diagnostic means 1 Engine 3 Air cleaner 7 Fuel injection valve 15 Exhaust Passage 16 Catalyst Device 23 Rotational Speed Sensor 50 Secondary Air Supply Device 51 Secondary Air Supply Channel 52 Pipeline 54 Air Pump 56 ASV 60 VSV 70 ECU 70a CPU 70b ROM 70c RAM 80 Idle Switch 82 Intake Temperature Sensor 83 Air Flow Meter 84 Water temperature sensor 85 Oxygen concentration sensor 86 Vehicle speed sensor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の排気通路に設けられ、排気中
の酸素濃度から空燃比を検出する空燃比検出手段と、 前記内燃機関の空燃比が所定の目標空燃比となるよう
に、前記空燃比検出手段により検出された空燃比に基づ
き前記内燃機関への燃料供給量をフィードバック制御す
るフィードバック制御手段と、 前記内燃機関が所定の運転状態にあるとき、エアポンプ
を用いて前記内燃機関の排気通路中に二次空気を供給す
る二次空気供給手段とを備えた内燃機関の二次空気供給
装置において、 前記二次空気供給手段により前記二次空気が供給されて
いないとき、前記二次空気供給手段を強制的に動作させ
ることで前記排気通路中に一時的に二次空気を供給させ
る強制制御手段と、 前記強制制御手段で二次空気を供給させたとき、前記空
燃比検出手段の検出結果がリーン側に移行したか否かを
判定し、リーン側に移行しないと判定されたとき、前記
二次空気供給手段が異常状態である旨の診断を行なう診
断手段とを設けると共に、 前記強制制御手段は、 前記空燃比検出手段がリーン側の検出結果を安定して出
力する最小もしくはそれに近い空燃比を実現する目標二
次空気量を予め決めて、前記エアポンプの回転速度を決
定する駆動電圧等の制御量を前記目標二次空気量に応じ
て算出するエアポンプ制御量算出部と、 前記エアポンプ制御量算出部で算出された制御量に基づ
き前記エアポンプの回転速度を制御するエアポンプ回転
速度制御部とを備えることを特徴とする内燃機関の二次
空気供給装置。
1. An air-fuel ratio detecting means which is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and detects an air-fuel ratio from an oxygen concentration in exhaust gas; and the air-fuel ratio of the internal combustion engine so that a predetermined target air-fuel ratio is achieved. Feedback control means for feedback-controlling the amount of fuel supplied to the internal combustion engine based on the air-fuel ratio detected by the fuel ratio detection means; and an exhaust passage of the internal combustion engine using an air pump when the internal combustion engine is in a predetermined operating state. In a secondary air supply device for an internal combustion engine, comprising: a secondary air supply means for supplying secondary air therein, when the secondary air is not supplied by the secondary air supply means, the secondary air supply A forced control means for temporarily supplying the secondary air into the exhaust passage by forcibly operating the means, and when the secondary air is supplied by the forced control means, the air-fuel ratio detection It is determined whether or not the detection result of the stage has shifted to the lean side, and when it is determined not to shift to the lean side, a diagnostic means for diagnosing that the secondary air supply means is in an abnormal state is provided. The forced control means predetermines a target secondary air amount that achieves an air-fuel ratio at or near the minimum at which the air-fuel ratio detection means stably outputs the lean side detection result, and determines the rotation speed of the air pump. An air pump control amount calculation unit that calculates a control amount such as a drive voltage according to the target secondary air amount, and an air pump rotation that controls the rotation speed of the air pump based on the control amount calculated by the air pump control amount calculation unit. A secondary air supply device for an internal combustion engine, comprising: a speed control unit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2746143A1 (en) * 1996-03-14 1997-09-19 Bosch Gmbh Robert METHOD FOR DIAGNOSING THE SECONDARY AIR SUPPLY SYSTEM OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
JP2010071290A (en) * 2009-11-27 2010-04-02 Toyota Motor Corp Secondary air supply device

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