JPH08246851A

JPH08246851A - 内燃機関の２次空気供給装置

Info

Publication number: JPH08246851A
Application number: JP7046010A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Kishimoto; 洋一岸本; Toshio Takahata; 敏夫高畑; Atsushi Shoji; 淳庄司
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1995-03-07
Filing date: 1995-03-07
Publication date: 1996-09-24

Abstract

(57)【要約】【目的】エアカット弁の閉弁不良を簡易かつ正確に診
断することにより、排気の逆流による他の故障の発生を
未然に防止する。【構成】２次空気の供給を停止する際に、まず、閉時
期Ｔ_Vofでエアカット弁を先に閉弁させ、所定の短時間
ｔ₁が経過した後に、エアポンプを供給停止時期Ｔ_Pofで
停止させる。もし、エアカット弁の閉弁動作が正常に行
われている場合は、２次空気の供給が遮断されるため、
排気中の空燃比は、リーン側からリッチ側に変化する。
一方、エアカット弁の閉弁動作が正常に行われず漏洩が
生じている場合は、閉時期Ｔ_Vof後も排気通路内に２次
空気が流入するため、所定の時間ｔ₁中、空燃比はリー
ン側のままで変化せず、供給停止時期Ｔ_Pofでエアポン
プ２１の作動が停止した後、リッチ側に移行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所定の運転条件下で２
次空気導入路を介して排気通路内に２次空気を導入し、
触媒コンバータの転化効率を維持、向上させる内燃機関
の２次空気供給装置に関し、特に、２次空気導入路内に
２次空気を吐出供給する２次空気供給手段と、２次空気
導入路を連通，遮断する開閉手段を備えた内燃機関の２
次空気供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】機関本体から排出される排気中のＨＣ、
ＣＯ、ＮＯ_X等を除去すべく、排気通路の途中には、三
元触媒等からなる触媒コンバータが介装されている。そ
して、この触媒コンバータは、理論空燃比近傍の環境で
転化性能（酸化反応）を発揮するため、２次空気導入路
を介して排気通路内に２次空気を供給する２次空気供給
装置を設けている。

【０００３】つまり、排気通路に接続して設けられた２
次空気導入路と、２次空気導入路の途中に設けられ、２
次空気を吐出供給する２次空気供給手段としてのエアポ
ンプと、エアポンプよりも下流側に位置して２次空気導
入路に設けられ、２次空気導入路を連通，遮断する開閉
手段としてのエアカット弁とを備えて２次空気供給装置
を構成し、例えば空燃比がリッチ側にクランプされた場
合等の如く、排気中の酸素が不足する運転条件下で２次
空気を供給することにより、触媒コンバータの転化性能
（酸化反応）を維持している。

【０００４】従って、例えば２次空気導入路が閉塞等し
て、２次空気が十分に供給できない場合には、十分な酸
化が行われないため、排気中のＨＣ等が増大する上に、
触媒コンバータ自体の温度も活性化温度より低下して一
層転化効率が悪化する。そこで、例えば特開平５−３０
２５１１号公報、特開平５−２９６０３３号公報、特開
平４−１４４３号公報、特開平４−３０８３１２号公報
等では、空燃比センサ（酸素センサ）により２次空気導
入後における排気中の空燃比を検出して、この検出され
た空燃比がリーン側である場合には２次空気の供給が正
常に行われていると判定し、検出された空燃比がリッチ
側である場合には異常であると判定する自己診断機能を
備えている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した自己診断機能
を有する２次空気供給装置では、２次空気導入後の排気
中の空燃比を監視し、この空燃比がリッチ側であれば、
２次空気の供給に異常ありと判定するため、２次空気導
入路の閉塞や、エアカット弁の開弁不良（エアカット弁
が開かない状態）等の如き「供給異常」を検出できる
が、かかる自己診断では、２次空気導入時に空燃比がリ
ーン側であれば正常であると判定するため、その現象が
リーン側の空燃比として現れるエアカット弁の閉弁不良
（エアカット弁が閉じない状態）を検出できない。

【０００６】もちろん、エアカット弁に閉弁不良が生じ
ても、エアポンプ自体が作動しなければ、原則として２
次空気が排気通路内に導入されることはないため、この
エアカット弁の閉弁不良によって、直ちに触媒コンバー
タの転化性能が著しく低下する等の不具合は生じない。
しかし、エアカット弁が開いたままになる異常状態を放
置すれば、排気通路内の排気が２次空気導入路を介して
エアカット弁やエアポンプにまで逆流し、排気中の成分
（例えばカーボン等）が徐々にこれら各機器に付着等し
て、他の故障を誘発する可能性がある。

【０００７】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
てなされたもので、その目的は、開閉手段による２次空
気導入路の遮断が正常に行われているか否かの診断を行
うことができるようにした内燃機関の２次空気供給装置
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、開閉
手段が２次空気導入路を遮断している状態で、２次空気
供給手段から２次空気を吐出せしめ、この２次空気が排
気通路内に現れるか否かを空燃比検出手段を介して監視
することにより、開閉手段の遮断が正常に行われている
か否かを診断するようにした。即ち、本発明に係る内燃
機関の２次空気供給装置が採用する構成は、触媒コンバ
ータの上流側に位置して排気通路の途中に接続された２
次空気導入路と、この２次空気導入路内に２次空気を吐
出供給する２次空気供給手段と、この２次空気供給手段
よりも下流側に位置して前記２次空気導入路の途中に設
けられ、該２次空気導入路を連通，遮断する開閉手段
と、前記２次空気導入路の排気通路接続部よりも下流側
に位置して前記排気通路の途中に設けられ、空燃比を検
出する空燃比検出手段とを備えた内燃機関の２次空気供
給装置であって、前記開閉手段が前記２次空気導入路を
遮断している遮断状態と前記２次空気供給手段が前記２
次空気導入路内に２次空気を吐出供給している供給状態
とを所定の短時間だけ重複させる状態重複手段と、前記
遮断状態と前記供給状態とが重複しているときに、前記
空燃比検出手段からの検出信号に基づいて排気中におけ
る２次空気の有無を検出し、２次空気が検出された場合
は前記開閉手段の漏洩であると判定する判定手段とを設
けたことを特徴としている。

【０００９】また、前記状態重複手段は、前記２次空気
供給手段の供給停止時期を前記開閉手段の閉時期よりも
所定の短時間だけ遅らせることにより、前記遮断状態と
前記供給状態とを所定の短時間だけ重複させるようにし
てもよい。

【００１０】さらに、前記状態重複手段は、前記開閉手
段が前記２次空気導入路を遮断している期間中に、所定
の短時間だけ前記２次空気供給手段から２次空気を吐出
させることにより、前記遮断状態と前記供給状態とを所
定の短時間だけ重複させるようにしてもよい。

【００１１】また、前記状態重複手段は、前記２次空気
供給手段が前記２次空気導入路内に２次空気を吐出供給
している期間中に、所定の短時間だけ前記開閉手段によ
って前記２次空気導入路を遮断させることにより、前記
遮断状態と前記供給状態とを所定の短時間だけ重複させ
るようにしてもよい。

【００１２】

【作用】状態重複手段によって、開閉手段が２次空気導
入路を遮断する遮断状態と２次空気供給手段が２次空気
導入路内に２次空気を吐出供給する供給状態とが所定の
短時間だけ重複した場合、開閉手段による２次空気導入
路の遮断が正常に行われているならば、排気通路内に２
次空気が流入せず、逆に、開閉手段による遮断に異常が
あるならば、排気通路内に２次空気が流入する。従っ
て、空燃比検出手段を介して排気中の２次空気の有無を
検出することにより、開閉手段の漏洩を判定することが
できる。

【００１３】また、２次空気供給手段の供給停止時期を
開閉手段の閉時期よりも所定の短時間だけ遅らせること
により、遮断状態と供給状態とを所定の短時間だけ重複
させる構成とすれば、通常処理による２次空気の供給停
止時に、開閉手段の漏洩を簡易に診断することができ
る。

【００１４】さらに、開閉手段が２次空気導入路を遮断
している期間中に、所定の短時間だけ２次空気供給手段
から２次空気を吐出させることにより、遮断状態と供給
状態とを所定の短時間だけ重複させる構成とすれば、例
えば機関暖機後の如く、通常２次空気を供給しない運転
条件下で、開閉手段の漏洩を積極的に診断することがで
きる。

【００１５】また、２次空気供給手段が２次空気を吐出
供給している期間中に、所定の短時間だけ開閉手段によ
って２次空気導入路を遮断させることにより、遮断状態
と供給状態とを所定の短時間だけ重複させる構成とすれ
ば、例えば低水温時等の如く、２次空気を供給する運転
条件下で、積極的に開閉手段の漏洩を診断することがで
きる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図１１に基づ
いて詳細に説明する。

【００１７】まず、図１〜図３は、本発明の第１の実施
例に係り、図１は、本実施例による内燃機関の２次空気
供給装置の全体構成を示す構成説明図であって、シリン
ダブロック１に列設された複数のシリンダ２内にはピス
トン３が設けられ、このピストン３は、シリンダ２の上
側を気液密に施蓋して設けられたシリンダヘッド４との
間に燃焼室５を画成している。このシリンダヘッド４に
は、吸気通路６，排気通路７が互いに対向して、各シリ
ンダ２毎に接続されていると共に、その頂部には、後述
するコントロールユニット３２からの信号によって燃焼
室５内の混合気を着火燃焼させる点火栓８が設けられて
いる。

【００１８】吸気通路６は、その下流側がシリンダヘッ
ド４内で二股に分岐する一対の吸気ポート６Ａとなり、
その上流側は吸気集合通路９に接続されている。排気通
路７は、その上流側がシリンダヘッド４内で二股に分岐
する一対の排気ポート７Ａとなり、その下流側は図外の
マフラに接続されている。そして、これら吸気通路６，
排気通路７は、図示せぬ動弁機構により駆動される吸気
弁１０，排気弁１１を介して燃焼室５内と連通するよう
になっている。また、吸気通路６の途中には、コントロ
ールユニット３２からの燃料噴射パルスに応じて開弁す
ることにより吸気ポート６Ａ内に燃料を噴射する燃料噴
射弁１２が設けられ、吸気集合通路９には、その上流側
から順に、空気中の塵埃を除去するエアフィルタ１３，
吸入空気量を検出するエアフローメータ１４，吸入空気
量を調整するスロットル弁１５が設けられている。

【００１９】一方、排気通路７の途中には、その上流側
から順に、排気中の空燃比（酸素濃度）を検出する「空
燃比検出手段」としての第１の空燃比センサ１６，排気
中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯ_X等を酸化還元反応によって除去
する触媒コンバータ１７，排気の温度を検出する排気温
度センサ１８，触媒コンバータ１７通過後の排気中の空
燃比を検出する第２の空燃比センサ１９が設けられてい
る。これら各空燃比センサ１６，１９は、排気中の残存
酸素濃度に応じた起電力を検出信号としてコントロール
ユニット３２に出力するもので、例えばジルコニア管式
の酸素センサが使用される。そして、これら各空燃比セ
ンサ１６，１９は、理論空燃比を境に、その起電力がス
テップ状に急変すると共に、常温程度で例えば２８０ｍ
Ｖ程度の基準電圧を発生するものである。

【００２０】吸気集合通路９と排気通路７との間には２
次空気を流通させるための２次空気導入路２０が設けら
れ、この２次空気導入路２０は、その流入口２０Ａがエ
アフローメータ１４とエアフィルタ１３との間に位置し
て吸気集合通路９の途中に開口し、「排気通路接続部」
としての流出口２０Ｂが第１の空燃比センサ１６の上流
側近傍に位置して排気通路７の途中に開口している。ま
た、２次空気導入路２０の途中には、「２次空気供給手
段」としてのエアポンプ２１と、「開閉手段」としての
エアカット弁２２とが設けられている。

【００２１】このエアポンプ２１は、吸気集合通路９か
ら吸引した空気を加圧して２次空気導入路２０内に吐出
供給するもので、その流入口，吐出口には図示せぬサイ
レンサが設けられており、コントロールユニット３２か
らの駆動信号によってモータが回転することにより作動
するものである。このエアポンプ２１によって、排気通
路７内の圧力に抗しつつ、２次空気導入路２０内に２次
空気を略安定的に吐出供給することができる。なお、エ
アポンプ２１としては、例えばタービンベーンやスクロ
ール、スクリュー、ピストン、ロータリピストン等の各
種ポンプを利用できる。また、エアポンプ２１の吐出側
にエアタンクを設け、このエアタンクを介して２次空気
を供給する構成としてもよい。この場合は、部品点数が
増大し、全体寸法も大型化するが、吐出圧を速やかに立
ち上げることができる。

【００２２】一方、エアカット弁２２は、２次空気の流
通を強制的に遮断するためのものであり、ケーシング２
２Ａと、このケーシング２２Ａ内を上側に位置する制御
圧室２２Ｂと下側に位置する２次空気室２２Ｃとに画成
するダイヤフラム２２Ｄと、２次空気室２２Ｃ内に位置
してダイヤフラム２２Ｄに設けられ、２次空気導入路２
０の途中に位置して形成された弁座２２Ｅに離着座する
弁体２２Ｆと、この弁体２２Ｆをダイヤフラム２２Ｄを
介して閉弁方向に付勢する弁ばね２２Ｇとから大略構成
されている。そして、このエアカット弁２２は、後述す
る負圧制御用の電磁弁２３からのパイロット圧によって
弁体２２Ｆを開弁，閉弁させることにより、２次空気導
入路２０の途中を連通，遮断するようになっている。

【００２３】電磁弁２３は、径方向に開口する流出ポー
ト２３Ａ，軸方向に互いに対向して開口する第１の流入
ポート２３Ｂ及び第２の流入ポート２３Ｃが形成された
ケーシング２３Ｄと、第１の流入ポート２３Ｂ側寄りに
位置してケーシング２３Ｄ内に配設されたソレノイド２
３Ｅと、このソレノイド２３Ｅ内に軸方向に移動可能に
設けられた弁体２３Ｆとを備えた３ポート２位置の電磁
ソレノイド弁として構成され、エアカット弁２１の駆動
源としての役割を果たすものである。また、流出ポート
２３Ａはパイロット管路２４を介してエアカット弁２２
の制御圧室２２Ｂに接続され、第１の流入ポート２３Ｂ
は第１の導圧管路２５を介してエアフローメータ１４と
エアフィルタ１３との間で吸気集合通路９に接続され、
第２の流入ポート２３Ｃは第２の導圧管路２６を介して
スロットル弁１５の下流側で吸気集合通路９に接続され
ている。そして、電磁弁２３は、常時（非通電時）は、
流出ポート２３Ａと第１の流入ポート２３Ｂとを連通さ
せて制御圧室２２Ｂ内に大気圧を導入することによりエ
アカット弁２２を閉弁せしめ、一方、コントロールユニ
ット３２からの制御信号によって切り換わると、流出ポ
ート２３Ａと第２の流入ポート２３Ｃとを連通させて制
御圧室２２Ｂ内に吸入負圧を導入することによりエアカ
ット弁２２を開弁させるものである。

【００２４】また、２次空気導入路２０には、排気通路
７からの逆流を防止するための第１のチェック弁２７が
エアカット弁２２の下流側に位置して設けられ、第２の
導圧管路２６の途中には第２のチェック弁２８が設けら
れている。

【００２５】一方、２９は冷却水温を検出するための水
温センサ、３０はスロットル弁１５の弁開度を検出する
ためのスロットルセンサ、３１は機関回転数を検出する
ためのクランク角センサをそれぞれ示し、これら各セン
サ２９，３０，３１は、上述した各空燃比センサ１６，
１９等と共に、コントロールユニット３２に接続されて
いる。

【００２６】機関を電気的に集中制御するコントロール
ユニット３２は、ＣＰＵ等の演算回路、ＲＯＭ，ＲＡＭ
等の記憶回路、入出力回路等を備えたマイクロコンピュ
ータシステムとして構成され、その内部機能として、エ
アカット弁２２による２次空気導入路２０の遮断状態と
エアポンプ２１による２次空気の供給状態とを所定の短
時間だけ重複させる状態重複部３２Ａと、遮断状態と供
給状態とが重複したときの第１の空燃比センサ１６から
の検出信号に基づいて排気中の２次空気の有無を検出
し、２次空気が検出された場合はエアカット弁２２の閉
弁不良であると判定する判定部３２Ｂとを含んでいる。
そして、このコントロールユニット３２は、各空燃比セ
ンサ１６，１９等からの検出信号に基づいて燃料噴射量
をフィードバック制御すると共に、触媒劣化診断や、後
述する自己診断を行うようになっている。

【００２７】即ち、このコントロールユニット３２は、
エアフローメータ１４が検出した吸入空気量Ｑとクラン
ク角センサ３１が検出した機関回転数Ｎとに基づいて基
本噴射量Ｔ_Pを算出し（Ｔ_P＝Ｑ／Ｎ）、この基本噴射量
Ｔ_Pを水温増量補正等の各種増量補正（Ｃ_oef）、空燃比
フィードバック補正（α）、電圧補正分（Ｔ_S）等で修
正することにより、機関の運転条件に最適な燃料噴射量
Ｔ_iを決定するものである（Ｔ_i＝Ｔ_P×Ｃ_oef×α）。

【００２８】また、コントロールユニット３２は、触媒
コンバータ１７の上流側に位置する第１の空燃比センサ
１６の検出信号と触媒コンバータ１７の下流側に位置す
る第２の空燃比センサ１９の検出信号との比に基づい
て、触媒コンバータ１７の劣化を診断する機能も備えて
いる。即ち、触媒コンバータ１７が劣化していない場合
は、触媒の酸素ストレージ能力によって、下流側の空燃
比センサ１９の検出信号は、リッチ，リーンの反転を長
い周期で繰り返す。一方、触媒コンバータ１７が劣化す
るにつれて、酸素ストレージ能力も低下するため、下流
側の空燃比センサ１９は、第１の空燃比センサ１６に近
似した周期で反転するようになる。従って、両センサ１
６，１９の反転周期の比によって、触媒の劣化診断を行
うことができる。

【００２９】次に、図２の状態説明図に基づいて、状態
重複部３２Ａの構成を説明すると、この状態重複部３２
Ａは、２次空気の供給を停止する時に、エアポンプ２１
の供給停止時期Ｔ_Pofをエアカット弁２２の閉時期Ｔ_Vof
よりも所定の短時間たるｔ₁だけ遅らせることにより、
エアカット弁２２による２次空気導入路２０の遮断状態
と、エアポンプ２１による２次空気の供給状態とを時間
ｔ₁だけ重複させるものである。具体的には、例えば低
水温時等の所定の運転条件が成立すると、触媒コンバー
タ１７の転化性能を維持すべく、２次空気が排気通路７
内に供給されるが、この２次空気の供給を停止する際
に、状態重複部３２Ａは、エアポンプ２１の方をエアカ
ット弁２２よりも例えば１〜２秒程度の短い時間ｔ₁だ
け遅らせて停止させることにより、遮断状態と供給状態
との重複した状態を生成するようになっている。

【００３０】従って、例えば、エアポンプ２１の駆動回
路中にオフディレータイマを設けることにより、ハード
ウエア上で状態重複部３２Ａの機能を実現してもよい
し、２次空気供給プログラムのポンプ停止処理ステップ
を遅延させることにより、ソフトウェア上で実現しても
よい。なお、ソフトウェア上で状態重複部３２Ａを実現
した場合は、時間ｔ₁の変更等が容易となるため、種々
の機関に速やかに対応することができる点で有利であ
る。なお、図中では、エアポンプ２１を「ポンプ」と、
エアカット弁２２を「カット弁」と、空燃比を「Ａ／
Ｆ」と、それぞれ略記する。

【００３１】次に、遮断状態と供給状態の重複による排
気中の空燃比変化を考察すると、まず、２次空気の供給
中（図２中の閉時期Ｔ_Vof以前）は、この供給された２
次空気によって、排気中の酸素濃度が高まるため、第１
の空燃比センサ１６の検出する空燃比はリーン側になっ
ている。そして、エアカット弁２２が正常に閉じ、２次
空気導入路２０を遮断すると、排気通路７内への２次空
気の供給が停止するため、第１の空燃比センサ１６が検
出する空燃比は、時間ｔ₁中に、リッチ側に向けて移行
していく。

【００３２】一方、エアカット弁２２に閉弁不良が発生
し、２次空気導入路２０を遮断できない場合は、図２中
の最下段に示す如く、エアカット弁２２に閉弁信号が印
加されても（正確には、電磁弁２３に閉弁信号が印加さ
れても）、エアポンプ２１が作動している限り、エアカ
ット弁２２を介して２次空気が排気通路７内に流れ込む
ため、第１の空燃比センサ１６が検出する空燃比はリー
ン側になったままで、変化は生じず、エアポンプ２１の
停止後に（停止時期Ｔ_Pof以降）、リッチ側に移行す
る。

【００３３】従って、時間ｔ₁中における排気中の空燃
比変化を第１の空燃比センサ１６を介して検出すること
により、エアカット弁２２が正常に閉弁動作している
か、即ち、閉弁不良が発生しているか否かを判定するこ
とができる。なお、第２の空燃比センサ１９を用いて時
間ｔ₁中の空燃比を検出すると、触媒コンバータ１７の
酸素ストレージ能力によって、正確な空燃比変化を速や
かに検出できないため、２次空気導入路２０の流出口２
０Ｂと触媒コンバータ１７との間に設けた第１の空燃比
センサ１６を使用している。

【００３４】次に、図３に基づいて、コントロールユニ
ット３２の判定部３２Ｂの処理を説明する。即ち、図３
は、判定処理のフローチャートを示し、ステップ１（図
中ではステップを「Ｓ」と略記する）では、空燃比フィ
ードバック補正係数αの状態を読み出し、ステップ２で
は、この空燃比フィードバック補正係数αの状態に基づ
いて、空燃比がリッチ側に設定されているか否かを判定
する。つまり、空燃比がリッチ側に設定されていれば、
エアカット弁２２の閉弁不良を正確に発見できるため
（正常に閉じていればリッチ側となり、閉弁不良があれ
ばリーン側に移行するため）、ステップ２では、空燃比
フィードバック補正係数αがクランプされて空燃比がリ
ッチ側となる条件（例えば低水温時等の所定の運転条件
下で２次空気を供給する場合やアイドリング時等）を検
出している。

【００３５】そして、前記ステップ２で「ＹＥＳ」と判
定したときは、空燃比フィードバック補正係数αをクラ
ンプして２次空気の供給を行っている場合等であるた
め、ステップ３ではエアカット弁２２が閉弁しているか
否かを監視し、ステップ４ではエアポンプ２１が作動し
ているか否かを監視する。即ち、これらステップ３，４
では、エアカット弁２２による遮断状態とエアポンプ２
１による供給状態とが重複しているか否かを判定する。

【００３６】前記各ステップ３，４で共に「ＹＥＳ」と
判定したときは、状態重複部３２Ａによって、２次空気
供給停止の際に、遮断状態と供給状態との重複が形成さ
れた場合のため、ステップ５では、第１の空燃比センサ
１６の検出信号を読込み、ステップ６では、この読み込
んだ検出信号に基づいて、排気中の空燃比がリッチ側と
なったか否かを判定する。このステップ６で「ＹＥＳ」
と判定したときは、エアカット弁２２の閉弁によって２
次空気の供給が正常に遮断され、排気中の空燃比がリッ
チ側に移行した場合のため、ステップ７に移って、エア
カット弁２２の閉弁動作は正常であると判定する。

【００３７】一方、このステップ６で「ＮＯ」と判定し
たときは、エアカット弁２２を閉弁させたはずであるに
も拘わらず、第１の空燃比センサ１６が検出した排気中
の空燃比がリッチ側とならない場合のため、ステップ８
に移って所定の短時間ｔ₁が経過するのを待つ。即ち、
前記ステップ３，４で遮断状態と供給状態の重複が検出
されたとしても、２次空気導入路２０内に残存した２次
空気等により、排気中の空燃比が瞬時にリッチ側に移行
する訳ではないため、時間ｔ₁が経過するのを待って判
定している。従って、この所定の短時間ｔ₁は、エアカ
ット弁２２によって遮断された２次空気導入路２０内に
２次空気を吐出しても、エアポンプ２１が損傷しない程
度の短い時間であって、かつ、エアカット弁２２の応答
遅れや２次空気流入の時間遅れよりも長い時間（エアカ
ット弁２２の閉弁による空燃比変化を確認できるだけの
時間）として、例えば１〜２秒程度に設定される。

【００３８】所定の短時間ｔ₁が経過する間に、排気中
の空燃比がリッチ側に移行した場合は、前記ステップ６
が「ＹＥＳ」と判定し、前記ステップ７で閉弁動作が正
常であると診断される。一方、前記ステップ８で「ＹＥ
Ｓ」と判定したときは、所定の短時間ｔ₁が経過して
も、空燃比がリッチ側にならない場合、即ち、エアカッ
ト弁２２の閉弁不良によって２次空気の漏洩が生じてい
る場合のため、ステップ９に移って、エアカット弁２２
の閉弁動作が異常であると診断し、例えば警告ランプを
点灯させたり、故障フラグを立てる等の必要な処理を行
う。

【００３９】ここで、エアカット弁２２が正常に閉弁動
作を行わない閉弁不良の形態としては、例えば弁座２２
Ｅに付着した異物等によって弁体２２Ｆとの間に隙間が
形成されている場合、電磁弁２３自体が故障している場
合等が挙げられる。

【００４０】次に、本実施例による２次空気供給装置の
作用について説明すると、図示せぬ２次空気供給プログ
ラムによって、機関の運転条件が例えば低水温時等の所
定の運転条件に達すると、エアポンプ２１が作動して２
次空気の吐出を開始すると共に、電磁弁２３からの吸入
負圧によってエアカット弁２２が開弁する。これによ
り、エアポンプ２１から吐出された２次空気は、２次空
気導入路２０を介してエアカット弁２２の２次空気室２
２Ｃ内に流入し、この２次空気室２２Ｃから弁座２２Ｅ
内を介して２次空気導入路２０内に流れ込み、第１のチ
ェック弁２７を開弁させて排気通路７内に流入する。そ
して、この結果、第１の空燃比センサ１６が検出する空
燃比はリーン側となる。

【００４１】そして、機関の運転条件に基づいてコント
ロールユニット３２が２次空気の供給を停止すべきと判
断すると、状態重複部３２Ａのオフディレー処理によ
り、まず、エアカット弁２２が電磁弁２３からの大気圧
によって閉弁し、所定の短時間ｔ₁経過後にエアポンプ
２１の作動が停止する。これにより、２次空気の供給が
停止して、第１の空燃比センサ１６が検出する空燃比は
リッチ側に移行する。また、この供給停止時に生じたエ
アカット弁２２による遮断状態とエアポンプ２１による
供給状態との重複は、判定部３２Ｂによって検出され、
これにより、図３と共に上述した判定処理が行われる。

【００４２】このように構成される本実施例によれば、
以下の効果を奏する。

【００４３】第１に、状態重複部３２Ａによって、エア
カット弁２２が２次空気導入路２０を遮断している遮断
状態とエアポンプ２１が２次空気導入路２０内に２次空
気を吐出供給している供給状態とを所定の短時間ｔ₁だ
け重複させ、判定部３２Ｂにより、この重複状態で第１
の空燃比センサ１６が検出した排気中の空燃比に基づい
て２次空気の有無を検出し、２次空気が検出されたとき
にはエアカット弁２２の漏洩であると診断する構成のた
め、エアカット弁２２の閉弁不良を簡易かつ正確に診断
することができ、排気の逆流に起因する他の故障の発生
を未然に防止することができる。即ち、例えば、リミッ
トスイッチ、近接スイッチ、リードスイッチ等のセンサ
によって、エアカット弁２２の作動を直接的に検出する
ことも可能であるが、これでは、部品点数、組立工数、
製造コスト等が増大する。これに対し、本実施例では、
空燃比制御のために既に装着されている第１の空燃比セ
ンサ１６を利用して、エアカット弁２２の閉弁不良を間
接的に判定する構成のため、簡易かつ正確に、エアカッ
ト弁２２の漏洩を診断できる。

【００４４】第２に、状態重複部３２Ａは、エアポンプ
２１の供給停止時期Ｔ_Pofをエアカット弁２２の閉時期
Ｔ_Vofよりも所定の短時間ｔ₁だけ遅らせることにより、
遮断状態と供給状態とを重複させる構成のため、所定の
短時間ｔ₁を短く設定することができ、速やかに診断を
終了することができる。即ち、エアカット弁２２の応答
速度は比較的速いため、実質的には、エアカット弁２２
の弁座２２Ｅ近傍の２次空気が第１の空燃比センサ１６
を通過するのに要する時間遅れ要素だけ考慮すれば足
り、この結果、後述する第２の実施例に比較して、時間
ｔ₁を短く設定することができる。

【００４５】第３に、本実施例では、状態重複部３２Ａ
により生成する遮断状態と供給状態との重複と、判定部
３２Ｂによる閉弁不良の診断とを別個独立に形成する構
成のため、各処理内容を簡素化することができ、仕様の
変更にも速やかに対応することができる。即ち、判定部
３２Ｂは、状態重複部３２Ａによって遮断状態と供給状
態の重複が形成されたときに、これを検出して判定処理
を行う構成であり、両者は別ユニットとなっているた
め、アルゴリズムの改良等にも容易に対応することがで
きる。

【００４６】第４に、本実施例では、２次空気の供給停
止時に遮断状態と供給状態とを重複させる結果、所定の
短時間ｔ₁中に、排気中の空燃比が変化した場合に、エ
アカット弁２２の閉弁動作が正常であると判定する構成
となるため（供給停止前は、空燃比がリーン側となって
おり、正常であれば、エアカット弁２２の閉弁によっ
て、空燃比はリッチ側に変化するため）、フェイルセー
フ機能を持たせることができ、後述する第２の実施例に
比較して、一層信頼性を向上できる。即ち、万が一、第
１の空燃比センサ１６に故障が生じ、その検出信号がリ
ーン側に張り付いたままで変化しない場合でも、この状
態は、少なくともエアカット弁２２の閉弁不良として認
識されるため、信頼性が向上する。

【００４７】次に、図４に基づいて、本発明の第２の実
施例を説明する。なお、以下の各実施例では、上述した
第１の実施例と同一の構成要素に同一の符号を付し、そ
の説明を省略するものとする。本実施例の特徴は、２次
空気の供給開始時に、オンディレーをかけて、エアカッ
ト弁２２による遮断状態とエアポンプ２１による供給状
態とを重複せしめ、エアカット弁２２の閉弁不良を診断
する点にある。

【００４８】即ち、図４は、本実施例による遮断状態と
供給状態との重複の生成を示す状態説明図であって、状
態重複部３２Ａは、２次空気の供給を開始する際に、エ
アカット弁２２による遮断状態とエアポンプ２１による
供給状態とを、所定の短時間ｔ₂だけ重複させている。
具体的には、図４中に示す如く、状態重複部３２Ａは、
２次空気の供給開始時に、まず、エアポンプ２１を供給
開始時期Ｔ_Ponにおいて作動せしめ、所定の短時間ｔ₂後
に、エアカット弁２２を開時期Ｔ_Vonで開弁させること
により、この短時間ｔ₂中に、エアカット弁２２による
遮断状態とエアポンプ２１による供給状態とを重複させ
るようになっている。

【００４９】ここで、エアポンプ２１の吐出圧が安定化
するまでには多少の時間を要するため、本実施例による
所定の短時間ｔ₂は、遮断状態の２次空気導入路２０内
に２次空気を吐出してもエアポンプ２１が損傷しない時
間内であって、かつ、吐出圧が安定化するのに十分な時
間として、例えば３秒程度に設定される。なお、その他
の構成は、第１の実施例と同一のため、重複説明を省略
する。

【００５０】本実施例によれば、エアカット弁２２が正
常に閉弁動作を行える場合は、図４中に示す如く、供給
開始時期Ｔ_Ponで、エアポンプ２１が作動し、２次空気
導入路２０内に２次空気が吐出されても、エアカット弁
２２が開時期Ｔ_Vonで開弁しない限り、この２次空気が
排気通路７内に流入しないため、排気中の空燃比は、所
定の短時間ｔ₂中にリッチ側になったままで変化せず、
エアカット弁２２が開時期Ｔ_Vonで開弁した後に、リー
ン側に移行する。一方、エアカット弁２２に閉弁不良が
生じている場合は、図４中の最下段に示す如く、エアポ
ンプ２１の作動だけで、排気通路７内に２次空気が供給
されるため、排気中の空燃比は、所定の短時間ｔ₂中に
リーン側に移行する。

【００５１】従って、このように構成される本実施例で
も、エアカット弁２２による遮断状態とエアポンプ２１
による供給状態とを所定の短時間ｔ₂だけ重複させるこ
とができ、図３に示す判定処理により、上述した第１の
実施例と同様の効果を得ることができる。

【００５２】次に、図５に基づき、本発明の第３の実施
例を説明する。本実施例の特徴は、２次空気の供給中
に、エアカット弁２２を所定の短時間ｔ₃だけ一時的に
閉弁させることにより、エアカット弁２２による遮断状
態とエアポンプ２１による供給状態とを重複させた点に
ある。なお、他の構成は、第１の実施例と同一であるか
ら、その重複説明を省略する。

【００５３】即ち、図５は、本実施例による遮断状態と
供給状態との重複の生成を示す状態説明図であって、本
実施例では、２次空気の供給中に、エアカット弁２２に
よる遮断状態とエアポンプ２１による供給状態とを、所
定の短時間ｔ₃だけ重複させている。具体的には、図５
中に示す如く、状態重複部３２Ａは、２次空気の供給中
において、ある時刻Ｔ_Vof1でエアカット弁２２を閉弁さ
せ、それから所定の短時間ｔ₃経過後に、再びエアカッ
ト弁２２を開弁させることにより、エアカット弁２２に
よる遮断状態とエアポンプ２１による供給状態とを重複
させるようになっている。ここで、例えば２次空気の供
給開始時（図４中の開時期Ｔ_Von）から所定の時間が経
過した後の時刻Ｔ_Vof1で、エアカット弁２２が一時的に
閉弁するように設定されている。

【００５４】また、本実施例では、エアカット弁２２の
開閉によって所定の短時間ｔ₃を形成するため、第１の
実施例と同様に、２次空気導入路２０内に残留した２次
空気が第１の空燃比センサ１６を通過するまでの時間遅
れを考慮して、短時間ｔ₃を第１の実施例における所定
の短時間ｔ₁と略同様に、例えば１〜２秒程度に設定し
ている。

【００５５】このように構成される本実施例によれば、
時刻Ｔ_Vof1よりも前の期間中では、２次空気が供給され
ているため、排気中の空燃比はリーン側になっている。
そして、閉弁不良が生じていない場合は、時刻Ｔ_Vof1で
エアカット弁２２が閉弁すると、これにより２次空気の
供給が遮断されるため、排気中の空燃比はリッチ側に移
行し、所定の短時間ｔ₃経過後にエアカット弁２２が再
び開弁すると、リーン側に向かう。一方、エアカット弁
２２に閉弁不良が生じている場合は、エアカット弁２２
を一時的に閉じたつもりでも、２次空気の供給が停止し
ないため、排気中の空燃比はリーン側になったままで変
化しない。従って、本実施例でも、第１の実施例と同様
の効果を得ることができる。

【００５６】次に、図６に基づき、本発明の第４の実施
例を説明する。本実施例の特徴は、２次空気の供給を行
わない運転条件下で、エアポンプ２１を所定の短時間ｔ
₄だけ一時的に作動させることにより、エアカット弁２
２による遮断状態とエアポンプ２１による供給状態とを
重複させた点にある。なお、他の構成は、第１の実施例
と同一ゆえ、その説明を省略する。

【００５７】即ち、図６は、本実施例による遮断状態と
供給状態との重複の生成を示す状態説明図であって、本
実施例では、例えばアイドリング時等の如く、２次空気
の供給を行わない運転条件下であって、かつ、空燃比が
リッチ側に設定されている場合に、エアポンプ２１を一
時的に作動させることにより、エアカット弁２２による
遮断状態とエアポンプ２１による供給状態とを、所定の
短時間ｔ₄だけ重複させている。具体的には、図６中に
示す如く、状態重複部３２Ａは、空燃比がリッチ側に設
定されていて２次空気の供給を行わない運転条件下にお
いて、ある時刻Ｔ_Pon1で、エアポンプ２１を作動させ、
所定の短時間ｔ₄経過後に、再びエアポンプ２１を停止
させることにより、遮断状態と供給状態とを重複させる
ようになっている。ここで、本実施例では、エアポンプ
２１の一時的作動によって遮断状態と供給状態との重複
を生成するため、エアポンプ２１の吐出圧が安定化する
までの時間を考慮して、所定の短時間ｔ₄を、前記第２
の実施例と略同様に、例えば３秒程度に設定している。

【００５８】このように構成される本実施例では、エア
カット弁２２に閉弁不良がなければ、エアポンプ２１の
みが時刻Ｔ_Pon1で作動しても、排気通路７内に２次空気
は供給されないため、排気中の空燃比に変化は生じな
い。一方、エアカット弁２２に閉弁不良が生じていれ
ば、エアポンプ２１の作動によって、排気通路７内に２
次空気が供給されてしまうため、所定の短時間ｔ₄中
に、排気中の空燃比はリーン側に移行し、再びエアポン
プ２１の作動が停止した後に、リッチ側に向けて変化す
る。従って、本実施例でも、上述した第２の実施例と同
様の効果を得ることができる。

【００５９】次に、図７，図８に基づき、本発明の第５
の実施例を説明する。本実施例の特徴は、空燃比フィー
ドバックを行う運転条件下で、エアポンプ２１を一時的
に作動させることにより、遮断状態と供給状態とを重複
せしめ、排気通路７内の２次空気の有無を空燃比フィー
ドバック補正係数αに基づいて検出する点にある。

【００６０】即ち、図７は、本実施例による遮断状態と
供給状態との重複の生成を示す状態説明図であって、本
実施例では、例えば空燃比フィードバックを行うアイド
リング時（アイドルλ制御）等の如く、空燃比フィード
バック補正係数αがクランプされていない運転条件下
で、エアポンプ２１を一時的に作動させることにより、
エアカット弁２２による遮断状態とエアポンプ２１によ
る供給状態とを所定の短時間ｔ₅だけ重複させている。
具体的には、図７中に示す如く、状態重複部３２Ａは、
空燃比フィードバックを行うアイドルλ制御中における
ある時刻Ｔ_Pon2で、エアポンプ２１を作動させ、所定の
短時間ｔ₅経過後に、再びエアポンプ２１を停止させる
ことにより、遮断状態と供給状態とを重複させるもので
ある。ここで、本実施例では、エアポンプ２１の一時的
作動によって遮断状態と供給状態との重複を生成するた
め、エアポンプ２１の吐出圧が安定化するまでの時間を
考慮して、所定の短時間ｔ₅を、前記第２の実施例と略
同様に、例えば３秒程度に設定している。

【００６１】このように構成される本実施例では、エア
カット弁２２に閉弁不良がなければ、エアポンプ２１の
みが時刻Ｔ_Pon2で作動しても、排気通路７内に２次空気
は供給されないため、空燃比フィードバック補正係数α
は変化せず、リッチ側で一定である。一方、エアカット
弁２２に閉弁不良が生じていれば、エアポンプ２１の作
動によって、排気通路７内に２次空気が供給されるた
め、所定の短時間ｔ₅中に、排気中の空燃比はリーン側
に移行し、これにより、空燃比フィードバック補正係数
αは、目標空燃比に修正すべく、その積分制御分Ｉ_Lが
長くなってリッチ側に変化し（αが大きくなる方向）、
再びエアポンプ２１の作動が停止すると、リーン側に向
けて変化（αが小さくなる方向）する。なお、図７中の
Ｉ_L，Ｉ_Rは積分制御分、Ｐ_L，Ｐ_Rは比例制御分である。

【００６２】次に、図８に示すフローチャートに基づい
て、本実施例による判定処理を説明すると、まず、ステ
ップ１１では、燃料噴射量の制御状態を読込み、ステッ
プ１２では、現在の制御状態が、アイドリング時に空燃
比フィードバックをかけるアイドルλ制御であるか否か
を判定する。そして、アイドルλ制御に入った場合は、
ステップ１３でエアカット弁２２が閉弁しているか否か
を確認すると共に、ステップ１４でエアポンプ２１が作
動しているか否かを確認し、これら各ステップ１３，１
４で共に「ＹＥＳ」と判定したときは、エアカット弁２
２による遮断状態とエアポンプ２１による供給状態とが
重複した場合のため、ステップ１５で空燃比フィードバ
ック補正係数αを読込み、ステップ１６では、この読み
込んだ空燃比フィードバック補正係数αが所定の目標値
であるか否かを判定する（より詳しくは、αの移動平均
に基づいて判定する）。

【００６３】このステップ１６で「ＹＥＳ」と判定した
ときは、２次空気が排気通路７内に供給されず、空燃比
がリーン側に変化しないため、空燃比フィードバック補
正係数αも変化する必要がない場合であるから、ステッ
プ１７に移って、エアカット弁２２の閉弁動作は正常で
あると判定する。一方、ステップ１６で「ＮＯ」と判定
したときは、空燃比フィードバック補正係数αが変化し
た場合のため、ステップ１８に移って、所定時間ｔ₅が
経過するのを待ち、この所定時間ｔ₅が経過しても空燃
比フィードバック補正係数αが目標値から変化している
場合には、エアカット弁２２の漏洩によって排気中の空
燃比がリーン側に変化し、これに応じて空燃比フィード
バック補正係数αが増大する方向に変化している場合の
ため、ステップ１９に移って、エアカット弁２２の閉弁
動作が異常、故障であると判定し、警告ランプを点灯さ
せる等の処理を行ってプログラムを終了する。

【００６４】このように構成される本実施例でも、エア
カット弁２２による遮断状態とエアポンプ２１による供
給状態とが重複しているときに、空燃比フィードバック
補正係数αの変化に基づいて、エアカット弁２２の閉弁
不良を診断することができ、上述した第４の実施例と同
様の効果を得ることができる。

【００６５】次に、図９に基づき、本発明の第６の実施
例を説明する。本実施例の特徴は、一つの診断処理プロ
グラム内で、２次空気の供給診断の終了後に２次空気の
供給停止診断を行う点にあり、第１の実施例の変形例に
相当する。

【００６６】即ち、図９は、本実施例による判定処理の
フローチャートを示し、本判定処理では、その前半で、
２次空気の供給が正常であるか否かを診断し、その後半
では、第１の実施例で述べた如く、２次空気の供給停止
の際に、エアカット弁２２の閉弁動作が正常か否かを診
断する。まず、ステップ２１では、機関の運転条件を求
めるべく、エアフローメータ１４，クランク角センサ３
１等からの検出信号を読込んで、例えば所定回転数以
下、所定の機関負荷以下、所定の目標空燃比範囲かつ空
燃比センサ１６の出力が所定値である場合等を検知し、
次のステップ２２では、これら各検出信号に基づいて、
２次空気の供給が可能な運転領域であるか否か、例えば
中負荷域よりも下の運転領域に達しか否かを監視する。
そして、このステップ２２で「ＮＯ」と判定したとき
は、２次空気を導入する運転条件が成立していない場合
のため、ステップ２１に戻る。一方、前記ステップ２２
で「ＹＥＳ」と判定したときは、所定の運転条件に達し
た場合のため、ステップ２３に移ってエアカット弁２２
を開弁させ、ステップ２４では、エアポンプ２１を作動
させる。次に、ステップ２５では、第１の空燃比センサ
１６から排気中の空燃比を読込み、ステップ２６では、
この読み込んだ排気中の空燃比がリーン側であるか否か
を判定する。

【００６７】このステップ２６で「ＹＥＳ」と判定した
ときは、エアカット弁２２を開弁させ、エアポンプ２１
を作動させた結果、２次空気が排気通路７内に正常に流
入し、排気中の空燃比がリーン側に変化した場合のた
め、ステップ２７で、２次空気の供給は正常であると判
定する。一方、前記ステップ２６で「ＮＯ」と判定した
ときは、エアポンプ２１の作動不良、エアカット弁２２
の開弁不良、２次空気導入路２０の閉塞等によって、排
気通路７内に２次空気が供給されず、排気中の空燃比が
リーン側に変化していない場合のため、ステップ２８に
移って、２次空気の供給に異常ありと判定する。

【００６８】このように、２次空気の供給の正常，異常
を診断した後、ステップ２９では、エアポンプ２１を作
動させたまま、先に、エアカット弁２２を閉弁し、これ
により、エアカット弁２２による遮断状態とエアポンプ
２１による供給状態との重複状態を形成する。そして、
ステップ３０では、この重複状態における排気中の空燃
比を第１の空燃比センサ１６から読込み、ステップ３１
では、この空燃比がリッチ側であるか否かを判定する。
このステップ３１で「ＹＥＳ」と判定したときは、エア
カット弁２２の正常な閉弁動作によって排気通路７内へ
の２次空気の供給が遮断された結果、排気中の空燃比が
リッチ側に変化した場合のため、ステップ３２に移っ
て、エアカット弁２２の閉弁動作は正常であると判定す
る。一方、ステップ３１で「ＮＯ」と判定したときは、
ステップ３３に移って、図２に示す所定の短時間ｔ₁が
経過するのを待つ。この短時間ｔ₁中に空燃比がリッチ
側に変化しなければ、エアカット弁２２の閉弁不良によ
って、排気通路７内に２次空気が流入している場合のた
め、前記ステップ３３は「ＹＥＳ」と判定し、これによ
り、ステップ３４で、エアカット弁２２の閉弁動作が異
常であると判定して、必要な処理を行う。最後に、ステ
ップ３５では、エアポンプ２１の作動を停止してプログ
ラムを終了する。

【００６９】このように構成される本実施例によれば、
一つの診断処理内で、２次空気の供給診断と、２次空気
の供給停止診断との２つを実行することができる。

【００７０】次に、図１０に基づいて、本発明の第７の
実施例を説明する。本実施例の特徴は、一つの診断処理
プログラム内で、２次空気の供給停止診断の終了後に、
２次空気の供給診断を行う点にあり、第２の実施例の変
形例に相当する。

【００７１】図１０は、本実施例による判定処理のフロ
ーチャートを示し、本判定処理は、その前半で、第２の
実施例で述べた如く、２次空気の供給停止が正常である
か否かを２次空気供給時に診断し、その後半では、２次
空気の供給が正常か否かを診断する。即ち、ステップ４
１では、エアフローメータ１４，クランク角センサ３１
等からの検出信号を読込んで、所定回転数以下、所定の
機関負荷以下、所定の目標空燃比範囲かつ空燃比センサ
１６の出力が所定値である場合等を検知し、ステップ４
２では、各検出信号に基づいて、２次空気の供給が可能
な運転領域であるか否かを判定する。そして、このステ
ップ４２で「ＹＥＳ」と判定したときは、ステップ４３
でエアポンプ２１を先に作動させることにより、図４に
示すエアカット弁２２による遮断状態とエアポンプ２１
による供給状態とを重複させ、ステップ４４では、第１
の空燃比センサ１６から排気中の空燃比を読込み、ステ
ップ４５では、空燃比がリッチ側であるか否かを判定す
る。

【００７２】そして、このステップ４５で「ＹＥＳ」と
判定したときは、エアカット弁２２が正常に閉弁してい
る結果、エアポンプ２１が作動しただけでは、排気通路
７内に２次空気が流入せず、排気中の空燃比が変化しな
い場合のため、ステップ４６で、エアカット弁２２の閉
弁動作は正常であると判定する。前記ステップ４５で
「ＮＯ」と判定したときは、空燃比がリッチ側ではない
場合のため、ステップ４７に移って、図４中に示す所定
の短時間ｔ₂が経過するのを待ち、短時間ｔ₂が経過して
も空燃比が変化しているときは、エアカット弁２２の漏
洩によって排気通路７内に２次空気が流入している場合
のため、ステップ４８で、エアカット弁２２の閉弁動作
が異常であると判定する。

【００７３】一方、前記ステップ４６で、エアカット弁
２２の正常な閉弁動作を確認した後は、ステップ４９に
移って、エアカット弁２２を開弁させることにより、排
気通路７内に２次空気を導入する。そして、ステップ５
０では、２次空気導入時の空燃比を第１の空燃比センサ
１６から読込み、ステップ５１では、この空燃比がリー
ン側か否かを判定する。このステップ５１で「ＹＥＳ」
と判定したときは、エアカット弁２２の開弁によって、
エアポンプ２１からの２次空気が排気通路７内に流入
し、空燃比がリーン側に移行した場合のため、ステップ
５２で、２次空気の供給は正常であると判定する。一
方、ステップ５１で「ＮＯ」と判定したときは、エアカ
ット弁２２を開弁しても、２次空気が排気通路７内に流
入せず、空燃比がリーン側に移行しない場合のため、ス
テップ５３で、２次空気の供給に異常ありと判定する。
最後に、ステップ５４では、エアポンプ２１の作動を停
止すると共に、エアカット弁２２を閉弁し、診断処理を
終了する。

【００７４】かくして、このように構成される本実施例
によれば、一つの診断処理において、最初にエアカット
弁２２の閉弁動作を診断し、次に、２次空気の供給を診
断することができる。

【００７５】なお、前記各実施例では、状態重複部３２
Ａが「状態重複手段」の具体例であり、判定部３２Ｂが
「判定手段」の具体例である。

【００７６】また、前記各実施例では、電磁弁２３から
の吸入負圧によって作動するエアカット弁２２を用いた
場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、
例えば図１１に示す如く、エアカット弁４１を電磁ソレ
ノイド弁から構成し、コントロールユニット３２の制御
信号により直接作動させてもよい。

【００７７】さらに、前記各実施例では、空燃比がリッ
チ側か否か、空燃比フィードバック補正係数が目標値か
否かのように、ある基準値を境に正常、異常を診断する
ものとして述べたが、本発明はこれに限らず、空燃比、
空燃比フィードバック補正係数の「変化の割合」に基づ
いて、漏洩の程度を複数段階で診断してもよい。例え
ば、空燃比のリーン側への変化が小さい場合は小異常、
リーン側への変化が大きい場合は大異常、の如くであ
る。この場合、変化の割合は、基準値と実測値との差分
でもよいし、変化の微分値であってもよい。

【００７８】また、各実施例中の数値（所定の短時間）
は例示であって、本発明は、これに限定されない。

【００７９】なお、当業者であれば、前記各実施例を適
宜組み合わせて実施したり、処理ステップ等の追加や削
除等を行うことも可能である。従って、本発明は、前記
各実施例に拘束されず、専ら特許請求の範囲によって定
まる。

【００８０】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明に係る内燃機
関の２次空気供給装置によれば、開閉手段が２次空気導
入路を遮断する遮断状態と２次空気供給手段が２次空気
導入路内に２次空気を吐出供給する供給状態とを所定の
短時間だけ重複させ、排気中の２次空気の有無で開閉手
段の漏洩を診断するため、開閉手段の漏洩を簡易かつ正
確に診断することができ、排気の逆流による他の故障の
発生を未然に防止することができる。

【００８１】また、２次空気供給手段の供給停止時期を
開閉手段の閉時期よりも所定の短時間だけ遅らせること
により、遮断状態と供給状態とを所定の短時間だけ重複
させる構成としたため、通常処理による２次空気の供給
停止時に、開閉手段の漏洩を簡易に診断することができ
る。

【００８２】さらに、開閉手段が２次空気導入路を遮断
している期間中に、所定の短時間だけ２次空気供給手段
から２次空気を吐出させることにより、遮断状態と供給
状態とを所定の短時間だけ重複させる構成としたため、
例えばアイドリング時等の如く、通常２次空気を供給し
ない運転条件下で、開閉手段の漏洩を積極的に診断する
ことができる。

【００８３】また、２次空気供給手段が２次空気を吐出
供給している期間中に、所定の短時間だけ開閉手段によ
って２次空気導入路を遮断させることにより、遮断状態
と供給状態とを所定の短時間だけ重複させる構成とした
ため、例えば低水温時等の如く、２次空気を供給する運
転条件下で、積極的に開閉手段の漏洩を診断することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る内燃機関の２次空
気供給装置の全体構成を示す構成説明図である。

【図２】遮断状態と供給状態との重複、空燃比の変化を
示す状態説明図である。

【図３】判定処理を示すフローチャートである。

【図４】本発明の第２の実施例に係る内燃機関の２次空
気供給装置の遮断状態と供給状態との重複、空燃比の変
化を示す状態説明図である。

【図５】本発明の第３の実施例に係る内燃機関の２次空
気供給装置の遮断状態と供給状態との重複、空燃比の変
化を示す状態説明図である。

【図６】本発明の第４の実施例に係る内燃機関の２次空
気供給装置の遮断状態と供給状態との重複、空燃比の変
化を示す状態説明図である。

【図７】本発明の第５の実施例に係る内燃機関の２次空
気供給装置の遮断状態と供給状態との重複、空燃比フィ
ードバック補正係数の変化を示す状態説明図である。

【図８】判定処理を示すフローチャートである。

【図９】供給診断後に供給停止診断を行う判定処理のフ
ローチャートである。

【図１０】供給停止診断後に供給診断を行う判定処理の
フローチャートである。

【図１１】電磁ソレノイド弁をエアカット弁に用いた場
合の構成説明図である。

【符号の説明】

７…排気通路１６…第１の空燃比センサ（空燃比検出手段）１７…触媒コンバータ２０…２次空気導入路２１…エアポンプ（２次空気供給手段）２２…エアカット弁（開閉手段）２３…電磁弁（開閉手段）３２…コントロールユニット３２Ａ…状態重複部（状態重複手段）３２Ｂ…判定部（判定手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｂ 77/08 Ｆ０２Ｂ 77/08 ＬＺＡＢＺＡＢＭＦ０２Ｄ 41/14 ＺＡＢＦ０２Ｄ 41/14 ＺＡＢ３１０３１０ＫＧ０１Ｍ 15/00 ＺＡＢＧ０１Ｍ 15/00 ＺＡＢＺ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】触媒コンバータの上流側に位置して排気
通路の途中に接続された２次空気導入路と、この２次空
気導入路内に２次空気を吐出供給する２次空気供給手段
と、この２次空気供給手段よりも下流側に位置して前記
２次空気導入路の途中に設けられ、該２次空気導入路を
連通，遮断する開閉手段と、前記２次空気導入路の排気
通路接続部よりも下流側に位置して前記排気通路の途中
に設けられ、空燃比を検出する空燃比検出手段とを備え
た内燃機関の２次空気供給装置であって、前記開閉手段が前記２次空気導入路を遮断している遮断
状態と前記２次空気供給手段が前記２次空気導入路内に
２次空気を吐出供給している供給状態とを所定の短時間
だけ重複させる状態重複手段と、前記遮断状態と前記供給状態とが重複しているときに、
前記空燃比検出手段からの検出信号に基づいて排気中に
おける２次空気の有無を検出し、２次空気が検出された
場合は前記開閉手段の漏洩であると判定する判定手段と
を設けたことを特徴とする内燃機関の２次空気供給装
置。
【請求項２】前記状態重複手段は、前記２次空気供給
手段の供給停止時期を前記開閉手段の閉時期よりも所定
の短時間だけ遅らせることにより、前記遮断状態と前記
供給状態とを所定の短時間だけ重複させることを特徴と
する請求項１に記載の内燃機関の２次空気供給装置。
【請求項３】前記状態重複手段は、前記開閉手段が前
記２次空気導入路を遮断している期間中に、所定の短時
間だけ前記２次空気供給手段から２次空気を吐出させる
ことにより、前記遮断状態と前記供給状態とを所定の短
時間だけ重複させることを特徴とする請求項１に記載の
内燃機関の２次空気供給装置。
【請求項４】前記状態重複手段は、前記２次空気供給
手段が前記２次空気導入路内に２次空気を吐出供給して
いる期間中に、所定の短時間だけ前記開閉手段によって
前記２次空気導入路を遮断させることにより、前記遮断
状態と前記供給状態とを所定の短時間だけ重複させるこ
とを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の２次空気供
給装置。