(57)【要約】【課題】二次空気流量を精度良く推定することができる内燃機関の二次空気供給装置を提供する。【解決手段】二次空気供給装置は、排気通路に配置された排気浄化触媒よりも上流側に二次空気を供給する電動エアポンプと、二次空気供給通路を開閉する制御弁と、電動エアポンプと制御弁との間における圧力を測定する圧力検出器とを備える。二次空気供給装置は、制御弁の閉鎖時の第１の運転状態にて第１の圧力を検出し、制御弁の開放時の第２の運転状態にて第２の圧力を検出する。二次空気供給装置は、第１の運転状態における電動エアポンプの第１の駆動電圧と、第２の運転状態における電動エアポンプの第２の駆動電圧とに基づいて、第１の圧力および第２の圧力のうち少なくとも一方の圧力を補正し、補正後の圧力に基づいて二次空気流量を推定する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に配置された排気浄化触媒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、
二次空気供給通路に二次空気を供給する電動エアポンプと、
電動エアポンプの下流に設けられていて二次空気供給通路を開閉する制御弁と、
電動エアポンプと制御弁との間における二次空気供給通路の圧力を測定する圧力検出器と、
電動エアポンプに供給する駆動電圧を検出する電圧検出器とを備え、
制御弁の閉鎖時でかつ電動エアポンプの作動時である第１の運転状態にて、圧力検出器により二次空気供給通路における第１の圧力を検出し、
制御弁の開放時でかつ電動エアポンプの作動時である第２の運転状態にて、圧力検出器により二次空気供給通路における第２の圧力を検出し、
第２の運転状態において二次空気供給通路を流れる二次空気流量を第１の圧力および第２の圧力を用いて推定する流量推定制御を行うように形成されており、
流量推定制御は、第１の運転状態における電動エアポンプの第１の駆動電圧と、第２の運転状態における電動エアポンプの第２の駆動電圧とに基づいて、第１の圧力および第２の圧力のうち少なくとも一方の圧力を補正し、補正後の圧力に基づいて二次空気流量を推定することを特徴とする、内燃機関の二次空気供給装置。
【請求項２】
第１の運転状態の時に電圧検出器により第１の駆動電圧を検出し、
第２の運転状態の時に電圧検出器により第２の駆動電圧を検出する、請求項１に記載の内燃機関の二次空気供給装置。
【請求項３】
第１の運転状態の時に電圧検出器により第１の駆動電圧を検出し、
第２の運転状態の時の第２の駆動電圧は、予め定められている基準駆動電圧を用いる、請求項１に記載の内燃機関の二次空気供給装置。
【請求項４】
第１の運転状態の時に電動エアポンプに供給する駆動電圧が、予め定められた判定値未満の場合には流量推定制御を禁止する、請求項１に記載の内燃機関の二次空気供給装置。
【請求項５】
二次空気供給装置の電動エアポンプに電気を供給する蓄電池と、蓄電池に接続されている電気負荷装置とを備える車両に配置されている内燃機関の二次空気供給装置であって、
電気負荷装置が作動することにより、二次空気供給装置の電動エアポンプの駆動電圧が低下する特性を有しており、
電気負荷装置が作動している期間中に、第１の運転状態における第１の駆動電圧を検出し、第１の駆動電圧が予め定められた判定値未満の時には、電気負荷装置が作動している期間中における第１の圧力の検出を禁止する、請求項１に記載の内燃機関の二次空気供給装置。
【請求項６】
二次空気供給装置の電動エアポンプに電気を供給する蓄電池と、蓄電池に接続されている電気負荷装置とを備える車両に配置されている内燃機関の二次空気供給装置であって、
電気負荷装置が作動することにより、二次空気供給装置の電動エアポンプの駆動電圧が低下する特性を有しており、
電気負荷装置の作動状態を検出し、電気負荷装置が作動している場合には、第１の圧力の検出を禁止する、請求項１に記載の内燃機関の二次空気供給装置。
【請求項７】
二次空気供給装置の電動エアポンプに電気を供給する蓄電池と、蓄電池に接続されている電気負荷装置とを備える車両に配置されている内燃機関の二次空気供給装置であって、
電気負荷装置が作動することにより、二次空気供給装置の電動エアポンプの駆動電圧が低下する特性を有しており、
第１の圧力を検出すべきときに電気負荷装置の作動状態を検出し、電気負荷装置が停止している場合には、第１の圧力の検出の終了まで電気負荷装置の作動を禁止する、請求項１に記載の内燃機関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、内燃機関の二次空気供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の機関排気通路に排気浄化触媒を配置し、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）、または窒素酸化物（以下、「ＮＯＸ」と称する）成分を浄化する排気浄化装置が知られている。
【０００３】
また、これらの排気浄化触媒の上流側の機関排気通路に接続された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二次空気供給装置が知られている。従来の技術においては、機関排気通路に供給する二次空気の流量を推定することができる二次空気供給装置が提案されている。
【０００４】
特開２００５−１６３７０９号公報においては、空気を供給するポンプの下流に設けられている二次空気供給通路の開閉が可能な制御弁と、ポンプと制御弁との間に配置されている圧力センサとを備える二次空気供給装置が開示されている。この公報には、制御弁の開放時と制御弁の閉鎖時に二次空気供給通路における圧力を計測し、これらの圧力を用いて、制御弁の開放時に二次空気供給通路を流れる空気流量を算出することが開示されている。
【０００５】
また、所定の駆動対象の装置を駆動するアクチュエータの駆動制御装置について、特開２０１０−２０９７８５号公報においては、基準電圧を出力する基準電圧出力部と、電圧または電流を増幅するとともに、基準電圧に基づいて供給電圧を出力する供給電圧出力部と、供給電圧が供給され、操作対象の操作量に応じた検出信号を出力するセンサと、検出信号に対して、基準電圧を供給電圧で除算した値を掛けることによって補正信号を算出し、補正信号に基づいてアクチュエータの駆動を制御する制御手段とを備えるアクチュエータの駆動制御装置が開示されている。この駆動制御装置は、高温によってセンサへの供給電圧が変動した場合でも、供給電圧の変動の影響を受けることなくアクチュエータの駆動を制御できると開示されている。
【０００６】
特開２００８−２１５１２９号公報においては、直流電源からの電源電圧の供給を受けるエアフロメータと、電源電圧を検出する電圧センサと、吸気量の変化の原因となるパラメータを制御し、かつエアフロメータが検出した吸気量を示す信号に基づいてエンジンに供給する燃料噴射量を制御する制御部とを備える内燃機関の制御装置が開示されている。制御部は、電圧センサが検出した電源電圧が第１の電圧より低下した場合に、吸気量を電源電圧の低下に応じて制限するように、スロットル開度の制御を行うように形成されている。この内燃機関の制御装置は、電源電圧が低下してもエアフロメータの誤差を抑制して正常に近い機関の運転を維持できることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１６３７０９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０９７８５号公報
【特許文献３】特開２００８−２１５１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
内燃機関の二次空気供給装置が長期間にわたって使用される際には、内燃機関の吸気系から取り入れられた吸気ガスに混入した微粒子ならびにエアポンプの潤滑部および駆動部から発生した微粒子が二次空気供給通路の内壁等に付着し、堆積物として堆積する。また、排気ガス中の微粒子も二次空気供給通路の内壁等に付着し、堆積物として堆積する。この場合には、二次空気供給通路の配管抵抗が増加するために二次空気供給通路内の圧力が上昇する。二次空気供給通路内の圧力により二次空気流量を推定すると、実際には二次空気流量が低下しているものの、堆積物の堆積により二次空気流量が増加したものと誤って判断される可能性がある。
【０００９】
また、二次空気はエアポンプを作動することにより二次空気供給通路を通って内燃機関の排気系に供給されるが、エアポンプを長期間使用すると経年劣化によりポンプの吐出能力が次第に低下する。このために、二次空気供給装置は使用を継続すると機関排気通路に供給することができる空気流量が徐々に小さくなる。
【００１０】
上記の特開２００５−１６３７０９号公報に開示されている二次空気供給装置は、二次空気供給配管の内壁に付着する堆積物の影響と経年変化によるエアポンプの吐出圧力の低下との両方を考慮して二次空気流量を推定することができる。
【００１１】
この二次空気供給装置においては、二次空気流量を推定するためにエアポンプの下流に配置されている制御弁を閉鎖した締切り運転を行ったときの二次空気供給通路の圧力を検出している。制御弁を閉鎖した締切り運転を開始したときには、二次空気供給通路の圧力が上昇し、所定の時間の経過後にほぼ一定の値になる。
【００１２】
ところで、二次空気供給装置は、早期に制御弁を開放して二次空気を機関排気通路に供給することが好ましい場合があり、その場合には、二次空気供給通路の圧力がほぼ一定になる前に制御弁が開かれて二次空気が機関排気通路に供給される。例えば、内燃機関の冷間始動時においては、排気浄化触媒を早期に昇温するために、なるべく早い時期に二次空気の供給を開始することが好ましい。エアポンプを始動して二次空気供給通路の圧力がほぼ一定になる定常状態の前の過渡状態の時に制御弁を開放することが好ましい。ところが、制御弁を閉鎖している締切り運転にて検出する圧力を過渡状態にて検出するために、検出された圧力を用いて二次空気流量を推定すると誤差が含まれる場合があった。
【００１３】
または、車両等に内燃機関が配置される場合に、バッテリには電気的な負荷になる電気負荷装置が接続される。二次空気供給装置の空気を供給するエアポンプは電気負荷装置であり、バッテリから電気が供給されることにより作動する。バッテリには、このエアポンプ以外にも他の電気負荷装置が接続される場合がある。他の電気負荷装置の消費電力量が大きな場合には、他の電気負荷装置が作動することによりバッテリの出力電圧が低下する場合がある。バッテリの出力電圧が低下し、エアポンプの駆動電圧が低下した場合に二次空気流量を検出すると誤差が含まれる場合があった。
【００１４】
上記の特開２００５−１６３７０９号公報に開示されている二次空気供給装置においては、このような締切り運転を行なうときの過渡状態や他の電気負荷装置の作動状態等までは考慮されておらずに改善の余地があった。
【００１５】
本発明は、二次空気流量を精度良く推定することができる内燃機関の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】
【００１６】
本発明の内燃機関の二次空気供給装置は、内燃機関の排気通路に配置された排気浄化触媒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、二次空気供給通路に二次空気を供給する電動エアポンプと、電動エアポンプの下流に設けられていて二次空気供給通路を開閉する制御弁と、電動エアポンプと制御弁との間における二次空気供給通路の圧力を測定する圧力検出器と、電動エアポンプに供給する駆動電圧を検出する電圧検出器とを備える。二次空気供給装置は、制御弁の閉鎖時でかつ電動エアポンプの作動時である第１の運転状態にて、圧力検出器により二次空気供給通路における第１の圧力を検出し、制御弁の開放時でかつ電動エアポンプの作動時である第２の運転状態にて、圧力検出器により二次空気供給通路における第２の圧力を検出する。二次空気供給装置は、第２の運転状態において二次空気供給通路を流れる二次空気流量を第１の圧力および第２の圧力を用いて推定する流量推定制御を行うように形成されている。流量推定制御は、第１の運転状態における電動エアポンプの第１の駆動電圧と、第２の運転状態における電動エアポンプの第２の駆動電圧とに基づいて、第１の圧力および第２の圧力のうち少なくとも一方の圧力を補正し、補正後の圧力に基づいて二次空気流量を推定する。
【００１７】
上記発明においては、第１の運転状態の時に電圧検出器により第１の駆動電圧を検出し、第２の運転状態の時に電圧検出器により第２の駆動電圧を検出することが好ましい。
【００１８】
上記発明においては、第１の運転状態の時に電圧検出器により第１の駆動電圧を検出し、第２の運転状態の時の第２の駆動電圧は、予め定められている基準駆動電圧を用いることができる。
【００１９】
上記発明においては、第１の運転状態の時に電動エアポンプに供給する駆動電圧が、予め定められた判定値未満の場合には流量推定制御を禁止することができる。
【００２０】
上記発明においては、二次空気供給装置の電動エアポンプに電気を供給する蓄電池と、蓄電池に接続されている電気負荷装置とを備える車両に配置されている内燃機関の二次空気供給装置であって、電気負荷装置が作動することにより、二次空気供給装置の電動エアポンプの駆動電圧が低下する特性を有しており、電気負荷装置が作動している期間中に、第１の運転状態における第１の駆動電圧を検出し、第１の駆動電圧が予め定められた判定値未満の時には、電気負荷装置が作動している期間中における第１の圧力の検出を禁止することができる。
【００２１】
上記発明においては、二次空気供給装置の電動エアポンプに電気を供給する蓄電池と、蓄電池に接続されている電気負荷装置とを備える車両に配置されている内燃機関の二次空気供給装置であって、電気負荷装置が作動することにより、二次空気供給装置の電動エアポンプの駆動電圧が低下する特性を有しており、電気負荷装置の作動状態を検出し、電気負荷装置が作動している場合には、第１の圧力の検出を禁止することができる。
【００２２】
上記発明においては、二次空気供給装置の電動エアポンプに電気を供給する蓄電池と、蓄電池に接続されている電気負荷装置とを備える車両に配置されている内燃機関の二次空気供給装置であって、電気負荷装置が作動することにより、二次空気供給装置の電動エアポンプの駆動電圧が低下する特性を有しており、第１の圧力を検出すべきときに電気負荷装置の作動状態を検出し、電気負荷装置が停止している場合には、第１の圧力の検出の終了まで電気負荷装置の作動を禁止することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、二次空気流量を精度良く推定することができる内燃機関の二次空気供給装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施の形態１における内燃機関の概略図である。
【図２】実施の形態１における二次空気供給装置の二次空気供給管における圧力と、二次空気流量との関係を説明するグラフである。
【図３】実施の形態１における第１の圧力Ｐｊａｍと第２の圧力Ｐｏｎとを関数にする二次空気流量Ｑｊａｍのマップである。
【図４】実施の形態１の車両において、バッテリに接続されている電気負荷装置の概略図である。
【図５】実施の形態１における二次空気供給装置を始動した時のタイムチャートである。
【図６】実施の形態１における二次空気流量を推定する流量推定制御のフローチャートである。
【図７】実施の形態１における電動エアポンプの駆動電圧と二次空気供給管の圧力との関係を説明するグラフである。
【図８】実施の形態１における二次空気供給装置の二次空気供給管の圧力と二次空気流量との関係を説明するグラフである。
【図９】実施の形態１における他の内燃機関の概略図である。
【図１０】実施の形態２における二次空気供給装置を始動した時のタイムチャートである。
【図１１】実施の形態２における二次空気供給装置の流量推定制御のフローチャートである。
【図１２】実施の形態２における二次空気供給装置の流量推定制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（実施の形態１）
図１から図９を参照して、実施の形態１における内燃機関の二次空気供給装置について説明する。本実施の形態における内燃機関は車両に配置されている。
【００２６】
図１は、本実施の形態における内燃機関の概略図である。本実施の形態における内燃機関は、多気筒Ｖ型ガソリンエンジンである。本実施の形態における内燃機関は、機関本体１と、排気を浄化する排気浄化装置７０と、二次空気供給装置３０とを備える。機関本体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。本実施の形態における排気浄化装置７０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を含む。排気管７ａ，７ｂの途中には触媒コンバータ５ａ，５ｂがそれぞれ設けられている。さらに、触媒コンバータ５ａ，５ｂの上流側の排気管７ａ，７ｂ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は後述する二次空気供給装置３０の二つの分岐管２３ａ，２３ｂにそれぞれ接続されている。
【００２７】
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。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。
【００２８】
一方、機関本体１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に配置されている。
【００２９】
二次空気供給装置３０は、二次空気を流通させる二次空気供給通路を含む。二次空気供給通路は、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。二次空気供給装置３０は、二次空気供給通路に二次空気を供給する電動エアポンプ（ＡＰ）９を含む。空気取入管２１は電動エアポンプ９に接続されている。二次空気供給通路は、電動エアポンプ９から延びている二次空気供給管２２を含む。二次空気供給管２２は、二つの分岐管２３ａ，２３ｂに分岐している。これら分岐管２３ａ，２３ｂは、排気管７ａ，７ｂの二次空気供給口８ａ，８ｂにそれぞれ接続されている。
【００３０】
図１に示されるように分岐管２３ａの途中には制御弁Ｖ１が設けられており、また分岐管２３ｂの途中には制御弁Ｖ２が設けられている。さらに、二次空気供給管２２の途中にも制御弁Ｖ０が設けられている。本実施の形態において、制御弁Ｖ０は、二次空気供給通路の開放および閉鎖を行うための弁として配置されている。二次空気供給通路の開閉を行う制御弁としては、任意の制御弁を採用することができる。たとえば、制御弁Ｖ１，Ｖ２の開閉により二次空気供給通路の開閉を行っても構わない。
【００３１】
制御弁Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２は、例えば、エアスイッチングバルブ（ＡＳＶ）から構成することができる。制御弁Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２は、電子制御ユニット４０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流量を制御する。本実施の形態における二次空気供給装置３０は、二次空気供給通路の圧力を測定する圧力検出器としての圧力センサ３３を含む。本実施の形態における圧力センサ３３は、二次空気供給管２２において制御弁Ｖ０と電動エアポンプ９との間に設けられている。つまり、図示されるように、圧力センサ３３は制御弁Ｖ０の上流に配置されている。圧力検出器としては、圧力センサに限られず、電動エアポンプと制御弁との間の実際の圧力の検出が可能な任意の装置を採用することができる。
【００３２】
本実施の形態における電子制御ユニット４０は、デジタルコンピュータにより構成されている。電子制御ユニット４０は、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を含む。
【００３３】
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。
【００３４】
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が接続されている。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。
【００３５】
一方で、出力ポート４６は、対応する駆動回路４８を介して、機関本体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）、二次空気供給装置３０の制御弁Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２および電動エアポンプ９に接続されている。
【００３６】
本実施の形態における排気浄化装置７０の触媒コンバータ５ａ，５ｂ内には、酸化機能を有する排気浄化触媒が配置されている。酸化機能を有する排気浄化触媒としては、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、吸蔵還元型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。吸蔵還元型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。
【００３７】
本実施の形態における二次空気供給装置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７０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。二次空気を触媒コンバータ５ａ，５ｂに供給することにより、触媒コンバータ５ａ，５ｂにおける酸素濃度が高くなるので酸化反応により昇温し、排気ガス中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯＸ等の浄化能力を向上させることができる。
【００３８】
図２は、本実施の形態の二次空気供給装置の二次空気供給管における二次空気の圧力と流量との関係を示す図である。本実施の形態において、二次空気供給装置は、機関排気通路に二次空気を供給する二次空気供給制御（以下の説明および図面では、「ＡＩ」と称する）を行うように形成されている。ここでＡＩが実行されている場合は、下流側の制御弁Ｖ１，Ｖ２の両方が開放していると共に上流側の制御弁Ｖ０も開放しており、さらに電動エアポンプ９が作動しているために二次空気が触媒コンバータ５ａ，５ｂに供給されている状態を意味している。一方で、ＡＩが停止すると、電動エアポンプ９が停止すると共に、上流側の制御弁Ｖ０および下流側の制御弁Ｖ１，Ｖ２が全て閉鎖され、二次空気の供給が停止される。
【００３９】
本実施の形態においては、制御弁の閉鎖時でかつ電動エアポンプの作動時である状態を第１の運転状態と称している。たとえば、制御弁Ｖ０を閉鎖し、電動エアポンプ９を作動している状態が第１の運転状態に対応している。すなわち、締切り運転を行なっている状態が第１の運転状態になる。また、第１の運転状態において検出した制御弁と電動エアポンプとの間の二次空気供給通路の圧力を第１の圧力Ｐｊａｍと称している。
【００４０】
一方で、制御弁の開放時でかつ電動エアポンプの作動時である状態を第２の運転状態と称している。たとえば、制御弁Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２を開放し、電動エアポンプ９を作動している状態が第２の運転状態になる。すなわち、ＡＩが実行され、機関排気通路の二次空気が供給されている状態が第２の状態になる。また、第２の運転状態において検出した制御弁と電動エアポンプとの間の二次空気供給通路の圧力を、第２の圧力Ｐｏｎと称している。
【００４１】
図２において、縦軸は二次空気供給管における二次空気流量Ｑを示しており、横軸は、二次空気供給管における二次空気の圧力Ｐを示している。本実施の形態における二次空気供給装置は、ＡＩ実行時に二次空気供給通路を流れる二次空気流量Ｑｊａｍを推定する流量推定制御を行うように形成されている。以下、図２を参照しつつ、ＡＩ実行時における二次空気の実際の流量Ｑｊａｍの推定について説明する。
【００４２】
二次空気供給通路における二次空気の圧力Ｐと流量Ｑとの間には、図２において実線Ｘ０により示されるように概ね指数関数を描くような関係がある。つまり、流量Ｑは、圧力Ｐが高くなるほど指数関数的に増大している。ところが、二次空気供給管２２などの内壁に堆積物が堆積して配管抵抗が増大した場合には同じ圧力Ｐであっても流量Ｑは小さくなるので、圧力Ｐと流量Ｑとの間の関係は破線矢印Ｚ１の方向に移動するようになる。例えば、実線Ｘ０を二次空気供給管２２などの内壁に堆積物が堆積していない状態であるとすれば、堆積物が堆積するにつれて二次空気供給管２２等の配管抵抗は増加し、これにより、実線Ｘ０は破線矢印Ｚ１の方向に例えば破線Ｘ１まで変化するようになる。
【００４３】
一方、電動エアポンプ９を作動しているときに制御弁Ｖ０による二次空気供給管２２の閉鎖度合いを変化させたときの流量Ｑを考えると、制御弁Ｖ０が完全に閉鎖している場合には圧力Ｐは最大となり、流量Ｑは零になる。そして、制御弁Ｖ０が完全に開放している場合には流量Ｑは最大となり、圧力Ｐは零に近付く。さらに、制御弁Ｖ０が半閉じの場合であれば、流量Ｑおよび圧力Ｐのそれぞれは前述した制御弁Ｖ０完全開放時と制御弁Ｖ０完全閉鎖時との中間に位置するようになる。
【００４４】
従って、電動エアポンプ９を作動しているときに制御弁Ｖ０を完全に開放した状態から完全に閉鎖した状態まで徐々に変化させる場合には、圧力Ｐと流量Ｑとの間には図２に示されるＰ−Ｑ特性曲線Ｙ０のような関係が得られる。ここで、Ｐ−Ｑ特性曲線Ｙ０とＸ軸線との間の交点は締切り運転時の圧力Ｐｊａｍ０、Ｐ−Ｑ特性曲線Ｙ０とＹ軸線との間の交点は流量Ｑｏｎ０である。このＰ−Ｑ特性曲線Ｙ０が電動エアポンプ９の経年劣化が見られないときに得られるＰ−Ｑ特性曲線であるとすると、Ｐ−Ｑ特性曲線Ｙ０とＸ軸線との間の交点Ｐｊａｍ０は制御弁Ｖ０の閉鎖時に電動エアポンプ９を作動したときに得られる締切り運転時の圧力Ｐｊａｍの最大値である。また、Ｐ−Ｑ特性曲線Ｙ０とＹ軸線との間の交点の流量Ｑｏｎ０は制御弁Ｖ０の全開時に電動エアポンプ９を作動したときに得られる流量Ｑｏｎの理論上の最大値である。
【００４５】
なお、制御弁Ｖ０開放時における理論上の流量Ｑは図２に示される流量Ｑｏｎ０であるが、実際には配管系の圧損などが存在するので、二次空気供給管２２等において配管抵抗の増加が見られない場合であっても、圧力Ｐと流量Ｑとは実線Ｘ０で示されるような関係となっている。
【００４６】
ところで、電動エアポンプ９は経年劣化によりその吐出能力が次第に低下する。電動エアポンプ９の吐出能力が低下していくと、制御弁Ｖ０閉鎖時の締切り運転時の圧力Ｐｊａｍおよび制御弁Ｖ０開放時の流量Ｑｏｎの両方はそれぞれ図２に示される締切り運転時の圧力Ｐｊａｍ０および流量Ｑｏｎ０よりも小さくなる。つまり、図２に示されるように、電動エアポンプ９の吐出能力が低下していくことによって、Ｐ−Ｑ特性曲線Ｙ０は実線矢印Ｚ２の方向に、例えば破線で示す別のＰ−Ｑ特性曲線Ｙ１まで次第に移動するようになる。
【００４７】
ここで、二次空気供給管２２等の配管抵抗の増加および電動エアポンプ９の吐出能力の低下の両方が発生していない場合、例えば二次空気供給装置３０の使用を開始してからほとんど時間が経過していない場合を考える。このときには、制御弁Ｖ０の開放時に電動エアポンプ９を作動することによってＡＩ実行時の圧力Ｐｏｎ０が得られ、次いで制御弁Ｖ０閉鎖時に電動エアポンプ９を作動することによって締切り運転時の圧力Ｐｊａｍ０が得られるものとする。そして、締切り運転時の圧力Ｐｊａｍ０が得られることによって、二次空気供給管２２等の配管抵抗の増加および電動エアポンプ９の吐出能力の低下の両方が発生していない場合における締切り運転時の圧力Ｐｊａｍ０を通るＰ−Ｑ特性曲線Ｙ０が定まる。
【００４８】
次いで、図２から分かるように、ＡＩ実行時の圧力Ｐｏｎ０を通る垂線とＰ−Ｑ特性曲線Ｙ０との交点Ｗ００のＹ座標から、ＡＩ実行時の実際の流量Ｑｊａｍ００が定められる。流量Ｑｊａｍ００は二次空気供給管２２等の配管抵抗の増加および電動エアポンプ９の吐出能力の低下の両方が発生していない場合におけるＡＩ実行時の流量Ｑであるので、流量Ｑｊａｍ００はＡＩ実行時に実際に得られうる最大の流量である。
【００４９】
次に、二次空気供給管２２等の配管抵抗は増加していないものの、電動エアポンプ９が経年劣化していて吐出能力が低下している場合を考える。この場合には、二次空気供給管２２等の配管抵抗は増加していないので、ＡＩ実行時の圧力Ｐｏｎは図２に示される圧力Ｐｏｎ０のままである。ところが、電動エアポンプ９の吐出能力が低下しているので、制御弁Ｖ０閉鎖時に電動エアポンプ９を作動させるときの締切り運転時の圧力Ｐｊａｍは締切り運転時の最大の圧力Ｐｊａｍ０よりも小さくなっており、例えば締切り運転時の圧力Ｐｊａｍは図２に示されるような締切り運転時の圧力Ｐｊａｍ１になる。そして、新たな締切り運転時の圧力Ｐｊａｍ１が得られたために、この締切り運転時の圧力Ｐｊａｍ１を通るＰ−Ｑ特性曲線Ｙ１が定まる。このＰ−Ｑ特性曲線Ｙ１は実験などにより予め求められた複数のＰ−Ｑ特性曲線Ｙから選択される。
【００５０】
次いで、ＡＩ実行時の圧力Ｐｏｎ０を通る垂線とＰ−Ｑ特性曲線Ｙ１との交点Ｗ１０のＹ座標から、ＡＩ実行時の実際の流量Ｑｊａｍ１０を求められる。そして当然のことながら、電動エアポンプ９の吐出能力が低下しているときの実際の流量Ｑｊａｍ１０は流量Ｑｊａｍ００よりも小さくなっている。
【００５１】
さらに、電動エアポンプ９の吐出能力は変化していないものの、二次空気供給管２２等の内壁に堆積物が堆積していて配管抵抗が増加している場合を考える。電動エアポンプ９の吐出能力が変化していないので、締切り運転時の圧力Ｐｊａｍは締切り運転時の最大圧力Ｐｊａｍ０のままである。従って、締切り運転時の圧力Ｐｊａｍ０を通るＰ−Ｑ特性曲線Ｙ０が採用される。次いで、制御弁Ｖ０開放時でかつ電動エアポンプ９の作動時、つまりＡＩ実行時には、配管抵抗が増加しているために圧力Ｐｏｎ０よりも大きい圧力、例えば圧力Ｐｏｎ１が得られる。なお、圧力Ｐｏｎ１は当然に締切り運転時の最大圧力Ｐｊａｍ０よりも小さい。そして、電動エアポンプ９の吐出能力が低下していないときのＰ−Ｑ特性曲線Ｙ０と圧力Ｐｏｎ１を通る垂線との交点Ｗ０１のＹ座標から、ＡＩ実行時の実際の流量Ｑｊａｍ０１が求められる。そして当然のことながら、流量Ｑｊａｍ０１は流量Ｑｊａｍ００よりも小さくなっている。
【００５２】
次に、二次空気供給管２２等の配管抵抗が増加していると共に電動エアポンプ９の吐出能力も低下している場合を考えると、前述したのと同様な理由からＡＩ実行時の圧力Ｐｏｎは圧力Ｐｏｎ０よりも大きい圧力、例えば圧力Ｐｏｎ１が得られ、また締切り運転時の圧力Ｐｊａｍは締切り運転時の最大圧力Ｐｊａｍ０よりも小さい圧力、例えば締切り運転時の圧力Ｐｊａｍ１が得られる。前述した場合と同様に、締切り運転時の圧力Ｐｊａｍ１を通るＰ−Ｑ特性曲線Ｙ１と圧力Ｐｏｎ１を通る垂線との交点Ｗ１１のＹ座標から、ＡＩ実行時の実際の流量Ｑｊａｍ１１が算出される。当然のことながら、二次空気供給管２２等の配管抵抗が増加していると共に電動エアポンプ９の吐出能力も低下している場合の流量Ｑｊａｍ１１は図２に示される流量Ｑｊａｍ００、流量Ｑｊａｍ０１および流量Ｑｊａｍ１０よりも小さくなっている。
【００５３】
本実施の形態の二次空気供給装置は、電動エアポンプ９の吐出能力の低下と二次空気供給管２２などの配管抵抗の増加とを考慮しているので正確な流量Ｑｊａｍ１１を求めることができる。
【００５４】
以上、締切り運転時の圧力Ｐｊａｍがポンプの吐出能力の低下により締切り運転時の圧力Ｐｊａｍ１まで低下した場合、および／またはＡＩ実行時における圧力Ｐｏｎが二次空気供給管２２の配管抵抗増加により圧力Ｐｏｎ１まで増加した場合について説明したが、締切り運転時の圧力Ｐｊａｍおよび圧力Ｐｏｎは電動エアポンプ９の吐出能力の低下度合いおよび／または二次空気供給管２２の配管抵抗の増加度合いに応じて異なり、そのたびに異なるＰ−Ｑ特性曲線Ｙが使用されることは明らかである。従って、図２においては流量Ｑｊａｍ０１、流量Ｑｊａｍ１０、流量Ｑｊａｍ１１の順番で流量が小さくなっているが、電動エアポンプ９の吐出能力の低下度合いおよび／または配管抵抗の増加の度合いによってはこれら流量の大きさの順番が変わる場合もある。
【００５５】
本実施の形態の二次空気供給装置は、制御弁Ｖ０開放時でかつ電動エアポンプ９の作動時、つまりＡＩ実行時に得られる圧力Ｐｏｎと締切り運転時の圧力Ｐｊａｍとによって二次空気供給管２２の配管抵抗の増加度合いと電動エアポンプ９の吐出能力の低下度合いとが判断された上でＡＩ実行時の実際の流量Ｑｊａｍを算出することができる。このため、これら二つの要素を考慮していない場合よりも正確にＡＩ実行時の実際の流量Ｑｊａｍを算出することが可能になる。なお、本実施の形態の二次空気供給装置は、制御弁Ｖ０閉鎖時でかつ電動エアポンプ９の作動時に得られる締切り運転時の圧力Ｐｊａｍによって電動エアポンプ９の吐出能力の低下度合いを判断することもできる。例えば締切り運転時の圧力Ｐｊａｍが予め定められた判定値よりも低い場合には、電動エアポンプ９が劣化していると判別することができる。
【００５６】
また、図２を参照して、予め求めたＰ−Ｑ特性曲線Ｙ、例えばＰ−Ｑ特性曲線Ｙ１に基づいて流量Ｑｊａｍを算出してもよいが、例えば図３に示されるようにＡＩ実行時の実際の流量ＱｊａｍをＡＩ実行時の圧力Ｐｏｎおよび締切り運転時の圧力Ｐｊａｍの関数としてマップの形でＲＯＭに記憶させるようにしてもよい。この場合には、前述したような演算を行うことなしに、ＡＩ実行時の実際の流量Ｑｊａｍを直接的に求めることができる。
【００５７】
このように、本実施の形態の二次空気供給装置は、制御弁の閉鎖時で且つ電動エアポンプの作動時である第１の運転状態にて、圧力検出器により二次空気供給通路における第１の圧力Ｐｊａｍを検出し、制御弁の開放時でかつ電動エアポンプの作動時である第２の運転状態にて、圧力検出器により二次空気供給通路における第２の圧力Ｐｏｎを検出する。そして、制御弁の開放時でかつ電動エアポンプの作動時に二次空気供給通路を流れる二次空気流量Ｑｊａｍを第１の圧力および第２の圧力を用いて推定する流量推定制御を行うことができる。
【００５８】
図４に、本実施の形態における車両のバッテリに接続されている電気負荷を説明する概略図を示す。本実施の形態における車両は、蓄電池としてのバッテリ６１を含む。蓄電池としては、電気を貯蔵することができる任意の装置を採用することができる。
【００５９】
バッテリ６１には、オルタネータ６２が接続されている。本実施の形態におけるオルタネータ６２は、機関本体１に接続されている。機関本体１のクランクシャフトの回転力が、オルタネータ６２に伝達される。オルタネータ６２により発電し、バッテリ６１が充電される。
【００６０】
本実施の形態におけるバッテリ６１には、電動エアポンプ９が電気的に接続されている。また、バッテリ６１には、電動エアポンプ９とは異なる他の電気負荷装置６４，６５等が接続されている。電気負荷装置６４，６５等についてもバッテリ６１から電気が供給されている。本実施の形態においては、バッテリ６１の出力電圧は、それぞれの電気負荷装置６４，６５等に供給される駆動電圧に相等する。バッテリ６１の出力電圧は、電圧検出器として機能する電圧センサ６３により検出される。本実施の形態における電圧センサ６３は、電動エアポンプ９の駆動電圧を検出する。電圧センサ６３の出力は電子制御ユニット４０に入力される。また、それぞれの電気負荷装置６４，６５は、電子制御ユニット４０により制御されている。
【００６１】
図５に、本実施の形態における二次空気の流量を推定する流量推定制御を行うときのタイムチャートを示す。図５は、本実施の形態における二次空気供給装置を始動したときのタイムチャートである。本実施の形態における二次空気供給装置は、機関本体１の始動の直後に始動されている。
【００６２】
時刻ｔ１においては、二次空気供給装置の作動信号が発信され、二次空気供給装置が始動している。時刻ｔ１において、電動エアポンプ９が始動している。制御弁Ｖ０は閉鎖しており、電動エアポンプ９と制御弁Ｖ０との間の二次空気供給管２２は、締切った状態になっている。二次空気供給装置は、締切り運転を行なう第１の運転状態になる。
【００６３】
第１の運転状態になると、二次空気供給管２２の内部の圧力が上昇を始める。本実施の形態における電動エアポンプ９は電気的な負荷が大きいために、始動することによりバッテリ６１の出力電圧が低下する。このために、電動エアポンプ９に供給する駆動電圧が低下する。電動エアポンプ９の電流値は、始動と共に瞬間的に上昇し、その後は徐々に低下する。所定の時間の経過後にほぼ一定の電流値になる。また、電動エアポンプ９の駆動電圧は、電動エアポンプ９の始動と共に瞬間的に低下し、その後は徐々に上昇する。所定の時間の経過後にほぼ一定の駆動電圧になる。
【００６４】
時刻ｔ２において、制御弁Ｖ０を開放し、機関排気通路に二次空気を供給している。二次空気供給管２２の圧力は、時刻ｔ２において瞬間的に低下し、その後に所定の圧力でほぼ一定になる。二次空気供給装置は、ＡＩを実行している第２の運転状態になる。
【００６５】
ところで、二次空気供給管の圧力を参照すると、電動エアポンプの始動により圧力が上昇し、ほぼ一定になる前に制御弁Ｖ０を開放している。二次空気供給装置は、作動信号の発信の後に実際に二次空気を機関排気通路に供給するまでの時間が短いことが好ましい。例えば、内燃機関の冷間始動時に二次空気供給装置を作動する場合には、二次空気の供給を開始する時刻を早くすることにより、排気浄化触媒を短時間で活性化温度以上の所望の温度まで上昇させることができる。このために、排気浄化装置の排気浄化能力を短時間で向上させることができる。
【００６６】
本実施の形態における二次空気供給装置は、二次空気流量を推定するために、制御弁Ｖ０を閉鎖した第１の運転状態にて第１の圧力Ｐｊａｍを検出している。本実施の形態においては、時刻ｔｘにて第１の圧力Ｐｊａｍを検出している。時刻ｔｘは、制御弁Ｖ０が開く時刻ｔ２の前である。第１の圧力Ｐｊａｍを検出するときには、二次空気供給管内の圧力が上昇している期間中になる。また、電動エアポンプ９に供給する駆動電圧が上昇している期間中になる。すなわち、第１の圧力Ｐｊａｍの検出時には、二次空気供給装置が過渡状態になっている。
【００６７】
また、二次空気流量を推定するために、時刻ｔｙにおいて制御弁Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２が開放している第２の運転状態にて第２の圧力Ｐｏｎを検出している。時刻ｔｙでは、二次空気供給管内の圧力、電動エアポンプの電流および駆動電圧がほぼ一定になった状態で検出している。第２の圧力Ｐｏｎの検出時には、二次空気供給装置は定常状態になっている。
【００６８】
図５に示す運転例においては、第１の圧力Ｐｊａｍを検出する時刻ｔｘにおける電動エアポンプ９の駆動電圧と、第２の圧力Ｐｏｎを検出する時刻ｔｙにおける電動エアポンプ９の駆動電圧とには、電圧差ΔＶが生じている。また時刻ｔｘにおける電動エアポンプ９の電流と、時刻ｔｙにおける電動エアポンプ９の電流との間は、電流差ΔＩが生じている。
【００６９】
駆動電圧の上昇中において第１の圧力Ｐｊａｍを検出すると、二次空気供給装置の定常状態における第１の圧力Ｐｊａｍよりも小さくなる。例えば、時刻ｔｒｅｆにおけるように、電動エアポンプ９の駆動電圧がほぼ一定になっている定常状態において第１の圧力Ｐｊａｍを検出した場合には、第１の圧力Ｐｊａｍを検出するときの電動エアポンプ９の駆動電圧と第２の圧力Ｐｏｎを検出するときの電動エアポンプ９の駆動電圧とをほぼ同じにすることができる。ところが、本実施の形態においては、時刻ｔｘと時刻ｔｙとにおいて圧力を検出するときに電圧差ΔＶが生じているために、時刻ｔｘにおいて検出する圧力は、時刻ｔｒｅｆの定常状態において検出する場合よりも圧力差ΔＰの分が低く検出される。そこで、本実施の形態における二次空気供給装置は、電動エアポンプの駆動電圧差により生じる圧力の誤差を修正し、二次空気流量を推定する流量推定制御を行なう。
【００７０】
図６に、本実施の形態における流量推定制御のフローチャートを示す。図６に示される流量推定制御は、例えば、予め定められた時間間隔ごとに行なうことができる。
【００７１】
ステップ１００においては、ＡＩを実行する条件が成立しているか否かを判別する。すなわち、機関排気通路に二次空気を供給する条件が成立しているか否かを判別する。二次空気を供給するための条件としては、機関冷却水温度、吸入する空気の温度、機関本体の始動後の経過時間、バッテリの出力電圧、機関回転数、および機関負荷等の内燃機関の状態に基づいて判別することができる。例えば、機関本体の始動後に十分な時間が経過し、排気浄化触媒が活性化温度以上に維持されている場合には、二次空気供給装置を作動させる必要がなく、この場合には、二次空気を供給するための条件が不成立と判別される。また、バッテリの劣化等によりバッテリの電気供給能力が不十分の場合がある。たとえば、図２に示される二次空気の圧力と流量との関係が保てない程度まで出力電圧が低下している場合には、所望の精度で二次空気の供給を行えない虞がある。このために、バッテリの出力電圧が予め定められた判定値未満の場合には、二次空気を供給するための条件が不成立と判別することができる。
【００７２】
更に、ＡＩを実行する条件には、既にＡＩを実行している場合の二次空気を供給している実行時間、機関排気通路に供給した積算空気量、および二次空気供給装置が正常か否か等の任意の条件を採用することができる。例えば、二次空気を供給している実行時間が予め定められた判定時間よりも長くなっている場合には、二次空気供給装置を停止させるために、ＡＩを実行するための条件が不成立と判別することができる。
【００７３】
ステップ１００において、ＡＩを実行する条件が成立していない場合には、ステップ１１７に移行する。この場合には、流量推定制御を禁止する制御を行う。ステップ１１７においては、制御弁Ｖ０を閉鎖する。既に制御弁Ｖ０が閉鎖されている場合には、その状態を維持する。
【００７４】
次に、ステップ１１８において、制御弁Ｖ０の閉鎖から所定時間が経過しているか否かが判別される。ここでの所定時間は、制御弁を閉鎖した後に電動エアポンプが安定して作動するまでに必要な時間を採用することができる。ステップ１１８においては、制御弁Ｖ０を閉鎖した後に電動エアポンプが安定した運転状態になっているか否かが判別される。ステップ１１８において、制御弁Ｖ０の閉鎖から所定時間が経過している場合にはステップ１１９に移行する。ステップ１１９においては電動エアポンプを停止する。ステップ１１８において、制御弁Ｖ０の閉鎖からの所定時間が経過していない場合には今回の制御を終了する。
【００７５】
ステップ１００において、ＡＩを実行する条件が成立している場合には、ステップ１０１に移行する。ステップ１０１においては、制御弁Ｖ０を閉鎖する。制御弁Ｖ０が既に閉鎖されている場合には、閉鎖している状態を維持する。
【００７６】
ステップ１０２においては電動エアポンプを作動する。電動エアポンプが停止している場合には電動エアポンプを始動する。既に電動エアポンプが作動している場合には、電動エアポンプの作動を継続する。
【００７７】
ステップ１０３においては、電動エアポンプの始動から予め定められた時間が経過したか否かが判別される。ステップ１０３においては、例えば図５に示すタイムチャートにおいて、第１の圧力Ｐｊａｍを検出すべき時刻ｔｘに到達しているか否かが判別される。本実施の形態において、第１の圧力Ｐｊａｍを検出する時期としては、制御弁Ｖ０を開放する直前に設定している。制御弁Ｖ０が開放する直前に第１の圧力Ｐｊａｍを検出することにより、第１の圧力Ｐｊａｍの値を定常状態における値に近づけることができて、第１の圧力Ｐｊａｍの補正量を小さくすることができる。このために最終的に生じる誤差を小さくすることができる。
【００７８】
ステップ１０３において、電動エアポンプの始動から予め定められた時間が経過していない場合には、今回の制御を終了する。ステップ１０３において、電動エアポンプの始動から所定の時間が経過した場合には、ステップ１０４に移行する。ステップ１０４においては、締切り運転時における圧力としての第１の圧力Ｐｊａｍを検出する。図１を参照して、第１の圧力Ｐｊａｍは圧力センサ３３により検出することができる。また、ステップ１０５において、第１の圧力Ｐｊａｍの検出とほぼ同時に、電動エアポンプに供給する駆動電圧を検出する。図４を参照して、本実施の形態においては電圧センサ６３によりバッテリ６１の電圧Ｖ（Ｐｊａｍ）を検出する。本実施の形態においては、第１の圧力を検出する時の電動エアポンプに供給されている駆動電圧を第１の駆動電圧と称する。
【００７９】
次に、ステップ１０６においては、制御弁Ｖ０を開放する。また、制御弁Ｖ１，Ｖ２を開放する。制御弁Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２を開放することにより、機関排気通路に二次空気を供給することができる。本実施の形態においては、制御弁Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２を全開の状態にしているが、この形態に限られず、予め定められた開度にて開放しても構わない。
【００８０】
次に、ステップ１０７においては、制御弁Ｖ０の開放から予め定められた時間が経過したか否かを判別する。図５を参照して、ステップ１０７においては、第２の圧力Ｐｏｎを検出すべき時刻ｔｙに達しているか否かが判別される。ここでの予め定められた時間としては、制御弁Ｖ０を開放した後に二次空気供給管内の圧力がほぼ一定の定常状態になる時間を採用することができる。
【００８１】
本実施の形態のステップ１０７においては、制御弁Ｖ０の開放から所定の時間が経過したか否かを判別しているが、この形態に限られず、ステップ１０７においては、二次空気供給管内の圧力がほぼ一定になっているか否かの判別を行うことができる。例えば、電動エアポンプに供給する駆動電圧がほぼ一定の定常状態になっているかを判別しても構わない。
【００８２】
ステップ１０７において、制御弁Ｖ０の開放から予め定められた時間が経過している場合には、ステップ１０８に移行する。ステップ１０７において、制御弁Ｖ０の開放から予め定められた時間が経過していない場合には、今回の制御を終了する。
【００８３】
ステップ１０８においては、第２の圧力Ｐｏｎを検出する。第２の圧力Ｐｏｎは、図１を参照して、圧力センサ３３により検出することができる。また、ステップ１０９において、第２の圧力Ｐｏｎの検出とほぼ同時に、電動エアポンプに供給する駆動電圧を検出する。図４を参照して、本実施の形態においては、電圧センサ６３によりバッテリ６１の出力電圧Ｖ（Ｐｏｎ）を検出する。本実施の形態においては、第２の圧力を検出するときの電動エアポンプに供給されている駆動電圧を第２の駆動電圧と称する。
【００８４】
次に、ステップ１１０においては、ステップ１０４において検出した第１の圧力Ｐｊａｍを補正し、補正後の第１の圧力Ｐｊａｍを算出する。
【００８５】
図７に、本実施の形態における二次空気供給装置の電動エアポンプの駆動電圧と、二次空気供給管の圧力との関係を説明するグラフを示す。電動エアポンプの駆動電圧が高くなるほど、二次空気供給管の内部の圧力は高くなる。本実施の形態においては、電動エアポンプの駆動電圧と、二次空気供給管の内部の圧力とが比例関係にあるとして、補正後の第１の圧力Ｐｊａｍを算出する。第１の圧力Ｐｊａｍを検出した時の駆動電圧と第２の圧力Ｐｏｎを検出したときの駆動電圧との比に基づいて、第１の圧力Ｐｊａｍを補正している。本実施の形態における補正後の第１の圧力Ｐｊａｍは次の式（１）により算出することができる。
【００８６】
（補正後の第１の圧力Ｐｊａｍ）＝（補正前の第１の圧力Ｐｊａｍ）×（第２の駆動電圧）／（第１の駆動電圧）・・・（１）
【００８７】
このように、第１の圧力を検出したときの電動エアポンプの第１の駆動電圧と第２の圧力を検出したときの電動エアポンプの第２の駆動電圧とに基づいて、第１の圧力を補正することができる。過渡状態において第１の圧力を検出した場合にも、定常状態のときの第１の圧力を推定することができる。
【００８８】
本実施の形態においては、電動エアポンプの駆動電圧と二次空気供給管内の圧力とが比例関係にあるとして第１の圧力Ｐｊａｍを補正したが、この形態に限られず、任意の方法により第１の圧力Ｐｊａｍを補正することができる。例えば、図７に示すグラフは原点を通る直線の関係を示しているが、この形態に限られず、曲線の関係を採用することができる。または、第１の圧力の補正は計算により推定する方法に限られず、例えば、補正前の第１の圧力と、第１の圧力を検出したときの駆動電圧と、第２の圧力を検出したときの駆動電圧とを関数にする補正後の第１の圧力のマップを予め電子制御ユニットに記憶させておいても構わない。このように、予め定めたマップにより第１の圧力を補正しても構わない。
【００８９】
図６を参照して、次にステップ１１１においては、補正後の第１の圧力Ｐｊａｍと、検出した第２の圧力Ｐｏｎとに基づいて、実際の二次空気流量Ｑｊａｍを推定する。
【００９０】
図８に、二次空気供給管の圧力と二次空気流量との関係を説明するグラフを示す。図８は、図２に示したグラフを本実施の形態の流量推定制御に適用したものである。補正後の第１の圧力Ｐｊａｍを用いることにより、特性曲線Ｙ２を設定することができる。特性曲線Ｙ２に対して検出した第２の圧力Ｐｏｎを適用することにより、補正後の二次空気流量Ｑｊａｍを推定することができる。
【００９１】
図８には、補正前の第１の圧力Ｐｊａｍに対応する特性曲線Ｙ２’が記載されている。補正前の第１の圧力Ｐｊａｍを用いると補正前の二次空気流量Ｑｊａｍは、実際の流量に比べて小さくなる。すなわち、推定される二次空気流量が小さくなる。補正後の第１の圧力Ｐｊａｍを用いることによって、より正確な二次空気流量を推定することができる。なお、二次空気流量の推定においては、例えば、図３に示すようなマップを用いて推定しても構わない。
【００９２】
図６を参照して、次に、本実施の形態の流量推定制御においては、二次空気流量を推定した後に二次空気流量が正常か否かを判別している。
【００９３】
ステップ１１２においては、推定した二次空気流量Ｑｊａｍが、予め定められた判定流量Ｑ０よりも大きいか否かが判別される。推定した二次空気流量Ｑｊａｍが、予め定められた判定流量Ｑ０よりも大きい場合には、ステップ１１３に移行する。ステップ１１３においては、所望の流量の空気を機関排気通路に供給していると判別することができる。すなわち、二次空気流量は正常であると判別することができる。
【００９４】
ステップ１１２において、推定した二次空気流量Ｑｊａｍが、予め定められた判定流量Ｑ０以下の場合には、ステップ１１４に移行する。ステップ１１４においては、二次空気流量が低下していると判別することができる。二次空気流量が低下していると判別される場合には、たとえば、二次空気を供給する時間を長くしたり、二次空気流量の供給を停止したり、警告灯等により二次空気供給装置の異常を運転者に通知したりすることができる。
【００９５】
この様に、本実施の形態の流量推定制御は、第１の運転状態、すなわち、締切り運転状態における電動エアポンプの第１の駆動電圧と、第２の運転状態、すなわち、機関排気通路に二次空気を供給している運転状態における電動エアポンプの第２の駆動電圧と基づいて、第１の圧力を補正している。補正後の第１の圧力に基づいて、二次空気流量を推定している。この制御を行なうことにより、電動エアポンプの駆動電圧に依存する二次空気流量の誤差を小さくすることができる。より正確に二次空気流量を推定することができる。
【００９６】
本実施の形態においては、二次空気供給装置が始動した直後における流量推定制御について説明を行ったが、この形態に限られず、電動エアポンプに供給する駆動電圧が第１の圧力を検出する時と第２の圧力を検出する時とで互いに異なる運転を行う任意の二次空気供給装置に本発明を適用することができる。
【００９７】
また、本実施の形態においては、第１の圧力Ｐｊａｍを検出する時の運転状態が過渡状態であるために第１の圧力Ｐｊａｍを補正しているが、この形態に限られず、電動エアポンプの第１の駆動電圧および第２の駆動電圧に基づいて第２の圧力Ｐｏｎを補正しても構わない。例えば、第２の圧力Ｐｏｎを検出する時の電動エアポンプの駆動電圧が、定格電圧と異なる場合には第２の圧力Ｐｏｎを補正しても構わない。または、電動エアポンプの第１の駆動電圧および第２の駆動電圧に基づいて、第１の圧力Ｐｊａｍおよび第２の圧力Ｐｏｎの両方を補正しても構わない。
【００９８】
本実施の形態においては、第１の圧力の検出のときに電圧センサにより第１の駆動電圧を検出し、第２の圧力の検出のときに電圧センサにより第２の駆動電圧を検出している。すなわち、両方の圧力の計測のときに、電動エアポンプに供給する実際の駆動電圧を検出している。それぞれの駆動電圧を実際に計測することにより、精度良く二次空気流量を推定することができる。
【００９９】
それぞれの圧力を検出したときの電動エアポンプの駆動電圧は、この形態に限られず、第１の駆動電圧または第２の駆動電圧が、予め定められていても構わない。例えば、第１の圧力の検出のときには電圧センサにより第１の駆動電圧を検出し、第２の圧力の検出のときの第２の駆動電圧は、予め定められた基準駆動電圧を用いることができる。
【０１００】
図５を参照して、例えば、第２の運転状態における第２の圧力Ｐｏｎを検出する時刻ｔｙにおいては、電動エアポンプの駆動電圧がほぼ一定になっている。このために、電動エアポンプの駆動電圧が予め推定できる場合には、圧力を検出するときの電動エアポンプの駆動電圧として、基準駆動電圧を予め設定しておくことができる。基準駆動電圧は、電子制御ユニットに記憶させておくことができる。流量推定制御においては、電子制御ユニットに記憶されている基準駆動電圧を読み込むことができる。
【０１０１】
更に、基準駆動電圧は固定値に限られず、例えば、走行距離などの内燃機関の状態を関数にする変動値が採用されていても構わない。例えば、車両の走行距離が長くなったり、電動エアポンプが経年劣化したりすることにより、基準駆動電圧が徐々に下がる場合がある。これらの内燃機関の状態を考慮して、例えば、車両の走行距離を関数にする基準駆動電圧の値を予め電子制御ユニットに記憶させておくことができる。車両の走行距離に基づいて基準駆動電圧を設定することができる。
【０１０２】
また、実施の形態２において説明するように、電動エアポンプに電気を供給するバッテリに対して、電動エアポンプ以外の大きな電気負荷になる電気負荷装置が接続されている場合等には、この電気負荷装置の作動状態に基づいて基準駆動電圧を設定することができる。
【０１０３】
上記の本実施の形態の内燃機関は、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であるが、この形態に限られず、任意の内燃機関に本発明の二次空気供給装置を適用することができる。
【０１０４】
図９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の概略図である。他の内燃機関は、気筒が直列に並んだ直列エンジンである。吸気管３から延びる吸気マニホルド３ｄが機関本体１の一側に接続されていると共に排気マニホルド４が機関本体１の他側に接続されている。
【０１０５】
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とを備えている。二次空気供給管２２には圧力センサ３３と制御弁Ｖ０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が制御弁Ｖ０の下流に設けられている。二次空気供給管２２は、排気管７に接続されている。排気管７の途中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が配置されている。Ｏ２センサ６，１６は、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９においては理解を容易にするために電子制御ユニット４０を省略している。
【０１０６】
図９に示されるような構成の内燃機関であっても、下流側の制御弁Ｖ３を開放しつつ上流側の制御弁Ｖ０を閉鎖した状態で電動エアポンプ９を作動することにより締切り運転時の圧力である第１の圧力Ｐｊａｍを検出することができる。また、下流側の制御弁Ｖ３および上流側の制御弁Ｖ０を開放した状態で電動エアポンプ９を作動することにより、ＡＩ実行時の圧力である第２の圧力Ｐｏｎを検出することができる。他の内燃機関の場合であっても、本実施の形態における流量推定制御を実施して、ＡＩ実行時の実際の流量Ｑｊａｍを精度よく推定することが可能となる。
【０１０７】
本実施の形態においては、内燃機関の始動時を例に取り上げて説明したが、この形態に限られず、内燃機関が連続的に運転を行なっている期間中にも本発明を適用することができる。また、本実施の形態においては、締切り運転時の第１の圧力を、ＡＩ実行時の第２の圧力よりも先に検出したが、この形態に限られず、第２の圧力を先に検出しても構わない。
【０１０８】
（実施の形態２）
図１０から図１２を参照して、実施の形態２における内燃機関の二次空気供給装置について説明する。本実施の形態の内燃機関の構成は、実施の形態１における内燃機関の構成と同様である（図１参照）。
【０１０９】
本実施の形態においては、二次空気流量を推定する流量推定制御を行う直前や流量推定制御を行っている期間中に、蓄電池としてのバッテリに接続されている電気負荷装置が始動したり停止したりする場合について説明する。
【０１１０】
図１および図４を参照して、本実施の形態における車両には、複数の電気負荷装置６４，６５が配置されている。複数の電気負荷装置のうち、電気負荷装置６４は、消費電力が大きく、作動することによりバッテリ６１の出力電圧を低下させる特性を有している。電気負荷装置６４が停止することにより、バッテリ６１の出力電圧が上昇する。本実施の形態においては、作動することによりバッテリ６１の出力電圧が変動する負荷の大きな装置を特定の電気負荷装置と称する。本実施の形態においては、電気負荷装置６４が特定の電気負荷装置に相等する。
【０１１１】
このような電気的な負荷が大きな電気負荷装置としては、例えば、車輪を支持する懸架装置（サスペンション）に所定の圧力の作動空気や作動油などを供給する作動流体の加圧ポンプを例示することができる。また、制動装置（ブレーキ）に所定の圧力の作動油を供給するための加圧ポンプを例示することができる。または、排気浄化装置に配置されている電気加熱触媒を例示することができる。内燃機関の始動時には、電気加熱触媒に通電することにより、排気浄化触媒を活性化温度以上に短時間で昇温することができる。
【０１１２】
電気負荷装置６４が作動してバッテリ６１の出力電圧が低下すると、二次空気供給装置の電動エアポンプ９に供給する駆動電圧も低下する。電動エアポンプ９の吐出能力が低下し、二次空気供給管２２内の圧力も低下する。本実施の形態においては、バッテリ６１の出力電圧に影響を与える電気負荷装置を備える車両における二次空気供給装置の流量推定制御について説明する。
【０１１３】
本実施の形態の流量推定制御においても、締切り運転時の圧力として第１の圧力Ｐｊａｍと、機関排気通路に二次空気を供給しているときの圧力として第２の圧力Ｐｏｎとを検出する。電気負荷装置６４の作動状態によりバッテリ６１の出力電圧が変化し、第１の圧力Ｐｊａｍを検出する時の電動エアポンプ９の駆動電圧と、第２の圧力Ｐｏｎを検出する時の電動エアポンプ９の駆動電圧とが互いに異なる場合がある。電動エアポンプ９の駆動電圧が変化することにより、二次空気供給管内の圧力が変化する。
【０１１４】
図１０に、本実施の形態における内燃機関の運転例のタイムチャートを示す。実施の形態１の図５において示した運転例と同様に、時刻ｔ１において二次空気供給装置を始動して、時刻ｔ２において制御弁Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２を開いている。さらに、制御弁Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２を開く時刻ｔ２の直前の時刻ｔｘにおいて、第１の圧力Ｐｊａｍを検出する。また、二次空気供給装置が定常状態になっている時刻ｔｙにおいて、第２の圧力Ｐｏｎを検出することも実施の形態１と同様である。
【０１１５】
本実施の形態の運転例においては、二次空気供給装置が始動する直前および作動している期間中に、バッテリの出力電圧に影響を与える電気負荷装置６４の運転状態が変化している。電気負荷装置６４は、時刻ｔ１よりも前の時刻ｔ０において始動し、時刻ｔ２から時刻ｔｙまでの間の時刻ｔ３において停止している。
【０１１６】
電気負荷装置６４の作動により、電動エアポンプ９の駆動電圧が変動する。時刻ｔ０においては電気負荷装置６４が始動しているために、バッテリ６１の出力電圧が急激に低下している。この後にバッテリ６１の出力電圧は徐々に上昇するが、時刻ｔ１において電動エアポンプ９を始動することにより、駆動電圧が再び低下している。この後に、電動エアポンプの駆動電圧は徐々に上昇する。時刻ｔ２において制御弁を開くことにより、二次空気供給管の内部の圧力は低下している。この後に、時刻ｔ３において電気負荷装置６４が停止しているために、電動エアポンプ９の駆動電圧が上昇している。このように、電気負荷装置６４が始動することにより、電動エアポンプ９の駆動電圧が低下し、電気負荷装置６４が停止することにより、電動エアポンプ９の駆動電圧が上昇する。
【０１１７】
第１の圧力を検出する時刻ｔｘでは、電気負荷装置６４の始動および電動エアポンプ９の始動の影響により、電動エアポンプ９の駆動電圧が上昇している過渡状態である。第２の圧力を検出する時刻ｔｙでは、電気負荷装置６４は停止状態である。このため、第１の圧力を検出する時刻ｔｘと第２の圧力を検出する時刻ｔｙにおける電動エアポンプ９の駆動電圧には、電圧差ΔＶが生じている。また、時刻ｔｘでは二次空気供給管の圧力が上昇中であり、過渡状態である。時刻ｔｘにおける二次空気供給管の圧力と、第１の運転状態において二次空気供給管の圧力が定常状態になった時の圧力との間には圧力差ΔＰが生じている。
【０１１８】
本実施の形態の二次空気供給装置においても、実施の形態１の図６の流量推定制御と同様の制御を行うことができる。すなわち、第１の圧力を検出する時の電動エアポンプの第１の駆動電圧と、第２の圧力を検出する時の電動エアポンプの第２の駆動電圧とに基づいて、第１の圧力を補正することができる。補正した第１の圧力により二次空気流量を推定することができる。更に、本実施の形態においては、電気負荷装置の作動状態に応じた制御を実施の形態１の流量推定制御に加えている。
【０１１９】
図１１および図１２に、本実施の形態における流量推定制御のフローチャートを示す。ステップ１００からステップ１０３およびステップ１１７からステップ１１９は、実施の形態１における図６に示す流量推定制御と同様である。
【０１２０】
図１１および図１２を参照して、本実施の形態においては、ステップ１０３において、電動エアポンプの始動から予め定められた時間が経過している場合にはステップ１２１に移行する。このときには、制御弁Ｖ０が閉鎖している第１の運転状態である。
【０１２１】
ステップ１２１においては、バッテリの電圧Ｖ（ｉｎｉ）を検出する。すなわち、電動エアポンプの駆動電圧を検出する。ステップ１２２においては、バッテリの電圧Ｖ（ｉｎｉ）が予め定められた判定値以上か否かを判別する。ステップ１２２においては、第１の運転状態におけるバッテリの電気供給能力を判別している。
【０１２２】
ステップ１２２において、バッテリの電圧が判定値未満である場合には、今回の制御を終了する。この場合には、バッテリ自体が劣化している場合と大きな負荷の特定の電気負荷装置が作動している場合とが含まれる。特定の電気負荷装置が作動している場合には、次回以降の流量推定制御おいて、特定の電気負荷装置の停止後に二次空気流量の推定を行なうことができる。バッテリ自体が劣化している場合には、流量推定制御を行わない制御になる。すなわち、流量推定制御を禁止する制御を行っている。ステップ１２２において、バッテリの電圧が判定値以上の場合にはステップ１２３に移行する。
【０１２３】
ステップ１２３においては、特定の電気負荷装置が停止しているか否かを判別する。ステップ１２３において判別に用いる特定の電気負荷装置としては、作動することによりバッテリの出力電圧が低下するような大きな負荷の電気負荷装置を予め選定することができる。ステップ１２３において判別に用いる特定の電気負荷装置は、１つであっても複数であっても構わない。
【０１２４】
ステップ１２３において、特定の電気負荷装置が作動している場合には、今回の制御を終了する。この場合には、例えば、負荷の大きな電気負荷装置が作動しているために、バッテリの出力電圧の低下に伴う二次空気供給管の圧力の補正量が大きくなる。推定される二次空気流量に含まれる誤差が比較的に大きくなる場合がある。このために、本実施の形態においては、二次空気の流量推定制御を禁止する制御を行っている。なお、特定の電気負荷装置が作動している場合においても流量推定制御を行っても構わない。この場合には、実施の形態１と同様に、第１の圧力および第１の駆動電圧を検出することができる。
【０１２５】
ステップ１２３において、特定の電気負荷装置が停止している場合には、ステップ１２４に移行する。ステップ１２４においては、バッテリの出力電圧に影響を与える特定の電気負荷装置の作動を禁止する制御を行う。すなわち、特定の電気負荷装置の停止状態を維持する制御を行う。
【０１２６】
次に、ステップ１０４およびステップ１０５において、第１の圧力Ｐｊａｍを検出するとともに、バッテリの電圧Ｖ（Ｐｊａｍ）を検出する。このように、バッテリの出力電圧に影響を与える電気負荷装置が停止した状態において、第１の圧力および電動エアポンプの第１の駆動電圧を検出することができる。
【０１２７】
この後に、ステップ１２５において、特定の電気負荷装置の作動を許可する。特定の電気負荷装置の作動が必要な状態である場合には、特定の電気負荷装置を始動する。この後のステップ１０６からステップ１１４までは、実施の形態１における図６の流量推定制御と同様である。
【０１２８】
本実施の形態においては、特定の電気負荷装置が作動している場合に、第１の運転状態における第１の駆動電圧を検出し、第１の駆動電圧が予め定められた判定値未満の時には、特定の電気負荷装置が作動している期間中における第１の圧力の検出を禁止する制御を行なっている。この制御を行なうことにより、特定の電気負荷装置が停止している状態で第１の圧力を検出することができる。バッテリの供給電圧の低下により、二次空気供給管内の圧力が低下することを抑制することができて、検出される二次空気供給管内の圧力の補正量を小さくすることができる。この結果、二次空気流量をより正確に推定することができる。
【０１２９】
また、本実施の形態の流量推定制御においては、電動エアポンプの駆動電圧に影響を与える特定の電気負荷装置の作動状態を検出し、特定の電気負荷装置が作動している場合には、第１の圧力の検出を禁止する制御を行っている。この制御により、特定の電気負荷装置が作動している期間中を避けて第１の圧力および第１の駆動電圧を検出することができる。たとえば、特定の電気負荷装置が停止した後に第１の圧力を検出することができる。また、第１の圧力の補正量が大きくなって推定される二次空気流量の誤差が大きくなることを抑制することができる。
【０１３０】
また、本実施の形態の流量推定制御においては、第１の運転状態において第１の圧力を検出すべきときに特定の電気負荷装置の作動状態を検出し、特定の電気負荷装置が停止している場合には、第１の圧力の検出の終了まで特定の電気負荷装置の作動を禁止する制御を行っている。この制御により、特定の電気負荷装置が停止している状態で第１の圧力を検出することができる。たとえば、第１の圧力を検出する直前に特定の電気負荷装置が始動して、電動エアポンプの駆動電圧が下がることを回避することができる。電動エアポンプの駆動電圧の低下による二次空気供給管の圧力低下を回避することができて、二次空気流量の推定精度を向上させることができる。
【０１３１】
本実施の形態の運転例においては、二次空気の供給を開始する前に特定の電気負荷装置が始動し、制御弁が開放した後に特定の電気負荷装置が停止しているが、この形態に限られず、任意の時期に特定の電気負荷装置が始動したり停止したりする場合にも、本発明を適用することができる。たとえば、特定の電気負荷装置が停止する時期は、第２の圧力Ｐｏｎを検出する時刻ｔｙ以降であっても構わない。または、特定の電気負荷装置が始動する時期は、二次空気供給装置が始動して二次空気供給管の圧力が上昇している時刻ｔ１から時刻ｔｘの期間中であっても構わない。いずれの場合においても、本実施の形態における流量推定制御により、二次空気流量を推定することができる。
【０１３２】
ところで、本実施の形態における内燃機関は、Ｖ型エンジンであり（図１参照）、機関排気通路が２系統に分割されている。それぞれの機関排気通路の系統に、二次空気供給装置を個別に配置することができる。例えば、一方の系統に対して制御弁および電動エアポンプを配置し、他の系統に対して他の制御弁および他の電動エアポンプを配置することができる。たとえば、一方の系統で本実施の形態における流量推定制御を行って、更に、一方の系統とは独立して、他方の系統にて本実施の形態における流量推定制御を行うことができる。
【０１３３】
このような内燃機関の二次空気供給装置においては、２個の電動エアポンプを備えている。２個の電動エアポンプを同時に始動するとバッテリの出力電圧が大幅に低下し、その結果、電子制御ユニットが自動的に停止する場合がある。電子制御ユニットの自動停止を回避するために、二次空気供給装置が複数個の電動エアポンプを始動する場合には、それぞれの電動エアポンプの始動時期を互いにずらす制御を行なっている。
【０１３４】
ところが、機関排気通路への二次空気の供給時期が遅くなると、排気性状が悪化している時間が長くなるために、電動エアポンプの起動を互いにずらす時間は、電子制御ユニットの自動停止が生じない程度の最小の時間に設定される。したがって、短時間の間に断続的に複数の電動エアポンプが始動される。たとえば、一方の電動エアポンプを始動した直後に、他方の電動エアポンプが始動される。他方の電動エアポンプを始動したときには、一方の電動エアポンプの駆動電圧に影響が生じるが、このような複数の系統を有する二次空気供給装置に対しても、本実施の形態における二次空気の流量推定制御を適用することができる。
【０１３５】
なお、二次空気供給管の内部の圧力を検出したときの電動エアポンプの駆動電圧として、予め定められた基準駆動電圧を用いる場合には、特定の電気負荷装置が作動しているか否かを判別し、基準駆動電圧を変更する制御を行うことができる。特定の電気負荷装置が作動している時の電動エアポンプの駆動電圧を基準駆動電圧として予め定めておくことができる。例えば、バッテリの出力電圧に影響を与える特定の電気負荷装置が作動している期間中における基準駆動電圧は、特定の電気負荷装置が停止している期間中における基準駆動電圧よりも小さく設定することができる。
【０１３６】
その他の構成、作用および効果については、実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を繰り返さない。
【０１３７】
上記の実施の形態は、適宜組み合わせることができる。上記のそれぞれの制御は、作用および機能を達成できる範囲にて適宜ステップの順序を変更することができる。上述のそれぞれの図において、同一または相等する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施の形態は例示であり発明を限定するものではない。また、実施の形態においては、特許請求の範囲に示される変更が含まれている。
【符号の説明】
【０１３８】
１    機関本体
５ａ，５ｂ    触媒コンバータ
７ａ，７ｂ    排気管
８ａ，８ｂ    二次空気供給口
９    電動エアポンプ
２１    空気取入管
２２    二次空気供給管
３０    二次空気供給装置
３３    圧力センサ
４０    電子制御ユニット
６３    電圧センサ
６４，６５    電気負荷装置
７０    排気浄化装置
【図１】
2013139743.tif 000003
【図２】
2013139743.tif 000004
【図３】
2013139743.tif 000005
【図４】
2013139743.tif 000006
【図５】
2013139743.tif 000007
【図６】
2013139743.tif 000008
【図７】
2013139743.tif 000009
【図８】
2013139743.tif 000010
【図９】
2013139743.tif 000011
【図１０】
2013139743.tif 000012
【図１１】
2013139743.tif 000013
【図１２】
2013139743.tif 000014