(57)【要約】    【課題】  ２次空気供給通路の分岐通路の一方の閉塞を的確に診断する。    【解決手段】  Ｖ型内燃機関の各バンクの排気通路に、２次空気を供給する２次空気供給通路から分岐した分岐通路を連通した２次空気供給装置において、２次空気供給通路にて分岐位置より上流側で、排気通路に供給する２次空気流量ＱＡＩを検出し（Ｓ３）、２次空気流量ＱＡＩに基づく２次空気の脈動周波数特性に基づいて、分岐通路の一方の閉塞を診断する（Ｓ６，Ｓ８，Ｓ１０）。例えば、２次空気流量ＱＡＩに基づいて、２次空気の脈動周波数に応じた脈動振幅を算出し（Ｓ４）、この脈動振幅を所定脈動周波数ｘにおいて所定値と比較し、脈動振幅が所定値以下である場合に、２次空気供給通路の分岐通路の一方が閉塞していると診断する（Ｓ１０）。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｖ型内燃機関の各バンクの排気通路に、２次空気を供給する２次空気供給通路から分岐した分岐通路を連通した２次空気供給装置において、
前記２次空気供給通路にて分岐位置より上流側で、前記排気通路に供給する全ての２次空気流量を検出する２次空気流量検出手段と、
該２次空気流量検出手段の検出結果に基づく２次空気の脈動周波数特性に基づいて、前記分岐通路の一方の閉塞を診断する閉塞診断手段と、
を備えることを特徴とする２次空気供給装置の２次空気供給通路閉塞診断装置。
【請求項２】
前記２次空気流量検出手段の検出結果に基づいて２次空気の脈動周波数に応じた脈動振幅を算出する脈動振幅算出手段を備え、
前記閉塞診断手段は、前記脈動振幅算出手段による脈動振幅を所定脈動周波数において所定値と比較して、前記分岐通路の一方の閉塞を診断することを特徴とする請求項１記載の２次空気供給装置の２次空気供給通路閉塞診断装置。
【請求項３】
前記閉塞診断手段は、前記脈動振幅算出手段による脈動振幅が前記所定脈動周波数において前記所定値以下となる場合に、前記分岐通路の一方が閉塞したと診断することを特徴とする請求項２記載の２次空気供給装置の２次空気供給通路閉塞診断装置。
【請求項４】
前記２次空気流量検出手段の検出結果に基づいて２次空気の脈動周波数に応じた脈動振幅を算出する脈動振幅算出手段を備え、
前記閉塞診断手段は、前記脈動振幅算出手段による脈動振幅が最大となる脈動周波数を所定値と比較して、前記分岐通路の一方が閉塞したと診断することを特徴とする請求項１記載の２次空気供給装置の２次空気供給通路閉塞診断装置。
【請求項５】
前記閉塞診断手段は、前記脈動振幅算出手段による脈動振幅が最大となる脈動周波数が、前記所定値以下となる場合に、前記分岐通路の一方が閉塞したと診断することを特徴とする請求項４記載の２次空気供給装置の２次空気供給通路閉塞診断装置。
【請求項６】
前記所定脈動周波数は、前記各バンクの排気通路に２次空気を供給している時において、前記脈動振幅算出手段による脈動振幅が最大となる脈動周波数であることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか１つに記載の２次空気供給装置の２次空気供給通路閉塞診断装置。
【請求項７】
前記所定脈動周波数は、機関回転数に基づいて算出することを特徴とする請求項６記載の２次空気供給装置の２次空気供給通路閉塞診断装置。
【請求項８】
前記脈動振幅算出手段は、前記２次空気流量検出手段の検出結果に高速フーリエ変換を行うことを特徴とする請求項２〜請求項７のいずれか１つに記載の２次空気供給装置の２次空気供給通路閉塞診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｖ型内燃機関の各バンクの排気通路に、２次空気を供給する２次空気供給通路から分岐した分岐通路を連通した２次空気供給装置において、分岐通路の一方の閉塞を診断する２次空気供給通路閉塞診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に開示されているように、Ｖ型内燃機関の各バンクの排気通路に、２次空気を供給する２次空気供給通路から分岐した分岐通路を連通させ、これらの分岐通路に、２次空気を供給若しくは遮断可能な開閉バルブを備える内燃機関の２次空気供給装置において、排気通路にて２次空気供給位置より下流側に空燃比センサ（酸素濃度検出センサ）を配設し、この空燃比センサによる出力信号が急変した時における内燃機関の吸入空気流量等に基づいて実際の２次空気供給量を算出する一方、正常時の運転条件に基づいて２次空気供給量（異常検出判定値）を算出し、これらの２次空気供給量の偏差が所定値よりも大きい時に、２次空気供給装置の故障（例えば、開閉バルブの故障による２次空気供給通路の閉塞、エアポンプの異常）を診断することが知られている。
【０００３】
また、２次空気供給装置の故障を、２次空気供給通路に設けられた圧力センサの出力信号に基づいて診断することが知られている。この場合、２次空気供給通路を開閉する開閉バルブを閉めた状態でエアポンプを作動させて２次空気供給通路内の圧力が上昇すること、その後に開閉バルブを開いて圧力を減少させ２次空気供給通路から空気の漏れがないこと、及び開閉バルブが正常に作動することを全て確認する。
【特許文献１】特開平６−１４６８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の２次空気供給装置では、排気マニホールドのフランジ面やＥＧＲ管の取り付け口などの接合不良により排気通路内に空気を吸入した場合においても、排気通路内の酸素濃度が急激に変化してしまうため、２次空気供給装置が故障していると誤診してしまうおそれがあった。
また、２次空気供給装置の開閉バルブを開状態に制御しているにもかかわらず、一方の開閉バルブが閉状態であり、２次空気供給通路の分岐通路の一方のみが閉塞している場合には、２次空気供給通路内の圧力が低下するため、２次空気供給装置が故障していることを診断できるが、２次空気供給通路の分岐通路の一方のみが閉塞していることを診断することはできないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、２次空気供給通路の分岐通路の一方の閉塞を的確に診断することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのため本発明では、Ｖ型内燃機関の各バンクの排気通路に、２次空気を供給する２次空気供給通路から分岐した分岐通路を連通した２次空気供給装置において、２次空気供給通路にて分岐位置より上流側で、排気通路に供給する２次空気流量を検出し、この検出結果に基づく２次空気の脈動周波数特性に基づいて、分岐通路の一方の閉塞を診断することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、２次空気供給通路の分岐通路の一方が閉塞した時には、２次空気の脈動周波数特性が変化するため、この特性に基づいて分岐通路の一方の閉塞を的確に診断できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明による２次空気供給装置の２次空気供給通路閉塞診断装置を示す概略構成図である。図１では、２次空気供給装置の２次空気供給通路閉塞診断装置が６気筒のＶ型内燃機関１（以下、「エンジン」と称する）に適用されている例を示している。
エンジン１の左右のバンク２，３には、各気筒内に空気を導入する吸気通路４が形成されている。なお、図１では、バンク２，３近傍における吸気通路４については図示を省略している。
【０００９】
吸気通路４の上流側には、吸入空気流量を制御する電制スロットルバルブ５が配設され、このバルブ５の上流側の吸気通路４には、吸入空気用エアクリーナ６が配設されている。電制スロットルバルブ５とエアクリーナ６との間の吸気通路４には、エンジン１に吸入される空気流量（１次空気流量）を検出するエアフロメータ７が配設されている。エンジン１への空気は、エアクリーナ６、電制スロットルバルブ５を通過して、図示しない吸気マニホールドから吸気ポートを介して各気筒に導入される。
【００１０】
エンジン１は、６つの気筒を左バンク２と右バンク３との２つのグループに分割されており、各気筒に導入された空気に燃料噴射弁（図示せず）から燃料を噴射して燃焼を行う。なお、エンジン１では、左バンク２側の気筒での燃焼と、右バンク３側の気筒での燃焼とが交互に行われる。
エンジン１の排気通路８は、左バンク２に接続された第１排気通路８ａと、右バンク３に接続された第２排気通路８ｂとを含んで構成されており、これらの排気通路８ａ，８ｂは下流側にて合流している。
【００１１】
第１排気通路８ａには、２次空気供給位置より下流側にて排気中の実空燃比（酸素濃度）を検出する第１空燃比センサ９ａが配設されている。第２排気通路８ｂには、２次空気供給位置より下流側にて排気中の実空燃比を検出する第２空燃比センサ９ｂが配設されている。第１排気通路８ａと第２排気通路８ｂとの合流部分より下流側の排気通路８には、排気浄化装置の触媒１０が配設されている。
【００１２】
また、エンジン１のシリンダヘッドに形成された各排気ポートも排気通路８ａ，８ｂを構成するものであり、図１では、各排気ポート（排気通路８ａ，８ｂ）に、２次空気供給装置１３から２次空気を供給する２次空気供給通路１４が連通している。
２次空気供給通路１４には、エア吸入側からエンジン１の排気通路８側に向けて２次空気用エアクリーナ１５、エアポンプ１６、開閉バルブ１７（エアスイッチングバルブ）の順に配設されている。エアクリーナ１５とエアポンプ１６との間の２次空気供給通路１４には、エアポンプ１６から排気通路８へ供給する全ての２次空気流量を検出する装置１８（例えば、エアフロメータ、または、オリフィスと差圧センサや温度センサなどを組み合わせた装置）が配設されている。
【００１３】
エアポンプ１６は、２次空気供給通路１４を通じてエンジン１の各バンク２，３の排気通路８ａ，８ｂにそれぞれ２次空気を圧送する。なお、エアポンプ１６は、エアポンプ駆動装置１６ａにより２次空気流量が制御される。エアポンプ駆動装置１６ａは、エアポンプ作動用スイッチ２０がエンジンコントロールユニット４０（以下、「ＥＣＵ」と称する）からの作動信号を受け、バッテリ３１からの電流が流れることでエアポンプ１６を駆動する。
【００１４】
２次空気供給通路１４は、エアポンプ１６の下流側にて、第１排気通路８ａに２次空気を供給する第１分岐通路１４ａと、第２排気通路８ｂに２次空気を供給する第２分岐通路１４ｂとに分岐されている。
第１分岐通路１４ａには、第１排気通路８ａに２次空気を供給若しくは遮断可能な第１開閉バルブ１７ａが配設されている。第２分岐通路１４ｂには、第２排気通路８ｂに２次空気を供給若しくは遮断可能な第２開閉バルブ１７ｂが配設されている。図１では、第１分岐通路１４ａは、シリンダヘッドに形成された第１排気通路８ａと連通しており、第２分岐通路１４ｂは、第２排気通路８ｂと連通している。
【００１５】
これらの開閉バルブ１７ａ，１７ｂは、ＥＣＵ４０から開閉バルブ作動用スイッチ３０に開信号若しくは閉信号が出力され、バッテリ３１からの電流を通電若しくは遮断することで開閉状態が制御される。
開閉バルブ１７ａ，１７ｂは、エンジン始動直後に触媒１０が活性していない時には開状態に制御されると共に、エアポンプ１６を駆動させて排気通路８ａ，８ｂに２次空気を供給する。これにより、２次空気供給通路１４の分岐通路１４ａ，１４ｂを介して２次空気を各バンク２，３の排気通路８ａ，８ｂに供給し、触媒１０が活性温度に達するよう温度上昇を促進する。
【００１６】
一方、触媒１０が所定温度以上になった時には、エアポンプ１６の駆動を停止すると共に、開閉バルブ１７ａ，１７ｂを閉じるように制御することで、排気通路８ａ，８ｂへの２次空気を遮断し、触媒１０の酸化反応を抑制し、触媒温度の過剰な上昇を防止する。
開閉バルブ１７ａ，１７ｂは大別して、図２に示すように、カットバルブ２１が配置される第１作動室２２と、リードバルブ２７が配置される第２作動室２８とを含んで構成されている。これらのバルブ２１，２７の開閉状態により排気通路８ａ，８ｂに２次空気の供給若しくは遮断が行われる。なお、第１開閉バルブ１７ａと第２開閉バルブ１７ｂとは、構造は同じであるため、ここでは第１開閉バルブ１７ａについてのみ説明する。
【００１７】
第１作動室２２には、エアポンプ１６側の分岐通路１４ａに接続され２次空気の導入を行う導入部２３と、この導入部２３から導入された２次空気を第２作動室２８側に供給する供給部２４とが形成されている。供給部２４には、第１作動室２２を介して第２作動室２８に２次空気を供給する貫通孔２５が形成されている。
カットバルブ２１は、例えば電磁弁などを用いており、軸方向に移動可能な状態で第１作動室２２内に配置されている。カットバルブ２１の基端部２１ａは、スプリング２６により軸方向基端側（図の上側）に付勢される。カットバルブ２１の先端部２１ｂには、供給部２４に形成された貫通孔２５より大きな径を有する円盤状の弁体が形成されている。カットバルブ２１は、排気通路８ａへの２次空気供給条件若しくは非供給条件に応じてＥＣＵ４０により開閉制御が行われる。
【００１８】
ＥＣＵ４０は、２次空気供給条件では、開閉バルブ１７ａの開信号を出力し、開閉バルブ作動用スイッチ３０をオンにしてバッテリ３１からの電流をコイルに流し、カットバルブ２１の弁体２１ｂをカットバルブ２１の軸方向先端側（図の下側）に移動させ、排気通路８ａに２次空気を供給可能にする。またＥＣＵ４０は、２次空気供給条件となった時にエアポンプ１６を駆動させることで２次空気を排気通路８ａに供給する。
【００１９】
一方、２次空気の非供給条件ではカットバルブ２１の基端部２１ａがスプリング２６によりカットバルブ２１の基端側（図の上側）に付勢された状態となり、弁体２１ｂが貫通孔２５を気密に閉じることでエアポンプ１６側から排気通路８ａ側への２次空気を遮断する。またＥＣＵ４０は、非供給条件となった時にエアポンプ１６を停止させことで２次空気の供給を停止する。
【００２０】
第２作動室２８には、第１作動室２２側からの２次空気を排気通路８ａ側の分岐通路１４ａに供給する通路２９が形成されており、この通路２９内にリードバルブ２７が配設されている。
リードバルブ２７は、エアポンプ１６側から排気通路８ａ側への２次空気の流れのみを許容するものである。このバルブ２７は、排気通路８ａ側の圧力Ｐ２がエアポンプ側の圧力Ｐ１より高くなり（Ｐ２＞Ｐ１）、これらの差圧ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ２）が所定値以上になった時に作動することで、排気通路８ａからエアポンプ１６側への空気の逆流を自動的に防止する。
【００２１】
また、ＥＣＵ４０は、エンジン１の運転条件を検出して各種の処理を行うため、図１に示すように、例えば、前述の吸入空気用エアフロメータ７、空燃比センサ９ａ，９ｂ、２次空気流量検出装置１８などからの信号が入力される。これらの他にも、ＥＣＵ４０には、例えばエンジン１の運転状態を検出するために、エンジン回転数、燃料噴射量、エンジンの冷却水温度などの信号が入力される。ＥＣＵ４０は、これらの入力信号に基づいて各種の演算を行い、電制スロットルバルブ５の開度、燃料噴射弁の燃料噴射量、エアポンプ１６の駆動、開閉バルブ１７ａ，１７ｂの開閉などの制御を行う。
【００２２】
次に、２次空気供給装置１３の動作について説明する。
２次空気供給装置１３は、例えば、触媒１０が排気浄化機能を発揮する程度まで昇温していない状態や、空燃比センサ９ａ，９ｂが排気中の空燃比を検出可能な程度まで活性していない状態において、ＥＣＵ４０からの信号により開閉バルブ１７ａ，１７ｂ（カットバルブ２１）を開く制御を行う。
【００２３】
その際、ＥＣＵ４０によりエアポンプ１６を駆動させることで、エアクリーナ１５を通過したエアを２次空気として、２次空気供給通路１４の各分岐通路１４ａ，１４ｂを介し各バンク２，３の排気通路８ａ，８ｂ内に供給する。これにより、排気中の酸素濃度が上昇し、排気中の未燃焼成分であるＨＣ、ＣＯの燃焼が促進され、触媒１０の昇温を促進することにより触媒機能を早期に発揮できるようにし、エミッションの悪化を抑制する。
【００２４】
また、エンジン１の始動直後は、空燃比センサ９ａ，９ｂの活性が不十分であるため空燃比が正確に検出できないが、排気温度を上昇させることで空燃比センサ９ａ，９ｂを早期に活性させることができる。なお、ＥＣＵ４０は、２次空気の供給の際に、排気空燃比をリッチ側にして触媒１０及び空燃比センサ９ａ，９ｂを早期に活性するため、例えば燃料噴射弁からの燃料噴射量を多くするように制御することが好ましい。
【００２５】
次に、２次空気供給装置１３における分岐通路１４ａ，１４ｂに配設した開閉バルブ１７ａ，１７ｂの一方が閉故障した場合など、２次空気供給通路１４の分岐通路１４ａ，１４ｂの一方の閉塞を診断する場合について図３のフローチャートを用いて説明する。なお、このフローチャートによる処理は、所定時間毎（例えば、１０ｍｓ毎）に繰り返し行われる。
【００２６】
ステップ１（図には「Ｓ１」と示す。以下同様）では、エンジン１が運転状態である時に２次空気供給通路１４の分岐通路１４ａ，１４ｂに配設された開閉バルブ１７ａ，１７ｂの一方の閉故障を診断するため、エンジン回転中であるか否かを判定する。この判定は、例えばクランク角センサの出力信号に基づいて行う。
ステップ２では、エアポンプ１６が駆動中であるか否かを判定する。この判定は、例えばＥＣＵ４０からエアポンプ駆動信号が出力されているか否か、または、エアポンプ１６の回転数が所定値以上であるか否かにより行う。
【００２７】
ステップ１及びステップ２の条件を満たした場合、すなわち、エンジン１の回転中であり、且つエアポンプ１６が駆動中であると判定した場合には、ステップ３以降の処理を行う。なお、この時には、第１開閉バルブ１７ａ及び第２開閉バルブ１７ｂは、ＥＣＵ４０により開状態になるように制御されている。
ステップ３では、２次空気供給装置１３が排気通路８ａ，８ｂに供給する実際の２次空気流量ＱＡＩを検出する。２次空気流量ＱＡＩの検出は、２次空気流量検出装置１８、例えば熱線式のエアフロメータや、オリフィスと差圧センサと温度センサ等を用いて行う。これにより、２次空気供給通路１４にて分岐位置より上流側で、排気通路８ａ，８ｂに供給する全ての２次空気流量を検出する。これが２次空気流量検出手段に相当する。
【００２８】
開閉バルブ１７ａ，１７ｂの両方が正常に開状態になっており、エアポンプ１６によって２次空気が２次空気供給通路１４の分岐通路１４ａ，１４ｂを介して各バンク２，３の排気通路８ａ，８ｂに供給されている時には、エンジン１の各気筒から排気通路８ａ，８ｂに排出する排気により、排気通路８ａ，８ｂ内に脈動が発生するため、図４（ａ）に示すように、各経過時間において２次空気流量ＱＡＩが増減する。これは、エンジン１では、左右のバンク２，３の気筒において交互に燃焼が行われるため、６気筒の各気筒による排気脈動があり、２次空気流量ＱＡＩにおいて、左バンク２側の気筒から排出された排気による脈動と、右バンク３側の気筒から排出された排気による脈動とが交互に現れ、排気通路８ａ，８ｂ内の排気圧力が低い場合には２次空気流量ＱＡＩが増加し、排気圧力が高い場合には２次空気流量ＱＡＩが減少するためである。
【００２９】
また、開閉バルブ１７ａ，１７ｂのいずれか一方が閉故障している時には、各バンク２，３のうち、閉故障している開閉バルブが配設された分岐通路が閉塞しており、片バンク側（閉塞されていない方のバンク側）の３気筒による排気脈動しか発生しないため、２次空気流量ＱＡＩにおける脈動周波数は、図４（ｂ）に示すように半分になる。この時、図４（ａ）に示した脈動周期ｔ１は、図４（ｂ）に示した脈動周期ｔ２の半分となる（ｔ１＝１／２・ｔ２）。
【００３０】
ステップ４では、ステップ３にて検出した２次空気流量ＱＡＩに、高速フーリエ変換を行う。これにより、図５に示すように、２次空気流量ＱＡＩに基づいて、２次空気の脈動周波数に応じた脈動振幅を算出する。高速フーリエ変換は、例えばソフトウェアを用いてＥＣＵ４０内での演算処理により行う。これが脈動振幅算出手段に相当する。なお、これにより得られる結果は、図５に示すようにエンジン爆発１次周波となる。
【００３１】
図５には、図４（ａ）の状態の時、すなわち、開閉バルブ１７ａ，１７ｂが正常に開状態になっており、エアポンプ１６によって２次空気が２次空気供給通路１４の分岐通路１４ａ，１４ｂから排気通路８ａ，８ｂに供給されている時における２次空気の脈動周波数に応じた脈動振幅を第１スペクトルαとして示している。なお、正常時において高速フーリエ変換を行った結果はＥＣＵ４０内のメモリに記憶・保持しておく。
【００３２】
また図５には、図４（ｂ）の状態の時、すなわち、開閉バルブ１７ａ，１７ｂのいずれか一方の閉故障により、２次空気供給通路１４の分岐通路１４ａ，１４ｂのいずれか一方が閉塞している時における２次空気の脈動周波数に応じた脈動振幅を第２スペクトルβとして示している。第２スペクトルβは、第１スペクトルαと比較して、最大振幅となる周波数が半分になっており、且つ最大振幅が低くなっている。
【００３３】
ステップ５では、第１スペクトルαの最大振幅における所定脈動周波数ｘを読み込む。この所定脈動周波数ｘは、開閉バルブ１７ａ，１７ｂの両方が正常に開状態になっており、エアポンプ１６によって２次空気が２次空気供給通路１４の分岐通路１４ａ，１４ｂから排気通路８ａ，８ｂに供給されている時において、図５に示す第１スペクトルαが最大振幅となる脈動周波数である。所定脈動周波数ｘは、エンジン回転数に応じて変化するため、例えばクランク角センサなどエンジン回転数を検出する信号に基づいて算出される。これにより、開閉バルブ１７ａ，１７ｂが正常に開状態である時のエンジン爆発１次（気筒数／２（回／１回転））の周波数での基準を設定できる。
【００３４】
ステップ６では、所定脈動周波数ｘにおいて、第２スペクトルβの脈動振幅の絶対値が、所定の判定値以下であるか否かを判定する（｜脈動振幅｜≦判定値）。これが閉塞診断手段に相当する。なお、所定の判定値は、２次空気供給通路１４の分岐通路１４ａ，１４ｂの閉塞を診断するための脈動振幅の値である。
この絶対値が所定の判定値を超えている（｜脈動振幅｜＞判定値）場合には、ステップ７へ進み、開閉バルブ１７ａ，１７ｂが正常に開状態となっており、２次空気供給通路１４の各分岐通路１４ａ，１４ｂが閉塞されていないと診断する。
【００３５】
また、絶対値が所定の判定値以下である（｜脈動振幅｜≦判定値）場合には、ステップ１０へ進み、開閉バルブ１７ａ，１７ｂのいずれか一方が閉故障しており、閉故障した開閉バルブが配設された分岐通路が閉塞していると診断する。これにより、図５に示すように、第１スペクトルαの最大振幅における所定脈動周波数ｘにおいて、第２スペクトルβの脈動振幅が所定の判定値以下となり、２次空気供給通路１４の分岐通路１４ａ，１４ｂのいずれか一方が閉塞していることを的確に診断できる。
【００３６】
ステップ８では、第２スペクトルβの最大振幅における脈動周波数ｙが、第１スペクトルαの最大振幅における所定脈動周波数ｘの近傍の所定の判定値以下であるか否かを判定する。例えば図５では、所定の判定値を、脈動振幅の判定値と第１スペクトルαとが所定脈動周波数ｘより小さい側にて交差する点ａにおける脈動周波数ｘ１とする。そして、脈動周波数ｙが脈動周波数ｘ１以下（ｙ≦ｘ１）であるか否かを判定する。
【００３７】
脈動周波数ｙが所定値ｘ１以下である（ｙ≦ｘ１）場合には、ステップ１０へ進み、２次空気供給通路１４の分岐通路１４ａ，１４ｂのいずれか一方が閉塞したと診断する。
また、脈動周波数ｙが所定値を超えている（ｙ＞ｘ１）場合には、ステップ９へ進み、開閉バルブ１７ａ，１７ｂが正常に開状態になっていると診断する。
なお、これまではステップ６及びステップ８において２次空気供給通路１４の分岐通路１４ａ，１４ｂの閉塞を診断することについて説明したが、ステップ６のみ若しくはステップ８のみでも閉塞診断が可能である。
【００３８】
本実施形態によれば、Ｖ型内燃機関１の各バンク２，３の排気通路８ａ，８ｂに、２次空気を供給する２次空気供給通路１４から分岐した分岐通路１４ａ，１４ｂを連通した２次空気供給装置において、２次空気供給通路１４にて分岐位置より上流側で、排気通路８ａ，８ｂに供給する全ての２次空気流量ＱＡＩを検出する２次空気流量検出手段（ステップ３）と、該２次空気流量検出手段の検出結果ＱＡＩに基づく２次空気の脈動周波数特性に基づいて、分岐通路１４ａ，１４ｂの一方の閉塞を診断する閉塞診断手段（ステップ６，ステップ８）と、を備える。このため、２次空気供給通路１４の分岐通路１４ａ，１４ｂの一方が閉塞した時には、２次空気の脈動周波数特性が変化し、この特性に基づいて分岐通路１４ａ，１４ｂの一方の閉塞を的確に診断できる。
【００３９】
また本実施形態によれば、２次空気流量検出手段（ステップ３）の検出結果ＱＡＩに基づいて２次空気の脈動周波数に応じた脈動振幅を算出する脈動振幅算出手段（ステップ４）を備え、閉塞診断手段は、脈動振幅算出手段による脈動振幅を所定脈動周波数ｘにおいて所定値と比較して、分岐通路１４ａ，１４ｂの一方の閉塞を診断する（ステップ６）。このため、２次空気供給通路１４の分岐通路１４ａ，１４ｂの一方が閉塞した時において、２次空気の脈動が変化し、算出した脈動振幅が所定脈動周波数ｘにおいて低くなることに着目して、脈動振幅を所定値と比較することで２次空気供給通路１４の分岐通路１４ａ，１４ｂの一方の閉塞を的確に診断できる。
【００４０】
また本実施形態によれば、閉塞診断手段は、脈動振幅算出手段（ステップ４）による脈動振幅が所定脈動周波数ｘにおいて所定値以下となる場合に、分岐通路１４ａ，１４ｂの一方が閉塞したと診断する（ステップ６，ステップ１０）。このため、所定値を用いて２次空気供給通路１４の分岐通路１４ａ，１４ｂの一方の閉塞を診断できる。
また本実施形態によれば、２次空気流量検出手段（ステップ３）の検出結果ＱＡＩに基づいて２次空気の脈動周波数に応じた脈動振幅を算出する脈動振幅算出手段（ステップ４）を備え、閉塞診断手段は、脈動振幅算出手段による脈動振幅が最大となる脈動周波数ｙを所定値と比較して、分岐通路１４ａ，１４ｂの一方が閉塞したと診断する（ステップ８）。このため、２次空気供給通路１４の分岐通路１４ａ，１４ｂの一方が閉塞した時において、２次空気の脈動が変化し、脈動振幅が最大となる脈動周波数ｙが低くなることに着目して、脈動振幅を所定値ｘ１と比較することで２次空気供給通路１４の分岐通路１４ａ，１４ｂの一方の閉塞を的確に診断できる。
【００４１】
また本実施形態によれば、閉塞診断手段は、脈動振幅算出手段による脈動振幅が最大となる脈動周波数ｙが、所定値ｘ１以下となる（ｙ≦ｘ１）場合に、分岐通路１４ａ，１４ｂの一方が閉塞したと診断する（ステップ８，ステップ１０）。このため、所定値ｘ１を用いて２次空気供給通路１４の分岐通路１４ａ，１４ｂの一方の閉塞を診断できる。
また本実施形態によれば、所定脈動周波数は、各バンク２，３の排気通路８ａ，８ｂに２次空気を供給している時において、脈動振幅算出手段（ステップ４）による脈動振幅が最大となる脈動周波数ｘである。このため、正常に２次空気供給通路１４の各バンク２，３の排気通路８ａ，８ｂに２次空気が供給されている状態において基準となる脈動振幅数の所定値を設定できる。
【００４２】
また本実施形態によれば、所定脈動周波数ｘは、機関回転数に基づいて算出する。このため、正常に２次空気供給通路１４の各バンク２，３の排気通路８ａ，８ｂに２次空気が供給されている状態において、運転条件によって変化する値を設定できる。
また本実施形態によれば、脈動振幅算出手段は、２次空気流量検出手段（ステップ３）の検出結果に高速フーリエ変換を行う（ステップ４）。このため、演算量を減少させて高速に診断処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】２次空気供給装置の故障診断装置を示す概略構成図
【図２】開閉バルブの断面図
【図３】２次空気供給通路の分岐通路の閉塞診断のフローチャート
【図４】２次空気流量を示す図
【図５】高速フーリエ変換後のスペクトルを示す図
【符号の説明】
【００４４】
１  エンジン
７  エアフロメータ
８  排気通路
８ａ  第１排気通路
８ｂ  第２排気通路
９ａ  第１空燃比センサ
９ｂ  第２空燃比センサ
１３  ２次空気供給装置
１４  ２次空気供給通路
１４ａ  第１分岐通路
１４ｂ  第２分岐通路
１６  エアポンプ
１７ａ  第１開閉バルブ
１７ｂ  第２開閉バルブ
１８  ２次空気流量検出装置
４０  ＥＣＵ
【図１】
2007016605.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007016605.tif 000007