(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多気筒内燃機関の１つないし複数の気筒に対応して設けられた複数の排気系上にそれぞれ配置された排気浄化装置の上流側に２次空気を供給する２次空気供給システムであって、共通の主通路と、前記主通路より下流側で分岐されて前記排気系の各々に連なる複数の分岐通路と、前記主通路上に配置されるエアポンプと、前記エアポンプ下流の主通路上に配置されて前記主通路を開閉する開閉手段と、前記分岐通路のそれぞれに配置されている逆止弁と、を備えている２次空気供給システムにおいて、
前記エアポンプと前記開閉手段の間に配置される圧力センサと、
前記エアポンプ作動中に前記開閉手段の開閉状態を切り替え、前記圧力センサで検出した閉止指示時の圧力値および開放指示時と閉止指示時の圧力差に基づいて主通路および分岐通路の閉塞異常を診断する異常診断部と、
をさらに備えている２次空気供給システム。
【請求項２】
前記異常診断部は、前記圧力センサで検出された圧力値の所定時間内における時間平均値を用いて異常診断を行う請求項１記載の２次空気供給システム。
【請求項３】
前記各排気系内の前記分岐通路より下流にそれぞれ配置される空燃比センサをさらに備えており、前記異常診断部は、２次空気供給制御時の各空燃比センサの出力を基にして閉塞異常が起こっている分岐通路を特定する請求項１または２に記載の２次空気供給システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気系に配置される排気浄化装置の上流側に２次空気を供給する２次空気供給システムに関し、特に、複数系統の排気系を有している２次空気供給システムにおいて、異常検出を可能とした２次空気供給システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の排気浄化装置として、排気系に三元触媒を配置し、排気ガス中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ成分を低減して浄化を図る装置が知られている。さらに、排気管に接続された開閉弁を有する２次空気供給通路にエアポンプから空気を圧送することで、排気管内に２次空気を供給して酸素濃度を高くして、排気ガス中のＨＣ、ＣＯを酸化させることにより排気ガスの浄化を促進する技術が知られている。
【０００３】
このような２次空気供給システムにおいて、エアポンプや開閉弁といった構成部品に異常が生じると、排気ガスの浄化効率が低下してしまい、エミッションが悪化することから、その異常を早期に判定する必要がある。そこで、この種の異常を検出する技術として、特開平９−２１３１２号公報や特開平９−１２５９４５号公報に開示されている技術が知られている。
【０００４】
前者は、２次空気供給通路のエアポンプと開閉弁との間に圧力センサを配置し、検出した圧力値を基にして２次空気供給システムの異常を検出するものである。また、後者は、２次空気供給通路に圧力センサを配置し、検出した圧力脈動の最大値と最小値との差を基にして２次空気供給システムの異常を検出するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、多気筒エンジンで各気筒を１列ではなく、２列に配置したいわゆる水平対向エンジンやＶ型エンジンにおいては、各列ごとに排気系統を備えるのが一般的である。こうしたエンジンにおいても２次空気供給系は各排気系統ごとにそれぞれ独立して設置されるのではなく、エアポンプや開閉弁を共用して、その下流側で各排気系統に分岐させる構成が一般的である。
【０００６】
こうした２次空気供給システムにおいては、片側の排気系統に至る通路にのみ異常が発生した場合、圧力の変化は発生するため、前者の技術では、その検出が困難である。また、このような場合には圧力脈動の差が小さいため、後者の技術では、排気系統に至る通路の異常なのか、分岐前の通路の異常なのかを判別することができない。
【０００７】
そこで本発明は、複数の排気系統を有する多気筒内燃機関用に、エアポンプや開閉弁の下流で分岐させて各排気系統へ２次空気を供給するタイプの２次空気供給システムにおいて、構成部品の異常を正確に判定することが可能なシステムを提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る２次空気供給システムは、多気筒内燃機関の１つないし複数の気筒に対応して設けられた複数の排気系上にそれぞれ配置された排気浄化装置の上流側に２次空気を供給する２次空気供給システムであって、共通の主通路と、この主通路より下流側で分岐されて排気系の各々に連なる複数の分岐通路と、主通路上に配置されるエアポンプと、エアポンプ下流の主通路上に配置されて主通路を開閉する開閉手段と、分岐通路のそれぞれに配置されている逆止弁と、を備えている２次空気供給システムにおいて、エアポンプと前記開閉手段の間に配置される圧力センサと、エアポンプ作動中に開閉手段の開閉状態を切り替え、圧力センサで検出した該開閉前後の閉止指示時の圧力値および開放指示時と閉止指示時の圧力差に基づいて主通路および分岐通路の閉塞異常を診断する異常診断部と、をさらに備えているものである。
【０００９】
エアポンプの作動中に開閉手段が閉状態の場合には、両者の間に設置された圧力センサは、高い圧力値を示す。一方、エアポンプ作動中に開閉手段が開状態の場合には、主通路・分岐通路に閉塞がなければ、圧力値は大気圧よりやや高い値、つまり、閉状態のときより低い圧力値となる。しかし、圧力センサ下流の主通路またはその下流の全ての分岐通路で閉塞異常があれば開閉手段が閉状態の場合と同じく高い圧力値が検出される。一方、開閉手段を含む主通路に異常がなく、分岐通路の一部のみに閉塞異常がある場合には、開閉手段が閉状態の場合より低く、閉塞がない場合よりも高い圧力となる。したがって、開閉手段の開閉状態を切り替え、閉状態時と開状態時との圧力の変動を検出することで、閉塞異常が一部の分岐通路のみか主通路または全分岐通路の異常かを判別することができる。このため、２次空気を確実に供給できる場合にのみシステムを作動させて、構成部品の２次損傷を防止するとともに、運転条件の調整等によりエミッションのさらなる悪化を抑制することができる。
【００１０】
異常診断部は、圧力センサで検出された圧力値の所定時間内における時間平均値を用いて異常診断を行うことが好ましい。時間平均圧力を用いることで、脈動の影響を抑制して、正確な検出を行うことができる。
【００１１】
各排気系内の分岐通路より下流にそれぞれ配置される空燃比センサをさらに備えており、異常診断部は、２次空気供給制御中における各空燃比センサの出力を基にして閉塞異常が起こっている分岐通路を特定することが好ましい。
【００１２】
一部の分岐通路のみに閉塞異常が起こっている場合には、当該分岐通路に供給される２次空気量が不足するため、この通路における空燃比が他の通路における空燃比より小さい側にずれるため、これにより閉塞異常が起こっている分岐通路を特定することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。
【００１４】
図１は、本発明に係る２次空気供給装置を備える内燃機関の構成を示す概略図である。この２次空気供給装置１は、内燃機関である多気筒ガソリンエンジン（以下、単にエンジンと呼ぶ。）２に取り付けられるものである。このエンジン２は、気筒（シリンダ）２０をＶ字型に配列したＶ型配列エンジンである。
【００１５】
このエンジン２の吸気系３は、図示していないスロットルボディの下流に接続された共通のサージタンク３０からインテークマニホールド３１によって各気筒２０へＶ字の内側から分岐接続されている。
【００１６】
また排気系４は、同一バンクの気筒２０各々に接続され、排気を集合させるエキゾーストマニホールド４０ａ、４０ｂがＶ字の両脇にそれぞれ接続されている。各エキゾーストマニホールド４０ａ、４０ｂの下流には、三元触媒からなる排気浄化装置４１ａ、４１ｂがそれぞれ配置されており、合流管４２によって合流された後、マフラー４３を通過して大気中に排出される。各エキゾーストマニホールド４０ａ、４０ｂの排気浄化装置４１ａ、４１ｂ近傍（上流）には空燃比検出のためのＡ／Ｆセンサ４４ａ、４４ｂが配置されている。
【００１７】
２次空気供給装置１の２次空気供給通路は、上流側の主通路１０とその下流側で２つに分岐されてそれぞれエキゾーストマニホールド４０ａ、４０ｂに接続される分岐通路１１ａ、１１ｂから構成される。主通路１０の入口にはエアフィルター１２が配置され、その下流側、分岐通路１１ａ、１１ｂへと分岐されるまでの間に順に、電気モータ駆動式のエアポンプ（ＡＰ）１３、圧力センサ１４、エアスイッチングバルブ（ＡＳＶ）１５が配置されている。このＡＳＶ１５には、サージタンク３０から延びる配管１７が接続されており、この配管１７上には電磁式スイッチングバルブ（ＶＳＶ）１９が配置されている。このＶＳＶ１９には、フィルター１９ａを有する配管１９ｂが接続されている。分岐通路１１ａ、１１ｂ上にはそれぞれ上流側の圧力が高いときのみに通路を連通させる逆止弁であるリード弁（ＲＶ）１６ａ、１６ｂが配置されている。
【００１８】
エンジンを制御するエンジンＥＣＵ５は、この２次空気供給装置１の動作を制御する制御装置を兼ねており、圧力センサ１４、Ａ／Ｆセンサ４４ａ、４４ｂの出力信号が入力されるとともに、ＡＰ１３のモータ駆動と電磁弁１７の開閉を制御する。
【００１９】
この２次空気供給装置１は、主として冷間始動時等の燃料濃度が高く、空燃比（Ａ／Ｆ）が小さく、かつ、排気浄化装置４１ａ、４１ｂが充分に昇温しておらずその機能が充分に発揮されにくい状態において、ＥＣＵ５がＶＳＶ１９を開くことで、サージタンク３０内の負圧をＡＳＶ１５に導いて、ＡＳＶ１５を開制御するとともに、ＡＰ１３を駆動させて、２次空気供給通路（主通路１０、分岐通路１１ａ、１１ｂ）を介してエアフィルタ１２を通過した空気を排気管４０ａ、４０ｂの各々の中へと導く。これにより、排気中の酸素濃度を上昇させて、そのＡ／Ｆを上げ、排気中のＨＣ、ＣＯの排気管４０ａ、４０ｂにおける２次燃焼を促して排気の浄化を図る。また、排気温度を上昇させることで排気浄化装置（三元触媒）４１ａ、４１ｂの昇温を促進することによりエミッションの悪化を抑制する。なお、ＡＳＶ１５と電磁弁１９の組み合わせに代えて、ＡＳＶ１５部分に直接、電磁弁を使用することもできる。
【００２０】
本発明に係る２次空気供給装置１は、構成部品すなわち、ＡＰ１３、ＡＳＶ１５、ＲＶ１６ａ、１６ｂ等の異常を検出する機能を備えていることを特徴とする。具体的には、ＥＣＵ５が、主通路１０のＡＰ１３とＡＳＶ１５の間に配置される圧力センサ１４で検出される圧力挙動に基づいて構成部品の異常検出を行う。以下、この異常検出の処理ルーチンについて詳細に説明する。
【００２１】
図２〜図５は異常検出処理ルーチンを示すフローチャートであり、図２が圧力、Ａ／Ｆの検出ルーチンのメイン処理を示すフローチャートであり、図３、図４はこのルーチン中のサブルーチンである圧力検出処理およびＡ／Ｆ検出処理のそれぞれの処理を示すフローチャートであり、図５は、検出結果を基にして異常判定を行う判定処理のフローチャートである。図６は、これらの処理で用いられる各種の制御量や測定圧力、Ａ／Ｆ値の時間変化の一例を示すグラフである。
【００２２】
以下の処理は特に記載のない限り、ＥＣＵ５により行われる。図２に示される圧力、Ａ／Ｆの検出処理は、エンジン２の始動直後から検出処理が終了するまで、具体的には、後述するAI OFF時の検出終了フラグXSTEP3が１にセットされるまでの間、所定のタイミングで繰り返し実行される。図５に示される異常検出処理はこの処理の終了後、XSTEP3が１の場合のときに１度だけ実行される。
【００２３】
最初に、図２に示される検出処理について説明する。この処理は、圧力センサ１４により、２次空気供給（以下、ＡＩと略す）システムの作動前およびＡＰ１３作動中のＡＳＶ１５の開閉時それぞれの圧力を検出するものである。
【００２４】
まず、ステップＳ１では、現在の圧力値Ｐを検出し、ＥＣＵ５のメモリ内部に取り込む。ここで、圧力値Ｐ自体はエンジン１の運転に同期して周期的に変動するため、数タイムステップ程度の圧力値の時間平均値をとってこれを現在の圧力値とすることが好ましい。以下他のステップにおける圧力値ＰやＡ／Ｆ値の取り込みにも同じことがいえる。
【００２５】
ステップＳ２では、ＡＩ実行条件が成立しているか否かをチェックする。この実行条件は、エンジン冷却水温、吸気温、始動経過時間、バッテリー電圧、負荷条件等により決定される。ＡＩ実行条件が成立した場合には、ステップＳ５へと移行してAI_OFFカウンタの値を０にリセットし、続く、ステップＳ６でAI_ONカウンタの値を１増加させた後、ステップＳ７では、ＡＰ１３の作動をスタートさせる（すでに駆動中の場合は駆動を継続する）。
【００２６】
ステップＳ８では、ＡＩ異常検出条件が成立しているか否かをチェックする。この異常検出条件とは、ＡＰ１３の作動を開始してから所定の時間が経過してその作動が安定した状態にあり、エンジン２の回転数、負荷や車両の車速条件からエンジン２がアイドル状態にある等、異常検出が容易に判定できる条件を指す。ＡＩ異常検出条件が満たされている場合には、ステップＳ９へと移行する。満たされていない場合には、その後の処理をスキップして終了する。
【００２７】
ステップＳ９では、AI_ONカウンタの値と第１の閾値Ｔ１とを比較する。Ｔ１未満の場合には、ステップＳ１０へと移行して、今度はＡＳＶ１５閉止時の圧力検出終了フラグXSTEP1が０か否かを判定する。０以外の場合、つまりＡＳＶ１５閉止時の圧力検出が既に終了している場合には、以下の処理をスキップして終了する。XSTEP1が０の場合、つまりＡＳＶ１５閉止時の圧力検出が終了していない場合には、ステップＳ１１へと移行し、ステップＳ１で取り込んだ圧力値Ｐを所定の閾値Ｐ０と比較する。ＡＳＶ１５を閉じたままＡＰ１３を作動させた場合、設定と作動状態が一致していれば、図６に示されるように、観測される圧力値は増大するはずである。そこで、Ｐが基準となる閾値Ｐ０以上に達している場合には、ステップＳ１２へと移行してＡＩ判定フラグＦ１の値として正常を示す０を設定し、そうでない場合、つまりＡＳＶ１５の開故障により圧力値がＰ０以上に増大しない場合にはステップＳ１３へと移行してＡＩ判定フラグＦ１の値として異常を示す１を設定し、ステップＳ１４へと移行する。
【００２８】
ステップＳ１４では、ＡＳＶ１５閉止時の圧力検出が終了したとして、終了フラグXSTEP1に１をセットし、続く、ステップＳ１５においてＡＳＶ１５閉止時の圧力値Ｐ１にステップＳ１で検出した圧力値Ｐをセットして処理を終了する。
【００２９】
ステップＳ９で、AI_ONカウンタの値がＴ１以上の場合には、ステップＳ２０へと移行して、ＡＳＶ１５を開く（すでに開いている場合には、その状態を維持する。）。具体的には、ＶＳＶ１９を開くことで、配管１７を介してＡＳＶ１５へサージタンク３０の負圧を導くことでＡＳＶ１５を開状態へと切り替える。このように、ＡＳＶ１５の閉状態から開状態への切替えをＡＰ１３の運転が安定するまで待機することで、ＡＰ１３作動中のＡＳＶ１５閉止時における圧力検出を確実に行うことができる。
【００３０】
続くステップＳ２１では、AI_ONカウンタの値と第２の閾値Ｔ２とを比較する。AI_ONカウンタの値がＴ２以下の場合には、その後の処理をスキップして終了する。一方、AI_ONカウンタの値がＴ２を超えている場合には、ステップＳ２２へと移行してＡＳＶ１５開時の圧力検出終了フラグXSTEP2が０か否かを判定する。０以外の場合、つまりＡＳＶ１５開時の圧力検出が既に終了している場合には、以下の処理をスキップして終了する。XSTEP2が０の場合、つまりＡＳＶ１５開時の圧力検出が終了していない場合には、ステップＳ２３へと移行し、ＡＳＶ１５開時の圧力検出処理Ａを実行する。
【００３１】
図３は、この圧力検出処理Ａの詳細である。まず、ステップＳ３１では、現在の圧力値Ｐを変数Ｐ２に代入する。そして、ステップＳ３２でＰ２とＰ１の差を求めることでＡＰ１３作動中におけるＡＳＶ１５を閉止状態から開状態に切り替えた時の切替え前後の圧力差ΔＰを求める。
【００３２】
次に、ステップＳ３３では、求めた圧力差ΔＰと所定の閾値ΔＰ１とを比較する。ＡＰ１３作動中にＡＳＶ１５を閉状態から開状態へと切り替えると、ＡＩシステムが正常に機能しているとすれば、図６に示されるように圧力は降下し、ΔＰは大きくなるはずである。そこで、ΔＰが基準となる閾値ΔＰ１を超えている場合には、ステップＳ３４へと移行してＡＩ判定フラグＦ２の値として正常を示す０を設定する。ΔＰが基準となる閾値ΔＰ１以下の場合には、ステップＳ３５へと移行して、今度はΔＰを所定の閾値ΔＰ２（ここでΔＰ２＜ΔＰ１である。）と比較する。分岐通路１１ａ、１１ｂのいずれか一方のみが閉塞している（以下、片バンク異常と称する）場合には、図６に示されるように、ＡＳＶ１５の開状態への切替えに伴い圧力は降下するが、その圧力降下量ΔＰは両分岐通路とも閉塞のない場合に比べて小さくなるはずである。また、両通路とも閉塞しているかＡＳＶ１５が閉故障している（以下、両バンク異常と称する）場合には、ＡＳＶ１５の開状態への切替え前後での圧力低下はほとんどないはずである。そこで、ΔＰが基準となる閾値ΔＰ２を超えている場合には、ステップＳ３６へと移行してＡＩ判定フラグＦ２の値として片バンク異常を示す１を設定する。そして、ΔＰが基準となる閾値ΔＰ２以下の場合にはステップＳ３７へと移行し、ＡＩ判定フラグＦ２の値として両バンク異常を示す−１を設定する。
【００３３】
ステップＳ３４、Ｓ３６、Ｓ３７の処理終了後はいずれの場合もステップＳ３８へと移行し、各Ａ／Ｆセンサ４４ａ、４４ｂの出力値AF1とAF2を取り込み、ステップＳ３９で両出力値をそれぞれ変数AF1_on、AF2_onに格納して、ステップＳ４０では、ＡＳＶ１５開時の圧力検出が終了したとして、終了フラグXSTEP2に１をセットして圧力検出処理を終了する。これにより、当該タイムステップのメイン処理も終了する。
【００３４】
ステップＳ２でＡＩ実行条件が不成立と判定された場合には、ステップＳ５０へと移行してＡ／Ｆ検出処理が行われる。このＡ／Ｆ検出処理は、図４に示されるように、まず、ステップＳ５１でAI_ONカウンタの値を０にリセットし、ステップＳ５２でAI_OFFカウンタの値を１増加させ、続くステップＳ５３でＡＰ１３の作動を停止させ（すでに停止中の場合には、停止状態を継続し）、ステップＳ５４では、ＡＳＶ１５を閉じる（すでに閉じている場合には、その状態を維持する）。具体的には、ＶＳＶ１９を閉じることで、配管１９ｂを介してＡＳＶ１５へ大気圧を導くことでＡＳＶ１５を閉状態へと切り替える。
【００３５】
続くステップＳ５５では、ＡＳＶ１５開時の圧力検出終了フラグXSTEP2が１か否かを判定する。１以外の場合、つまりＡＳＶ１５開時の圧力検出が終了していない場合には、、以下の処理をスキップして終了する。XSTEP2が１の場合、つまりＡＳＶ１５開時の圧力検出が終了している場合には、ステップＳ５７へと移行し、AI_OFFカウンタの値を閾値Ｔ３と比較する。
【００３６】
AI_OFFカウンタの値が閾値Ｔ３以下の場合には、まだ２次空気の供給が完全にストップしておらず、Ａ／Ｆ値が変動中である可能性があるため、検出処理をスキップして処理を終了する。AI_OFFカウンタの値が閾値Ｔ３を超えている場合には、ステップＳ５８へと移行して、ＡＩシステムオフ時のＡ／Ｆ検出終了フラグXSTEP3が０か否かを判定する。０以外の場合、つまりＡＩシステムオフ時のＡ／Ｆ検出が既に終了している場合には、以下の処理をスキップして終了する。XSTEP3が０の場合、つまりＡＩシステムオフ時のＡ／Ｆ検出が終了していない場合には、ステップＳ５９以降のＡ／Ｆ検出処理へと移行する。
【００３７】
ステップＳ５９では、各Ａ／Ｆセンサ４４ａ、４４ｂの出力値AF1とAF2を取り込み、ステップＳ６０で両出力値をそれぞれ変数AF1_off、AF2_offに格納する。ステップＳ６１では、ＡＩシステム作動中にステップＳ３９で格納したAF1_on、AF2_onとAF1_off、AF2_offそれぞれの差を求めることで、ＡＩシステム作動中と停止時での各エキゾーストマニホールド４０ａ、４０ｂにおけるＡ／Ｆの変動値ΔＡＦ１、ΔＡＦ２を求める。そして、求めたΔＡＦ１、ΔＡＦ２の差の絶対値を変数ΔＡＦに格納する。ＡＩシステムが正常に機能しているときは、図６に示されるように、ΔＡＦ１、ΔＡＦ２が大きくなる一方、その差ΔＡＦは小さくなるはずである。
【００３８】
ステップＳ６２ではこうして求めたΔＡＦを閾値αと比較する。ここでΔＡＦが閾値αより小さい場合には、両エキゾーストマニホールド４０ａ、４０ｂでのＡＩ供給条件の偏りが少ないことを示すからステップＳ６３へと移行してＡＩ判定フラグＦ３の値として偏在がないことを示す０を設定する。ΔＡＦが閾値α以上の場合には、両エキゾーストマニホールド４０ａ、４０ｂでのＡＩ供給条件の偏りが大きいことを示すからステップＳ６４へとΔＡＦ１、ΔＡＦ２のいずれが大きいかを調べる。ΔＡＦ１が大きい場合には、偏差の小さいエキゾーストマニホールド４０ｂ側へのＡＩ供給に異常があると判定し、ステップＳ６５へと移行してＡＩ判定フラグＦ３の値としてエキゾーストマニホールド４０ｂ側の異常を示す１を設定する。一方、ΔＡＦ２が大きい場合には、偏差の小さいエキゾーストマニホールド４０ａ側へのＡＩ供給に異常があると判定し、ステップＳ６６へと移行してＡＩ判定フラグＦ３の値としてエキゾーストマニホールド４０ａ側の異常を示す２を設定する。ステップＳ６３、６５、６６の各処理の終了後はステップＳ６７へと移行してＡＩシステムオフ時のＡ／Ｆ検出終了フラグXSTEP3に検出終了を示す１をセットして処理を終了する。これにより、当該タイムステップのメイン処理も終了する。
【００３９】
XSTEP3に１が設定されたら、図５に示される異常判定処理を行う。まず、ステップＳ７０では、判定フラグＦ１が０か否かを判定する。Ｆ１が０の場合には、ＡＳＶ１５を閉じたまま、ＡＰ１３を作動させた場合に圧力上昇が検出されたことを意味するから、この場合には、ＡＰ１３の作動（常時ＯＮ故障を除く）と、ＡＳＶ１５の開故障はないので、ステップＳ７１に移行して、今度は判定フラグＦ２の値が０か否かを判定する。判定フラグＦ２が０の場合には、ＡＰ１３作動状態のままＡＳＶ１５を開いたときに、所定値ΔＰ１以上の圧力降下が生じたことを示すから、この場合には、ＡＳＶ１５は正常に機能しており、その下流側のＲＶ１６ａ、１６ｂを含む通路にも閉塞がないことを示す。そこで、ステップＳ７２へと移行してＡＩ正常フラグXAIOKに正常であることを示す１をセットして処理を終了する。
【００４０】
ステップＳ７０で判定フラグＦ１が０でない、つまり１が設定されていると判定された場合には、ＡＳＶ１５の開故障により圧力値がＰ０以上に増大しないものと判定し、ステップＳ７３へと移行してＡＳＶ開フラグXFASVOPに１をセットした後、ステップＳ７４へと移行してＡＩ異常フラグXAINGに１をセットして処理を終了する。
【００４１】
また、ステップＳ７１で判定フラグＦ２が０でないと判定された場合には、ステップＳ７５へと移行し、判定フラグＦ２が１か否かを判定する。１でない場合、つまり、その値が−１の場合には、ＡＳＶ１５を開制御しても、ＡＩ供給が行われない両バンク異常の状態であることから、ステップＳ７６、７７へと移行して分岐通路１１ａ、１１ｂそれぞれの異常を示すバンク１閉フラグXFBNK1CL、バンク２閉フラグXFBNK2CLのそれぞれに１をセットして、ステップＳ７４へと移行してＡＩ異常フラグXAINGに１をセットして処理を終了する。
【００４２】
また、ステップＳ７５で判定フラグＦ２が１と判定された場合には、片バンク異常の状態と判定されるから、ステップＳ７８へと移行して判定フラグＦ３の値が０か否かを判定する。判定フラグＦ３の値が０の場合には、両エキゾーストマニホールド４０ａ、４０ｂでのＡＩ供給条件の偏りが少ないことを示すから主通路１０側に閉塞に至らない異常、つまり配管詰まりが発生していると判定し、ステップＳ７９へと移行して配管詰まりフラグXAIJAMに詰まりを示す１をセットして、ステップＳ７４へと移行してＡＩ異常フラグXAINGに１をセットして処理を終了する。
【００４３】
一方、ステップＳ７８で判定フラグＦ３が０でないと判定された場合には、ステップＳ８０へと移行して判定フラグＦ３の値が１か否かを判定する。Ｆ３が１の場合には、エキゾーストマニホールド４０ｂ側へのＡＩ供給に異常があることを表すから、ステップＳ８１へと移行して、分岐通路１１ｂの異常を示すバンク２閉フラグXFBNK2CLに１をセットし、ステップＳ７４へと移行してＡＩ異常フラグXAINGに１をセットして処理を終了する。一方、Ｆ３が１でない、つまり、２の場合には、エキゾーストマニホールド４０ａ側へのＡＩ供給に異常があることを表すから、ステップＳ８２へと移行して、分岐通路１１ａの異常を示すバンク１閉フラグXFBNK1CLに１をセットし、ステップＳ７４へと移行してＡＩ異常フラグXAINGに１をセットして処理を終了する。
【００４４】
このように、ＡＰ１３の作動中のＡＳＶ１３の閉状態から開状態に切り替えた前後のそれぞれの圧力値と圧力差、Ａ／Ｆの差を基に異常判定を行うことで、ＡＩ供給システムのうちどちらのバンクに異常が起きたかを特定することができる。このとき、片バンク故障と配管の詰まりとを明確に区別することができるので、精度良く判別を行うことができる。
【００４５】
ここでは、ＡＰ１３作動後、ＡＳＶ１３の閉→開切替えを遅らせることで、ＡＰ１３の作動中のＡＳＶ１３の閉状態から開状態に切り替えた前後のそれぞれの圧力値と圧力差を測定する例を説明したが、ＡＰ１３停止よりＡＳＶ１３の開→閉切替えを先行させることで、ＡＰ１３の作動中のＡＳＶ１３の開状態から閉状態に切り替えた前後のそれぞれの圧力値と圧力差を測定し、これを基にして算出を行うことも可能である。また、Ａ／Ｆ値の測定についても、ＡＩシステム作動中と停止後の差ではなく、ＡＩシステム作動前と作動中の差を測定してもよい。
【００４６】
また、以上の説明では、ＡＩ供給終了後に異常判定を行う例を説明してきたが、ＡＩ供給制御中に判定を行うことも可能である。この場合、ＡＩ供給前のＡ／Ｆ値と供給制御中のＡ／Ｆ値を比較すればよい。このようにすると、早期の異常判定が可能となり、２次空気を確実に供給できる場合にのみシステムを作動させて、構成部品の２次損傷を防止するとともに、運転条件の調整等によりエミッションのさらなる悪化を抑制することができる。
【００４７】
また、Ａ／Ｆ値の変動値により異常バンクを特定するのではなく、片バンク異常と判定される場合に、作動中のＡ／Ｆ値がリッチ側のバンクを異常と判定することもできる。
【００４８】
以上の説明では、気筒の配列形式としてＶ型配列エンジンを例に説明したきたが、水平対向配列やその他の機関配列形式であっても、少なくとも複数の独立した排気浄化装置を備え、その上流側に主通路から分岐された２次空気供給通路が接続されてそれぞれに２次空気を供給する形式であればよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の排気系に分岐通路を介して２次空気供給を行う２次空気供給システムにおいて、分岐通路のいずれかが異常な場合には異常が起こっている分岐通路を特定することができ、異常検出精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る２次空気供給装置を備える内燃機関の構成を示す概略図である。
【図２】圧力、Ａ／Ｆの検出ルーチンのメイン処理を示すフローチャートである。
【図３】図２の処理のサブルーチンである圧力検出処理を示すフローチャートである。
【図４】図２の処理のサブルーチンであるＡ／Ｆ検出処理を示すフローチャートである。
【図５】検出結果を基にして異常判定を行う判定処理のフローチャートである。
【図６】図２〜図５の処理で用いられる各種の制御量や測定圧力、Ａ／Ｆ値の時間変化の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１…２次空気供給装置、２…多気筒ガソリンエンジン、３…吸気系、４…排気系、５…ＥＣＵ、１０…主通路、１１…分岐通路、１２…エアフィルター、１３…エアポンプ（ＡＰ）、１４…圧力センサ、１５…エアスイッチングバルブ（ＡＳＶ）、１６…リード弁（ＲＶ）、１７…配管、１８…電磁式スイッチングバルブ（ＶＳＶ）、２０…気筒、３０…サージタンク、３１…インテークマニホールド、４０…エキゾーストマニホールド、４１…排気浄化装置、４２…合流管、４３…マフラー、４４…Ａ／Ｆセンサ。
【図１】
0004122825.tif 000002
【図２】
0004122825.tif 000003
【図３】
0004122825.tif 000004
【図４】
0004122825.tif 000005
【図５】
0004122825.tif 000006
【図６】
0004122825.tif 000007