(57)【要約】【課題】  ポンプの性能及びポンプから排気管までの間の状況に応じて、排気管に送出される空気量を調整する技術を提供する。【解決手段】  空気供給システムは、通気管に空気を送出するポンプと、ポンプと排気管との間の通気管に配置されており、ポンプと排気管とを連通させる開状態と、ポンプと排気管とを遮断させる閉状態と、に切り替える切替装置と、ポンプと切替装置との間の通気管内の圧力を検出する圧力センサと、を備え、制御装置は、閉状態であってポンプが作動している間に圧力センサで検出される第１圧力と、開状態であってポンプが作動している間に圧力センサで検出される第２圧力を取得する取得部と、取得済みの第１圧力と第２圧力とを用いて、空気供給システムから供給される空気量を調整する調整部と、を備えていてもよい。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気管に配置される第１触媒よりも内燃機関側の排気管に連通される通気管を介して排気管に空気を供給する空気供給システムの制御装置であって、
前記空気供給システムは、
前記通気管に空気を送出するポンプと、
前記ポンプと前記排気管との間の前記通気管に配置されており、前記ポンプと前記排気管とを連通させる開状態と、前記ポンプと前記排気管とを遮断させる閉状態と、に切り替える切替装置と、
前記ポンプと前記切替装置との間の前記通気管内の圧力を検出する圧力センサと、を備え、
前記制御装置は、
前記閉状態であって前記ポンプが作動している間に前記圧力センサで検出される第１圧力と、前記開状態であって前記ポンプが作動している間に前記圧力センサで検出される第２圧力を取得する取得部と、
取得済みの前記第１圧力と前記第２圧力とを用いて、前記空気供給システムから供給される空気量を調整する調整部と、を備える制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記排気管には、前記第１触媒の前記内燃機関側であって、前記通気管との連通位置よりも前記内燃機関側に第２触媒が配置されている、制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の制御装置であって、
前記調整部は、前記第１圧力と前記第２圧力との圧力差を用いて、前記空気量を調整する、制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記取得部は、前記排気管内の圧力が比較的に低い低排気圧状態である間に、前記第２圧力を取得する、制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記切替装置は、前記開状態と前記閉状態とを切り替える弁装置を備え、
前記調整部は、前記弁装置の開度を調整することによって、前記空気量を調整する、制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記調整部は、前記ポンプの出力を調整することによって、前記空気量を調整する、制御装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記ポンプと前記圧力センサとの間の前記通気管に配置されており、前記空気が前記ポンプから前記排気管に向かうことを許容する一方、前記排気管から前記ポンプに向かうことを禁止する逆止弁と、
前記逆止弁と前記切替装置との間の前記通気管に配置されており、前記通気管の通路断面積よりも大きい通路断面積を有する容積室と、をさらに備える、制御装置。
【請求項８】
内燃機関の排気管に配置される第１触媒よりも内燃機関側の排気管に連通される通気管を介して排気管に空気を供給する空気供給システムであって、
前記通気管に空気を送出するポンプと、
前記ポンプと前記排気管との間の前記通気管に配置されており、前記ポンプと前記排気管とを連通させる第１開状態と、前記ポンプと前記排気管とを遮断させる第１閉状態と、に切り替える第１切替装置と、
前記ポンプと前記第１切替装置との間の前記通気管内の圧力を検出する第１圧力センサと、
前記第１閉状態であって前記ポンプが作動している間に前記第１圧力センサで検出される第１圧力と、前記第１開状態であって前記ポンプが作動している間に前記第１圧力センサで検出される第２圧力を取得する取得部と、
取得済みの前記第１圧力と前記第２圧力とを用いて、前記空気供給システムから供給される空気量を調整する調整部と、を備える空気供給システム。
【請求項９】
請求項８に記載の空気供給システムであって、
前記排気管には、前記第１触媒の前記内燃機関側であって、前記通気管との連通位置よりも前記内燃機関側に第２触媒が配置されており、
前記通気管は、前記ポンプよりも前記排気管側で分岐管に連通しており、
前記分岐管は、前記第２触媒よりも前記内燃機関側の前記排気管に連通され、
前記空気供給システムは、
前記分岐管に配置されており、前記ポンプと前記排気管とを前記分岐管を介して連通させる第２開状態と、前記ポンプと前記排気管とを前記分岐管上で遮断させる第２閉状態と、に切り替える第２切替装置と、
前記ポンプと前記第２切替装置との間の前記分岐管内の圧力を検出する第２圧力センサと、をさらに備え、
前記取得部は、前記第２閉状態であって前記ポンプが作動している間に前記第２圧力センサで検出される第３圧力と、前記第２開状態であって前記ポンプが作動している間に前記第２圧力センサで検出される第４圧力を、さらに取得し、
前記調整部は、取得済みの前記第３圧力と前記第４圧力とを用いて、前記分岐管を介して前記第２触媒よりも前記内燃機関側の前記排気管に供給される空気量を、さらに調整する、空気供給システム。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の空気供給システムであって、
前記通気管を前記排気管と前記第１切替装置との間で冷却する冷却装置を、さらに備える、空気供給システム。
【請求項１１】
請求項８から１０のいずれか一項に記載の空気供給システムであって、
前記ポンプと前記第１圧力センサとの間の前記通気管に配置されており、前記空気が前記ポンプから前記排気管に向かうことを許容する一方、前記排気管から前記ポンプに向かうことを禁止する第１逆止弁と、
前記第１逆止弁と前記第１切替装置との間の前記通気管に配置されており、前記通気管の通路断面積よりも大きい通路断面積を有する第１容積室と、をさらに備える、空気供給システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の空気供給システムであって、
前記ポンプと前記第２圧力センサとの間の前記分岐管に配置されており、前記空気が前記ポンプから前記排気管に向かうことを許容する一方、前記排気管から前記ポンプに向かうことを禁止する第２逆止弁と、
前記第２逆止弁と前記第２切替装置との間の前記分岐管に配置されており、前記分岐管の通路断面積よりも大きい通路断面積を有する第２容積室と、をさらに備える、空気供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、内燃機関側の排気管に連通される通気管を介して排気管に空気を供給する空気供給システム及び空気供給システムの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、内燃機関の排気管に空気を供給する空気供給装置が開示されている。空気供給装置は、排気管に空気を導入して、排気管内で燃焼を促すことによって、排気管から排出される排気の浄化を促進する。空気供給装置では、エアポンプによって排気管に空気が供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０８３０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ポンプの個体差（例えば製品公差）や経年変化によって、ポンプの性能にばらつきが生じる場合がある。この場合、ポンプを同じ条件で動作させても、ポンプから排気管に送出される空気量が変動する。また、ポンプから排気管までの間の状況、例えばポンプと排気管の間に配置される弁装置等による圧損の影響によっても、空気量が変動する。
【０００５】
本明細書は、ポンプの性能及びポンプから排気管までの間の状況に応じて、排気管に送出される空気量を調整する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書で開示される技術は、内燃機関の排気管に配置される第１触媒よりも内燃機関側の排気管に連通される通気管を介して排気管に空気を供給する空気供給システムの制御装置である。前記空気供給システムは、前記通気管に空気を送出するポンプと、前記ポンプと前記排気管との間の前記通気管に配置されており、前記ポンプと前記排気管とを連通させる開状態と、前記ポンプと前記排気管とを遮断させる閉状態と、に切り替える切替装置と、前記ポンプと前記切替装置との間の前記通気管内の圧力を検出する圧力センサと、を備え、前記制御装置は、前記閉状態であって前記ポンプが作動している間に前記圧力センサで検出される第１圧力と、前記開状態であって前記ポンプが作動している間に前記圧力センサで検出される第２圧力を取得する取得部と、取得済みの前記第１圧力と前記第２圧力とを用いて、前記空気供給システムから供給される空気量を調整する調整部と、を備えていてもよい。
【０００７】
この構成では、ポンプと排気管との間に配置されている切替装置によって、ポンプと排気管とが遮断されている状態で、第１圧力が取得される。第１圧力は、ポンプ自体の性能によって変動する。また、ポンプと排気管との間に配置されている切替装置によって、ポンプと排気管とが連通されている状態で、第２圧力が取得される。第２圧力は、ポンプ自体の性能、及びポンプから排気管までの間の状況に応じて変動する。このため、第１圧力と第２圧力とを用いて、空気供給システムから供給される空気量を調整することによって、ポンプの性能及びポンプから排気管までの間の状況に応じて、排気管に送出される空気量を調整することができる。
【０００８】
前記排気管には、前記第１触媒の前記内燃機関側であって、前記通気管との連通位置よりも前記内燃機関側に第２触媒が配置されていてもよい。この構成によれば、排気管内に複数の触媒が並んでいる構成にも適用することができる。
【０００９】
前記調整部は、前記第１圧力と前記第２圧力との圧力差を用いて、前記空気量を調整してもよい。第１圧力と第２圧力との圧力差は、ポンプの性能を除いたポンプから排気管までの間の状況に応じて変動する圧力に相関している。このため、ポンプから排気管までの間の状況に応じて排気管に送出される空気量を調整することができる。
【００１０】
前記取得部は、前記排気管内の圧力が比較的に低い低排気圧状態である間に、前記第２圧力を取得してもよい。開状態では、排気管内の圧力によって、第２圧力が変動する。この構成によれば、低排気圧状態で第２圧力を取得することによって、第２圧力内の排気管内の圧力の影響を小さくすることができる。
【００１１】
前記切替装置は、前記開状態と前記閉状態とを切り替える弁装置を備えていてもよい。前記調整部は、前記弁装置の開度を調整することによって、前記空気量を調整してもよい。この構成によれば、ポンプの動作を変更しなくても、弁装置の開度を調整することによって、空気量を調整することができる。
【００１２】
前記調整部は、前記ポンプの出力を調整することによって、前記空気量を調整してもよい。この構成によれば、切替装置の動作を変更しなくても、ポンプの出力を調整することによって、空気量を調整することができる。
【００１３】
前記ポンプと前記圧力センサとの間の前記通気管に配置されており、前記空気が前記ポンプから前記排気管に向かうことを許容する一方、前記排気管から前記ポンプに向かうことを禁止する逆止弁と、前記逆止弁と前記切替装置との間の前記通気管に配置されており、前記通気管の通路断面積よりも大きい通路断面積を有する容積室と、をさらに備えていてもよい。この構成では、逆止弁と切替装置との間の容積が増加される。切替装置が閉状態である間に、ポンプを作動すると、逆止弁と切替装置との間の圧力が昇圧される。その後にポンプを停止すると、逆止弁と切替装置との間の圧力は、徐々に低下する。但し、逆止弁と切替装置との間で亀裂等により空気が漏出している場合、圧力が急速に低下する。上記の構成では、空気が漏出している異常状態において、容積室を備えていない場合と比較して、逆止弁と切替装置との圧力の低下を緩やかにすることができる。この結果、異常状態において圧力が所定の値まで低下するのに要する期間と異常状態以外の許容状態において圧力が所定の値まで低下するのに要する期間との差を大きくすることができる。これにより、許容状態と異常状態とを判別し易くすることができる。この結果、異常状態を判断する精度を向上させることができる。
【００１４】
本明細書で開示される技術は、内燃機関の排気管に配置される第１触媒よりも内燃機関側の排気管に連通される通気管を介して排気管に空気を供給する空気供給システムであって、前記通気管に空気を送出するポンプと、前記ポンプと前記排気管との間の前記通気管に配置されており、前記ポンプと前記排気管とを連通させる第１開状態と、前記ポンプと前記排気管とを遮断させる第１閉状態と、に切り替える第１切替装置と、前記ポンプと前記第１切替装置との間の前記通気管内の圧力を検出する第１圧力センサと、前記第１閉状態であって前記ポンプが作動している間に前記第１圧力センサで検出される第１圧力と、前記第１開状態であって前記ポンプが作動している間に前記第１圧力センサで検出される第２圧力を取得する取得部と、取得済みの前記第１圧力と前記第２圧力とを用いて、前記空気供給システムから供給される空気量を調整する調整部と、を備えていてもよい。
【００１５】
この構成では、上記した制御装置と同様に、第１圧力と第２圧力とを用いて、空気供給システムから供給される空気量を調整することによって、ポンプの性能及びポンプから排気管までの間の状況に応じて、排気管に送出される空気量を調整することができる。
【００１６】
前記排気管には、前記第１触媒の前記内燃機関側であって、前記通気管との連通位置よりも前記内燃機関側に第２触媒が配置されており、前記通気管は、前記ポンプよりも前記排気管側で分岐管に連通しており、前記分岐管は、前記第２触媒よりも前記内燃機関側の前記排気管に連通され、前記空気供給システムは、前記分岐管に配置されており、前記ポンプと前記排気管とを前記分岐管を介して連通させる第２開状態と、前記ポンプと前記排気管とを前記分岐管上で遮断させる第２閉状態と、に切り替える第２切替装置と、前記ポンプと前記第２切替装置との間の前記分岐管内の圧力を検出する第２圧力センサと、をさらに備え、前記取得部は、前記第２閉状態であって前記ポンプが作動している間に前記第２圧力センサで検出される第３圧力と、前記第２開状態であって前記ポンプが作動している間に前記第２圧力センサで検出される第４圧力を、さらに取得し、前記調整部は、取得済みの前記第３圧力と前記第４圧力とを用いて、前記分岐管を介して前記第２触媒よりも前記内燃機関側の前記排気管に供給される空気量を、さらに調整してもよい。この構成によれば、排気管内に２個の触媒が並んでいる構成に対して、それぞれの触媒の内燃機関側に空気を供給することができる。また、各触媒の内燃機関側の排気管に空気を供給するために、別個のポンプに配置せずに済む。さらに、各触媒の内燃機関側の排気管に送出される空気量をそれぞれに調整することができる。
【００１７】
前記通気管を前記排気管と前記切替装置との間で冷却する冷却装置を、さらに備えていてもよい。排気管を流れる排気は、比較的に高温である。この構成によれば、高温の排気が切替装置に到達する前に、冷却される。これにより、切替装置が高温の排気に晒されることを抑制することができる。このため、切替装置が高温の排気に晒されることを前提とした、耐熱性の高い構成を採用せずに済む。
【００１８】
前記ポンプと前記第１圧力センサとの間の前記通気管に配置されており、前記排気管に向かう方向に空気を通過させる第１逆止弁と、前記第１逆止弁と前記第１切替装置との間の前記通気管に配置されており、前記通気管の通路断面積よりも大きい通路断面積を有する第１容積室と、をさらに備えていてもよい。この構成では、第１逆止弁と第１切替装置との間の容積が増加される。この構成によれば、異常状態において圧力が所定の値まで低下するのに要する期間と許容状態において圧力が所定の値まで低下するのに要する期間との差を大きくすることができる。これにより、許容状態と異常状態とを判別し易くすることができる。この結果、異常状態を判断する精度を向上させることができる。
【００１９】
前記ポンプと前記第２圧力センサとの間の前記分岐管に配置されており、前記排気管に向かう方向に空気を通過させる第２逆止弁と、前記第２逆止弁と前記第２切替装置との間の前記分岐管に配置されており、前記分岐管の通路断面積よりも大きい通路断面積を有する第２容積室と、をさらに備えていてもよい。この構成では、第２逆止弁と第２切替装置との間の容積が増加される。この構成によれば、異常状態において圧力が所定の値まで低下するのに要する期間と許容状態において圧力が所定の値まで低下するのに要する期間との差を大きくすることができる。これにより、許容状態と異常状態とを判別し易くすることができる。この結果、異常状態を判断する精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施例の空気供給システムの概略図を示す。
【図２】第１実施例の圧力取得処理のフローチャートを示す。
【図３】第１実施例の圧力と空気流量との関係を示すグラフを示す。
【図４】第１実施例の空気供給処理のフローチャートを示す。
【図５】第１実施例の吸気量と触媒の上流側の圧力との関係を示すグラフを示す。
【図６】第１実施例の圧力差と補正係数との関係を示すグラフを示す。
【図７】第１実施例の第１掃気処理のフローチャートを示す。
【図８】第１実施例の第２掃気処理のフローチャートを示す。
【図９】第１実施例の開弁ステップ数学習処理のフローチャートを示す。
【図１０】第２実施例の空気供給処理のフローチャートを示す。
【図１１】第３実施例の空気供給システムの概略図を示す。
【図１２】第４実施例の空気供給システムの概略図を示す。
【図１３】第４実施例の異常状態検出処理のフローチャートを示す。
【図１４】第４実施例の圧力と期間との関係を示すグラフを示す。
【図１５】第５実施例の空気供給システムの概略図を示す。
【実施例】
【００２１】
（第１実施例）
図面を参照して、空気供給システム１０を説明する。図１に示すように、空気供給システム１０は、自動車等の車両に搭載される吸排気系統に接続される。吸排気系統は、大気からエンジン５０に空気を供給し、エンジン５０内で燃焼された後の排気を排出する。
【００２２】
エンジン５０は、インテークマニホールド５２と、エンジン本体５４と、エキゾーストマニホールド５６と、を備える。インテークマニホールド５２には、吸気管６０が接続されている。インテークマニホールド５２は、吸気管６０を介して外部からエンジン本体５４へ吸気する。
【００２３】
吸気管６０には、フィルタ６２と、スロットルバルブ６４と、が配置されている。フィルタ６２には、吸気管６０に吸入される空気が通過する。フィルタ６２は、フィルタ６２を通過する空気内の異物を取り除く。フィルタ６２とインテークマニホールド５２との間には、スロットルバルブ６４が配置されている。スロットルバルブ６４では、運転者のアクセル操作に基づいて要求されるトルクに合わせて、開度が決定される。スロットルバルブ６４の開度によって、エンジン５０への吸気量が変化する。
【００２４】
インテークマニホールド５２は、エンジン本体５４に連結している。インテークマニホールド５２に流入した空気は、エンジン本体５４に流入する。エンジン本体５４は、シリンダヘッド及びシリンダブロックを含む。エンジン本体５４には、エンジン本体５４を冷却するための冷却水の通路が形成されている。
【００２５】
エンジン本体５４は、エキゾーストマニホールド５６に連結している。エキゾーストマニホールド５６は、エンジン本体５４から燃焼済みの排気が流入する。エキゾーストマニホールド５６は、排気管６６に接続されている。エキゾーストマニホールド５６内の排気は、排気管６６に送出される。
【００２６】
排気管６６には、２個の触媒１００、１０２が直列に配置されている。触媒１００は、排気中の有害物質である炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物等を無害化する。触媒１０２は、排気中の微粒子を捕集する、いわゆるガソリンパティキュレートフィルタである。
【００２７】
（空気供給システムの構成）
空気供給システム１０は、フィルタ６２を通過して吸気管６０に流入した空気を排気管６６に供給する。なお、変形例では、空気供給システム１０は、吸気管６０と接続されておらず、別の開口から取得される空気を、排気管６６に供給してもよい。この場合、別の開口から流入する空気の経路上に、フィルタが配置されていてもよい。
【００２８】
空気供給システム１０は、通気管２２、２４と、ポンプ１２と、逆止弁１４と、切替弁１６と、圧力センサ１８と、制御部２０と、を備える。通気管２２は、吸気管６０に連通している。通気管２２は、フィルタ６２とスロットルバルブ６４との間で、吸気管６０に接続されている。
【００２９】
通気管２２は、通気管２４の一端側に後述する切替弁１６を介して接続され、通気管２４に連通している。通気管２４は、その他端において、排気管６６に連通している。通気管２４は、触媒１００と触媒１０２との間に接続されている。言い換えると、通気管２４は、触媒１０２の上流側で、排気管６６に接続されている。空気供給システム１０では、吸気管６０に流入した空気が、通気管２２、２４を通過して、触媒１００の下流側であり触媒１０２の上流側で、排気管６６に供給される。
【００３０】
通気管２４は、エンジン本体５４のシリンダヘッドを貫通する貫通部分５８を有する。貫通部分５８は、通気管２４の通気管２２側の端部に配置されている。なお、変形例では、貫通部分５８は、通気管２４の中間位置あるいは排気管６６側の端に配置されていてもよい。
【００３１】
通気管２２には、中間位置に、ポンプ１２と逆止弁１４とが配置されている。ポンプ１２は、通気管２２の空気を、通気管２４側（図１の矢印方向）に向けて圧送する。ポンプ１２は、例えば、例えば渦流ポンプ（カスケードポンプ、ウエスコポンプとも呼ぶ）、遠心式ポンプ等、種々のタイプのポンプを用いることができる。
【００３２】
ポンプ１２よりも通気管２４側（即ち下流側）では、通気管２２に逆止弁１４が配置されている。逆止弁１４は、吸気管６０から排気管６６に向かう方向（即ち、図１の矢印方向）に流れる空気を通過させる一方、排気管６６から吸気管６０に向かう方向に空気が流れることを禁止する。
【００３３】
通気管２２と通気管２４との間には、切替弁１６が配置されている。即ち、通気管２２は、切替弁１６を介して通気管２４に連通している。切替弁１６は、ステッピングモータ駆動式の弁装置を備える。切替弁１６は、制御部２０によって、開状態と閉状態とに切り替わる。閉状態では、切替弁１６が閉弁で維持される。この結果、閉状態では、吸気管６０と排気管６６とが、通気管２２、２４上で遮断される。即ち、ポンプ１２と排気管６６とが、通気管２２、２４上で遮断される。開状態では、切替弁１６は、ステッピングモータのステップ数によって開度が調整される。
【００３４】
通気管２２には、逆止弁１４と切替弁１６との間に、圧力センサ１８が配置されている。圧力センサ１８は、通気管２２内の空気の圧力を検出する。
【００３５】
ポンプ１２、切替弁１６及び圧力センサ１８は、制御部２０によって制御される。制御部２０は、ＥＣＵ（Engine Control Unitの略）に内蔵されている。制御部２０は、ＣＰＵとＲＯＭ，ＲＡＭ等のメモリを含む。制御部２０は、ポンプ１２、切替弁１６及び圧力センサ１８のそれぞれに通信可能に接続されており、ポンプ１２、切替弁１６及び圧力センサ１８と信号通信を実行することによって、ポンプ１２、切替弁１６及び圧力センサ１８を制御する。制御部２０は、さらにエンジン５０の駆動を制御する。
【００３６】
（空気量を調整するための処理）
空気供給システム１０は、ポンプ１２によって空気を圧送し、切替弁１６を開状態とすることによって、空気を排気管６６に送出する。これにより、触媒１０２に蓄積される微粒子が燃焼される。触媒１０２に供給される空気量（即ち酸素量）に対しては、高い精度で調整が必要である。仮に、触媒１０２に供給される空気量が多すぎる場合、排気に対する窒素酸化物の浄化性能が低下する。さらに、触媒１０２に供給される空気量が多すぎる場合、触媒１０２に蓄積される微粒子が過剰に燃料され、想定されている温度を越えてしまう。この結果、触媒１０２の性能が低下する。一方、触媒１０２に供給される空気量が少なすぎる場合、触媒１０２に蓄積される微粒子が十分に燃焼されずに残存したり、燃焼に要する期間が長くなってしまう。
【００３７】
しかしながら、ポンプ１２の個体差、経年変化によってポンプ１２の性能は、一定でない。また、ポンプ１２から排気管６６までの間の空気の経路の状況、例えば、逆止弁１４、切替弁１６の個体差、経年変化による空気に対する抵抗の変動、通気管２２、２４の変形、詰まり等による空気に対する抵抗の変動が生じ得る。このため、予め決定されている初期のポンプ１２の回転数、切替弁１６の開度等によって、ポンプ１２及び切替弁１６を制御しても、想定されている空気量を供給することができない場合がある。
【００３８】
空気供給システム１０では、上記の状況を想定して、制御部２０は、圧力取得処理及び空気供給処理を実行することによって、ポンプ１２の性能、ポンプ１２から排気管６６までの間の空気の経路の状況を考慮して、調整済みの空気量の空気を排気管６６に供給する。
【００３９】
また、空気供給時の切替弁１６の開度は、ステッピングモータのステップ数によって決定されるが、切替弁１６の個体差（例えば製品公差）、経年変化によって、閉弁から開弁に切り替わるステップ数が異なっていたり、変動したりする場合がある。例えば、同一の製造工程で作製された複数の切替弁１６でも、特定の切替弁１６ではステップ数＝２で閉弁から開弁に切り替わる一方、他の切替弁１６ではステップ数＝４で閉弁から開弁に切り替わるような事態が生じ得る。また、同一の切替弁１６においても、経年変化によって、閉弁から開弁に切り替わるステップ数が変化し得る。そこで、空気供給システム１０は、切替弁１６が閉弁から開弁に切り替わるステップ数を学習する開弁ステップ数学習処理を実行する。
【００４０】
なお、制御部２０は、定期的又は不定期に、空気供給システム１０が正常に機能しているか否かを判断する。例えば、制御部２０は、ポンプ１２が正常に作動しているか、切替弁１６が閉状態である間に空気の漏れが無いか等を判断する。制御部２０は、空気供給システム１０が正常に機能していないと判断される場合、車両の表示部にその旨を表す表示を実行する。また、制御部２０は、空気供給システム１０が正常に機能していないと判断される場合、開弁ステップ数学習処理、圧力取得処理及び空気供給処理を実行しない。言い換えると、制御部２０は、空気供給システム１０が正常に機能していると判断される場合に、開弁ステップ数学習処理、圧力取得処理及び空気供給処理を実行する。
【００４１】
（開弁ステップ数学習処理）
開弁ステップ数学習処理は、車両のシステムが始動した後（例えば車両のメインスイッチ（例えばイグニションスイッチ）をオフからオンに切り替えた後）に実行される。言い換えると、開弁ステップ数学習処理は、車両のシステムが始動される毎に実行される。なお、制御部２０は、開弁ステップ数学習済みフラグを予め格納している。開弁ステップ数学習処理では、まず、Ｓ２００において、制御部２０は、空気供給条件が成立しているか否かを判断する。空気供給条件は、触媒１０２における微粒子の蓄積が、予め決められた基準値を超えると成立し、基準値を越えない場合に、成立しない。
【００４２】
具体的には、制御部２０は、エンジン５０の吸気量と、触媒１００と触媒１０２との間の圧力と、を用いて、触媒１０２における微粒子の蓄積が基準値を超えたか否かを判断する。図５には、エンジン５０の吸気量と、触媒１００と触媒１０２との間の圧力と、の相関関係を示すグラフを示す。図５では、縦軸が圧力（ｋＰａ）を示し、横軸が吸気量（Ｌ／ｍｉｎ）を示す。関係Ｘ１は、触媒１０２に微粒子が蓄積されていない場合の圧力と吸気量の関係を示し、関係Ｘ２は、微粒子を除去すべきレベルまで、触媒１０２に微粒子が蓄積されている場合の圧力と吸気量の関係を示す。触媒１０２に微粒子が蓄積されていくと、吸気量が一定であっても、圧力が高くなる。制御部２０は、関係Ｘ２を示すデータマップを予め格納している。このデータマップは、予め実験等によって特定され、制御部２０に格納される。
【００４３】
Ｓ２００において、制御部２０は、吸気管６０に配置されているエアフロメータ（図示省略）から、吸気量を取得する。また、制御部２０は、排気管６６の触媒１００と触媒１０２との間に配置されている圧力センサ（図示省略）から圧力を取得する。次いで、関係Ｘ２を示すデータマップと、取得済みの吸気量及び圧力と、を用いて、取得済みの吸気量に対する取得済みの圧力が、取得済みの吸気量に対して関係Ｘ２で示される圧力よりも高いか否かを判断する。取得済みの吸気量に対する圧力が、関係Ｘ２で示される圧力よりも高い場合、空気供給条件が成立していると判断して（Ｓ２００でＹＥＳ）、Ｓ２０２に進む。一方、取得済みの吸気量に対する圧力が、関係Ｘ２で示される圧力以下である場合、空気供給条件が成立していないと判断して（Ｓ２００でＮＯ）、空気供給条件が成立するまで待機する。
【００４４】
Ｓ２０２では、制御部２０は、開弁ステップ数学習済みフラグがオンに設定されているか否かを判断する。なお、空気供給条件が成立していると判断される場合、後述する空気供給処理のＳ４４の処理よりも先に、Ｓ２０２以降の処理が実行される。
【００４５】
開弁ステップ数学習済みフラグがオンに設定されている場合（Ｓ２０２でＹＥＳ）、Ｓ２０４以降の処理をスキップして、Ｓ２００に戻る。一方、開弁ステップ数学習済みフラグがオンに設定されていない場合（Ｓ２０２でＮＯ）、Ｓ２０４において、制御部２０は、エアフロメータから吸気量を取得する。次いで、Ｓ２０６において、制御部２０は、Ｓ２０４で取得済みの吸気量が予め制御部２０に格納されている基準吸気量未満であるか否かを判断する。基準吸気量は、エンジン５０がアイドリング状態、又は停止している状態における吸気量に相当する。基準吸気量は、予め実験等によって特定され、制御部２０に格納されている。なお、変形例では、Ｓ２０６は、エンジン５０の回転数や車速を用いて、エンジン５０がアイドリング状態、又は停止している状態か否かを判断してもよい。
【００４６】
Ｓ２０４で取得済みの吸気量が基準吸気量以上である場合（Ｓ２０６でＮＯ）、Ｓ２０８以降の処理をスキップして、Ｓ２００に戻る。一方、Ｓ２０４で取得済みの吸気量が基準吸気量未満である場合、即ちエンジン５０のアイドリング状態又は停止状態（Ｓ２０６でＹＥＳ）、Ｓ２０８において、制御部２０は、切替弁１６をステップ数＝０に制御する。次いで、Ｓ２１０において、制御部２０は、所定回転数でポンプ１２を作動する。次いで、Ｓ２１２では、制御部２０は、圧力センサ１８で圧力を検出させ、検出済みの圧力を取得する。これにより、閉塞圧が取得される。
【００４７】
次いで、Ｓ２１４では、制御部２０は、切替弁１６のステップ数を「１」だけ増加させる。続くＳ２１６では、制御部２０は、圧力センサ１８で圧力を検出させ、検出済みの圧力を取得する。次いで、Ｓ２１８では、制御部２０は、Ｓ２１６で取得済みの圧力が、Ｓ２１２で取得済みの圧力（即ち閉塞圧）よりも低いか否かを判断する。Ｓ２１６で取得済みの圧力が、Ｓ２１２で取得済みの圧力（即ち閉塞圧）よりも低い場合（Ｓ２１８でＹＥＳ）、切替弁１６が閉弁から開弁に切り替えられている。Ｓ２１８でＹＥＳの場合、Ｓ２２０において、制御部２０は、Ｓ２１４で増加済みの現在のステップ数を、切替弁１６が閉弁から開弁に切り替わるステップ数として、制御部２０に格納する。
【００４８】
Ｓ２１６で取得済みの圧力が、Ｓ２１２で取得済みの圧力（即ち閉塞圧）よりも低くない場合（Ｓ２１８でＮＯ）、Ｓ２１４に戻って、ステップ数が増加される。
【００４９】
Ｓ２２０に続いて、Ｓ２２２では、開弁ステップ数学習済みフラグをオフからオンに切り替えて、Ｓ２００に戻る。なお、開弁ステップ数学習済みフラグは、車両が始動されると、オフに設定される。
【００５０】
この構成によれば、切替弁１６の個体差、経年変化等を考慮して、切替弁１６の開度を決定することができる。これにより、空気供給システム１０から供給される空気量が切替弁１６の個体差、経年変化等によって変動することを抑制することができる。
【００５１】
（圧力取得処理）
次いで、図２を参照して、制御部２０が実行する圧力取得処理を説明する。圧力取得処理では、切替弁１６が閉状態である場合の圧力センサ１８で検出される圧力と、切替弁１６が開状態である場合の圧力センサ１８で検出される圧力と、の圧力差が算出される。圧力取得処理は、車両のシステムが始動した後に実行される。なお、圧力取得処理は、開弁ステップ数学習処理と並行して実行される。制御部２０は、圧力取得処理において使用される閉塞圧取得済みフラグ及び圧力差取得済みフラグを格納している。閉塞圧取得済みフラグ及び圧力差取得済みフラグは、車両のシステムが終了された後（例えば車両のメインスイッチをオンからオフに切り替えた後）に、オフに設定される。なお、変形例では、制御部２０は、車両のシステムが終了されなくても、例えば定期的に、閉塞圧取得済みフラグ及び圧力差取得済みフラグをオフに設定してもよい。
【００５２】
圧力取得処理では、まず、Ｓ１２において、制御部２０は、圧力差取得済みフラグがオンであるか否かを判断する。圧力差取得済みフラグがオンである場合（Ｓ１２でＹＥＳ）、既に、車両のシステムの始動後に、圧力取得処理によって、圧力差が取得済みである。Ｓ１２でＹＥＳの場合、圧力取得処理のＳ１４以降の処理がスキップされる。この構成では、車両のシステムの始動後に、一旦、圧力差が取得されると、次に、車両のシステムが終了され、再度始動されるまで、圧力差が取得されない。
【００５３】
一方、圧力差取得済みフラグがオンでない場合（Ｓ１２でＮＯ）、Ｓ１４において、制御部２０は、低排気圧条件が成立しているか否かを判断する。低排気圧条件は、排気管６６内の圧力が低い低排気圧状態（即ち大気圧に近い状態）で成立する。排気管６６内の圧力が低い状態は、エンジン５０がアイドリングである状態、車両が減速している状態（即ちエンジン５０の負荷が低い状態）を含む。また、車両がハイブリッド車である場合、エンジン５０が停止している状態も、排気管６６内の圧力が低い状態に含まれる。制御部２０は、エンジン５０の回転数を取得し、エンジン５０の回転数が所定の回転数（例えば８００ｒｐｍ）未満である場合に、低排気圧条件が成立していると判断し（Ｓ１４でＹＥＳ）、エンジン５０の回転数が所定の回転数以上である場合に、低排気圧条件が成立していないと判断する（Ｓ１４でＮＯ）。なお、変形例では、排気管６６内に圧力センサが配置されており、制御部２０は、排気管６６内に圧力センサで検出された圧力に基づいて、低排気圧条件が成立しているか否かを判断してもよい。
【００５４】
Ｓ１４でＮＯの場合、Ｓ１６以降の処理がスキップされ、Ｓ１２に戻る。一方、Ｓ１４でＹＥＳの場合、Ｓ１６において、閉塞圧取得済みフラグがオンであるか否かを判断する。閉塞圧取得済みフラグがオンである場合（Ｓ１６でＮＯ）、Ｓ１８において、制御部２０は、切替弁１６を閉弁して、閉状態に維持する。次いで、Ｓ２０において、制御部２０は、ポンプ１２を、所定回転数で作動する。次いで、Ｓ２２において、制御部２０は、圧力センサ１８で検出される圧力、即ち閉塞圧を取得する。閉塞圧は、切替弁１６を閉状態に維持して検出される。即ち、閉塞圧は、ポンプ１２と切替弁１６との間が閉塞されている状態で、ポンプ１２が作動されている間の圧力であり、ポンプ１２の性能によって変動する。
【００５５】
次いで、Ｓ２４において、制御部２０は、閉塞圧取得済みフラグをオフからオンに切り替えて、Ｓ１２に戻る。
【００５６】
一方、Ｓ１６において、閉塞圧取得済みフラグがオンである場合（Ｓ１６でＹＥＳ）、Ｓ２６において、制御部２０は、切替弁１６を開弁して、開状態に維持する。この場合、制御部２０は、切替弁１６の開度を全開にして維持する。次いで、Ｓ２８において、制御部２０は、圧力センサ１８で検出される圧力、即ち開放圧を取得する。開放圧は、切替弁１６を開状態に維持して検出される。即ち、開放圧は、ポンプ１２と切替弁１６との間が開放されている状態で、ポンプ１２が作動されている間の圧力であり、ポンプ１２の性能、及びポンプ１２と排気管６６との間の空気の経路の状況によって変動する。
【００５７】
次いで、Ｓ３０において、制御部２０は、閉塞圧から開放圧を除算して、閉塞圧と開放圧との差分である圧力差を算出する。これにより、ポンプ１２と排気管６６との間の空気の経路の状況に影響される圧力を取得することができる。次いで、Ｓ３２で、制御部２０は、切替弁１６を閉弁する。次いで、Ｓ３４において、制御部２０は、ポンプ１２を停止する。そして、Ｓ３６において、圧力差取得済みフラグをオフからオンに切り替えて、Ｓ１２に戻る。
【００５８】
図３には、ポンプ１２を一定の条件で作動させている間の圧力センサ１８で検出される圧力と、空気供給システム１０から排気管６６に供給される空気量と、の相関関係が示されています。図３では、縦軸が圧力（ｋＰａ）を示し、横軸が空気量（Ｌ／ｍｉｎ）を示す。空気量が０Ｌ／ｍｉｎでの圧力は、閉塞圧（図２のＳ２２で取得される圧力）を示す。図３には、圧力取得処理において取得される閉塞圧及び開放圧の上限Ｆ２と下限Ｆ１（即ち、ポンプ１２及びポンプ１２から排気管６６までの空気の経路の状況が正常であると判断されている状況における閉塞圧及び開放圧の変動範囲）が示されている。なお、中央の実線は、ポンプ１２及びポンプ１２から排気管６６までの空気の経路の状況が変動しないと想定した場合の閉塞圧及び開放圧を示す。
【００５９】
ポンプ１２及びポンプ１２から排気管６６までの空気の経路の状況が正常であっても、閉塞圧及び開放圧は、ポンプ１２、逆止弁１４、切替弁１６等の製品公差の影響等によって変動する。言い換えると、圧力Ｐ１ｋＰａを見たときに、同一の開放圧であっても、空気量は変動する。このことから、ポンプ１２を予め決められた初期の条件で作動させても、空気量が変動し、触媒１０２において、適切に燃焼を発生させることができない。
【００６０】
（空気供給処理）
空気供給システム１０では、空気供給処理において、制御部２０が、圧力取得処理のＳ３０で算出された圧力差を用いて、空気量を調整する。空気供給処理は、圧力取得処理に続いて実行される。図４に示すように、空気供給処理では、まず、Ｓ４２において、制御部２０は、Ｓ２００と同様に、空気供給条件が成立しているか否かを判断する。
【００６１】
空気供給条件が成立していると判断される場合（Ｓ４２でＹＥＳ）、Ｓ４４に進む一方、空気供給条件が成立していないと判断される場合（Ｓ４２でＮＯ）、Ｓ５６に進む。なお、Ｓ４４以降は、開弁ステップ数学習処理において、開弁ステップ数学習済みフラグがオンである場合に、実行される。
【００６２】
Ｓ４４では、制御部２０は、予め決められた回転数で、ポンプ１２を作動させる。なお、既にポンプ１２が作動している場合には、Ｓ４４をスキップする。次いで、Ｓ４６では、制御部２０は、エンジン５０の回転数及びエンジン５０の負荷率を特定する。次いで、Ｓ４８では、制御部２０は、Ｓ４６で特定済みの回転数及び負荷率を用いて、切替弁１６の基準開度、即ち基準ステップ数を特定する。制御部２０は、予め、エンジン５０の回転数、負荷率及び開度（即ちステップ数）の関係を示すデータマップを格納している。エンジン５０の回転数及び負荷率は、エンジン５０からの排気量に相関する。排気量が多いほど、空気供給システム１０から供給すべき空気量は多くなる。即ち、排気量が多いほど、切替弁１６の開度を高くして、供給される空気量を増加させる。制御部２０には、エンジン５０の回転数と負荷率との積が高いほど基準開度が高い関係を示すデータマップが格納されている。このデータマップは、予め実験等によって特定され、制御部２０に格納される。
【００６３】
制御部２０は、予め制御部２０に格納されているデータマップ及びＳ２２０で格納済みの閉弁から開弁に切り替わるステップ数を用いて、切替弁１６の基準開度として基準ステップ数を特定する。詳細には、Ｓ４８において、制御部２０は、Ｓ４６で特定済みの回転数及び負荷率に対応するステップ数をデータマップから特定する。次いで、特定済のステップ数に、Ｓ２２０で格納済みの開弁時のステップ数を加算することによって、基準開度となる基準ステップ数を決定する。
【００６４】
次いで、Ｓ５０では、圧力取得処理のＳ３０で算出済みの圧力差を用いて、基準開度を補正するための補正係数を特定する。具体的には、制御部２０は、予め、圧力差と補正係数の関係を示すデータマップを格納している。図６は、制御部２０に格納されている圧力差と補正係数の関係を示すデータマップを示す。図６では、縦軸は補正係数を示し、横軸は圧力差を示す。圧力差が高いほど、補正係数が小さい。このデータマップは、実験等によって特定され、制御部２０に格納される。圧力差が高いほど、ポンプ１２から排気管６６までの空気の経路における空気の圧力損失が小さい。このため、ポンプ１２及び切替弁１６の開度を同一にした場合、圧力差が高いほど、排気管６６に供給される空気量が増加する。このため、圧力差が高いほど、補正係数が小さく設定される。
【００６５】
次いで、Ｓ５２では、制御部２０は、Ｓ４８で特定済みの基準開度に、Ｓ５０で特定済みの補正係数を乗算することによって、補正後開度を算出する。これにより、補正係数が小さいほど、補正後開度が小さくなる。
【００６６】
次いで、Ｓ５４では、制御部２０は、補正後開度である補正後ステップ数で、切替弁１６を制御する。
【００６７】
（圧力取得処理及び空気供給処理における効果）
空気供給処理では、ポンプ１２の性能によって変動する閉塞圧と、ポンプ１２の性能、及びポンプ１２から排気管６６までの間の状況に応じて変動する開放圧とを用いて、空気供給システム１０から供給される空気量が調整される。この構成によれば、ポンプ１２の性能及びポンプ１２から排気管６６までの間の状況に応じて、排気管６６に送出される空気量を調整することができる。
【００６８】
閉塞圧と開放圧との圧力差は、ポンプ１２の性能を除いたポンプ１２から排気管６６までの間の状況に応じて変動する圧力に相関する。この圧力差を用いることによって、ポンプ１２から排気管６６までの間の状況に応じて、排気管６６に送出される空気量を調整することができる。さらに、切替弁１６の開度を調整することによって空気量が調整されるため、ポンプ１２を調整せずに、空気量を調整することができる。
【００６９】
開状態では、排気管６６内の圧力によって、開放圧が変動する。圧力取得処理では、低排気条件、即ち、排気管６６内が大気圧に近いことを示す条件で、開放圧が取得される。この構成によれば、開放圧に及ぼす排気管６６内の圧力の影響を抑えることができる。
【００７０】
（掃気処理）
空気供給システム１０は、上記の圧力取得処理及び空気供給処理に加えて、掃気処理を実行する。空気供給システム１０では、ポンプ１２が停止されると、排気管６６の圧力が、通気管２４よりも高くなる。この結果、通気管２４内に、排気が流入する。排気は、多量の水分を含んでいる。エンジン５０から排出された直後の排気は高温であり、水分は水蒸気として排気内に存在する。しかしながら、排気が冷却されると、酸性の凝縮水として残存する。この結果、通気管２４に凍結や腐食が発生する可能性がある。
【００７１】
掃気処理では、通気管２４内に流入した排気を排気管６６に掃気する。また、通気管２２にも排気が流入する可能性があり、掃気処理では、ポンプ１２よりも下流側に位置する通気管２２も掃気する。掃気処理には、第１掃気処理及び第２掃気処理の２種類の掃気処理を実行する。第１掃気処理は、車両が動作している間に掃気を実行するための処理であり、第２掃気処理は、エンジン５０が停止される際に掃気を実行するための処理である。第１掃気処理及び第２掃気処理は、共に、車両が始動されると定期的に実行される。
【００７２】
（第１掃気処理）
図７を参照して、第１掃気処理を説明する。なお、制御部２０は、第１掃気完了フラグを予め格納している。第１掃気処理では、Ｓ６２において、制御部２０は、ポンプ１２が停止している期間が、基準停止期間を経過しているか否かを判断する。制御部２０は、ポンプ１２が停止している期間を計時するタイマを内蔵している。制御部２０は、ポンプ１２が停止されるとタイマをスタートさせる。また、制御部２０は、予め基準停止期間を格納している。基準停止期間は、ポンプ１２が停止された後、排気から凝縮水が発生する前までの期間である。
【００７３】
ポンプ１２の停止期間が基準停止期間を経過していない場合（Ｓ６２でＮＯ）、ポンプ１２が停止している期間が基準停止期間を経過するまで、待機する。一方、ポンプ１２が停止している期間が基準停止期間を経過している場合（Ｓ６２でＹＥＳ）、Ｓ６４において、制御部２０は、第１掃気完了フラグがオンに設定されているか否かを判断する。第１掃気完了フラグがオフに設定されている場合（Ｓ６４でＮＯ）、Ｓ６６において、制御部２０は、車両の状態が減速フューエルカット状態であるか否かを判断する。減速フューエルカット状態は、車両が減速されており、かつ、エンジン５０に燃料が供給されていない状態である。制御部２０は、車両の車速センサ及び燃料供給システムから車速及び燃料の供給状況を取得して、減速フューエルカット状態であるか否かを判断する。減速フューエルカット状態でない場合（Ｓ６６でＮＯ）、Ｓ６８以降の処理をスキップして、Ｓ６２に戻る。
【００７４】
減速フューエルカット状態である場合（Ｓ６６でＹＥＳ）、Ｓ６８において、制御部２０は、ポンプ１２を作動する。次いで、Ｓ７０において、制御部２０は、切替弁１６を開弁する。Ｓ７０では、制御部２０は、切替弁１６を開弁した状態で維持する。次いで、Ｓ７２において、制御部２０は、ポンプ１２の作動期間が、基準掃気期間を経過するまで待機する。基準掃気期間は、通気管２２、２４の掃気が完了するのに係る期間よりも長く設定されている。次いで、ポンプ１２の作動期間が、基準掃気期間を経過すると（Ｓ７２でＹＥＳ）、Ｓ７４において、制御部２０は、第１掃気完了フラグをオフからオンに切り替えて、Ｓ６２に戻る。
【００７５】
一方、Ｓ６４において、第１掃気完了フラグがオンに設定されている場合（Ｓ６４でＮＯ）、Ｓ７６において、制御部２０は、切替弁１６を閉弁する。次いで、Ｓ７８において、制御部２０は、ポンプ１２を停止する。続いて、Ｓ８０では、制御部２０は、第１掃気完了フラグをオンからオフに切り替える。次いで、Ｓ８２において、制御部２０は、ポンプ停止期間を計時するタイマをリセットし、計時を再開して、Ｓ６２に戻る。
【００７６】
第１掃気処理では、減速フューエルカット状態において、通気管２２、２４内の掃気を実行する。この構成によれば、車両の排気のエミッションを悪化させずに、掃気処理を実行することができる。なお、変形例では、減速フューエルカット状態以外の車両の状態で、掃気処理を実行してもよい。即ち、第１掃気処理において、Ｓ６６の処理を実行せずに、Ｓ６４でＮＯの場合に、Ｓ６８の処理を実行してもよい。
【００７７】
（第２掃気処理）
図８を参照して、第２掃気処理を説明する。なお、制御部２０は、第２掃気完了フラグを予め格納している。第２掃気処理では、Ｓ９２において、制御部２０は、エンジン５０を停止するための要求が、ＥＣＵに出されたか否かを監視している。エンジン５０を停止するための要求は、車両のシステムが始動された場合（例えば車両のメインスイッチがオンからオフに切り替えられた場合）に、メインスイッチからＥＣＵに供給される。エンジン停止要求がＥＣＵに出された場合（Ｓ９２でＹＥＳ）、Ｓ９４において、制御部２０は、第２掃気完了フラグがオンに設定されているか否かを判断する。第２掃気完了フラグがオフに設定されている場合（Ｓ９４でＮＯ）、Ｓ９６からＳ１００の処理を実行する。Ｓ９６からＳ１００の処理のそれぞれは、Ｓ６８からＳ７２の処理のそれぞれと同様である。Ｓ１００の処理が終了すると、Ｓ１０２において、制御部２０は、第２掃気完了フラグをオフからオンに切り替えて、Ｓ９２に戻る。
【００７８】
一方、Ｓ９４において、第２掃気完了フラグがオンに設定されている場合（Ｓ９４でＮＯ）、Ｓ１０４、Ｓ１０６の処理を実行する。Ｓ１０４、Ｓ１０６の処理のそれぞれは、Ｓ７６、Ｓ７８の処理のそれぞれと同様である。Ｓ１０６が終了すると、Ｓ１０８において、制御部２０は、第２掃気完了フラグをオンからオフに切り替える。次いで、Ｓ１１０において、制御部２０は、エンジン５０を停止するための信号を、ＥＣＵに供給して、エンジン５０を停止させて、Ｓ９２に戻る。
【００７９】
第２掃気処理では、エンジン５０が停止される前に、通気管２２、２４内の掃気を実行する。この構成によれば、エンジン５０が停止して、排気の冷却が促進される状況になる前に、掃気を実行することができる。これにより、排気からの凝縮水の発生を効果的に抑制することができる。
【００８０】
なお、排気管６６を流れる排気は、比較的に高温である。空気供給システム１０では、通気管２４が、エンジン本体５４のシリンダヘッド内を通過している。この構成によれば、エンジン本体５４が排気を冷却する冷却装置の機能を果たし、高温の排気が切替弁１６に到達する前に冷却される。これにより、切替弁１６が高温の排気に晒されることを抑制することができる。このため、切替弁１６が高温の排気に晒されることを前提とした、耐熱性の高い構成を切替弁１６に採用せずに済む。
【００８１】
（対応関係）
触媒１０２が「第１触媒」の一例であり、触媒１００が「第２触媒」の一例であり、切替弁１６が「切替装置」の一例であり、制御部２０が「制御装置」の一例である。閉塞圧が「第１圧力」の一例であり、開放圧が「第２圧力」の一例である。エンジン本体５４が「冷却装置」の一例である。
【００８２】
（第２実施例）
第１実施例と異なる点を説明する。第１実施例では、空気供給処理において、切替弁１６の開度を補正することによって、空気量を調整する。本実施例では、切替弁１６の開度は、基準開度から補正せず、ポンプ１２の出力を変更することによって、空気量を調整する。
【００８３】
図１０に示すように、本実施例の空気供給処理では、制御部２０は、Ｓ４２〜Ｓ４８の処理を実行する。Ｓ４４では、制御部２０は、ポンプ１２を予め決められた基準回転数で作動させる。Ｓ４８の処理に続いて、Ｓ３５０では、制御部２０は、圧力取得処理のＳ３０で算出済みの圧力差を用いて、基準回転数を補正するための補正係数を特定する。具体的には、制御部２０は、予め、圧力差と基準回転数を補正するための補正係数の関係を示すデータマップを格納している。補正係数は、図６で示す圧力差と補正係数の関係と同様に、圧力差が高いほど補正係数が小さい。このデータマップは、実験等によって特定され、制御部２０に格納される。
【００８４】
次いで、Ｓ３５２において、制御部２０は、制御部２０は、基準回転数に、Ｓ３５０で特定済みの補正係数を乗算することによって、補正後回転数を算出する。これにより、補正係数が小さいほど、補正後回転数が小さくなる。次いで、Ｓ３５３において、制御部２０は、ポンプ１２の回転数を、Ｓ３５２に算出済みの補正後回転数に変更する。次いで、Ｓ３５４において、制御部２０は、切替弁１６を、Ｓ４８で特定済みの基準開度で制御する。これにより、空気供給システム１０から排気管６６に空気が供給される。
【００８５】
本実施例によっても、第１実施例と同様に、この構成によれば、ポンプ１２の性能及びポンプ１２から排気管６６までの間の状況に応じて、排気管６６に送出される空気量を調整することができる。さらに、ポンプ１２の回転数を調整することによって空気量が調整されるため、切替弁１６の開度を調整せずに、空気量を調整することができる。
【００８６】
（第３実施例）
第１実施例と異なる点を説明する。図１１に示すように、空気供給システム２００は、空気供給システム１０と同様に、触媒１００と触媒１０２との間に空気を供給するための通気管２２２、２２４ａ、ポンプ１２、逆止弁２１４ａ、切替弁２１６ａ、及び圧力センサ２１８ａを備える。通気管２２４ａ、逆止弁２１４ａ、切替弁２１６ａ、及び圧力センサ２１８ａのそれぞれは、通気管２４、逆止弁１４、切替弁１６、及び圧力センサ１８のそれぞれと同様の構成を有する。即ち、図示省略されているが、通気管２２４ａは、エンジン本体５４を貫通している。
【００８７】
空気供給システム２００は、通気管２２２、２２４ａ、ポンプ１２、逆止弁２１４ａ、切替弁２１６ａ、及び圧力センサ２１８ａ以外に、分岐管２２３、逆止弁２１４ｂ、切替弁２１６ｂ、及び圧力センサ２１８ｂを備える。分岐管２２３は、通気管２２２のポンプ１２よりも排気管６６側、即ち下流側であって、逆止弁２１４ａよりも上流側に位置する分岐点２２２ａで、通気管２２２に接続されて、連通している。分岐管２２３は、通気管２２２と並列に配置されている。分岐管２２３は、エンジン５０のエキゾーストマニホールド５６と触媒１００との間、即ち、触媒１００よりも上流側において、排気管６６に連通している。
【００８８】
逆止弁２１４ｂは、逆止弁２１４ｂは、吸気管６０から分岐管２２３を介して排気管６６に向かう方向に流れる空気を通過させる一方、排気管６６から分岐管２２３を介して吸気管６０に向かう方向に空気が流れることを禁止する。分岐管２２３の中間位置には、切替弁２１６ｂが配置されている。切替弁２１６ｂは、第１実施例の切替弁１６と同様である。切替弁２１６ｂは、切替弁１６、２１６ａと同様に、制御部２０によって、開状態と閉状態とに切り替わる。閉状態では、切替弁１６が閉弁で維持される。この結果、閉状態では、吸気管６０と排気管６６とが、分岐管２２３で遮断される。即ち、ポンプ１２と排気管６６とが、分岐管２２３上で遮断される。開状態では、制御部２０は、切替弁２１６ｂを、開度に応じて制御する。
【００８９】
分岐管２２３には、逆止弁２１４ｂと切替弁２１６ｂとの間に、圧力センサ２１８ｂが配置されている。圧力センサ２１８ｂは、逆止弁２１４ｂと切替弁２１６ｂとの間の分岐管２２３内の空気の圧力を検出する。
【００９０】
制御部２０は、ポンプ１２、切替弁２１６ａ、２１６ｂ及び圧力センサ２１８ａ、２１８ｂのそれぞれに通信可能に接続されており、切替弁２１６ａ、２１６ｂ及び圧力センサ２１８ａ、２１８ｂと信号通信を実行することによって、切替弁２１６ａ、２１６ｂ及び圧力センサ２１８ａ、２１８ｂを制御する。なお、制御部２０と切替弁２１６ｂ及び圧力センサ２１８ｂとの接続線は、図示省略されている。
【００９１】
本実施例では、制御部２０は、図２に示す圧力取得処理と、図４に示す空気供給処理とを、ポンプ１２、切替弁２１６ａ及び圧力センサ２１８ａを用いて実行するとともに、切替弁２１６ｂ及び圧力センサ２１８ｂを用いて実行する。なお、ポンプ１２、切替弁２１６ａ及び圧力センサ２１８ａを用いた圧力取得処理及び空気供給処理が実行されている間、切替弁２１６ｂは、閉状態で維持される。一方、ポンプ１２、切替弁２１６ｂ及び圧力センサ２１８ｂを用いた圧力取得処理及び空気供給処理が実行されている間、切替弁２１６ａは、閉状態で維持される。
【００９２】
制御部２０は、ポンプ１２、切替弁２１６ａ及び圧力センサ２１８ａを用いた圧力取得処理及び空気供給処理を実行した後に、ポンプ１２、切替弁２１６ｂ及び圧力センサ２１８ｂを用いた圧力取得処理及び空気供給処理を実行する。
【００９３】
この構成によれば、触媒１００及び触媒１０２のそれぞれの上流側に空気を供給することができる。さらに、触媒１００及び触媒１０２のそれぞれの上流側に供給される空気量を適切に調整することができる。
【００９４】
なお、変形例では、ポンプ１２、切替弁２１６ｂ及び圧力センサ２１８ｂを用いた圧力取得処理及び空気供給処理は実行されなくてもよい。あるいは、ポンプ１２、切替弁２１６ａ及び圧力センサ２１８ａを用いた圧力取得処理及び空気供給処理は実行されなくてもよい。
【００９５】
（対応関係）
切替弁２１６ｂが「第２切替装置」の一例であり、ポンプ１２、切替弁２１６ｂ及び圧力センサ２１８ｂを用いた圧力取得処理において、Ｓ２２で取得される閉塞圧が「第３圧力」の一例であり、Ｓ２８で取得される開放圧が「第４圧力」の一例である。
【００９６】
（第４実施例）
第１実施例と異なる点を説明する。図１２に示すように、空気供給システム３００は、空気供給システム１０と同様に、触媒１００と触媒１０２との間に空気を供給するための通気管３２２、３２４、ポンプ１２、逆止弁３１４、切替弁３１６、及び圧力センサ３１８を備える。通気管３２２、３２４、逆止弁３１４、切替弁３１６、及び圧力センサ３１８のそれぞれは、通気管２２、２４、逆止弁１４、切替弁１６、及び圧力センサ１８のそれぞれと同様の構成を有する。即ち、逆止弁３１４は、逆止弁１４の配置と同様に、ポンプ１２と圧力センサ３１８との間の通気管３２２に配置されている。逆止弁３１４は、空気がポンプ１２から通気管３２２，３２４を介して排気管６６に向かうことを許容する一方、空気が排気管６６からポンプ１２に向かうことを禁止する。
【００９７】
空気供給システム３００は、チャンバー３１５と圧力センサ３１９とをさらに備える。チャンバー３１５は、逆止弁３１４と切替弁３１６との間の通気管３２２に配置されている。チャンバー３１５は、圧力センサ３１８よりもポンプ１２側、即ち上流側の通気管３２２に配置されている。チャンバー３１５には、空気が流れる。チャンバー３１５の空気の流れる方向に直交する面における通路断面積は、通気管３２２の空気の流れる方向に直交する面における通路断面積よりも大きい。即ち、チャンバー３１５の空気の流れる方向における単位長さ当たりの容積は、通気管３２２の空気の流れる方向における単位長さ当たりの容積よりも大きい。これにより、チャンバー３１５が配置されていない構成と比較して、逆止弁３１４と切替弁３１６との間の容積が増加される。チャンバー３１５の通路断面積は、空気の流れる方向において一定である。
【００９８】
通気管３２４の中間位置には、圧力センサ３１９が配置されている。圧力センサ３１９は、切替弁３１６よりも排気管６６側、即ち下流側の通気管３２４に配置されている。圧力センサ３１９は、通気管３２４内の圧力を検出する。
【００９９】
制御部２０は、ポンプ１２、切替弁３１６、及び圧力センサ３１８、３１９のそれぞれに通信可能に接続されている。制御部２０は、切替弁１６と同様に、切替弁３１６を制御する。制御部２０は、圧力センサ１８と同様に、圧力センサ３１８で圧力を検出させ、検出済みの圧力を取得する。制御部２０は、圧力センサ３１９で圧力を検出させ、検出済みの圧力を取得する。制御部２０は、通気管３２４内の圧力を監視する。制御部２０は、圧力センサ３１９によって、通気管３２４と切替弁３１６との少なくとも一方に発生する異常を検出する。
【０１００】
（異常状態検出処理）
空気供給システム３００は、上記の開弁ステップ数学習処理、圧力取得処理、空気供給処理及び掃気処理に加えて、異常状態検出処理を実行する。異常状態検出処理は、車両のシステムが始動した後から車両のシステムが終了する間に、例えば定期的に実行される。
【０１０１】
異常状態検出処理では、ポンプ１２が停止し、切替弁３１６が閉状態である間に、逆止弁３１４と切替弁３１６との間で空気が漏出していないか否かを判断する。切替弁３１６が閉状態であり、ポンプ１２によって逆止弁３１４と切替弁３１６との間の圧力が昇圧されている場合、逆止弁３１４と切替弁３１６との間で空気が漏出する状態には、漏出を許容する許容状態と漏出を許容することができない異常状態とがある。許容状態は、切替弁３１６と通気管３２２との締結部から空気が僅かに漏出する状態と、逆止弁３１４において、空気の通気方向と反対方向に逆止弁３１４から空気が僅かに漏出する状態と、を含む。切替弁３１６と通気管３２２との締結部から空気が僅かに漏出する状態では、空気供給システム３００の性能（例えば、ポンプ１２によって空気を排気管６６に供給する性能）は、空気が漏出しない状態の空気供給システム３００の性能と同等である。また、空気の通気方向と反対側に逆止弁３１４から空気が僅かに漏出する状態は、例えば逆止弁３１４は正常に作動している間であっても、後述するＳ４０８のポンプ１２の作動による昇圧によって、逆止弁３１４と切替弁３１６との間の圧力が高いために、空気が逆止弁３１４から漏出する状態である。異常状態は、逆止弁３１４、切替弁３１６等の故障、通気管３２２に発生した亀裂、破損等により空気が漏出する状態である。異常状態が放置されると、空気供給システム３００は、上記の開弁ステップ数学習処理、圧力取得処理、空気供給処理及び掃気処理を正常に実行することができない。このため、異常状態検出処理では、許容状態であるか異常状態であるかが判断される。
【０１０２】
図１３及び図１４を参照して、異常状態検出処理について説明する。なお、図１４では、切替弁３１６が閉状態であり、ポンプ１２を作動させた後において、逆止弁３１４と切替弁３１６との間の圧力の推移を示す。図１４では、縦軸は圧力（ｋＰａ）を示し、横軸は期間を示す。圧力推移Ｚ１、Ｚ２は、チャンバー３１５を備えている場合の圧力の推移を示し、圧力推移Ｚ３、Ｚ４は、チャンバー３１５を備えていない場合の圧力の推移を示す。圧力推移Ｚ１、Ｚ３は、許容状態での圧力の推移を示し、圧力推移Ｚ２、Ｚ４は、異常状態での圧力の推移を示す。
【０１０３】
図１３に示すように、異常状態検出処理では、まず、Ｓ４０２において、制御部２０は、Ｓ２００と同様に、空気供給条件が成立しているか否かを判断する。空気供給条件が成立していると判断される場合（Ｓ４０２でＮＯ）、空気供給条件が成立しなくなるまで待機する。一方、空気供給条件が成立していないと判断される場合（Ｓ４０２でＹＥＳ）、Ｓ４０４において、制御部２０は、異常状態検出条件が成立しているか否かを判断する。制御部２０は、異常状態検出条件が成立しているか否かを監視している。異常状態検出条件は、異常状態検出処理において、異常状態の検出（即ちＳ４０６以降の処理）を実行すべき場合に成立する条件であり、ＥＣＵに格納されている。異常状態検出条件は、予め車両の製造者によって設定されている条件である。異常状態検出条件は、開弁ステップ数学習処理、圧力取得処理、空気供給処理及び掃気処理が実行されていないことを含む。異常状態検出条件が成立してない場合（Ｓ４０４でＮＯ）、Ｓ４０６以降の処理がスキップされ、Ｓ４０２に戻る。異常状態検出条件が成立している場合（Ｓ４０４でＹＥＳ）、Ｓ４０６において、制御部２０は、切替弁３１６を閉弁して、切替弁３１６を閉状態に維持する。
【０１０４】
次いで、Ｓ４０８において、制御部２０は、予め決められた回転数で、ポンプ１２を作動させる。次いで、Ｓ４１０において、制御部２０は、ポンプ１２の作動している期間が図１４に示す基準作動期間Ｔ１を経過しているか否かを判断する。制御部２０は、ポンプ１２が作動している期間を計時するタイマを内蔵している。制御部２０は、ポンプ１２が作動されると、タイマをスタートさせる。また、制御部２０は、予め基準作動期間Ｔ１を格納している。ポンプ１２の作動している期間が基準作動期間Ｔ１を経過していない場合（Ｓ４１０でＮＯ）、ポンプ１２の作動している期間が基準作動期間Ｔ１を経過するまで待機する。一方、ポンプ１２の作動している期間が基準作動期間Ｔ１を経過している場合（Ｓ４１０でＹＥＳ）、Ｓ４１２において、制御部２０は、ポンプ１２を停止させる。
【０１０５】
次いで、Ｓ４１４において、制御部２０は、ポンプ１２が停止している期間が図１４に示す基準判定期間Ｔ２を経過しているか否かを判断する。制御部２０は、ポンプ１２が停止している期間を計時するタイマを内蔵している。制御部２０は、ポンプ１２が停止されると、タイマをスタートさせる。また、制御部２０は、予め基準判定期間Ｔ２を格納している。ポンプ１２が停止している期間が基準判定期間Ｔ２を経過していない場合（Ｓ４１４でＮＯ）、ポンプ１２の停止している期間が基準判定期間Ｔ２を経過するまで待機する。一方、ポンプ１２の停止している期間が基準判定期間Ｔ２を経過している場合（Ｓ４１４でＹＥＳ）、Ｓ４１６において、制御部２０は、圧力センサ３１８で検出される閉塞圧を取得する。閉塞圧は、切替弁３１６を閉状態に維持して検出される。
【０１０６】
次いで、Ｓ４１８において、制御部２０は、Ｓ４１６で取得された閉塞圧が図１４に示す基準圧力Ｐ１より大きいか否かを判断する。制御部２０は、予め基準圧力Ｐ１を格納している。Ｓ４１６で取得された閉塞圧が基準圧力Ｐ１より大きい場合（Ｓ４１８でＹＥＳ）、例えば図１４に示す圧力推移Ｚ１である場合、Ｓ４２０において、制御部２０は、空気の漏出する状態を許容状態と判定し、空気供給システム３００が正常に機能していると判定する。一方、Ｓ４１６で取得された閉塞圧が基準圧力Ｐ１より小さい場合（Ｓ４１８でＮＯ）、例えば図１４に示す圧力推移Ｚ２である場合、Ｓ４２２において、制御部２０は、空気の漏出する状態を異常状態と判定し、空気供給システム３００が正常に機能していないと判定する。異常状態と判定される場合、制御部２０は、車両の表示部にその旨を表す表示を実行する。
【０１０７】
逆止弁３１４は、ポンプ１２と圧力センサ３１８との間の通気管３２２に配置されており、吸気管６０から通気管３２２，３２４を介して排気管６６に向かう方向に流れる空気を通過させる。チャンバー３１５は、逆止弁３１４と切替弁３１６との間の通気管３２２に配置されている。チャンバー３１５の空気の流れる方向に直交する面における通路断面積は、通気管３２２の空気の流れる方向に直交する面における通路断面積よりも大きい。
【０１０８】
仮に、チャンバー３１５を備えていない場合の圧力推移Ｚ１と圧力推移Ｚ２とによって異常状態を判断する場合、比較的に短期間Ｔ３（図１４参照）のうちに、Ｓ４１６において圧力を取得しなければならず、圧力の取得タイミングが少しでもずれると、異常状態を正確に判断することが難しい。一方、本実施例では、チャンバー３１５を備えている場合の圧力推移Ｚ３と圧力推移Ｚ４とによって異常状態を判断するため、比較的に長期間Ｔ４（図１４参照）のうちにＳ４１６において圧力を取得すればよく、圧力の取得タイミングを厳密に管理せずに済む。これにより、許容状態と異常状態との判断の精度を向上させることができる。
【０１０９】
（対応関係）
逆止弁３１４が「第１逆止弁」の一例であり、チャンバー３１５が「第１容積室」の一例である。
【０１１０】
（第５実施例）
第４実施例と異なる点を説明する。図１５に示すように、空気供給システム４００は、空気供給システム３００と同様に、触媒１００と触媒１０２との間に空気を供給するための通気管４２２、４２４ａ、ポンプ１２、逆止弁４１４ａ、チャンバー４１５ａ、切替弁４１６ａ、及び圧力センサ４１８ａ、４１９ａを備える。通気管４２４ａ、逆止弁４１４ａ、チャンバー４１５ａ、切替弁４１６ａ、及び圧力センサ４１８ａのそれぞれは、通気管３２４、逆止弁３１４、チャンバー３１５、切替弁３１６、及び圧力センサ３１８、３１９のそれぞれと同様の構成を有する。即ち、図示省略されているが、通気管４２４ａは、エンジン本体５４を貫通している。
【０１１１】
空気供給システム４００は、分岐管４２３、逆止弁４１４ｂ、チャンバー４１５ｂ、切替弁４１６ｂ、及び圧力センサ４１８ｂ、４１９ｂをさらに備える。分岐管４２３は、通気管４２２のポンプ１２よりも排気管６６側、即ち下流側であって、逆止弁４１４ａよりも上流側に位置する分岐点４２２ａで、通気管４２２に接続されて、連通している。分岐管４２３は、通気管４２２と並列に配置されている。分岐管４２３は、エンジン５０のエキゾーストマニホールド５６と触媒１００との間、即ち、触媒１００よりも上流側において、排気管６６に連通している。
【０１１２】
分岐管２２３の中間位置には、切替弁４１６ｂが配置されている。切替弁４１６ｂの構成は、第４実施例の切替弁３１６の構成と同様である。切替弁４１６ｂは、切替弁３１６、４１６ａと同様に、制御部２０によって、開状態と閉状態とに切り替わる。閉状態では、切替弁４１６ｂが閉弁で維持される。この結果、閉状態では、吸気管６０と排気管６６とが、分岐管４２３で遮断される。即ち、ポンプ１２と排気管６６とが、分岐管４２３上で遮断される。開状態では、制御部２０は、切替弁４１６ｂを、開度に応じて制御する。
【０１１３】
ポンプ１２と切替弁４１６ｂとの間の分岐管４２３には、圧力センサ４１８ｂが配置されている。ポンプ１２と圧力センサ４１８ｂとの間の分岐管４２３には、逆止弁４１４ｂが配置されている。逆止弁４１４ｂと切替弁４１６ｂとの間の分岐管４２３内の圧力は、圧力センサ４１８ｂによって検出される。逆止弁４１４ｂは、吸気管６０から分岐管４２３を介して排気管６６に向かう方向に流れる空気を通過させる一方、逆止弁４１４ｂは、排気管６６から分岐管２２３を介して吸気管６０に向かう方向に空気が流れることを禁止する。即ち、逆止弁４１４ｂは、空気がポンプ１２から分岐管４２３を介して排気管６６に向かうことを許容する一方、空気が排気管６６からポンプ１２に向かうことを禁止する。
【０１１４】
逆止弁４１４ｂと圧力センサ４１８ｂとの間の分岐管４２３には、チャンバー４１５ｂが配置されている。チャンバー４１５ｂは、圧力センサ４１８ｂよりもポンプ１２側、即ち上流側の分岐管４２３に配置されている。チャンバー４１５ｂには、空気が流れる。チャンバー４１５ｂの空気の流れる方向に直交する面における通路断面積は、分岐管４２３の空気の流れる方向に直交する面における通路断面積よりも大きい。即ち、チャンバー４１５ｂの空気の流れる方向における単位長さ当たりの容積は、分岐管４２３の流れる方向における単位長さ当たりの容積よりも大きい。これにより、チャンバー４１５ｂを備えていない場合と比較して、逆止弁４１４ｂと切替弁４１６ｂとの間の容積が増加される。チャンバー４１５ｂの通路断面積は、空気の流れる方向において一定である。
【０１１５】
分岐管４２３には、切替弁４１６ｂと排気管６６との間に、圧力センサ４１９ｂが配置されている。圧力センサ４１９ｂは、切替弁４１６ｂと排気管６６との間の分岐管４２３内の圧力を検出する。
【０１１６】
制御部２０は、ポンプ１２、切替弁４１６ａ、４１６ｂ及び圧力センサ４１８ａ、４１８ｂ、４１９ａ，４１９ｂのそれぞれに通信可能に接続されている。制御部２０は、切替弁４１６ａ、４１６ｂ及び圧力センサ４１８ａ、４１８ｂ、４１９ａ，４１９ｂと信号通信を実行することによって、切替弁４１６ａ、４１６ｂ及び圧力センサ４１８ａ、４１８ｂ、４１９ａ，４１９ｂを制御する。なお、制御部２０と切替弁４１６ｂ及び圧力センサ４１８ｂ、４１９ｂとの接続線は、図示省略されている。
【０１１７】
本実施例では、制御部２０は、開弁ステップ数学習処理、圧力取得処理、空気供給処理及び掃気処理を、ポンプ１２、切替弁４１６ａ及び圧力センサ４１８ａを用いて実行するとともに、切替弁４１６ｂ及び圧力センサ４１８ｂを用いて実行する。なお、ポンプ１２、切替弁４１６ａ及び圧力センサ４１８ａを用いた開弁ステップ数学習処理、圧力取得処理、空気供給処理及び掃気処理が実行されている間、切替弁４１６ｂは閉状態で維持される。一方、ポンプ１２、切替弁４１６ｂ及び圧力センサ４１８ｂを用いた開弁ステップ数学習処理、圧力取得処理、空気供給処理及び掃気処理が実行されている間、切替弁４１６ａは閉状態で維持される。
【０１１８】
制御部２０は、ポンプ１２、切替弁４１６ａ及び圧力センサ４１８ａを用いた開弁ステップ数学習処理、圧力取得処理、空気供給処理及び掃気処理を実行した後、ポンプ１２、切替弁４１６ｂ及び圧力センサ４１８ｂを用いた開弁ステップ数学習処理、圧力取得処理、空気供給処理及び掃気処理を実行する。
【０１１９】
本実施例では、制御部２０は、図１４に示す異常状態検出処理を、ポンプ１２、切替弁４１６ａ及び圧力センサ４１８ａを用いて実行するとともに、切替弁４１６ｂ及び圧力センサ４１８ｂを用いて実行する。なお、ポンプ１２、切替弁４１６ａ及び圧力センサ４１８ａを用いた異常状態検出処理が実行されている間、切替弁４１６ｂは閉状態で維持される。一方、ポンプ１２、切替弁４１６ｂ及び圧力センサ４１８ｂを用いた異常状態検出処理が実行されている間、切替弁４１６ａは閉状態で維持される。
【０１２０】
制御部２０は、ポンプ１２、切替弁４１６ａ及び圧力センサ４１８ａを用いた異常状態検出処理を実行した後、ポンプ１２、切替弁４１６ｂ及び圧力センサ４１８ｂを用いた異常状態検出処理を実行する。
【０１２１】
チャンバー４１５ｂを備えていない場合と比較して、逆止弁４１４ｂと切替弁４１６ｂとの間の容積が増加される。このため、比較的に短期間Ｔ３よりも長い比較的に長期間Ｔ４のうちに、Ｓ４１６によって圧力を取得すればよく、圧力の取得のタイミングを厳密に管理せずに済む。これにより、分岐管４２３において、許容状態と異常状態との判断の精度を向上させることができる。
【０１２２】
（対応関係）
逆止弁４１４ｂが「第２逆止弁」の一例であり、チャンバー４１５ｂが「第２容積室」の一例である。
【０１２３】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【０１２４】
（１）上記の第１、第２実施例では、通気管２４は、エンジン本体５４を通過している。しかしながら、通気管２４は、エンジン本体５４を通過していなくてもよい。この場合、通気管２４内の排気を冷却するための別の冷却装置を、通気管２４に配置してもよい。
【０１２５】
（２）上記の第１、第２実施例では、圧力センサ１８は、切替弁１６と逆止弁１４との間に配置されている。しかしながら、圧力センサ１８の位置は、これに限られず、逆止弁１４とポンプ１２との間に配置されていてもよい。言い換えると、圧力センサ１８は、閉塞圧と開放圧とを検出可能な位置に配置されていればよい。圧力センサ２１８ａ、２１８ｂも同様である。
【０１２６】
（３）上記の各実施例では、排気管６６に２個の触媒１００、１０２が配置されている。しかしながら、排気管６６に配置される触媒の個数は、１個であってもよいし、３個以上であってもよい。空気供給システム１０は、少なくとも１個の触媒の上流側の排気管６６に空気を供給してもよい。
【０１２７】
（４）上記の各実施例では、圧力取得処理において、低排気圧条件で、開放圧が取得されている。しかしながら、排気管６６の排気圧が比較的に高い状態、例えば、車両の走行中の状態に、開放圧を取得してもよい。この場合、排気管６６の排気圧と大気圧との圧力を、開放圧から差し引くことによって、排気管６６の排気圧に影響を受けない圧力を取得することができる。なお、排気管６６の排気圧と大気圧との圧力を、開放圧から差し引く処理は、低排気圧条件でも実行してもよい。
【０１２８】
（５）上記の第２実施例では、ポンプ１２の回転数によって、ポンプ１２の出力を制御している。しかしながら、ポンプ１２の回転数に替えて、ポンプ１２に供給される電力、あるいはポンプ１２の出力圧によって、ポンプ１２の出力を制御してもよい。なお、ポンプ１２に供給される電力、ポンプ１２の出力圧を変動させると、ポンプ１２の回転数が変化され得るが、ポンプ１２の制御として、ポンプ１２の回転数に基づくのではなく、ポンプ１２に供給される電力、あるいはポンプ１２の出力圧によって、ポンプ１２を制御してもよい。
【０１２９】
（６）上記の各実施例では、切替弁１６の開度とポンプ１２の出力のいずれかを用いて、空気量の調整が実施されている。しかしながら、切替弁１６の開度とポンプ１２の出力の両者を用いて、空気量の調査が実施されてもよい。
【０１３０】
（７）上記の第３実施例では、通気管２２２と分岐管２２３との分岐点２２２ａは、ポンプ１２と逆止弁２１４ａ、２１４ｂとの間に位置する。しかしながら、通気管２２２と分岐管２２３との分岐点は、切替弁２１６ａよりも排気管６６側（即ち下流側）に位置していてもよい。この場合、切替弁２１６ｂは配置されておらず、切替弁２１６ａがポンプ１２と分岐点との間に配置されていてもよい。この場合、分岐点に三方弁等の通気管２２２と分岐管２２３とを切り替える装置が配されていてもよい。
【０１３１】
（８）上記の各実施例の切替弁１６は、ステッピングモータ駆動式の弁装置を備える。しかしながら、切替弁１６は、ステッピングモータ駆動式以外の弁装置を備えていてもよい。例えば、切替弁１６は、電磁弁であってもよい。この場合、制御部２０は、切替弁１６を、デューティ制御してもよい。デューティ制御では、制御部２０は、開状態において、デューティ比で、開弁と閉弁とを繰り返し切り替えてもよい。デューティ比は、連続する１回の開弁期間と１回の閉弁期間の合計期間のうちの１回の開弁期間の割合を示してもよい。
【０１３２】
（９）上記の第４実施例では、空気供給システム３００は、１個のチャンバー３１５を備える。しかしながら、空気供給システム３００は、２個以上のチャンバーを備えていてもよい。また、第５実施例の空気供給システム４００は、３個以上のチャンバーを備えていてもよい。
【０１３３】
（１０）上記の第４、第５実施例では、チャンバー３１５、４１５ａ、４１５ｂの流路断面積は、空気の流れる方向において一定である。しかしながら、チャンバー３１５、４１５ａ、４１５ｂの流路断面積は、空気の流れる方向において変化していてもよい。
【０１３４】
（１１）上記の第４実施例では、チャンバー３１５は、圧力センサ３１８よりもポンプ１２側の通気管３２２に配置されている。しかしながら、チャンバー３１５は、圧力センサ３１８よりも切替弁３１６側の通気管３２２に配置されていてもよい。第５実施例のチャンバー４１５ａも同様に、圧力センサ４１８ａよりも切替弁４１６ａ側の通気管４２２に配置されていてもよい。また、第５実施例のチャンバー４１５ｂも同様に、圧力センサ４１８ｂよりも切替弁４１６ｂ側の分岐管４２３に配置されていてもよい。
【０１３５】
（１２）上記の第４、第５実施例では、取得された閉塞圧と基準圧力Ｐ１とを比較して、空気供給システム３００、４００が正常に機能しているか否かが判定されている。しかしながら、ポンプ１２の停止後の圧力の変化率を用いて、空気供給システム３００、４００が正常に機能しているか否かが判定されてもよい。
【０１３６】
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【０１３７】
１０      ：空気供給システム
１２      ：ポンプ
１４      ：逆止弁
１６      ：切替弁
１８      ：圧力センサ
２０      ：制御部
２２、２４：通気管
５０      ：エンジン
５４      ：エンジン本体
６０      ：吸気管
６６      ：排気管
１００、１０２：触媒
２００    ：空気供給システム
２１４ａ、２１４ｂ：逆止弁
２１６ａ、２１６ｂ：切替弁
２１８ａ、２１８ｂ：圧力センサ
２２２    ：通気管
２２２ａ  ：分岐点
２２３    ：分岐管
２２４ａ  ：通気管
３００    ：空気供給システム
３１４    ：逆止弁
３１５    ：チャンバー
３１６    ：切替弁
３１８、３１９：圧力センサ
３２２，３２４：通気管
４００    ：空気供給システム
４１４ａ、４１４ｂ：逆止弁
４１５ａ、４１５ｂ：チャンバー
４１６ａ、４１６ｂ：切替弁
４１８ａ、４１８ｂ、４１９ａ、４１９ｂ：圧力センサ
４２２、４２４ａ：通気管
４２２ａ  ：分岐点
４２３    ：分岐管
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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