JPH06146867A - 二次空気供給機構の異常検出装置 - Google Patents
二次空気供給機構の異常検出装置Info
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- JPH06146867A JPH06146867A JP4304197A JP30419792A JPH06146867A JP H06146867 A JPH06146867 A JP H06146867A JP 4304197 A JP4304197 A JP 4304197A JP 30419792 A JP30419792 A JP 30419792A JP H06146867 A JPH06146867 A JP H06146867A
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- air supply
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- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
- F01N9/007—Storing data relevant to operation of exhaust systems for later retrieval and analysis, e.g. to research exhaust system malfunctions
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
- F01N11/007—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring oxygen or air concentration downstream of the exhaust apparatus
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/0015—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for using exhaust gas sensors
- F02D35/0023—Controlling air supply
- F02D35/0038—Controlling air supply by means of air pumps
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
- F01N2550/14—Systems for adding secondary air into exhaust
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Abstract
(57)【要約】
【目的】二次空気供給機構の異常の程度を把握し、ひい
ては異常箇所を推定することが可能な異常検出装置を提
供する。 【構成】異常検出装置は、エアフロメータ４３、回転数
センサ４２、酸素センサ４６等と、これらのセンサの検
出信号に基づき異常検出を行うＣＰＵ４８とを備えてい
る。ＣＰＵ４８は、酸素センサ４６による出力信号が急
変したときの吸入空気量等に基づき実際の二次空気供給
量を算出する。また、ＣＰＵ４８は、二次空気供給機構
２５が正常に作動したときに、排気通路１０での背圧に
抗して二次空気供給機構２５から供給されるべき二次空
気供給量を、吸入空気量とエンジン回転数とを用いて求
め、この二次空気供給量を異常検出のための判定値とし
て設定する。さらに、ＣＰＵ４８は前記二次空気供給量
と前記判定値との偏差が所定値よりも大きいとき、二次
空気供給機構２５が異常であると判定する。
ては異常箇所を推定することが可能な異常検出装置を提
供する。 【構成】異常検出装置は、エアフロメータ４３、回転数
センサ４２、酸素センサ４６等と、これらのセンサの検
出信号に基づき異常検出を行うＣＰＵ４８とを備えてい
る。ＣＰＵ４８は、酸素センサ４６による出力信号が急
変したときの吸入空気量等に基づき実際の二次空気供給
量を算出する。また、ＣＰＵ４８は、二次空気供給機構
２５が正常に作動したときに、排気通路１０での背圧に
抗して二次空気供給機構２５から供給されるべき二次空
気供給量を、吸入空気量とエンジン回転数とを用いて求
め、この二次空気供給量を異常検出のための判定値とし
て設定する。さらに、ＣＰＵ４８は前記二次空気供給量
と前記判定値との偏差が所定値よりも大きいとき、二次
空気供給機構２５が異常であると判定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気通路へ
二次空気を供給する二次空気供給機構の異常検出装置に
関するものである。
二次空気を供給する二次空気供給機構の異常検出装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば車両用内燃機関において
は、排出ガス規制と燃費低減とを両立させるために、三
元触媒と酸素センサとを用いて排出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、この反応により排出ガスを浄化
する方法が採用されている。この際、排出ガス中の三成
分を同時に効率よく浄化するには、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、機関の特
定運転状態を除く通常運転状態時には、酸素センサから
の検出信号に基づき、機関に供給する混合気の空燃比が
理論空燃比に近づくように、同空燃比を閉ループ制御し
ている。
は、排出ガス規制と燃費低減とを両立させるために、三
元触媒と酸素センサとを用いて排出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、この反応により排出ガスを浄化
する方法が採用されている。この際、排出ガス中の三成
分を同時に効率よく浄化するには、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、機関の特
定運転状態を除く通常運転状態時には、酸素センサから
の検出信号に基づき、機関に供給する混合気の空燃比が
理論空燃比に近づくように、同空燃比を閉ループ制御し
ている。
【０００３】前記機関の特定運転状態時としては、冷却
水温の低い暖機時、機関の高負荷運転時等があり、この
ときには空燃比をオープンループ制御する。例えば、暖
機時には三元触媒の浄化効率向上（三元触媒の暖機性向
上）を目的として、二次空気供給機構を作動させて排気
通路に二次空気を供給し、空燃比をリーンにしている。
また、機関の高負荷運転時等においては、三元触媒が過
熱状態になって浄化性能が低下するのを防止する目的
で、機関への燃料供給量を増量して空燃比をリッチにし
ている。
水温の低い暖機時、機関の高負荷運転時等があり、この
ときには空燃比をオープンループ制御する。例えば、暖
機時には三元触媒の浄化効率向上（三元触媒の暖機性向
上）を目的として、二次空気供給機構を作動させて排気
通路に二次空気を供給し、空燃比をリーンにしている。
また、機関の高負荷運転時等においては、三元触媒が過
熱状態になって浄化性能が低下するのを防止する目的
で、機関への燃料供給量を増量して空燃比をリッチにし
ている。
【０００４】前記の空燃比制御技術では、二次空気供給
機構に何らかの異常が生じた場合、エミッションが悪化
する等の問題が生ずる。そこで、例えば特開昭６３−２
１２７５０号公報には、二次空気供給機構の異常検出を
行うための装置が提案されている。この装置では、燃料
増量中、空燃比が一定期間にわたりリーンのとき、二次
空気供給機構が異常であると判定している。
機構に何らかの異常が生じた場合、エミッションが悪化
する等の問題が生ずる。そこで、例えば特開昭６３−２
１２７５０号公報には、二次空気供給機構の異常検出を
行うための装置が提案されている。この装置では、燃料
増量中、空燃比が一定期間にわたりリーンのとき、二次
空気供給機構が異常であると判定している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記二次空
気供給機構の異常としては、例えば、二次空気を吐出す
るエアポンプ自体の異常、同エアポンプの制御系の異
常、二次空気供給通路での詰まり、排気通路での洩れ等
がある。そのため、二次空気供給機構の異常検出に際し
ては、前記各箇所のうちのどこが異常であるかを推定で
きれば、修理時の作業性等の観点から好ましい。ところ
が、上記公報技術では、二次空気供給機構の異常を検出
できるものの、その異常の程度がわからない。そのた
め、異常箇所の推定が困難である。
気供給機構の異常としては、例えば、二次空気を吐出す
るエアポンプ自体の異常、同エアポンプの制御系の異
常、二次空気供給通路での詰まり、排気通路での洩れ等
がある。そのため、二次空気供給機構の異常検出に際し
ては、前記各箇所のうちのどこが異常であるかを推定で
きれば、修理時の作業性等の観点から好ましい。ところ
が、上記公報技術では、二次空気供給機構の異常を検出
できるものの、その異常の程度がわからない。そのた
め、異常箇所の推定が困難である。
【０００６】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、二次空気供給機構の異常の程度
を把握でき、ひいては異常箇所を推定することが可能な
二次空気供給機構の異常検出装置を提供することにあ
る。
のであり、その目的は、二次空気供給機構の異常の程度
を把握でき、ひいては異常箇所を推定することが可能な
二次空気供給機構の異常検出装置を提供することにあ
る。
【０００７】
【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、図１に示すように、内燃機関Ｍ１の運転に
ともない排気通路Ｍ２で発生する背圧に抗して、同排気
通路Ｍ２へ二次空気を供給するための二次空気供給機構
Ｍ３と、吸気通路Ｍ４を介して前記内燃機関Ｍ１へ吸入
される空気の量を検出する吸入空気量検出手段Ｍ５と、
前記内燃機関Ｍ１の回転数を含む内燃機関Ｍ１の運転状
態を検出する運転状態検出手段Ｍ６と、前記内燃機関Ｍ
１への混合気の空燃比を検出するべく、前記排気通路Ｍ
２の二次空気供給機構Ｍ３よりも下流側に設けられ、理
論空燃比近傍で急変する信号を出力する空燃比センサＭ
７と、前記空燃比センサＭ７による出力信号が急変した
ときの前記吸入空気量検出手段Ｍ５による吸入空気量と
前記運転状態検出手段Ｍ６による機関運転状態とに基づ
き、二次空気供給機構Ｍ３から排気通路Ｍ２へ供給され
る実際の二次空気供給量を算出する二次空気供給量算出
手段Ｍ８と、前記二次空気供給機構Ｍ３が正常に作動し
たときに、排気通路Ｍ２での背圧に抗して二次空気供給
機構Ｍ３から供給される二次空気供給量を、前記吸入空
気量検出手段Ｍ５による吸入空気量と前記運転状態検出
手段Ｍ６による機関回転数とを用いて求め、この二次空
気供給量を異常検出のための判定値として設定する判定
値設定手段Ｍ９と、前記二次空気供給量算出手段Ｍ８に
よる実際の二次空気供給量と、前記判定値設定手段Ｍ９
による判定値との偏差を求め、この偏差が所定値よりも
大きいとき、二次空気供給機構Ｍ３が異常であると判定
する判定手段Ｍ１０とを備えている。
に本発明は、図１に示すように、内燃機関Ｍ１の運転に
ともない排気通路Ｍ２で発生する背圧に抗して、同排気
通路Ｍ２へ二次空気を供給するための二次空気供給機構
Ｍ３と、吸気通路Ｍ４を介して前記内燃機関Ｍ１へ吸入
される空気の量を検出する吸入空気量検出手段Ｍ５と、
前記内燃機関Ｍ１の回転数を含む内燃機関Ｍ１の運転状
態を検出する運転状態検出手段Ｍ６と、前記内燃機関Ｍ
１への混合気の空燃比を検出するべく、前記排気通路Ｍ
２の二次空気供給機構Ｍ３よりも下流側に設けられ、理
論空燃比近傍で急変する信号を出力する空燃比センサＭ
７と、前記空燃比センサＭ７による出力信号が急変した
ときの前記吸入空気量検出手段Ｍ５による吸入空気量と
前記運転状態検出手段Ｍ６による機関運転状態とに基づ
き、二次空気供給機構Ｍ３から排気通路Ｍ２へ供給され
る実際の二次空気供給量を算出する二次空気供給量算出
手段Ｍ８と、前記二次空気供給機構Ｍ３が正常に作動し
たときに、排気通路Ｍ２での背圧に抗して二次空気供給
機構Ｍ３から供給される二次空気供給量を、前記吸入空
気量検出手段Ｍ５による吸入空気量と前記運転状態検出
手段Ｍ６による機関回転数とを用いて求め、この二次空
気供給量を異常検出のための判定値として設定する判定
値設定手段Ｍ９と、前記二次空気供給量算出手段Ｍ８に
よる実際の二次空気供給量と、前記判定値設定手段Ｍ９
による判定値との偏差を求め、この偏差が所定値よりも
大きいとき、二次空気供給機構Ｍ３が異常であると判定
する判定手段Ｍ１０とを備えている。
【０００８】
【作用】二次空気供給機構Ｍ３の作動時には、内燃機関
Ｍ１の運転にともない排気通路Ｍ２で発生する背圧に抗
して、同排気通路Ｍ２へ二次空気が供給される。このと
きには、吸気通路Ｍ４を介して前記内燃機関Ｍ１へ吸入
される空気の量が吸入空気量検出手段Ｍ５によって検出
される。また、内燃機関Ｍ１の回転数を含む内燃機関Ｍ
１の運転状態が運転状態検出手段Ｍ６によって検出され
る。さらに、前記排気通路Ｍ２の二次空気供給機構Ｍ３
よりも下流側での空燃比が、空燃比センサＭ７によって
検出される。この空燃比センサＭ７の出力信号は理論空
燃比近傍で急変する。
Ｍ１の運転にともない排気通路Ｍ２で発生する背圧に抗
して、同排気通路Ｍ２へ二次空気が供給される。このと
きには、吸気通路Ｍ４を介して前記内燃機関Ｍ１へ吸入
される空気の量が吸入空気量検出手段Ｍ５によって検出
される。また、内燃機関Ｍ１の回転数を含む内燃機関Ｍ
１の運転状態が運転状態検出手段Ｍ６によって検出され
る。さらに、前記排気通路Ｍ２の二次空気供給機構Ｍ３
よりも下流側での空燃比が、空燃比センサＭ７によって
検出される。この空燃比センサＭ７の出力信号は理論空
燃比近傍で急変する。
【０００９】二次空気供給機構Ｍ３の異常判定に際して
は、同二次空気供給機構Ｍ３から排気通路Ｍ２へ供給さ
れる実際の二次空気供給量が、二次空気供給量算出手段
Ｍ８によって算出される。この算出は、前記空燃比セン
サＭ７による出力信号が急変したときの前記吸入空気量
検出手段Ｍ５による吸入空気量と、前記運転状態検出手
段Ｍ６による機関運転状態とに基づいて行われる。
は、同二次空気供給機構Ｍ３から排気通路Ｍ２へ供給さ
れる実際の二次空気供給量が、二次空気供給量算出手段
Ｍ８によって算出される。この算出は、前記空燃比セン
サＭ７による出力信号が急変したときの前記吸入空気量
検出手段Ｍ５による吸入空気量と、前記運転状態検出手
段Ｍ６による機関運転状態とに基づいて行われる。
【００１０】また、二次空気供給機構Ｍ３が正常に作動
したときに、排気通路Ｍ２での背圧に抗して二次空気供
給機構Ｍ３から供給される二次空気供給量が、判定値設
定手段Ｍ９によって求められる。この二次空気供給量の
算出に際しては、前記吸入空気量検出手段Ｍ５による吸
入空気量と前記運転状態検出手段Ｍ６による機関回転数
とが用いられる。求められた二次空気供給量は、判定値
設定手段Ｍ９により、異常検出のための判定値として設
定される。
したときに、排気通路Ｍ２での背圧に抗して二次空気供
給機構Ｍ３から供給される二次空気供給量が、判定値設
定手段Ｍ９によって求められる。この二次空気供給量の
算出に際しては、前記吸入空気量検出手段Ｍ５による吸
入空気量と前記運転状態検出手段Ｍ６による機関回転数
とが用いられる。求められた二次空気供給量は、判定値
設定手段Ｍ９により、異常検出のための判定値として設
定される。
【００１１】そして、二次空気供給量算出手段Ｍ８によ
る実際の二次空気供給量と、前記判定値設定手段Ｍ９に
よる二次空気供給量の判定値との偏差が所定値よりも大
きいと、二次空気供給機構Ｍ３の異常が判定手段Ｍ１０
により判定される。
る実際の二次空気供給量と、前記判定値設定手段Ｍ９に
よる二次空気供給量の判定値との偏差が所定値よりも大
きいと、二次空気供給機構Ｍ３の異常が判定手段Ｍ１０
により判定される。
【００１２】従って、空燃比センサＭ７として、排出ガ
ス中の酸素濃度から空燃比をリニアに検出するタイプの
リニア酸素濃度センサを用いなくても、実際の二次空気
供給量と、二次空気供給機構Ｍ３の正常時に背圧により
決定される二次空気量との偏差が判明する。このため、
この理論空燃比での偏差の大きさから、二次空気供給機
構Ｍ３の異常の程度を把握し、異常箇所の推定をするこ
とが可能となる。
ス中の酸素濃度から空燃比をリニアに検出するタイプの
リニア酸素濃度センサを用いなくても、実際の二次空気
供給量と、二次空気供給機構Ｍ３の正常時に背圧により
決定される二次空気量との偏差が判明する。このため、
この理論空燃比での偏差の大きさから、二次空気供給機
構Ｍ３の異常の程度を把握し、異常箇所の推定をするこ
とが可能となる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図２〜
図４に従って説明する。図２は、車両に搭載された内燃
機関としてのＶ型エンジンの一部と、同Ｖ型エンジンの
排気通路へ二次空気を供給する二次空気供給機構と、同
二次空気供給機構の異常を検出する異常検出装置とを示
す概略構成図である。
図４に従って説明する。図２は、車両に搭載された内燃
機関としてのＶ型エンジンの一部と、同Ｖ型エンジンの
排気通路へ二次空気を供給する二次空気供給機構と、同
二次空気供給機構の異常を検出する異常検出装置とを示
す概略構成図である。
【００１４】Ｖ型エンジン１のシリンダブロック２に
は、紙面と直交する方向へ延びるクランクシャフト３が
回転可能に支持されている。シリンダブロック２はクラ
ンクシャフト３を中心として左右方向へＶ字状に分岐さ
れ、その左側部分が左バンク４を構成し、右側部分が右
バンク５を構成している。左バンク４は複数の気筒を並
設してなる気筒群（図示しない）を備えている。同様に
して右バンク５は、複数の気筒を並設してなる気筒群
（図示しない）を備えている。
は、紙面と直交する方向へ延びるクランクシャフト３が
回転可能に支持されている。シリンダブロック２はクラ
ンクシャフト３を中心として左右方向へＶ字状に分岐さ
れ、その左側部分が左バンク４を構成し、右側部分が右
バンク５を構成している。左バンク４は複数の気筒を並
設してなる気筒群（図示しない）を備えている。同様に
して右バンク５は、複数の気筒を並設してなる気筒群
（図示しない）を備えている。
【００１５】前記左右各バンク４，５内には、クランク
シャフト３と同一方向へ複数のシリンダボア（図では１
つずつ図示）６が並設されている。各シリンダボア６内
には、前記クランクシャフト３の回転にともない上下動
するピストン７が収容されている。ピストン７の上方に
は燃焼室８が形成され、この燃焼室８に吸気通路９及び
排気通路１０が連通している。燃焼室８と吸気通路９と
の連通部分は吸気ポートとなっており、この吸気ポート
は、シリンダヘッド１２に上下動可能に取付けられた吸
気バルブ１３によって開閉される。また、燃焼室８と排
気通路１０との連通部分は排気ポートとなっており、こ
の排気ポートは、シリンダヘッド１２に上下動可能に取
付けられた排気バルブ１５によって開閉される。
シャフト３と同一方向へ複数のシリンダボア（図では１
つずつ図示）６が並設されている。各シリンダボア６内
には、前記クランクシャフト３の回転にともない上下動
するピストン７が収容されている。ピストン７の上方に
は燃焼室８が形成され、この燃焼室８に吸気通路９及び
排気通路１０が連通している。燃焼室８と吸気通路９と
の連通部分は吸気ポートとなっており、この吸気ポート
は、シリンダヘッド１２に上下動可能に取付けられた吸
気バルブ１３によって開閉される。また、燃焼室８と排
気通路１０との連通部分は排気ポートとなっており、こ
の排気ポートは、シリンダヘッド１２に上下動可能に取
付けられた排気バルブ１５によって開閉される。
【００１６】前記吸気通路９には、上流側から燃焼室８
へ向けて、エアクリーナ１６、スロットルバルブ１７、
サージタンク１８、左右一対の吸気マニホルド１９が順
に配設されており、これらを介して外気が各燃焼室８に
取り込まれる。スロットルバルブ１７は、吸気通路９を
流通する吸入空気の量を調整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。サージタンク１８は吸入空気の脈
動を平滑化させるためのものである。
へ向けて、エアクリーナ１６、スロットルバルブ１７、
サージタンク１８、左右一対の吸気マニホルド１９が順
に配設されており、これらを介して外気が各燃焼室８に
取り込まれる。スロットルバルブ１７は、吸気通路９を
流通する吸入空気の量を調整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。サージタンク１８は吸入空気の脈
動を平滑化させるためのものである。
【００１７】左右両吸気マニホルド１９には、各燃焼室
８へ向けて燃料を噴射するための燃料噴射弁２１が取付
けられている。そして、各燃料噴射弁２１から噴射され
る燃料と吸気通路９内へ導入された外気とからなる混合
気が、各燃焼室８内へ導入される。各燃焼室８に導入さ
れた混合気に着火するために、シリンダヘッド１２には
点火プラグ２２が取付けられている。この点火プラグ２
２の点火によって燃焼室８内の混合気が燃焼され、ピス
トン７及びクランクシャフト３等を介してＶ型エンジン
１の駆動力が得られる。このように燃焼室８にて燃焼さ
れた既燃焼ガスは、排気バルブ１５が開かれる際に排気
ポートから排気通路１０を通じて外部へ排出される。
８へ向けて燃料を噴射するための燃料噴射弁２１が取付
けられている。そして、各燃料噴射弁２１から噴射され
る燃料と吸気通路９内へ導入された外気とからなる混合
気が、各燃焼室８内へ導入される。各燃焼室８に導入さ
れた混合気に着火するために、シリンダヘッド１２には
点火プラグ２２が取付けられている。この点火プラグ２
２の点火によって燃焼室８内の混合気が燃焼され、ピス
トン７及びクランクシャフト３等を介してＶ型エンジン
１の駆動力が得られる。このように燃焼室８にて燃焼さ
れた既燃焼ガスは、排気バルブ１５が開かれる際に排気
ポートから排気通路１０を通じて外部へ排出される。
【００１８】左右各排気通路１０には、燃焼室８から下
流側へ向けて順に排気マニホルド２３、三元触媒コンバ
ータ２４及びマフラ（図示しない）が配設されている。
三元触媒コンバータ２４は、排出ガス中の炭化水素（Ｈ
Ｃ）、一酸化炭素（ＣＯ）、酸化窒素（ＮＯｘ）を触媒
の作用で浄化させる装置である。
流側へ向けて順に排気マニホルド２３、三元触媒コンバ
ータ２４及びマフラ（図示しない）が配設されている。
三元触媒コンバータ２４は、排出ガス中の炭化水素（Ｈ
Ｃ）、一酸化炭素（ＣＯ）、酸化窒素（ＮＯｘ）を触媒
の作用で浄化させる装置である。
【００１９】なお、前記Ｖ型エンジン１の運転時には、
排気通路１０のマフラ等が絞りとして作用し、排出ガス
の流通の抵抗となる。このため、ピストン７の往復動に
より、排気通路１０、特に排気マニホルド２３内の圧力
が上昇する。この圧力上昇にともない背圧が発生する。
排気通路１０のマフラ等が絞りとして作用し、排出ガス
の流通の抵抗となる。このため、ピストン７の往復動に
より、排気通路１０、特に排気マニホルド２３内の圧力
が上昇する。この圧力上昇にともない背圧が発生する。
【００２０】次に、前記背圧に抗して排気通路１０へ二
次空気を供給するための二次空気供給機構２５について
説明する。二次空気供給機構２５は、電動モータ２６に
よって駆動されるタイプのエアポンプ２７を備えてい
る。エアポンプ２７には二次空気供給通路２８が接続さ
れている。二次空気供給通路２８は、エアポンプ２７の
吐出口に接続された集合部２８ａと、その集合部２８ａ
から二つに分岐した左右一対の分岐部２８ｂ，２８ｃと
から構成されている。左右両分岐部２８ｂ，２８ｃは、
各三元触媒コンバータ２４よりも上流の排気マニホルド
２３に連通状態で接続されている。そのため、エアポン
プ２７で加圧された空気は集合部２８ａ及び両分岐部２
８ｂ，２８ｃを順に通り、二次空気として各三元触媒コ
ンバータ２４の上流側から排気通路１０へ供給される。
次空気を供給するための二次空気供給機構２５について
説明する。二次空気供給機構２５は、電動モータ２６に
よって駆動されるタイプのエアポンプ２７を備えてい
る。エアポンプ２７には二次空気供給通路２８が接続さ
れている。二次空気供給通路２８は、エアポンプ２７の
吐出口に接続された集合部２８ａと、その集合部２８ａ
から二つに分岐した左右一対の分岐部２８ｂ，２８ｃと
から構成されている。左右両分岐部２８ｂ，２８ｃは、
各三元触媒コンバータ２４よりも上流の排気マニホルド
２３に連通状態で接続されている。そのため、エアポン
プ２７で加圧された空気は集合部２８ａ及び両分岐部２
８ｂ，２８ｃを順に通り、二次空気として各三元触媒コ
ンバータ２４の上流側から排気通路１０へ供給される。
【００２１】二次空気供給通路２８の集合部２８ａにお
いて、エアポンプ２７よりも下流側には、同二次空気供
給通路２８を開閉するためのエアスイッチングバルブ
（以下ＡＳＶという）２９が設けられている。ＡＳＶ２
９は、前記集合部２８ａの途中に設けられたケース３１
と、同ケース３１内に張設されたダイヤフラム３２と、
同ダイヤフラム３２に連結され、かつ二次空気供給通路
２８を開閉する弁体３３と、ダイヤフラム室３４内にお
いて、二次空気供給通路２８を閉塞する方向（図２では
下方）へ弁体３３を付勢するスプリング３５とを備えて
いる。
いて、エアポンプ２７よりも下流側には、同二次空気供
給通路２８を開閉するためのエアスイッチングバルブ
（以下ＡＳＶという）２９が設けられている。ＡＳＶ２
９は、前記集合部２８ａの途中に設けられたケース３１
と、同ケース３１内に張設されたダイヤフラム３２と、
同ダイヤフラム３２に連結され、かつ二次空気供給通路
２８を開閉する弁体３３と、ダイヤフラム室３４内にお
いて、二次空気供給通路２８を閉塞する方向（図２では
下方）へ弁体３３を付勢するスプリング３５とを備えて
いる。
【００２２】ＡＳＶ２９を作動させるために、ダイヤフ
ラム室３４とサージタンク１８とが負圧導入通路３６に
よって連通されている。そして、サージタンク１８で発
生した吸気管負圧が、負圧導入通路３６を通ってダイヤ
フラム室３４内へ導入可能となっている。ダイヤフラム
室３４への吸気管負圧の導入を許容・遮断するために、
負圧導入通路３６の途中にはバキュームスイッチングバ
ルブ（以下ＶＳＶという）３７が設けられている。
ラム室３４とサージタンク１８とが負圧導入通路３６に
よって連通されている。そして、サージタンク１８で発
生した吸気管負圧が、負圧導入通路３６を通ってダイヤ
フラム室３４内へ導入可能となっている。ダイヤフラム
室３４への吸気管負圧の導入を許容・遮断するために、
負圧導入通路３６の途中にはバキュームスイッチングバ
ルブ（以下ＶＳＶという）３７が設けられている。
【００２３】ＶＳＶ３７は通電されると負圧導入通路３
６を開放する。この開放により、ＡＳＶ２９のダイヤフ
ラム室３４への吸気管負圧の導入が許容される。する
と、ＡＳＶ２９のダイヤフラム３２がスプリング３５の
付勢力に抗して変位し、弁体３３が移動して二次空気供
給通路２８が開放される。その結果、排気通路１０への
二次空気の供給が許容される。また、ＶＳＶ３７は通電
されないと負圧導入通路３６を閉塞する。この閉塞によ
り、ＡＳＶ２９のダイヤフラム室３４への吸気管負圧の
導入が遮断され、同ダイヤフラム室３４内が大気開放状
態となる。すると、ＡＳＶ２９のダイヤフラム３２がス
プリング３５の付勢力により原位置に復帰し、弁体３３
が移動して二次空気供給通路２８が閉塞される。その結
果、排気通路１０への二次空気供給が遮断される。
６を開放する。この開放により、ＡＳＶ２９のダイヤフ
ラム室３４への吸気管負圧の導入が許容される。する
と、ＡＳＶ２９のダイヤフラム３２がスプリング３５の
付勢力に抗して変位し、弁体３３が移動して二次空気供
給通路２８が開放される。その結果、排気通路１０への
二次空気の供給が許容される。また、ＶＳＶ３７は通電
されないと負圧導入通路３６を閉塞する。この閉塞によ
り、ＡＳＶ２９のダイヤフラム室３４への吸気管負圧の
導入が遮断され、同ダイヤフラム室３４内が大気開放状
態となる。すると、ＡＳＶ２９のダイヤフラム３２がス
プリング３５の付勢力により原位置に復帰し、弁体３３
が移動して二次空気供給通路２８が閉塞される。その結
果、排気通路１０への二次空気供給が遮断される。
【００２４】二次空気供給通路２８の両分岐部２８ｂ，
２８ｃの途中には、チェックバルブ３８，３９がそれぞ
れ設けられている。両チェックバルブ３８，３９は、排
気脈動に起因して左右各排気マニホルド２３から各分岐
部２８ｂ，２８ｃへ排出ガスが逆流するのを防止するた
めのものである。
２８ｃの途中には、チェックバルブ３８，３９がそれぞ
れ設けられている。両チェックバルブ３８，３９は、排
気脈動に起因して左右各排気マニホルド２３から各分岐
部２８ｂ，２８ｃへ排出ガスが逆流するのを防止するた
めのものである。
【００２５】前記Ｖ型エンジン１の運転状態を検出する
ために、各種センサが設けられている。Ｖ型エンジン１
のシリンダブロック２には冷却水の温度（冷却水温ＴＨ
Ｗ）を検出するための水温センサ４１が取付けられてい
る。また、Ｖ型エンジン１には、クランクシャフト３の
回転数をエンジン回転数ＮＥとして検出するための回転
数センサ４２が設けられている。
ために、各種センサが設けられている。Ｖ型エンジン１
のシリンダブロック２には冷却水の温度（冷却水温ＴＨ
Ｗ）を検出するための水温センサ４１が取付けられてい
る。また、Ｖ型エンジン１には、クランクシャフト３の
回転数をエンジン回転数ＮＥとして検出するための回転
数センサ４２が設けられている。
【００２６】吸気通路９の入口側には、各燃焼室８に取
り込まれる吸入空気量ＱAFM を検出するための、吸入空
気量検出手段としてのエアフロメータ４３が設けられて
いる。エアフロメータ４３には、吸入空気の温度（吸気
温ＴＨＡ）を検出するための吸気温センサ４４が内蔵さ
れている。スロットルバルブ１７の近傍には、その開度
（スロットル開度ＴＡ）を検出するためのスロットルセ
ンサ４５が設けられている。
り込まれる吸入空気量ＱAFM を検出するための、吸入空
気量検出手段としてのエアフロメータ４３が設けられて
いる。エアフロメータ４３には、吸入空気の温度（吸気
温ＴＨＡ）を検出するための吸気温センサ４４が内蔵さ
れている。スロットルバルブ１７の近傍には、その開度
（スロットル開度ＴＡ）を検出するためのスロットルセ
ンサ４５が設けられている。
【００２７】左右各排気マニホルド２３において、二次
空気供給通路２８が開口している箇所よりも下流側に
は、排出ガス中の酸素濃度を検出するための空燃比セン
サとしてのヒータ付酸素センサ４６が取付けられてい
る。酸素センサ４６は理論空燃比（１４．５）近傍で出
力電圧Ｖが急変する特性を有している。ここで、酸素セ
ンサ４６としてヒータ付きのものを用いているのは、排
気通路１０へ二次空気が供給される領域、特に冷却水温
ＴＨＷが低い領域にも確実に酸素濃度を検出して、二次
空気供給機構２５の正確な異常検出を行うためである。
空気供給通路２８が開口している箇所よりも下流側に
は、排出ガス中の酸素濃度を検出するための空燃比セン
サとしてのヒータ付酸素センサ４６が取付けられてい
る。酸素センサ４６は理論空燃比（１４．５）近傍で出
力電圧Ｖが急変する特性を有している。ここで、酸素セ
ンサ４６としてヒータ付きのものを用いているのは、排
気通路１０へ二次空気が供給される領域、特に冷却水温
ＴＨＷが低い領域にも確実に酸素濃度を検出して、二次
空気供給機構２５の正確な異常検出を行うためである。
【００２８】前記各種センサ４１，４２，４４〜４６及
びエアフロメータ４３は、電子制御装置（以下、「ＥＣ
Ｕ」という）４７の入力側に電気的に接続されている。
ＥＣＵ４７の出力側には、燃料噴射弁２１、エアポンプ
２７、ＶＳＶ３７が電気的に接続されている。
びエアフロメータ４３は、電子制御装置（以下、「ＥＣ
Ｕ」という）４７の入力側に電気的に接続されている。
ＥＣＵ４７の出力側には、燃料噴射弁２１、エアポンプ
２７、ＶＳＶ３７が電気的に接続されている。
【００２９】ＥＣＵ４７は、二次空気供給量算出手段、
判定値設定手段及び判定手段としての中央処理装置（以
下ＣＰＵという）４８と、読み出し専用メモリ（以下Ｒ
ＯＭという) ４９と、ランダムアクセスメモリ（以下Ｒ
ＡＭという）５０と、入力ポート５１と、出力ポート５
２とを備え、これらは互いにバス５３によって接続され
ている。ＣＰＵ４８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、ＲＯＭ４９はＣＰＵ４
８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、ＲＡＭ５０はＣ
ＰＵ４８の演算結果を一時記憶する。
判定値設定手段及び判定手段としての中央処理装置（以
下ＣＰＵという）４８と、読み出し専用メモリ（以下Ｒ
ＯＭという) ４９と、ランダムアクセスメモリ（以下Ｒ
ＡＭという）５０と、入力ポート５１と、出力ポート５
２とを備え、これらは互いにバス５３によって接続され
ている。ＣＰＵ４８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、ＲＯＭ４９はＣＰＵ４
８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、ＲＡＭ５０はＣ
ＰＵ４８の演算結果を一時記憶する。
【００３０】前記水温センサ４１、回転数センサ４２、
エアフロメータ４３、吸気温センサ４４、スロットルセ
ンサ４５及び酸素センサ４６からの各検出信号は入力ポ
ート５１に入力される。ＣＰＵ４８はこれらの信号に基
づき、冷却水温ＴＨＷ、エンジン回転数ＮＥ、吸入空気
量ＱAFM 、吸気温ＴＨＡ、スロットル開度ＴＡ及び酸素
濃度を検出する。そして、ＣＰＵ４８はこれらの検出信
号に基づき、出力ポート５２を介して燃料噴射弁２１、
エアポンプ２７及びＶＳＶ３７を駆動制御する。
エアフロメータ４３、吸気温センサ４４、スロットルセ
ンサ４５及び酸素センサ４６からの各検出信号は入力ポ
ート５１に入力される。ＣＰＵ４８はこれらの信号に基
づき、冷却水温ＴＨＷ、エンジン回転数ＮＥ、吸入空気
量ＱAFM 、吸気温ＴＨＡ、スロットル開度ＴＡ及び酸素
濃度を検出する。そして、ＣＰＵ４８はこれらの検出信
号に基づき、出力ポート５２を介して燃料噴射弁２１、
エアポンプ２７及びＶＳＶ３７を駆動制御する。
【００３１】すなわち、ＣＰＵ４８は前記エアフロメー
タ４３からの吸入空気量信号、及び回転数センサ４２か
らの回転数信号をもとに基本噴射量（基本噴射時間）を
求め、この基本噴射時間に対し、各センサからの信号で
補正を加え、Ｖ型エンジン１の要求する燃料噴射量（燃
料噴射時間）を算出する。つまり、燃料噴射時間をＴＡ
Ｕ、基本噴射時間をＴＰ、噴射補正係数をｆとすると、
ＣＰＵ４８は次式（１）に従って燃料噴射時間をＴＡＵ
を算出する。
タ４３からの吸入空気量信号、及び回転数センサ４２か
らの回転数信号をもとに基本噴射量（基本噴射時間）を
求め、この基本噴射時間に対し、各センサからの信号で
補正を加え、Ｖ型エンジン１の要求する燃料噴射量（燃
料噴射時間）を算出する。つまり、燃料噴射時間をＴＡ
Ｕ、基本噴射時間をＴＰ、噴射補正係数をｆとすると、
ＣＰＵ４８は次式（１）に従って燃料噴射時間をＴＡＵ
を算出する。
【００３２】ＴＡＵ＝ＴＰ×ｆ ……（１） 噴射補正係数ｆは、各種補正係数の和や積により算出さ
れる。各種補正係数としては、例えば吸気温補正係数、
暖機増量補正係数、始動後増量補正係数、出力増量補正
係数、空燃比フィードバック補正係数等がある。吸気温
補正係数は、吸気温による吸入空気密度の差で生ずる空
燃比のずれを補正するための係数であり、吸気温センサ
４４からの吸気温ＴＨＡに基づき求められる。暖機増量
補正係数は、冷間時の運転性向上のために燃料噴射量を
増量補正するための係数であり、水温センサ４１からの
冷却水温ＴＨＷに基づき求められる。始動後増量補正係
数は、エンジン始動直後のエンジン回転数ＮＥを安定さ
せるための係数であり、水温センサ４１からの冷却水温
ＴＨＷに基づき求められる。
れる。各種補正係数としては、例えば吸気温補正係数、
暖機増量補正係数、始動後増量補正係数、出力増量補正
係数、空燃比フィードバック補正係数等がある。吸気温
補正係数は、吸気温による吸入空気密度の差で生ずる空
燃比のずれを補正するための係数であり、吸気温センサ
４４からの吸気温ＴＨＡに基づき求められる。暖機増量
補正係数は、冷間時の運転性向上のために燃料噴射量を
増量補正するための係数であり、水温センサ４１からの
冷却水温ＴＨＷに基づき求められる。始動後増量補正係
数は、エンジン始動直後のエンジン回転数ＮＥを安定さ
せるための係数であり、水温センサ４１からの冷却水温
ＴＨＷに基づき求められる。
【００３３】出力増量補正係数は、Ｖ型エンジン１や三
元触媒コンバータ２４が過熱しやすい条件時に燃料噴射
量を増量補正することにより、エンジン高負荷時の運転
性を向上させるとともに触媒温度上昇を抑制するための
係数である。出力増量補正係数は、エアフロメータ４３
からの吸入空気量ＱAFM 、回転数センサ４２からのエン
ジン回転数ＮＥ、スロットルセンサ４５からのスロット
ル開度ＴＡに基づき求められる。
元触媒コンバータ２４が過熱しやすい条件時に燃料噴射
量を増量補正することにより、エンジン高負荷時の運転
性を向上させるとともに触媒温度上昇を抑制するための
係数である。出力増量補正係数は、エアフロメータ４３
からの吸入空気量ＱAFM 、回転数センサ４２からのエン
ジン回転数ＮＥ、スロットルセンサ４５からのスロット
ル開度ＴＡに基づき求められる。
【００３４】空燃比フィードバック補正係数は、混合気
の空燃比が常に理論空燃比となるよう補正するための係
数であり、ＣＰＵ４８は酸素センサ４６からの信号によ
り、空燃比が理論空燃比より濃いか薄いを判断し、濃い
場合には燃料噴射量を減量補正し、薄い場合には燃料噴
射量を増量補正する。
の空燃比が常に理論空燃比となるよう補正するための係
数であり、ＣＰＵ４８は酸素センサ４６からの信号によ
り、空燃比が理論空燃比より濃いか薄いを判断し、濃い
場合には燃料噴射量を減量補正し、薄い場合には燃料噴
射量を増量補正する。
【００３５】ＣＰＵ４８は前述した各種補正係数を用
い、基本噴射時間をＴＰを補正することにより燃料噴射
時間をＴＡＵを算出すると、その値に応じた駆動信号を
出力ポート５２を介して燃料噴射弁２１に出力する。こ
の信号の出力により、燃料噴射弁２１の開弁時間が制御
されて所定量の燃料が噴射される。
い、基本噴射時間をＴＰを補正することにより燃料噴射
時間をＴＡＵを算出すると、その値に応じた駆動信号を
出力ポート５２を介して燃料噴射弁２１に出力する。こ
の信号の出力により、燃料噴射弁２１の開弁時間が制御
されて所定量の燃料が噴射される。
【００３６】また、ＣＰＵ４８は例えばエンジン始動時
において、水温センサ４１による冷却水温ＴＨＷが所定
温度以下であると、排気特性上の要求から排気通路１０
に二次空気を供給するべく、エアポンプ２７を作動させ
るための駆動信号と、ＶＳＶ３７を作動させて負圧導入
通路３６を開放させるための駆動信号とをそれぞれ出力
する。
において、水温センサ４１による冷却水温ＴＨＷが所定
温度以下であると、排気特性上の要求から排気通路１０
に二次空気を供給するべく、エアポンプ２７を作動させ
るための駆動信号と、ＶＳＶ３７を作動させて負圧導入
通路３６を開放させるための駆動信号とをそれぞれ出力
する。
【００３７】次に、前記のように構成された本実施例の
作用及び効果について説明する。図３のフローチャート
はＣＰＵ４８によって実行される各処理のうち、二次空
気供給機構２５の異常検出を行うためのルーチンを示し
ており、所定のタイミングで起動される。
作用及び効果について説明する。図３のフローチャート
はＣＰＵ４８によって実行される各処理のうち、二次空
気供給機構２５の異常検出を行うためのルーチンを示し
ており、所定のタイミングで起動される。
【００３８】ＣＰＵ４８はこのルーチンへ移行すると、
まずステップ１０１において、エアポンプ２７が作動中
か否か、すなわち、エアポンプ２７を作動させるための
駆動信号が出力されているか否かを判定する。
まずステップ１０１において、エアポンプ２７が作動中
か否か、すなわち、エアポンプ２７を作動させるための
駆動信号が出力されているか否かを判定する。
【００３９】駆動信号が出力されていると、ＣＰＵ４８
は次のステップ１０２で、酸素センサ４６からの出力電
圧Ｖがリーンからリッチへ、又はリッチからリーンへ反
転したか否かを判定する。酸素センサ４６からの出力電
圧Ｖが反転していると、ＣＰＵ４８はそのときの空燃比
が理論空燃比になっていると判断し、ステップ１０３へ
移行する。
は次のステップ１０２で、酸素センサ４６からの出力電
圧Ｖがリーンからリッチへ、又はリッチからリーンへ反
転したか否かを判定する。酸素センサ４６からの出力電
圧Ｖが反転していると、ＣＰＵ４８はそのときの空燃比
が理論空燃比になっていると判断し、ステップ１０３へ
移行する。
【００４０】ステップ１０３において、ＣＰＵ４８はエ
アフロメータ４３による吸入空気量ＱAFM と、回転数セ
ンサ４２によるエンジン回転数ＮＥとをそれぞれ読み込
む。これらの吸入空気量ＱAFM 及びエンジン回転数ＮＥ
は、理論空燃比での値である。
アフロメータ４３による吸入空気量ＱAFM と、回転数セ
ンサ４２によるエンジン回転数ＮＥとをそれぞれ読み込
む。これらの吸入空気量ＱAFM 及びエンジン回転数ＮＥ
は、理論空燃比での値である。
【００４１】次に、ＣＰＵ４８はステップ１０４で、そ
のときのＶ型エンジン１の運転状態に応じた噴射補正係
数ｆを、水温センサ４１からの冷却水温ＴＨＷ、回転数
センサ４２からのエンジン回転数ＮＥ、エアフロメータ
４３からの吸入空気量ＱAFM、吸気温センサ４４からの
吸気温ＴＨＡ、スロットルセンサ４５からのスロットル
開度ＴＡ、酸素センサ４６からの酸素濃度等に基づき算
出する。
のときのＶ型エンジン１の運転状態に応じた噴射補正係
数ｆを、水温センサ４１からの冷却水温ＴＨＷ、回転数
センサ４２からのエンジン回転数ＮＥ、エアフロメータ
４３からの吸入空気量ＱAFM、吸気温センサ４４からの
吸気温ＴＨＡ、スロットルセンサ４５からのスロットル
開度ＴＡ、酸素センサ４６からの酸素濃度等に基づき算
出する。
【００４２】そして、ＣＰＵ４８はステップ１０５にお
いて、前記ステップ１０３での吸入空気量ＱAFM 、ステ
ップ１０４での噴射補正係数ｆを用い、次式（２）に従
って二次空気供給量ＱAIを求める。
いて、前記ステップ１０３での吸入空気量ＱAFM 、ステ
ップ１０４での噴射補正係数ｆを用い、次式（２）に従
って二次空気供給量ＱAIを求める。
【００４３】 ＱAI＝｛（１＋ｆ）×α×１４．５−１｝×ＱAFM ………（２） 式（２）中、１４．５は理論空燃比であり、αは定数で
ある。この式（２）は、次の式（３）を変形することに
より得られたものである。
ある。この式（２）は、次の式（３）を変形することに
より得られたものである。
【００４４】 Ａ／Ｆ＝（ＱAFM ＋ＱAI）／｛（１＋ｆ）×ＱAFM ×α｝……（３） 右辺の分子は、Ｖ型エンジン１に供給された総空気流
量、すなわち、吸気通路９を通って燃焼室８に供給され
た空気の量と、エアポンプ２７から排気マニホルド２３
に供給された空気の量との総計である。また、右辺の分
母は、前記した総空気流量の空気が供給されたときに、
空燃比を理論空燃比（＝１４．５）にするのに必要な最
終燃料噴射量である。
量、すなわち、吸気通路９を通って燃焼室８に供給され
た空気の量と、エアポンプ２７から排気マニホルド２３
に供給された空気の量との総計である。また、右辺の分
母は、前記した総空気流量の空気が供給されたときに、
空燃比を理論空燃比（＝１４．５）にするのに必要な最
終燃料噴射量である。
【００４５】次に、ＣＰＵ４８はステップ１０６におい
て、図４のマップを用いて、二次空気供給機構２５の異
常検出のための判定値ＱAIa を算出する。このマップの
横軸は吸入空気量ＱAFM であり、縦軸は前記二次空気供
給機構２５が正常に作動したときに、排気通路１０での
背圧に抗して二次空気供給機構２５から供給される二次
空気供給量ＱAIである。このマップは、エンジン回転数
ＮＥ毎に設定されている。
て、図４のマップを用いて、二次空気供給機構２５の異
常検出のための判定値ＱAIa を算出する。このマップの
横軸は吸入空気量ＱAFM であり、縦軸は前記二次空気供
給機構２５が正常に作動したときに、排気通路１０での
背圧に抗して二次空気供給機構２５から供給される二次
空気供給量ＱAIである。このマップは、エンジン回転数
ＮＥ毎に設定されている。
【００４６】より詳しくは、前記マップは次の観点から
設定されている。エンジン回転数ＮＥを一定としたとき
には、エンジン負荷に相当する吸入空気量ＱAFM が増加
するに従い前記排気通路１０での背圧が上昇する。する
と、エアポンプ２７が正常に作動していても、同エアポ
ンプ２７から吐出された二次空気は排気マニホルド２３
へ入りにくくなり、その分二次空気供給量ＱAIが減少す
る。そのため、二次空気供給機構２５の異常検出に際し
ては、この背圧による二次空気供給量ＱAIの変化分を考
慮する必要がある。そこで、前記マップでは、吸入空気
量ＱAFM の増加にともない減少する二次空気供給量ＱAI
の判定値ＱAIa が、エンジン回転数ＮＥ毎に規定されて
いる。
設定されている。エンジン回転数ＮＥを一定としたとき
には、エンジン負荷に相当する吸入空気量ＱAFM が増加
するに従い前記排気通路１０での背圧が上昇する。する
と、エアポンプ２７が正常に作動していても、同エアポ
ンプ２７から吐出された二次空気は排気マニホルド２３
へ入りにくくなり、その分二次空気供給量ＱAIが減少す
る。そのため、二次空気供給機構２５の異常検出に際し
ては、この背圧による二次空気供給量ＱAIの変化分を考
慮する必要がある。そこで、前記マップでは、吸入空気
量ＱAFM の増加にともない減少する二次空気供給量ＱAI
の判定値ＱAIa が、エンジン回転数ＮＥ毎に規定されて
いる。
【００４７】ＣＰＵ４８は前記ステップ１０６におい
て、前記マップを用い、回転数センサ４２によるそのと
きのエンジン回転数ＮＥと、エアフロメータ４３による
そのときの吸入空気量ＱAFM とに対応する二次空気供給
量ＱAIを算出する。そして、その算出値を、異常検出の
ための判定値ＱAIa として設定する。このようにして、
排気マニホルド２３での背圧から定まる二次空気供給量
が求められる。
て、前記マップを用い、回転数センサ４２によるそのと
きのエンジン回転数ＮＥと、エアフロメータ４３による
そのときの吸入空気量ＱAFM とに対応する二次空気供給
量ＱAIを算出する。そして、その算出値を、異常検出の
ための判定値ＱAIa として設定する。このようにして、
排気マニホルド２３での背圧から定まる二次空気供給量
が求められる。
【００４８】続いて、ＣＰＵ４８はステップ１０７へ移
行し、前記ステップ１０５での実際の二次空気供給量Ｑ
AIと、前記ステップ１０６での判定値ＱAIa との差の絶
対値を偏差ΔＱとして求め、ステップ１０８でその偏差
ΔＱが所定値βよりも大きいか否かを判定する。
行し、前記ステップ１０５での実際の二次空気供給量Ｑ
AIと、前記ステップ１０６での判定値ＱAIa との差の絶
対値を偏差ΔＱとして求め、ステップ１０８でその偏差
ΔＱが所定値βよりも大きいか否かを判定する。
【００４９】そして、偏差ΔＱが所定値β以下である
（ΔＱ≦β）と、ＣＰＵ４８は二次空気供給機構２５が
正常に作動していると判断し、ステップ１０９で正常判
定する。また、前記偏差ΔＱが所定値βよりも大きい
（ΔＱ＞β）と、ＣＰＵ４８は二次空気供給機構２５が
異常であると判断し、ステップ１１０で異常判定する。
前記ステップ１０９，１１０の処理を実行すると、ＣＰ
Ｕ４８はこのルーチンを終了する。
（ΔＱ≦β）と、ＣＰＵ４８は二次空気供給機構２５が
正常に作動していると判断し、ステップ１０９で正常判
定する。また、前記偏差ΔＱが所定値βよりも大きい
（ΔＱ＞β）と、ＣＰＵ４８は二次空気供給機構２５が
異常であると判断し、ステップ１１０で異常判定する。
前記ステップ１０９，１１０の処理を実行すると、ＣＰ
Ｕ４８はこのルーチンを終了する。
【００５０】なお、前記ステップ１０１でエアポンプ２
７が作動していない場合、及び前記ステップ１０２で酸
素センサ４６からの出力電圧が反転していない場合、Ｃ
ＰＵ４８はステップ１０３〜１１０の処理を行うことな
く、このルーチンを終了する。
７が作動していない場合、及び前記ステップ１０２で酸
素センサ４６からの出力電圧が反転していない場合、Ｃ
ＰＵ４８はステップ１０３〜１１０の処理を行うことな
く、このルーチンを終了する。
【００５１】このように、本実施例では、酸素センサ４
６による出力信号が急変（反転）したときの吸入空気量
ＱAFM と噴射補正係数ｆとに基づき、二次空気供給機構
２５から排気通路１０へ供給される実際の二次空気供給
量ＱAIを算出する（ステップ１０２〜１０５）。また、
二次空気供給機構２５が正常に作動したときに、排気通
路１０での背圧に抗して二次空気供給機構２５から供給
される二次空気供給量ＱAIを、吸入空気量ＱAFM とエン
ジン回転数ＮＥとを用いて求め、この際の二次空気供給
量を異常検出のための判定値ＱAIa として設定する（ス
テップ１０６）。そして、実際の二次空気供給量ＱAIと
判定値ＱAIa との偏差ΔＱを求め（ステップ１０７）、
その偏差ΔＱが所定値βよりも大きいとき、二次空気供
給機構２５が異常であると判定するようにした（ステッ
プ１０８，１１０）。
６による出力信号が急変（反転）したときの吸入空気量
ＱAFM と噴射補正係数ｆとに基づき、二次空気供給機構
２５から排気通路１０へ供給される実際の二次空気供給
量ＱAIを算出する（ステップ１０２〜１０５）。また、
二次空気供給機構２５が正常に作動したときに、排気通
路１０での背圧に抗して二次空気供給機構２５から供給
される二次空気供給量ＱAIを、吸入空気量ＱAFM とエン
ジン回転数ＮＥとを用いて求め、この際の二次空気供給
量を異常検出のための判定値ＱAIa として設定する（ス
テップ１０６）。そして、実際の二次空気供給量ＱAIと
判定値ＱAIa との偏差ΔＱを求め（ステップ１０７）、
その偏差ΔＱが所定値βよりも大きいとき、二次空気供
給機構２５が異常であると判定するようにした（ステッ
プ１０８，１１０）。
【００５２】このため、燃料増量中、空燃比が一定期間
にわたりリーンのとき、二次空気供給機構２５が異常で
あると判定するようにした従来技術とは異なり、本実施
例では、実際の二次空気供給量ＱAIと判定値ＱAIa との
偏差ΔＱの大きさから、二次空気供給機構２５の異常の
程度を把握することができる。
にわたりリーンのとき、二次空気供給機構２５が異常で
あると判定するようにした従来技術とは異なり、本実施
例では、実際の二次空気供給量ＱAIと判定値ＱAIa との
偏差ΔＱの大きさから、二次空気供給機構２５の異常の
程度を把握することができる。
【００５３】なお、二次空気供給機構２５の異常の程度
を把握するためには、前記実施例での酸素センサ４６に
かえて、排出ガス中の酸素濃度から空燃比をリニアに検
出するタイプのリニア酸素濃度センサを用いることも考
えられる。しかし、この場合には、空燃比のフィードバ
ック制御の実行に際し、既存の酸素センサや制御プログ
ラムを変更しなければならない。これに対し、本実施例
では既設の設備を変更することなく、酸素センサ４６で
異常を確実に検出するとともに異常の程度を把握するこ
とができる。
を把握するためには、前記実施例での酸素センサ４６に
かえて、排出ガス中の酸素濃度から空燃比をリニアに検
出するタイプのリニア酸素濃度センサを用いることも考
えられる。しかし、この場合には、空燃比のフィードバ
ック制御の実行に際し、既存の酸素センサや制御プログ
ラムを変更しなければならない。これに対し、本実施例
では既設の設備を変更することなく、酸素センサ４６で
異常を確実に検出するとともに異常の程度を把握するこ
とができる。
【００５４】前記のように二次空気供給機構２５の異常
の程度を把握すると、異常箇所の推定をすることが可能
となる。例えば、二次空気供給量ＱAIと判定値ＱAIa と
の偏差ΔＱが「微小」の場合には、エアポンプ２７自
体、エアポンプ２７の制御系、ＡＳＶ２９自体、ＡＳＶ
２９の制御系での異常発生が推定される。また、前記偏
差ΔＱが「小」の場合には、二次空気供給通路２８での
詰まりが推定される。前記偏差ΔＱが「大」の場合に
は、排気通路１０での洩れが推定される。このように異
常箇所が推定されると、同箇所の修理が容易になる。
の程度を把握すると、異常箇所の推定をすることが可能
となる。例えば、二次空気供給量ＱAIと判定値ＱAIa と
の偏差ΔＱが「微小」の場合には、エアポンプ２７自
体、エアポンプ２７の制御系、ＡＳＶ２９自体、ＡＳＶ
２９の制御系での異常発生が推定される。また、前記偏
差ΔＱが「小」の場合には、二次空気供給通路２８での
詰まりが推定される。前記偏差ΔＱが「大」の場合に
は、排気通路１０での洩れが推定される。このように異
常箇所が推定されると、同箇所の修理が容易になる。
【００５５】さらに、二次空気供給機構２５の異常検出
を行う方法としては、本実施例以外にも、例えば二次空
気供給機構２５を一時中断したり、空燃比のフィードバ
ック制御を一時中断するとともに二次空気供給機構２５
を作動させて二次空気を強制的に供給したりすることが
考えられる。しかし、これらの方法では排出ガス特性が
悪化するおそれがある。これに対し、本実施例では、二
次空気供給機構２５が作動している際に異常検出を行っ
ているので、前記のような排出ガス特性の悪化を防止で
きる。
を行う方法としては、本実施例以外にも、例えば二次空
気供給機構２５を一時中断したり、空燃比のフィードバ
ック制御を一時中断するとともに二次空気供給機構２５
を作動させて二次空気を強制的に供給したりすることが
考えられる。しかし、これらの方法では排出ガス特性が
悪化するおそれがある。これに対し、本実施例では、二
次空気供給機構２５が作動している際に異常検出を行っ
ているので、前記のような排出ガス特性の悪化を防止で
きる。
【００５６】なお、本発明は前記実施例の構成に限定さ
れるものではなく、例えば以下のように発明の趣旨から
逸脱しない範囲で任意に変更してもよい。 （１）前記実施例では、本発明をエアポンプ２７を用い
て二次空気を供給する、いわゆるエアインジェクション
（ＡＩ）タイプの二次空気供給機構２５に適用した。こ
れにかえて、排気通路１０の脈動を利用して吸気通路９
から空気を直接吸引する、いわゆるエアサクション（Ａ
Ｓ）タイプの二次空気供給機構に適用してもよい。
れるものではなく、例えば以下のように発明の趣旨から
逸脱しない範囲で任意に変更してもよい。 （１）前記実施例では、本発明をエアポンプ２７を用い
て二次空気を供給する、いわゆるエアインジェクション
（ＡＩ）タイプの二次空気供給機構２５に適用した。こ
れにかえて、排気通路１０の脈動を利用して吸気通路９
から空気を直接吸引する、いわゆるエアサクション（Ａ
Ｓ）タイプの二次空気供給機構に適用してもよい。
【００５７】（２）前記実施例では本発明をＶ型エンジ
ン１に適用したが、直列エンジンに適用してもよい。
ン１に適用したが、直列エンジンに適用してもよい。
【００５８】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、空
燃比センサの出力信号が急変したときの実際の二次空気
供給量を算出するとともに、二次空気供給機構が正常に
作動したときに、排気通路での背圧に抗して二次空気供
給機構から供給される二次空気供給量を求め、この二次
空気供給量を異常検出のための判定値として設定し、実
際の二次空気供給量と判定値との偏差を求め、この偏差
が所定値よりも大きいとき、二次空気供給機構が異常で
あると判定するようにしたので、二次空気供給機構の異
常の程度を把握でき、ひいては異常箇所を推定すること
が可能になるという優れた効果を奏する。
燃比センサの出力信号が急変したときの実際の二次空気
供給量を算出するとともに、二次空気供給機構が正常に
作動したときに、排気通路での背圧に抗して二次空気供
給機構から供給される二次空気供給量を求め、この二次
空気供給量を異常検出のための判定値として設定し、実
際の二次空気供給量と判定値との偏差を求め、この偏差
が所定値よりも大きいとき、二次空気供給機構が異常で
あると判定するようにしたので、二次空気供給機構の異
常の程度を把握でき、ひいては異常箇所を推定すること
が可能になるという優れた効果を奏する。
【図１】本発明の概念構成図である。
【図２】本発明を具体化した一実施例における二次空気
供給機構の異常検出装置を示す概略構成図である。
供給機構の異常検出装置を示す概略構成図である。
【図３】一実施例において、ＣＰＵによって実行される
異常検出ルーチンを説明するフローチャートである。
異常検出ルーチンを説明するフローチャートである。
【図４】一実施例において、エンジン回転数と吸入空気
量とに対応した二次空気供給量の判定値が予め定められ
たマップを示す特性図である。
量とに対応した二次空気供給量の判定値が予め定められ
たマップを示す特性図である。
１…内燃機関としてのＶ型エンジン、９…吸気通路、１
０…排気通路、２５…二次空気供給機構、４１…運転状
態検出手段の一部を構成する水温センサ、４２…運転状
態検出手段の一部を構成する回転数センサ、４３…吸入
空気量検出手段としてのエアフロメータ、４４…運転状
態検出手段の一部を構成する吸気温センサ、４５…運転
状態検出手段の一部を構成するスロットルセンサ、４６
…空燃比センサとしての酸素センサ、４８…二次空気供
給量算出手段、判定値設定手段、及び判定手段としての
ＣＰＵ、ＮＥ…エンジン回転数、ＱAFM …吸入空気量、
Ａ／Ｆ…空燃比、ＱAI…二次空気供給量、ＱAIa …判定
値、β…所定値
０…排気通路、２５…二次空気供給機構、４１…運転状
態検出手段の一部を構成する水温センサ、４２…運転状
態検出手段の一部を構成する回転数センサ、４３…吸入
空気量検出手段としてのエアフロメータ、４４…運転状
態検出手段の一部を構成する吸気温センサ、４５…運転
状態検出手段の一部を構成するスロットルセンサ、４６
…空燃比センサとしての酸素センサ、４８…二次空気供
給量算出手段、判定値設定手段、及び判定手段としての
ＣＰＵ、ＮＥ…エンジン回転数、ＱAFM …吸入空気量、
Ａ／Ｆ…空燃比、ＱAI…二次空気供給量、ＱAIa …判定
値、β…所定値
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関の運転にともない排気通路で発
生する背圧に抗して、同排気通路へ二次空気を供給する
ための二次空気供給機構と、 吸気通路を介して前記内燃機関へ吸入される空気の量を
検出する吸入空気量検出手段と、 前記内燃機関の回転数を含む内燃機関の運転状態を検出
する運転状態検出手段と、 前記内燃機関への混合気の空燃比を検出するべく、前記
排気通路の二次空気供給機構よりも下流側に設けられ、
理論空燃比近傍で急変する信号を出力する空燃比センサ
と、 前記空燃比センサによる出力信号が急変したときの前記
吸入空気量検出手段による吸入空気量と前記運転状態検
出手段による機関運転状態とに基づき、二次空気供給機
構から排気通路へ供給される実際の二次空気供給量を算
出する二次空気供給量算出手段と、 前記二次空気供給機構が正常に作動したときに、排気通
路での背圧に抗して二次空気供給機構から供給される二
次空気供給量を、前記吸入空気量検出手段による吸入空
気量と前記運転状態検出手段による機関回転数とを用い
て求め、この二次空気供給量を異常検出のための判定値
として設定する判定値設定手段と、 前記二次空気供給量算出手段による実際の二次空気供給
量と、前記判定値設定手段による二次空気供給量の判定
値との偏差を求め、この偏差が所定値よりも大きいと
き、二次空気供給機構が異常であると判定する異常判定
手段とを備えたことを特徴とする二次空気供給機構の異
常検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4304197A JPH06146867A (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 二次空気供給機構の異常検出装置 |
| US08/146,551 US5381658A (en) | 1992-11-13 | 1993-11-02 | Diagnostic apparatus for use in an exhaust system of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4304197A JPH06146867A (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 二次空気供給機構の異常検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06146867A true JPH06146867A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=17930191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4304197A Pending JPH06146867A (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 二次空気供給機構の異常検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5381658A (ja) |
| JP (1) | JPH06146867A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6131447A (en) * | 1997-08-14 | 2000-10-17 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Process and arrangement for checking the operability of a secondary air pump in an internal-combustion engine |
| JP2006307744A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Denso Corp | ２次エア供給システムの診断装置 |
| JP2008064110A (ja) * | 2007-11-09 | 2008-03-21 | Honda Motor Co Ltd | 排気二次エア供給装置の故障検知装置 |
| US7536852B2 (en) | 2005-07-25 | 2009-05-26 | Nissan Motor Co., Ltd. | Combustion air-fuel ratio control system for an internal combustion engine |
| US7770382B2 (en) | 2005-08-22 | 2010-08-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Secondary air supply system and abnormality detection method for secondary air supply system |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07167747A (ja) * | 1993-12-14 | 1995-07-04 | Hitachi Ltd | 内燃機関の二次空気供給システムの故障診断装置 |
| DE4343639A1 (de) * | 1993-12-21 | 1995-06-22 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Überwachung eines Sekundärluftsytems in Verbindung mit dem Abgassystem eines Kraftfahrzeugs |
| JP2880081B2 (ja) * | 1994-08-23 | 1999-04-05 | 本田技研工業株式会社 | エンジンの２次エアーポンプ制御装置 |
| JPH08246856A (ja) * | 1995-03-07 | 1996-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の２次空気供給装置 |
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| US8036788B2 (en) * | 1995-06-07 | 2011-10-11 | Automotive Technologies International, Inc. | Vehicle diagnostic or prognostic message transmission systems and methods |
| JPH0921313A (ja) * | 1995-07-04 | 1997-01-21 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の排気２次エア供給系の異常検出装置 |
| JP3602615B2 (ja) * | 1995-07-04 | 2004-12-15 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の排気２次エア供給系の異常検出装置 |
| DE19539938C2 (de) * | 1995-10-26 | 1997-12-11 | Siemens Ag | Verfahren zur Überprüfung einer Sekundärluftpumpe |
| US5921077A (en) * | 1995-10-26 | 1999-07-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Method of monitoring a secondary air pump |
| DE19713180C1 (de) * | 1997-03-27 | 1998-09-24 | Siemens Ag | Verfahren zur Überwachung des Sekundärluftmassenstroms einer Abgasreinigungsanlage |
| US5848528A (en) * | 1997-08-13 | 1998-12-15 | Siemens Automotive Corporation | Optimization of closed-loop and post O2 fuel control by measuring catalyst oxygen storage capacity |
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| DE10360481A1 (de) * | 2002-12-24 | 2004-09-02 | Denso Corp., Kariya | Sekundärluftzufuhr-Anormalitätserfassungssystem |
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| US7448202B2 (en) * | 2005-04-04 | 2008-11-11 | Denso Corporation | Diagnosis apparatus for secondary air supply apparatus |
| DE602005006131T2 (de) * | 2005-09-27 | 2009-05-20 | Ford Global Technologies, LLC, Dearborn | Anordnung in einem Sekundärluftsystem für eine Brennkraftmaschine |
| KR101393532B1 (ko) * | 2012-07-20 | 2014-05-09 | 기아자동차 주식회사 | 2차 공기 분사 장치를 위한 고장 진단 장치 및 방법 |
| JP6053064B2 (ja) * | 2015-03-27 | 2016-12-27 | 本田技研工業株式会社 | 鞍乗り型車両の二次エアー供給構造 |
| DE102021002188A1 (de) * | 2021-04-26 | 2022-10-27 | Mercedes-Benz Group AG | Verfahren zum Heizen eines Katalysators |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5431819A (en) * | 1977-08-17 | 1979-03-08 | Toyota Motor Corp | Secondary air supply control equipment of internal combustion engine |
| JP2576487B2 (ja) * | 1987-02-27 | 1997-01-29 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の供給燃料制御装置 |
| JPS6453046A (en) * | 1987-08-18 | 1989-03-01 | Mitsubishi Motors Corp | Secondary air quantity controller for internal combustion engine |
| JP2518696B2 (ja) * | 1989-07-26 | 1996-07-24 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化システムの診断装置 |
| US5119631A (en) * | 1990-04-18 | 1992-06-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus and method for detecting abnormalities in a secondary air supplier |
| JP2724387B2 (ja) * | 1990-08-28 | 1998-03-09 | 本田技研工業株式会社 | 内燃エンジンの排気二次空気供給装置の故障検知方法 |
| US5113651A (en) * | 1991-04-01 | 1992-05-19 | General Motors Corporation | Air injection system diagnostic |
| JPH04308312A (ja) * | 1991-04-05 | 1992-10-30 | Toyota Motor Corp | 二次空気供給装置の異常検出装置 |
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-
1992
- 1992-11-13 JP JP4304197A patent/JPH06146867A/ja active Pending
-
1993
- 1993-11-02 US US08/146,551 patent/US5381658A/en not_active Expired - Fee Related
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| JP4637891B2 (ja) * | 2007-11-09 | 2011-02-23 | 本田技研工業株式会社 | 排気二次エア供給装置の故障検知装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5381658A (en) | 1995-01-17 |
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