(57)【要約】    【課題】  ２次空気供給によって効率良く排気浄化及び触媒活性を図ることができ、かつ、シリンダ内の燃焼混合気の空燃比を適正範囲内に保ちつつ、２次空気の供給量と増量燃料量とのバランスを最良に制御できるようにする。    【解決手段】  Ｖ型機関の各バンクの排気系が合流した後の排気ダクトに触媒コンバータを介装し、一方のバンクの排気系に２次空気を供給する一方、全気筒に対して燃量増量を施す。ここで、触媒入口の排気空燃比に基づいて燃料増量レベルをフィードバック補正する一方、２次空気が供給されないバンクの排気空燃比に基づいて、筒内空燃比がリッチ限界空燃比になっているか否かを監視する。そして、筒内空燃比がリッチ限界空燃比を超えると、前記燃料増量レベルのフィードバックを停止させ、２次空気を減量させて触媒入口空燃比を目標に近づける。【選択図】  図２
2006029231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関直下の排気系が複数独立して設けられ、該複数の排気系の集合部よりも下流に触媒装置を設置してなる内燃機関において、
前記複数の排気系の一部に２次空気を供給し、２次空気の供給時に全気筒の燃料噴射量を増量補正すると共に、前記複数の排気系のうち２次空気が供給されない排気系に対して第１の空燃比センサを設け、前記集合部と前記触媒装置との間に第２の空燃比センサを設け、前記第１，第２の空燃比センサで検出される空燃比に基づいて前記燃料噴射量及び２次空気の供給量を制御することを特徴とする内燃機関の２次空気供給装置。
【請求項２】
前記２次空気の供給時に、前記第２の空燃比センサで検出される空燃比に基づいて全気筒に対する燃料噴射量をフィードバック制御する一方、前記第１の空燃比センサで検出される空燃比がリッチ限界を超えると、前記フィードバック制御を停止させると共に前記第２の空燃比センサで検出される空燃比が目標空燃比になるように前記２次空気の供給量を制御することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の２次空気供給装置。
【請求項３】
前記２次空気の供給時に、前記第１の空燃比センサで検出される空燃比が第１の目標空燃比になるように、全気筒の燃料噴射量をフィードバック制御すると共に、前記第２の空燃比センサで検出される空燃比が第２の目標空燃比になるように、２次空気の供給量をフィードバック制御することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の２次空気供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気系に対する２次空気の供給によって、機関の始動後に触媒装置の早期活性を図る内燃機関の２次空気供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、排気管に導入する２次空気を加熱手段で加熱して昇温させることで、排気中の有害成分と効率良く反応させ、排気を効率良く浄化させるようにした２次空気供給装置の開示がある。
【特許文献１】特開平０５−３１２０３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記従来技術のように、加熱手段を用いる構成では、加熱手段を設けることによりシステムコストが増大し、また、加熱手段の機能異常により排気浄化性能が変化するため、加熱手段の診断機能を追加する必要が生じ、制御系が複雑になるなどの問題があった。
また、２次空気の供給によって触媒装置の早期活性を図る場合には、供給される２次空気量に見合う燃料増量を行なうことが望まれるが、エアポンプや燃料供給系部品のばらつきによって２次空気の供給量や燃料噴射量にばらつきが生じる。
【０００４】
このため、シリンダ内の燃焼混合気の空燃比に基づいて燃料増量を制御すると、２次空気の供給量に対して増量燃料量に過不足が生じたり、２次空気供給後の排気空燃比に基づいて燃料増量をフィードバック制御すると、シリンダ内の燃焼混合気の空燃比が過剰にリッチ化したりすることがあった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、加熱手段を必要とすることなく、２次空気供給によって効率良く排気浄化及び触媒活性を図ることができ、かつ、シリンダ内の燃焼混合気の空燃比を適正範囲内に保ちつつ、２次空気の供給量と増量燃料量とのバランスを最良に制御できる内燃機関の２次空気供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そのため請求項１記載の発明では、内燃機関直下の排気系が複数独立して設けられ、これら複数の排気系の集合部よりも下流に触媒装置を設置してなる内燃機関において、複数の排気系の一部に２次空気を供給する構成とし、２次空気の供給時に全気筒の燃料噴射量を増量補正すると共に、複数の排気系のうち２次空気が供給されない排気系に対して第１の空燃比センサを設け、前記集合部と触媒装置との間に第２の空燃比センサを設け、前記第１，第２の空燃比センサで検出される空燃比に基づいて前記燃料噴射量及び２次空気の供給量を制御する構成とした。
【０００６】
かかる構成によると、２次空気の供給が行なわれる排気系に対応する気筒における燃料増量によって、２次空気の供給が行なわれる排気系でＨＣの後燃え（酸化）が発生すると共に、２次空気の供給が行なわれない排気系に対応する気筒における燃料増量によって、排気系の集合部で更にＨＣの後燃えが発生する。
従って、内燃機関から触媒装置までの距離が長い場合であっても、排気温度を高く保つことができ、触媒装置の早期活性によるＨＣ低減と、ＨＣの後燃えによるＨＣの低減との双方の効果を、加熱手段を用いることなく得られる。
【０００７】
また、第１の空燃比センサは、２次空気が供給されない排気系に対して設けられるから、２次空気の供給に影響を受けることがなく、シリンダ内の燃焼混合気の空燃比を検出でき、第２の空燃比センサは、触媒装置入口での排気空燃比を検出するから、２次空気の供給量と増量燃料量とのバランスを検出することになる。
従って、２次空気の供給量や燃料噴射量にばらつきが生じても、シリンダ内の燃焼混合気の空燃比を適正範囲内に保ちつつ、２次空気の供給量と増量燃料量とのバランスを最良に制御することが可能となる。
【０００８】
請求項２記載の発明では、２次空気の供給時に、第２の空燃比センサで検出される空燃比に基づいて全気筒に対する燃料噴射量をフィードバック制御する一方、第１の空燃比センサで検出される空燃比がリッチ限界を超えると、前記フィードバック制御を停止させると共に第２の空燃比センサで検出される空燃比が目標空燃比になるように２次空気の供給量を制御する構成とした。
【０００９】
かかる構成によると、第２の空燃比センサで検出される空燃比に基づいて燃料噴射量をフィードバック制御することで、２次空気の供給量に対して増量燃料量を最適量に制御する。
但し、前記フィードバック制御の結果、第１の空燃比センサで検出されるシリンダ内の燃焼混合気の空燃比がリッチ限界を超えるようになると、それ以上にリッチ化するとリッチ失火の可能性があると判断して燃料噴射量のフィードバック制御を停止すると共に、燃料噴射量のフィードバック制御に代えて、第２の空燃比センサの検出結果に基づいて２次空気量を（減量）制御して、２次空気の供給量と増量燃料量とのバランスを保つようにする。
【００１０】
従って、第２の空燃比センサで検出される空燃比に基づき、２次空気の供給量に対して増量燃料量を最適量に制御できる一方、燃焼混合気の過剰リッチによる失火の発生を回避しつつ、２次空気に対して燃料増量が不足するようになることを回避できる。
請求項３記載の発明では、２次空気の供給時に、第１の空燃比センサで検出される空燃比が第１の目標空燃比になるように、全気筒の燃料噴射量をフィードバック制御すると共に、前記第２の空燃比センサで検出される空燃比が第２の目標空燃比になるように、２次空気の供給量をフィードバック制御する構成とした。
【００１１】
かかる構成によると、第１の空燃比センサで検出される空燃比が第１の目標空燃比になるように、全気筒の燃料噴射量をフィードバック制御した結果、第２の空燃比センサで検出される空燃比、即ち、２次空気の供給量と増量燃料量とのバランスが目標からずれると、２次空気の供給量を調整する。
従って、燃焼混合気の空燃比を適正範囲内でリッチ化しつつ、２次空気の供給量と増量燃料量とのバランスを最良に保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施形態における内燃機関のシステム構成図である。
図１において、内燃機関１は、車両の駆動源として用いられるエンジンであって、左右バンクからなるＶ型機関である。
前記右バンク１Ａ，左バンク１Ｂの各気筒からの排気は、それぞれに独立して設けられる排気マニホールド２Ａ，２Ｂによって導出される。
【００１３】
各排気マニホールド２Ａ，２Ｂそれぞれの集合部には排気ダクト３Ａ，３Ｂが接続され、前記排気ダクト３Ａ，３Ｂの下流側端部が集合して集合ダクト４に接続される。
上記排気マニホールド２Ａ及び排気ダクト３Ａからなる排気系と、排気マニホールド２Ｂ及び排気ダクト３Ｂからなる排気系とが、内燃機関１直下に設けられる複数の独立した排気系に相当する。
【００１４】
前記集合ダクト４には、触媒装置としての三元触媒を備えた触媒コンバータ５が介装されている。
一方、前記内燃機関１には、エアクリーナ６を通過した空気が吸気管７を介して各バンクの気筒それぞれに分配供給され、機関１の吸入空気量は、スロットルバルブ８で調整される。
【００１５】
また、各気筒それぞれに燃料噴射弁９が設けられており、各気筒の吸気ポート或いはシリンダ内に燃料を供給する。
ここで、前記燃料噴射弁９から各気筒に噴射される燃料と、各気筒に分配される空気とによって燃焼室内に混合気が生成され、前記混合気は点火プラグ１０による火花点火によって着火燃焼し、ピストンを押し下げる仕事を行う。
【００１６】
そして、各気筒におけるピストンを押し下げる仕事がクランク軸の回転に変換されて、該クランク軸の回転を外部に取り出して車両の駆動に用いる。
また、左バンク１Ｂ側の排気マニホールド２Ｂ内に２次空気を供給する２次空気供給装置が設けられている。
前記２次空気供給装置は、エアポンプ１１、２次空気吸込管１２、２次空気供給管１３、２空気制御弁１４から構成される。
【００１７】
前記エアポンプ１１は、モータ（又は機関）によって駆動されるポンプ部によって、２次空気を強制的に排気系に送り込む装置である。
前記２次空気吸込管１２は、前記エアポンプ１１の吸込口と、エアクリーナ６とスロットルバルブ８との間の吸気管７とを連通させる配管である。
前記２次空気供給管１３は、前記エアポンプ１１の吐出口と排気マニホールド２Ｂの各ブランチ部とを連通させる配管である。
【００１８】
前記２次空気制御弁１４は、前記２次空気供給管１３の途中に介装され、前記２次空気供給管１３を開閉する電磁弁であり、２次空気の供給を行なわないときに閉制御されて、エアポンプ１１側への排気の逆流を防止する。
エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２０は、マイクロコンピュータを含んで構成され、各種センサからの検出信号を入力して、内燃機関１の運転条件を検出し、該検出結果に応じて燃料噴射制御信号，点火信号を出力すると共に、前記エアポンプ１１及び２空気制御弁１４を制御して、２次空気の供給を制御する。
【００１９】
前記各種センサとしては、２次空気吸込管１２の接続部位よりも下流側でスロットルバルブ８よりも上流側の吸気管７に設けられ、機関１の吸入空気量を検出するエアフローメータ２１、クランク角位置を検出するクランク角センサ２２、機関１の冷却水温度を検出する水温センサ２３、右バンク１Ａ側の排気マニホールド２Ａの集合部に設けられ、排気中の酸素濃度に基づいて排気空燃比を検出する第１の空燃比センサ２４、前記触媒コンバータ５の直前（排気ダクト３Ａ，３Ｂの集合部と触媒コンバータ５との間）に設けられ、排気中の酸素濃度に基づいて排気空燃比を検出する第２の空燃比センサ２５が設けられている。
【００２０】
前記エンジンコントロールユニット２０は、エアフローメータ２１で検出される吸入空気量と、クランク角センサ２２からの信号に基づいて算出される機関回転速度とから基本燃料噴射量Ｔｐを演算する。
また、始動時の水温に応じて設定され始動後徐々に減算される始動後増量係数Ｋasを少なくとも含む各種補正係数ＣＯ、第１の空燃比センサ２４又は第２の空燃比センサ２５で検出される空燃比を目標空燃比に一致させるべく演算される空燃比フィードバック補正係数ＬＭＤ、更に、バッテリ電圧による補正分Ｔｓを求める。
【００２１】
そして、前記基本燃料噴射量Ｔｐ，各種補正値ＣＯ，空燃比フィードバック補正係数ＬＭＤに基づいて最終的な燃料噴射量Ｔｉを演算し、該燃料噴射量Ｔｉに基づいて燃料噴射弁９の開弁時間を制御する。
Ｔｉ＝Ｔｐ×ＣＯ×ＬＭＤ＋Ｔｓ
ここで、図２のフローチャートに従って、２次空気の供給制御及び空燃比フィードバック制御の第１実施形態を説明する。
【００２２】
尚、図３は、図２のフローチャートに従って、２次空気量及び燃焼混合気の空燃比（筒内空燃比）を制御したときの各種変数の変化を示すタイムチャートである。
ステップＳ１でエンジンが始動されると、ステップＳ２では、２次空気の供給開始条件が成立しているか否かを判別する。
前記供給開始条件としては、始動時水温が所定温度以下であること、始動後増量係数Ｋasが予め定めた２次空気供給時の増量補正要求と同レベルにまで低下したことを判別する。
【００２３】
前記供給開始条件が成立しない場合には、ステップＳ３へ進んで、エアポンプ１１をＯＦＦに保持し、２次空気の供給は行なわない。
一方、始動時水温が所定温度以下で、始動後増量係数Ｋasが２次空気供給時の増量補正要求と同レベルにまで低下すると、ステップＳ４以降へ進んで、２次空気の供給を行なう。
【００２４】
ステップＳ４では、エアポンプ１１の駆動を開始し、２次空気制御弁１４を開制御する。
ステップＳ５では、前記始動後増量係数Ｋasを、２次空気供給時の増量補正要求レベルにクランプし、全気筒の燃料噴射量を、２次空気供給時の増量補正要求に対応して増量補正する。
【００２５】
即ち、前記クランプ後の始動後増量係数Ｋasは、始動後増量要求ではなく、２次空気供給時の増量補正要求に対応する値として用いられる。
但し、始動後増量係数Ｋasによる補正レベルを０にリセットして、代わりに、２次空気供給時の増量補正要求を満たす補正係数を立ち上げる構成としても良い。
また、始動後増量係数Ｋasが２次空気供給時の増量補正要求から減少するに従って、２次空気供給時の増量補正係数を増大させる構成とし、始動後増量係数Ｋasと２次空気供給時の増量補正係数との双方から燃量増量を図る構成としても良い。
【００２６】
上記構成によると、始動から２次空気供給の終了までの間、始動後増量の要求と２次空気供給時用の増量要求との大きい方を選択して、燃料噴射量の増量補正を行なわせることになる（図３参照）。
従って、２次空気以外の他の条件による増量要求と、２次空気の供給に対応するための増量要求とが重なって、過剰な増量補正がなされることが回避されることになり、過剰補正を回避しつつの早期に２次空気の供給及び２次空気の供給に対応する増量を開始させることができ、触媒コンバータ５の活性タイミングを早めることができる。
【００２７】
また、始動後増量による補正要求の方が、２次空気供給時の増量補正要求よりも多いときには、始動後増量による補正要求に従って増量補正することで、始動直後の運転安定性を確保する始動後増量の目的を果たすことができる。
前記２次空気供給時の増量補正要求レベルは、内燃機関の吸入空気量と２次空気の供給量との総和に対して、理論空燃比相当の総燃料量を略得るような値に設定され、シリンダ燃焼混合気の空燃比は理論空燃比よるもリッチになり、該リッチ燃焼で排気系に排出されるＨＣが、２次空気の供給によるリーン雰囲気下で後燃えすることになる。
【００２８】
上記のようにして２次空気を供給すると共に、燃料の増量補正を施すと、２次空気が供給される左バンク１Ｂ側の排気系でＨＣの後燃えが発生し、排気温度の上昇が図られる。
一方、右バンク１Ａ側の排気系には２次空気が供給されないため、右バンク１Ａ側の排気系では殆どＨＣの後燃えが発生しないが、左バンク１Ｂ側の後燃えで残った酸素を含む比較的温度の高い排気と、右バンク１Ａ側の多くのＨＣを含む排気が合流することで、合流部で再度ＨＣの後燃えが発生する。
【００２９】
従って、触媒コンバータ５に後燃えによって昇温された排気が導入され、触媒活性が促進される一方、後燃えによって排気中のＨＣが無害成分に変換されることになり、２次空気を加熱する手段を備えることなく、触媒の早期活性と始動直後におけるＨＣ排出量の低減を図れる。
左右バンクの排気マニホールドに対して２次空気を供給すると、それぞれでＨＣの後燃えが発生するが、この場合、触媒コンバータ５までの排気管長が長いと、その間に排気温度が低下して触媒コンバータ５の昇温を充分に促進させることができない。
【００３０】
これに対して、本実施形態のように、排気の流れ方法に沿って２段階にＨＣの後燃えが発生する構成であれば、排気温度を高く保持して触媒コンバータ５に導入させることができ、触媒コンバータ５までの排気管長が長くても、触媒コンバータ５の昇温を充分に促進させることができる。
ところで、２次空気の供給量に対して燃料の増量が多すぎると、触媒コンバータ５の入口での排気空燃比がリッチとなって、ＨＣの排出量が多くなってしまい、逆に、２次空気の供給量に対して燃料の増量が少なすぎると、触媒コンバータ５の入口での排気空燃比がリーンとなり、触媒活性を安定的に促進できなくなる。
【００３１】
そこで、ステップＳ６では、前記第２の空燃比センサ２５で検出される排気空燃比を目標空燃比（理論空燃比）に一致させるべく、前記空燃比フィードバック補正係数ＬＭＤを設定する空燃比フィードバック制御を開始する。
即ち、第２の空燃比センサ２５で検出される触媒入口空燃比に基づいて、燃料の増量レベルをフィードバック補正する。
【００３２】
これにより、燃料噴射量，２次空気供給量にばらつきがあっても、触媒コンバータ５の入口での排気空燃比（触媒前空燃比）を理論空燃比に制御でき、触媒活性を安定的に促進でき、また、ＨＣの排出量を安定的に抑制できる。
但し、前記ステップＳ６での空燃比フィードバック制御は、触媒コンバータ５の入口での排気空燃比を理論空燃比に制御することを目的とするため、各気筒のシリンダ内における燃焼混合気の空燃比が過剰にリッチ化してしまう可能性がある。
【００３３】
そこで、ステップＳ７では、第１の空燃比センサ２４で検出される空燃比が、リッチ限界空燃比を超えてリッチ化しているか否かを判別する。
前記第１の空燃比センサ２４は、２次空気の供給が行なわれない右バンク１Ａ側の排気マニホールド２Ａに設けられるから、２次空気の供給時であっても、燃焼混合気の空燃比（筒内空燃比）を精度良く検出できる。
【００３４】
従って、ステップＳ７で、第１の空燃比センサ２４で検出される空燃比がリッチ限界空燃比を超えていると判断されたときには、第２の空燃比センサ２５に基づくフィードバック制御によって、燃焼混合気の空燃比が、リッチ失火が発生する空燃比に近づきつつあると判断される。
この場合には、ステップＳ７からステップＳ８へ進み、第２の空燃比センサ２５の検出結果に基づく燃料噴射量のフィードバック制御を停止する。
【００３５】
前記燃料噴射量のフィードバック制御の停止は、触媒コンバータ５の入口での排気空燃比を理論空燃比にするための増量要求に制限を加えることになり、結果的に、２次空気の供給過剰状態になり、触媒コンバータ５の入口での排気空燃比が要求よりもリーン化することになる。
そこで、次のステップＳ９では、２次空気の供給量を、エアポンプ１１の吐出量の減少及び／又は２次空気制御弁１４の絞りによって減少させる。
【００３６】
ステップＳ１０では、２次空気の供給量を減少させた結果、第２の空燃比センサ２５で検出される触媒コンバータ５の入口での排気空燃比が、略目標空燃比になったか否かを判別する。
そして、目標空燃比になっていない場合には、再度ステップＳ９に進んで、２次空気量を更に減少させるようにし、触媒コンバータ５の入口での排気空燃比が目標空燃比に近づくまでステップＳ９の処理を繰り返し、触媒コンバータ５の入口での排気空燃比が略目標空燃比になると、ステップＳ１１へ進み、第２の空燃比センサ２５の検出結果に基づく燃料噴射量のフィードバック制御を再開させる。
【００３７】
これにより、燃焼混合気の空燃比がリッチ限界を超えるような増量要求の発生を解消でき、触媒コンバータ５の入口での排気空燃比を目標空燃比にフィードバック制御しつつ、燃焼混合気の空燃比がリッチ限界を超えてしまうことを回避できる。
ステップＳ７で第１の空燃比センサ２４で検出される空燃比がリッチ限界空燃比を超えていないと判断されたとき、及び、リッチ限界を超える状態が解消されステップＳ１１でフィードバック制御を再開させたときには、ステップＳ１２へ進む。
【００３８】
ステップＳ１２では、エアポンプ１１による２次空気の供給開始から所定時間が経過したか否かを判別する。
そして、２次空気の供給開始から所定時間が経過していないときには、ステップＳ５へ戻る。
一方、２次空気の供給を前記所定時間だけ行なったときには、ステップＳ１３へ進み、エアポンプ１１を停止させ、かつ、２次空気制御弁１４を閉制御する。
【００３９】
次のステップＳ１４では、始動後増量係数Ｋasのクランプを停止させ、始動後増量係数Ｋasによる増量レベルを０にリセットすることで、２次空気の供給に対応する全気筒の燃料増量補正を停止させる。
図４のフローチャートは、２次空気の供給制御及び空燃比フィードバック制御の第２実施形態を示す。
【００４０】
尚、図５は、図４のフローチャートに従って、２次空気量及び燃焼混合気の空燃比（筒内空燃比）を制御したときの各種変数の変化を示すタイムチャートである。
ステップＳ２１でエンジンが始動されると、ステップＳ２２では、２次空気の供給開始条件が成立しているか否かを判別する。
前記供給開始条件が成立しない場合には、ステップＳ２３へ進んで、エアポンプ１１をＯＦＦに保持し、２次空気の供給は行なわない。
【００４１】
一方、２次空気の供給開始条件が成立している場合には、ステップＳ２４以降へ進んで、２次空気の供給を行なう。
ステップＳ２４では、エアポンプ１１の駆動を開始し、２次空気制御弁１４を開制御する。
次のステップＳ２５では、２次空気供給時の増量補正要求に対応して燃料噴射量をフィードホワードにより増量補正する。
【００４２】
ステップＳ２６では、第１の空燃比センサ２４，第２の空燃比センサ２５の検出出力に基づく空燃比フィードバック制御を開始させる。
まず、ステップＳ２７では、第１の空燃比センサ２４で検出される燃焼混合気の空燃比（筒内空燃比）が目標空燃比（＜理論空燃比）に略一致しているか否かを判別する。
第１の空燃比センサ２４による検出空燃比が目標空燃比に一致していない場合には、ステップＳ２８へ進む。
【００４３】
ステップＳ２８では、第１の空燃比センサ２４による検出空燃比が目標値よりも小さいか否か、即ち、燃焼混合気の空燃比が目標よりもリッチであるか否かを判別する。
第１の空燃比センサ２４による検出空燃比が目標値よりも小さい場合には、ステップＳ２９へ進んで、燃料噴射量を減量補正する。
一方、第１の空燃比センサ２４による検出空燃比が目標値よりも大きく、燃焼混合気の空燃比が目標よりもリーンである場合には、ステップＳ３０へ進んで、燃料噴射量を増量補正する。
【００４４】
ステップＳ２９，３０における燃料噴射量の増減補正により、第１の空燃比センサ２４による検出空燃比が目標値（目標リッチ空燃比）に略一致するようになると、ステップＳ３１へ進む。
ステップＳ３１では、第２の空燃比センサ２５で検出される、触媒コンバータ５の入口での排気空燃比が目標空燃比（＝理論空燃比）に略一致しているか否かを判別する。
【００４５】
第２の空燃比センサ２５による検出空燃比が目標空燃比に一致していない場合には、ステップＳ３２へ進む。
ステップＳ３２では、第２の空燃比センサ２５による検出空燃比が目標値よりも大きいか否か、即ち、触媒コンバータ５の入口での排気空燃比が目標よりもリーンであるか否かを判別する。
【００４６】
第２の空燃比センサ２５による検出空燃比が目標値よりも大きい場合には、ステップＳ３３へ進んで、２次空気の供給量を減量補正する。
一方、第２の空燃比センサ２５による検出空燃比が目標値よりも小さく、触媒コンバータ５の入口での排気空燃比が目標よりもリッチである場合には、ステップＳ３４へ進んで、２次空気の供給量を増量補正する。
【００４７】
ステップＳ３３，３４における２次空気の供給量の増減補正により、第２の空燃比センサ２５による検出空燃比が目標値に略一致するようになると、ステップＳ３５へ進む。
ステップＳ３５では、エアポンプ１１による２次空気の供給開始から所定時間が経過したか否かを判別する。
そして、２次空気の供給開始から所定時間が経過していないときには、ステップＳ２５へ戻る。
【００４８】
一方、２次空気の供給を前記所定時間だけ行なったときには、ステップＳ３６へ進み、エアポンプ１１を停止させ、かつ、２次空気制御弁１４を閉制御する。
次のステップＳ３７では、２次空気の供給に対応する全気筒の燃料増量補正を停止させる。
上記実施形態によると、燃焼混合気の空燃比（筒内空燃比）を目標のリッチ空燃比にフィードバック制御した上で、触媒コンバータ５の入口での排気空燃比（触媒前空燃比）を理論空燃比に一致させるべく、２次空気量をフィードバック制御するので、２次空気の供給状態に適合するリッチ空燃比に燃焼混合気の空燃比を精度良く制御できると共に、２次空気の供給量に対する燃料増量の過不足を、２次空気の供給量の増減補正で解消するので、触媒活性を安定的に促進でき、また、ＨＣの排出量を安定的に抑制できる。
【００４９】
尚、上記実施形態では、内燃機関をＶ型機関としたが、この他、Ｗ型エンジン，水平対向エンジンなどであっても良く、更に、直列エンジンにおいて、機関直下の排気系が複数独立して設けられる構成であっても良い。
また、燃料供給量の増量分を例えば排気行程で噴射させ、より積極的にＨＣを排気系に供給する構成とすることができる。
【００５０】
更に、点火時期の遅角補正によって更なる排気温度の上昇を図るようにすることができる。
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。
（イ）請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の２次空気供給装置において、
前記内燃機関が左右バンクからなるＶ型内燃機関であって、左右のバンク毎に独立した排気系を有し、一方のバンクの排気系に対して２次空気を供給し、他方のバンクの排気系に前記第１の空燃比センサを設けたことを特徴とする内燃機関の２次空気供給装置。
【００５１】
かかる構成によると、左右バンクの一方の排気系には２次空気を供給することで後燃えを発生させるが、他方の排気系には２次空気が供給されないので、第１の空燃比センサで燃焼混合気の空燃比を検出させることができる。
（ロ）請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の２次空気供給装置において、
２次空気の供給時に全気筒の燃料噴射量を増量補正すると共に、点火時期を遅角補正することを特徴とする内燃機関の２次空気供給装置。
【００５２】
かかる構成によると、２次空気の供給及び燃料増量補正による後燃えによって排気温度の上昇が図られ、更に、点火時期を遅角補正することで、より一層の排気温度上昇を図ることができる。
（ニ）請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の２次空気供給装置において、
前記燃料噴射量が、始動時の水温に応じて設定され始動後徐々に減算される始動後増量係数Ｋasで増量補正される構成であり、
始動後増量係数Ｋasが２次空気供給時の増量補正要求レベルにまで減少した時点から、２次空気の供給を開始させることを特徴とする内燃機関の２次空気供給装置。
【００５３】
かかる構成によると、始動後直後に要求される増量を実行しつつ、２次空気の供給量に見合う増量を行なえるようになった時点から直ぐに２次空気の供給を開始させることができるから、始動直後の運転安定性を確保しつつ、触媒装置の活性タイミングを早めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】実施形態における内燃機関のシステム構成図。
【図２】２次空気供給及び空燃比フィードバック制御の第１実施形態を示すフローチャート。
【図３】前記第１実施形態における制御特性を示すタイムチャート。
【図４】２次空気供給及び空燃比フィードバック制御の第２実施形態を示すフローチャート。
【図５】前記第２実施形態における制御特性を示すタイムチャート。
【符号の説明】
【００５５】
１…内燃機関、１Ａ…右バンク、１Ｂ…左バンク、２Ａ，２Ｂ…排気マニホールド、３Ａ，３Ｂ…排気ダクト、４…集合ダクト、５…触媒コンバータ、６…エアクリーナ、７…吸気管、８…スロットルバルブ、９…燃料噴射弁、１０…点火プラグ、１１…エアポンプ、１２…２次空気吸込管、１３…２次空気供給管、１４…２空気制御弁、２０…エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）、２１…エアフローメータ、２２…クランク角センサ、２３…水温センサ、２４…第１の空燃比センサ、２５…第２の空燃比センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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