CN113494333B - 内燃机的故障判定装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内燃机的故障判定装置，能够适当且迅速地判定通气配管等配管的故障。该故障判定装置判定在具备增压机(2)的内燃机(1)中连接在曲轴箱(3)与进气通路(4)中的增压机(2)的上游侧之间的通气配管(7)的故障，通气配管(7)由具有内管(8)及外管(9)的双重管构成，通气配管(7)的内管(8)与外管(9)之间的密闭空间(10)和进气通路(4)中的增压机(2)的下游侧之间通过连通路(15)而连通，当检测到的通气外管表压PDGA为根据检测到的进气表压PBGA而设定的判定阈值PDGATH以上时，判定为通气配管(7)发生了故障。

Description

内燃机的故障判定装置

技术领域

本发明涉及一种内燃机的故障判定装置，该内燃机的故障判定装置判定例如连接在内燃机的曲轴箱与进气通路中的压缩机的上游侧之间的通气配管等的脱落或破损所引起的故障。

背景技术

通常，在内燃机中设置有多种配管。例如，设置有PCV配管及通气配管，该PCV配管及通气配管将内燃机的曲轴箱与排气系统连通，用于使从燃烧室漏到曲轴箱内的窜漏气体向进气系统流入。

图11示意性示出设置有PCV配管及通气配管且具备增压机的发动机。如该图所示，PCV配管31连接在发动机32的曲轴箱33与进气歧管34之间。在发动机32运转时，在进气歧管34中产生负压，由此，将带止回阀的PCV阀35开放，并且，曲轴箱33内的窜漏气体被抽吸到进气歧管34侧，该被抽吸的窜漏气体在各气缸32a内燃烧。

另一方面，通气配管41连接在曲轴箱33与进气通路42中的增压机43的压缩机43a的上游侧(图11的左侧)之间。另外，在进气通路42中，在比与通气配管41的连接部分靠上游侧的位置配置有空气滤清器44及空气流量计45，在压缩机43a与进气歧管34之间配置有节气门46。在上述的通气配管41中，在发动机32的自然进气时，空气从进气通路42侧向曲轴箱33侧流动，另一方面，在增压时，通过压缩机43的利用负压进行的抽吸，曲轴箱33内的窜漏气体从曲轴箱33侧向进气通路42侧流动。

上述的通气配管41要求通过其两端部牢固地适当安装于曲轴箱33及进气通路42而以气密状态连接在曲轴箱33及进气通路42之间。但是，通过通气配管41从曲轴箱33或进气通路42脱落或者在通气配管41中穿孔，有时在通气配管41中发生故障，作为判定这种故障的装置，例如已知有专利文献1所公开的故障判定装置。

在该故障判定装置中，通过设置于排气通路的空燃比传感器，检测混合气体的空燃比，计算相对于适当的燃料喷射量的偏移、即燃料校正量。然后，当增压时的燃料校正量与非增压时的燃料校正量之和为规定的判定值以上时，判定为在所述通气配管41等发生了故障。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-137547号公报

发明内容

发明要解决的问题

在上述的故障判定装置中，在通气配管41发生了故障时，外部气体流入进气通路，或者进气从进气通路向外部流出，由此，空燃比发生变化，基于与此相应的燃料校正量，来判定通气配管41的故障。但是，在故障的程度比较小且空气相对于通气配管41的流入、流出较少的情况下，有时无法适当地判定通气配管41的故障。此外，在上述的判定装置中，使用增压时的燃料校正量与非增压时的燃料校正量之和来判定通气配管41的故障，因此，还存在如下问题：在增压时及非增压时的一方，通气配管41发生了故障的情况下，无法进行故障判定，直至成为增压时及非增压时的另一方。

本发明是为了解决如上的问题而完成的，其目的在于，提供一种能够适当且迅速地判定通气配管等配管的故障的内燃机的故障判定装置。

用于解决问题的手段

为了实现上述目的，技术方案1的发明是内燃机的故障判定装置，该故障判定装置判定通气配管7的故障，该通气配管7在具备增压机2的内燃机1中连接在曲轴箱3与进气通路4中的增压机的上游侧之间，且将曲轴箱与进气通路连通，该内燃机的故障判定装置的特征在于，通气配管由双重管构成，该双重管具有将曲轴箱与进气通路连通的内管8、以及隔开规定的间隔而配置在该内管的外周侧且与内管之间形成密闭空间10的外管9，

该故障判定装置具备：连通路15，其将通气配管的密闭空间与进气通路中的增压机的下游侧之间连通；通气外管压力检测单元(实施方式中的(以下在本项中相同)外管压力传感器22)，其检测通气配管的密闭空间的压力作为通气外管压力PDA；进气压力检测单元(进气压力传感器21)，其检测进气通路中的增压机的下游侧的压力作为进气压力PBA；判定阈值设定单元(ECU 20)，其根据检测到的进气压力，设定用于判定有无故障的判定阈值；以及故障判定单元，其在检测到的通气外管压力为判定阈值以上时，判定为通气配管发生了故障。

根据该结构，在曲轴箱与进气通路中的增压机的上游侧之间连接有通气配管，将曲轴箱与进气通路连通。经由该通气配管，当内燃机为基于自然进气的运转状态时，吸入空气的一部分从进气通路侧向曲轴箱侧流动，另一方面，当内燃机为增压运转状态时，通过增压机的压缩机所产生的负压，曲轴箱内的窜漏气体从曲轴箱侧向进气通路侧流动。此外，通气配管由具有将曲轴箱与进气通路连通的内管和隔开规定的间隔而配置在该内管的外周侧的外管的双重管构成，在内管与外管之间形成有密闭空间。此外，通过连通路，将通气配管的密闭空间与进气通路中的增压机的下游侧之间连通。而且，通过通气外管压力检测单元来检测通气配管的密闭空间的压力作为通气外管压力，另一方面，通过进气压力检测单元来检测进气通路中的增压机的下游侧的压力作为进气压力。

如上所述，通气配管的密闭空间与进气通路中的增压机的下游侧之间通过连通路而连通，因此，在通气配管适当地连接在曲轴箱与进气通路中的增压机的上游侧之间的正常时的情况下，连通路的两端侧的压力、即通气外管压力与进气压力成为大致相同的值。

与此相对，例如，在通气配管从曲轴箱或进气通路脱落或者产生因穿孔引起的破损的故障时的情况下，通气外管压力成为大气压或者接近大气压的值。此外，根据通气配管的破损所产生的孔的尺寸等，通气外管压力的值发生变化。即，上述孔的尺寸越大，破损越大，通气外管压力越成为接近大气压的值，另一方面，孔的尺寸越小，破损越小，通气外管压力越成为接近进气压力的值。

根据以上，例如，在以进气压力为横轴且以通气外管压力为纵轴的图表中，在通气配管为正常的情况下，同一检测时刻的进气压力及通气外管压力被绘制在连结了进气压力及通气外管压力为相同值的点的向右上方倾斜的直线(以下，在本栏中称为“倾斜线”)上或者该倾斜线的周围。此外，在上述的图表中，在通气配管的故障较大且通气外管压力与大气压相等的情况下，同一检测时刻的进气压力及通气外管压力被绘制在通气外管压力与进气压力的值无关而成为与大气压相同的值的水平直线(以下，在本栏中称为“水平线”)上。

此外，在上述的图表中，在故障的程度比通气配管的上述故障小的情况下，同一检测时刻的进气压力及通气外管压力被绘制为从上述水平线接近正常时的上述倾斜线。因此，作为表示用于判定通气配管有无故障的阈值的直线，能够在上述倾斜线与水平线之间设定通过它们的交点而向右上方倾斜的直线(以下，在本栏中称为“阈值线”)。因此，通过使用这样的阈值线，能够得到用于根据检测到的进气压力来判定有无故障的判定阈值。而且，当检测到的通气外管压力为上述的判定阈值以上时，能够判定为通气配管发生了故障。如以上那样，根据本发明，使用同一检测时刻的进气压力及通气外管压力，将该通气外管压力与判定阈值进行比较，由此，能够适当且迅速地判定通气配管的故障。

技术方案2的发明在技术方案1所记载的内燃机的故障判定装置的基础上，其特征在于，故障判定单元在检测到的进气压力为规定值(上限值UPLIM)以下时(PBGA≦UPLIM，步骤2：是)，执行通气配管的故障判定。

根据该结构，当检测到的进气压力为规定值以下时，执行通气配管的故障判定，因此，能够有效地防止因检测进气压力及通气外管压力时的偏差引起的误判定。

技术方案3的发明在技术方案1或2所记载的内燃机的故障判定装置的基础上，其特征在于，还具备对大气压进行检测的大气压检测单元(大气压传感器24)，判定阈值设定单元根据检测到的进气压力PBA与检测到的大气压PA之间的关系(进气表压PBGA＝PBA-PA)，来设定判定阈值(阈值PDGATH)。

根据该结构，通过判定阈值设定单元，根据检测到的进气压力与大气压之间的关系来设定判定阈值，因此，与仅根据进气压力来设定判定阈值的情况相比，能够抑制误判定。

技术方案4的发明在技术方案3所记载的内燃机的故障判定装置的基础上，其特征在于，判定阈值设定单元根据从检测到的进气压力PBA减去检测到的大气压PA而得到的进气表压PBGA，设定判定阈值作为表压用判定阈值(阈值PDGATH)，故障判定单元在从检测到的通气外管压力PDA减去检测到的大气压PA而得到的通气外管表压PDGA为表压用判定阈值以上时(PDGA≧PDGATH，步骤7：是)，判定为通气配管发生了故障。

根据该结构，根据从检测到的进气压力减去大气压而得到的进气表压，设定所述判定阈值作为表压用判定阈值。然后，当从检测到的通气外管压力减去大气压而得到的通气外管表压为表压用判定阈值以上时，判定为通气配管发生了故障。如上所述，在通气配管的故障判定时，使用以大气压为基准的压力、即通气外管表压及表压用判定阈值，进行通气配管的故障判定，因此，即便大气压发生变化，也不受到其影响，能够适当地进行通气配管的故障判定。

技术方案5的发明是内燃机1的故障判定装置，该故障判定装置判定设置于内燃机且将应相互连通的第1部位(曲轴箱3)与第2部位(进气通路4)连通的规定的配管(通气配管7)的故障，其特征在于，配管由双重管构成，该双重管具有将第1部位与第2部位连通的内管8、以及隔开规定的间隔而配置在该内管的外侧且与内管之间形成密闭空间10的外管9，该故障判定装置具备：连通路15，其将配管的密闭空间与进气通路中的节气门14的下游侧之间连通；外管压力检测单元(外管压力传感器)，其检测配管的密闭空间的压力作为外管压力(通气外管压力PDA)；进气压力检测单元(进气压力传感器21)，其检测进气通路中的节气门的下游侧的压力作为进气压力PBA；判定阈值设定单元(ECU 20)，其根据检测到的进气压力，设定用于判定有无故障的判定阈值(阈值PDGATH)；以及故障判定单元(ECU 20，步骤7：是)，其在检测到的外管压力为判定阈值以上(PDGA≧PDGATH)时，判定为配管发生了故障。

根据该结构，判定设置于内燃机且与上述技术方案1的通气配管相同或类似的规定的配管的故障。该规定的配管与所述通气配管同样，由具有内管及外管的双重管构成，内管将应相互连通的第1部位与第2部位连通，另一方面在内管与外管之间形成密闭空间。此外，通过连通路，将配管的密闭空间与进气通路中的节气门的下游侧之间连通。而且，通过外管压力检测单元来检测配管的密闭空间的压力作为外管压力，另一方面，通过进气压力检测单元来检测进气通路中的节气门的下游侧的压力作为进气压力。上述的配管通过与上述技术方案1同样的作用，当检测到的外管压力为根据进气压力而设定的判定阈值以上时，能够判定为配管发生了故障。如以上那样，根据本发明，与上述技术方案1同样，使用同一检测时刻的进气压力及外管压力，对该外管压力与判定阈值进行比较，由此，能够适当且迅速地判定上述配管的故障。

技术方案6的发明在技术方案1所记载的内燃机的故障判定装置的基础上，其特征在于，连通路将通气配管的密闭空间与进气通路中的节气门14的下游侧之间连通，进气压力检测单元检测进气通路中的节气门的下游侧的压力作为进气压力。

根据该结构，通气配管的密闭空间与进气通路中的节气门的下游侧之间通过连通路而连通，检测进气通路中的节气门的下游侧的压力作为进气压力。由此，能够使用成为负压的进气压力及通气外管压力，适当且迅速地判定通气配管的故障。

技术方案7的发明在技术方案6所记载的内燃机的故障判定装置的基础上，其特征在于，在连通路与进气通路中的节气门的下游侧的连接部(第2连接口部5b)设置有止回阀

根据该结构，通过在上述的连接部设置止回阀，能够避免在进气通路中的节气门的下游侧产生的负压作用于连通路和通气配管的密封构件。由此，能够抑制上述密封构件所要求的部件性能，能够采用比较便宜的密封构件，由此，能够实现成本降低。

技术方案8的发明在技术方案1至7中的任意一项所记载的内燃机的故障判定装置的基础上，其特征在于，连通路的通路面积被设定为比应判定为故障的规定的尺寸小。

根据该结构，由于连通路的通路面积被设定为比应判定为故障的规定的尺寸小，因此，在通气配管中产生了超过上述规定尺寸的大小的孔的情况下，检测到的外管压力与正常时的压力差变大。因此，能够基于该压力差，高精度地检测通气配管的故障。

附图说明

图1是示意性示出应用了本发明的一实施方式的故障判定装置的内燃机及各种配管的图。

图2是示出内燃机的故障判定装置的框图。

图3是用于说明进气压力与通气外管压力之间的关系的说明图，(a)示出适当地连接了通气配管的正常时的状态，(b)示出通气配管发生故障时的状态。

图4是放大示出在图1的通气配管中产生了因穿孔引起的破损的状态的图，(a)示出孔较大的状态，(b)示出孔较小的状态。

图5是用于说明基于进气压力与通气外管压力之间的关系的故障判定映射图的图，(a)示出基于通气配管的破损大小的通气外管压力的变化，(b)示出故障判定映射图。

图6是用于说明因标高的不同而产生的进气压力与通气外管压力之间的关系的说明图，(a)示出标高较低的平地的情况，(b)示出标高较高的高地的情况。

图7是示出基于进气表压与通气外管表压之间的关系的故障判定映射图的图。

图8的(a)示出在图7的故障判定映射图中设置有判定禁止区域的故障判定映射图，(b)是用于说明(a)的故障判定映射图的生成方法的图。

图9是示出故障判定处理的流程图。

图10的(a)示出进气表压PBGA与通气外管表压PDGA的推移的一例，(b)示出根据(a)的推移而变化的判定执行条件成立标志F_JDGOK、稳定等待计时器的计时器值TMSTA、故障判定需要时间计时器的计时器值TMJDGNG、以及故障判定标志F_NG的时序图。

图11是用于说明将以往的内燃机中的曲轴箱与进气系统连通的PCV配管及通气配管的图。

附图标记说明：

1 内燃机；

2 增压机；

3 曲轴箱；

4 进气通路；

5 进气歧管；

6 PCV配管；

7 通气配管；

8 内管；

9 外管；

10 密闭空间；

12 压缩机；

14 节气门；

15 连通路；

20 ECU(判定阈值设定单元及故障判定单元)；

21 进气压力传感器(进气压力检测单元)；

22 外管压力传感器(通气外管压力检测单元)；

23 水温传感器；

24 大气压传感器(大气压检测单元)；

25 警报器；

PBA 进气压力；

PBGA 进气表压；

ΔPBGA 进气表压的变化量；

PDA 通气外管压力；

PDGA 通气外管表压；

TW 水温；

PA 大气压；

L1 第1线；

L2 第2线；

L3 第3线；

L2’ 第2下降线；

L3’ 第3下降线；

L1G 第1量规线；

L2G 第2量规线；

L3G 第3量规线；

L1GUP 第1量规线的上限线；

L3GDW 第3量规线的下限线；

F_JDGOK 判定执行条件成立标志；

F_TMJDGNG 故障判定需要时间设定完毕标志；

F_TMJDGOK 正常判定需要时间设定完毕标志；

F_NG 故障判定标志；

F_OK 正常判定标志；

TMSTA 稳定等待计时器的计时器值；

UPLIM 进气表压的上限值；

TMSTAREF 稳定等待时间；

PDGATH 通气外管表压的阈值(表压用判定阈值)；

TMJDGNG 故障判定需要时间计时器的计时器值；

TMJDGOK 正常判定需要时间计时器的计时器值；

TMJDGREF 判定需要时间。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选实施方式详细进行说明。图1示意性示出应用了本发明的一实施方式的故障判定装置的内燃机及各种配管。该内燃机(以下称为“发动机”)1是作为动力源而搭载于四轮车辆(未图示)的汽油发动机，例如具备4个气缸(未图示)。如图1所示，发动机1具备增压机2，在设置于发动机1的主体的下部的曲轴箱3与进气通路4之间连接有PCV配管6及通气配管7。

在进气通路4中，从上游侧依次设置有空气滤清器11、增压机2的压缩机12、中冷器13及节气门14。空气滤清器11用于净化外部气体并将净化后的外部气体向进气通路4导入。此外，压缩机12伴随着未图示的排气通路侧的涡轮的旋转而与其一体地旋转，由此，对吸入空气(以下称为“进气”)进行加压而向发动机主体的气缸送出，中冷器13将由于加压而使温度上升的进气冷却。此外，节气门14与未图示的油门踏板连动地转动而调整进气量。

此外，在进气通路4的节气门14的下游侧设置有进气歧管5。该进气歧管5具有与气缸相同数量的分岐管，将进气分配到各气缸。

PCV配管6设置为将设置于曲轴箱3的规定位置的第1开口部3a与设置于进气歧管5的规定位置的第1连接口部5a连接，从而与曲轴箱3及进气歧管5连通。另外，在PCV配管6中设置有与设置于上述的图11的PCV配管31的PCV阀35同样的PCV阀，对此未图示。

另一方面，通气配管7设置为将设置于曲轴箱3的规定位置的第2开口部3b与进气通路4中的增压机2的压缩机12的上游侧的连接口部4a连接。更具体而言，该通气配管7由双重管构成，该双重管具有将曲轴箱3的第2开口部3b与进气通路4的连接口部4a连接的圆筒状的内管8、以及隔开规定的间隔配置于该内管8的外周侧且与内管8之间形成密闭空间10的圆筒状的外管9。另外，在内管8与外管9之间设置有未图示的间隔部件，经由该间隔部件，内管8及外管9构成为彼此在径向上不能移动。

此外，在上述的通气配管7连接有与进气歧管5连通的连通路15。具体而言，该连通路15设置为将设置于通气配管7的外管9的外周面的规定位置的连接口部9a与设置于进气歧管5的靠节气门14的规定位置的第2连接口部5b连接，从而连通通气配管7的密闭空间10与进气歧管5。

此外，在进气歧管5中设置有对其内部的进气的压力(以下称为“进气压力”)PBA进行检测的进气压力传感器21(进气压力检测单元)，另一方面，在通气配管7中设置有对该内管8与外管9之间的密闭空间的压力(以下称为“通气外管压力”)PDA进行检测的外管压力传感器22(通气外管压力检测单元)。此外，在发动机主体中设置有对发动机1的冷却水的温度(以下称为“发动机水温”)TW进行检测的水温传感器23，在车辆中设置有对大气压PA进行检测的大气压传感器24。

图2是示出故障判定装置的框图。该图所示的ECU 20通过由I/O接口、CPU、RAM及ROM(均未图示)等构成的微型计算机而构成。来自上述的各种传感器21～24的检测信号分别在由I/O接口进行了A/D转换、整形之后被输入到CPU。CPU根据这些输入信号，判别发动机1的运转状态，按照ROM所存储的程序，执行发动机1的故障的判定处理，更具体而言，执行因通气配管7的脱落、破损等引起的故障的判定处理。此外，当判定出该故障时，将表示该故障的信号从ECU 20发送到警报器25，报知给车辆的驾驶员。另外，在本实施方式中，由ECU 20构成本发明的判定阈值设定单元及故障判定单元。

这里，参照图3，针对基于进气压力PBA与通气外管压力PDA之间的关系的故障判定的原理进行说明。另外，在以下的说明中，只要没有特别说明，则设为搭载有发动机1的车辆在标高比较低且大气压PA为760mmHg的行驶路(以下称为“平地”)中行驶，进气压力PBA及通气外管压力PDA由绝对压力表示。

在上述的图1所示的状态、即通气配管7与曲轴箱3的第2开口部3b以及进气通路4的连接口部4a适当地连接的状态的正常时，通过连通路15，将通气配管7的密闭空间10与进气通路4中的位于节气门14的下游侧的进气歧管5之间连通。由此，连通路15的两端侧的压力、即由进气压力传感器21检测到的进气压力PBA和由外管压力传感器22检测到的通气外管压力PDA成为大致相同的值。因此，通气外管压力PDA伴随着进气压力PBA的升降，与其一体地变化。即，同一检测时刻的进气压力PBA及通气外管压力PDA被绘制在图3的(a)的第1线L1上或者其周围。另外，在将横轴及纵轴分别设为进气压力PBA及通气外管压力PDA时的图表中，图3的(a)所示的第1线L1由连结了进气压力PBA及通气外管压力PDA为相同值的点的向右上方倾斜的直线表示。

与此相对，例如，当通气配管7从曲轴箱3或进气通路4脱落或者产生因穿孔引起的破损时，通气外管压力PDA成为大气压PA或者接近大气压PA的值。即，当由于通气配管7如上述那样脱落或者例如如图4的(a)所示那样产生因比较大的孔8a引起的较大损伤而使通气外管压力PDA与大气压PA相等时，同一检测时刻的进气压力PBA及通气外管压力PDA被绘制在图3的(b)的第2线L2上。另外，在具有与所述第1线L1相同的横轴及纵轴的图表中，图3的(b)所示的第2线L2由通气外管压力PDA与进气压力PBA的值无关而成为与大气压PA相同的值的水平直线表示。

此外，例如如图4的(b)所示，在产生因与该图的(a)的孔8a相比而比较小的孔8b引起的较小损伤的情况下，同一检测时刻的进气压力PBA及通气外管压力PDA被绘制在从图3的(b)的第2线L2接近正常时的第1线L1的第3线L3上或者其周围。另外，图3的(b)所示的第3线L3由通气外管压力PDA根据进气压力PBA而变化且通过第1线L1与第2线L2的交点而向右上方倾斜的直线表示。

根据以上，如图5的(a)所示，第2线L2能够表示在通气配管7的所述脱落时或者在通气配管7中产生了比较大的破损时的进气压力PBA与通气外管压力PDA之间的关系，另一方面，第3线L3能够表示在通气配管7中产生了比较小的破损时的进气压力PBA与通气外管压力PDA之间的关系。因此，能够将上述的第3线L3设定为表示用于判定通气配管7有无故障的阈值的直线。而且，如图5的(b)所示，在第3线L3以上且与第2线L2之间包围的区域被设定为能够判定为通气配管7发生故障的故障判定区域，另一方面，低于第3线L3的区域被设定为能够判定为通气配管7正常的正常判定区域。

另外，在将绝对压力用作上述的进气压力PBA及通气外管压力PDA的情况下，存在如下的问题。即，在搭载有发动机1的车辆在平地上行驶的情况下，大气压PA的绝对压力为760mmHg，因此，能够使用具有与上述的图5的(a)及(b)相同的第1线L1～第3线L3的图6的(a)的故障判定映射图，来判定通气配管7有无故障。但是，在搭载有发动机1的车辆在标高比较高的行驶路(以下称为“高地”)上行驶的情况下，大气压PA的绝对值比760mmHg小。因此，在通气配管7发生了故障的情况下，如图6的(b)所示，图6的(a)的第2线L2及第3线L3向下降的方向(该图的下方)移位大气压PA下降的量，分别成为第2下降线L2’及第3下降线L3’。

在该情况下，当直接使用图6的(a)所示的映射图来进行故障判定时，可能产生误判定。例如，在进气压力PBA及通气外管压力PDA为图6的(b)所示的点P的情况下，由于是表示阈值的第3下降线L3’以上，因此，判定为通气配管7发生了故障。但是，在图6的(a)所示的映射图中，点P低于第3下降线L3’，因此，原本应判定为发生了故障的通气配管7会被误判定为正常。

为了避免上述那样的问题，优选代替进气压力PBA及通气外管压力PDA的绝对压力而使用由以大气压PA为基准的表压表示的进气表压PBGA及通气外管表压PDGA。即，进气表压PBGA及通气外管表压PDGA分别如以下那样表示。

PBGA＝PBA-PA

PDGA＝PDA-PA

图7对应于所述图5的(b)，示出用于通过进气表压PBGA及通气外管表压PDGA来进行通气配管7的故障判定的映射图。如图7所示，在该故障判定映射图中，显示出与图5的(b)的第1线L1、第2线L2及第3线L3分别对应的第1量规线L1G、第2量规线L2G及第3量规线L3G。此外，在图7的故障判定映射图中，与图5的(b)的映射图同样，能够将由第2量规线L2G和第3量规线L3G包围的区域设定为故障判定区域，另一方面能够将低于第3量规线L3G的区域设定为正常判定区域。通过使用这样的故障判定映射图，即便大气压PA变化，也不受到其影响，能够适当地进行通气配管7的故障判定。

此外，也能够采用图8的(a)所示的故障判定映射图。该故障判定映射图能够防止由进气表压PBGA及通气外管表压PDGA的检测时的偏差引起的误判定。具体而言，该故障判定映射图相对于上述的图7的映射图，设置了判定禁止区域，并且在通气外管表压PDGA变低的方向(图8的(a)的下方)上扩大了故障判定区域。

这里，参照图8的(b)，对图8的(a)的故障判定映射图的生成方法进行说明。如图8的(b)所示，在该图中，除了记载有所述图7的第1量规线L1G、第2量规线L2G及第3量规线L3G之外，还记载有表示第1量规线L1G的正常时的偏差上限的上限线L1GUP、以及表示第3量规线L3G的故障时的偏差下限的下限线L3GDW。上限线L1GUP是通过将第1量规线L1G加上最大的偏差幅度α而设定的。另一方面，下限线L3GDW是通过从第3量规线L3G减去最大的偏差幅度β而设定的。

而且，将上述的上限线L1GUP超过下限线L3GDW时的进气表压PBGA设为故障判定时的进气表压的上限值UPLIM。即，当进气表压PBGA超过上限值UPLIM时，产生由进气表压PBGA及通气外管表压PDGA的检测时的偏差引起的误判定的可能性高，因此，为了避免这种情况，禁止故障判定。即，如图8的(a)所示，进气表压PBGA超过上限值UPLIM的区域被设定为判定禁止区域。此外，在下限线L3GDW以上且与第2量规线L2G之间包围并且除了上述的判定禁止区域之外的区域被设定为故障判定区域。

接着，参照图9对通气配管7的故障判定处理进行说明。在ECU 20中，以规定的周期重复执行本处理。

在该故障判定处理中，首先，在步骤1(图示为“S1”。以下相同)中，判别判定执行条件成立标志F_JDGOK是否为“1”。该判定执行条件成立标志F_JDGOK在故障判定的后述的执行条件成立时被设定为“1”，在本处理中的判定有无故障之后，被重置为“0”。当步骤1的判别结果为“否”时，进入步骤2，判别判定执行条件是否成立。当该判别结果为“否”且判定执行条件不成立时，直接结束本处理。另一方面，在步骤2的判别结果为“是”且判定执行条件成立时，为了表示这种情况，将判定执行条件成立标志F_JDGOK设定为“1”(步骤3)，并且，为了确保用于从判定执行条件成立的时间点起实际上稳定地执行判定的时间，使作为递增计数计时器的稳定等待计时器的计时器值TMSTA的递增计数开始(步骤4)。由此，计时器值TMSTA从值0开始递增计数。

上述的步骤2中的判定执行条件例如根据发动机水温TW、进气表压PBGA及进气表压PBGA的变化量，来判别判定执行条件是否成立。具体而言，在发动机水温TW为规定温度TWREF以上(TW≧TWREF)、进气表压PBGA为上述的图8的(a)的上限值UPLIM以下(PBGA≦UPLIM)、并且进气表压PBGA的变化量ΔPBGA、例如进气表压PBGA的上次值与此次值之差为规定值ΔPBGAREF以下(ΔPBGA≦ΔPBGAREF)时，判别为判定执行条件成立。另外，当上述的3个条件中的任意一个条件被否定时，判别为判定执行条件不成立。

当所述步骤1的判别结果为“是”且F_JDGOK＝1时，即，当在本处理的上次的循环中由于上述的判定执行条件成立而通过步骤3的执行将判定执行条件成立标志F_JDGOK已经设定为“1”时，跳过步骤2～4，进入步骤5。由此，稳定等待计时器的计时器值TMSTA的递增计数持续。

在步骤5中，判别稳定等待计时器的计时器值TMSTA是否经过了规定的稳定等待时间TMSTAREF(例如2秒)以上。当该判别结果为“否”时，直接结束本处理。另一方面，当步骤5的判别结果为“是”时，设为经过了足够的用于稳定地执行故障判定的时间而进入步骤6。

在该步骤6中，根据进气表压PBGA而计算通气外管表压的阈值PDGATH。使用上述的图8的(a)所示的第3量规线L3G的下限线L3GDW来计算该阈值PDGATH。

接着，在上述步骤6之后的步骤7中，判别通气外管表压PDGA是否为在步骤6中计算出的阈值PDGATH以上(PDGA≧PDGATH)。当该判别结果为“是”时，即，当通气外管表压PDGA处于所述图8的(a)的故障判定区域内时，进入步骤8，判别故障判定需要时间设定完毕标志F_TMJDGNG是否为“1”。当该判别结果为“否”时，将作为递减计数计时器的故障判定需要时间计时器的计时器值TMJDGNG设定为规定的判定需要时间TMJDGREF(例如2秒)(步骤9)，为了表示这种情况，将故障判定需要时间设定完毕标志F_TMJDGNG设定为“1”(步骤10)。由此，在本处理的下次循环中，所述步骤8的判别结果成为“是”，跳过上述步骤9及10，进入步骤11。

另外，上述的故障判定需要时间计时器的计时器值TMJDGNG虽然通过所述步骤9的执行而开始递减计数，但是当上述的判定执行条件不成立时(步骤2：否)，通过中断处理，被设定为暂时停止，此外，判定执行条件成立标志F_JDGOK被重置为“0”。另外，在上述计时器值TMJDGNG暂时停止后，当上述判定执行条件成立(步骤2：是)且稳定等待计时器的计时器值TMSTA成为稳定等待时间TMSTAREF以上时(步骤5：是)，被设定为重新开始故障判定需要时间计时器的计时器值TMJDGNG的递减计数。

在步骤11中，判别在所述步骤9中设定的故障判定需要时间计时器的计时器值TMJDGNG是否成为值0以下。当该判别结果为“否”时，直接结束本处理。另一方面，当步骤11的判别结果为“是”且经过了故障判定需要时间时，判定为通气配管7发生了故障，为了表示这种情况，将故障标志F_NG设定为“1”(步骤12)。

之后，将故障判定需要时间设定完毕标志F_TMJDGNG重置为“0”(步骤13)并且，将判定执行条件成立标志F_JDGOK重置为“0”(步骤14)，结束本处理。

另一方面，当所述步骤7的判别结果为“否”且通气外管表压PDGA低于阈值PDGATH时，即，当通气外管表压PDGA处于所述图8的(a)的正常判定区域内时，进入步骤15，判别正常判定需要时间设定完毕标志F_TMJDGOK是否为“1”。当该判别结果为“否”时，将作为递减计数计时器的正常判定需要时间计时器的计时器值TMJDGOK设定为规定的判定需要时间TMJDGREF(例如2秒)(步骤16)，为了表示这种情况，将正常判定需要时间设定完毕标志F_TMJDGOK设定为“1”(步骤17)。由此，在本处理的下次循环中，所述步骤15的判别结果成为“是”，跳过上述步骤16及17，进入步骤18。

另外，上述的正常判定需要时间计时器的计时器值TMJDGOK被设定为，通过与上述的故障判定需要时间计时器的计时器值TMJDGNG同样的条件而进行递减计数的暂时停止及重新开始。

在步骤18中，判别在所述步骤16中设定的正常判定需要时间计时器的计时器值TMJDGOK是否成为值0以下。当该判别结果为“否”时，直接结束本处理。另一方面，当步骤18的判别结果为“是”且经过了正常判定需要时间时，判定为通气配管7正常，为了表示这种情况，将正常标志F_OK设定为“1”(步骤19)。

之后，将正常判定需要时间设定完毕标志F_TMJDGOK重置为“0”(步骤20)，并且执行所述步骤14，结束本处理。

接着，参照图10对上述的故障判定处理中的动作进行说明。图10的(a)示出进气表压PBGA和通气外管表压PDGA的推移的一例，该图的(b)示出根据(a)的推移而变化的判定执行条件成立标志F_JDGOK、稳定等待计时器的计时器值TMSTA、故障判定需要时间计时器的计时器值TMJDGNG及故障判定标志F_NG的时序图。

如图10的(a)所示，在时刻t1以前，进气表压PBGA超过了作为故障判定的执行条件之一的上限值UPLIM，由此，判定执行条件不成立(步骤2：否)，因此，如该图的(b)所示，判定执行条件成立标志F_JDGOK成为“0”。

时刻t1是进气表压PBGA成为上限值UPLIM以下(PBGA≦UPLIM)的时间点，通过其他的判定执行条件(水温TW及进气表压的变化量ΔPBGA)成立(TW≧TWREF，ΔPBGA≦ΔPBGAREF)，从而判定执行条件成立标志F_JDGOK成为“1”(步骤3)。由此，开始稳定等待计时器的计时器值TMSTA的递增计数(步骤4)。然后，当该计时器值TMSTA经过了规定的稳定等待时间TMSTAREF时(步骤5：是)，即在时刻t2，对故障判定需要时间计时器的计时器值TMJDGNG设定判定需要时间TMJDGREF(步骤9)，由此，开始该计时器值TMJDGNG的递减计数。

之后，在时刻t3，进气表压PBGA超过进气表压的上限值UPLIM(PBGA＞UPLIM)，由此，当判定执行条件不成立时，将判定执行条件成立标志F_JDGOK重置为“0”。与此相伴，将稳定等待计时器的计时器值TMSTA重置为值0，暂时停止进行了递减计数的故障判定需要时间计时器的计时器值TMJDGNG。

接着，在时刻t4，进气表压PBGA再次成为上限值UPLIM以下(PBGA≦UPLIM)时，判定执行条件成立标志F_JDGOK成为“1”(步骤3)，由此，稳定等待计时器的计时器值TMSTA再次开始递增计数(步骤4)。然后，在时刻t5，上述计时器值TMSTA经过了稳定等待时间TMSTAREF时(步骤5：是)，使暂时停止的故障判定需要时间计时器的计时器值TMJDGNG的递减计数重新开始。

然后，在时刻t6，故障判定需要时间计时器的计时器值TMJDGNG成为值0以下时(步骤11：是)，故障判定标志F_NG成为“1”(步骤12)，判定为通气配管7发生了故障。

如以上详述，根据本实施方式，在曲轴箱3与进气通路4中的增压机2的压缩机12的上游侧之间连接有由双重管构成的通气配管7，并且，该通气配管7的密闭空间10与进气歧管5之间经由连通路15而连通。而且，通过比较根据进气歧管5内的压力即进气表压PBGA而设定的阈值PDGATH与通气外管表压PDGA，能够适当且迅速地判定通气配管7的故障。

此外，在实施方式中，当检测到的进气表压PBGA为上限值UPLIM以下时，执行通气配管7的故障判定，因此，能够有效地防止由进气表压PBGA及通气外管表压PDGA的检测时的偏差引起的误判定。此外，在通气配管7的故障判定时，使用以大气压PA为基准的压力、即进气表压PBGA及通气外管表压PDGA，因此，即便由于车辆在具有标高差的行驶路上行驶等而使大气压PA变化，也不受到其影响，能够适当地进行通气配管7的故障。

另外，本发明不限于所说明的上述实施方式，能够以各种方案实施。例如，在实施方式中，使用以大气压PA为基准的进气表压PBGA及通气外管表压PDGA而进行了通气配管7的故障判定，但本发明不限于此，也能够使用进气压力PBA及通气外管压力PDA、以及基于图5的(b)所示的第3线L3而计算的阈值，进行故障判定。此外，在实施方式中，判定了设置于具备增压机2的发动机1的通气配管7的故障，但在设置于不具备增压机的发动机的通气配管、其他配管的故障判定中，也能够应用本发明。

此外，也可以在连通路15与进气歧管5的连接部即第2连接口部5b设置止回阀(未图示)。通过在上述位置处设置止回阀，能够避免在进气歧管5内产生的负压作用于连通路15、通气配管7的密封构件。由此，能够抑制上述密封构件所要求的部件性能，能够采用比较便宜的密封构件，由此，能够实现成本降低。

此外，在实施方式中，将连通路15连接在通气配管7的密闭空间10与进气歧管5之间，但本发明不限于此，与上述密闭空间10连接的连通路15为进气通路4中的增压机2(压缩机12)的下游侧即可。即，也能够在进气通路4中的节气门14的上游侧连接连通路15。在该情况下，也能够适当且迅速地判定通气配管7的故障。

此外，关于连通路15的通路面积(横截面的面积)，被设定为在产生因通气配管7穿孔引起的破损的情况下，比应将该通气配管7判定为故障的规定尺寸小。由此，在通气配管7产生了超过上述的规定尺寸的大小的孔的情况下，通气外管压力PDA及通气外管表压PDGA与正常时的压力差变大。因此，能够基于该压力差，高精度地检测通气配管7的故障。

此外，实施方式所示的发动机1、通气配管7的细节部分的结构等只不过是例示，能够在本发明的主旨的范围内适当变更。

Claims (8)

1.一种内燃机的故障判定装置，该故障判定装置判定通气配管的故障，该通气配管在具备增压机的内燃机中被连接于曲轴箱与进气通路中的所述增压机的上游侧之间，且将所述曲轴箱与所述进气通路连通，该内燃机的故障判定装置的特征在于，

所述通气配管由双重管构成，该双重管具有将所述曲轴箱与所述进气通路连通的内管、以及隔开规定的间隔而配置在该内管的外周侧且与该内管之间形成密闭空间的外管，

所述故障判定装置具备：

连通路，其将所述通气配管的所述密闭空间与所述进气通路中的所述增压机的下游侧之间连通；

通气外管压力检测单元，其检测所述通气配管的所述密闭空间的压力作为通气外管压力；

进气压力检测单元，其检测所述进气通路中的所述增压机的下游侧的压力作为进气压力；

判定阈值设定单元，其根据检测到的所述进气压力，设定用于判定有无故障的判定阈值；以及

故障判定单元，其在检测到的所述通气外管压力为所述判定阈值以上时，判定为所述通气配管发生了故障。

2.根据权利要求1所述的内燃机的故障判定装置，其特征在于，

所述故障判定单元在检测到的所述进气压力为规定值以下时，执行所述通气配管的故障判定。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机的故障判定装置，其特征在于，

所述故障判定装置还具备对大气压进行检测的大气压检测单元，

所述判定阈值设定单元根据检测到的所述进气压力与检测到的所述大气压之间的关系，设定所述判定阈值。

4.根据权利要求3所述的内燃机的故障判定装置，其特征在于，

所述判定阈值设定单元根据从检测到的所述进气压力减去检测到的所述大气压而得到的进气表压，设定所述判定阈值作为表压用判定阈值，

所述故障判定单元在从检测到的所述通气外管压力减去检测到的所述大气压而得到的通气外管表压为所述表压用判定阈值以上时，判定为所述通气配管发生了故障。

5.根据权利要求1所述的内燃机的故障判定装置，其特征在于，

所述连通路将所述通气配管的所述密闭空间与所述进气通路中的节气门的下游侧之间连通，

所述进气压力检测单元检测所述进气通路中的所述节气门的下游侧的压力作为进气压力。

6.根据权利要求5所述的内燃机的故障判定装置，其特征在于，

在所述连通路与所述进气通路中的所述节气门的下游侧的连接部，设置有止回阀。

7.一种内燃机的故障判定装置，该故障判定装置判定设置于内燃机且将应相互连通的第1部位与第2部位连通的规定的配管的故障，其特征在于，

所述配管由双重管构成，该双重管具有将所述第1部位与所述第2部位连通的内管、以及隔开规定的间隔而配置在该内管的外侧且与该内管之间形成密闭空间的外管，

所述故障判定装置具备：

连通路，其将所述配管的所述密闭空间与进气通路中的节气门的下游侧之间连通；

外管压力检测单元，其检测所述配管的所述密闭空间的压力作为外管压力；

进气压力检测单元，其检测所述进气通路中的所述节气门的下游侧的压力作为进气压力；

判定阈值设定单元，其根据检测到的所述进气压力，设定用于判定有无故障的判定阈值；以及

故障判定单元，其在检测到的所述外管压力为所述判定阈值以上时，判定为所述配管发生了故障。

8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的内燃机的故障判定装置，其特征在于，

所述连通路的通路面积被设定为比应判定为故障的规定的尺寸小。

Images