(57)【要約】【課題】  二次空気供給時に生じる音を小さくすると共に圧力脈動の検出精度を高める。【解決手段】  内燃機関（１）の排気通路（７ａ、７ｂ）に設けられた排気浄化装置（５ａ、５ｂ）よりも上流側に二次空気を供給する二次空気供給通路（２１、２２、２３ａ、２３ｂ）と、二次空気供給通路を開閉する開閉手段（Ｖ０）と、該開閉手段の下流に設けられていて二次空気供給通路の圧力を測定する圧力センサ（３３）とを具備し、開閉手段が閉鎖した状態で排気通路に二次空気を供給可能な二次空気供給可能状態になった際には、排気通路から二次空気供給通路まで伝達される圧力の脈動に関するパラメータを圧力センサを用いて計測し、圧力の脈動に関するパラメータが所定の値よりも小さくなったときに、開閉手段を開放して二次空気を供給するようにした二次空気供給装置（３０）が提供される。【選択図】      図１
2005163716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化装置よりも上流側に二次空気を供給する二次空気供給通路と、
前記二次空気供給通路を開閉する開閉手段と、
該開閉手段の下流に設けられていて前記二次空気供給通路の圧力を測定する圧力センサとを具備し、
前記開閉手段が閉鎖した状態で前記排気通路から前記二次空気供給通路まで伝達される圧力の脈動に関するパラメータを前記圧力センサを用いて計測し、前記圧力の脈動に関するパラメータが所定の値よりも小さくなったときに、前記開閉手段を開放して二次空気を供給するようにした二次空気供給装置。
【請求項２】
内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化装置よりも上流側に二次空気を供給する二次空気供給通路と、
前記二次空気供給通路を開閉する開閉手段とを具備し、
前記開閉手段が閉鎖した状態で二次空気を前記排気通路に供給すべき条件が成立したときからの経過時間が所定の値よりも大きくなったときに、前記開閉手段を開放して二次空気を供給するようにした二次空気供給装置。
【請求項３】
さらに、前記内燃機関の機関回転数が所定の値よりも小さいときに、前記開閉手段を開放して二次空気を供給するようにした請求項２に記載の二次空気供給装置。
【請求項４】
さらに、前記内燃機関の吸入空気量が所定の値よりも小さいときに、前記開閉手段を開放して二次空気を供給するようにした請求項２または３に記載の二次空気供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化装置よりも上流側に二次空気を供給する二次空気供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関においては、排気通路に酸化機能を有する触媒を配置し、排気ガス中の一酸化炭素（以下、「ＣＯ」と称する）、ハイドロカーボン（以下、「ＨＣ」と称する）、窒素酸化物（以下、「ＮＯｘ」と称する）成分を低減して浄化を図るようにした排気浄化装置を設けることが知られている。さらに、排気通路に接続された開閉弁を有する二次空気供給通路にエアポンプから空気を圧送することによって、排気管内に二次空気を供給して酸素濃度を高くし、これにより、排気ガス中のＨＣ、ＣＯを酸化させて排気ガスの浄化を促進する技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、二次空気の流れる方向に対して上流側から順番にエアポンプ、開閉弁および逆止弁が設けられている二次空気供給通路を備えた二次空気供給装置が開示されている。特許文献１における二次空気供給装置はエアポンプと開閉弁との間、または開閉弁と逆止弁との間に圧力センサが設けられている。そして、特許文献１の二次空気供給装置は圧力センサにより検出される圧力値に応じてエアポンプ、開閉弁または逆止弁の異常があるか否かを診断している（特許文献１および特許文献２を参照されたい）。
【特許文献１】特開２００３−８３０４８号公報（第１図）
【特許文献２】特許第３４４４５８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述したように特許文献１に記載の二次空気供給装置の二次空気供給通路には逆止弁が設けられている。この逆止弁は、圧力センサと排気通路の間に設けられている。排気通路に生じる圧力脈動は二次空気通路を伝達するので二次空気供給通路内の圧力センサによって、この圧力脈動を検出することができるが、圧力脈動は二次空気通路の逆止弁において一旦弱められるので、圧力脈動の検出精度は低下する。このため、圧力脈動の検出精度を高めるためには逆止弁を二次空気供給通路から排除するのが望ましい。
【０００５】
しかしながら、逆止弁を二次空気供給通路から排除した場合に圧力脈動の振幅が大きくなったときには、この圧力脈動が音として二次空気供給通路を伝達するようになり、この音が運転者に聞こえるようになって運転者が不快感を感ずる可能性がある。特に、内燃機関による加速時等に二次空気の供給を中断し、加速終了直後に二次空気を再度供給する場合には、二次空気供給通路を伝搬する圧力脈動が二次空気供給通路内で気柱振動を発生させ、これにより、さらに大きな音が生じるようになる。逆止弁を二次空気供給通路に設けた場合にはこのような音としての圧力脈動の伝達および気柱振動を大幅に低下させることが可能であるが、前述したように逆止弁を設けた場合には圧力脈動の検出精度が低下する。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、逆止弁を備えていない場合であっても二次空気供給時に生じる音を小さくすると共に圧力脈動の検出精度を高めることのできる二次空気供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するために１番目に記載の発明によれば、内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化装置よりも上流側に二次空気を供給する二次空気供給通路と、前記二次空気供給通路を開閉する開閉手段と、該開閉手段の下流に設けられていて前記二次空気供給通路の圧力を測定する圧力センサとを具備し、前記開閉手段が閉鎖した状態で前記排気通路から前記二次空気供給通路まで伝達される圧力の脈動に関するパラメータを前記圧力センサを用いて計測し、前記圧力の脈動に関するパラメータが所定の値よりも小さくなったときに、前記開閉手段を開放して二次空気を供給するようにした二次空気供給装置が提供される。
【０００８】
すなわち１番目の発明によって、排気通路から二次空気供給通路まで伝達される圧力脈動に関するパラメータを算出し、このパラメータが所定の値よりも小さい場合には、排気通路から二次空気供給通路まで伝達される圧力脈動によって二次空気供給時に生じる音が十分に小さいと判断されるので、逆止弁を備えていない場合であっても二次空気供給時に生じる音を小さくすると共に圧力脈動の検出精度を高めることが可能となる。なお、圧力脈動に関するパラメータとしては、所定時間にわたって測定された圧力の最大値と最小値との間の偏差または振幅、および圧力の振動の中心と圧力値とにより囲まれた領域の合計の面積などが採用されうる。
【０００９】
２番目の発明によれば、内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化装置よりも上流側に二次空気を供給する二次空気供給通路と、前記二次空気供給通路を開閉する開閉手段とを具備し、前記開閉手段が閉鎖した状態で二次空気を前記排気通路に供給すべき条件が成立したときからの経過時間が所定の値よりも大きくなったときに、前記開閉手段を開放して二次空気を供給するようにした二次空気供給装置が提供される。
【００１０】
すなわち２番目の発明によって、二次空気を供給すべき条件が成立したときから所定の時間が経過した場合には圧力脈動は次第に減衰するなるので、逆止弁を備えていない場合であっても二次空気供給時に生じる音を小さくすると共に圧力脈動の検出精度を高めることが可能となる。
【００１１】
３番目の発明によれば、２番目の発明において、さらに、前記内燃機関の機関回転数が所定の値よりも小さいときに、前記開閉手段を開放して二次空気を供給するようにした。
すなわち３番目の発明によって、機関回転数が所定の値よりも小さい場合の二次空気供給制御時における圧力脈動の周波数は共振現象を起こすのに十分に大きくないと判断できるので、機関回転数を考慮することによって、二次空気供給時に生じる音をさらに小さくすると共に圧力脈動の検出精度をさらに高めることが可能となる。
【００１２】
４番目の発明によれば、２番目または３番目の発明において、さらに、前記内燃機関の吸入空気量が所定の値よりも小さいときに、前記開閉手段を開放して二次空気を供給するようにした。
すなわち４番目の発明によって、吸入空気量が所定の値よりも小さいと判定された場合には、排気通路から二次空気供給通路に伝わる圧力変動量が小さいために二次空気供給通路内で計測される圧力脈動自体も小さいと判断されるので、内燃機関の吸入空気量を考慮することによって、二次空気供給時に生じる音をさらに小さくすると共に圧力脈動の検出精度をさらに高めることが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
各発明によれば、逆止弁を備えていない場合であっても、二次空気供給時に生じる音を小さくすると共に圧力脈動の検出精度を高めることができるという共通の効果を奏しうる。
さらに、２番目から４番目の発明によれば、二次空気供給時に生じる音を小さくすると共に圧力脈動の検出精度を高めることができるという効果を奏しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は、本発明に基づく二次空気供給装置を示す概略図である。本発明の二次空気供給装置３０は内燃機関１、例えば多気筒Ｖ型ガソリンエンジンに取付られている。図１に示されるように内燃機関１の左右両バンクの気筒は相互に独立した排気マニホルド４ａ、４ｂを介して排気管７ａ、７ｂにそれぞれ連結されている。また、排気管７ａ、７ｂには酸化機能を有する触媒を担持した触媒コンバータ５ａ、５ｂがそれぞれ設けられている。後述するように、これら触媒コンバータ５ａ、５ｂは排気浄化装置としての役目を果たす。さらに、排気管７ａ、７ｂの触媒コンバータ５ａ、５ｂの上流側には二次空気供給口８ａ、８ｂがそれぞれ設けられている。これら二次空気供給口８ａ、８ｂは後述する二つの分岐管２３ａ、２３ｂにそれぞれ接続されている。さらに、排気管７ａ、７ｂにおいてはＯ２センサ６ａ、６ｂが触媒コンバータ５ａ、５ｂの上流にそれぞれ設けられると共に、Ｏ２センサ１６ａ、１６ｂが触媒コンバータ５ａ、５ｂの下流にそれぞれ設けられている。従って、触媒コンバータ５ａ、５ｂの上流および下流のＯ２濃度を測定することによって、触媒コンバータ５ａ、５ｂにおいて消費されたＯ２量を算出することが可能となる。一方、内燃機関の左右両バンクの気筒に吸気ガスを供給する吸気管３にはスロットル弁３ａが設けられており、この吸気管３はエアクリーナ２に接続されている。エアクリーナ２とスロットル弁３ａとの間には空気量（一次空気量）を測定するためのエアフロメータ３ｂが設けられている。さらに、吸気温度を測定するための温度センサ３ｃが吸気管３に設けられている。
【００１５】
二次空気供給装置３０は吸気管３のスロットル弁３ａとエアクリーナ２との間の位置から延びる空気取入管２１を有している。空気取入管２１は電動エアポンプ９に接続されており、二次空気供給管２２が電動エアポンプ９から延びている。図示されるように二次空気供給管２２は二つの分岐管２３ａ、２３ｂに分岐しており、これら分岐管２３ａ、２３ｂは排気管７ａ、７ｂの二次空気供給口８ａ、８ｂにそれぞれ接続している。図１に示されるように分岐管２３ａには制御弁Ｖ１が設けられており、また分岐管２３ｂには制御弁Ｖ２が設けられている。さらに、二次空気供給管２２にも制御弁Ｖ０が設けられている。これら制御弁Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２はエアスイッチングバルブ（ＡＳＶ）またはバキュームスイッチングバルブ（ＶＳＶ）であり、後述するＥＣＵ４０によって分岐管２３ａ、２３ｂおよび二次空気供給管２２内を流れる二次空気量を制御するよう開閉する。さらに、圧力センサ３３が二次空気供給管２２において制御弁Ｖ０の下流に設けられている。つまり、図示されるように、圧力センサ３３は制御弁Ｖ０と二つの制御弁Ｖ１、Ｖ２との間に配置されている。
【００１６】
電子制御ユニット４０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス４１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）４２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）４３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）４４、入力ポート４５および出力ポート４６を具備する。図１に示されるように触媒コンバータ５ａ、５ｂの上流に設けられたＯ２センサ６ａ、６ｂおよび触媒コンバータ５ａ、５ｂの下流に設けられたＯ２センサ１６ａ、１６ｂの出力信号は対応するＡＤ変換器４７を介して入力ポート４５に入力される。また、エアフロメータ３ｂの出力信号も、対応するＡＤ変換器４７を介して介し入力ポート４５に入力される。さらに、二次空気供給管２２に設けられた圧力センサ３３の出力信号も、対応するＡＤ変換器４７を介して入力ポート４５に入力される。さらに、吸気通路に設けられた温度センサ３ｃ、および機関冷却水の温度センサ（図示しない）からの出力信号も、対応するＡＤ変換器４７を介して入力ポート４５に入力される。アクセルペダル５０にはアクセルペダル５０の踏込み量Ｌに比例した出力電圧を発生する負荷センサ５１が接続され、負荷センサ５１の出力電圧は対応するＡＤ変換器４７を介して入力ポート４５に入力される。また、入力ポート４５にはクランクシャフトが例えば３０°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ５２が接続される。さらに、入力ポート４５には車速を表す車速センサ５３からの出力パルスが入力される。一方、出力ポート４６は対応する駆動回路４８を介して内燃機関１の燃料噴射弁（図示しない）、スロットル弁３ａを制御するためのステップモータ（図示しない）、二次空気供給管２２の制御弁Ｖ０、分岐管２３ａ、２３ｂの制御弁Ｖ１、Ｖ２および電動エアポンプ９に接続される。
【００１７】
触媒コンバータ５ａ、５ｂ内に配置されていて酸化機能を有する触媒としては、酸化触媒、三元触媒、または吸蔵されたＮＯｘを放出し還元浄化する吸蔵還元型ＮＯｘ触媒を用いることができる。なお、ＮＯｘ触媒は燃焼室における平均空燃比がリッチになるとＮＯｘを放出する機能を有する。ＮＯｘ触媒は例えばアルミナを担体とし、この担体上に例えばカリウムＫ、リチウムＬｉ、セシウムＣｓのようなアルカリ金属、バリウムＢａ、カルシウムＣａのようなアルカリ土類、ランタンＬａ、イットリウムＹのような希土類から選ばれた少なくとも一つと、白金Ｐｔのような貴金属とが担持されている。
【００１８】
この二次空気供給装置３０は、主に冷間始動時等の燃料濃度が高く、空燃比が小さく、かつ排気浄化装置としての触媒コンバータ５ａ、５ｂが十分に昇温しておらず、その機能が十分に発揮されにくい状況において使用される。そして、本発明の二次空気供給装置３０は二次空気を二次空気供給口８ａ、８ｂから排気管７ａ、７ｂに供給するように始動するとき、特に二次空気の供給を一旦停止し、再び二次空気供給のために始動するときに使用されるものである。
【００１９】
図２は、本発明に基づく二次空気供給装置の動作ルーチンを示すフローチャートである。図２における動作ルーチン１００のステップ１１０においては、二次空気供給制御（添付図面および以下の説明では、単に「ＡＩ」と省略する）が現在実行されていないか否かが判別される。具体的には、ステップ１１０においては上流側の制御弁Ｖ０が閉鎖していると共に、下流側の制御弁Ｖ１、Ｖ２の両方が開放していることが必要とされる。このような場合には、二次空気供給管２２を流れる二次空気が制御弁Ｖ０によって遮断されるので二次空気は二次空気供給口８ａ、８ｂから排気管７ａ、７ｂに流入せず、このためＡＩは不実行であるといえる。制御弁Ｖ０が開放していることと、制御弁Ｖ１、Ｖ２が閉鎖していることとの両方の条件が満たされていてＡＩが不実行である場合にはステップ１１１に進む。一方、ＡＩが実行されているとき、つまり、二次空気が排気管７ａ、７ｂに供給されているときには処理を終了する。
【００２０】
なお、二次空気供給管２２に設けられた電動エアポンプ９は動作していても動作していなくてもよい。冷間始動時には電動エアポンプ９が動作していない状態で動作ルーチン１００が行われる場合もあるが、始動した二次空気供給装置３０が二次空気の供給を一旦停止した後に、再度、二次空気の供給を行う場合には電動エアポンプ９が動作している状態で動作ルーチン１００が行われる。
【００２１】
次いで、ステップ１１１においては、ＡＩ実行条件が成立しているか否かが判定される。ここでＡＩ実行条件は、ＥＣＵ４０に送られる温度センサ３ｃからの吸気温度、内燃機関始動経過時間、負荷センサ５１からの機関要求負荷、図示しない温度センサからの機関冷却水温などに応じて定まる。図示されるように、ＡＩ実行条件が不成立の場合でＡＩを実行する必要がないと判定した場合には、処理を終了する。なお、ＡＩ実行条件が単に未成立である場合も想定されるので、ステップ１１１でＮＯ判定された場合にはＡＩ実行条件を満たすまでステップ１１１で待機するか、またはステップ１１０に再び戻るようにしてもよい。
【００２２】
ステップ１１１でＡＩ実行条件が成立していると判定された場合にはステップ１１２に進み、車速センサ５３によって現在の車速Ｖを計測する。次いで、ステップ１１３においては計測された車速Ｖが所定の値Ｖ０よりも大きいか否かが判定される。車速Ｖが所定の値Ｖ０よりも大きい場合には、仮にＡＩを実行することにより二次空気供給管２２等において音が発生したとしても、車両から発生する他の音の方が十分に大きくなることが想定できる。このため、ＡＩを実行することによって音が生じるものの、この音は車両から発生する他の音のために掻き消されるので、ＡＩ実行による音自体はほとんど聞こえなくなる。従って、車速Ｖが所定の値Ｖ０よりも大きい場合にはＡＩを実行しても問題はないと判断され、ステップ１１６に進んでＡＩを実行する。
【００２３】
一方、ステップ１１３において車速Ｖが所定の値Ｖ０よりも大きくない、つまりＶ≦Ｖ０であると判定された場合にはステップ１１４に進む。ステップ１１４に進むときには既にステップ１１１においてＡＩ実行条件が成立しているが、ステップ１１４においてはさらにＡＩ実行時に生じる異音が小音量であるか否か、つまりＡＩ実行が小音量で成立するか否かを確認するための処理が行われる。
【００２４】
図３（ａ）はＡＩ実行が小音量で成立するかを確認するための第一の実施形態の処理のフローチャートである。この第一の実施形態の処理１２０のステップ１２１においては制御弁Ｖ０の下流に設けられた圧力センサ３３によって二次空気供給管２２内の圧力Ｐを所定時間にわたって計測する。次いで、ステップ１２２に進んで、ステップ１２１で計測された圧力ＰからＥＣＵ４０を用いて偏差ΔＰを算出する。以下、時間と圧力との関係を示す概念図である図３（ｂ）を参照しつつ、偏差ΔＰについて説明する。図３（ｂ）においては横軸は時間を示しており、縦軸は圧力センサ３３により計測される圧力Ｐを示している。図３（ｂ）に示されるように、圧力Ｐは時間に対して略正弦波を描くように変動している。そして、所定時間における圧力Ｐの最大値をＰｍａｘ、最小値をＰｍｉｎとすると、偏差ΔＰは最大値Ｐｍａｘから最小値Ｐｍｉｎを引いた差分（Ｐｍａｘ−Ｐｍｉｎ）に相当する。また、圧力Ｐが振幅変動のない正弦波を描く場合には振幅の２倍の値を偏差ΔＰとしてもよい。
【００２５】
次いで、ステップ１２３に進み、偏差ΔＰが所定の値Ｐ０よりも小さいか否か、つまりΔＰ＜Ｐ０であるか否かが判定される。圧力Ｐが大きいほど二次空気供給時に生じる音が大きくなるので、偏差ΔＰが所定の値Ｐ０よりも小さい場合にはＡＩ実行時に生じる異音が小音量であると判断できる。従って、このような場合には、ステップ１２４に進んで小音量でのＡＩ実行が可能であることを示すフラグＦｓに１をセットし、処理を終了する。一方、ステップ１２３において偏差ΔＰが所定の値Ｐ０よりも小さくないと判定された場合には処理を終了する。
【００２６】
第一の実施形態の処理１２０が終了すると、再び図１を参照して、図１のステップ１１５に進む。ステップ１１５においては小音量でのＡＩ実行が可能であることを示すフラグＦｓに１がセットされているか否か、つまりＦｓ＝１であるか否かが判定される。フラグＦｓに１がセットされていないと判定された場合には処理を終了する。一方、フラグＦｓに１がセットされていると判定された場合にはステップ１１６に進んで、ＡＩ実行される。前述したように既に電動エアポンプ９が駆動している場合にはステップ１１６において単に二次空気供給管２２の制御弁Ｖ０を開放し、また電動エアポンプ９が駆動してないときにはステップ１１６において電動エアポンプ９を駆動すると共に制御弁Ｖ０を開放するようにする。従って、二次空気は単に二次空気供給管２２から二つの分岐管２３ａ、２３ｂにそれぞれ流入する。分岐管２３ａ、２３ｂの制御弁Ｖ１、Ｖ２の両方は既に開放しているので、二次空気は分岐管２３ａ、２３ｂの二次空気供給口８ａ、８ｂから排気管７ａ、７ｂの触媒コンバータ５ａ、５ｂにそれぞれ流入するようになる。このため、排気管７ａ、７ｂ内の酸素濃度が高くなる。そして、触媒コンバータ５ａ、５ｂにおいても酸素濃度は高くなり、触媒コンバータ５ａ、５ｂ内の触媒によって排気ガス中のＨＣ、ＣＯを酸化させ、これにより、排気ガスの浄化を促進することができる。
【００２７】
前述した実施形態では図２のステップ１１４において圧力値の偏差ΔＰを用いることによりＡＩ実行が小音量で成立するかを確認していた（図３（ａ）を参照されたい）。しかしながら、図２のステップ１１４におけるＡＩ実行が小音量で成立するかの確認処理を他のパラメータにより判定することができる。
【００２８】
図４（ａ）はＡＩ実行が小音量で成立するかを確認するための第二の実施形態の処理のフローチャートである。この第二の実施形態の処理１３０のステップ１３１においては、第一の実施形態の処理１２０のステップ１２１と同様に、圧力センサ３３によって二次空気供給管２２内の圧力Ｐを所定時間にわたって計測する。次いで、ステップ１３２に進んで、ステップ１３１で計測された圧力ＰからＥＣＵ４０を用いて圧力面積ΣＦｎを算出する。以下、時間と圧力との関係を示す図３（ｂ）と同様の概念図である図４（ｂ）を参照しつつ、圧力面積ΣＦｎについて説明する。図４（ｂ）に示されるように、所定時間内において圧力Ｐの振動の中心と圧力Ｐの軌跡とにより囲まれた領域を順番にＦ１、Ｆ２、…、Ｆｎとする。そして、これら領域Ｆ１からＦｎの面積を算出して、これら面積を合計する。すなわちΣＦｎは、Ｆ１からＦｎの面積の和（Ｆ１＋Ｆ２＋…＋Ｆｎ）に相当する。
【００２９】
次いで、ステップ１３３に進み、面積合計値ΣＦｎが所定の値Ｆ０よりも小さいか否か、つまりΣＦｎ＜Ｆ０であるか否かが判定される。圧力Ｐが大きいほど二次空気供給時に生じる音が大きくなるので、面積合計値ΣＦｎが所定の値Ｆ０よりも小さい場合にはＡＩ実行時に生じる異音が小音量であると判断できる。従って、このような場合には、ステップ１３４において小音量でのＡＩ実行が可能であることを示すフラグＦｓに１をセットし、処理を終了する。一方、ステップ１３３において面積合計値ΣＦｎが所定の値Ｆ０よりも小さくないと判定された場合には処理を終了する。次いで、再び図２を参照して、図２のステップ１１５に進み、前述したのと同様な処理を行う。
【００３０】
なお、圧力センサ３３としては大気圧との差圧を出力する相対圧センサのほか、絶対圧センサを用いることもできる。この場合、二次空気系の作動停止時には、大気圧の検出が可能な構成である必要があるが、一般的なエアポンプ９では、ハウジングとポンプ回転体とが密着しておらず、非作動時にはその前後が連通する構成となっているため、このようなエアポンプ９においては、大気圧検出が可能である。このような構成の場合には、エンジン始動前の出力値を大気圧として用い、その差から相対圧を演算すればよい。これにより、二次空気供給中以外には、圧力センサ３３を大気圧センサとして用いることが可能となる。ただし、エアポンプ９の常時作動故障時には吐出圧分だけ大気圧を高めに見積もる可能性があるので、この場合はエアポンプ９の使用電力、電圧、電流等をチェックして補正することで足りる。
【００３１】
図２のステップ１１４におけるＡＩ実行が小音量で成立するかの確認処理はさらに他のパラメータにより判定することができる。図５はＡＩ実行が小音量で成立するかを確認するための第三の実施形態の処理のフローチャートである。この第三の実施形態の処理１４０のステップ１４１においては図２のステップ１１１においてＡＩ実行条件が成立してからの経過時間Ｔを計測する。次いで、ステップ１４２に進み、この経過時間Ｔが所定の値Ｔ０よりも大きいか否か、つまりＴ＞Ｔ０であるか否かが判定される。そして、経過時間Ｔが所定の値Ｔ０よりも大きいとされた場合には、空気量が安定するのに十分な時間が経過したと判断されるので、排気管７ａ、７ｂにおける圧力脈動も小さくなると判断されて、ステップ１４３に進む。一方、ステップ１４２において経過時間Ｔが所定の値Ｔ０よりも大きくないと判定された場合には処理を終了する。
【００３２】
次いで、ステップ１４３においては、クランク角センサ５２を用いて機関回転数Ｎを算出する。次いで、ステップ１４４に進んで、この機関回転数Ｎが所定の値Ｎ０よりも小さいか否か、つまりＮ＜Ｎ０であるか否かが判定される。機関回転数Ｎが所定の値Ｎ０よりも小さい場合のＡＩ実行時における圧力脈動の周波数は共振現象を起こすのに十分でないので、機関回転数Ｎが所定の値Ｎ０よりも小さい場合にはＡＩ実行時に生じうる音が比較的小さいと判断されて、ステップ１４５に進む。一方、ステップ１４４において機関回転数Ｎが所定の値Ｎ０よりも小さくないと判定された場合には処理を終了する。
【００３３】
さらに、ステップ１４５においては内燃機関に取付られたエアフロメータ（図示しない）によって、機関の吸入空気量Ｑを計測する。そして、ステップ１４５に進み、この吸入空気量Ｑが所定の値Ｑ０よりも小さいか否か、つまりＱ＜Ｑ０であるか否かが判定される。吸入空気量Ｑが所定の値Ｑ０よりも小さいと判定された場合には、排気マニホルド４ａ、４ｂ内部での圧力変動量が小さいので、圧力脈動自体も小さいと判断され、小音量でのＡＩ実行が可能であることを示すフラグＦｓに１をセットし、処理を終了する。一方、ステップ１４６において吸入空気量Ｑが所定の値Ｑ０よりも小さくないと判定された場合には処理を終了する。次いで、再び図２を参照して、図２のステップ１１５に進み、前述したのと同様な処理を行う。
【００３４】
図５に示される第三の実施形態の処理１４０の場合には、第一および第二の実施形態の処理１２０、１３０の場合とは異なり、二次空気供給管２２の圧力センサ３３を使用していない。従って、第三の実施形態の処理１４０の場合には、圧力センサ３３を制御弁Ｖ０の下流に設けることなしに、小音量でのＡＩ実行が可能であるか否かの確認が可能である。そして、第三の実施形態の処理１４０において使用したパラメータ、すなわち経過時間Ｔ、機関回転数Ｎおよび吸入空気量Ｑは、第一の実施形態の処理１２０において圧力Ｐを検出したときのように所定の時間にわたって計測する必要がなく、計測結果を直ちに得ることができる。このため、第三の実施形態の処理１４０においては、第一および第二の実施形態の処理１２０、１３０の場合よりも短時間で、小音量でのＡＩ実行が可能であるか否かを確認することができる。また、第三の実施形態の処理１４０では、三つのパラメータ、すなわち経過時間Ｔ、機関回転数Ｎおよび吸入空気量Ｑを使用しているので、単一のパラメータのみを使用する第一および第二の実施形態の処理１２０、１３０の場合よりも高精度で、小音量でのＡＩ実行が可能であるか否かを確認することができる。なお、第三の実施形態の処理１４０においても、前述した三つのパラメータのうちのいくつかを省略するようにしてもよく、また第三の実施形態の処理１４０内におけるステップの順番を変えることもできる。さらに、第一のおよび第二の実施形態の処理１２０、１３０の内容を第三の実施形態の処理１４０とを組み合わせるようにしてもよい。このような場合であっても、本発明の範囲に含まれるのは明らかである。
【００３５】
なお、図１を参照して本発明の二次空気供給装置３０について説明したが、二次空気供給装置３０を搭載できる内燃機関は図１に示されるような左右両バンクに分けられる多気筒Ｖ型ガソリンエンジンに限定されない。図６は、本発明の二次空気供給装置を搭載可能な他の内燃機関を示す図である。図６に示されるように、この場合の内燃機関１は単一のバンクとなる構成であり、吸気管３から延びる吸気マニホルド３ｄが内燃機関１の一側に接続されていると共に排気マニホルド４が内燃機関１の他側に接続されている。図６における二次空気供給装置３０’は空気取入管２１と電動エアポンプ９と二次空気供給管２２とを備えており、二次空気供給管２２には制御弁Ｖ０と圧力センサ３３とが上流側から順番に設けられている。さらに、二次空気供給管２２には制御弁Ｖ３が圧力センサ３３の下流に設けられており、二次空気供給管２２は内燃機関１の排気管７に接続している。図示されるように排気管７には酸化機能を有する触媒を担持した触媒コンバータ５が設けられており、Ｏ２センサ６、１６が触媒コンバータ５の上流および下流に設けられている。なお、図６においては理解を容易にするためにＥＣＵ４０を省略している。図６に示されるような構成の内燃機関１および二次空気供給装置３０’の場合であっても、下流側の制御弁Ｖ３を開放しつつ上流側の制御弁Ｖ０を閉鎖した状態で、前述した動作ルーチン１００を行うことにより、前述したのと同様の効果および作用を得ることができる。また、前述したように動作ルーチン１００は、下流側の制御弁Ｖ１、Ｖ２（図１を参照されたい）、および制御弁Ｖ３（図６を参照されたい）が開放している状態で行われるために、これら制御弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３が設けられていない場合であっても二次空気供給装置３０の動作ルーチン１００が実施可能であるのは明らかであり、このような場合も本発明の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に基づく二次空気供給装置を示す概略図である。
【図２】本発明に基づく二次空気供給装置の動作ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】（ａ）ＡＩ実行が小音量で成立するかを確認するための第一の実施形態の処理のフローチャートである。  （ｂ）時間と圧力との関係を示す概念図である。
【図４】（ａ）ＡＩ実行が小音量で成立するかを確認するための第二の実施形態の処理のフローチャートである。  （ｂ）時間と圧力との関係を示す概念図である。
【図５】ＡＩ実行が小音量で成立するかを確認するための第三の実施形態の処理のフローチャートである。
【図６】本発明の二次空気供給装置を使用可能な他の内燃機関を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…内燃機関
３…吸気管
４ａ、４ｂ…排気マニホルド
５ａ、５ｂ…触媒コンバータ
７ａ、７ｂ…排気管
９…電動エアポンプ
２１…空気取入管
２２…二次空気供給管
２３ａ、２３ｂ…分岐管
３０…二次空気供給装置
３３…圧力センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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