(57)【要約】【課題】２次空気の供給初期を含む２次空気の供給中における内燃機関からの未燃ＨＣを低減してエミッションを改善しつつ触媒の早期暖機を図ること。【解決手段】２次空気供給機構による２次空気の供給中にＡ／Ｆ（空燃比）センサで検出される三元触媒に導入される触媒前空燃比を維持するよう内燃機関への燃料噴射量を増量する際には、その増量分に対して２次空気の供給開始から所定のディレイ（遅延）時間を設定し（図８（ａ）に示す時刻ｔ１  〜ｔ２  ）、その増量分であるＢＡＳＥ値に到達するまで内燃機関に供給され燃焼に寄与する燃焼空燃比に基づく燃料噴射量を徐変する（図８（ａ）に示す時刻ｔ２  〜ｔ３  ）。これにより、２次空気の供給初期を含む２次空気の供給中における内燃機関への燃料噴射量の増量補正に伴う内燃機関からの未燃ＨＣを低減することができ、エミッションを改善しつつ触媒の早期暖機を図ることができる。【選択図】      図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路途中に設置され、排出ガスを浄化する触媒と、
前記触媒の上流側の前記排気通路内に２次空気を供給する２次空気供給機構と、
前記２次空気供給機構による２次空気の供給中には、前記内燃機関への燃料噴射量の増量を禁止する燃料供給制御手段と
を具備することを特徴とする内燃機関の２次空気供給制御装置。
【請求項２】
内燃機関の排気通路途中に設置され、排出ガスを浄化する触媒と、
前記触媒の上流側の前記排気通路内に２次空気を供給する２次空気供給機構と、
前記触媒の上流側の前記排気通路内で２次空気の供給孔より下流側に配設され、排出ガス中の空燃比を検出する空燃比検出手段と、
前記２次空気供給機構による２次空気の供給中に前記空燃比検出手段で検出される空燃比を維持するよう前記内燃機関への燃料噴射量を増量する際には、その増量分に対して２次空気の供給開始から所定の遅延時間を設定する燃料供給制御手段と
を特徴とする内燃機関の２次空気供給制御装置。
【請求項３】
前記燃料供給制御手段は、前記増量分に到達するまで前記燃料噴射量を徐変することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の２次空気供給制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気通路内の触媒に２次空気を供給し活性化する内燃機関の２次空気供給制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関の２次空気供給制御装置に関連する先行技術文献としては、特開平５−１７１９７３号公報、特開平６−２１２９５９号公報、特開２００１−２６３０５０号公報にて開示されたものが知られている。このうち、特開平５−１７１９７３号公報には、高容量のエアポンプを用いることなく触媒を早期に暖機する技術が示されている。また、特開平６−２１２９５９号公報には、エミッションを悪化させることなく触媒の暖機を速やかに行わせる技術が示されている。そして、特開２００１−２６３０５０号公報には、触媒上流側で後燃えを発生させて触媒早期暖機性能向上と構成簡単化・低コスト化とを両立させる技術が開示されている。
【特許文献１】特開平５−１７１９７３号公報（第２頁）
【特許文献２】特開平６−２１２９５９号公報（第２頁〜第３頁）
【特許文献３】特開２００１−２６３０５０号公報（第２頁〜第６頁）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述の特開平５−１７１９７３号公報では、内燃機関に供給される空燃比をリッチ側に設定すると共に、２次空気を供給することにより触媒を早期に暖機し活性化することができるとしている。
【０００４】
また、特開平６−２１２９５９号公報では、複数の触媒のうち上流側触媒の活性化後で、かつ排気系に２次空気が供給されているときに、内燃機関より排気系へ排出される排気と共に複数の触媒に運ばれるべき熱エネルギを増大させるようにしており、上流側触媒の活性化前には、各触媒に排気と共に運ばれるべき熱エネルギが増大されないことから、その分だけエミッションの悪化が抑えられ、触媒の暖機を速やかに行わせることができるとしている。
【０００５】
また、特開２００１−２６３０５０号公報では、内燃機関からの排出ガスが触媒上流側の排気通路内で燃焼可能な温度に上昇されるため、後燃えが発生し、その燃焼熱で触媒を早期に暖機することができ、後燃えによって内燃機関から排出される未燃ＨＣ（炭化水素）が燃焼されるとしている。
【０００６】
しかし、これらのものでは、２次空気の供給中に内燃機関への燃料噴射量の増量補正が行われ、この増量分に伴う内燃機関からの未燃ＨＣの増加は避けられないため、少なからずエミッションが悪化するという不具合があった。
【０００７】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、２次空気の供給初期を含む２次空気の供給中における内燃機関からの未燃ＨＣを低減してエミッションを改善しつつ触媒を早期暖機可能な内燃機関の２次空気供給制御装置の提供を課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の内燃機関の２次空気供給制御装置によれば、２次空気供給機構による触媒の上流側の排気通路内への２次空気の供給中には、燃料供給制御手段にて内燃機関への燃料噴射量の増量が禁止される。これにより、２次空気供給機構による２次空気の供給中における内燃機関からの未燃ＨＣが低減され、エミッションが良好に改善される。
【０００９】
請求項２の内燃機関の２次空気供給制御装置によれば、内燃機関の排気通路途中に設置され、排出ガスを浄化する触媒に導入され、２次空気供給機構による２次空気の供給中に空燃比検出手段で検出される空燃比が維持されるよう内燃機関への燃料噴射量が増量される際には、燃料供給制御手段にてその増量分に対して２次空気の供給開始から所定の遅延時間が設定される。これにより、２次空気の供給初期を含む２次空気の供給中における内燃機関への燃料噴射量の増量に伴う内燃機関からの未燃ＨＣが低減され、エミッションが良好に改善される。
【００１０】
請求項３の内燃機関の２次空気供給制御装置における燃料供給制御手段では、増量分に到達するまで燃料噴射量が徐変されることで、２次空気の供給中における内燃機関への燃料噴射量の増量に伴う機関回転速度変動が抑制され、ドライバビリティが良好に改善される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の２次空気供給制御装置が適用された内燃機関及びその周辺機器を示す概略構成図である。
【００１３】
図１において、１０は内燃機関であり、内燃機関１０の吸気通路１１の上流側には、図示しないエアクリーナを介して供給される吸入空気量を検出するエアフローメータ１２が配設されている。このエアフローメータ１２の下流側には内燃機関１０への吸入空気量を調整するスロットルバルブ１３が配設されている。このスロットルバルブ１３にはその開度を検出するスロットル開度センサ１４が配設されている。吸気通路１１から内燃機関１０の各気筒の吸気ポート１５近傍には燃料を噴射供給するインジェクタ（燃料噴射弁）１６が配設されている。
【００１４】
そして、スロットルバルブ１３にて設定される吸入空気量とインジェクタ１６にて噴射供給される燃料との混合気が、吸気バルブ１７が開くことによって内燃機関１０の燃焼室１８内に導入される。また、内燃機関１０のシリンダヘッド側には各気筒毎に点火プラグ１９が配設されている。この点火プラグ１９の火花放電によって燃焼室１８内の混合気が点火される。混合気は、燃焼室１８内で燃焼されたのち、排出ガスとして排気バルブ２１が開くことによって燃焼室１８から排気通路２２に排出される。
【００１５】
この排気通路２２途中には周知の三元触媒２３が配設され、その上流側には排出ガスの空燃比に応じてリニアな信号を出力するＡ／Ｆ（空燃比）センサ２４、下流側には排出ガスの空燃比が理論空燃比に対してリッチかリーンかによって出力電圧が反転する酸素センサ２５がそれぞれ配設されている。また、内燃機関１０のクランクシャフト２６には、その回転角であるクランク角〔°ＣＡ（Ｃｒａｎｋ  Ａｎｇｌｅ）〕を検出するクランク角センサ２７が配設されている。内燃機関１０の機関回転速度は、クランク角センサ２７で検出されるクランクシャフト２６が所定時間当たりに回転するクランク角に基づいて算出される。更に、内燃機関１０にはその冷却水温を検出する水温センサ２８が配設されている。
【００１６】
次に、排気通路２２内に外気を供給する２次空気供給機構３０の構成について説明する。Ａ／Ｆセンサ２４の上流側の排気通路２２には、２次空気を供給するための２次空気供給通路３１が接続されている。２次空気供給通路３１の大気側にはエアフィルタ３２が配設され、このエアフィルタ３２の下流側には２次空気を圧送するエアポンプ３３が配設されている。
【００１７】
このエアポンプ３３の排気通路２２側にはコンビネーションバルブ３４が配設されている。このコンビネーションバルブ３４は、２次空気供給通路３１を開閉する圧力駆動型の開閉弁３５及びその下流側の逆止弁３６が一体化され構成されている。コンビネーションバルブ３４の開閉弁３５は、吸気圧導入通路３７によって導かれる背圧によって開閉が切替えられる。この吸気圧導入通路３７は吸気通路１１に接続され、この吸気圧導入通路３７の途中に配設された電磁駆動型の切換弁３８によって開閉弁３５の背圧が大気圧と吸気圧との間で切換えられる。
【００１８】
つまり、２次空気を供給する場合には、吸気通路１１の吸気圧を導入するために切換弁３８を開弁する。そして、開閉弁３５に吸気圧を導入することにより開閉弁３５が開弁される。これにより、エアポンプ３３から吐出された２次空気が開閉弁３５を通過して逆止弁３６側に流れる。この逆止弁３６は、排気通路２２からの排出ガスの流込みを規制するものであって、エアポンプ３３の２次空気圧力が排出ガス圧力よりも高くなったときには、その圧力によって逆止弁３６が開弁され、２次空気が排気通路２２内に供給される。
【００１９】
一方、２次空気を停止する場合には、エアポンプ３３が停止されると共に、切換弁３８を大気圧を導入する位置に切換えて開閉弁３５に大気圧を導入する。これにより、開閉弁３５が閉弁される。すると、排気通路２２への２次空気が停止され、逆止弁３６に２次空気の圧力が作用しなくなり排気通路２２側の圧力が高くなる。このため、逆止弁３６が自動的に閉弁され、排気通路２２内の排出ガスがエアポンプ３３側に逆流することが防止される。
【００２０】
４０はＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）であり、ＥＣＵ４０は、周知の各種演算処理を実行する中央処理装置としてのＣＰＵ４１、制御プログラムや制御マップ等を格納したＲＯＭ４２、各種データ等を格納するＲＡＭ４３、Ｂ／Ｕ（バックアップ）ＲＡＭ４４、入出力回路４５及びそれらを接続するバスライン４６等からなる論理演算回路として構成されている。ＥＣＵ４０には、上述の各種センサ信号が入力され、入力される信号に基づいてＥＣＵ４０からインジェクタ１６、点火プラグ１９、２次空気供給機構３０のエアポンプ３３や切換弁３８等に制御信号が出力される。
【００２１】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の２次空気供給制御装置で使用されているＥＣＵ４０内のＣＰＵ４１における２次空気供給制御の処理手順を図２のフローチャートに基づき、図８を参照して説明する。ここで、図８（ａ）は、本実施例の２次空気供給制御に対応する各種センサ信号や各種制御量等の遷移状態を示すタイムチャート、図８（ｂ）は、比較のため２次空気の供給中に、単純に内燃機関への燃料噴射量の増量補正をするときの各種センサ信号や各種制御量等の遷移状態を示すタイムチャートである。なお、この２次空気供給制御ルーチンは所定時間毎にＣＰＵ４１にて繰返し実行される。
【００２２】
図２において、ステップＳ１０１では、三元触媒２３を早期に暖機し活性化するための２次空気供給制御条件が成立しているかが判定される。この２次空気供給制御条件が成立するのは、水温センサ２８で検出された冷却水温が所定温度以上で、内燃機関１０の暖機後からの停止期間が短く、吸入空気量が比較的少ないとき等である。ステップＳ１０１の判定条件が成立、即ち、２次空気供給制御条件が成立しているときにはステップＳ１０２に移行し、エアポンプ３３がＯＮ（オン）とされ（図８（ａ）に示す２次空気の供給中である時刻ｔ１  〜時刻ｔ４  参照）、本ルーチンを終了する。
【００２３】
このエアポンプ３３のＯＮ時には、上述したように、２次空気供給機構３０を構成する切換弁３８が開弁され、吸気圧導入通路３７を介してコンビネーションバルブ３４の開閉弁３５に吸気圧が導入されることにより開閉弁３５が開弁される。これにより、エアポンプ３３から吐出された２次空気が開閉弁３５を通過し、エアポンプ３３の２次空気圧力が排出ガス圧力よりも高くなるとコンビネーションバルブ３４の逆止弁３６が開弁され、２次空気が２次空気供給通路３１を通って２次空気供給孔３１ａから排気通路２２内に供給される。
【００２４】
一方、ステップＳ１０１の判定条件が成立せず、即ち、２次空気供給制御条件が不成立であるときにはステップＳ１０３に移行し、エアポンプ３３がＯＦＦ（オフ）とされ（図８（ａ）に示す２次空気供給停止である時刻ｔ１  以前、時刻ｔ４  以降参照）、本ルーチンを終了する。このエアポンプ３３のＯＦＦ時には、上述したように、２次空気供給機構３０を構成する切換弁３８が閉弁され、吸気圧導入通路３７を介してコンビネーションバルブ３４の開閉弁３５に大気圧が導入されることで開閉弁３５が閉弁される。これにより、排気通路２２側の圧力が高くなり、コンビネーションバルブ３４の逆止弁３６が自動的に閉弁される。
【００２５】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の２次空気供給制御装置で使用されているＥＣＵ４０内のＣＰＵ４１における燃料噴射制御の処理手順を図３のフローチャートに基づき、図８を参照して説明する。なお、この燃料噴射制御ルーチンは所定時間毎にＣＰＵ４１にて繰返し実行される。
【００２６】
図３において、ステップＳ２０１では、内燃機関１０が始動完了しているかが判定される。ここでは、内燃機関１０がクランキングにより機関回転速度が例えば、５００〔ｒｐｍ〕以上となり始動完了状態にあるかが判定される。ステップＳ２０１の判定条件が成立せず、即ち、内燃機関１０が未だ始動完了となっていないときにはステップＳ２０２に移行し、始動時制御処理として、水温センサ２８で検出される冷却水温等に基づく燃料噴射量の周知の始動時増量が実行され、本ルーチンを終了する。
【００２７】
一方、ステップＳ２０１の判定条件が成立、即ち、内燃機関１０が始動完了となっているときにはステップＳ２０３に移行し、空燃比Ｆ／Ｂ（フィードバック）制御条件が成立しているかが判定される。この空燃比Ｆ／Ｂ制御条件が成立するのは、Ａ／Ｆセンサ２４が活性化しており内燃機関１０の運転状態が過渡状態でない定常状態にあるときである。ステップＳ２０３の判定条件が成立せず、即ち、Ａ／Ｆセンサ２４が非活性または内燃機関１０の運転状態が過渡状態にあり空燃比Ｆ／Ｂ制御条件が成立しないときにはステップＳ２０４に移行し、後述のオープンループ制御処理が実行され、本ルーチンを終了する。
【００２８】
一方、ステップＳ２０３の判定条件が成立、即ち、Ａ／Ｆセンサ２４が活性化、かつ内燃機関１０の運転状態が定常状態にあり空燃比Ｆ／Ｂ制御条件が成立するとき（図８（ａ）に示す時刻ｔ２  以降）にはステップＳ２０５に移行し、後述の空燃比Ｆ／Ｂ制御処理が実行され、本ルーチンを終了する。
【００２９】
次に、図３の燃料噴射制御ルーチンのステップＳ２０４におけるオープンループ制御の処理手順を図４のフローチャートに基づいて説明する。なお、本ルーチンは、エアポンプ３３のＯＮ／ＯＦＦにかかわらず２次空気の供給初期を含む２次空気の供給中には、内燃機関１０への燃料噴射量の増量補正をしない場合に対応しており、このときの内燃機関１０からの未燃ＨＣ（炭化水素）を図８（ａ）に燃料噴射量増量補正なしとして破線にて示す。
【００３０】
図４において、ステップＳ３０１では、機関回転速度及び吸入空気量に基づいて基本燃料噴射量ＴＰが算出される。次にステップＳ３０２に移行して、冷間始動時であるかが判定される。ステップＳ３０２の判定条件が成立、即ち、冷却水温が所定温度未満と低く冷間始動時であるときにはステップＳ３０３に移行し、機関回転速度及び負荷に基づいて燃料噴射量の始動後補正量が算出される。次にステップＳ３０４に移行して、冷却水温に基づいて燃料噴射量の暖機補正量が算出される。次にステップＳ３０５に移行して、その他補正量１が算出される。
【００３１】
一方、ステップＳ３０２の判定条件が成立せず、即ち、冷却水温が所定温度以上と高く冷間始動時でないときにはステップＳ３０６に移行し、内燃機関１０のその他の運転パラメータに基づいてその他補正量２が算出される。ステップＳ３０５またはステップＳ３０６の処理ののちステップＳ３０７に移行し、最終的な燃料噴射量ＴＡＵが次式（１）にて算出され、本ルーチンを終了する。
【００３２】
【数１】
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【００３３】
上述のように、エアポンプ３３のＯＮ／ＯＦＦにかかわらず２次空気の供給初期を含む２次空気の供給中、内燃機関１０への燃料噴射量の増量補正をしない場合には、図８（ａ）に破線にて示すように、内燃機関１０からの未燃ＨＣの増加を招くことがない。また、機関回転速度変動が生じないためドライバビリティが悪化することもない。
【００３４】
次に、図３の燃料噴射制御ルーチンのステップＳ２０５における空燃比Ｆ／Ｂ制御の処理手順を図５のフローチャートに基づき、図８を参照して説明する。
【００３５】
図５において、ステップＳ４０１では、目標空燃比設定処理として目標空燃比が１．０（理論空燃比）に設定される。次にステップＳ４０２に移行して、ステップＳ４０１で設定された目標空燃比に対して空燃比Ｆ／Ｂ制御処理が実行され、本ルーチンを終了する。この空燃比Ｆ／Ｂ制御処理は、内燃機関１０の機関回転速度、負荷、吸入空気量、冷却水温、始動後経過時間のうち少なくとも１つに基づき推定算出され、内燃機関１０に供給され燃焼に寄与する空燃比である燃焼空燃比を、周知のように、Ａ／Ｆセンサ２４にて検出される三元触媒２３に導入される触媒前空燃比（図８（ａ）参照）に基づき設定されるリッチディザ係数とリーンディザ係数とによる目標空燃比に対してリッチ側とリーン側とに振らせるよう燃料噴射量を調整するものである。
【００３６】
このように、本実施例の内燃機関の２次空気供給制御装置は、内燃機関１０の排気通路２２途中に設置され、排出ガスを浄化する三元触媒２３と、三元触媒２３の上流側の排気通路２２内に２次空気を供給する２次空気供給機構３０と、２次空気供給機構３０による２次空気の供給中には、内燃機関１０への燃料噴射量の増量を禁止するＥＣＵ４０内のＣＰＵ４１にて達成される燃料供給制御手段とを具備するものである。つまり、２次空気供給機構３０による２次空気の供給中にあっては、内燃機関１０への燃料噴射量の増量補正をしないことによって、却って、内燃機関１０からの未燃ＨＣを増加しないようにできるのである。また、当然のことながら、内燃機関に供給される空燃比の急変を招くことがないため、機関回転速度変動によるドライバビリティの悪化を防止することができる。
【００３７】
次に、上述の実施例で図３の燃料噴射制御ルーチンのステップＳ２０４におけるオープンループ制御の処理手順の変形例を図６のフローチャートに基づき、図８を参照して説明する。なお、本ルーチンは、エアポンプ３３がＯＮで２次空気の供給中に内燃機関１０への燃料噴射量の増量補正をする場合に対応しており、このときの内燃機関１０からの未燃ＨＣを図８（ａ）に燃料噴射量増量補正有りとして実線にて示す。
【００３８】
図６において、ステップＳ５０１では、機関回転速度及び吸入空気量に基づいて基本燃料噴射量ＴＰが算出される。次にステップＳ５０２に移行して、冷間始動時であるかが判定される。ステップＳ５０２の判定条件が成立、即ち、冷却水温が所定温度未満と低く冷間始動時であるときにはステップＳ５０３に移行し、エアポンプ３３がＯＮとなっているかが判定される。ステップＳ５０３の判定条件が成立、即ち、エアポンプ３３がＯＮで２次空気が２次空気供給通路３１を通って２次空気供給孔３１ａから排気通路２２内に供給されているとき（図８（ａ）に示す時刻ｔ１  〜時刻ｔ４  ）にはステップＳ５０４に移行する。
【００３９】
ステップＳ５０４では、エアポンプ３３からの２次空気供給に基づく燃料噴射量のエアポンプ補正量が算出される。次にステップＳ５０５に移行して、機関回転速度及び負荷に基づいて燃料噴射量の始動後補正量が算出される。次にステップＳ５０６に移行して、冷却水温に基づいて燃料噴射量の暖機補正量が算出される。次にステップＳ５０７に移行して、その他補正量１が算出される。
【００４０】
一方、ステップＳ５０３の判定条件が成立せず、即ち、エアポンプ３３がＯＦＦで２次空気が供給されていないとき（図８（ａ）に示す時刻ｔ１  以前、時刻ｔ４  以降）にはステップＳ５０８に移行し、機関回転速度及び負荷に基づいて燃料噴射量の始動後補正量が算出される。次にステップＳ５０９に移行して、冷却水温に基づいて燃料噴射量の暖機補正量が算出される。次にステップＳ５１０に移行して、内燃機関１０のその他の運転パラメータに基づいてその他補正量１が算出される。
【００４１】
一方、ステップＳ５０２の判定条件が成立せず、即ち、冷却水温が所定温度以上と高く冷間始動時でないときにはステップＳ５１１に移行し、内燃機関１０のその他の運転パラメータに基づいてその他補正量２が算出される。ステップＳ５０７またはステップＳ５１０またはステップＳ５１１の処理ののちステップＳ５１２に移行し、最終的な燃料噴射量ＴＡＵが次式（２）にて算出され、本ルーチンを終了する。
【００４２】
【数２】
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【００４３】
次に、図６のオープンループ制御ルーチンのステップＳ５０４における燃料噴射量のエアポンプ補正量算出の処理手順を図７のフローチャートに基づき、図８を参照して説明する。
【００４４】
図７において、まず、ステップＳ６０１では、ＢＡＳＥ値の算出処理が実行される。このＢＡＳＥ値は、内燃機関１０の機関回転速度及び吸入空気量をパラメータとして推定算出され、内燃機関１０に供給され燃焼に寄与する空燃比である燃焼空燃比の最終到達値である（図８に示すＢＡＳＥ値参照）。次にステップＳ６０２に移行して、エアポンプ３３がＯＦＦからＯＮとなったかが判定される。ステップＳ６０２の判定条件が成立、即ち、エアポンプ３３がＯＦＦ→ＯＮとなった直後であるときにはステップＳ６０３に移行し、エアポンプＯＮ直後フラグＡＰＯＮが「１」にセットされる。一方、ステップＳ６０２の判定条件が成立せず、即ち、エアポンプ３３がＯＦＦ→ＯＮとなった直後でないときにはステップＳ６０３がスキップされる。
【００４５】
次にステップＳ６０４に移行して、エアポンプＯＮ直後フラグＡＰＯＮが「１」であるかが判定される。ステップＳ６０４の判定条件が成立、即ち、エアポンプＯＮ直後フラグＡＰＯＮが「１」であるときにはステップＳ６０５に移行し、ディレイ（遅延）時間が設定される。このディレイ時間は、エアポンプ３３がＯＦＦからＯＮとなった直後に内燃機関１０からの未燃ＨＣを増加させないようにするため、燃焼空燃比を変化開始させるまでの時間であり、内燃機関１０の吸気温、冷却水温に基づき設定される。
【００４６】
次にステップＳ６０６に移行して、エアポンプＯＮ直後フラグＡＰＯＮが「０」にリセットされる。次にステップＳ６０７に移行して、例えば、内燃機関１０の冷却水温をパラメータとして徐変量が算出される。この徐変量は、内燃機関１０への燃料噴射量の増量補正に伴う燃焼空燃比が、急激にＢＡＳＥ値に設定されないよう燃焼空燃比を徐々に段階的に変化させるためのものである。これにより、内燃機関１０への燃料噴射量の増量補正をしつつ内燃機関１０からの未燃ＨＣを低減することができる。一方、ステップＳ６０４の判定条件が成立せず、即ち、エアポンプＯＮ直後フラグＡＰＯＮが「０」であるときにはステップＳ６０５〜ステップＳ６０７がスキップされる。
【００４７】
次にステップＳ６０８に移行して、ステップＳ６０５で設定されたディレイ時間が経過したかが判定される。ステップＳ６０８の判定条件が成立せず、即ち、ディレイ時間が経過していないときには、何もすることなく本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ６０８の判定条件が成立、即ち、ディレイ時間が経過したときにはステップＳ６０９に移行し、ＢＡＳＥ値に到達したかが判定される。ステップＳ６０９の判定条件が成立せず、即ち、エアポンプ補正量がＢＡＳＥ値に未だ到達していないときにはステップＳ６１０に移行し、前回のエアポンプ補正量にステップＳ６０７で算出された徐変量が加算され今回のエアポンプ補正量とされ、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ６０９の判定条件が成立、即ち、エアポンプ補正量がＢＡＳＥ値に既に到達しているときにはステップＳ６１１に移行し、ＢＡＳＥ値がエアポンプ補正量とされ、本ルーチンを終了する。
【００４８】
上述のように、内燃機関１０への燃料噴射量の増量補正の際、エアポンプ３３がＯＮで２次空気の供給中には、２次空気の供給開始から所定のディレイ時間（図８（ａ）に示す時刻ｔ１  〜時刻ｔ２  の期間）が設けられており、こののち内燃機関１０への燃料噴射量の増量補正に伴う燃焼空燃比がＢＡＳＥ値に到達するまで徐変されており（図８（ａ）に示す時刻ｔ２  〜時刻ｔ３  の期間）、図８（ａ）に実線にて示すように、２次空気の供給初期を含む２次空気の供給中における内燃機関１０からの未燃ＨＣを低減することができる。また、２次空気の供給初期を含む２次空気の供給中に燃焼空燃比の急変が生じないため、機関回転速度変動を抑制しドライバビリティを改善することができる。
【００４９】
なお、図８（ｂ）に示す２次空気供給制御では、上述の変形例と同様の期間となる時刻ｔ０１〜時刻ｔ０２の期間に２次空気が供給されている。しかしながら、時刻ｔ０１の２次空気の供給直後に内燃機関への燃料噴射量の増量補正に伴う燃焼空燃比が直ちに図８（ａ）に示すＢＡＳＥ値相当まで変動されている。この燃焼空燃比の急変に起因して、２次空気の供給初期を含む２次空気の供給中に内燃機関からの未燃ＨＣが増加していることが分かる。また、この燃焼空燃比の急変によって、機関回転速度に大きな変動が現われ、ドライバビリティも悪化することとなる。
【００５０】
このように、本変形例の内燃機関の２次空気供給制御装置は、内燃機関１０の排気通路２２途中に設置され、排出ガスを浄化する三元触媒２３と、三元触媒２３の上流側の排気通路２２内に２次空気を供給する２次空気供給機構３０と、三元触媒２３の上流側の排気通路２２内で２次空気供給通路３１の２次空気供給孔３１ａより下流側に配設され、排出ガス中の空燃比を検出する空燃比検出手段としてのＡ／Ｆセンサ２４と、２次空気供給機構３０による２次空気の供給中にＡ／Ｆセンサ２４で検出される空燃比を維持するよう内燃機関１０への燃料噴射量を増量する際には、その増量分に対して２次空気の供給開始から所定のディレイ（遅延）時間を設定するＥＣＵ４０内のＣＰＵ４１にて達成される燃料供給制御手段とを具備するものである。また、本変形例の内燃機関の２次空気供給制御装置のＥＣＵ４０内のＣＰＵ４１にて達成される燃料供給制御手段は、増量分に到達するまで燃料噴射量を徐変するものである。
【００５１】
つまり、２次空気供給機構３０による２次空気の供給中にＡ／Ｆセンサ２４にて検出される空燃比である三元触媒２３に導入される触媒前空燃比を維持するよう内燃機関１０への燃料噴射量を増量する際には、その増量分に対して２次空気の供給開始から所定のディレイ時間を設定し、その増量分に到達するまで燃料噴射量を徐変する。これにより、２次空気の供給初期を含む２次空気の供給中における内燃機関１０への燃料噴射量の増量補正に伴う内燃機関１０からの未燃ＨＣを低減することができ、エミッションを改善しつつ三元触媒２３の早期暖機を図ることができる。また、この増量補正に伴う機関回転速度変動を抑制しドライバビリティを改善することができる。
【００５２】
ところで、上記実施例及び変形例では、２次空気供給機構３０をコンビネーションバルブ３４を用い吸気圧導入通路３７の途中に配設された切換弁３８によって開閉弁３５の背圧を大気圧と吸気通路１１側の吸気圧との間で切換える構成を採用しているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、吸気通路１１側の吸気圧を利用することなく、２次空気供給通路３１の途中に電磁駆動弁を配設してエアポンプ３３のＯＮ／ＯＦＦに連動させ、電磁駆動弁を開／閉するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の２次空気供給制御装置が適用された内燃機関及びその周辺機器を示す概略構成図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の２次空気供給制御装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける２次空気供給制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図３は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の２次空気供給制御装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける燃料噴射制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は図３におけるオープンループ制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は図３の空燃比Ｆ／Ｂ制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は図４のオープンループ制御の処理手順の変形例を示すフローチャートである。
【図７】図７は図６におけるエアポンプ補正量算出の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は図２乃至図７の２次空気供給制御に対応する各種センサ信号や各種制御量等の遷移状態を、２次空気の供給中に単純に内燃機関への燃料噴射量を増量補正するときと比較して示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１０    内燃機関
２２    排気通路
２３    三元触媒
２４    Ａ／Ｆ（空燃比）センサ
２７    クランク角センサ
３０    ２次空気供給機構
３１    ２次空気供給通路
３１ａ  ２次空気供給孔
４０    ＥＣＵ（電子制御ユニット）
【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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