JPH09125945A - エンジンの二次空気供給系の故障診断装置 - Google Patents

エンジンの二次空気供給系の故障診断装置

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JPH09125945A
JPH09125945A JP7288882A JP28888295A JPH09125945A JP H09125945 A JPH09125945 A JP H09125945A JP 7288882 A JP7288882 A JP 7288882A JP 28888295 A JP28888295 A JP 28888295A JP H09125945 A JPH09125945 A JP H09125945A
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secondary air
pressure
atmospheric pressure
air passage
air supply
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Tetsukazu Inoue
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大気圧の影響を受けることなく、二次空気供
給系の異常を的確に検出する。 【解決手段】 二次空気通路内の圧力脈動の最大値MA
Xと最小値MINとの差DLTPONを算出すると、最
新の大気圧データPAに基づいて診断実行時の大気圧に
おける判定値ASVNGONを設定し、この判定値AS
VNGONと差DLTPONとを比較する、そして、D
LTPON>ASVNGONの場合、二次空気供給系は
正常であると判定し、DLTPON≦ASVNGONの
場合には、二次空気供給系に漏れ等が生じて圧力脈動が
正常時よりも小さくなっており、異常発生と判定する。
これにより、気筒間の空燃比がばらついている場合、失
火が発生した場合、あるいは、低負荷領域等の二次空気
流量が少ない運転領域に対し、大気圧の影響を排除して
高地低地を問わず常に正確な判定を可能とし、信頼性を
向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気系に二次空気
を供給するエンジンの二次空気供給系の故障診断装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、エンジンの排気ガス浄化システム
の一環として三元触媒の上流側に適量の二次空気を供給
し、未燃焼ガスを排気系内で酸化させて三元触媒への流
入空燃比を一定にすることにより三元触媒の浄化率向上
を図るようにしたシステムが知られている。
【0003】このようなシステムでは、二次空気供給系
の故障や異常劣化による排気エミッションの悪化を防止
するため、二次空気供給系の故障を診断する機能が備え
られており、例えば、特開平4−50423号公報に
は、二次空気導入装置の入り口側と出口側との圧力差が
所定値から外れたときに異常と判定する技術が開示され
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、平地に
比較し、高地等の大気圧が低い環境条件下では、二次空
気導入装置の入り口側と出口側との圧力差も小さくなる
ため、平地での判定値あるいは圧力計測値をそのまま使
用すると、誤診断を招く虞がある。
【0005】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、大気圧の影響を受けることなく、二次空気供給系の
異常を的確に検出することのできるエンジンの二次空気
供給系の故障診断装置を提供することを目的としてい
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
排気系に二次空気通路を介して二次空気を供給するエン
ジンの二次空気供給系の故障診断装置において、図1
(a)の基本構成図に示すように、上記二次空気通路内
の圧力を検出する二次空気通路圧力検出手段と、大気圧
を検出する大気圧検出手段と、上記二次空気通路圧力検
出手段で検出した通路内圧力のデータに基づいて、排気
系へ二次空気を供給している状態での上記二次空気通路
内の圧力脈動の最大値と最小値との差を算出する脈動圧
力差算出手段と、上記大気圧検出手段で検出した大気圧
のデータに基づいて、上記二次空気供給系の異常を判定
するための判定値を設定する判定値設定手段と、上記脈
動圧力差算出手段で算出した上記二次空気通路内の圧力
脈動の最大値と最小値との差を上記判定値設定手段で設
定した判定値と比較し、上記差が上記判定値以下のと
き、上記二次空気供給系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。
【0007】請求項2記載の発明は、排気系に二次空気
通路を介して二次空気を供給するエンジンの二次空気供
給系の故障診断装置において、図1(b)の基本構成図
に示すように、上記二次空気通路内の圧力を検出する二
次空気通路圧力検出手段と、大気圧を検出する大気圧検
出手段と、上記二次空気通路圧力検出手段で検出した通
路内圧力のデータに基づいて、排気系への二次空気供給
を停止した状態での上記二次空気通路内の圧力脈動の最
大値と最小値との差を算出する脈動圧力差算出手段と、
上記大気圧検出手段で検出した大気圧のデータに基づい
て、上記二次空気供給系の異常を判定するための判定値
を設定する判定値設定手段と、上記脈動圧力差算出手段
で算出した上記二次空気通路内の圧力脈動の最大値と最
小値との差を上記判定値設定手段で設定した判定値と比
較し、上記差が上記判定値よりも大きいとき、上記二次
空気供給系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。
【0008】請求項3記載の発明は、排気系に二次空気
通路を介して二次空気を供給するエンジンの二次空気供
給系の故障診断装置において、図2(a)の基本構成図
に示すように、上記二次空気通路内の圧力を検出する二
次空気通路圧力検出手段と、大気圧を検出する大気圧検
出手段と、上記二次空気通路圧力検出手段で検出した通
路内圧力のデータと上記大気圧検出手段で検出した大気
圧のデータとに基づいて、排気系へ二次空気を供給して
いる状態での上記二次空気通路内の圧力脈動の最大値と
最小値との差を、異常判定のための基準大気圧下での値
に換算して算出する脈動圧力差算出手段と、上記脈動圧
力差算出手段で算出した上記二次空気通路内の圧力脈動
の最大値と最小値との差を上記基準大気圧下で予め設定
した判定値と比較し、上記差が上記判定値以下のとき、
上記二次空気供給系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。
【0009】請求項4記載の発明は、排気系に二次空気
通路を介して二次空気を供給するエンジンの二次空気供
給系の故障診断装置において、図2(b)の基本構成図
に示すように、上記二次空気通路内の圧力を検出する二
次空気通路圧力検出手段と、大気圧を検出する大気圧検
出手段と、上記二次空気通路圧力検出手段で検出した通
路内圧力のデータと上記大気圧検出手段で検出した大気
圧のデータとに基づいて、排気系への二次空気供給を停
止した状態での上記二次空気通路内の圧力脈動の最大値
と最小値との差を、異常判定のための基準大気圧下での
値に換算して算出する脈動圧力差算出手段と、上記脈動
圧力差算出手段で算出した上記二次空気通路内の圧力脈
動の最大値と最小値との差を上記基準大気圧下で予め設
定した判定値と比較し、上記差が上記判定値よりも大き
いとき、上記二次空気供給系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。
【0010】すなわち、請求項1記載の発明では、排気
系へ二次空気を供給している状態で二次空気通路内の圧
力を検出し、圧力脈動の最大値と最小値との差を算出す
る。そして、算出した差を大気圧のデータに基づいて設
定した判定値と比較し、この判定値以下のとき二次空気
供給系が異常であると判定する。
【0011】請求項2記載の発明では、排気系への二次
空気供給を停止した状態で、二次空気通路内の圧力を検
出し、圧力脈動の最大値と最小値との差を算出する。そ
して、算出した差を大気圧のデータに基づいて設定した
判定値と比較し、この判定値よりも大きいとき二次空気
供給系が異常であると判定する。
【0012】請求項3記載の発明では、排気系へ二次空
気を供給している状態での二次空気通路内の圧力を検出
するとともに、大気圧を検出し、圧力脈動の最大値と最
小値との差を、異常判定のための基準大気圧下での値に
換算して算出する。そして、算出した差を基準大気圧下
で予め設定した判定値と比較し、この判定値以下のとき
二次空気供給系が異常であると判定する。
【0013】請求項4記載の発明では、排気系への二次
空気供給を停止した状態での二次空気通路内の圧力を検
出するとともに、大気圧を検出し、圧力脈動の最大値と
最小値との差を、異常判定のための基準大気圧下での値
に換算して算出する。そして、算出した差を基準大気圧
下で予め設定した判定値と比較し、この判定値よりも大
きいとき二次空気供給系が異常であると判定する。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。
【0015】図3〜図10は本発明の実施の第1の形態
に係わり、図3〜図6は故障診断ルーチンのフローチャ
ート、図7は大気圧検出ルーチンのフローチャート、図
8は判定値テーブルの説明図、図9はエンジン制御系の
概略構成図、図10は電子制御系の回路構成図である。
【0016】図9において、符号1はエンジンであり、
図においては水平対向4気筒型エンジンを示す。このエ
ンジン1のシリンダヘッド2に形成された各吸気ポート
2aにインテークマニホルド3が連通され、このインテ
ークマニホルド3にエアチャンバ4を介してスロットル
チャンバ5が連通され、このスロットルチャンバ5上流
側に吸気管6を介してエアクリーナ7が取付けられてい
る。
【0017】また、上記吸気管6の上記エアクリーナ7
の直下流に、例えばホットワイヤ式あるいはホットフィ
ルム式等の吸入空気量センサ8が介装され、さらに、上
記スロットルチャンバ5に設けられたスロットルバルブ
5aに、スロットル開度センサ9aとスロットルバルブ
全閉でONするアイドルスイッチ9bとを内蔵したスロ
ットルセンサ9が連設されている。
【0018】また、上記スロットルバルブ5aの上流側
と下流側とを連通するバイパス通路10に、アイドルス
ピードコントロール(ISC)バルブ11が介装されて
おり、上記インテークマニホルド3に連通する通路に、
上記インテークマニホルド3内部側と大気側とに選択的
に連通する吸気管圧力/大気圧切換ソレノイドバルブ1
2が介装され、この吸気管圧力/大気圧切換ソレノイド
バルブ12に圧力センサ(絶対圧センサ)13が接続さ
れている。
【0019】上記吸気管圧力/大気圧切換ソレノイドバ
ルブ12は、上記インテークマニホルド3に連通するポ
ートと大気ポートとを有する電磁3方弁からなり、本形
態においては、OFFの状態で大気ポートを閉塞して上
記インテークマニホルド3に連通するポートを解放し、
上記圧力センサ13による吸入管圧力の計測を可能とす
る。また、後述する電子制御装置40(ECU;図10
参照)によってONされると、上記インテークマニホル
ド3に連通するポートを閉塞して大気ポートを解放し、
上記圧力センサ13による大気圧の計測を可能とし、圧
力センサ13を大気圧検出手段として使用する。
【0020】さらに、上記インテークマニホルド3の各
気筒の各吸気ポート2a直上流側に、インジェクタ14
が臨まされ、上記シリンダヘッド2には、先端を燃焼室
に露呈する点火プラグ15aが上記シリンダヘッド2の
各気筒毎に取付けられている。この点火プラグ15aに
連設される点火コイル15bには、イグナイタ16が接
続されている。
【0021】上記インジェクタ14は、燃料供給路17
を介して燃料タンク18に連通されており、この燃料タ
ンク18内にはインタンク式の燃料ポンプ19が設けら
れている。この燃料ポンプ19からの燃料は、上記燃料
供給路17に介装された燃料フィルタ20を経て上記イ
ンジェクタ14及びプレッシャレギュレータ21に圧送
され、このプレッシャレギュレータ21から上記燃料タ
ンク18にリターンされて上記インジェクタ14への燃
料圧力が所定の圧力に調圧される。
【0022】また、上記エンジン1のシリンダブロック
1aにノックセンサ22が取付けられるとともに、この
シリンダブロック1aの左右バンクを連通する冷却水通
路23に冷却水温センサ24が臨まされている。さら
に、上記シリンダヘッド2の排気ポート2bに連通する
エグゾーストマニホルド25の集合部にフロントO2セ
ンサ(FO2センサ)26aが臨まされ、このFO2セン
サ26aの下流側にフロント触媒コンバータ27aが介
装されている。このフロント触媒コンバータ27aの直
下流にはリア触媒コンバータ27bが介装され、このリ
ア触媒コンバータ27bの下流側に、リアO2センサ
(RO2センサ)26bが臨まされている。
【0023】上記エグゾーストマニホルド25には、二
次空気を供給する二次空気通路32が開口されており、
この二次空気通路32に、ダイアフラムアクチュエータ
からなる二次空気切換弁(Air Suction Valve;AS
V)33が介装されている。このASV33は、ダイア
フラムバルブ下流側にリードバルブを備えた構成となっ
ており、ダイアフラムバルブ上流側が上記エアクリーナ
7の消音室内に二次空気通路34を介して連通され、リ
ードバルブ下流側が上記二次空気通路32を介して上記
エグゾーストマニホルド25内に連通されている。
【0024】さらに、上記ASV33には、ダイアフラ
ムバルブを閉方向に付勢するスプリングが内蔵されるダ
イアフラム室がダイアフラムによって仕切られて形成さ
れており、このダイアフラム室に通路35を介してAS
V作動切換ソレノイドバルブ36が接続され、さらに、
このASV作動切換ソレノイドバルブ36が通路37を
介して上記インテークマニホルド3に接続されている。
【0025】上記ASV作動切換ソレノイドバルブ36
は、前述の吸気管圧力/大気圧切換ソレノイドバルブ1
2と同様、上記インテークマニホルド3に連通するポー
トと大気ポートとを有する電磁3方弁であり、本形態に
おいては、OFFの状態で上記インテークマニホルド3
に連通するポートを閉塞して大気ポートを解放し、後述
するECU40によってONされると、大気ポートを閉
塞して上記インテークマニホルド3に連通するポートを
解放するようになっている。
【0026】すなわち、上記ASV作動切換ソレノイド
バルブ36がONされると、上記ASV33のダイアフ
ラム室に上記インテークマニホルド3の負圧が導入さ
れ、スプリングの付勢力に抗してダイアフラムバルブが
開弁する。そして、上記エグゾーストマニホルド25内
の負圧によりリードバルブが開弁し、上記エアクリーナ
7を経て大気(二次空気)が上記エグゾーストマニホル
ド25内に導入される。一方、上記ASV作動切換ソレ
ノイドバルブ36がOFFのときには、上記ASV33
のダイアフラム室が大気に解放されてスプリングの付勢
力によりダイアフラムバルブが閉弁し、二次空気の供給
が停止される。
【0027】上記ASV33による二次空気の供給及び
供給停止の際には、上記二次空気通路34内の圧力が上
記二次空気通路34に連通する圧力センサ38によって
検出されるようになっており、後述するように、二次空
気供給ON,OFF時に生じる圧力脈動の最大値と最小
値との差に基づいて二次空気供給系の故障診断が行われ
る。尚、上記圧力センサ38は、排気側の二次空気通路
32の圧力を検出するように構成しても良い。
【0028】一方、上記シリンダブロック1aに支承さ
れたクランクシャフト1bに、クランクロータ28が軸
着され、このクランクロータ28の外周に、所定のクラ
ンク角に対応する突起(あるいはスリット)を検出する
磁気センサ(電磁ピックアップ等)あるいは光センサ等
からなるクランク角センサ29が対設されている。さら
に、上記シリンダヘッド2のカムシャフト1cにカムロ
ータ30が連設され、このカムロータ30に、同じく磁
気センサあるいは光センサ等からなる気筒判別用のカム
角センサ31が対設されている。
【0029】次に、図10に基づき、電子制御装置(E
CU)40について説明する。ECU40は、CPU4
1、ROM42、RAM43、バックアップRAM4
4、及び、I/Oインターフェース45がバスライン4
6を介して互いに接続されたマイクロコンピュータを中
心として構成され、その他、安定化電圧を各部に供給す
る定電圧回路47、上記I/Oインターフェース45の
出力ポートからの信号によりアクチュエータ類を駆動す
る駆動回路48、センサ類からのアナログ信号をデジタ
ル信号に変換するA/D変換器49等の周辺回路が組み
込まれている。
【0030】上記定電圧回路47は、ECUリレー50
のリレー接点を介してバッテリ51に接続され、このバ
ッテリ51に、上記ECUリレー50のリレーコイルが
イグニッションスイッチ52を介して接続されている。
また、上記定電圧回路47は、直接、上記バッテリ51
に接続されており、上記イグニッションスイッチ52が
ONされてECUリレー50のリレー接点が閉となった
とき、上記定電圧回路47から各部へ電源が供給される
一方、上記イグニッションスイッチ52のON,OFF
に拘らず、常時、上記バックアップRAM44にバック
アップ用の電源が供給される。
【0031】また、上記I/Oインターフェース45の
入力ポートには、アイドルスイッチ9b、ノックセンサ
22、クランク角センサ29、カム角センサ31、及
び、車速センサ39が接続されるとともに、吸入空気量
センサ8、スロットル開度センサ9a、圧力センサ1
3,38、冷却水温センサ24、FO2センサ26a、
及び、RO2センサ26bが上記A/D変換器49を介
して接続され、さらに、上記A/D変換器49に上記バ
ッテリ51からの電圧VBが入力されてモニタされる。
【0032】一方、上記I/Oインターフェース45の
出力ポートには、イグナイタ16が接続されるととも
に、上記駆動回路48を介して、ISCバルブ11、吸
気管圧力/大気圧切換ソレノイドバルブ12、インジェ
クタ14、ASV作動切換ソレノイドバルブ36、及
び、図示しないインストルメントパネルに配設され、各
種警報を集中して表示するMILランプ53が接続され
ている。
【0033】上記ROM42には、エンジン制御プログ
ラムや各種の故障診断プログラム、マップ類等の固定デ
ータが記憶されており、また、上記RAM43には、上
記各センサ類、スイッチ類の出力信号を処理した後のデ
ータ、及び上記CPU41で演算処理したデータが格納
される。また、上記バックアップRAM44には、各種
学習マップ等がストアされ、上記イグニッションスイッ
チ52のOFFのときにもデータが保持されるようにな
っている。
【0034】上記CPU41では上記ROM42に記憶
されている制御プログラムに従って、燃料噴射量、点火
時期、ISCバルブ11の駆動信号のデューティ比等を
演算し、空燃比フィードバック制御、点火時期制御、I
SC制御等の各種エンジン制御を行うともに、所定の運
転領域でASV作動切換ソレノイドバルブ36をONし
てASV33を開弁させ、エグゾーストマニホルド25
内に二次空気を供給することで、エグゾーストマニホル
ド25内での排気ガスの酸化反応を促進し、フロント触
媒コンバータ27a、リア触媒コンバータ27bにおけ
る浄化効率の向上を図るようになっている。
【0035】さらに、上記ECU40(上記CPU41
を中心とするマイクロコンピュータ)は、ASV33や
ASV作動切換ソレノイドバルブ36等からなる二次空
気供給系、各センサ類、各アクチュエータ類等の故障診
断を行う故障診断機能(いわゆる自己診断機能)を有し
ており、この故障診断機能によって検出されたトラブル
データが、上記バックアップRAM44にストアされ
る。
【0036】尚、上記トラブルデータは、ECU40に
シリアルモニタ60をコネクタ54を介して接続するこ
とで外部に読み出すことができる。このシリアルモニタ
60は、本出願人が先に提出した特開平2−73131
号公報に詳述されている。
【0037】上記ECU40による二次空気供給系の故
障診断は、二次空気通路圧力検出手段としての圧力セン
サ38で検出した二次空気通路34内の圧力データに基
づいて二次空気通路34内の圧力脈動の最大値と最小値
との差を算出する脈動圧力差算出手段、大気圧検出手段
としての圧力センサ13で検出した大気圧のデータに基
づいて、上記二次空気供給系の異常を判定するための判
定値を設定する判定値設定手段、及び、二次空気通路3
4内の圧力脈動の最大値と最小値との差を上記判定値設
定手段で設定した判定値と比較して異常を判定する異常
判定手段の各機能によって実施され、異常発生時には、
警告手段としてのMILランプ53が点灯(あるいは点
滅)させられ、運転者に警告が発せられる。
【0038】以下、上記ECU40による二次空気供給
系の故障診断に係わる処理について、図3〜図7のフロ
ーチャートに従って説明する。
【0039】図7は、所定時間毎に割込み実行される大
気圧検出ルーチンを示し、このルーチンでは、まず、ス
テップS51で、大気圧計測モードか吸気管圧力計測モー
ドかを判別する。尚、各計測モードは、例えば、各計測
モード終了時にセットあるいはクリアされるフラグを参
照することで設定時間毎に切り換えられ、設定時間毎に
吸気管圧力/大気圧切換ソレノイドバルブ12がON,
OFFされて圧力センサ13により吸気管圧力と大気圧
とが交互に計測されるが、吸気管圧力検出処理は大気圧
検出処理と同様であり、二次空気供給系の故障診断には
直接関与しないため、その説明を省略する。
【0040】そして、上記ステップS51において大気圧
計測モードでないときにはルーチンを向け、大気圧計測
モードのとき、上記ステップS51からステップS52へ進
み、吸気管圧力/大気圧切換ソレノイドバルブ12をO
Nして大気ポートを解放し、大気側と圧力センサ13と
を連通させると、ステップS53,S54で、吸気管圧力/大
気圧切換ソレノイドバルブ12をONした後の安定化待
ちを行う。
【0041】すなわち、ステップS53でカウント値Cを
カウントアップし(C←C+1)、ステップS54で、カ
ウント値Cが設定値CS1以上となったか否かを調べ、
C<CS1のときにはルーチンを抜け、C≧CS1で、
吸気管圧力/大気圧切換ソレノイドバルブ12をONし
て大気ポートを解放した後、圧力計測を行う上で十分時
間が経過して安定化しているとみなせるときには、ステ
ップS55へ進む。
【0042】ステップS55では圧力センサ13からのア
ナログ信号を入力してA/D変換し、ステップS56でA
/D変換値に対する演算処理を行って大気圧データPA
を求めると、ステップS57で平均化処理のため、大気圧
データPAを積算して積算値SUM(初期値は0)を求
める(SUM←SUM+PA)。
【0043】続くステップS58では、積算回数をカウン
トするためのカウント値iをカウントアップし、ステッ
プS59で、カウント値iが設定回数nに達したか否かを
調べる。そして、i<nのときには、ルーチンを抜け、
i≧nのとき、上記ステップS59からステップS60へ進ん
で、積算値SUMを積算回数nで除算して平均値を求
め、この平均値を大気圧データPAとして(PA←SU
M/n)バックアップRAM44の所定アドレスにスト
アする。
【0044】その後、ステップS61以降へ進み、ステッ
プS61,S62,S63の各ステップで、カウント値C,i、積
算値SUMをそれぞれクリアし(C←0、i←0、SU
M←0)、ルーチンを抜ける。尚、バックアップRAM
44にストアする大気圧データPAは、加重平均処理に
よっても良い。
【0045】次に、図3〜図6の故障診断ルーチンにつ
いて説明する。この故障診断は、所定時間毎に実行され
る割込みルーチンであり、ルーチンが起動されると、ス
テップS101で、二次空気供給ON時の診断が終了したと
き1にセットされるフラグF1を参照する。そして、F
1=0で二次空気供給ON時の診断が終了していないと
きにはステップS102以降へ進み、F1=1で二次空気供
給ON時の診断が終了しているときには、二次空気供給
OFF時の診断を実行すべくステップS130以降へ進む。
【0046】尚、この故障診断ルーチンにおいて使用さ
れる各フラグ、各カウント値、及び、各変数はシステム
イニシャライズ時に0に初期化されている。従って、ル
ーチン初回、及び、二次空気供給ON時の診断が終了す
るまでは、F1=0でステップS101からステップS102以
降へ進む。
【0047】まず、ステップS102以降の二次空気供給O
N時の診断処理について説明する。ステップS102では、
エンジン運転状態が所定の診断条件を満足しているか否
かを調べる。この診断条件は、例えば、低負荷、高回転
の減速時で燃料カット実行中であること、各センサ類及
びASV作動切換ソレノイドバルブ36が正常であるこ
と等であり、上記ステップS102において診断条件が満足
されないときには、上記ステップS102からステップS160
へ分岐し、診断実行に伴って1にセットされるフラグF
2を参照する。
【0048】その結果、上記ステップS160において、F
2=0のときにはルーチンを抜け、F2=1で診断実行
中に運転状態が変化したときには、診断を一旦中止して
診断前の状態に復帰させるため、ステップS161で、AS
V作動切換ソレノイドバルブ36がONされているか否
かを調べる。そして、ASV作動切換ソレノイドバルブ
36がOFFのときステップS163へジャンプし、ASV
作動切換ソレノイドバルブ36がONのとき、ステップ
S162でASV作動切換ソレノイドバルブ36をOFFし
た後、ステップS163へ進む。
【0049】ステップS163では、フラグF2をクリアす
ると(F2←0)、ステップS164〜S168で後述するカウ
ント値C1,C2、フラグF3、変数(最小値)MI
N、変数(最大値)MAXをクリアし(C1←0、C2
←0、F3←0、MIN←0、MAX←0)、ルーチン
を抜ける。
【0050】一方、上記ステップS102において診断条件
が成立し、上記ステップS102からステップS103へ進む
と、バックアップRAM44のフラグFNGONを参照
して前回までの二次空気供給ON時の診断で異常判定が
なされているか否かを調べる。そして、FNGON=1
であり、前回までの二次空気供給ON時の診断において
異常有りと判定されているときには、上記ステップS103
からステップS123へジャンプしてフラグF1をセットし
(F1←1)、二次空気供給ON時の診断終了として二
次空気供給OFF時の診断に移行させるべくルーチンを
抜ける。
【0051】また、上記ステップS103においてFNGO
N=0であり、診断初回、あるいは、前回までの二次空
気供給ON時の診断において正常と判定されているとき
には、上記ステップS103からステップS104へ進んで診断
実行中であることを示すためフラグF2をセットすると
(F2←1)、ステップS105へ進み、ASV作動切換ソ
レノイドバルブ36をONにして排気系への二次空気供
給を強制的にONにする。
【0052】続くステップS106,S107では、ASV作動
切換ソレノイドバルブ36をOFFからONにした後、
二次空気通路34内の圧力が安定化するまでの待機処理
を行う。すなわち、ステップS106で、ASV作動切換ソ
レノイドバルブ36をOFFからONにした後の経過時
間を計時するため、カウント値C1をカウントアップす
ると(C1←C1+1)、ステップS107でカウント値C
1を設定値TMONと比較し、C1<TMONのときに
は、ルーチンを抜け、C1≧TMONのとき、二次空気
通路34内の圧力が安定化したとしてステップS108へ進
む。
【0053】ステップS108では、設定時間内での二次空
気通路34内の圧力脈動の最小値及び最大値を求めるた
めの初期設定がなされていることを示すフラグF3を参
照する。処理の最初では、初期設定が済んでいない(F
3=0)ため、ステップS108からステップS109へ進み、
圧力センサ38による二次空気供給ON時の現在の圧力
計測値PONによって最小値MINを初期設定する(M
IN←PON)とともに、ステップS110で上記圧力計測
値PONによって最大値MAXを初期設定し(MAX←
PON)、ステップS111で初期設定終了を示すためフラ
グF3を1にセットして(F3←1)ルーチンを抜け
る。
【0054】以上の初期設定が済み、再びルーチンが起
動されてステップS108へ至ると、F3=1のためステッ
プS108からステップS112へ進み、圧力計測値PONと最
小値MINとを比較する。そして、MIN>PONのと
き、上記ステップS112からステップS113へ進んで最小値
MINを圧力計測値PONで設定して(MIN←PO
N)ステップS116へ進み、MIN≦PONのとき、上記
ステップS112からステップS114へ進んで、圧力計測値P
ONと最大値MAXとを比較する。
【0055】上記ステップS114では、MAX≧PONの
ときステップS116へ進み、MAX<PONのときステッ
プS115へ進んで最大値MAXを圧力計測値PONで設定
し(MAX←PON)、ステップS116へ進む。そして、
ステップS116でカウント値C2をカウントアップすると
(C2←C2+1)、ステップS117でカウント値C2を
設定値CTONと比較し、設定時間内での二次空気通路
34内の圧力の最小値及び最大値を求める処理が終了し
たか否かを調べる。
【0056】上記ステップS117において、C2<CTO
Nのときにはルーチンを抜け、C2≧CTONのとき、
ステップS118へ進んで、設定時間内での二次空気通路3
4内の圧力脈動の最大値MAXと最小値MINとの差D
LTPONを算出すると(DLTPON←MAX−MI
N)、ステップS119でバックアップRAM44から最新
の大気圧データPAを読出し、この大気圧データPAに
基づいて本診断実行時の大気圧における判定値(二次空
気供給ON側判定値)ASVNGONを設定し、ステッ
プS120で、この二次空気供給ON側判定値ASVNGO
Nと差DLTPONとを比較することにより、二次空気
供給ON側での異常判定を行う。
【0057】上記二次空気供給ON側判定値ASVNG
ONは、エンジン運転状態が所定の運転状態、例えば、
低負荷、高回転の減速時で燃料カットが実行される運転
領域にあり、二次空気供給ON時の二次空気通路34内
の圧力脈動が最も小さい状態にあるとき、その最大値と
最小値との差を予め実験等によって求めておき、例え
ば、図8に示すように、各大気圧下における値をROM
42のテーブルにストアしておくものである。すなわ
ち、二次空気通路34内の圧力脈動は、低地走行等で気
圧が高くなると相対的に大きくなり、高地走行等で気圧
が低くなると相対的に小さくなるため、圧力センサ13
によって計測した大気圧に応じて判定値を設定する。
【0058】そして、二次空気供給ON状態では、DL
TPON>ASVNGONの場合、最小限の二次空気流
量が確保されて二次空気供給系は正常であると判定する
ことができ、逆に、DLTPON≦ASVNGONの場
合には、ASV33の開弁不良、ASV作動切換ソレノ
イドバルブ36の作動不良、配管漏れ等、二次空気供給
系を構成する部品の経時劣化等により二次空気供給系に
漏れ等が生じて二次空気通路34内の圧力脈動が正常時
よりも小さくなっていると判断することができる。
【0059】従って、上記ステップS119でDLTPON
>ASVNGONのときには、二次空気供給系は正常で
あると判定し、ステップS123で二次空気供給ON時の診
断終了を示すためフラグF1をセットして(F1←1)
前述のステップS164〜S168を経てルーチンを抜ける。一
方、上記ステップS120での比較結果がDLTPON≦A
SVNGONのときには、二次空気供給系に異常発生と
判定し、上記ステップS120からステップS121へ進んで二
次空気供給系の二次空気供給ON時でのトラブル発生を
示すフラグFNGONをセットして(FNGON←1)
バックアップRAM44の所定アドレスにストアする
と、ステップS122でMILランプ53を点灯(あるいは
点滅)させて運転者に異常発生を警告し、前述のステッ
プS123を経てルーチンを抜ける。
【0060】次に、二次空気供給ON時の診断が終了
し、フラグF1が1にセットされてステップS101からス
テップS130以降へ進んだときの処理について説明する。
【0061】ステップS130では、二次空気OFF時の診
断実行に際して、前述の二次空気ON時の診断実行時と
同様、診断条件を満足しているか否かを調べ、診断条件
が満足されないとき、前述のステップS163以降へ分岐
し、診断条件が満足されるとき、ステップS131へ進んで
バックアップRAM44のフラグFNGOFを参照する
ことにより前回までの二次空気供給OFF時の診断で異
常判定がなされているか否かを調べる。そして、FNG
OF=1であり、前回までの二次空気供給OFF時の診
断において異常有りと判定されているときには、二次空
気供給OFF時の診断を中止すべく上記ステップS131か
らステップS150へジャンプしてフラグF1をクリアし
(F1←0)、前述のステップS163〜S168を経てルーチ
ンを抜ける。
【0062】一方、上記ステップS131で、FNGOF=
0であり、二次空気供給OFF時の診断初回、あるい
は、前回までの二次空気供給OFF時の診断において正
常と判定されているときには、上記ステップS131からス
テップS132へ進んでASV作動切換ソレノイドバルブ3
6をOFFにし、排気系への二次空気供給を停止状態と
する。
【0063】次に、ステップS133へ進み、ASV作動切
換ソレノイドバルブ36をOFFした後の経過時間を計
時するため、カウント値C1をカウントアップし(C1
←C1+1)、ステップS134でカウント値C1が設定値
TMOFに達したか否かを調べる。そして、上記ステッ
プS134でC1<TMOFのときには、ルーチンを抜け、
C1≧TMOFとなって設定時間が経過すると、ステッ
プS135へ進んで、二次空気供給OFF状態での二次空気
通路34内の圧力脈動の最小値及び最大値を求めるため
の初期設定がなされていることを示すフラグF3を参照
する。
【0064】そして、F3=0のとき、上記ステップS1
35からステップS136へ分岐し、F3=1のとき、上記ス
テップS135からステップ139へ進む。最小値及び最大値
を求めるための初期設定がなされていない段階では、ス
テップS136,S137で、二次空気供給OFF時の圧力セン
サ38による現在の圧力計測値POFによって最小値M
IN、最大値MAXをそれぞれ初期設定すると(MIN
←POF、MAX←POF)、ステップS138で、初期設
定終了を示すためフラグF3を1にセットし(F3←
1)、ルーチンを抜ける。
【0065】次に、再びルーチンが起動されてステップ
S135へ至り、F3=1でステップS139へ進むと、圧力計
測値POFと最小値MINとを比較する。そして、MI
N>POFのとき、上記ステップS139からステップS140
へ進んで最小値MINを現在の圧力計測値POFで設定
して(MIN←POF)ステップS143へ進み、MIN≦
POFのとき、上記ステップS139からステップS141へ進
んで圧力計測値POFと最大値MAXとを比較する。
【0066】上記ステップS141では、MAX≧POFの
ときステップS143へ進み、MAX<POFのときには、
ステップS142で最大値MAXを現在の圧力計測値POF
で設定し(MAX←POF)、ステップS143へ進む。そ
して、ステップS143でカウント値C2をカウントアップ
すると(C2←C2+1)、ステップS144でカウント値
C2を設定値CTOFと比較し、設定時間内での二次空
気通路34内の圧力の最小値及び最大値を求める処理が
終了したか否かを調べる。
【0067】上記ステップS144において、C2<CTO
Fのときにはルーチンを抜け、C2≧CTOFのとき、
ステップS145へ進んで、二次空気供給OFF状態での二
次空気通路34内の圧力脈動の最大値MAXと最小値M
INとの差DLTPOFを算出すると(DLTPOF←
MAX−MIN)、ステップS146でバックアップRAM
44から最新の大気圧データPAを読出し、この大気圧
データPAに基づいて本診断実行時の大気圧における判
定値(二次空気供給OFF側判定値)ASVNGOFを
設定し、ステップS147で、この二次空気供給OFF側判
定値ASVNGOFと差DLTPOFとを比較すること
により、二空気供給OFF側での異常判定を行う。
【0068】上記二次空気供給OFF側判定値ASVN
GOFは、エンジン運転状態が所定の運転状態、例え
ば、低負荷、高回転の減速時で燃料カットが実行される
運転領域にあり、ASV33の閉弁によって排気系と遮
断されてエンジンの吸入負圧によって生じる二次空気通
路34内の圧力脈動が最も大きい状態で、その最大値と
最小値との差を予め実験等により求めておき、二次空気
供給ON側判定値ASVNGONと同様、各大気圧下に
おける値をROM42のテーブルにストアしておくもの
である。
【0069】尚、上記各判定値ASVNGON,ASV
NGOFを、それぞれ大気圧をパラメータとするテーブ
ルに格納せず、異常判定の際の基準とする大気圧(以
下、基準大気圧と称する;例えば、標準大気圧)下にお
ける値をそれぞれ予め求めてROM42にストアしてお
き、演算により診断実行時の大気圧における値に換算し
ても良い。
【0070】そして、二次空気供給OFF状態では、D
LTPOF≦ASVNGOFの場合、二次空気通路34
が排気系と完全に遮断されて正常であると判定すること
ができ、DLTPOF>ASVNGOFの場合には、A
SV33の閉弁不良、ASV作動切換ソレノイドバルブ
36の作動不良等によって二次空気通路34が完全に排
気系と遮断されておらず、正常時よりも圧力脈動が大き
くなっていると判断することができる。
【0071】従って、上記ステップS147でDLTPOF
≦ASVNGOFのときには、二次空気供給系は正常で
あると判断し、ステップS150へ進んでフラグF1をクリ
アすると(F1←0)、前述のステップS163を経て各カ
ウント値、各フラグ、各変数をクリアしてルーチンを抜
ける。一方、上記ステップS147でDLTPOF>ASV
NGOFのときには、二次空気供給系に異常発生と判定
して上記ステップS147からステップS148へ分岐し、二次
空気供給OFF側で異常が発生したことを示すフラグF
NGOFをセットして(FNGOF←1)バックアップ
RAM44の所定アドレスにストアすると、ステップS1
49でMILランプ53を点灯(あるいは点滅)させて異
常発生を警告し、同様にステップS150でフラグF1をク
リアした後、前述のステップS163へジャンプする。
【0072】すなわち、二次空気供給ON時には、実際
に二次空気通路34内を二次空気が流れることによる圧
力脈動の大小に基づいて異常を判定し、また、二次空気
供給OFF時には、二次空気通路34内を二次空気が流
れず、エンジンの吸入サイクルに伴って生じる圧力脈動
に基づいて判定することで、気筒間の空燃比がばらつい
ている場合、失火が発生した場合、あるいは、低負荷領
域等の二次空気流量が少ない運転領域においても確実に
二次空気供給系の異常を検出することができ、しかも、
この際、大気圧に応じて判定値を設定するため、大気圧
の影響を排除して高地低地を問わず常に正確な判定を可
能とし、信頼性を向上することができるのである。
【0073】尚、排気系への二次空気供給ON,OFF
の各状態における圧力を排気側の二次空気通路32で検
出し、吸気系と完全に遮断された状態での二次空気通路
32内の圧力脈動に基づいて、二次空気供給OFF側判
定値を設定するようにしても良い。
【0074】図11及び図12は本発明の実施の第2の
形態に係わり、故障診断ルーチンの変更部分を示すフロ
ーチャートである。
【0075】本形態は、前述の第1の形態における二次
空気供給系に対する故障診断機能の一部を変更し、二次
空気通路圧力検出手段としての圧力センサ38で検出し
た二次空気通路34内の圧力データと大気圧検出手段と
しての圧力センサ13で検出した大気圧のデータとに基
づいて、二次空気通路34内の圧力脈動の最大値と最小
値との差を異常判定のための基準大気圧下での値に換算
して算出する脈動圧力差算出手段、及び、この脈動圧力
差算出手段で算出した二次空気通路34内の圧力脈動の
最大値と最小値との差を基準大気圧下で予め設定した判
定値と比較して異常を判定する異常判定手段によって故
障診断を行うものである。
【0076】すなわち、異常判定のための判定値を診断
時の実際の大気圧に応じて設定する第1の形態に対し、
本形態では、診断時に計測した二次空気通路34内の圧
力を、前述した異常判定のための基準大気圧(例えば、
標準大気圧)での値に換算し、この基準大気圧下での二
次空気通路34内の圧力脈動の最大値と最小値との差を
予め基準大気圧下における値として設定した判定値と比
較することにより、異常判定を行う。
【0077】このため、本形態における故障診断ルーチ
ンでは、前述の第1の形態における故障診断ルーチンの
ステップS119,S120をステップS1190,S1200に変更すると
ともに、ステップS146,S147をステップS1460,S1470に変
更する。以下、その変更部分について説明する。
【0078】図11に示すように、ステップS1190で
は、バックアップRAM44にストアされている最新の
大気圧データPAに基づき、二次空気通路34内の圧力
脈動の最大値MAXと最小値MINとの差DLTPON
を基準大気圧における値に換算し、ステップS1200で、
この換算した差DLTPONと、予め基準大気圧下にお
いて設定されてROM42にストアされている二次空気
供給ON側判定値ASVNGONとを比較することによ
り、二次空気供給ON側での異常判定を行う。
【0079】また、図12に示すように、ステップS146
0では、バックアップRAM44にストアされている最
新の大気圧データPAに基づき、二次空気通路34内の
圧力脈動の最大値MAXと最小値MINとの差DLTP
OFを基準大気圧における値に換算し、ステップS1470
で、この換算した差DLTPOFと、予め基準大気圧下
において設定されてROM42にストアされている二次
空気供給OFF側判定値ASVNGOFとを比較するこ
とにより、二次空気供給OFF側での異常判定を行う。
【0080】二次空気供給ON,OFFの各状態におけ
る圧力脈動の最大値MAXと最小値MINとの差DLT
PON,DLTPOFは、基準大気圧を標準大気圧とす
ると、以下のようにして基準大気圧での値に換算するこ
とができるが、各状態での最大値MAX、最小値MIN
を基準大気圧での値に換算し、その差を求めるようにし
ても良いことは言うまでもない。
【0081】 DLTPON←DLTPON×760/PA DLTPOF←DLTPOF×760/PA 本形態においても、前述の第1の形態と同様、大気圧の
影響を排除して高地低地を問わず常に正確な判定を可能
とし、気筒間の空燃比がばらついている場合、失火が発
生した場合、あるいは、低負荷領域等の二次空気流量が
少ない運転領域においても確実に二次空気供給系の異常
を検出することができる。
【0082】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、二
次空気通路内の圧力脈動の最大値と最小値との差を算出
し、算出した差を大気圧のデータに基づいて設定した判
定値と比較することで二次空気供給系の異常を判定し、
あるいは、二次空気通路内の圧力脈動の最大値と最小値
との差を異常判定のための基準大気圧下での値に換算し
て算出し、算出した差を基準大気圧下で予め設定した判
定値と比較することで二次空気供給系の異常を判定する
ため、気筒間の空燃比がばらついている場合、失火が発
生した場合、あるいは、低負荷領域等の二次空気流量が
少ない運転領域等に対し、大気圧の影響を排除して高地
低地を問わず常に正確な判定を可能とし、信頼性を向上
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本構成図
【図2】本発明の基本構成図
【図3】本発明の実施の第1の形態に係わり、故障診断
ルーチンのフローチャート(その1)
【図4】同上、故障診断ルーチンのフローチャート(そ
の2)
【図5】同上、故障診断ルーチンのフローチャート(そ
の3)
【図6】同上、故障診断ルーチンのフローチャート(そ
の4)
【図7】同上、大気圧検出ルーチンのフローチャート
【図8】同上、判定値テーブルの説明図
【図9】エンジン制御系の概略構成図
【図10】電子制御系の回路構成図
【図11】本発明の実施の第2の形態に係わり、故障診
断ルーチンの変更部分を示すフローチャート
【図12】同上、故障診断ルーチンの変更部分を示すフ
ローチャート
【符号の説明】
1 … エンジン 13 … 圧力センサ(大気圧検出手段) 34 … 二次空気通路 38 … 圧力センサ(二次空気通路圧力検出手段) 40 … 電子制御装置 PA … 大気圧データ DLTPON,DLTPOF … 圧力脈動の最大
値と最小値との差 ASVNGON,ASVNGOF … 判定値

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排気系に二次空気通路を介して二次空気
    を供給するエンジンの二次空気供給系の故障診断装置に
    おいて、 上記二次空気通路内の圧力を検出する二次空気通路圧力
    検出手段と、 大気圧を検出する大気圧検出手段と、 上記二次空気通路圧力検出手段で検出した通路内圧力の
    データに基づいて、排気系へ二次空気を供給している状
    態での上記二次空気通路内の圧力脈動の最大値と最小値
    との差を算出する脈動圧力差算出手段と、 上記大気圧検出手段で検出した大気圧のデータに基づい
    て、上記二次空気供給系の異常を判定するための判定値
    を設定する判定値設定手段と、 上記脈動圧力差算出手段で算出した上記二次空気通路内
    の圧力脈動の最大値と最小値との差を上記判定値設定手
    段で設定した判定値と比較し、上記差が上記判定値以下
    のとき、上記二次空気供給系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エンジンの二次
    空気供給系の故障診断装置。
  2. 【請求項2】 排気系に二次空気通路を介して二次空気
    を供給するエンジンの二次空気供給系の故障診断装置に
    おいて、 上記二次空気通路内の圧力を検出する二次空気通路圧力
    検出手段と、 大気圧を検出する大気圧検出手段と、 上記二次空気通路圧力検出手段で検出した通路内圧力の
    データに基づいて、排気系への二次空気供給を停止した
    状態での上記二次空気通路内の圧力脈動の最大値と最小
    値との差を算出する脈動圧力差算出手段と、 上記大気圧検出手段で検出した大気圧のデータに基づい
    て、上記二次空気供給系の異常を判定するための判定値
    を設定する判定値設定手段と、 上記脈動圧力差算出手段で算出した上記二次空気通路内
    の圧力脈動の最大値と最小値との差を上記判定値設定手
    段で設定した判定値と比較し、上記差が上記判定値より
    も大きいとき、上記二次空気供給系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エンジン
    の二次空気供給系の故障診断装置。
  3. 【請求項3】 排気系に二次空気通路を介して二次空気
    を供給するエンジンの二次空気供給系の故障診断装置に
    おいて、 上記二次空気通路内の圧力を検出する二次空気通路圧力
    検出手段と、 大気圧を検出する大気圧検出手段と、 上記二次空気通路圧力検出手段で検出した通路内圧力の
    データと上記大気圧検出手段で検出した大気圧のデータ
    とに基づいて、排気系へ二次空気を供給している状態で
    の上記二次空気通路内の圧力脈動の最大値と最小値との
    差を、異常判定のための基準大気圧下での値に換算して
    算出する脈動圧力差算出手段と、 上記脈動圧力差算出手段で算出した上記二次空気通路内
    の圧力脈動の最大値と最小値との差を上記基準大気圧下
    で予め設定した判定値と比較し、上記差が上記判定値以
    下のとき、上記二次空気供給系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エンジンの二
    次空気供給系の故障診断装置。
  4. 【請求項4】 排気系に二次空気通路を介して二次空気
    を供給するエンジンの二次空気供給系の故障診断装置に
    おいて、 上記二次空気通路内の圧力を検出する二次空気通路圧力
    検出手段と、 大気圧を検出する大気圧検出手段と、 上記二次空気通路圧力検出手段で検出した通路内圧力の
    データと上記大気圧検出手段で検出した大気圧のデータ
    とに基づいて、排気系への二次空気供給を停止した状態
    での上記二次空気通路内の圧力脈動の最大値と最小値と
    の差を、異常判定のための基準大気圧下での値に換算し
    て算出する脈動圧力差算出手段と、 上記脈動圧力差算出手段で算出した上記二次空気通路内
    の圧力脈動の最大値と最小値との差を上記基準大気圧下
    で予め設定した判定値と比較し、上記差が上記判定値よ
    りも大きいとき、上記二次空気供給系が異常であると判
    定する異常判定手段とを備えたことを特徴とするエンジ
    ンの二次空気供給系の故障診断装置。
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