JPH11125115A - 内燃機関における二次空気ポンプの機能性を検査する方法および装置 - Google Patents

内燃機関における二次空気ポンプの機能性を検査する方法および装置

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JPH11125115A JP10228957A JP22895798A JPH11125115A JP H11125115 A JPH11125115 A JP H11125115A JP 10228957 A JP10228957 A JP 10228957A JP 22895798 A JP22895798 A JP 22895798A JP H11125115 A JPH11125115 A JP H11125115A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】酸素センサの作動可能状態に関係なく内燃機関
の二次空気ポンプの機能性を検査できる方法および装置
を提供する。 【解決手段】電子制御器（６）により内燃機関（５）の
回転数（ｎ）と、内燃機関（５）の吸気路（２）内にお
ける絞りフラップ弁の角度（ＤＫ）とを検出する。 電
子制御器（６）に記憶されている特性曲線を用いて、内
燃機関（５）のシリンダ内へ流れる空気流量を、検出し
た回転数（ｎ）と絞りフラップ弁の角度（ＤＫ）に応じ
て査定する。内燃機関（５）のシリンダ内へ流れる空気
流量と二次空気管（９）を介して排ガスダクト（１１）
内へ搬送される二次空気流量との和である全空気流量を
空気量測定器（３）を用いて測定する。全空気流量と内
燃機関（５）のシリンダ内へ流れる空気流量との差を評
価する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、動力車の内燃機関
における二次空気ポンプの機能性を電子制御器を用いて
検査する方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の方法はたとえばドイツ特許公開
第４３４３６３９号公報から知られている。この公知の
方法の基礎になっているのは、内燃機関と触媒コンバー
タの間にある排ガスダクトに新気を吹き込んで、触媒コ
ンバータをできるだけ速やかに作動温度にもたらす装置
である。排ガスと吹き込まれた新気とが排ガスダクト内
で発熱反応することにより、触媒コンバータは加速的に
加熱される。有害物質の放出をできるだけ少なくさせる
ために触媒コンバータを可能かぎり迅速にその作動温度
へ加熱する努力がなされる。このためには規則的に作動
する二次空気ポンプが必要である。前記ドイツ特許公開
第４３４３６３９号公報から知られている方法では、二
次空気ポンプを含めた二次空気システムの機能性が該二
次空気システムにより生じる空気流（二次空気流）に関
し判定される。このため二次空気流を特徴づける量が、
特に内燃機関により吸い込まれる混合気の空気・燃料比
と、排ガスダクトにおける二次空気管の開口部の下流側
における空気・燃料比とから検出される。これら空気・
燃料比を検出するため既存の酸素センサ(Lambda-Sonde)
が使用される。したがって、二次空気システムの機能性
を検査するためのこの公知の方法は、酸素センサが作動
可能状態になってから開始される。しかしながら通常酸
素センサが作動可能状態になるのは、二次空気ポンプに
より新気を吹き込んで触媒コンバータを加熱する必要が
なくなった時である。内燃機関が冷間始動すると、二次
空気ポンプを作動させることにより始動後数秒で排ガス
のＨＣ成分およびＣＯ成分が減少し、二次空気ポンプを
遮断することができる。したがってこの公知の方法によ
れば、単に二次空気ポンプを診断するという目的だけで
二次空気ポンプを比較的長い時間作動させておく必要が
ある。しかしながら二次空気ポンプを比較的長い時間作
動させると排ガス中のＮＯｘ成分が増大するばかりでな
く、二次空気ポンプ自体の寿命が著しく低下する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、酸素
センサの作動可能状態に関係なく内燃機関の二次空気ポ
ンプの機能性を検査できる方法および装置を提供するこ
とである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、方法においては、電子制御器により内燃機
関の回転数と、内燃機関の吸気路内における絞りフラッ
プ弁の角度とを検出すること、電子制御器に記憶されて
いる特性曲線を用いて、内燃機関のシリンダ内へ流れる
空気流量を、検出した回転数と絞りフラップ弁の角度に
応じて査定すること、内燃機関のシリンダ内へ流れる空
気流量と二次空気管を介して排ガスダクト内へ搬送され
る二次空気流量との和である全空気流量を空気量測定器
を用いて測定すること、全空気流量と内燃機関のシリン
ダ内へ流れる空気流量との差を評価することを特徴とす
るものである。
【０００５】またこの方法を実施するための装置におい
ては、二次空気管の入口が、空気量測定器の後方にして
絞りフラップ弁の前方の吸気路においてバイパスの形で
分岐していることを特徴とするものである。
【０００６】本発明によれば、電子制御器により、有利
には内燃機関制御器により、内燃機関の回転数と、内燃
機関の吸気路内における絞りフラップ弁の角度とが検出
される。次に、電子制御器に記憶されている特性曲線を
用いて、内燃機関のシリンダ内へ流れる空気流量が、検
出した回転数と絞りフラップ弁の角度に応じて査定され
る。さらに、内燃機関のシリンダ内へ流れる空気流量と
二次空気管を介して排ガスダクト内へ搬送される二次空
気流量との和である全空気流量が既存の空気量測定器を
用いて測定される。次に、全空気流量と内燃機関のシリ
ンダ内へ流れる空気流量との差が評価される。この場
合、全空気量が内燃機関のシリンダ内へ流れる空気流量
よりも多いかどうかを調べるのが有利である。
【０００７】本発明による方法を実施するための有利な
装置は、二次空気管として吸気路に対するバイパスを有
している。このバイパスを通じて二次空気流は二次空気
ポンプにより吸気路から排ガスダクト内へ搬送される。
バイパスの入口は、吸気路において空気量測定器の後方
にして絞りフラップ弁の前方で分岐している。
【０００８】本発明による方法および装置によれば、二
次空気ポンプまたは二次空気システムの機能性を酸素セ
ンサとは独立に検査できるので、酸素センサが作動可能
状態になるまで待つ必要がない。したがって冷間始動の
場合には、始動直後に二次空気ポンプの機能性を検査す
ることができる。これにより二次空気ポンプの作動時間
は触媒コンバータの作動温度だけに依存しているので、
作動時間の短縮により二次空気ポンプの寿命を向上させ
ることができる。
【０００９】
【発明の実施形態】図面には本発明の一実施形態が図示
されている。この図は、二次空気システムを備えた内燃
機関の吸気路および排ガスダクトを図式的に示したもの
である。この二次空気システムを用いると、本発明によ
る方法を有利に実施することができる。
【００１０】内燃機関５の吸気路２内においては、エア
フィルタ１は空気量（エアマス）測定器３に接続され、
空気量測定器３は絞りフラップ弁４に接続され、絞りフ
ラップ弁４は直接内燃機関５に接続されている。内燃機
関５には電子制御器６が付設されている。内燃機関５の
出口には排ガスダクト１１が接続しており、排ガスダク
ト１１は触媒コンバータ７を有している。吸気路２内の
空気量測定器３と絞りフラップ弁４との間において、バ
イパスとして実施された二次空気管９の入口が分岐して
いる。二次空気管９の出口は排ガスダクト１１に通じて
いる。二次空気流は二次空気ポンプ８により搬送され
る。二次空気管９の出口側には弁１０が配置されてお
り、二次空気ポンプ８が遮断されたときに排ガスダクト
１１を密封し、且つ二次空気流の絞りを制御するように
なっている。
【００１１】内燃機関の電子制御器６は電気的な入力部
と出力部とを有している。電子制御器６の入力部では特
に内燃機関５の回転数ｎと、内燃機関５の温度Ｔと、周
囲の圧力ｐと、絞りフラップ弁の角度ＤＫと、空気量測
定器３の電気信号ＬＭとが検出される。電子制御器６の
出力部においては、たとえば内燃機関５のアクチュエー
タのための制御信号、特に弁１０を制御するための制御
信号と、二次空気ポンプ８を制御するための制御信号と
が出力される。
【００１２】特に内燃機関５の冷間始動時に触媒コンバ
ータ７を加速的に加熱するため、二次空気ポンプ８を作
動させ弁１０を開くことにより、二次空気流を排ガスダ
クト１１内へ搬送させる。二次空気ポンプ８が作動する
と、この二次空気ポンプの機能性の検査を開始すること
ができる。この機能性の検査は、基本的には、吸気路２
内へ吸い込まれる全空気流量と、内燃機関５のシリンダ
内へ流れる空気流量との差を評価することにより行う。
この差は、二次空気ポンプ８が機能的に作動している時
の二次空気流量に等しい。二次空気流と内燃機関５のシ
リンダ内へ流れる空気流とは、二次空気管９の入口まで
は吸気路２を介して全空気流として吸い込まれる。吸気
路２内のこの全空気流は空気量測定器３により検出され
る。電子制御器６は空気量測定器３の電気信号ＬＭか
ら、全空気流を特徴付ける量を検出する。さらに電子制
御器６には、検出した回転数ｎと絞りフラップ弁の角度
ＤＫとに依存して、内燃機関のシリンダ内へ流れる空気
流を特徴付ける量を形成する特性曲線が記憶されてい
る。この量は、有利には内燃機関の作動温度Ｔおよび
（または）周囲の圧力ｐに依存して補正することができ
る。この補正は、たとえば内燃機関が次に冷間始動する
ときに設定される。この場合、周囲の条件（Ｐ，Ｔ）が
再び変化したならば、新たな補正を行う。
【００１３】測定した全空気流量が内燃機関のシリンダ
内へ流れる空気流量よりも大きいことを電子制御器６が
検知しなければ、この場合二次空気流が吸気路２から排
ガスダクト１１内へ搬送されないので、欠陥があるこ
と、特に二次空気ポンプ８が故障していると推測され
る。
【００１４】補足的に述べておくと、本発明による方法
は吸気装置を二つ設けた内燃機関にも適用できる。吸気
装置が二つ設けられている内燃機関の場合、通常どおり
第１の吸気装置には二次空気システムが付設されるが、
第２の吸気装置には二次空気システムは設けられない。
この場合二次空気ポンプの機能性を検査するため、第１
の吸気装置の吸気路内にある全空気流量と、第１の吸気
装置に付設されている内燃機関のシリンダ内へ流れる空
気流量との差が形成される。
【００１５】本発明の実施形態によれば、内燃機関を制
御するために必要なただ一つの空気量測定器を用いるだ
けで、二次空気流量も測定可能である。二次空気ポンプ
の作動時間は触媒コンバータの加熱に必要な時間よりも
長く設定されないので、二次空気ポンプの寿命が長くな
るのを阻止できるばかりでなく、二次空気ポンプの作動
時間が長くなることによるＮＯｘ放散成分の増大も阻止
される。二次空気ポンプの機能性の検査は酸素センサに
関係なく行われ、酸素センサの作動可能状態を待つ必要
がないため、二次空気ポンプの作動時間を短縮させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】二次空気システムを備えた内燃機関の吸気路お
よび排ガスダクトの構成図である。
【符号の説明】
１ エアフィルタ ２ 吸気路 ３ 空気量測定器 ４ 絞りフラップ弁 ５ 内燃機関 ６ 電子制御器 ７ 触媒コンバータ ８ 二次空気ポンプ ９ 二次空気管 １０ 弁 １１ 排ガスダクト ＤＫ 絞りフラップ弁の角度 ＬＭ 空気量測定器３の電気信号 ｎ 内燃機関の回転数 ｐ 周囲の圧力 Ｔ 内燃機関の温度

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】動力車の内燃機関（５）における二次空気
    ポンプ（８）の機能性を電子制御器（６）を用いて検査
    する方法において、 電子制御器（６）により内燃機関（５）の回転数（ｎ）
    と、内燃機関（５）の吸気路（２）内における絞りフラ
    ップ弁の角度（ＤＫ）とを検出すること、 電子制御器（６）に記憶されている特性曲線を用いて、
    内燃機関（５）のシリンダ内へ流れる空気流量を、検出
    した回転数（ｎ）と絞りフラップ弁の角度（ＤＫ）に応
    じて査定すること、 内燃機関（５）のシリンダ内へ流れる空気流量と二次空
    気管（９）を介して排ガスダクト（１１）内へ搬送され
    る二次空気流量との和である全空気流量を空気量測定器
    （３）を用いて測定すること、 全空気流量と内燃機関（５）のシリンダ内へ流れる空気
    流量との差を評価すること、 を特徴とする方法。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の方法を実施するための装
    置において、二次空気管（９）の入口が、空気量測定器
    （３）の後方にして絞りフラップ弁（４）の前方の吸気
    路（２）においてバイパスの形で分岐していることを特
    徴とする装置。
JP10228957A 1997-08-14 1998-08-13 内燃機関における二次空気ポンプの機能性を検査する方法および装置 Pending JPH11125115A (ja)

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