(57)【要約】【課題】エンジンの排気ガスにエアポンプで圧縮した空気を供給する二次空気供給制御装置において、エアポンプまたはバルブの異常および性能低下を高精度に検出する。【解決手段】圧力センサ２４は、排気管１４に連結された二次空気通路１８内の空気圧を検出する。ＥＣＵ２８は、二次空気通路１８内の空気圧の変化パターンに基づいてエアポンプ２０およびバルブ２２の故障を判定する。また、ＥＣＵ２８は、二次空気通路１８内の空気圧が予め設定しておいた各領域α〜γのどこにあるのかを検出することによりエアポンプ２０の性能低下を判定する。そして、ＥＣＵ２８は、二次空気通路１８内の空気圧の時間変化の立ち上がり勾配および立ち下がり勾配が予め設定しておいた規格値内にあるかどうかを検出することによりバルブ２２の性能低下を判定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気ガスに二次空気を供給するための二次空気通路と、
空気を圧縮するエアポンプと、そのエアポンプは前記二次空気通路の上流側に設けられていることと、
前記二次空気通路を開放または閉鎖するためのバルブと、そのバルブは前記二次空気通路の下流側に設けられていることと、
前記エアポンプおよび前記バルブを駆動制御することにより、前記エアポンプで圧縮した空気を前記二次空気通路から前記バルブを介してエンジンの排気ガスに供給する二次空気供給制御を実行する駆動制御手段と
を備えた二次空気供給制御装置において、
前記二次空気通路内の空気圧を検出する空気圧検出手段と、
その空気圧検出手段が検出した前記二次空気通路内の空気圧に基づいて、前記エアポンプまたは前記バルブの異常を検出する異常検出手段と
を備え、
前記駆動制御手段は、
エンジンが停止しているときに、前記エアポンプが停止すると共に前記バルブが閉じている第１状態と、前記エアポンプが動作すると共に前記バルブが開いている第２状態とを切り替え、
前記異常検出手段は、
前記第１状態と前記第２状態とにおける前記二次空気通路内の空気圧の変化を検出し、その検出した空気圧の変化を、予め設定してある変化パターンと参照することにより、前記エアポンプまたは前記バルブの異常の有無を判定することを特徴とする二次空気供給制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の二次空気供給制御装置において、
前記駆動制御手段は、
エンジンが停止しているときに、まず、前記エアポンプが停止すると共に前記バルブが閉じている第３状態にし、次に、前記エアポンプが動作すると共に前記バルブが閉じている第４状態にし、
前記異常検出手段は、
前記第４状態における前記二次空気通路内の空気圧と、予め設定してある第１しきい値と、その第１しきい値より大きな値に設定してある第２しきい値とを比較し、前記空気圧が第１しきい値未満の場合は前記エアポンが使用不能であると判定し、前記空気圧が第１しきい値以上で第２しきい値未満の場合は前記エアポンが性能低下を起こしていると判定し、前記空気圧が第２しきい値以上の場合は前記エアポンが正常または略正常であると判定することを特徴とする二次空気供給制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の二次空気供給制御装置において、
前記第１しきい値は、正常な二次空気供給制御に必要な最低の空気圧に設定され、
前記第２しきい値は、第１しきい値に所定のマージンを加えた空気圧に設定されていることを特徴とする二次空気供給制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の二次空気供給制御装置において、
前記駆動制御手段は、
エンジンが停止しているときに、まず、前記エアポンプが停止すると共に前記バルブが閉じている第３状態にし、次に、前記エアポンプが動作すると共に前記バルブが閉じている第４状態にし、続いて、前記エアポンプが停止すると共に前記バルブが開いている第５状態にし、
前記異常検出手段は、
前記第４状態および前記第５状態における前記二次空気通路内の空気圧の時間変化を検出し、前記各状態における空気圧の時間変化に基づいて前記バルブの性能低下を判定することを特徴とする二次空気供給制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の二次空気供給制御装置において、
前記異常検出手段は、
前記第４状態における前記二次空気通路内の空気圧の時間変化に基づいて、前記バルブが正常または略正常に閉じるかどうかを判定し、
前記第５状態における前記二次空気通路内の空気圧の時間変化に基づいて、前記バルブが正常または略正常に開くかどうかを判定することを特徴とする二次空気供給制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の二次空気供給制御装置において、
エンジンが停止されてからの経過時間を計測する計時手段と、
その計時手段が計測した前記経過時間が所定時間になった時点で、前記駆動制御手段および前記異常検出手段の前記動作を開始させる開始手段と
を備えたことを特徴とする二次空気供給制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の二次空気供給制御装置において、
前記異常検出手段の検出結果を記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする二次空気供給制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の二次空気供給制御装置において、
前記異常検出手段の検出結果を表示する表示手段を備えたことを特徴とする二次空気供給制御装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の二次空気供給制御装置において、
前記異常検出手段が前記エアポンプまたは前記バルブの少なくともいずれかの異常を検出した場合には、前記駆動手段による二次空気供給制御の実行を禁止する禁止手段を備えたことを特徴とする二次空気供給制御装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の二次空気供給制御装置における前記各手段としてコンピュータシステムを機能させるためのプログラム。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の二次空気供給制御装置における前記各手段としてコンピュータシステムを機能させるためのプログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二次空気供給制御装置、プログラム、記録媒体に係り、詳しくは、エンジンの排気ガスにエアポンプで圧縮した空気を供給する二次空気供給制御装置、その二次空気供給制御装置を実現するようにコンピュータシステムを機能させるためのプログラム、そのプログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジン（内燃機関）から排出される高温の排気ガスに空気（二次空気）を供給し、その排気ガス中の未燃焼の一酸化炭素および炭化水素を再燃焼させることにより、排気ガスの浄化を図るようにした二次空気供給制御装置（ＡＩ：Air Injection system）が広く使用されている。
【０００３】
この二次空気供給制御装置には、排気負圧利用方式とエアポンプ方式とがある。
排気負圧利用方式は、エアクリーナーからインテークマニホールドへ送られる空気（フレッシュエア）を分流し、排気脈動によって発生する排気管内の負圧を利用することにより、エアクリーナからの空気をバルブを介して排気管へ導入する。
エアポンプ方式は、専用のエアポンプを設けておき、そのエアポンプで圧縮した空気をバルブを介して排気管内に吹き込む。
【０００４】
そして、二次空気供給制御装置では、二次空気供給系（排気負圧利用方式では前記バルブ、エアポンプ方式では前記エアポンプおよびバルブ）の異常による排気エミッションの悪化を防止するために、二次空気供給系の異常を検出することが要求される。
【０００５】
そこで、排気系に二次空気通路を介して二次空気を供給するエンジンの二次空気供給系の故障診断装置において、排気系へ二次空気を供給している状態または供給を停止した状態で、二次空気通路内の圧力を検出し、圧力脈動の最大値と最小値との差を算出し、算出した差を予め設定した判定値と比較し、この判定値以下のとき二次空気供給系が異常であると判定する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００６】
また、排気系に二次空気通路を介して二次空気を供給するエンジンの二次空気供給系の故障診断装置において、排気系へ二次空気を供給している状態または供給を停止した状態で、二次空気通路内の圧力を検出し、圧力脈動の最大値と最小値との差を算出し、算出した差を大気圧のデータに基づいて設定した判定値と比較し、この判定値以下のとき二次空気供給系が異常であると判定する技術が開示されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−１２５９４６号公報（第２〜７頁  図２〜図６）
【特許文献２】特開平９−１２５９４５号公報（第２〜９頁  図３〜図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１および特許文献２の技術は、排気負圧利用方式に適用したものであり、エンジンの排気脈動によって発生する排気系（排気管）内の負圧を利用し、エアクリーナーから導かれた空気をバルブを介して排気管へ導入する方式である。
そして、特許文献１および特許文献２の技術では、エンジンの運転中に二次空気通路内の圧力を検出し、その圧力脈動の最大値と最小値との差に基づいて二次空気供給系の異常判定を行っている。
【０００８】
ところで、特許文献１または特許文献２の技術をエアポンプ方式に適用することが考えられる。
しかし、その場合には、エンジンの運転中に二次空気通路内の圧力を検出するため、その検出した圧力値には、エンジン排気の圧力脈動がのることに加え、エンジン負荷による圧力変動が発生する。
そのため、前記圧力値の最大値と最小値との差に基づいて二次空気供給系の異常判定を行うとしても、圧力脈動および圧力変動の分だけ異常判定の精度が低下し、二次空気供給系（エアポンプおよびバルブ）の明らかな故障しか検出することができず、二次空気供給系の性能低下については検出できないという問題がある。
【０００９】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであって、以下の目的を有するものである。
（１）エンジンの排気ガスにエアポンプで圧縮した空気を供給する二次空気供給制御装置において、エアポンプまたはバルブの異常を高精度に検出可能な二次空気供給制御装置を提供する。
（２）前記（１）の二次空気供給制御装置を実現するようにコンピュータシステムを機能させるためのプログラムを提供する。
（３）前記（１）の二次空気供給制御装置を実現するようにコンピュータシステムを機能させるためのプログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（請求項１：Ｓ２００〜Ｓ５００の処理に該当）
請求項１に記載の発明は、エンジンの排気ガスに二次空気を供給するための二次空気通路と、空気を圧縮するエアポンプと、そのエアポンプは前記二次空気通路の上流側に設けられていることと、前記二次空気通路を開放または閉鎖するためのバルブと、そのバルブは前記二次空気通路の下流側に設けられていることと、前記エアポンプおよび前記バルブを駆動制御することにより、前記エアポンプで圧縮した空気を前記二次空気通路から前記バルブを介してエンジンの排気ガスに供給する二次空気供給制御を実行する駆動制御手段とを備えた二次空気供給制御装置において、前記二次空気通路内の空気圧を検出する空気圧検出手段と、その空気圧検出手段が検出した前記二次空気通路内の空気圧に基づいて、前記エアポンプまたは前記バルブの異常を検出する異常検出手段とを備え、前記駆動制御手段は、エンジンが停止しているときに、前記エアポンプが停止すると共に前記バルブが閉じている第１状態と、前記エアポンプが動作すると共に前記バルブが開いている第２状態とを切り替え、前記異常検出手段は、前記第１状態と前記第２状態とにおける前記二次空気通路内の空気圧の変化を検出し、その検出した空気圧の変化を、予め設定してある変化パターンと参照することにより、前記エアポンプまたは前記バルブの異常の有無を判定することを技術的特徴とする。
【００１１】
（請求項２：Ｓ６００，Ｓ７００，Ｓ８００，Ｓ１１００の処理に該当）
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の二次空気供給制御装置において、前記駆動制御手段は、エンジンが停止しているときに、まず、前記エアポンプが停止すると共に前記バルブが閉じている第３状態にし、次に、前記エアポンプが動作すると共に前記バルブが閉じている第４状態にし、前記異常検出手段は、前記第４状態における前記二次空気通路内の空気圧と、予め設定してある第１しきい値と、その第１しきい値より大きな値に設定してある第２しきい値とを比較し、前記空気圧が第１しきい値未満の場合は前記エアポンが使用不能であると判定し、前記空気圧が第１しきい値以上で第２しきい値未満の場合は前記エアポンが性能低下を起こしていると判定し、前記空気圧が第２しきい値以上の場合は前記エアポンが正常または略正常であると判定することを技術的特徴とする。
【００１２】
（請求項３）
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の二次空気供給制御装置において、前記第１しきい値は、正常な二次空気供給制御に必要な最低の空気圧に設定され、前記第２しきい値は、第１しきい値に所定のマージンを加えた空気圧に設定されていることを技術的特徴とする。
【００１３】
（請求項４：Ｓ６００〜Ｓ１０００，Ｓ１２００〜Ｓ１４００の処理に該当）
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の二次空気供給制御装置において、前記駆動制御手段は、エンジンが停止しているときに、まず、前記エアポンプが停止すると共に前記バルブが閉じている第３状態にし、次に、前記エアポンプが動作すると共に前記バルブが閉じている第４状態にし、続いて、前記エアポンプが停止すると共に前記バルブが開いている第５状態にし、前記異常検出手段は、前記第４状態および前記第５状態における前記二次空気通路内の空気圧の時間変化を検出し、前記各状態における空気圧の時間変化に基づいて前記バルブの性能低下を判定することを技術的特徴とする。
【００１４】
（請求項５）
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の二次空気供給制御装置において、前記異常検出手段は、前記第４状態における前記二次空気通路内の空気圧の時間変化に基づいて、前記バルブが正常または略正常に閉じるかどうかを判定し、前記第５状態における前記二次空気通路内の空気圧の時間変化に基づいて、前記バルブが正常または略正常に開くかどうかを判定することを技術的特徴とする。
【００１５】
（請求項６：Ｓ１００の処理に該当）
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の二次空気供給制御装置において、エンジンが停止されてからの経過時間を計測する計時手段と、その計時手段が計測した前記経過時間が所定時間になった時点で、前記駆動制御手段および前記異常検出手段の前記動作を開始させる開始手段とを備えたことを技術的特徴とする。
【００１６】
（請求項７：Ｓ１５００の処理に該当）
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の二次空気供給制御装置において、前記異常検出手段の検出結果を記憶する記憶手段を備えたことを技術的特徴とする。
【００１７】
（請求項８：Ｓ１６００の処理に該当）
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の二次空気供給制御装置において、前記異常検出手段の検出結果を表示する表示手段を備えたことを技術的特徴とする。
【００１８】
（請求項９：Ｓ１７００の処理に該当）
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の二次空気供給制御装置において、前記異常検出手段が前記エアポンプまたは前記バルブの少なくともいずれかの異常を検出した場合には、前記駆動手段による二次空気供給制御の実行を禁止する禁止手段を備えたことを技術的特徴とする。
【００１９】
（請求項１０）
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の二次空気供給制御装置における前記各手段としてコンピュータシステムを機能させるためのプログラムを提供するものである。
【００２０】
（請求項１１）
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の二次空気供給制御装置における前記各手段としてコンピュータシステムを機能させるためのプログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供するものである。
【発明の効果】
【００２１】
（請求項１）
請求項１に記載の発明では、エンジンが停止しているときに、第１状態と第２状態とにおける二次空気通路内の空気圧の変化を異常検出手段が検出している。エンジンが停止している場合、空気圧検出手段が検出した二次空気通路内の空気圧には、エンジンの排気ガスの圧力脈動がのらず、エンジンの負荷による圧力変動も発生しないため、その空気圧は一定値になる。従って、異常検出手段は、第１状態と第２状態とにおける二次空気通路内の空気圧の変化を正確に検出可能であり、その空気圧の変化に基づいて、エアポンプまたはバルブの異常を高精度に検出できる。
【００２２】
（請求項２）
請求項２に記載の発明では、エンジンが停止しているときに、第４状態における二次空気通路内の空気圧に基づいてバルブの異常を異常検出手段が検出している。エンジンが停止している場合、空気圧検出手段が検出した二次空気通路内の空気圧には、エンジンの排気ガスの圧力脈動がのらず、エンジンの負荷による圧力変動も発生しないため、その空気圧は一定値になる。従って、異常検出手段は、第４状態における二次空気通路内の空気圧を正確に検出可能であり、その空気圧に基づいて、エアポンプの性能低下を高精度に検出できる。
【００２３】
（請求項３）
請求項３に記載の発明によれば、第１しきい値および第２しきい値を最適に設定できる。尚、前記所定のマージンは、カット・アンド・トライで実験的に最適値を見つけて設定すればよい。
【００２４】
（請求項４）
請求項４に記載の発明では、エンジンが停止しているときに、第４状態および第５状態における二次空気通路内の空気圧の時間変化を異常検出手段が検出している。エンジンが停止している場合、空気圧検出手段が検出した二次空気通路内の空気圧には、エンジンの排気ガスの圧力脈動がのらず、エンジンの負荷による圧力変動も発生しないため、第４状態および第５状態における二次空気通路内の空気圧の時間変化にも前記圧力脈動および圧力変動に起因する変動が生じない。従って、異常検出手段は、第４状態および第５状態における二次空気通路内の空気圧の時間変化を正確に検出可能であり、その空気圧の時間変化に基づいて、バルブの性能低下を高精度に検出できる。
【００２５】
（請求項５）
請求項５に記載の発明によれば、バルブによる二次空気通路の開放と閉鎖とが正常に行うことが可能かどうかを、バルブの開と閉の両方についてそれぞれ正確に検出できる。
【００２６】
（請求項６）
請求項６に記載の発明によれば、エンジンが停止されてからの所定時間が経過すると、開始手段により駆動制御手段および異常検出手段の前記動作が開始される。つまり、エアポンプおよびバルブの異常検出動作は自動的に開始されるため、異常検出動作に際して運転者が何らかの操作を行う必要が無い。尚、前記所定時間は、カット・アンド・トライで実験的に最適値を見つけて設定すればよい。また、二次空気供給制御装置の出荷時や検査点検時に、前記所定時間を自由に設定変更できるようにしてもよい。
【００２７】
（請求項７）
請求項７に記載の発明によれば、異常検出手段の検出結果が記憶手段に記憶されるため、その記憶手段に記憶されている異常検出手段の検出結果を検証すれば、エアポンプおよびバルブの異常を正確に把握可能であり、二次空気供給制御装置のメインテナンスを的確に図ることができる。
【００２８】
（請求項８）
請求項８に記載の発明によれば、異常検出手段の検出結果が表示手段に表示されるため、その表示手段の表示によりエアポンプおよびバルブの異常を認知可能であり、修理工場へ点検修理を依頼するなどの方策をとることができる。
【００２９】
（請求項９）
請求項９に記載の発明によれば、異常検出手段がエアポンプまたはバルブの少なくともいずれかの異常を検出した場合には、駆動手段による二次空気供給制御の実行が禁止手段によって禁止される。すなわち、エアポンプまたはバルブの少なくともいずれかが異常な場合には、二次空気供給制御が正常に実行できないため、無理に二次空気供給制御を実行すると、他の制御（例えば、エンジンの燃料噴射制御など）に悪影響を与えるおそれがある。そこで、請求項９に記載の発明では、二次空気供給制御の実行を禁止することにより、他の制御に悪影響を与えるのを防止してフェールセーフを実現できる。
【００３０】
（請求項１０、請求項１１）
請求項１０に記載の発明によれば、請求項１〜９のいずれか１項に記載の二次空気供給制御装置を実現するようにコンピュータシステムを機能させるためのプログラムを提供できる。
また、請求項１１に記載の発明によれば、請求項１０のプログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供できる。
【００３１】
このプログラムは、例えば、ＲＯＭやバックアップＲＡＭをコンピュータで読み取り可能な記録媒体として前記プログラムを記録しておき、このＲＯＭまたはバックアップＲＡＭをコンピュータシステムに組み込んで用いることができる。
この他、前記プログラムを、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を備えた外部記録装置（外部記憶装置）に記録（記憶）しておき、当該プログラムを必要に応じて外部記録装置からコンピュータシステムにロードして用いるようにしてもよい。
【００３２】
（用語の説明）
尚、上述した［課題を解決するための手段］に記載した構成要素と、後述する［発明を実施するための最良の形態］に記載した構成部材との対応関係は以下のようになっている。
【００３３】
「駆動制御手段」は、エンジン制御用電子制御装置（ＥＣＵ）２８およびマイクロコンピュータ５０が実行するＳ３００，Ｓ６００，Ｓ７００，Ｓ９００の処理に該当する。
「空気圧検出手段」は、圧力センサ２４およびマイクロコンピュータ５０が実行するＳ２００，Ｓ４００，Ｓ８００，Ｓ１０００の処理に該当する。
「異常検出手段」は、マイクロコンピュータ５０が実行するＳ５００，Ｓ１１００，Ｓ１４００の処理に該当する。
【００３４】
「第１状態」は、マイクロコンピュータ５０が実行するＳ２００の処理における状態に該当する。
「第２状態」は、マイクロコンピュータ５０が実行するＳ３００の処理における状態に該当する。
「第３状態」は、マイクロコンピュータ５０が実行するＳ６００の処理における状態に該当する。
「第４状態」は、マイクロコンピュータ５０が実行するＳ７００の処理における状態に該当する。
「第５状態」は、マイクロコンピュータ５０が実行するＳ９００の処理における状態に該当する。
【００３５】
「第１しきい値」は、圧力値Ｐtaに該当する。
「第２しきい値」は、圧力値Ｐtaに該当する。
「計時手段」は、イグニッションスイッチ３６、ソークタイマＩＣ６０、外部発振素子６８、マイクロコンピュータ５０に該当する。
「開始手段」は、電磁式リレー３０、車載バッテリ３２、内部電源ＩＣ４２、リレー制御ＩＣ４４、ソークタイマＩＣ６０およびＥＣＵ２８が実行するＳ１００の処理に該当する。
【００３６】
「記憶手段」は、ＲＡＭ５６に該当する。
「表示手段」は、警告ランプ２６に該当する。
「プログラム」は、エンジン制御用電子制御装置（ＥＣＵ）２８が実行する図３および図４に示すフローチャートの処理に該当する。
「記録媒体」は、ＲＯＭ５４に該当する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明を具体化した一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００３８】
［実施形態の主要構成］
図１は、本実施形態の二次空気供給制御装置１０の概略構成を示すブロック図である。
二次空気供給制御装置１０は、自動車のエンジン（内燃機関）１２、排気管１４、触媒コンバータ１６、二次空気通路１８、エアポンプ（ＡＰ：Air Pomp）２０、エアスイッチングバルブ（ＡＳＶ：Air Switching Valve）２２、圧力センサ２４、警告ランプ２６、エンジン制御用電子制御装置（ＥＣＵ）２８、電磁式リレー３０、車載バッテリ３２、ヒューズ３４、イグニッションスイッチ３６などから構成され、自動車に搭載されている。
尚、警告ランプ２６はインスツルメンタルパネル（図示略）に取り付けられている。
【００３９】
エンジン１２は、吸入した空気に燃料噴射装置１２ａが最適な量の燃料を噴射して空気と燃料との混合気を生成し、その混合気をシリンダ内で圧縮した後に、点火プラグ（図示略）を用いて点火して爆発させる。その爆発に伴って発生する排気ガスは、排気管１４から触媒コンバータ１６を通って外部へ排出される。
尚、触媒コンバータ１６内には三元触媒が収容されている。
【００４０】
排気管１４における触媒コンバータ１６の上流側（エンジン１２のエクゾーストマニホールドと触媒コンバータ１６との間）には、二次空気通路１８が連結されている。二次空気通路１８の上流側にはエアポンプ２０が設けられており、二次空気通路１８の下流側にはバルブ２２が設けられている。
バルブ２２は、ＥＣＵ２８の駆動制御に従って二次空気通路１８を開放または閉鎖する。
二次空気通路１８におけるエアポンプ２０とバルブ２２との間には、二次空気通路１８内の空気圧を検出するための圧力センサ２４が設けられている。
そして、エアポンプ２０によって圧縮された空気は二次空気通路１８からバルブ２２を通って排気管１４内に吹き込まれる。
【００４１】
その結果、排気管１４内において、エンジン１２から排出される高温の排気ガスに、エアポンプ２０によって圧縮された空気（二次空気）が供給され、その排気ガス中の未燃焼の一酸化炭素および炭化水素が再燃焼される。このとき、エアポンプ２０からバルブ２２を介して供給される空気量を最適化することにより、触媒コンバータ１６内の三元触媒に流入する流入空燃比を一定にして三元触媒による排気ガスの浄化率を向上させることができる。
【００４２】
ＥＣＵ２８は、圧力センサ２４の検出した二次空気通路１８内の空気圧に基づいて、二次空気供給系（エアポンプ２０およびバルブ２２）を駆動制御することにより、前記のようにエアポンプ２０からバルブ２２を介して供給される空気量を最適化して排気ガスの浄化を図る二次空気供給制御を実行する。
また、ＥＣＵ２８は、燃料噴射装置１２ａの燃料噴射を最適に制御することにより、エンジン１２の回転を制御する。
そして、ＥＣＵ２８は、圧力センサ２４の検出した二次空気通路１８内の空気圧に基づいて、二次空気供給系（エアポンプ２０およびバルブ２２）の異常を検出するための異常検出動作を実行する。
【００４３】
［ＥＣＵの内部構成］
図２は、本実施形態のＥＣＵ２８内部の概略構成を示すブロック図である。
ＥＣＵ２８には、内部電源ＩＣ（Integrated Circuit）４２、リレー制御ＩＣ４４、マイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と略称する）５０、ソークタイマＩＣ６０などが内蔵されており、外部接続端子＋Ｂ，MREL，IGSWが設けられている。尚、車載バッテリ３２のマイナス端子とＥＣＵ２８は共通接地されている。
【００４４】
電磁式リレー３０は、各接点３０ａ，３０ｂ、アーマチュア３０ｃ、電磁石コイル３０ｄから構成されている。そして、電磁式リレー３０は、電磁石コイル３０ｄが通電されると、アーマチュア３０ｃが各接点３０ａ，３０ｂを接続するようになっている。
外部接続端子＋Ｂは電磁式リレー３０の接点３０ａに接続されている。電磁式リレー３０の接点３０ｂは、ヒューズ３４を介して車載バッテリ３２のプラス端子およびイグニッションスイッチ３６の接点３６ａに接続されている。
【００４５】
外部接続端子MRELは電磁式リレー３０の電磁石コイル３０ｄを介して接地されている。
外部接続端子IGSWはイグニッションスイッチ３６の接点３６ｂに接続されている。
【００４６】
電磁式リレー３０の各接点３０ａ，３０ｂが接続されると、車載バッテリ３２の直流電圧が外部接続端子＋Ｂを介して内部電源ＩＣ４２に印加される。
すると、内部電源ＩＣ４２は、車載バッテリ３２の直流電圧（＋１２Ｖ）を降圧して内部電源電圧Ｖcc（＋５Ｖ）を生成し、その内部電源電圧Ｖccをマイコン５０へ供給する。
【００４７】
リレー制御ＩＣ４４およびソークタイマＩＣ６０には、車載バッテリ３２からではなく、電池などの専用電源（図示略）から電源電圧Ｖosが供給されている。そのため、電磁式リレー３０の動作に関係なく、各ＩＣ４４，６０は常時動作可能になっている。
【００４８】
マイコン５０には、中央演算処理装置（ＣＰＵ）５２、読み取り専用の記憶装置（ＲＯＭ）５４、読み書き可能な記憶装置（ＲＡＭ）５６、入出力装置（Ｉ／Ｏ）５８などが内蔵されている。
Ｉ／Ｏ５８は、燃料噴射装置１２ａ、エアポンプ２０、バルブ２２、圧力センサ２４、警告ランプ２６、イグニッションスイッチ３６に接続されている。そして、マイコン５０の生成した制御信号がＩ／Ｏ５８から被制御装置（燃料噴射装置１２ａ、エアポンプ２０、バルブ２２、警告ランプ２６）に出力されると共に、圧力センサ２４およびイグニッションスイッチ３６の検出信号がＩ／Ｏ５８からマイコン５０に入力される。
【００４９】
ソークタイマＩＣ６０には、タイマ部６２、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）６４、ＯＲ回路６６が内蔵されている。そして、タイマ部６２には、外部発振素子（水晶発振子またはセラミック発振子）６８が外付けされている。
タイマ部６２は、外部発振素子６８の生成したクロック信号に基づいて時間を計測し、その計測した時間が所定時間になると駆動信号ＤＳａを生成して出力する。
通信Ｉ／Ｆ６４は、マイコン５０のＩ／Ｏ５８に接続され、マイコン５０との間で制御信号ＣＳを送受信する。
【００５０】
ＯＲ回路６６は、マイコン５０のＩ／Ｏ５８およびタイマ部６２に接続され、マイコン５０からの駆動信号ＤＳｂとタイマ部６２からの駆動信号ＤＳａとのＯＲ論理をとって出力信号を生成し、その出力信号をリレー制御ＩＣ４４へ出力する。
リレー制御ＩＣ４４にはＯＲ回路が内蔵されている。リレー制御ＩＣ４４内のＯＲ回路は、外部接続端子IGSWに印加された信号とＯＲ回路６６の出力信号とのＯＲ論理をとって出力信号を生成し、その出力信号を外部接続端子MRELへ出力する。
【００５１】
運転者がイグニッションスイッチ３６をオン操作すると、イグニッションスイッチ３６の各接点３６ａ，３６ｂが接続され、車載バッテリ３２の直流電圧がＥＣＵ２８の外部接続端子IGSWを介してリレー制御ＩＣ４４に印加される。
すると、車載バッテリ３２→接点３６ａ→接点３６ｂ→外部接続端子IGSW→リレー制御ＩＣ４４内のＯＲ回路→ＥＣＵ２８の外部接続端子MREL→電磁式リレー３０の電磁石コイル３０ｄ→接地の経路で電流が流れ、電磁石コイル３０ｄが通電される。
【００５２】
そのため、電磁式リレー３０のアーマチュア３０ｃが各接点３０ａ，３０ｂを接続させ（すなわち、電磁式リレー３０がオン動作し）、車載バッテリ３２の直流電圧がＥＣＵ２８の外部接続端子＋Ｂを介して内部電源ＩＣ４２に印加される。
【００５３】
その結果、内部電源ＩＣ４２が生成した内部電源電圧Ｖccがマイコン５０へ供給され、マイコン５０に電源が投入されてマイコン５０が起動される。
すると、マイコン５０によってエンジン１２が始動され、燃料噴射装置１２ａの燃料噴射が制御されてエンジン１２の回転が制御される。また、マイコン５０によって二次空気供給系（エアポンプ２０およびバルブ２２）が駆動制御されて二次空気供給制御が実行される。
【００５４】
運転者がイグニッションスイッチ３６をオフ操作すると、イグニッションスイッチ３６の各接点３６ａ，３６ｂの接続が解除され、前記した車載バッテリ３２から電磁式リレー３０の電磁石コイル３０ｄへ流れる電流が切断されて電磁石コイル３０ｄが非通電になる。
そのため、電磁式リレー３０のアーマチュア３０ｃが各接点３０ａ，３０ｂの接続を解除させ（すなわち、電磁式リレー３０がオフ動作し）、前記した車載バッテリ３２から内部電源ＩＣ４２への電源供給が停止される。
【００５５】
その結果、内部電源ＩＣ４２による内部電源電圧Ｖccの生成が停止され、内部電源電圧Ｖccのマイコン５０への供給も停止されてマイコン５０の動作が停止される。
すると、マイコン５０によるエンジン１２の駆動制御が停止され、エンジン１２の回転が停止される。また、マイコン５０による二次空気供給系（エアポンプ２０およびバルブ２２）の駆動制御も停止され、エアポンプ２０が停止（オフ）されると共にバルブ２２が閉じられる。
【００５６】
［異常検出動作］
図３および図４は、本実施形態においてＥＣＵ２８が実行する二次空気供給系（エアポンプ２０およびバルブ２２）の異常検出動作の流れを示すフローチャートである。
【００５７】
本実施形態では、イグニッションスイッチ３６がオフ操作されてエンジン１２の運転が停止されている状態で二次空気供給系の異常検出動作が行われる。
まず、ステップ１００の処理において、運転者がイグニッションスイッチ３６をオフ操作してエンジン１２の運転を停止させてから所定時間Ｔ（例えば、数時間）が経過すると、ソークタイマＩＣ６０によってマイコン５０が起動される。
【００５８】
すなわち、運転者がイグニッションスイッチ３６をオフ操作してエンジン１２の運転を停止させると、イグニッションスイッチ３６がオフ操作されたことを表す信号がイグニッションスイッチ３６からマイコン５０へ出力される。
【００５９】
すると、前記したように内部電源電圧Ｖccの供給が停止されてマイコン５０の動作が停止される前に、マイコン５０は、イグニッションスイッチ３６からの信号に基づいて、ソークタイマＩＣのタイマ部６２に計時動作を開始させるための制御信号ＣＳを生成し、その制御信号ＣＳをＩ／Ｏ５８からソークタイマＩＣの通信Ｉ／Ｆ６４を介してタイマ部６２へ送信する。
【００６０】
タイマ部６２は、制御信号ＣＳを入力すると時間の計測を開始し、その計測した時間が所定時間Ｔになった時点で駆動信号ＤＳａを生成して出力する。
その駆動信号ＤＳａは、ソークタイマＩＣのＯＲ回路６６→リレー制御ＩＣ４４内のＯＲ回路→ＥＣＵ２８の外部接続端子MREL→電磁式リレー３０の電磁石コイル３０ｄ→接地の経路で出力され、電磁石コイル３０ｄを通電させる。
【００６１】
すると、電磁式リレー３０のアーマチュア３０ｃが各接点３０ａ，３０ｂを接続させ（すなわち、電磁式リレー３０がオン動作し）、車載バッテリ３２の直流電圧がＥＣＵ２８の外部接続端子＋Ｂを介して内部電源ＩＣ４２に印加される。
その結果、内部電源ＩＣ４２が生成した内部電源電圧Ｖccがマイコン５０へ供給され、マイコン５０に電源が投入されてマイコン５０が起動される。
【００６２】
マイコン５０が起動すると、ＣＰＵ５２は、ＲＯＭ５４に記憶（記録）されているコンピュータプログラムをロードし、そのコンピュータプログラムに従って各種演算処理を実行することにより、エンジン１２を始動させず停止させたままで以下の各ステップの処理を実行する。
尚、図面および以下の説明ではステップを「Ｓ」と記載する。
【００６３】
ところで、前記コンピュータプログラムを、マイコン５０に内蔵したＲＯＭ５４ではなく、マイコン５０に内蔵した図示しないバックアップＲＡＭや、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を備えた図示しない外部記録装置（外部記憶装置）に記録（記憶）しておき、当該コンピュータプログラムを必要に応じてバックアップＲＡＭや外部記録装置からＣＰＵ５２にロードして用いるようにしてもよい。
【００６４】
ちなみに、コンピュータで読み取り可能な記録媒体には、半導体メモリ（スマートメディア，メモリスティックなど）、ハードディスク、ＦＤ（Floppy Disk）、データカード（ＩＣカード（IC：Integrated Circuit），磁気カードなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤなど）、光磁気ディスク（ＭＯなど）、相変化ディスク、磁気テープなどがある。尚、前記記録媒体の具体例の名称には登録商標が含まれる。
【００６５】
マイコン５０は、まず、エアポンプ２０が停止（オフ）すると共にバルブ２２が閉じている状態（第１状態）で、圧力センサ２４の検出信号をＩ／Ｏ５８を介して取り込み、二次空気通路１８内の空気圧を検出し、その検出結果をＲＡＭ５６に記憶させる（Ｓ２００）。
次に、マイコン５０は、二次空気供給系の強制駆動を実行し、エアポンプ２０を動作（オン）させると共にバルブ２２を開かせ（第２状態：Ｓ３００）、そのときの圧力センサ２４の検出信号をＩ／Ｏ５８を介して取り込み、二次空気通路１８内の空気圧を検出し、その検出結果をＲＡＭ５６に記憶させる（Ｓ４００）。
【００６６】
図５は、本実施形態において、エアポンプ２０の動作・停止（オン・オフ）およびバルブ２２の開閉に伴う二次空気通路１８内の空気圧の時間変化を示すグラフである。
マイコン５０は、Ｓ２００およびＳ４００の各処理で検出した二次空気通路１８内の空気圧をＲＡＭ５６から読み出し、その検出した空気圧の変化パターンを図５に示す空気圧の時間変化と参照することにより、図６に示すように二次空気供給系（エアポンプ２０およびバルブ２２）の故障を判定する（Ｓ５００）。
【００６７】
すなわち、図５に示すように、エアポンプ２０が動作（オン）すると共にバルブ２２が開いている状態（パターンＡ）では、二次空気通路１８内の空気圧は正の圧力値Ｐ１になる。
また、エアポンプ２０が停止（オフ）している状態（パターンＢ）では、バルブ２２の開閉に関係なく、二次空気通路１８内の空気圧はゼロになる。
【００６８】
また、エアポンプ２０が動作（オン）すると共にバルブ２２が閉じている状態（パターンＣ）では、二次空気通路１８内の空気圧は正の圧力値Ｐ２になる。
尚、パターンＣの圧力値Ｐ２はパターンＡの圧力値Ｐ１より大きいが（Ｐ２＞Ｐ１＞０）、その理由は、パターンＣではバルブ２２が閉じているためエアポンプ２０で圧縮された空気がバルブ２２とエアポンプ２０との間の二次空気通路１８内に溜まるのに対して、パターンＡではバルブ２２が開いているためエアポンプ２０で圧縮された空気がバルブ２２を通って排気管１４へ抜けるためである。
【００６９】
そのため、図６に示すように、二次空気供給系（エアポンプ２０およびバルブ２２）が共に正常な場合には、Ｓ２００の処理（エアポンプ２０が停止（オフ）すると共にバルブ２２が閉じている状態）でパターンＢ、Ｓ４００の処理（エアポンプ２０が動作（オン）すると共にバルブ２２が開いている状態）でパターンＡになり、二次空気通路１８内の空気圧変化はパターンＢ→Ａになる。
【００７０】
また、エアポンプ２０が正常で、マイコン５０の駆動制御に関係なくバルブ２２が開いたままになる故障（開固着）を起こしている場合にも、二次空気通路１８内の空気圧変化はパターンＢ→Ａになる。
また、エアポンプ２０が正常で、マイコン５０の駆動制御に関係なくバルブ２２が閉じたままになる故障（閉固着）を起こしている場合には、Ｓ２００の処理でパターンＢ、Ｓ４００の処理でパターンＣになり、二次空気通路１８内の空気圧変化はパターンＢ→Ｃになる。
【００７１】
また、マイコン５０の駆動制御に関係なくエアポンプ２０が動作したままになる故障（オン異常）を起こし、バルブ２２が正常な場合には、Ｓ２００の処理でパターンＣ、Ｓ４００の処理でパターンＡになり、二次空気通路１８内の空気圧変化はパターンＣ→Ａになる。
また、エアポンプ２０がオン異常を起こし、バルブ２２が開固着を起こしている場合には、Ｓ２００およびＳ４００の各処理で共にパターンＡになり、二次空気通路１８内の空気圧変化はパターンＡ→Ａになる。
また、エアポンプ２０がオン異常を起こし、バルブ２２が閉固着を起こしている場合には、Ｓ２００およびＳ４００の各処理で共にパターンＣになり、二次空気通路１８内の空気圧変化はパターンＣ→Ｃになる。
【００７２】
また、マイコン５０の駆動制御に関係なくエアポンプ２０が停止したままになる故障（オフ異常）を起こしている場合には、バルブ２２の正常・異常に関係なく、Ｓ２００およびＳ４００の各処理で共にパターンＢになり、二次空気通路１８内の空気圧変化はパターンＢ→Ｂになる。
【００７３】
従って、Ｓ５００の処理において、マイコン５０は、二次空気通路１８内の空気圧の変化パターンに基づいて、エアポンプ２０が正常でバルブ２２が正常または開固着の場合（パターンＢ→Ａ）、エアポンプ２０が正常でバルブ２２が閉固着の場合（パターンＢ→Ｃ）、エアポンプ２０がオン異常でバルブ２２が正常な場合（パターンＣ→Ａ）、エアポンプ２０がオン異常でバルブ２２が開固着の場合（パターンＡ→Ａ）、エアポンプ２０がオン異常でバルブ２２が閉固着の場合（パターンＣ→Ｃ）、エアポンプ２０がオフ異常の場合（パターンＢ→Ｂ）をそれぞれ区別して判定する。
【００７４】
次に、マイコン５０は、エアポンプ２０を停止（オフ）させると共にバルブ２２を閉じさせる（第３状態：Ｓ６００）。
そして、マイコン５０は、エアポンプ２０のみの強制駆動を実行し、バルブ２２を閉じさせたまま、エアポンプ２０を動作（オン）させ（第４状態：Ｓ７００）、そのときの圧力センサ２４の検出信号をＩ／Ｏ５８を介して取り込み、二次空気通路１８内の空気圧を検出し、その検出結果をＲＡＭ５６に記憶させる（Ｓ８００）。
【００７５】
続いて、マイコン５０は、エアポンプ２０を停止（オフ）させると共にバルブ２２を開かせ（第５状態：Ｓ９００）、そのときの圧力センサ２４の検出信号をＩ／Ｏ５８を介して取り込み、二次空気通路１８内の空気圧を検出し、その検出結果をＲＡＭ５６に記憶させる（Ｓ１０００）。
【００７６】
そして、マイコン５０は、Ｓ８００の処理で検出した二次空気通路１８内の空気圧をＲＡＭ５６から読み出し、その検出した空気圧を図５に示す空気圧の時間変化と参照することにより、エアポンプ２０の性能低下の有無を判定する（Ｓ１１００）。
すなわち、図５に示すように、エアポンプ２０が動作（オン）すると共にバルブ２２が閉じている状態（パターンＣ）では、二次空気通路１８内の空気圧は正の圧力値Ｐ２になるはずである。
【００７７】
しかし、エアポンプ２０の性能が低下すると、その性能低下の度合いに応じてエアポンプ２０で圧縮される空気の圧力が低くなる。
そこで、二次空気通路１８内の空気圧を変化させた場合に二次空気供給制御が正常に行われるかどうかを調べる実験を行うことにより、正常な二次空気供給制御に必要な最低の圧力値（第１しきい値）Ｐtaと、その圧力値Ｐtaに十分なマージンを加えた圧力値（第２しきい値）Ｐtbとを求めておく。尚、前記マージンは、カット・アンド・トライで実験的に最適値を見つけて設定すればよい。
【００７８】
そして、二次空気通路１８内の空気圧がゼロ以上で圧力値Ｐta未満の領域γ、当該空気圧が圧力値Ｐta以上で圧力値Ｐtb未満の領域β、当該空気圧が圧力値Ｐtb以上で圧力値Ｐ２以下の領域αをそれぞれ設定し、その設定した各領域α〜γをＲＯＭ５４に記憶させておく。
【００７９】
Ｓ１１００の処理において、マイコン５０は、ＲＯＭ５４に記憶してある各領域α〜γを参照し、Ｓ８００の処理で検出した二次空気通路１８内の空気圧が領域γ内にある場合にはエアポンプ２０が使用不能であると判定し、当該空気圧が領域β内にある場合にはエアポンプ２０が性能低下を起こしていると判定し、当該空気圧が領域α内にある場合にはエアポンプ２０が正常または略正常であると判定する。
【００８０】
次に、マイコン５０は、Ｓ８００の処理で検出した二次空気通路１８内の空気圧をＲＡＭ５６から読み出し、その空気圧の時間変化を求めることにより、空気圧の時間変化の立ち上がり勾配を算出し、その空気圧の時間変化の立ち上がり勾配をＲＡＭ５６に記憶させる（Ｓ１２００）。
続いて、マイコン５０は、Ｓ１０００の処理で検出した二次空気通路１８内の空気圧をＲＡＭ５６から読み出し、その空気圧の時間変化を求めることにより、空気圧の時間変化の立ち下がり勾配を算出し、その空気圧の時間変化の立ち下がり勾配をＲＡＭ５６に記憶させる（Ｓ１３００）。
【００８１】
尚、マイコン５０は、Ｓ８００およびＳ１０００の各処理において、一定のサンプリング時間（例えば４msec）毎に圧力センサ２４の検出信号をＩ／Ｏ５８を介して取り込むことにより、サンプリング時間毎の空気圧を検出しているため、サンプリング時間を１単位として空気圧の時間変化を算出できる。
【００８２】
そして、マイコン５０は、Ｓ１２００およびＳ１３００の各処理で求めた空気圧の時間変化の立ち上がり勾配および立ち下がり勾配をＲＡＭ５６から読み出し、その各勾配に基づいて、バルブ２２の性能低下の有無を判定する（Ｓ１４００）。
【００８３】
図７（Ａ）は、二次空気供給系（エアポンプ２０およびバルブ２２）が共に正常な場合において、Ｓ６００〜Ｓ１０００の各処理中における二次空気通路１８内の空気圧の時間変化を示すグラフである。
図７（Ｂ）は、エアポンプ２０が正常で、バルブ２２が性能低下を起こしている場合において、Ｓ６００〜Ｓ１０００の各処理中における二次空気通路１８内の空気圧の時間変化を示すグラフである。
【００８４】
バルブ２２が正常で完全に閉じる場合には、Ｓ７００の処理でバルブ２２を閉じさせたままエアポンプ２０を動作（オン）させたとき、エアポンプ２０で圧縮された空気がバルブ２２から漏れないため、図７（Ａ）に示すように、二次空気通路１８内の空気圧の時間変化の立ち上がり勾配が急峻になる。
【００８５】
それに対して、バルブ２２が性能低下を起こして完全には閉じない場合には、Ｓ７００の処理でバルブ２２を閉じさせたままエアポンプ２０を動作（オン）させたとき、エアポンプ２０で圧縮された空気がバルブ２２から漏れるため、図７（Ｂ）に示すように、二次空気通路１８内の空気圧の時間変化の立ち上がり勾配が緩やかになる。
【００８６】
また、バルブ２２が正常で完全に開く場合には、Ｓ９００の処理でバルブ２２を開くと共にエアポンプ２０を停止（オフ）させたとき、エアポンプ２０で圧縮された空気がバルブ２２を通過して速やかに排気管１４内に排出されるため、図７（Ａ）に示すように、二次空気通路１８内の空気圧の時間変化の立ち下がり勾配が急峻になる。
【００８７】
それに対して、バルブ２２が性能低下を起こして完全には開かない場合には、Ｓ９００の処理でバルブ２２を開かせると共にエアポンプ２０を停止（オフ）させたとき、エアポンプ２０で圧縮された空気がバルブ２２を通過しにくいため、図７（Ｂ）に示すように、二次空気通路１８内の空気圧の時間変化の立ち下がり勾配が緩やかになる。
【００８８】
そこで、バルブ２２が正常で完全に閉じる場合において、二次空気通路１８内の空気圧の時間変化の立ち上がり勾配を調べる実験を行い、その空気圧の時間変化の立ち上がり勾配に十分なマージンを加えて設定した第１規格値をＲＯＭ５４に記憶させておく。
【００８９】
また、バルブ２２が正常で完全に開く場合において、二次空気通路１８内の空気圧の時間変化の立ち下がり勾配を調べる実験を行い、その空気圧の時間変化の立ち下がり勾配に十分なマージンを加えて設定した第２規格値をＲＯＭ５４に記憶させておく。
【００９０】
Ｓ１４００の処理において、マイコン５０は、ＲＯＭ５４に記憶してある第１規格値を参照し、Ｓ１２００の処理で算出した二次空気通路１８内の空気圧の時間変化の立ち上がり勾配が第１規格値内にある場合には、バルブ２２が正常または略正常に閉じると判定する。
【００９１】
また、Ｓ１４００の処理において、マイコン５０は、ＲＯＭ５４に記憶してある第２規格値を参照し、Ｓ１３００の処理で算出した二次空気通路１８内の空気圧の時間変化の立ち下がり勾配が第２規格値内にある場合には、バルブ２２が正常または略正常に開くと判定する。
【００９２】
次に、マイコン５０は、Ｓ５００，Ｓ１１００，Ｓ１４００の各処理の判定結果をダイアグコードに変換し、各処理の判定結果およびダイアグコードをＲＡＭ５６に記憶させる（Ｓ１５００）。
【００９３】
続いて、マイコン５０は、Ｓ５００，Ｓ１１００，Ｓ１４００の各処理の判定結果に基づいて、エアポンプ２０またはバルブ２２の少なくともいずれかが正常または略正常でないと判定した場合には、Ｉ／Ｏ５８を介して警告ランプ２６に制御信号を出力し、警告ランプ２６を点灯させる（Ｓ１６００）。
【００９４】
そして、マイコン５０は、エアポンプ２０またはバルブ２２の少なくともいずれかが正常または略正常でないと判定した場合には、二次空気供給制御の実行を禁止する（Ｓ１７００）。
【００９５】
その後、マイコン５０の動作が停止される（Ｓ１８００）。
すなわち、マイコン５０は、ソークタイマＩＣのタイマ部６２に駆動信号ＤＳａの生成を停止させるための制御信号ＣＳを生成し、その制御信号ＣＳをソークタイマＩＣの通信Ｉ／Ｆ６４を介してタイマ部６２へ送信する。
【００９６】
すると、タイマ部６２は駆動信号ＤＳａの生成を停止し、電磁石コイル３０ｄが非通電になる。そのため、電磁式リレー３０のアーマチュア３０ｃが各接点３０ａ，３０ｂの接続を解除させ（すなわち、電磁式リレー３０がオフ動作し）、前記した車載バッテリ３２から内部電源ＩＣ４２への電源供給が停止される。
その結果、内部電源ＩＣ４２による内部電源電圧Ｖccの生成が停止され、内部電源電圧Ｖccのマイコン５０への供給も停止されてマイコン５０の動作が停止される。
【００９７】
［実施形態の作用・効果］
以上詳述した本実施形態によれば、以下の作用・効果を得ることができる。
【００９８】
［１］Ｓ１００の処理において、イグニッションスイッチ３６がオフ操作されてエンジン１２の運転を停止されてから所定時間Ｔが経過すると、ソークタイマＩＣ６０によってマイコン５０が自動的に起動される。
そして、異常検出動作のＳ２００〜Ｓ１７００の各処理が終了すると、Ｓ１８００の処理において、マイコン５０が自らの動作を停止させる。
【００９９】
つまり、異常検出動作は自動的に開始されて終了されるため、異常検出動作に際して運転者が何らかの操作を行う必要が無い。
尚、所定時間Ｔは、カット・アンド・トライで実験的に最適値を見つけて設定すればよい。また、自動車の出荷時や検査点検時に、所定時間Ｔを自由に設定変更できるようにしてもよい。
【０１００】
［２］Ｓ１５００の処理において、Ｓ５００，Ｓ１１００，Ｓ１４００の各処理の判定結果がダイアグコードに変換され、各処理の判定結果およびダイアグコードがＲＡＭ５６に記憶される。
そのため、ＲＡＭ５６に記憶されている判定結果を検証すれば、二次空気供給系（エアポンプ２０およびバルブ２２）の現在の状態を正確に把握可能であり、二次空気供給制御装置１０のメインテナンスを的確に図ることができる。
また、ＲＡＭ５６に記憶されているダイアグコードの履歴を検証すれば、二次空気供給系の過去の状態の推移を正確に把握可能であり、二次空気供給制御装置１０のメインテナンス性を高めることができる。
【０１０１】
［３］Ｓ１６００の処理において、エアポンプ２０またはバルブ２２の少なくともいずれかが正常または略正常でないと判定された場合には、警告ランプ２６が点灯される。
そのため、自動車の運転者は、警告ランプ２６の点灯を見ることにより、エアポンプ２０またはバルブ２２の少なくともいずれかが正常または略正常でないことを認知可能であり、修理工場へ点検修理を依頼するなどの方策をとることができる。
【０１０２】
［４］Ｓ１７００の処理において、エアポンプ２０またはバルブ２２の少なくともいずれかが正常または略正常でないと判定された場合には、二次空気供給制御の実行が禁止される。
すなわち、エアポンプ２０またはバルブ２２の少なくともいずれかが正常または略正常でない場合には、二次空気供給制御が正常に実行できないため、無理に二次空気供給制御を実行すると、他の制御（例えば、燃料噴射装置１２ａの燃料噴射制御）に悪影響を与えるおそれがある。
そこで、Ｓ１７００の処理で二次空気供給制御の実行を禁止することにより、他の制御に悪影響を与えるのを防止してフェールセーフを実現できる。
【０１０３】
［５］本実施形態では、イグニッションスイッチ３６がオフ操作されてエンジン１２の運転が停止されている状態で、二次空気供給系（エアポンプ２０およびバルブ２２）の異常検出動作（Ｓ２００〜Ｓ１８００）が行われる。
そのため、図５および図７に示すように、圧力センサ２４が検出した二次空気通路１８内の空気圧には、排気管１４内の排気ガスの圧力脈動がのらず、エンジン１２の負荷による圧力変動も発生しないため、その空気圧は一定値になる。
従って、本実施形態によれば、Ｓ５００，Ｓ１１００，Ｓ１４００の各処理において、二次空気供給系の異常を高精度に検出可能であり、二次空気供給系の明らかな故障だけでなく性能低下についても検出できる。
【０１０４】
図８は、従来技術のＥＣＵ２８内部の概略構成を示すブロック図である。
尚、図８において、図２に示した上記実施形態と同一構成部材については符号を等しくしてある。図８に示す従来技術において、図２に示した上記実施形態と異なるのは、ソークタイマＩＣ６０が省かれ、マイコン５０の生成した駆動信号ＤＳｂがリレー制御ＩＣ４４に直接出力されている点と、イグニッションスイッチ３６の検出信号がマイコン５０に出力されていない点である。
【０１０５】
図９は、従来技術においてＥＣＵ２８が実行する二次空気供給系（エアポンプ２０およびバルブ２２）の異常検出動作の流れを示すフローチャートである。尚、図９では、二次空気供給系の故障判定後の処理については省略してある。
従来技術では、イグニッションスイッチ３６がオン操作されてエンジン１２が運転中に二次空気供給制御が実行されている状態で二次空気供給系の異常検出動作が行われる。
【０１０６】
マイコン５０は、エアポンプ２０を動作（オン）させると共にバルブ２２を開かせ（Ｓ２１００）、そのときの圧力センサ２４の検出信号をＩ／Ｏ５８を介して取り込み、二次空気通路１８内の空気圧を検出し、その検出結果をＲＡＭ５６に記憶させる（Ｓ２２００）。
次に、マイコン５０は、エアポンプ２０を停止（オフ）させると共にバルブ２２を閉じさせ（Ｓ２３００）、そのときの圧力センサ２４の検出信号をＩ／Ｏ５８を介して取り込み、二次空気通路１８内の空気圧を検出し、その検出結果をＲＡＭ５６に記憶させる（Ｓ２４００）。
【０１０７】
図１０は、従来技術において、エアポンプ２０の動作・停止（オン・オフ）およびバルブ２２の開閉に伴う二次空気通路１８内の空気圧の時間変化を示すグラフである。
マイコン５０は、Ｓ２２００およびＳ２４００の各処理で検出した二次空気通路１８内の空気圧をＲＡＭ５６から読み出し、その検出した空気圧の変化パターンを図１０に示す空気圧の時間変化と参照することにより、図１１に示すように二次空気供給系（エアポンプ２０およびバルブ２２）の故障を判定する（Ｓ２５００）。
【０１０８】
すなわち、図１０に示すように、エアポンプ２０が動作（オン）すると共にバルブ２２が開いている状態（パターン「ア」）において、二次空気通路１８内の空気圧には、排気管１４内の排気ガスの圧力脈動がのることに加え、エンジン１２の負荷による圧力変動が発生する。そのため、二次空気通路１８内の空気圧は、正の圧力値Ｐ１を中心値として、圧力脈動および圧力変動の分だけプラスマイナスに変動する。
【０１０９】
また、エアポンプ２０が停止（オフ）すると共にバルブ２２が開いている状態（パターン「イ」）では、二次空気通路１８内の空気圧は、負の圧力値Ｐ３を中心値として、圧力脈動および圧力変動の分だけプラスマイナスに変動する。
尚、圧力値Ｐ３が負の値をとるのは、排気管１４内に排気ガスが流れることにより、開いたバルブ２２によって排気管１４と連通された二次空気通路１８内に負圧が発生するためである。
【０１１０】
また、エアポンプ２０が動作（オン）すると共にバルブ２２が閉じている状態（パターン「ウ」）では、上記実施形態の図５に示すパターンＣと同様に、二次空気通路１８内の空気圧は正の圧力値Ｐ２になる。
また、エアポンプ２０が停止（オフ）すると共にバルブ２２が閉じている状態（パターン「エ」）では、二次空気通路１８内の空気圧はゼロになる。
【０１１１】
そのため、図１１に示すように、二次空気供給系（エアポンプ２０およびバルブ２２）が共に正常な場合には、Ｓ２２００の処理（エアポンプ２０が動作（オン）すると共にバルブ２２が開いている状態）でパターン「ア」、Ｓ２４００の処理（エアポンプ２０が停止（オフ）すると共にバルブ２２が閉じている状態）でパターン「エ」になり、二次空気通路１８内の空気圧変化はパターン「ア」→「エ」になる。
【０１１２】
また、エアポンプ２０が正常で、バルブ２２が開固着を起こしている場合には、Ｓ２２００の処理でパターン「ア」、Ｓ２４００の処理でパターン「イ」になり、二次空気通路１８内の空気圧変化はパターン「ア」→「イ」になる。
また、エアポンプ２０が正常で、バルブ２２が閉固着を起こしている場合には、Ｓ２２００の処理でパターン「ウ」、Ｓ２４００の処理でパターン「エ」になり、二次空気通路１８内の空気圧変化はパターン「ウ」→「エ」になる。
【０１１３】
また、エアポンプ２０がオン異常を起こし、バルブ２２が正常な場合には、Ｓ２２００の処理でパターン「ア」、Ｓ２４００の処理でパターン「ウ」になり、二次空気通路１８内の空気圧変化はパターン「ア」→「ウ」になる。
また、エアポンプ２０がオン異常を起こし、バルブ２２が開固着を起こしている場合には、Ｓ２２００およびＳ２４００の各処理で共にパターン「ア」になり、二次空気通路１８内の空気圧変化はパターン「ア」→「ア」になる。
また、エアポンプ２０がオン異常を起こし、バルブ２２が閉固着を起こしている場合には、Ｓ２２００およびＳ２４００の各処理で共にパターン「ウ」になり、二次空気通路１８内の空気圧変化はパターン「ウ」→「ウ」になる。
【０１１４】
また、エアポンプ２０がオフ異常を起こし、バルブ２２が正常な場合には、Ｓ２２００の処理でパターン「イ」、Ｓ２４００の処理でパターン「エ」になり、二次空気通路１８内の空気圧変化はパターン「イ」→「エ」になる。
また、エアポンプ２０がオン異常を起こし、バルブ２２が開固着を起こしている場合には、Ｓ２２００およびＳ２４００の各処理で共にパターン「イ」になり、二次空気通路１８内の空気圧変化はパターン「イ」→「イ」になる。
また、エアポンプ２０がオン異常を起こし、バルブ２２が閉固着を起こしている場合には、Ｓ２２００およびＳ２４００の各処理で共にパターン「エ」になり、二次空気通路１８内の空気圧変化はパターン「エ」→「エ」になる。
【０１１５】
従って、Ｓ２５００の処理において、マイコン５０は、二次空気通路１８内の空気圧の変化パターンに基づいて、エアポンプ２０が正常でバルブ２２が正常な場合（パターン「ア」→「エ」）、エアポンプ２０が正常でバルブ２２が開固着の場合（パターン「ア」→「イ」）、エアポンプ２０が正常でバルブ２２が閉固着の場合（パターン「ウ」→「エ」）、エアポンプ２０がオン異常でバルブ２２が正常な場合（パターン「ア」→「ウ」）、エアポンプ２０がオン異常でバルブ２２が開固着の場合（パターン「ア」→「ア」）、エアポンプ２０がオン異常でバルブ２２が閉固着の場合（パターン「ウ」→「ウ」）、エアポンプ２０がオフ異常でバルブ２２が正常な場合（パターン「イ」→「エ」）、エアポンプ２０がオフ異常でバルブ２２が開固着の場合（パターン「イ」→「イ」）、エアポンプ２０がオフ異常でバルブ２２が閉固着の場合（パターン「エ」→「エ」）をそれぞれ区別して判定する。
【０１１６】
このように、従来技術では図１０に示すように、二次空気通路１８内の空気圧の時間変化のパターン「ア」「イ」について、二次空気通路１８内の空気圧には、エンジン排気の圧力脈動がのることに加え、エンジン負荷による圧力変動が発生する。
そのため、各圧力値Ｐ１〜Ｐ３に大差がない場合には、各パターン「ア」〜「エ」を正確に区別することが難しく、Ｓ２５００の処理において、マイコン５０が二次空気通路１８内の空気圧の変化パターンを誤判定するおそれがある。
【０１１７】
従って、従来技術では、圧力脈動およひ圧力変動の分だけ、Ｓ２５００の処理における異常判定の精度が低下し、二次空気供給系（エアポンプ２０およびバルブ２２）の明らかな故障しか検出できない。
それに対して、上記実施形態では、図５に示すように、二次空気通路１８内の空気圧が一定で変動しないため、Ｓ５００の処理において二次空気供給系の異常を高精度に検出できる。
【０１１８】
また、従来技術では、圧力脈動およひ圧力変動があるため、上記実施形態のＳ１１００の処理に相当する処理を行ったとしてもエアポンプ２０の性能低下を正確に判定することはできない。
そして、従来技術では、圧力脈動およひ圧力変動があるため、上記実施形態のＳ１２００およびＳ１３００の処理に相当する処理を行ったとしても空気圧の時間変化の立ち上がり勾配および立ち下がり勾配を正確に検出することができず、その結果、上記実施形態のＳ１４００の処理に相当する処理を行ったとしてもバルブ２２の性能低下を正確に判定することはできない。
【０１１９】
それに対して、上記実施形態では、図５に示すように、二次空気通路１８内の空気圧が一定で変動しないため、当該空気圧を正確に検出可能であり、Ｓ１１００の処理においてエアポンプ２０の性能低下を正確に判定できる。
また、上記実施形態では、図７に示すように、二次空気通路１８内の空気圧に圧力脈動およひ圧力変動に起因する変動が生じないため、当該空気圧の時間変化の立ち上がり勾配および立ち下がり勾配を正確に検出可能であり、Ｓ１４００の処理においてバルブ２２の性能低下を正確に判定できる。
【０１２０】
［別の実施形態］
ところで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、上記実施形態と同等もしくはそれ以上の作用・効果を得ることができる。
【０１２１】
（１）図３および図４に示すフローチャートにおいて、Ｓ８００の処理の次にＳ１１００の処理を行ってもよい。また、Ｓ８００の処理の次にＳ１２００の処理を行い、Ｓ１０００の処理の次にＳ１３００の処理を行ってもよい。そして、Ｓ１００〜Ｓ８００の処理を行った後に、Ｓ１１００→Ｓ６００→Ｓ７００→Ｓ８００→Ｓ１２００→Ｓ９００→Ｓ１０００→Ｓ１３００→Ｓ１４００の順番で各処理を行ってもよい。
【０１２２】
（２）上記実施形態では、Ｓ１２００の処理で空気圧の時間変化の立ち上がり勾配を算出し、Ｓ１３００の処理で空気圧の時間変化の立ち下がり勾配を算出し、Ｓ１４００の処理で各勾配に基づいてバルブ２２の性能低下の有無を判定している。
しかし、二次空気通路１８内の空気圧が図７に示すように直線的に時間変化せず曲線的（例えば、指数関数的）に変化する場合には、Ｓ１２００の処理で空気圧の時間変化の度合いを算出し、Ｓ１３００の処理で空気圧の時間変化の度合いを算出し、Ｓ１４００の処理で各度合いに基づいてバルブ２２の性能低下の有無を判定すればよい。
【０１２３】
（３）上記実施形態のＳ１６００の処理では警告ランプ２６を点灯させているが、二次空気供給系（エアポンプ２０およびバルブ２２）の異常表示は、視覚的表示方法または聴覚的表示方法の少なくともいずれかを用いればよい。
視覚的表示方法には、例えば、警告ランプ２６以外に、インストルメントパネルにディスプレイを設けておき、そのディスプレイにメッセージ文を表示する方法がある。また、聴覚的表示方法には、例えば、警告ブザーを鳴動させる方法がある。
【０１２４】
また、ディスプレイにメッセージ文を表示する場合には、二次空気供給系の異常表示だけでなく正常時にもその旨を表示するようにしてもよく、Ｓ５００，Ｓ１１００，Ｓ１４００の各処理の判定結果について具体的に表示するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明を具体化した一実施形態の二次空気供給制御装置１０の概略構成を示すブロック図。
【図２】二次空気供給制御装置１０のエンジン制御用電子制御装置（ＥＣＵ）２８内部の概略構成を示すブロック図。
【図３】一実施形態のＥＣＵ２８が実行するエアポンプ２０およびバルブ２２の異常検出動作の流れを示すフローチャート。
【図４】一実施形態において、ＥＣＵ２８が実行するエアポンプ２０およびバルブ２２の異常検出動作の流れを示すフローチャート。
【図５】一実施形態において、エアポンプ２０の動作・停止（オン・オフ）およびバルブ２２の開閉に伴う二次空気通路１８内の空気圧の時間変化を示すグラフ。
【図６】一実施形態において、エアポンプ２０およびバルブ２２の故障判定を説明するための図表。
【図７】図７（Ａ）は、エアポンプ２０およびバルブ２２が共に正常な場合において、Ｓ６００〜Ｓ１０００の各処理中における二次空気通路１８内の空気圧の時間変化を示すグラフ。図７（Ｂ）は、エアポンプ２０が正常で、バルブ２２が性能低下を起こしている場合において、Ｓ６００〜Ｓ１０００の各処理中における二次空気通路１８内の空気圧の時間変化を示すグラフ。
【図８】従来技術のＥＣＵ２８内部の概略構成を示すブロック図。
【図９】従来技術において、ＥＣＵ２８が実行するエアポンプ２０およびバルブ２２の異常検出動作の流れを示すフローチャート。
【図１０】従来技術において、エアポンプ２０の動作・停止（オン・オフ）およびバルブ２２の開閉に伴う二次空気通路１８内の空気圧の時間変化を示すグラフ。
【図１１】従来技術において、エアポンプ２０およびバルブ２２の故障判定を説明するための図表。
【符号の説明】
【０１２６】
１０…二次空気供給制御装置
１２…エンジン
１４…排気管
１６…触媒コンバータ
１８…二次空気通路
２０…エアポンプ
２２…エアスイッチングバルブ
２４…圧力センサ
２６…警告ランプ
２８…エンジン制御用電子制御装置（ＥＣＵ）
３０…電磁式リレー
３２…車載バッテリ
３６…イグニッションスイッチ
４２…内部電源ＩＣ
４４…リレー制御ＩＣ
５０…マイクロコンピュータ
５２…ＣＰＵ
５４…ＲＯＭ
５６…ＲＡＭ
５８…Ｉ／Ｏ
６０…ソークタイマＩＣ
６８…外部発振素子
【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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