JPH0921313A - 内燃機関の排気２次エア供給系の異常検出装置 - Google Patents
内燃機関の排気２次エア供給系の異常検出装置Info
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- JPH0921313A JPH0921313A JP7191242A JP19124295A JPH0921313A JP H0921313 A JPH0921313 A JP H0921313A JP 7191242 A JP7191242 A JP 7191242A JP 19124295 A JP19124295 A JP 19124295A JP H0921313 A JPH0921313 A JP H0921313A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 エアポンプと排気管を接続するエア供給通路
に設けられた、ソレノイドバルブを介して導入される負
圧によって開放する開閉弁について、ソレノイドをオフ
した状態でエアポンプを作動させ、空燃比を検出する。
エアが流れるときは、空燃比がリーン側の値となるの
で、開閉弁の異常を検出することができる。エアの流れ
はエアポンプの通電電流から検出しても良い。 【効果】 開閉弁の異常を検出することができる。
に設けられた、ソレノイドバルブを介して導入される負
圧によって開放する開閉弁について、ソレノイドをオフ
した状態でエアポンプを作動させ、空燃比を検出する。
エアが流れるときは、空燃比がリーン側の値となるの
で、開閉弁の異常を検出することができる。エアの流れ
はエアポンプの通電電流から検出しても良い。 【効果】 開閉弁の異常を検出することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は内燃機関の排気２
次エア供給系の異常検出装置に関し、より具体的には排
気系に２次エアを供給する開閉弁の異常を検出するもの
に関する。
次エア供給系の異常検出装置に関し、より具体的には排
気系に２次エアを供給する開閉弁の異常を検出するもの
に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関においては排気ガス浄化装置と
して、排気系に三元触媒（キャタライザ）を設け、排気
ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ成分を低減して浄化を図っ
ているが、触媒温度が活性化温度に至らない場合には浄
化作用を期待し得ず、冷間始動時などは活性化に長時間
を要するため、近時は電気的に加熱してその活性化を促
進するようにした電気加熱式触媒が用いられている。
して、排気系に三元触媒（キャタライザ）を設け、排気
ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ成分を低減して浄化を図っ
ているが、触媒温度が活性化温度に至らない場合には浄
化作用を期待し得ず、冷間始動時などは活性化に長時間
を要するため、近時は電気的に加熱してその活性化を促
進するようにした電気加熱式触媒が用いられている。
【０００３】この電気加熱式触媒は電熱ヒータ構造を備
え、通電されて発熱し、そこを通過する排気ガス中の未
燃焼成分を燃焼させて排気系雰囲気温度を昇温させ、電
気加熱式触媒およびその後段に配置された通例の触媒を
早期に活性化している。それと共に、排気系にエアポン
プを設けてエアを圧送し、排気ガス中のＨＣ，ＣＯを酸
化させて排気ガスの浄化を促進している。
え、通電されて発熱し、そこを通過する排気ガス中の未
燃焼成分を燃焼させて排気系雰囲気温度を昇温させ、電
気加熱式触媒およびその後段に配置された通例の触媒を
早期に活性化している。それと共に、排気系にエアポン
プを設けてエアを圧送し、排気ガス中のＨＣ，ＣＯを酸
化させて排気ガスの浄化を促進している。
【０００４】具体的にはこの排気２次エア供給系はエア
ポンプを備え、電気加熱式触媒の配置位置の上流側にお
いて排気管に接続されたエア供給通路を介してエアを供
給すると共に、エア供給通路に設けた開閉弁を介してエ
ア供給を制御している。そのような排気２次エア供給系
の一例としては、特開平６−４２３４２号公報記載の技
術を挙げることができる。
ポンプを備え、電気加熱式触媒の配置位置の上流側にお
いて排気管に接続されたエア供給通路を介してエアを供
給すると共に、エア供給通路に設けた開閉弁を介してエ
ア供給を制御している。そのような排気２次エア供給系
の一例としては、特開平６−４２３４２号公報記載の技
術を挙げることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような排気２次エ
ア供給系において、開閉弁に異常が生じると、排気ガス
の浄化効率が低下するため、その異常を検出する必要が
ある。従来、エアポンプの印加電流および電圧を検出し
てエアポンプの異常を検出することが行われているが、
開閉弁の異常までは検出することができなかった。
ア供給系において、開閉弁に異常が生じると、排気ガス
の浄化効率が低下するため、その異常を検出する必要が
ある。従来、エアポンプの印加電流および電圧を検出し
てエアポンプの異常を検出することが行われているが、
開閉弁の異常までは検出することができなかった。
【０００６】従って、この発明の目的は上記した従来技
術の欠点を解消することにあり、排気２次エア供給系の
開閉弁の異常を検出できるようにした内燃機関の排気２
次エア供給系の異常検出装置を提供することを目的とす
る。
術の欠点を解消することにあり、排気２次エア供給系の
開閉弁の異常を検出できるようにした内燃機関の排気２
次エア供給系の異常検出装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１項に係る内燃機関の排気２次エア供給系
の異常検出装置にあっては、内燃機関の排気系の排気ガ
スを浄化する触媒の上流側に設けられ、前記排気系にエ
アを供給するエア供給通路と、前記エア供給通路にエア
を供給するエアポンプと、前記エア供給通路のエアポン
プの下流側に設けられ、前記エア供給通路を開閉する開
閉弁と、前記開閉弁の下流側に設けられ、前記エア供給
通路のエア流量を検出するエア流量検出手段と、および
前記エアポンプの作動状態および前記エア流量検出手段
の出力に基づいて前記開閉弁の異常を検出する異常検出
手段と、を備える如く構成した。
めに、請求項１項に係る内燃機関の排気２次エア供給系
の異常検出装置にあっては、内燃機関の排気系の排気ガ
スを浄化する触媒の上流側に設けられ、前記排気系にエ
アを供給するエア供給通路と、前記エア供給通路にエア
を供給するエアポンプと、前記エア供給通路のエアポン
プの下流側に設けられ、前記エア供給通路を開閉する開
閉弁と、前記開閉弁の下流側に設けられ、前記エア供給
通路のエア流量を検出するエア流量検出手段と、および
前記エアポンプの作動状態および前記エア流量検出手段
の出力に基づいて前記開閉弁の異常を検出する異常検出
手段と、を備える如く構成した。
【０００８】請求項２項にあっては、前記エア流量検出
手段は、前記内燃機関の排気ガスの空燃比を検出する空
燃比検出手段の出力に基づいて前記エア流量を検出する
如く構成した。
手段は、前記内燃機関の排気ガスの空燃比を検出する空
燃比検出手段の出力に基づいて前記エア流量を検出する
如く構成した。
【０００９】請求項３項にあっては、前記エア流量検出
手段は、前記エアポンプに通電される電流値を検出する
電流検出手段の出力に基づいて前記エア流量を検出する
如く構成した。
手段は、前記エアポンプに通電される電流値を検出する
電流検出手段の出力に基づいて前記エア流量を検出する
如く構成した。
【００１０】請求項４項に係る排気２次エア供給系の異
常検出装置にあっては、内燃機関の排気系の排気ガスを
浄化する触媒の上流側に設けられ、前記排気系にエアを
供給するエア供給通路と、前記エア供給通路にエアを供
給するエアポンプと、前記エア供給通路のエアポンプの
下流側に設けられ、切り替え弁を介して前記内燃機関の
吸気系から負圧が供給されるとき前記エア供給通路を開
放する開閉弁と、前記開閉弁の弁体がストロークしたこ
とを検出する検出手段と、および前記検出手段の出力に
基づいて前記開閉弁の異常を検出する異常検出手段と、
を備える如く構成した。
常検出装置にあっては、内燃機関の排気系の排気ガスを
浄化する触媒の上流側に設けられ、前記排気系にエアを
供給するエア供給通路と、前記エア供給通路にエアを供
給するエアポンプと、前記エア供給通路のエアポンプの
下流側に設けられ、切り替え弁を介して前記内燃機関の
吸気系から負圧が供給されるとき前記エア供給通路を開
放する開閉弁と、前記開閉弁の弁体がストロークしたこ
とを検出する検出手段と、および前記検出手段の出力に
基づいて前記開閉弁の異常を検出する異常検出手段と、
を備える如く構成した。
【００１１】上記の如く、請求項１項においては、エア
ポンプの作動状態およびエア流量検出手段の出力に基づ
いて前記開閉弁の異常を検出する如く構成したので、排
気２次エア供給系の開閉弁などの異常を容易に検出する
ことができる。
ポンプの作動状態およびエア流量検出手段の出力に基づ
いて前記開閉弁の異常を検出する如く構成したので、排
気２次エア供給系の開閉弁などの異常を容易に検出する
ことができる。
【００１２】請求項２項にあっては、前記エア流量検出
手段は、内燃機関の排気ガスの空燃比を検出する空燃比
検出手段の出力に基づいて前記エア流量を検出する如く
構成したので、前記した効果に加えて、構造としても簡
易である。
手段は、内燃機関の排気ガスの空燃比を検出する空燃比
検出手段の出力に基づいて前記エア流量を検出する如く
構成したので、前記した効果に加えて、構造としても簡
易である。
【００１３】請求項３項にあっては、前記エア流量検出
手段は、前記エアポンプに通電される電流値を検出する
電流検出手段の出力に基づいて前記エア流量を検出する
如く構成したので、前記した効果に加えて、検出精度を
上げることができる。
手段は、前記エアポンプに通電される電流値を検出する
電流検出手段の出力に基づいて前記エア流量を検出する
如く構成したので、前記した効果に加えて、検出精度を
上げることができる。
【００１４】尚、請求項１項ないし３項において「エア
供給通路のエア流量を検出する」とは、少なくともエア
供給通路にエアが流れているか否かを検出することを意
味し、流量を正確に検出しなくても足りる。
供給通路のエア流量を検出する」とは、少なくともエア
供給通路にエアが流れているか否かを検出することを意
味し、流量を正確に検出しなくても足りる。
【００１５】請求項４項にあっては、開閉弁の弁体がス
トロークしたことを検出する検出手段の出力に基づいて
開閉弁の異常を検出する如く構成したので、排気２次エ
ア供給系の開閉弁の異常を容易かつ正確に検出すること
ができる。
トロークしたことを検出する検出手段の出力に基づいて
開閉弁の異常を検出する如く構成したので、排気２次エ
ア供給系の開閉弁の異常を容易かつ正確に検出すること
ができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に即してこの発明
の実施の形態を説明する。
の実施の形態を説明する。
【００１７】図１は、この発明に係る内燃機関の排気２
次エア供給系の異常検出装置を概略的に示す全体図であ
る。
次エア供給系の異常検出装置を概略的に示す全体図であ
る。
【００１８】図において、符号１０は４気筒などの多気
筒内燃機関を示し、吸気管１２の先端に配置されたエア
クリーナ（図１で図示省略）から導入された吸気は、ス
ロットル弁１４でその流量を調節されつつサージタンク
と吸気マニホルド（共に図示せず）を経て、各気筒へ流
入する。各気筒の吸気弁（図示せず）の付近には燃料噴
射弁１６が設けられて燃料を噴射する。噴射されて吸気
と一体となった混合気は、各気筒内で図示しない点火プ
ラグで点火されて燃焼してピストン（図示せず）を駆動
する。
筒内燃機関を示し、吸気管１２の先端に配置されたエア
クリーナ（図１で図示省略）から導入された吸気は、ス
ロットル弁１４でその流量を調節されつつサージタンク
と吸気マニホルド（共に図示せず）を経て、各気筒へ流
入する。各気筒の吸気弁（図示せず）の付近には燃料噴
射弁１６が設けられて燃料を噴射する。噴射されて吸気
と一体となった混合気は、各気筒内で図示しない点火プ
ラグで点火されて燃焼してピストン（図示せず）を駆動
する。
【００１９】燃焼後の排気ガスは、排気弁（図示せず）
および排気マニホルド（図示せず）を介して排気管１８
に送られる。排気管１８には上流側から順に、電気加熱
式触媒（Electrically Heated Catalyst) （以下「ＥＨ
Ｃ」と言う）２０、スタート触媒２２および三元触媒２
４が配置され、排気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ成分な
どを浄化する。尚、スタート触媒２２（ライトオフキャ
タリストとも通称される）も、主として機関始動直後の
排気ガス浄化効率向上のために設けられた、比較的小径
で小型の触媒である。
および排気マニホルド（図示せず）を介して排気管１８
に送られる。排気管１８には上流側から順に、電気加熱
式触媒（Electrically Heated Catalyst) （以下「ＥＨ
Ｃ」と言う）２０、スタート触媒２２および三元触媒２
４が配置され、排気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ成分な
どを浄化する。尚、スタート触媒２２（ライトオフキャ
タリストとも通称される）も、主として機関始動直後の
排気ガス浄化効率向上のために設けられた、比較的小径
で小型の触媒である。
【００２０】ＥＨＣ２０の本体部、即ち、触媒を担持す
る担体は、素材を押し出し成形した後、焼結してセラミ
ック化し、次いで厚さ１０ｃｍ程度に裁断して製作され
る金属セルからなる。金属セルにはスリットが適宜箇所
に穿設され、その間に電流路が形成され、それ自体が電
熱ヒータ構造とされる。電流路には正負極端子が設けら
れる。
る担体は、素材を押し出し成形した後、焼結してセラミ
ック化し、次いで厚さ１０ｃｍ程度に裁断して製作され
る金属セルからなる。金属セルにはスリットが適宜箇所
に穿設され、その間に電流路が形成され、それ自体が電
熱ヒータ構造とされる。電流路には正負極端子が設けら
れる。
【００２１】従って、図１において切換スイッチ２６の
端子２６ａが２６ｂに切り換えられると、その正負極端
子はオルタネータ２８に接続され、オルタネータ２８よ
り電流の供給を受けて金属セルが発熱する。その結果、
ＥＨＣ２０はそこを通過する排気ガス中の未燃焼成分を
捕捉して燃焼させ、その化学反応熱で更に昇温して活性
化温度に迅速に到達すると共に、排気系の雰囲気温度を
昇温させて後段のスタート触媒２２および三元触媒２４
の活性化も促進する。
端子２６ａが２６ｂに切り換えられると、その正負極端
子はオルタネータ２８に接続され、オルタネータ２８よ
り電流の供給を受けて金属セルが発熱する。その結果、
ＥＨＣ２０はそこを通過する排気ガス中の未燃焼成分を
捕捉して燃焼させ、その化学反応熱で更に昇温して活性
化温度に迅速に到達すると共に、排気系の雰囲気温度を
昇温させて後段のスタート触媒２２および三元触媒２４
の活性化も促進する。
【００２２】また、排気管１８にはＥＨＣ２０配置位置
の上流側にエア供給通路３０が接続されており、エア供
給通路３０の他端にはエアポンプ３２が設けられて２次
エア（空気）を供給し、ＥＨＣ２０の加熱作動時の未燃
焼成分の燃焼を促進して排気ガスの浄化を促進する。こ
の排気２次エア供給系については、後述する。
の上流側にエア供給通路３０が接続されており、エア供
給通路３０の他端にはエアポンプ３２が設けられて２次
エア（空気）を供給し、ＥＨＣ２０の加熱作動時の未燃
焼成分の燃焼を促進して排気ガスの浄化を促進する。こ
の排気２次エア供給系については、後述する。
【００２３】図１において内燃機関１０のカム軸または
クランク軸（共に図示せず）の周囲にはピストン（図示
せず）の所定クランク角度ごとに信号を出力するクラン
ク角センサ（図１に「ＮＥ」と示す）３６と、特定気筒
の特定クランク角度で信号を出力する気筒判別センサ
（図１に「ＣＹＬ」と示す）３８が設けられる。
クランク軸（共に図示せず）の周囲にはピストン（図示
せず）の所定クランク角度ごとに信号を出力するクラン
ク角センサ（図１に「ＮＥ」と示す）３６と、特定気筒
の特定クランク角度で信号を出力する気筒判別センサ
（図１に「ＣＹＬ」と示す）３８が設けられる。
【００２４】また、スロットル弁１４にはその開度に応
じた信号を出力するスロットル開度センサ（図１に「θ
ＴＨ」と示す）４０が接続されると共に、吸気管１２は
スロットル弁１４下流で分岐され、分岐路４２の末端に
は管内の吸気圧力（絶対圧力）に応じた信号を出力する
絶対圧センサ（図１に「ＰＢＡ」と示す）４４が設けら
れる。
じた信号を出力するスロットル開度センサ（図１に「θ
ＴＨ」と示す）４０が接続されると共に、吸気管１２は
スロットル弁１４下流で分岐され、分岐路４２の末端に
は管内の吸気圧力（絶対圧力）に応じた信号を出力する
絶対圧センサ（図１に「ＰＢＡ」と示す）４４が設けら
れる。
【００２５】更に、吸気管１２において分岐位置の下流
には吸入空気の温度に応じた信号を出力する吸気温セン
サ（図１に「ＴＡ」と示す）４６が設けられると共に、
機関のシリンダブロックなどの適宜位置には機関冷却水
温に応じた信号を出力する水温センサ（図１に「ＴＷ」
と示す）４８が設けられる。
には吸入空気の温度に応じた信号を出力する吸気温セン
サ（図１に「ＴＡ」と示す）４６が設けられると共に、
機関のシリンダブロックなどの適宜位置には機関冷却水
温に応じた信号を出力する水温センサ（図１に「ＴＷ」
と示す）４８が設けられる。
【００２６】更に、排気管１８においては前記した通路
３０の上流側に、排気ガス中の酸素濃度に応じた出力信
号を出力する第１のＯ2 センサ（酸素濃度センサ）５０
が設けられると共に、スタート触媒２２と三元触媒２４
の間には第２のＯ2 センサ５２が設けられる。また、第
２のＯ2 センサ５２の付近には、排気系の雰囲気温度に
応じた信号を出力する排気温センサ（図１に「Ｔｃａ
ｔ」と示す）５３が設けられる。
３０の上流側に、排気ガス中の酸素濃度に応じた出力信
号を出力する第１のＯ2 センサ（酸素濃度センサ）５０
が設けられると共に、スタート触媒２２と三元触媒２４
の間には第２のＯ2 センサ５２が設けられる。また、第
２のＯ2 センサ５２の付近には、排気系の雰囲気温度に
応じた信号を出力する排気温センサ（図１に「Ｔｃａ
ｔ」と示す）５３が設けられる。
【００２７】ここで、第１、第２のＯ2 センサ５０，５
２もヒータ部を備え、通電回路（図１では図示省略）を
介して通電されると、検出素子を加熱する。尚、かかる
Ｏ2センサは例えば特開平１−２３２２４６号および特
開平２−２４５５０号公報より公知なので、その構造の
説明は省略する。
２もヒータ部を備え、通電回路（図１では図示省略）を
介して通電されると、検出素子を加熱する。尚、かかる
Ｏ2センサは例えば特開平１−２３２２４６号および特
開平２−２４５５０号公報より公知なので、その構造の
説明は省略する。
【００２８】これらセンサ群の出力は、制御ユニット
（以下「ＥＣＵ」と言う）５４に送られる。
（以下「ＥＣＵ」と言う）５４に送られる。
【００２９】ＥＣＵ５４は、入力回路５４ａ、ＣＰＵ５
４ｂ、記憶手段５４ｃ、および出力回路５４ｄよりな
る。入力回路５４ａは、各種センサからの入力信号波形
を整形する、信号レベルを所定レベルに変換する、アナ
ログ信号値をデジタル信号値に変換する、などの処理を
行う。記憶手段５４ｃは、ＣＰＵ５４ｂが実行する各種
演算プログラムおよび演算結果などを記憶する。
４ｂ、記憶手段５４ｃ、および出力回路５４ｄよりな
る。入力回路５４ａは、各種センサからの入力信号波形
を整形する、信号レベルを所定レベルに変換する、アナ
ログ信号値をデジタル信号値に変換する、などの処理を
行う。記憶手段５４ｃは、ＣＰＵ５４ｂが実行する各種
演算プログラムおよび演算結果などを記憶する。
【００３０】ＣＰＵ５４ｂは、上述の検出パラメータに
基づき、出力回路５４ｄを介して、後述の如く切換スイ
ッチ２６の端子２６ａを端子２６ｂに接続し、オルタネ
ータ２８の出力を接続してＥＨＣ２０へ通電する。オル
タネータ２８はレギュレータ５６を備えており、ＣＰＵ
５４ｂは出力回路５４ｄを介してデューティパルスをレ
ギュレータ５６に出力し、オルタネータ２８の発電電圧
を目標の値に制御する。
基づき、出力回路５４ｄを介して、後述の如く切換スイ
ッチ２６の端子２６ａを端子２６ｂに接続し、オルタネ
ータ２８の出力を接続してＥＨＣ２０へ通電する。オル
タネータ２８はレギュレータ５６を備えており、ＣＰＵ
５４ｂは出力回路５４ｄを介してデューティパルスをレ
ギュレータ５６に出力し、オルタネータ２８の発電電圧
を目標の値に制御する。
【００３１】ここで切換スイッチ２６の端子２６ａが端
子２６ｃに切り換えられると、オルタネータ２８の出力
はバッテリ５８の正電極に接続され、バッテリ５８を充
電する。バッテリ５８の正電極は線６０を介して前記し
た排気２次エア供給系の空気ポンプ３２のモータ（図示
せず）を含む電気負荷に接続される。ＣＰＵ５４ｂはそ
のモータの制御を通じて空気ポンプ３２の動作を制御す
ると共に、燃料噴射弁１６の開弁時間を調節することで
燃料噴射制御を行う。
子２６ｃに切り換えられると、オルタネータ２８の出力
はバッテリ５８の正電極に接続され、バッテリ５８を充
電する。バッテリ５８の正電極は線６０を介して前記し
た排気２次エア供給系の空気ポンプ３２のモータ（図示
せず）を含む電気負荷に接続される。ＣＰＵ５４ｂはそ
のモータの制御を通じて空気ポンプ３２の動作を制御す
ると共に、燃料噴射弁１６の開弁時間を調節することで
燃料噴射制御を行う。
【００３２】ここで、図２を参照して排気２次エア供給
系について詳述する。
系について詳述する。
【００３３】エアポンプ３２が出力するエアを排気系に
供給するエア供給通路３０は前記の如く、前記ＥＨＣ２
０などの配置位置の上流側において排気管１８に接続さ
れる。他方、エアポンプ３２はエアクリーナ７０と第２
の通路７２を介して接続しており、エアクリーナ７０で
濾過された新気を通路７２を介して吸引し、エア供給通
路３０を介して排気管１８に圧送する。エアポンプ３２
のモータ（図示せず）の駆動回路（図示せず）は、前記
した線６０にスイッチ７４を介して接続される。ＥＣＵ
５４はスイッチ７４の開閉を通じて、エアポンプ３２の
動作を制御する。
供給するエア供給通路３０は前記の如く、前記ＥＨＣ２
０などの配置位置の上流側において排気管１８に接続さ
れる。他方、エアポンプ３２はエアクリーナ７０と第２
の通路７２を介して接続しており、エアクリーナ７０で
濾過された新気を通路７２を介して吸引し、エア供給通
路３０を介して排気管１８に圧送する。エアポンプ３２
のモータ（図示せず）の駆動回路（図示せず）は、前記
した線６０にスイッチ７４を介して接続される。ＥＣＵ
５４はスイッチ７４の開閉を通じて、エアポンプ３２の
動作を制御する。
【００３４】エア供給通路３０には前記した開閉弁（以
下「カットバルブ」と言う）７６が設けられる。カット
バルブ７６は、エアスイッチングバルブ８０とリードバ
ルブ８２とからなる。エアスイッチングバルブ８０はダ
イアフラム（図示せず）を備え、ダイアフラムで画成さ
れた室（図示せず）は通路８４を介して前記した吸気管
１２にスロットル弁１４の下流側で接続される。
下「カットバルブ」と言う）７６が設けられる。カット
バルブ７６は、エアスイッチングバルブ８０とリードバ
ルブ８２とからなる。エアスイッチングバルブ８０はダ
イアフラム（図示せず）を備え、ダイアフラムで画成さ
れた室（図示せず）は通路８４を介して前記した吸気管
１２にスロットル弁１４の下流側で接続される。
【００３５】通路８４にはソレノイドバルブ８６が介挿
され、ＥＣＵ５４より駆動されて通路８４を開放する。
そのとき、吸気圧力（負圧）（ＰＢＡで示す）がバキュ
ームタンク８８を介してダイアフラムで画成された前記
室に導入され、弁体８０ａを弁座８０ｂから図において
上方にリフトさせる。
され、ＥＣＵ５４より駆動されて通路８４を開放する。
そのとき、吸気圧力（負圧）（ＰＢＡで示す）がバキュ
ームタンク８８を介してダイアフラムで画成された前記
室に導入され、弁体８０ａを弁座８０ｂから図において
上方にリフトさせる。
【００３６】またリードバルブ８２は弾性を備えたプレ
ート材からなり、一端のみが弁座８０ｂの裏面に取着さ
れる。前記の如く、エアスイッチングバルブ８０の弁体
８０ａが上方にリフトされると、エアポンプ３２より圧
送されたエアは矢印で示す如く、弁体８０ａと弁座８０
ｂの間に形成された間隙を通ってリードバルブ８２の面
上に作用する。
ート材からなり、一端のみが弁座８０ｂの裏面に取着さ
れる。前記の如く、エアスイッチングバルブ８０の弁体
８０ａが上方にリフトされると、エアポンプ３２より圧
送されたエアは矢印で示す如く、弁体８０ａと弁座８０
ｂの間に形成された間隙を通ってリードバルブ８２の面
上に作用する。
【００３７】その結果、リードバルブ８２は押圧され、
押圧力が所定以上の圧力に達したとき、その自由端が弁
座８０ｂの裏面を離れ、エアはよって生じた間隙を通っ
て矢印で示す如く、排気管１８に向けて流れ、ＥＨＣ２
０などに到達して排気ガスの酸化を促進する。尚、リー
ドバルブ８２のプレート材の平面積は弁座８０ｂの開口
面積より大きく形成されてチェックバルブを構成し、排
気管１８側から排気ガスがエア供給通路３０を通ってエ
アポンプ３２側へ流れるのを塞止する。
押圧力が所定以上の圧力に達したとき、その自由端が弁
座８０ｂの裏面を離れ、エアはよって生じた間隙を通っ
て矢印で示す如く、排気管１８に向けて流れ、ＥＨＣ２
０などに到達して排気ガスの酸化を促進する。尚、リー
ドバルブ８２のプレート材の平面積は弁座８０ｂの開口
面積より大きく形成されてチェックバルブを構成し、排
気管１８側から排気ガスがエア供給通路３０を通ってエ
アポンプ３２側へ流れるのを塞止する。
【００３８】図３は、この発明に係る内燃機関の排気２
次エア供給系の異常検出装置の動作を示すフロー・チャ
ートである。また図４はその動作を説明するタイミング
・チャートである。
次エア供給系の異常検出装置の動作を示すフロー・チャ
ートである。また図４はその動作を説明するタイミング
・チャートである。
【００３９】以下、図３を参照して説明すると、先ずＳ
１０において判定条件、例えばバッテリ電圧が所定範囲
内にあり、機関運転が暖機後のアイドルにあるなどの安
定した運転状態で、異常判定が可能な運転状態にあるか
否か判断する。尚、図示の手法は、通常のエアポンプの
作動、即ち、機関冷間始動時などにＥＨＣ２０の通電加
熱制御に同期して行われる通常のエアポンプの作動が終
了したときを利用して行われる。
１０において判定条件、例えばバッテリ電圧が所定範囲
内にあり、機関運転が暖機後のアイドルにあるなどの安
定した運転状態で、異常判定が可能な運転状態にあるか
否か判断する。尚、図示の手法は、通常のエアポンプの
作動、即ち、機関冷間始動時などにＥＨＣ２０の通電加
熱制御に同期して行われる通常のエアポンプの作動が終
了したときを利用して行われる。
【００４０】Ｓ１０で判定条件が成立しないと判断され
るときは直ちにプログラムを終了すると共に、判定条件
が成立すると判断されるときはＳ１２に進んでソレノイ
ドバルブ８６をオフし、Ｓ１４に進んでスイッチ７４を
オンしてエアポンプ３２をオン、即ち、再び始動する。
続いてＳ１６に進んでエアポンプ再始動から所定時間ｔ
０、例えば１秒から２秒、が経過したか否か判断する。
これは、エアポンプ３２の動作が安定するのを待機する
ためである。
るときは直ちにプログラムを終了すると共に、判定条件
が成立すると判断されるときはＳ１２に進んでソレノイ
ドバルブ８６をオフし、Ｓ１４に進んでスイッチ７４を
オンしてエアポンプ３２をオン、即ち、再び始動する。
続いてＳ１６に進んでエアポンプ再始動から所定時間ｔ
０、例えば１秒から２秒、が経過したか否か判断する。
これは、エアポンプ３２の動作が安定するのを待機する
ためである。
【００４１】Ｓ１６で所定時間の経過が確認されるとＳ
１８に進んでＯ2 センサ５２（空燃比検出手段）の出力
を読み出す。尚、このＯ2 センサ５２は、前記した２個
のうち、エア供給通路３０の接続位置、即ち、カットバ
ルブ７６の下流側に配置された方のセンサである。
１８に進んでＯ2 センサ５２（空燃比検出手段）の出力
を読み出す。尚、このＯ2 センサ５２は、前記した２個
のうち、エア供給通路３０の接続位置、即ち、カットバ
ルブ７６の下流側に配置された方のセンサである。
【００４２】次いでＳ２０に進んでＯ2 センサ出力検出
値が理論空燃比よりリーン側であるか判断し、否定され
るときはＳ２２に進んでエアスイッチングバルブ８０は
正常と判定すると共に、肯定されるときはＳ２４に進ん
でエアスイッチングバルブ８０は異常と判定する。尚、
内燃機関１０の空燃比は理論空燃比に制御されているも
のとする。
値が理論空燃比よりリーン側であるか判断し、否定され
るときはＳ２２に進んでエアスイッチングバルブ８０は
正常と判定すると共に、肯定されるときはＳ２４に進ん
でエアスイッチングバルブ８０は異常と判定する。尚、
内燃機関１０の空燃比は理論空燃比に制御されているも
のとする。
【００４３】これについて説明すると、図４に示す如
く、ソレノイドバルブ８６がオフされていることことか
ら、カットバルブ７６においてエアスイッチングバルブ
８０は閉弁しており、よってエアも通過できずリードバ
ルブ８２に作用しない筈である。しかし、何等かの原因
でエアスイッチングバルブ８０が開放状態で固着、いわ
ゆるオープンスティックが生じていると、エアは排気管
１８に流れ、その分だけ新気が増加することから、空燃
比はリーン側の値となる。
く、ソレノイドバルブ８６がオフされていることことか
ら、カットバルブ７６においてエアスイッチングバルブ
８０は閉弁しており、よってエアも通過できずリードバ
ルブ８２に作用しない筈である。しかし、何等かの原因
でエアスイッチングバルブ８０が開放状態で固着、いわ
ゆるオープンスティックが生じていると、エアは排気管
１８に流れ、その分だけ新気が増加することから、空燃
比はリーン側の値となる。
【００４４】従って、エアスイッチングバルブ８０の後
段に配置されたＯ2 センサ５２の出力に基づいて排気２
次エアの流量、正確には排気２次エアが流れたか否かを
検知することができ、それによってエアスイッチングバ
ルブ８０にオープンスティックが生じていることを検出
することができる。
段に配置されたＯ2 センサ５２の出力に基づいて排気２
次エアの流量、正確には排気２次エアが流れたか否かを
検知することができ、それによってエアスイッチングバ
ルブ８０にオープンスティックが生じていることを検出
することができる。
【００４５】この発明の実施の形態は上記の如く構成し
たので、排気２次エア供給系のエアスイッチングバルブ
８０のオープンスティックを容易に検出することができ
る。また構成としても、空燃比検出用のＯ2 センサを流
用することから、極めて簡易である。
たので、排気２次エア供給系のエアスイッチングバルブ
８０のオープンスティックを容易に検出することができ
る。また構成としても、空燃比検出用のＯ2 センサを流
用することから、極めて簡易である。
【００４６】図５はこの発明の第２の実施の形態を示す
フロー・チャートである。尚、第２の実施の形態におい
ては、図２に想像線で示すように、エアポンプ３２の駆
動モータの通電回路に電圧センサ１００および電流セン
サ１０２を設けるようにした。
フロー・チャートである。尚、第２の実施の形態におい
ては、図２に想像線で示すように、エアポンプ３２の駆
動モータの通電回路に電圧センサ１００および電流セン
サ１０２を設けるようにした。
【００４７】第１の実施の形態と相違する点に焦点をお
いて説明すると、Ｓ１０６まで進んで所定時間の経過が
確認されるとＳ１０８に進み、センサ１００，１０２を
介してエアポンプ３２の印加電圧および通電電流を検出
し、Ｓ１１０に進んで電圧で電流値を補正してポンプ電
流ＩＡＰを算出する。ここで「所定時間」とは、前記し
たポンプ動作が安定して検出値がサチレートするまでの
時間を意味する。
いて説明すると、Ｓ１０６まで進んで所定時間の経過が
確認されるとＳ１０８に進み、センサ１００，１０２を
介してエアポンプ３２の印加電圧および通電電流を検出
し、Ｓ１１０に進んで電圧で電流値を補正してポンプ電
流ＩＡＰを算出する。ここで「所定時間」とは、前記し
たポンプ動作が安定して検出値がサチレートするまでの
時間を意味する。
【００４８】次いでＳ１１２に進んで算出したポンプ電
流値ＩＡＰを、予め実験を通じて求めておいたエア流量
が零のときの判定値ＩＡＰ０と比較し、それ以上か否か
判断する。Ｓ１１２で算出したポンプ電流値ＩＡＰが判
定値ＩＡＰ０以上と判断されるときはＳ１１４に進んで
エアスイッチングバルブ８０は正常と判定すると共に、
未満と判断されるときはＳ１１６に進んでエアスイッチ
ングバルブ８０は異常と判定する。
流値ＩＡＰを、予め実験を通じて求めておいたエア流量
が零のときの判定値ＩＡＰ０と比較し、それ以上か否か
判断する。Ｓ１１２で算出したポンプ電流値ＩＡＰが判
定値ＩＡＰ０以上と判断されるときはＳ１１４に進んで
エアスイッチングバルブ８０は正常と判定すると共に、
未満と判断されるときはＳ１１６に進んでエアスイッチ
ングバルブ８０は異常と判定する。
【００４９】これについて説明すると、図６はエアポン
プの流量に対する駆動モータの消費電流の特性を示す特
性図であるが、同図に示す如く、ポンプ電流ＩＡＰは、
モータ特有の特性から結果的に、２次エア流量ＱＡＰに
反比例する。即ち、２次エア流量はモータ回転数に比例
することから、ポンプ電流は２次エア流量に反比例す
る。図示の如く、ポンプ電流は、２次エア流量が零のと
き最大値ＩＡＰ０となる。
プの流量に対する駆動モータの消費電流の特性を示す特
性図であるが、同図に示す如く、ポンプ電流ＩＡＰは、
モータ特有の特性から結果的に、２次エア流量ＱＡＰに
反比例する。即ち、２次エア流量はモータ回転数に比例
することから、ポンプ電流は２次エア流量に反比例す
る。図示の如く、ポンプ電流は、２次エア流量が零のと
き最大値ＩＡＰ０となる。
【００５０】従って、算出したポンプ電流値ＩＡＰが２
次エア流量の零のときの値ＩＡＰ０未満であるときは、
２次エアが流れており、エアスイッチングバルブ８０が
オープンスティックしていると判断することができる。
次エア流量の零のときの値ＩＡＰ０未満であるときは、
２次エアが流れており、エアスイッチングバルブ８０が
オープンスティックしていると判断することができる。
【００５１】図７は、この発明の第３の実施の形態を示
す、図４と同様なタイミング・チャートである。
す、図４と同様なタイミング・チャートである。
【００５２】第３の実施の形態の場合には、通例のエア
ポンプの作動終了時にソレノイドバルブ８６をオフした
後、エアポンプの停止を前記した所定時間ｔ０＋α遅ら
せ、所定時間ｔ０経過した後のαの期間でＯ2 センサ５
２の出力を読み出す、ないしは電圧と電流を検出してポ
ンプ電流値ＩＡＰを算出するようにした。残余の構成は
第１および第２の実施の形態と同様であり、効果も同様
である。
ポンプの作動終了時にソレノイドバルブ８６をオフした
後、エアポンプの停止を前記した所定時間ｔ０＋α遅ら
せ、所定時間ｔ０経過した後のαの期間でＯ2 センサ５
２の出力を読み出す、ないしは電圧と電流を検出してポ
ンプ電流値ＩＡＰを算出するようにした。残余の構成は
第１および第２の実施の形態と同様であり、効果も同様
である。
【００５３】図８はこの発明の第４の実施の形態を示す
フロー・チャートである。尚、第４の実施の形態におい
ては、図２に想像線で示すように、エアスイッチングバ
ルブ８０に、弁体８０ａがフルストロークするときオン
するスイッチ１０４を設けるようにした。（スイッチ１
０４は、弁体８０ａがフルストロークに至らない所定量
を駆動されるときオンするようにしても良い。）
フロー・チャートである。尚、第４の実施の形態におい
ては、図２に想像線で示すように、エアスイッチングバ
ルブ８０に、弁体８０ａがフルストロークするときオン
するスイッチ１０４を設けるようにした。（スイッチ１
０４は、弁体８０ａがフルストロークに至らない所定量
を駆動されるときオンするようにしても良い。）
【００５４】図８を参照して説明すると、Ｓ２００にお
いてソレノイドバルブ８６をオンし、Ｓ２０２に進んで
エアスイッチングバルブのスイッチ１０４がオンしたか
否か判断し、肯定されたときはＳ２０４に進んでエアス
イッチングバルブ８０は正常と判定すると共に、否定さ
れるときは弁体８０ａがストロークしないことを意味す
るので、Ｓ２０６に進んで異常と判定するようにした。
いてソレノイドバルブ８６をオンし、Ｓ２０２に進んで
エアスイッチングバルブのスイッチ１０４がオンしたか
否か判断し、肯定されたときはＳ２０４に進んでエアス
イッチングバルブ８０は正常と判定すると共に、否定さ
れるときは弁体８０ａがストロークしないことを意味す
るので、Ｓ２０６に進んで異常と判定するようにした。
【００５５】第４の実施の形態にあっては、簡易なスイ
ッチ１０４を設けるのみで、エアスイッチングバルブ８
０の異常を容易かつ正確に検出することができる。
ッチ１０４を設けるのみで、エアスイッチングバルブ８
０の異常を容易かつ正確に検出することができる。
【００５６】尚、第１ないし第４実施の形態において、
空燃比（Ｏ2 センサ出力）およびポンプ電流値からエア
スイッチングバルブの異常を検出するようにしたが、エ
アスイッチングバルブの下流にエアフローメータを設け
て２次エアが流れているか否か検知し、それによってエ
アスイッチングバルブの異常を検出しても良い。
空燃比（Ｏ2 センサ出力）およびポンプ電流値からエア
スイッチングバルブの異常を検出するようにしたが、エ
アスイッチングバルブの下流にエアフローメータを設け
て２次エアが流れているか否か検知し、それによってエ
アスイッチングバルブの異常を検出しても良い。
【００５７】
【発明の効果】請求項１項においては、排気２次エア供
給系の開閉弁の異常を容易に検出することができる。
給系の開閉弁の異常を容易に検出することができる。
【００５８】請求項２項にあっては、前記した効果に加
えて、構造としても簡易である。
えて、構造としても簡易である。
【００５９】請求項３項にあっては、前記した効果に加
えて、検出精度を上げることができる。
えて、検出精度を上げることができる。
【００６０】請求項４項にあっては、排気２次エア供給
系の開閉弁の異常を容易かつ正確に検出することができ
る。
系の開閉弁の異常を容易かつ正確に検出することができ
る。
【図１】この発明に係る内燃機関の排気２次エア供給系
の異常検出装置を全体的に示す概略図である。
の異常検出装置を全体的に示す概略図である。
【図２】図１の装置の排気２次エア供給系を示す説明図
である。
である。
【図３】図１装置の動作を示すフロー・チャートであ
る。
る。
【図４】図１装置の動作を説明するタイミング・チャー
トである。
トである。
【図５】この発明の第２の実施の形態を示す、図３に類
似するフロー・チャートである。
似するフロー・チャートである。
【図６】図５フロー・チャートに示す異常検出手法を説
明するエアポンプの流量に対する駆動モータの消費電流
の特性を示す説明図である。
明するエアポンプの流量に対する駆動モータの消費電流
の特性を示す説明図である。
【図７】この発明の第３の実施の形態を示す、図４に類
似するタイミング・チャートである。
似するタイミング・チャートである。
【図８】この発明の第４の実施の形態を示すフロー・チ
ャートである。
ャートである。
１０ 内燃機関 ２０ 電気加熱式触媒（ＥＨＣ） ２６ 切換スイッチ ２８ オルタネータ ３０ エア供給通路 ３２ エアポンプ ５２ Ｏ2 センサ（空燃比検出手段） ５４ 制御ユニット（ＥＣＵ） ７６ カットバルブ（開閉弁） ８０ エアスイッチングバルブ ８２ リードバルブ ８６ ソレノイドバルブ １００ 電圧センサ １０２ 電流センサ １０４ スイッチ （検出手段）
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年１月１９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５６】尚、第１ないし第４の実施の形態におい
て、空燃比（Ｏ２センサ出力）およびポンプ電流値から
エアスイッチングバルブの異常を検出するようにした
が、エアスイッチングバルブの下流にエアフローメータ
を設けて２次エアが流れているか否か検知し、それによ
ってエアスイッチングバルブの異常を検出しても良い。
て、空燃比（Ｏ２センサ出力）およびポンプ電流値から
エアスイッチングバルブの異常を検出するようにした
が、エアスイッチングバルブの下流にエアフローメータ
を設けて２次エアが流れているか否か検知し、それによ
ってエアスイッチングバルブの異常を検出しても良い。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 彰久 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 村松 弘章 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 青木 琢也 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 手代木 哲 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 古元 秀夫 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 中山 隆義 栃木県芳賀郡芳賀町芳賀台143番地 株式 会社ピーエスジー内
Claims (4)
- 【請求項１】ａ．内燃機関の排気系の排気ガスを浄化す
る触媒の上流側に設けられ、前記排気系にエアを供給す
るエア供給通路と、 ｂ．前記エア供給通路にエアを供給するエアポンプと、 ｃ．前記エア供給通路のエアポンプの下流側に設けら
れ、前記エア供給通路を開閉する開閉弁と、 ｄ．前記開閉弁の下流側に設けられ、前記エア供給通路
のエア流量を検出するエア流量検出手段と、 および ｅ．前記エアポンプの作動状態および前記エア流量検出
手段の出力に基づいて前記開閉弁の異常を検出する異常
検出手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の排気
２次エア供給系の異常検出装置。 - 【請求項２】 前記エア流量検出手段は、前記内燃機関
の排気ガスの空燃比を検出する空燃比検出手段の出力に
基づいて前記エア流量を検出することを特徴とする請求
項１項記載の内燃機関の排気２次エア供給系の異常検出
装置。 - 【請求項３】 前記エア流量検出手段は、前記エアポン
プに通電される電流値を検出する電流検出手段の出力に
基づいて前記エア流量を検出することを特徴とする請求
項１項記載の内燃機関の排気２次エア供給系の異常検出
装置。 - 【請求項４】ａ．内燃機関の排気系の排気ガスを浄化す
る触媒の上流側に設けられ、前記排気系にエアを供給す
るエア供給通路と、 ｂ．前記エア供給通路にエアを供給するエアポンプと、 ｃ．前記エア供給通路のエアポンプの下流側に設けら
れ、切り替え弁を介して前記内燃機関の吸気系から負圧
が供給されるとき前記エア供給通路を開放する開閉弁
と、 ｄ．前記開閉弁の弁体がストロークしたことを検出する
検出手段と、 および ｅ．前記検出手段の出力に基づいて前記開閉弁の異常を
検出する異常検出手段と、を備えたことを特徴とする内
燃機関の排気２次エア供給系の異常検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7191242A JPH0921313A (ja) | 1995-07-04 | 1995-07-04 | 内燃機関の排気２次エア供給系の異常検出装置 |
| US08/674,691 US5782086A (en) | 1995-07-04 | 1996-07-02 | Failure detection system of exhaust secondary air supply system of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7191242A JPH0921313A (ja) | 1995-07-04 | 1995-07-04 | 内燃機関の排気２次エア供給系の異常検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0921313A true JPH0921313A (ja) | 1997-01-21 |
Family
ID=16271269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7191242A Pending JPH0921313A (ja) | 1995-07-04 | 1995-07-04 | 内燃機関の排気２次エア供給系の異常検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5782086A (ja) |
| JP (1) | JPH0921313A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2760044A1 (fr) * | 1997-02-27 | 1998-08-28 | Bosch Gmbh Robert | Procede et dispositif pour surveiller un systeme de commande d'un moteur a combustion interne |
| US6185931B1 (en) | 1998-08-07 | 2001-02-13 | Honda Giken Kabushiki Kaisha | Failure detecting system of exhaust purification apparatus |
| US6393833B2 (en) | 2000-02-15 | 2002-05-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Abnormality test method and apparatus for secondary air supply system of a vehicle |
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