(57)【要約】【課題】二次空気を供給するポンプ内への内燃機関の排気の逆流を抑制する。【解決手段】可動部４３３が動くことで空気を圧縮又は搬送して出口４３５から排出するサイクルを繰り返すポンプ４３と、ポンプ４３の出口４３５を内燃機関の排気通路へ接続する二次空気供給管と、ポンプ４３を停止させるときに、前記サイクルの終期に可動部４３３を停止させる停止部と、を備える。可動部４３３により、ポンプ４３の出口４３５を塞いで、排気の流入を防ぐ。または、ポンプ４３の出口４３５から通じるポンプ４３内の容積を小さくすることで、ポンプ４３内に逆流する排気の量を少なくする。【選択図】図３
2013087687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動部が動くことで空気を圧縮又は搬送して出口から排出するサイクルを繰り返すポンプと、
前記ポンプの出口を内燃機関の排気通路へ接続する二次空気供給管と、
前記ポンプを停止させるときに、前記サイクルの終期に前記可動部を停止させる停止部と、
を備える二次空気供給システム。
【請求項２】
前記停止部は、前記ポンプの出口から連通するポンプ内部の容積が、略最小のときに前記可動部を停止させる請求項１に記載の二次空気供給システム。
【請求項３】
前記停止部は、前記ポンプの可動部が前記ポンプの出口に最も近付いたときに、該可動部を停止させる請求項１または２に記載の二次空気供給システム。
【請求項４】
前記停止部は、前記ポンプの可動部で前記ポンプの出口を塞ぐように、該可動部を停止させる請求項１から３の何れか１項に記載の二次空気供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次空気供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒よりも上流側に二次空気を供給するポンプを備え、該排気浄化触媒へ酸素を供給する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような二次空気を供給するシステムでは、排気通路からポンプへ排気が逆流しないように、ポンプから排気通路までの間の二次空気供給管に逆止弁を備えている。このため、二次空気を供給する際に、逆止弁を開弁させるための余計なポンプ仕事が必要となり、ポンプが電動の場合には消費電力が増加する虞がある。また、内燃機関のクランクシャフトにより駆動されるポンプの場合には、逆止弁を開くために内燃機関に供給する燃料を増加する必要があるため、燃費が悪化する虞がある。また、ポンプの仕事が増加することによりポンプが発熱して、劣化する虞がある。
【０００４】
これに対し、逆止弁を備えていない場合には、ポンプを停止させたときに、該ポンプ内に内燃機関の排気が逆流する虞がある。ポンプ内に内燃機関の排気が逆流すると、ポンプ内が汚れて機能低下を招く虞がある。また、ポンプ内において排気中の水分が凝縮して、ポンプの機能低下を招く虞もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２３９７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、二次空気を供給するポンプ内への内燃機関の排気の逆流を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するために本発明による二次空気供給システムは、
可動部が動くことで空気を圧縮又は搬送して出口から排出するサイクルを繰り返すポンプと、
前記ポンプの出口を内燃機関の排気通路へ接続する二次空気供給管と、
前記ポンプを停止させるときに、前記サイクルの終期に前記可動部を停止させる停止部と、
を備える。
【０００８】
たとえば、二次空気供給管内の圧力が排気通路内の圧力以上となるようにポンプからの空気の吐出量を制御することにより、二次空気供給管に逆止弁を設けなくても、排気通路からポンプへ排気が逆流することを抑制できる。そして、逆止弁を開くための仕事が必要なくなるので、燃費の悪化または消費電力の増加、ポンプ負荷の増加を抑制できる。
【０００９】
しかし、ポンプを停止させているときには、排気通路内の圧力よりも二次空気供給管内の圧力が低くなり得る。したがって、内燃機関の排気が、ポンプ内に逆流する虞がある。これに対し停止部は、可動部が空気を圧縮又は搬送して出口から排出するサイクルの終期
に可動部を停止させる。可動部は、空気を圧縮又は搬送して該空気をポンプの出口から押し出すため、ポンプから空気が排出される終期には、ポンプの出口からポンプ内へ通じている空気が流通可能な空間の容積が比較的小さくなっている。このようなときに可動部を停止させることで、内燃機関の排気がポンプ内に逆流し難くなる。また、内燃機関の排気がポンプ内に逆流したとしても逆流する量が少なくなる。
【００１０】
なお、前記サイクルの終期とは、前記サイクルが完了する直前としてもよく、前記サイクルが完了した時点としてもよい。さらには、前記サイクルが完了した直後としてもよい。また、前記サイクルの終期は、可動部による空気の押し出しが完了した時点、または、その直後としてもよい。さらに、可動部が出口から空気を出し切ったときとしてもよい。また、圧縮行程終了時としてもよい。これらは、ある程度の幅を持っていてもよい。また、ポンプは、圧縮機としてもよい。可動部は、間欠的に空気を押し出してもよい。また、可動部により圧縮又は搬送される空気の排出が終了した直後に可動部を停止させてもよい。
【００１１】
本発明においては、前記停止部は、前記ポンプの出口から連通するポンプ内部の容積が、略最小のときに前記可動部を停止させることができる。
【００１２】
ポンプから空気が吐出されるときには、可動部が動くことにより、ポンプ出口から連通するポンプ内部の容積が徐々に縮小される。そして、この容積が最小となるときに可動部を停止させれば、内燃機関の排気がポンプ内に逆流したとしても、少量に抑えることができるため、凝縮水の発生量や汚れの付着を最小限に抑えることができる。なお、容積が略最小のときには、容積が０のときを含むことができる。また、ポンプ内部の容積が最小に近い所定範囲のときにも同様の効果を得ることができるため、この範囲も略最小のときに含むことができる。
【００１３】
本発明においては、前記停止部は、前記ポンプの可動部が前記ポンプの出口に最も近付いたときに、該可動部を停止させることができる。
【００１４】
すなわち、可動部によりポンプの出口が塞がれなくても、可動部が出口に近付くことにより、内燃機関の排気が逆流するときの抵抗となるため、ポンプ内部に内燃機関の排気が流入することを抑制できる。また、可動部が出口に近付くことにより、出口から通じているポンプ内の容積が小さくなるため、内燃機関の排気が流入したとしても、その量を少なくすることができる。
【００１５】
本発明においては、前記停止部は、前記ポンプの可動部で前記ポンプの出口を塞ぐように、該可動部を停止させることができる。
【００１６】
可動部がポンプの出口に接近したときに、該可動部が出口を塞ぐポンプもある。このような場合には、可動部により内燃機関の排気の流入が遮断されるため、ポンプ内での凝縮水の発生量や汚れの付着を抑制できる。なお、可動部の少なくとも一部が出口上に存在すれば、ポンプ内に内燃機関の排気が流入するときの抵抗となり得るため、排気の流入を抑制できる。このため、ポンプの出口を塞ぐことには、ポンプの出口を完全に塞ぐだけでなく、可動部の少なくとも一部が出口上に位置することも含むことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、二次空気を供給するポンプ内への内燃機関の排気の逆流を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例に係る二次空気供給システムの概略構成を示す図である。
【図２】実施例に係る二次空気供給装置の制御フローを示したフローチャートである。
【図３】実施例１に係るポンプの構造を示す２面図である。
【図４】ロータを固定するための機構を示す図である。
【図５】実施例に係るポンプを停止するときの制御フローを示したフローチャートである。
【図６】排出口が、吸入口と同じようにハウジングの外周面に設けられているポンプの構造を示す図である。
【図７】直交する２枚のベーンを備えるポンプの概略構成を示した図である。
【図８】ピストンの往復運動により空気を吐出するピストンポンプの概略構成を示した図である。
【図９】２つのロータが回転することにより空気を吐出するルーツ式ポンプの概略構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る二次空気供給システムの具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
【００２０】
＜実施例１＞
図１は、本実施例に係る二次空気供給システムの概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、ディーゼル機関であっても、また、ガソリン機関であってもよい。
【００２１】
内燃機関１には、排気通路２が接続されている。排気通路２の途中には、排気浄化触媒３が設けられている。排気浄化触媒３は、たとえば、吸蔵還元型ＮＯx触媒、選択還元型
ＮＯx触媒、三元触媒、酸化触媒などを例示できる。排気浄化触媒３は、酸化機能を有す
る触媒、または、還元剤と空気とを供給することで発熱する触媒としてもよい。
【００２２】
また、排気浄化触媒３よりも上流側の排気通路２には、二次空気供給装置４が備えられている。この二次空気供給装置４は、排気通路２内に開口する開口部４１、二次空気供給管４２、およびポンプ４３を備えて構成されている。開口部４１は、排気通路２の内径よりも小さな外径となるように、且つ、排気通路２の中心軸と同軸の筒状となるように形成されている。この開口部４１は、二次空気供給管４２を介してポンプ４３に接続されている。ポンプ４３はたとえば電動モータを備えて構成され、その回転数に応じた空気を吐出する。そして、ポンプ４３が作動して空気を吐出することにより、排気通路２へ空気が供給される。なお、ポンプ４３は、内燃機関１のクランクシャフト又はカムシャフトから駆動力を得てもよい。また、ポンプ４３は、回転数を制御することで空気の吐出量を制御するものであってもよく、通電する時間と通電を停止する時間とを調整することにより空気の吐出量を制御するものであってもよい。
【００２３】
二次空気供給管４２には、該二次空気供給管４２内の圧力を検出する二次空気圧力センサ１１が設けられている。また、開口部４１と排気浄化触媒３との間の排気通路２には、該排気通路２内の圧力を検出する排気圧力センサ１２が設けられている。また、排気浄化触媒３よりも下流側の排気通路２には、該排気通路２を流通する排気の温度を検出する排気温度センサ１３が取り付けられている。この排気温度センサ１３の出力信号に基づいて排気浄化触媒３の温度が検出される。
【００２４】
以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ１０が併設されている。このＥＣＵ１０は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御するユニットである。
【００２５】
ＥＣＵ１０には、上記センサが電気配線を介して接続され、該センサの出力信号が入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ１０には、ポンプ４３が電気配線を介して接続され、このポンプ４３はＥＣＵ１０により制御される。
【００２６】
そして本実施例では、二次空気供給管４２内の圧力Ｐ１が、排気通路２内の圧力Ｐ２以上となるように、ＥＣＵ１０がポンプ４３を制御する。すなわち、二次空気圧力センサ１１により検出される圧力と、排気圧力センサ１２により検出される圧力と、を比較して、二次空気圧力センサ１１により検出される圧力が、排気圧力センサ１２により検出される圧力以上となるように、ポンプ４３を制御する。
【００２７】
たとえば、二次空気供給管４２内の圧力Ｐ１が、排気通路２内の圧力Ｐ２よりも低ければ、ポンプ４３から吐出される空気の量を増加させるか又はポンプ４３を作動させ、二次空気供給管４２内の圧力Ｐ１が、排気通路２内の圧力Ｐ２以上であればポンプ４３から吐出される空気の量を減少させるか又はポンプ４３を停止させる。
【００２８】
図２は、本実施例に係る二次空気供給装置４の制御フローを示したフローチャートである。本ルーチンはＥＣＵ１０により所定の時間毎に繰り返し実行される。
【００２９】
ステップＳ１０１では、二次空気供給管４２内の圧力Ｐ１が、排気通路２内の圧力Ｐ２以上であるか否か判定される。すなわち、二次空気供給管４２内を排気が逆流しない状態であるか否か判定される。
【００３０】
ステップＳ１０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０２へ進む。ステップＳ１０２では、ポンプ４３が停止される。本ステップでは、ポンプ４３からの空気の吐出量を減少させてもよい。すなわち、二次空気供給管４２内を排気が逆流しない状態であるため、ポンプ４３を停止させるか、空気の吐出量を減少させることにより、ポンプ４３の仕事を減少させる。
【００３１】
一方、ステップＳ１０１で否定判定がなされた場合にはステップＳ１０３へ進む。ステップＳ１０３では、ポンプ４３が作動される。本ステップでは、ポンプ４３からの空気の吐出量を増加させてもよい。すなわち、二次空気供給管４２内を排気が逆流する虞があるため、該排気が逆流しないようにポンプ４３から空気を吐出させる。
【００３２】
このようにして、二次空気供給管４２内の圧力Ｐ１を、排気通路２内の圧力Ｐ２以上に維持することで、二次空気供給管４２を排気が逆流することを抑制できる。これにより、逆止弁を廃止することができるため、燃費を向上させることができる。また、消費電力を低減させることができる。さらに、ポンプ４３が劣化することを抑制できる。
【００３３】
なお、本実施例では、二次空気圧力センサ１１と、排気圧力センサ１２と、設けているが、これに代えて、二次空気供給管４２内の圧力と排気通路２内の圧力との差を検出する差圧センサを設けてもよい。このような差圧センサによっても、二次空気供給管４２内の圧力Ｐ１と、排気通路２内の圧力Ｐ２と、を比較することができるため、二次空気供給管４２内の圧力Ｐ１が排気通路２内の圧力Ｐ２以上となるようにポンプ４３を制御することができる。
【００３４】
また、本実施例では、二次空気供給管４２内の圧力Ｐ１が、排気通路２内の圧力Ｐ２以上となるように、ポンプ４３を制御しているが、これに代えて、二次空気供給管４２内の圧力Ｐ１が０よりも大きくなるようにポンプ４３を制御してもよい。また、二次空気供給管４２内を排気が逆流しない程度にポンプ４３を制御してもよい。ここで、排気の流量や
排気の温度、背圧などに基づいて、二次空気供給管４２内を排気が逆流するか否か判定することができる。また、予め実験等により求めたマップを用いてポンプ４３を制御することもできる。
【００３５】
ところで、本実施例に係る二次空気供給装置４は、逆止弁を備えていないため、ポンプ４３を停止させると内燃機関１の排気がポンプ４３の内部まで逆流する虞がある。例えば、二次空気供給管４２内の圧力Ｐ１が、排気通路２内の圧力Ｐ２未満となってポンプ４３を作動させようとしても、作動するまでに時間がかかると、内燃機関１の排気がポンプ４３に到達する虞がある。そして、内燃機関１の排気がポンプ４３に達すると、該ポンプ４３の内部が排気中のＰＭにより汚れたり、ポンプ４３の内部で凝縮水が発生したりする虞がある。これらにより、ポンプ４３が破損したり、機能低下を招いたりする虞がある。
【００３６】
これに対し本実施例では、ポンプ４３内部への排気の流入を抑制するように、該ポンプ４３を停止させる。
【００３７】
ここで、図３は、本実施例に係るポンプ４３の構造を示す２面図である。図３に示すポンプ４３は、ベーンポンプである。ポンプ４３は、ハウジング４３１内に、ロータ４３２と、ベーン４３３と、を備えている。ハウジング４３１は、その内部に円柱状の空間を有している。ロータ４３２は、円柱状に形成されており、その中心軸が、ハウジング４３１の中心軸と平行に且つハウジング４３１の中心軸とずれて配置される。ロータ４３２の外周面が、ハウジング４３１の内周面に接するように、両中心軸がずらされている。このロータ４３２は、例えば電動モータ又は内燃機関１のカムシャフト、クランクシャフトにより駆動される。
【００３８】
また、ロータ４３２には、該ロータ４３２の中心軸と直交するベーン４３３が設けられている。ベーン４３３は、ロータ４３２に設けられた溝に摺動可能に設置される。ベーン４３３の少なくとも一端は、ハウジング４３１まで達している。ロータ４３２は、ハウジング４３１内で回転する。そして、ロータ４３２が回転すると、ベーン４３３がハウジング４３１の内周面に押されて、ロータ４３２内を径方向に移動する。
【００３９】
ハウジング４３１には、空気の入口である吸入口４３４と、空気の出口である排出口４３５と、が設けられている。吸入口４３４は、ハウジング４３１内の曲面部分に、該ハウジング４３１の中心軸と直交する方向に設けられている。また、排出口４３５は、ハウジング４３１内の平面部分に、該ハウジング４３１の中心軸と平行となる方向に設けられている。吸入口４３４及び排出口４３５は、ロータ４３２の外周面とハウジング４３１の内周面とが接している箇所の付近に、この箇所を挟んで設けられている。排出口４３５には、二次空気供給管４２が接続されている。ロータ４３２は、排出口４３５から、ロータ４３２の外周面とハウジング４３１の内周面とが接している箇所を介して、吸入口４３４へ向かう方向に回転する。
【００４０】
このように構成されたポンプ４３では、ロータ４３２が回転すると、ベーン４３３の先端がハウジング４３１の内周面に沿って進む。そして、吸入口４３４から通じている空間であって、ハウジング４３１、ロータ４３２、ベーン４３３で囲まれることにより形成される空間の容積が徐々に大きくなる、これにより、吸入口４３４からハウジング４３１内に空気が吸入される。この空気は、ロータ４３２が回転するにしたがってベーン４３３に押されて、排出口４３５へと進む。ベーン４３３が排出口４３５上を通過すると、排出口４３５から通じている空間であって、ハウジング４３１、ロータ４３２、ベーン４３３で囲まれることにより形成される空間の容積が徐々に小さくなる。これにより、排出口４３５から空気が押し出される。この空気は、二次空気供給管４２を流通して排気通路２に供給される。
【００４１】
そして、本実施例では、ポンプ４３を停止させるときには、ベーン４３３の少なくとも一部が排出口４３５上に位置するように、ロータ４３２を停止させる。より望ましくは、ベーン４３３が、排出口４３５を塞ぐようにロータ４３２を停止させる。なお、排出口４３５をベーン４３３が塞ぐことが可能となるように、排出口４３５及びベーン４３３の形状を決定してもよい。なお、図３は、ベーン４３３が排出口４３５上に位置しているときを示している。
【００４２】
ここで、ベーン４３３により排出口４３５を塞げば、内燃機関１の排気がハウジング４３１内に流入することが抑制される。また、ベーン４３３により排出口４３５が完全に塞がれていない状態であっても、ベーン４３３の少なくとも一部が排出口４３５上に位置すれば、排気の流入時に抵抗となるため、排気の流入を抑制できる。なお、ベーン４３３により排出口４３５が塞がれるのは、排出口４３５から空気の排出が完了した直後である。これは、ポンプ４３が空気を吸入してから排出するまでのサイクルの終期ともいえる。このときには、排出口４３５から通じているポンプ４３内の空間の容積が最も小さくなっている。
【００４３】
なお、ベーン４３３が排出口４３５を塞ぐ位置で、より確実にロータ４３２を停止させるために、ベーン４３３が排出口４３５上に位置しているときに該ロータ４３２を固定するための機構を備えていてもよい。
【００４４】
ここで、図４は、ロータ４３２を固定するための機構を示す図である。この機構では、ハウジング４３１を貫通するロックピン４３６を備えている。ロータ４３２には、ロックピン４３６が嵌る穴４３７が設けられており、該ロックピン４３６が穴４３７に嵌ると、ロータ４３２が回転できなくなる。そして、ロックピン４３６が穴４３７に嵌った状態で、ベーン４３３が排出口４３５上に位置するように、穴４３７の位置が定められている。ロックピン４３６は、ハウジング４３１に設けられる電磁弁４３８により制御される。電磁弁４３８は、通電状態（ＯＮ）でロックピン４３６を穴４３７から引き抜き、非通電状態（ＯＦＦ）でロックピン４３６を穴４３７に嵌める。この電磁弁４３８は、ＥＣＵ１０により制御される。
【００４５】
なお、電磁弁４３８でロックピン４３６を進退させる代わりに、油圧を用いてロックピン４３６を進退させてもよい。
【００４６】
また、ロータ４３２の回転角度に基づいて、該ロータ４３２を制御してもよい。ロータ４３２の回転角度は、例えば回転角度を検出するセンサにより取得することができる。そして、ベーン４３３が排出口４３５上に位置するようなロータ４３２の回転角度を予め求めておき、ロータ４３２の停止時にベーン４３３が排出口４３５上に位置するような回転角度となるようにモータを制御してもよい。このときには、ＥＣＵ１０がモータをデューティ制御してもよい。
【００４７】
また、ロータ４３２が停止したときに、ベーン４３３と排出口４３５との隙間が小さくなるように、ベーン４３３またはハウジング４３１を形成してもよい。そうすると、ベーン４３３とハウジング４３１との隙間を排気が逆流することを抑制できる。例えば、ロータ４３２が停止したときに、排出口４３５上にあるベーン４３３の一部を該排出口４３５側に突出させることにより、排出口４３５とベーン４３３との隙間を小さくすることができる。逆に、排出口４３５をベーン４３３側に向けて突出させてもよい。
【００４８】
なお、排出口４３５とベーン４３３とを近付けると、ベーン４３３が排出口４３５の周縁に接触する虞がある。これに対し、接触する虞のある箇所に耐久性を向上するためのコ
ーティングや、摩擦を低減するためのコーティングを施してもよい。また、ベーン４３３又は排出口４３５に、耐久性を向上させる形状や、摩擦を低減させる形状を採用してもよい。
【００４９】
次に、図５は、本実施例に係るポンプ４３を停止するときの制御フローを示したフローチャートである。本ルーチンは、ＥＣＵ１０により所定時間毎に実行される。
【００５０】
ステップＳ２０１では、ポンプ４３が停止される状態であるか否か判定される。例えば、内燃機関１のクランクシャフト又はカムシャフトからカップリングを介してロータ４３２を駆動している場合には、該カップリングが切断状態となっている場合に、ポンプ４３が停止される状態であると判定される。また、ロータ４３２をモータにより駆動している場合には、該モータへの電力供給が停止された場合に、ポンプ４３が停止される状態であると判定される。また、ポンプ４３を必要としない運転状態となっている場合に、ポンプ４３が停止される状態であると判定してもよい。
【００５１】
ステップＳ２０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ２０２へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本ルーチンを終了させる。
【００５２】
ステップＳ２０２では、ロータ４３２の回転速度が所定値以下であるか否か判定される。ロータ４３２の回転速度は、例えばロータ４３２の回転角度を検出するセンサを取り付けて検出する。また、ロータ４３２を駆動するモータの電力供給を停止させてから経過した時間に基づいて、ロータ４３２の回転速度を推定してもよい。この関係は、予め実験等により求めておくことができる。ここでいう所定値とは、ロータ４３２の回転速度が十分に低下したことを示す値であり、ロックピン４３６をロータ４３２側へ突出させても、該ロックピン４３６やロータ４３２が破損しない回転速度の上限値である。
【００５３】
ステップＳ２０２で肯定判定がなされた場合にはステップＳ２０３へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ２０２を再度実行する。すなわち、ロータ４３２の回転速度が所定値以下となるまで、ステップＳ２０２が繰り返し実行される。
【００５４】
ステップＳ２０３では、ポンプ４３の吐出圧が、所定値以下であるか否か判定される。ポンプ４３の吐出圧は、二次空気供給管４２内の圧力であり、二次空気圧力センサ１１により検出される圧力である。また、ここでいう所定値とは、ポンプ４３の吐出圧が十分に低下したことを示す値である。
【００５５】
ステップＳ２０３で肯定判定がなされた場合にはステップＳ２０４へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ２０３を再度実行する。すなわち、ポンプ４３の吐出圧が所定値以下となるまで、ステップＳ２０３が繰り返し実行される。
【００５６】
ステップＳ２０４では、電磁弁４３８がＯＦＦとされる。すなわち、ロックピン４３６をロータ４３２側へ突出させる。このときにはロータ４３２がまだ回転しているので、ロックピン４３６の先端がロータ４３２の外周面に接した状態でロータ４３２が回転する。そして、穴４３７がロックピン４３６の位置まで来ると、ロックピン４３６が穴４３７に嵌り、同時にロータ４３２の回転が停止する。このようにして、ロータ４３２の停止時に、ベーン４３３で排出口４３５を塞ぐことができる。なお、本実施例においてはステップＳ２０４を処理するＥＣＵ１０が、本発明における停止部に相当する。
【００５７】
なお、ロックピン４３６を備えず、代わりに、モータを制御することでロータ４３２の停止位置を調整する場合には、ステップＳ２０４において、ロータ４３２の位置をセンサにより検出する。そして、ロータ４３２が停止したときに、ベーン４３３が排出口４３５
上に位置するように、ロータ４３２の回転角度をデューティ制御する。
【００５８】
なお、ロックピン４３６を用いるか、または、モータのデューティ制御を行う代わりに、カムまたはギアを用いてロータ４３２の停止位置を調整してもよい。
【００５９】
また、本実施例においては、排出口の位置が異なっていてもよい。図６は、排出口４３５Ｂが、吸入口４３４と同じようにハウジング４３１Ｂの外周面に設けられているポンプ４３Ｂの構造を示す図である。このように構成されたポンプ４３Ｂにおいても、ベーン４３３の先端が排出口４３５Ｂを塞ぐようにロータ４３２を停止させれば、内燃機関１の排気がポンプ４３Ｂ内に逆流することを抑制できる。
【００６０】
以上説明したように本実施例によれば、ポンプ４３の内部に内燃機関１の排気が逆流することを抑制できる。
【００６１】
＜実施例２＞
図７は、直交する２枚のベーン５１，５２を備えるポンプ５０の概略構成を示した図である。図３に示したポンプ４３と異なる箇所について説明する。
【００６２】
図７に示すポンプ５０は、第一ベーン５１及び第二ベーン５２を備えている。第一ベーン５１及び第二ベーン５２は、ロータ５３の中心軸で直交し、夫々が該ロータ５３に設けられた溝に摺動可能に設置される。第一ベーン５１と第二ベーン５２とは、夫々が他方を避けるように、該他方の相対的な移動範囲に合わせて中央部が削られている。また、排出口５４は、吸入口４３４と同じようにハウジング５５の外周面に設けられている。
【００６３】
このように構成されたポンプ５０においても、第一ベーン５１または第二ベーン５２の先端が排出口５４を塞ぐようにロータ５３を停止させれば、内燃機関１の排気がポンプ５０内に逆流することを抑制できる。
【００６４】
＜実施例３＞
図８は、ピストン６１の往復運動により空気を吐出するピストンポンプ６０の概略構成を示した図である。実施例１の図３で説明したポンプ４３の代わりに、ピストンポンプ６０を用いている。これ以外の装置については、実施例１と同じため説明を省略する。
【００６５】
ピストンポンプ６０においては、ピストン６１が最も低い位置にあるときにシリンダ６２内の容積が最も大きくなり、ピストン６１が最も高い位置にあるときにシリンダ６２内の容積が最も小さくなる。吸入口６３は、ピストン６１が比較的低い位置にあるときに開口するように、シリンダ６２の比較的低い位置に形成される。また、排出口６４は、シリンダヘッド６５に形成されている。ピストン６１は、コネクティングロッド６６を介してクランク６７に接続されている。そして、クランク６７が回転することにより、ピストン６１がシリンダ６２内を往復する。クランク６７は、例えばモータにより駆動される。
【００６６】
このように構成されたピストンポンプ６０では、ピストン６１が比較的低い位置にあるときに、吸入口６３からシリンダ６２内へ空気が流入する。ピストン６１の位置が高くなると、吸入口６３がピストン６１により塞がれ、該吸入口６３から空気が流出することが抑制される。そして、ピストン６１が上昇することで該ピストン６１に押された空気は、排出口６４から排出される。このように構成されたピストンポンプ６０においても、ピストンポンプ６０を停止させるときに、ピストン６１が比較的高い位置で停止するようにすれば、排出口６４から通じているシリンダ６２内の容積が比較的小さくなるため、内燃機関１の排気が排出口６４から逆流したとしても、その量は少なくなる。また、より望ましくは、ピストン６１が最も高い位置で停止するようにすれば、排出口６４から通じている
シリンダ６２内の容積が最も小さくなり、シリンダ６２内に逆流する内燃機関１の排気の量をより少なくすることができる。これにより、シリンダ６２内が汚れることを抑制したり、シリンダ６２内で凝縮水が発生したりすることを抑制できる。ここで、ピストン６１が比較的高い位置にあるときは、ピストンポンプ６０が空気を吸入してから排出するまでのサイクルの終期ともいえる。
【００６７】
なお、可動部の往復運動により空気を圧縮又は搬送するポンプ（例えば、ダイヤフラムポンプ、斜板式ポンプ、プランジャーポンプ等）であれば、同様に考えることができる。すなわち、排出口から通じているポンプ内（シリンダ内としてもよい。）の容積が比較的小さくなったとき、または、空気が最も圧縮された状態となるとき、可動部が排出口に比較的近いとき等に可動部を停止させることで、ポンプ内に流入する内燃機関１の排気の量を少なくすることができる。
【００６８】
＜実施例４＞
図９は、２つのロータが回転することにより空気を吐出するルーツ式ポンプ７０の概略構成を示した図である。実施例１の図３で説明したポンプ４３の代わりに、ルーツ式ポンプ７０を用いている。これ以外の装置については、実施例１と同じため説明を省略する。
【００６９】
図９に示すルーツ式ポンプ７０は、ハウジング７１内に第一ロータ７２及び第二ロータ７３の２つのロータを有する。２つのロータ７２，７３は、互いに反対方向に同期回転するように構成されている。このようなルーツ式ポンプ７０では、吸入口７４からハウジング７１内に入った空気は、ハウジング７１とロータ７２，７３との間の空間に閉じ込められ、ロータ７２，７３の回転に従って、排出口７５側に排出される。
【００７０】
このように構成されたルーツ式ポンプ７０においても、ロータ７２，７３を停止させるときに、排出口７５から通じているハウジング７１内の空間（ハウジング７１と２つのロータ７２，７３とで囲まれる空間）の容積が比較的小さくなるような位置で停止させることで、ハウジング７１内に流入する排気の量を比較的少なくすることができるので、凝縮水の発生量や汚れの付着量を抑えることができる。なお、排出口７５から通じているハウジング７１内の空間の容積が比較的小さくなるような位置にロータ７２，７３があるときには、ルーツ式ポンプ７０が空気を吸入してから排出するまでのサイクルの終期ともいえる。また、より望ましくは、ロータ７２，７３を停止させるときに、排出口７５から通じているハウジング７１内の空間（ハウジング７１と２つのロータ７２，７３とで囲まれる空間）の容積が最も小さくなるような位置（一点鎖線参照）で停止させることで、ハウジング７１内に流入する排気の量を最も少なくすることができるので、凝縮水の発生量や汚れの付着量を最小限に抑えることができる。ロータ７２，７３の停止位置は、予め実験等により求めておく。
【００７１】
なお、ねじれた一対のロータがかみ合うツイン（ダブル）スクリュー式ポンプ、１本のスクリューロータに対して中心軸を直角にして配置された２本のゲイトロータにより２つの圧縮室を形成するシングルスクリュー式ポンプ、またはスクロール式ポンプにおいても同様に考えることができる。例えば、排出口から空気を出し切った直後であれば、排出口から通じているポンプ内の空間の容積が小さくなっているため、このときにポンプを停止させればよい。
【符号の説明】
【００７２】
１     内燃機関
２     排気通路
３     排気浄化触媒
４     二次空気供給装置
１０   ＥＣＵ
１１   二次空気圧力センサ
１２   排気圧力センサ
１３   排気温度センサ
４１   開口部
４２   二次空気供給管
４３   ポンプ
４３１ ハウジング
４３２ ロータ
４３３ ベーン
４３４ 吸入口
４３５ 排出口
４３６ ロックピン
４３７ 穴
４３８ 電磁弁
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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