(57)【要約】【課題】吐出側の管路を閉じた状態でポンプを作動させて判定を実行する装置にあって、判定実行時における異音の発生を抑制することのできる流体供給系の異常判定装置を提供する。【解決手段】この装置は、ポンプから吐出される空気を内燃機関の排気通路に供給配管を通じて供給する二次空気供給系に適用される。供給配管の途中には切換弁が設けられる。供給配管の切換弁よりもポンプ側には供給配管内の空気の圧力Ｐを検出する圧力センサが設けられる。ポンプを運転するとともに切換弁を閉弁し、このとき圧力センサにより検出される圧力Ｐに基づいて二次空気供給系の異常の有無を判定する。判定処理の実行時におけるポンプの作動量が（時刻ｔ１１以降）、排気通路に空気を供給する通常運転時における作動量よりも（時刻ｔ１１以前）、少なくなるようにポンプを制御する（同図［ｃ］）。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプから吐出される流体を供給対象に供給配管を通じて供給する流体供給系に適用され、前記供給配管の途中に設けられて同供給配管の管路についてその開閉状態を切換える切換弁と、前記供給配管の前記切換弁よりも前記ポンプ側における流体圧力を検出する圧力検出手段とを有し、前記ポンプを運転するとともに前記切換弁により前記供給配管の管路を閉塞し、このとき前記圧力検出手段により検出される流体圧力に基づいて前記流体供給系の異常の有無を判定する流体供給系の異常判定装置において、
前記異常の有無を判定する際に、前記ポンプの作動量が前記供給対象に流体を供給する通常運転時における作動量よりも少なくなるように前記ポンプを制御する制御手段を備える
ことを特徴とする流体供給系の異常判定装置。
【請求項２】
請求項１記載の流体供給系の異常判定装置において、
前記ポンプはその回転速度に応じて作動量が増大する回転式ポンプであり、前記制御手段は前記ポンプの回転速度を前記通常運転時の回転速度よりも低い速度に設定する
ことを特徴とする流体供給系の異常判定装置。
【請求項３】
請求項１記載の流体供給系の異常判定装置において、
前記ポンプは電動ポンプであり、前記制御手段は、前記ポンプへの供給電力を前記通常運転時における供給電力よりも小さい電力に設定する
ことを特徴とする流体供給系の異常判定装置。
【請求項４】
ポンプから吐出される流体を供給対象に供給配管を通じて供給する流体供給系に適用され、前記供給配管の管路についてその開閉状態を切換える切換弁と、前記供給配管の途中に設けられて同供給配管の前記切換弁よりも前記ポンプ側における流体圧力を検出する圧力検出手段とを有し、前記ポンプを運転するとともに前記切換弁により前記供給配管の管路を閉塞し、このとき前記圧力検出手段により検出される流体圧力に基づいて前記流体供給系の異常の有無を判定する流体供給系の異常判定装置において、
前記供給配管の前記切換弁と前記ポンプとの間の部分の流体圧力が所定圧力を超えたときにこれを減圧する減圧機構を備える
ことを特徴とする流体供給系の異常判定装置。
【請求項５】
請求項４記載の流体供給系の異常判定装置において、
前記減圧機構は前記切換弁と前記ポンプとの間の部分に設けられた開閉弁と、前記圧力検出手段により検出される流体圧力が前記所定圧力を超えたときに前記開閉弁を開駆動する駆動手段とを備えてなる
ことを特徴とする流体供給系の異常判定装置。
【請求項６】
請求項４記載の流体供給系の異常判定装置において、
前記減圧機構は前記圧力検出手段により検出される流体圧力が前記所定圧力を超えたときに前記切換弁を開駆動するものである
ことを特徴とする流体供給系の異常判定装置。
【請求項７】
請求項４記載の流体供給系の異常判定装置において、
前記減圧機構は前記切換弁と前記ポンプとの間の部分に設けられて同部分の圧力が所定圧力を超えたときに、同圧力に基づいて開弁駆動される開閉弁である
ことを特徴とする流体供給系の異常判定装置。
【請求項８】
ポンプから吐出される流体を供給対象に供給配管を通じて供給する流体供給系に適用され、前記供給配管の途中に設けられて同供給配管の管路についてその開閉状態を切換える切換弁と、前記供給配管の前記切換弁よりも前記ポンプ側における流体圧力を検出する圧力検出手段とを有し、前記ポンプを運転するとともに前記切換弁により前記供給配管の管路を閉塞し、このとき前記圧力検出手段により検出される流体圧力に基づいて前記流体供給系の異常の有無を判定する流体供給系の異常判定装置において、
前記異常の有無を判定する際に、前記ポンプによって前記供給配管内の流体が吸引されるように同ポンプを制御する制御手段を備える
ことを特徴とする流体供給系の異常判定装置。
【請求項９】
請求項８記載の流体供給系の異常判定装置において、
前記ポンプはその回転速度に応じて作動量が増大する回転式ポンプであり、前記制御手段は前記ポンプの回転方向を逆転させる
ことを特徴とする流体供給系の異常判定装置。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れかに記載の流体供給系の異常判定装置において、
前記流体供給系はポンプから吐出される空気を供給配管を通じて内燃機関の排気通路に供給する二次空気供給系である
ことを特徴とする流体供給系の異常判定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポンプから吐出される流体を供給対象に供給配管を通じて供給する流体供給系についてその異常の有無を判定する異常判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記流体供給系としては、例えば内燃機関の二次空気供給系が知られている。
この二次吸気供給系は、空気を吐出するポンプと、同ポンプ及び内燃機関の排気通路の間を連通する供給配管とを備えている。そして、ポンプから吐出される空気を供給配管を通じて内燃機関の排気通路に供給する。このように排気通路に強制的に空気（二次空気）を送り込むことにより、冷間始動時等、触媒コンバータによる十分な浄化性能が得られないときであっても、その二次空気により排気中のＨＣやＣＯを酸化させ、その浄化を促進させることができる。
【０００３】
また、こうした二次空気供給系において、例えばポンプの故障や供給配管の漏れ等といった異常を判定するための異常判定装置も知られている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
この装置は、その供給配管に、ポンプと排気通路との連通を遮断する切換弁が設けられている。そして、異常判定に際しては、ポンプが運転されるとともに切換弁が閉じられ、このときの供給配管内の圧力が監視される。
【０００５】
ポンプが正常に機能しており、且つ供給配管に漏れがないときには、供給配管内の圧力が速やかに上昇するために、その圧力上昇に基づいて、二次空気供給系に異常が生じていると判定される。一方、ポンプの故障によって空気を圧送することができないときや、供給配管に漏れが生じているときには、供給配管内の圧力が上昇しない、或いはその上昇速度が低いために、これを検出し、二次空気供給系に異常が生じていると判定される。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２１３１２号公報（第６頁、第５図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の装置では、判定の実行に際して、ポンプが運転された状態で切換弁が閉じられて、ポンプ吐出側の管路が閉じられる。すなわち、供給配管内の空気はポンプの作動によって圧縮され続けることとなる。
【０００８】
このため、判定が開始されると、その後において供給配管内の空気の圧力が急激に上昇するとともに、これに伴って、ポンプの吐出量も小さくなる。その結果、ポンプ内や供給配管内の空気の圧力が脈動する現象、いわゆるサージング現象が生じることとなる。このサージング現象の発生は、その圧力脈動により、二次空気供給系から大きな音を発生させることとなり好ましくない。
【０００９】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、吐出側の管路を閉じた状態でポンプを作動させて判定を実行する装置にあって、判定実行時における異音の発生を抑制することのできる流体供給系の異常判定装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
先ず、請求項１記載の発明は、ポンプから吐出される流体を供給対象に供給配管を通じて供給する流体供給系に適用され、前記供給配管の途中に設けられて同供給配管の管路についてその開閉状態を切換える切換弁と、前記供給配管の前記切換弁よりも前記ポンプ側における流体圧力を検出する圧力検出手段とを有し、前記ポンプを運転するとともに前記切換弁により前記供給配管の管路を閉塞し、このとき前記圧力検出手段により検出される流体圧力に基づいて前記流体供給系の異常の有無を判定する流体供給系の異常判定装置において、前記異常の有無を判定する際に、前記ポンプの作動量が前記供給対象に流体を供給する通常運転時における作動量よりも少なくなるように前記ポンプを制御する制御手段を備えることをその要旨とする。
【００１１】
上記構成における判定の実行に際しては、ポンプの作動量が大きいほど（吐出能力が高いほど）、供給配管内の流体圧力が高くなるために、同供給配管内の流体が自身をポンプ側に押し戻そうとする力が大きくなり、その分だけ、前述したサージング現象が生じた場合における流体圧力の脈動も大きくなる。従って、判定の実行に際し、ポンプの作動量を低下させることができれば、上記圧力脈動を抑制することが可能になると云える。
【００１２】
更に、そうした判定を実行する際に、流体供給系に異常が生じていなければ、ポンプから多量の流体を吐出せずとも、供給配管内の流体圧力を適正な判定が可能な圧力まで上昇させることが可能である。このため、判定の実行時に限っては、ポンプの作動量をさほど大きくする必要はないと云える。
【００１３】
これら実情に鑑み、上記構成では、判定の実行に際して、ポンプの作動量が通常運転時における作動量よりも少なくなるようにポンプが制御される。これにより、適正な判定を実行するために必要な作動量であって、供給配管内の流体圧力の上昇を極力抑制することのできる作動量となるように、ポンプを制御することが可能になる。従って、上記構成によれば、判定精度の維持を図りつつ、上記圧力脈動を抑制することができ、判定の実行に伴う異音の発生を好適に抑制することができる。
【００１４】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の流体供給系の異常判定装置において、前記ポンプはその回転速度に応じて作動量が増大する回転式ポンプであり、前記制御手段は前記ポンプの回転速度を前記通常運転時の回転速度よりも低い速度に設定することをその要旨とする。
【００１５】
上記構成によれば、回転式ポンプの回転速度を低下させるといった簡易な手法により、ポンプの作動量を好適に低下させることができる。
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の流体供給系の異常判定装置において、前記ポンプは電動ポンプであり、前記制御手段は、前記ポンプへの供給電力を前記通常運転時における供給電力よりも小さい電力に設定することをその要旨とする。
【００１６】
上記構成によれば、電動ポンプへの供給電力を小さい電力に設定するといった簡易な手法により、ポンプの作動量を低下させることができる。
また、請求項４記載の発明は、ポンプから吐出される流体を供給対象に供給配管を通じて供給する流体供給系に適用され、前記供給配管の管路についてその開閉状態を切換える切換弁と、前記供給配管の途中に設けられて同供給配管の前記切換弁よりも前記ポンプ側における流体圧力を検出する圧力検出手段とを有し、前記ポンプを運転するとともに前記切換弁により前記供給配管の管路を閉塞し、このとき前記圧力検出手段により検出される流体圧力に基づいて前記流体供給系の異常の有無を判定する流体供給系の異常判定装置において、前記供給配管の前記切換弁と前記ポンプとの間の部分の流体圧力が所定圧力を超えたときにこれを減圧する減圧機構を備えることをその要旨とする。
【００１７】
流体供給系の異常の有無を適正に判定するためには、異常が生じていないときに、供給配管内の流体圧力が予め設定した判定圧力以上になればよい。これに対し、上記構成では、供給配管内の流体圧力がそうした設定圧力を超えて高くなったときに、同流体圧力を減圧することが可能になる。これにより、供給配管内の流体圧力を適正な判定の実行のために必要な圧力に維持してその判定精度を維持しつつ、供給配管内の流体圧力の不要な上昇を極力抑制して上記圧力脈動を好適に抑制することができる。従って、上記構成によれば、判定の実行に伴う異音の発生を好適に抑制することができる。
【００１８】
また、請求項５記載の発明は、請求項４記載の流体供給系の異常判定装置において、前記減圧機構は前記切換弁と前記ポンプとの間の部分に設けられた開閉弁と、前記圧力検出手段により検出される流体圧力が前記所定圧力を超えたときに前記開閉弁を開駆動する駆動手段とを備えてなることをその要旨とする。
【００１９】
上記構成によれば、駆動手段によって開駆動される開閉弁を通じて供給配管内の流体を同配管外に排出するといった手法を用いて、供給配管内の流体圧力を減圧することができる。
【００２０】
また、請求項６記載の発明は、請求項４記載の流体供給系の異常判定装置において、前記減圧機構は前記圧力検出手段により検出される流体圧力が前記所定圧力を超えたときに前記切換弁を開駆動するものであることをその要旨とする。
【００２１】
上記構成によれば、異常判定装置の一構成である切換弁を開駆動して供給配管内の流体を供給対象に排出するといった手法を用いて、構成の複雑化を招くことなく、供給配管内の流体圧力を減圧することができる。
【００２２】
また、請求項７記載の発明は、請求項４記載の流体供給系の異常判定装置において、前記減圧機構は前記切換弁と前記ポンプとの間の部分に設けられて同部分の圧力が所定圧力を超えたときに、同圧力に基づいて開弁駆動される開閉弁であることをその要旨とする。
【００２３】
上記構成によれば、流体圧力に基づき開駆動される開閉弁を新たに設けることのみをもって、供給配管内の流体を外部に排出して同供給配管内の流体圧力を減圧するといった構成を実現することができる。
【００２４】
なお、請求項５〜７の何れかに記載の発明の構成によれば、供給配管外に排出される流体の分だけ、ポンプの吐出量の低下を抑制することもできる。このため、ポンプの吐出量が少なくなるほど発生し易いサージング現象についてその発生を好適に抑制することができる。
【００２５】
また、請求項８記載の発明は、ポンプから吐出される流体を供給対象に供給配管を通じて供給する流体供給系に適用され、前記供給配管の途中に設けられて同供給配管の管路についてその開閉状態を切換える切換弁と、前記供給配管の前記切換弁よりも前記ポンプ側における流体圧力を検出する圧力検出手段とを有し、前記ポンプを運転するとともに前記切換弁により前記供給配管の管路を閉塞し、このとき前記圧力検出手段により検出される流体圧力に基づいて前記流体供給系の異常の有無を判定する流体供給系の異常判定装置において、前記異常の有無を判定する際に、前記ポンプによって前記供給配管内の流体が吸引されるように同ポンプを制御する制御手段を備えることをその要旨とする。
【００２６】
上記構成では、供給配管内の流体をポンプによって吸引した場合に、二次空気供給系に異常が生じていなければ、供給配管内の圧力が速やかに低下することに着目し、その圧力低下に基づいて、異常の有無が判定される。こうした判定に際しても、ポンプ吸入側の圧力と吐出側の圧力との間に圧力差が生じるために、上述した圧力脈動が生じるおそれはある。しかしながら、少なくともポンプの吸入側、すなわち供給配管内の流体圧力が極めて低くなるために同流体の密度も低く、圧力脈動が生じたところで、その脈動した流体が有する力は小さい。このため、このとき流体供給系から発せられる異音も小さいと云える。従って、上記構成のように、ポンプによって供給配管内の流体が吸引されるように同ポンプを制御することで、判定の実行時における異音の発生を抑制することができるようになる。
【００２７】
また、請求項９記載の発明は、請求項８記載の流体供給系の異常判定装置において、前記ポンプはその回転速度に応じて作動量が増大する回転式ポンプであり、前記制御手段は前記ポンプの回転方向を逆転させることをその要旨とする。
【００２８】
上記構成によれば、回転式ポンプの回転方向を逆転させるといった簡易な手法により、ポンプによって供給配管内の流体が吸引されるといった構成を実現することができる。
【００２９】
また、請求項１０によるように、請求項１〜９の何れかに記載の発明の構成は、ポンプから吐出される空気を供給配管を通じて内燃機関の排気通路に供給する二次空気供給系に適用することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明にかかる流体供給系の異常判定装置を具体化した第１の実施の形態について説明する。
【００３１】
ここでは先ず、図１を参照して、本実施の形態にかかる異常判定装置が適用される流体供給系の概略構成について説明する。
なお、本実施の形態が適用される流体供給系としては、内燃機関の排気通路に空気を供給する二次空気供給系を想定している。
【００３２】
図１に示されるように、本実施の形態にかかる二次空気供給系は、流体としての空気を圧送するためのポンプ１０を備えている。このポンプ１０は、その回転速度の上昇に伴って、その作動量が多くなる（吐出能力が高くなる）回転式ポンプである。
【００３３】
ポンプ１０の吸入口１０ａは、吸入配管１２を介して、内燃機関１４の吸気通路１６に連通されている。吸入配管１２と吸気通路１６とは、同吸気通路１６に設けられたエアクリーナ１８の下流側の位置で接続されている。ポンプ１０の吐出口１０ｂは、供給配管２０を介して内燃機関１４の排気通路２２に連通されている。内燃機関１４の排気通路２２には排気を浄化するための触媒コンバータ２４が設けられており、上記供給配管２０と排気通路２２とは、その触媒コンバータ２４よりも上流側（内燃機関１４側）の位置で接続されている。なお、本実施の形態では、排気通路２２が、ポンプ１０から吐出される空気が二次空気として供給される供給対象である。
【００３４】
そして、ポンプ１０が運転されると、吸気通路１６内の空気が吸入配管１２を通じて同ポンプ１０に吸入されるとともに、その吸入された空気がポンプ１０から供給配管２０を通じて排気通路２２へと圧送される。なお、ポンプ１０は、例えば内燃機関１４の冷間運転時等、触媒コンバータ２４の温度が低く、その活性化が十分になされていないときに運転される。
【００３５】
ポンプ１０には、電動モータ２６が連結されている。電動モータ２６は、その周辺機器として、バッテリ２８や、同バッテリ２８から電動モータ２６へと供給される電力を調節するためのモータ制御装置３０を備えている。
【００３６】
本実施の形態の二次空気供給系は、機関冷却水の温度を検出するための水温センサ等、種々のセンサ類や、例えばマイクロコンピュータ等からなる電子制御装置３２を備えている。電子制御装置３２は、上記センサ類の検出信号を取り込むとともに各種の演算を実行し、その演算結果に基づいて上記モータ制御装置３０を制御して、ポンプ１０（詳しくはその電動モータ２６）の運転を制御する。
【００３７】
なお、本実施の形態では、上記電動モータ２６がデューティ制御される。具体的には、電子制御装置３２からデューティ信号が出力され、そのデューティ信号に基づいて、モータ制御装置３０により電動モータ２６に供給される電力が調節される。デューティ信号は、予め定められたごく短い単位時間にあって、電動モータ２６に電力が供給される時間と同電力が供給されない時間との比（デューティ比）を規定する信号であり、同デューティ比が高くなるほど、電動モータ２６に供給される電力が多くなる（電動モータ２６の作動量が大きくなる）。
【００３８】
次に、こうした二次空気供給系の異常の有無を判定する異常判定装置について説明する。
供給配管２０の途中には、切換弁３４が設けられている。切換弁３４は、その開弁によって供給配管２０の管路を開放してポンプ１０と排気通路２２との連通を許容する一方、その閉弁により供給配管２０の管路を閉塞して同連通を遮断する。また、供給配管２０にあって、切換弁３４よりも上流側（ポンプ１０側）には、同供給配管２０内の圧力Ｐを検出するための圧力センサ３６が設けられている。本実施の形態では、この圧力センサ３６が圧力検出手段として機能する。
【００３９】
そして、二次空気供給系についての異常の有無は、切換弁３４が閉弁されるとともにポンプ１０が運転され、そのとき圧力センサ３６により検出される供給配管２０内の空気の圧力の推移に基づいて判定される。
【００４０】
この判定処理は、二次空気供給系による排気通路２２への空気の供給に引き続き実行される。すなわち、内燃機関１４の始動が完了した後に触媒コンバータ２４が活性化されていない場合には、先ず二次空気供給系から排気通路２２への空気の供給が開始される。その後、触媒コンバータ２４の活性化が完了しても、ポンプ１０の運転はそのまま継続されるとともに、切換弁３４が閉弁される。そして、この状態で上記判定が実行され、同判定の終了とともに上記ポンプ１０の運転が停止される。なお、こうした判定にかかる処理は、上記電子制御装置３２により実行される。
【００４１】
ここで、そうした判定処理の実行に際しては、ポンプ１０の作動量が大きいほど、供給配管２０内の空気の圧力が高くなる。このため、供給配管２０内の空気が自身をポンプ１０側に押し戻そうとする力が大きくなり、その分だけ、前述したサージング現象が生じた場合における圧力脈動も大きくなる。従って、判定の実行に際し、ポンプ１０の作動量を低下させることで、上記圧力脈動を抑制することが可能である。
【００４２】
また、判定処理を実行する際に、二次空気供給系に異常が生じていなければ、ポンプ１０から多量の空気を吐出しなくても、供給配管２０内の圧力を適正な判定が可能な圧力まで上昇させることができる。このため、判定処理の実行時に限っては、ポンプ１０の作動量をさほど大きくする必要はない。
【００４３】
本実施の形態では、これらの実情をふまえ、判定処理の実行に際して、排気通路２２に空気を供給する通常運転時におけるデューティ信号（デューティ比α）よりも小さい所定デューティ比β（α＞β）のデューティ信号を電子制御装置３２から出力するようにしている。なお、所定デューティ比βとしては、適正な判定を実行するために最低限必要なデューティ比であって、供給配管２０内の圧力上昇を極力抑制することのできるデューティ比が、実験などにより求められ、設定されている。これにより、判定の精度を維持しつつ、上記圧力脈動が抑制される。
【００４４】
以下、図２に示すフローチャートを参照して、そうした判定処理の具体的な処理手順を説明する。
なお、このフローチャートに示される一連の処理は、上記判定処理の処理手順を概念的に示したものであり、実際の処理は所定周期毎の処理として電子制御装置３２により実行される。
【００４５】
図２に示されるように、この処理では先ず、判定処理を実行するための前提条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ１０）。この処理では、例えば機関冷却水の温度が所定温度以上になったこと等、触媒コンバータ２４の活性化が完了したことをもって、前提条件が成立したと判断される。
【００４６】
そして、前提条件が成立していないときには（ステップＳ１０：ＮＯ）、以下の処理を実行することなく、本処理は一旦終了される。すなわち、この場合には、二次空気供給系から二次空気が排気通路２２に供給され、この二次空気の酸化作用により排気の浄化が図られる。
【００４７】
一方、前提条件が成立すると（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、二次空気供給系による排気浄化機能については、これを継続する必要がないと判断され、上述した判定処理に移行する。この判定処理では、まず、デューティ信号のデューティ比αが所定デューティ比βに変更されて（ステップＳ２０）、ポンプ１０の運転が継続される。本実施の形態では、上記ステップＳ２０の処理が、ポンプの作動量が供給対象に流体を供給する通常運転時における作動量よりも少なくなるようにポンプを制御する制御手段として機能する。併せて、前記切換弁３４が閉弁されるとともに（ステップＳ３０）、その後における経過時間の計時が開始される。
【００４８】
その後、上記経過時間が所定時間以上になったか否かが判断され（ステップＳ４０）、未だ所定時間以上になっていないときには（ステップＳ４０：ＮＯ）、ステップＳ４０の処理が繰り返し実行される。
【００４９】
その後、その経過時間が所定時間以上になると、次に、供給配管２０内の圧力Ｐが判定値Ｐａよりも高いか否かが判断される（ステップＳ５０）。そして、上記圧力Ｐが判定値Ｐａよりも高い場合には（ステップＳ５０：ＹＥＳ）、二次空気供給系に異常が生じていない旨の正常判定がなされ（ステップＳ６０）、逆に圧力Ｐが判定値Ｐａ以下である場合には（ステップＳ５０：ＮＯ）、異常が生じている旨の異常判定がなされる（ステップＳ７０）。ここで、上記判定値Ｐａ、上記所定時間、並びに所定デューティ比βに基づく圧力Ｐの上昇速度の各関係は、二次空気供給系に漏れなどの異常が有る場合にこれを的確に検出できる値にそれぞれ設定されている。
【００５０】
このように、正常判定、或いは異常判定がなされた後、本処理は一旦終了される。
以下、図３を参照して、こうした判定処理を実行することによる作用について説明する。
【００５１】
なお、図３は、判定処理の実行時における上記圧力Ｐの推移の具体例を示すタイミングチャートである。また、図３にあって、［ａ］は前提条件の成立状態の推移を示し、［ｂ］はデューティ信号のデューティ比の推移を示し、［ｃ］はポンプ１０の回転速度の推移を示し、［ｄ］は切換弁３４の操作状態の推移を示し、［ｅ］は圧力Ｐの推移を示す。
【００５２】
さて、図３に示すように、本例では、時刻ｔ１１以前において、前提条件が成立していない（同図［ａ］）。従って、デューティ信号はデューティ比αに設定されており（同図［ｂ］）、ポンプ１０は比較的高い回転速度で運転されている（同図［ｃ］）。また、このとき排気通路２２に空気を供給するべく、切換弁３４が開弁されている（同図［ｄ］）。このため、ポンプ１０が運転されているが、上記圧力Ｐはさほど高い圧力になってはいない（同図［ｅ］）。
【００５３】
そして、時刻ｔ１１において、前提条件が成立すると（同図［ａ］）、切換弁３４が閉弁される（同図［ｄ］）。これにより、排気通路２２への空気の供給が停止され、二次空気供給系に異常が生じていなければ、その後において上記圧力Ｐは上昇する（同図［ｅ］）。
【００５４】
本実施の形態では、このときデューティ信号のデューティ比αが所定デューティ比βに変更される（同図［ｂ］）。このため、デューティ比αが変更されない従来の判定処理におけるポンプ１０の回転速度と比べて（同図［ｃ］中に一点鎖線で示す）、その回転速度が遅くなり（同図［ｃ］中に実線で示す）、ポンプ１０の作動量が少なくなる。
【００５５】
従って、従来の判定処理における圧力Ｐと比べて（同図［ｅ］中に一点鎖線で示す）、圧力Ｐが達する最高圧力が低くなり（同図［ｅ］中に実線で示す）、これにより、前述したサージング現象が生じた場合における圧力脈動が抑制される。
【００５６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）判定処理を実行する際に、ポンプ１０の作動量が排気通路２２に空気を供給する通常運転時における作動量よりも少なくなるようにポンプ１０を制御するようにした。このため、ポンプ１０の作動量として、適正な判定を実行するために最低限必要な量であって、供給配管２０内の圧力Ｐの上昇を極力抑制することのできる量を設定することができる。従って、判定の精度の維持を図りつつ、上記圧力脈動を抑制することができ、判定実行時における異音の発生を好適に抑制することができる。
【００５７】
（２）ポンプ１０に供給する電力を低下させて、その回転速度を低下させるといった簡易な手法により、ポンプ１０の作動量を低下させることができる。
（第２の実施の形態）
以下、本発明にかかる流体供給系の異常判定装置を具体化した第２の実施の形態について、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００５８】
本実施の形態では、その判定処理の実行に際して、ポンプ１０の作動量は変更されない。
そして、判定処理の実行に伴う異音の発生を抑制するべく、図４に示されるように、供給配管２０におけるポンプ１０と切換弁３４との間に、供給配管２０内の圧力に応じて開閉駆動する開閉弁３８が設けられている。
【００５９】
開閉弁３８は、切換弁３４よりもポンプ１０側における供給配管２０内の圧力が前記判定値Ｐａよりも若干高い所定圧力（リリーフ圧Ｐｒ）を超えたときに、同圧力に基づき開弁される。これにより、供給配管２０内の空気をその外部に排出して、同供給配管２０内の空気の圧力を減圧する。本実施の形態では、この開閉弁３８が、供給配管の切換弁とポンプとの間の部分の流体圧力が所定圧力を超えたときにこれを減圧する減圧機構として機能する。
【００６０】
ここで、上記判定処理を適正に実行するためには、二次空気供給系に異常が生じていないときに、供給配管２０内の圧力Ｐが前記判定値Ｐａよりも高くなればよい。これに対し、本実施の形態では、判定処理の実行に際して、供給配管２０内の圧力Ｐが判定値Ｐａよりも若干高いリリーフ圧Ｐｒを超えて高くなることが回避される。このため、供給配管２０内の圧力Ｐが適正な判定の実行のために最低限必要な圧力に維持されて、その判定精度が維持される。また、上記圧力Ｐの不要な上昇が極力抑制されて、前記圧力脈動が抑制される。しかも、開閉弁３８から排出される空気の分だけ、ポンプ１０の吐出量の低下が抑制される。
【００６１】
以下、図５を参照して、本実施の形態にかかる判定処理を実行することによる作用について説明する。
なお、図５は、判定処理の実行時における上記圧力Ｐの推移の具体例を示すタイミングチャートである。また、図５にあって、［ａ］は前提条件の成立状態の推移を示し、［ｂ］はポンプ１０の回転速度の推移を示し、［ｃ］は切換弁３４の操作状態の推移を示し、［ｄ］は圧力Ｐの推移を示す。
【００６２】
さて、図５に示すように、時刻ｔ２１において、前提条件が成立すると（同図［ａ］）、切換弁３４が閉弁される（同図［ｃ］）。これにより、排気通路２２への空気の供給が停止され、二次空気供給系に異常が生じていなければ、その後において上記圧力Ｐは上昇する（同図［ｄ］）。
【００６３】
そして、その後の時刻ｔ２２において、圧力Ｐが判定値Ｐａを超え、更にその後の時刻ｔ２３において、圧力Ｐがリリーフ圧Ｐｒに達すると、同圧力Ｐによって開閉弁３８が開弁される。そしてその後において判定処理が終了するまでの期間、圧力Ｐはほぼリリーフ圧Ｐｒに維持される。これに対し、開閉弁３８が設けられない従来の装置では、時刻ｔ２３以降においても圧力Ｐが上昇し続ける（同図［ｄ］中に一点鎖線で示す）。
【００６４】
このように、本実施の形態の装置では、従来の装置と比べて、圧力Ｐが達する最高圧力が低くなる。そして、これにより、前述したサージング現象が生じた場合における圧力脈動が抑制される。
【００６５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）切換弁３４よりもポンプ１０側における供給配管２０の圧力Ｐがリリーフ圧Ｐｒを超えたときに、同圧力Ｐを減圧するようにした。これにより、供給配管２０内の圧力Ｐを適正な判定の実行のために最低限必要な圧力に維持して、その判定精度を維持しつつ、同圧力Ｐの不要な上昇を極力抑制して、上記圧力脈動を好適に抑制することができる。従って、判定の実行時における異音の発生を好適に抑制することができる。
【００６６】
（２）供給配管２０のポンプ１０と切換弁３４との間の部分に、同部分の圧力Ｐがリリーフ圧Ｐｒを超えたときに同圧力Ｐに基づき開駆動される開閉弁３８を設けるようにした。これにより、例えば供給配管２０内の圧力Ｐに基づいて圧力制御弁の駆動を制御する等といった制御構造を構築することなく、開閉弁３８を設けることのみをもって、供給配管２０内の空気を外部に排出して上記圧力Ｐを減圧するといった構成を実現することができる。
【００６７】
（３）また、開閉弁３８によって供給配管２０外に排出される空気の分だけ、ポンプ１０の吐出量の低下を抑制することもでき、ポンプ１０の吐出量が少なくなるほど発生し易いサージング現象についてその発生を好適に抑制することができる。
【００６８】
（第３の実施の形態）
以下、本発明にかかる流体供給系の異常判定装置を具体化した第３の実施の形態について、第１及び第２の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００６９】
本実施の形態にかかる判定処理では、第１の実施の形態にて述べた、判定の実行に際してポンプ１０の作動量を変更する、といった処理は実行されない。また、第２の実施の形態で述べた前記開閉弁３８は設けられていない。
【００７０】
そして、本実施の形態では、判定処理の実行時における異音の発生を抑制するべく、その実行に際して、ポンプ１０の回転方向を逆転させるようにしている。すなわち、判定処理の実行に際して、供給配管２０内の空気を吸入するとともに、その吸入した空気を吸入配管１２に向けて吐出するように、ポンプ１０が運転される。なお、ポンプ１０としては、その回転方向を逆転させることで供給配管２０内の空気を吸引可能なタイプのポンプが採用され、前記電動モータ２６としてはその回転方向を逆転させることの可能なタイプのモータが採用される。
【００７１】
本実施の形態では、判定処理が以下のように実行される。
図６に具体的な処理手順を示すように、前提条件が成立すると（ステップＳ１０）、ポンプ１０の回転方向が逆転されるとともに（ステップＳ８０）、切換弁３４が閉弁される（ステップＳ３０）。そしてその後、所定時間が経過すると（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、圧力Ｐが判定値Ｐｂよりも低い圧力になっているか否かが判断される（ステップＳ９０）。なお、本実施の形態では、上記ステップＳ８０の処理が、供給配管内の流体が吸引されるようにポンプを制御する制御手段として機能する。
【００７２】
そして、圧力Ｐが判定値Ｐｂよりも低い場合には（ステップＳ９０：ＹＥＳ）、正常判定がなされ（ステップＳ６０）、判定値Ｐｂ以上である場合には（ステップＳ９０：ＮＯ）、異常判定がなされる（ステップＳ７０）。
【００７３】
このように、本実施の形態では、ポンプ１０が正常に機能しており、且つ供給配管２０に漏れがないときには、供給配管２０内の圧力Ｐが速やかに低下することに着目し、同圧力Ｐの低下度合いに基づいて、二次空気供給系の異常の有無が判定される。
【００７４】
ここで、こうした判定処理の実行に際しても、ポンプ１０の吸入側の圧力（圧力Ｐ）と、吐出側の圧力（吸入配管１２内の圧力）との間に圧力差は生じる。このため、上述した圧力脈動が生じる可能性がある。
【００７５】
しかしながら、このとき、少なくとも圧力Ｐが極めて低くなるために、供給配管２０内の空気の密度も低くなる。このため、判定処理の実行に際してポンプ１０の回転方向を逆転させない従来の装置と比べて、圧力脈動が生じた場合であっても、その空気が有する力は小さくなる。従って、このときポンプ１０や、吸入配管１２、供給配管２０等に伝達される力が小さくなって、二次空気供給系の振動も小さくなり、同二次空気供給系から発せられる異音が小さくなる。
【００７６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）判定の実行時における異音の発生を抑制することができる。
【００７７】
（２）回転方向を逆転させることで供給配管２０内の空気を吸引可能なタイプのポンプを採用するとともに、判定処理の実行に際して、ポンプ１０の回転方向を逆転させるようにした。これにより、ポンプ１０の回転方向を逆転させるといった簡易な手法により、ポンプ１０によって供給配管２０内の空気を吸引するといった構成を実現することができる。
【００７８】
（その他の実施の形態）
なお、上記各実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記第１の実施の形態では、判定処理の実行時におけるポンプ１０の作動量を通常運転時における作動量よりも少なくするために、デューティ信号のデューティ比αを所定デューティ比βに変更するようにした。これに代えて、通常運転時よりも電動モータ２６に印加する電圧を低くする、或いは電動モータ２６に供給する電流を減少させる、といった構成を採用することも可能である。要は、電動モータ２６に供給する電力を低下させて、ポンプ１０の作動量を低下させることができればよい。
【００７９】
・また、モータ制御装置３０として、例えばインバータ等の電動モータ２６の回転速度を制御可能な装置を用い、判定処理の実行時における電動モータ２６の回転速度を通常運転時よりも低い速度に制御するようにしてもよい。
【００８０】
・また、電動モータ２６に代えて、油圧モータを用いることも可能である。この場合には、油圧モータに供給する油圧を低下させればよい。また、ポンプ１０として、斜板の角度を変更することで、その作動量を変更可能な斜板式のポンプを用いることも可能である。この場合には、斜板の角度を、同ポンプの作動量が少なくなるように変更すればよい。
【００８１】
・上記第２の実施の形態において、開閉弁３８に代えて、供給配管２０内の圧力Ｐに基づいて電子制御装置３２から出力される駆動信号により開閉駆動される圧力制御弁を用いることも可能である。この構成では、電子制御装置３２が開閉弁を開駆動する駆動手段として機能する。要は、供給配管２０内の圧力Ｐが所定圧力を超えたときに、同供給配管２０内の空気を外部に排出することができればよい。
【００８２】
・上記第２の実施の形態において、開閉弁３８を別途設けず、供給配管２０内の圧力Ｐが所定圧力を超えたときに、既存の切換弁３４を開駆動するようにしてもよい。こうした構成によれば、供給配管２０内の空気を切換弁３４の下流側に放出することで、上記圧力Ｐを減圧することができる。しかも、この構成では、開閉弁３８を新たに設ける必要がないために、構成の複雑化を招くことがない。
【００８３】
・上記第３の実施の形態において、電動モータ２６に代えて、回転方向を逆転可能な回転式の油圧モータを用いることができる。
・上記各実施の形態の判定処理は、ポンプ１０を運転するとともに切換弁３４を閉弁し、その後における供給配管２０内の圧力Ｐに基づいて二次空気供給系の異常の有無を判定する処理であれば、適宜変更可能である。
【００８４】
・本発明にかかる異常判定装置は、二次空気供給系の異常の有無を判定する異常判定装置に限らず、ポンプから排出される空気等の流体を供給対象に供給する流体供給系についてその異常の有無を判定する異常判定装置であれば、適用可能である。なお、上記流体は、気体にも限られない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態が適用される流体供給系の概略構成を示すブロック図。
【図２】同実施の形態にかかる判定処理を実行する際の処理手順を示すフローチャート。
【図３】同判定処理の処理態様の一例を示すタイミングチャート。
【図４】本発明の第２の実施の形態が適用される流体供給系の概略構成を示すブロック図。
【図５】同実施の形態の判定処理についてその処理態様の一例を示すタイミングチャート。
【図６】本発明の第３の実施の形態にかかる判定処理を実行する際の処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０…ポンプ、１０ａ…吸入口、１０ｂ…吐出口、１２…吸入配管、１４…内燃機関、１６…吸気通路、１８…エアクリーナ、２０…供給配管、２２…排気通路、２４…触媒コンバータ、２６…電動モータ、２８…バッテリ、３０…モータ制御装置、３２…電子制御装置、３４…切換弁、３６…圧力センサ、３８…開閉弁。
【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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