JP2018044486A

JP2018044486A - エンジンシステム

Info

Publication number: JP2018044486A
Application number: JP2016179440A
Authority: JP
Inventors: 吉岡　衛; Mamoru Yoshioka; 衛吉岡; 河井　伸二; Shinji Kawai; 伸二河井
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2016-09-14
Filing date: 2016-09-14
Publication date: 2018-03-22
Anticipated expiration: 2036-09-14
Also published as: JP6673790B2

Abstract

【課題】エンジンの空燃比制御に影響を与えることなくブローバイガス還元（ＢＧＶ）装置の異常診断を終了すること。【解決手段】ＢＧＶ装置は、ブローバイガスの蓄積部4,14、ブローバイガスをスロットル弁17より下流の吸気通路15へ流すＢＧＶ通路26、ブローバイガス流量を調節するＰＣＶ弁27、蓄積部4,14へ新気を導入する新気導入通路28、同通路28を開閉する開閉弁29を備える。電子制御装置（ＥＣＵ）50は、エンジン運転時に、開閉弁29を閉じ、ＢＧＶ圧センサ56の検出値に基づき異常診断を開始し、その診断を終了するときに開閉弁29を開く。ＥＣＵ50は、空燃比を目標値に調節するためにエアフローメータ51で検出される吸気量に基づき燃料噴射量を算出し、異常診断を終了するときに、空燃比が目標値よりリーンになるように、検出される吸気量に基づき、算出される燃料噴射量を補正する。【選択図】図１

Description

この発明は、エンジンで発生するブローバイガスを吸気通路へ流してエンジンへ還元するブローバイガス還元装置と、その装置の異常を診断する異常診断装置と、エンジンの空燃比を制御する空燃比制御装置とを備えたエンジンシステムに関する。

従来、ブローバイガス還元装置の異常診断装置として、例えば、下記の特許文献１に記載される装置が知られている。この装置は、エンジンで発生するブローバイガスを蓄積するクランクケース及びヘッドカバーと、ヘッドカバーから吸気通路（スロットル弁より下流のサージタンク）へブローバイガスを流すブローバイガス通路と、ヘッドカバーへ吸気通路（スロットル弁より上流であってエアクリーナより下流の部位）から新気を導入する新気導入通路と、ブローバイガス通路を流れるブローバイガス流量を調節するＰＣＶ弁と、ブローバイガス通路におけるガス圧力を検出するガス圧センサと、そのセンサの検出値に基づきブローバイガス通路におけるガス漏れ、詰まりなどの異常を診断する電子制御装置（ＥＣＵ）とを備える。クランクケース、ヘッドカバー、ブローバイガス通路及び新気導入通路は、ブローバイガスにブローバイガス通路へ向かう流れを付与するために一つに連通するブローバイガス還元系を構成している。

ところが、上記した異常診断装置では、吸気通路につながるブローバイガス通路におけるガス圧力をガス圧センサで検出していることから、ガス圧センサの検出値が、吸気通路の圧力変動の影響を受け易く、安定した検出値に基づいて精度のよい異常診断をすることが難しかった。

そこで、異常診断時にブローバイガス還元系内の圧力につき、安定した検出値を得るために、ブローバイガス還元系の大気側（新気導入通路側）を開閉弁により封鎖し、ブローバイガス還元系全体に変動の少ない吸気負圧を導入する。そして、その上でブローバイガス通路におけるガス圧力をガス圧センサで検出し、その検出値に基づいて精度のよい異常診断をする代替案が考えられる。

特開平１０−１８４３３６号公報

ところで、エンジン制御の一つとして、エアクリーナ近傍に配置されたエアフローメータで検出される吸気量に基づき燃料噴射量を算出し、その燃料噴射量に基づいてエンジンに燃料を供給することによりエンジンの空燃比を制御する空燃比制御が知られている。そこで、この種の空燃比制御を実行するエンジンシステムにおいても、上記した代替案を実行することが考えられる。

ところが、上記した代替案では、異常診断を開始するために開閉弁を閉弁するときには、エアフローメータを通過しないブローバイガス還元系内の空気が、ブローバイガス通路及びサージタンクを介してエンジンに吸入されることになる。そのため、エアフローメータの検出値に基づき算出される燃料噴射量に対して、実際の空気の割合が多くなり、エンジンの空燃比がリーン化する傾向がある。一方、異常診断を終了するために開閉弁を開弁するときには、エアフローメータを通過した空気の一部が新気導入通路を介してブローバイガス還元系内に導入されることになる。そのため、エアフローメータの検出値に基づき算出される燃料噴射量に対して、実際の空気の割合が少なくなり、エンジンの空燃比がリッチ化する傾向がある。このように、異常診断の開始時と終了時に、空燃比がリーン化又はリッチ化するおそれがある。ここで、異常診断終了時に減少する実際の空気の割合は、異常診断開始時に増加する実際の空気の割合よりも大きい。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、エンジンの空燃比制御に影響を与えることなくブローバイガス還元装置の異常診断を終了することを可能としたエンジンシステムを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、エンジンで発生するブローバイガスを吸気通路へ流してエンジンへ還元するブローバイガス還元装置と、ブローバイガス還元装置の異常を診断する異常診断装置と、エンジンの空燃比を制御する空燃比制御装置とを備えたエンジンシステムであって、ブローバイガス還元装置は、エンジンで発生するブローバイガスを蓄積するためのブローバイガス蓄積部と、吸気通路を流れる吸気量を調節するために吸気通路に設けられた吸気量調節手段と、ブローバイガス蓄積部に蓄積されたブローバイガスを吸気量調節手段より下流の吸気通路へ流してエンジンへ還元するためのブローバイガス還元通路と、ブローバイガス還元通路におけるブローバイガス流量を調節するためのガス流量調節手段と、吸気量調節手段より上流の吸気通路に接続され、吸気通路を流れる空気の一部をブローバイガス蓄積部へ新気として導入するための新気導入通路と、新気導入通路を開閉するための開閉手段とを備え、ブローバイガス蓄積部、ブローバイガス還元通路及び新気導入通路が連通して一つのブローバイガス還元系が構成され、異常診断装置は、ブローバイガス還元系内の圧力を検出するための圧力検出手段と、ブローバイガス還元系の異常を診断するための異常診断手段とを備え、異常診断手段は、エンジンの運転時に、開閉手段により新気導入通路を閉じ、そのときに圧力検出手段の検出値に基づいて異常診断を開始し、異常診断を終了するときに開閉手段により新気導入通路を開くように構成され、空燃比制御装置は、エンジンに燃料を供給するための燃料供給手段と、新気導入通路との接続部より上流の吸気通路を流れる吸気量を検出するための吸気量検出手段と、空燃比を所定の目標値に調節するために吸気量検出手段の検出値に基づいて制御量を算出し、制御量に基づいて燃料供給手段を制御する空燃比制御手段とを備え、空燃比制御手段は、異常診断手段が異常診断を終了するときに、空燃比が目標値よりリーンになるように制御量を補正することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、異常診断装置の異常診断手段は、エンジンの運転時に、開閉手段により新気導入通路を閉じ、そのときに圧力検出手段の検出値に基づいてブローバイガス還元系の異常診断を開始し、その異常診断を終了するときに開閉手段により新気導入通路を開くように構成される。従って、ブローバイガス還元系の異常を診断するときには、圧力検出手段により検出される、ブローバイガス還元系内の安定した圧力に基づいて診断が行われる。また、空燃比制御装置の空燃比制御手段は、空燃比を所定の目標値に調節するために吸気量検出手段の検出値に基づいて制御量を算出し、異常診断手段が異常診断を終了するときに、空燃比が目標値よりリーンになるように、算出される制御量を補正する。従って、異常診断を終了するために開閉手段により新気導入通路が開くときに、吸気量検出手段により検出される吸気量の一部が新気導入通路を通じてブローバイガス蓄積部に導入されてエンジンの空燃比がリッチ化しそうになっても、その空燃比が目標値よりリーンになるように補正され、リッチ化が抑えられる。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、空燃比制御手段は、異常診断装置が異常診断を開始するときに、空燃比が目標値よりリッチになるように制御量を補正することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、異常診断を開始するために開閉手段により新気導入通路が閉じたときに、吸気量検出手段により検出されないブローバイガス還元系（主にブローバイガス蓄積部）の空気がエンジンに吸入され、エンジンの空燃比がリーン化しそうになっても、その空燃比が目標値よりリッチになるように補正され、リーン化が抑えられる。

請求項１に記載の発明によれば、エンジンの空燃比制御に影響を与えることなく、すなわち空燃比がリッチ化することなく、ブローバイガス還元装置の異常診断を終了することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、エンジンの空燃比制御に影響を与えることなく、すなわち空燃比がリーン化することなく、ブローバイガス還元装置の異常診断を開始することができる。

一実施形態に係り、ガソリンエンジンシステムを示す概略構成図。一実施形態に係り、空燃比制御の内容を示すフローチャート。一実施形態に係り、初期ＢＧＶ圧力に応じた補正値を求めるために参照される補正値マップ。一実施形態に係り、空燃比制御実行時の各種パラメータの変化を示すタイムチャート。一実施形態に係り、ガソリンエンジンシステムであって、ＢＧＶ装置の異常診断開始時における吸気及びブローバイガスの流れを示す概略構成図。一実施形態に係り、ガソリンエンジンシステムであって、ＢＧＶ装置の異常診断終了時における吸気及びブローバイガスの流れを示す概略構成図。

以下、本発明におけるエンジンシステムを具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１に、この実施形態におけるガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。このエンジンシステムを構成するエンジン１は、複数の気筒を含むエンジンブロック２を備える。各気筒には、それぞれピストン３が往復動可能に設けられる。エンジンブロック２の下部には、クランクケース４が設けられる。クランクケース４は、オイルパン５と共に構成される。クランクケース４の中には、クランクシャフト６が回転可能に支持され、各ピストン３がコンロッド７を介してクランクシャフト６に連結される。

各気筒にて、各ピストン３の上側には燃焼室８が形成される。各燃焼室８に対応して、エンジンブロック２の上部には、吸気ポート９及び排気ポート１０がそれぞれ形成される。吸気ポート９には吸気バルブ１１が、排気ポート１０には排気バルブ１２がそれぞれ設けられる。各吸気バルブ１１及び各排気バルブ１２は、周知の動弁機構１３により、クランクシャフト６の回転に連動して開閉するように構成される。これら吸気バルブ１１及び排気バルブ１２が開閉することにより、吸気ポート９から燃焼室８へ空気が吸入され、燃焼室８から排気ポート１０へ燃焼後の排気が排出される。エンジンブロック２の上部には、動弁機構１３等を覆うヘッドカバー１４が設けられる。

吸気ポート９には、吸気通路１５が接続される。吸気通路１５の入口には、エアクリーナ１６が設けられる。吸気通路１５には、スロットル弁１７を含む電動式の電子スロットル装置１８とサージタンク１９が設けられる。電子スロットル装置１８より下流の吸気通路１５は、サージタンク１９を含む周知の吸気マニホルド３１から構成される。電子スロットル装置１８は、運転席に設けられたアクセルペダル（図示略）の操作に連動してモータ（図示略）によりスロットル弁１７を開閉駆動させるように構成される。スロットル弁１７は、本発明の吸気量調節手段の一例に相当する。サージタンク１９は、吸気通路１５を流れる吸気の脈動を抑える機能を有する。エアクリーナ１６にて浄化された空気は、吸気通路１５、電子スロットル装置１８及び吸気ポート９を介して各燃焼室８に吸入される。この吸入される空気量（吸気量）は、スロットル弁１７の開度に応じて調節される。エンジンブロック２には、各燃焼室８のそれぞれに燃料を噴射供給するためのインジェクタ２０が設けられる。インジェクタ２０には、燃料タンクから燃料ポンプ等を介して燃料が供給されるようになっている。各インジェクタ２０から各燃焼室８へ噴射された燃料は吸気と共に混合気を形成する。エンジンブロック２の上部には、各燃焼室８にて混合気に点火するための点火プラグ２１が設けられる。点火プラグ２１は、イグナイタ２２により印加される高電圧によって動作するようになっている。インジェクタ２０は、本発明の燃料供給手段の一例に相当する。

排気ポート１０には、排気マニホルドを含む排気通路２３が接続される。各燃焼室８で生じた燃焼後の排気は、排気ポート１０及び排気通路２３等を通じて外部へ排出される。

この実施形態のガソリンエンジンシステムは、各燃焼室８で発生したブローバイガスを電子スロットル装置１８（スロットル弁１７）より下流の吸気通路１５（吸気マニホルド３１）へ流してエンジン１へ還元するブローバイガス還元装置（以下「ＢＧＶ装置」と言う。）を備える。この装置は、エンジン１で発生するブローバイガスを蓄積するためのブローバイガス蓄積部を備える。ブローバイガス蓄積部は、クランクケース４とヘッドカバー１４とを含む。クランクケース４とヘッドカバー１４は、エンジンブロック２に設けられた連通路２ａを介して互いに連通する。クランクケース４には、オイルセパレータ２４が設けられる。オイルセパレータ２４は、クランクケース４の内部にてブローバイガスに混入した潤滑油等の油分をブローバイガスから分離して捕捉する機能を有する。オイルセパレータ２４と、スロットル弁１７より下流の吸気通路１５（吸気マニホルド３１）との間には、クランクケース４に蓄積されたブローバイガスをスロットル弁１７より下流の吸気通路１５へ流してエンジン１へ還元するためのブローバイガス還元通路（以下「ＢＧＶ通路」と言う。）２６が設けられる。ＢＧＶ通路２６は、ホース等の配管で構成される。また、ＢＧＶ通路２６には、同通路２６におけるブローバイガス流量を調節するためのＰＣＶ弁２７が設けられる。ここで、ＰＣＶ弁２７は、開度可変に構成された周知の電動弁であり、本発明のガス流量調節手段の一例に相当する。スロットル弁１７より上流の吸気通路１５とヘッドカバー１４との間には、ヘッドカバー１４及びクランクケース４の中のブローバイガスを掃気するために、吸気通路１５を流れる空気の一部をヘッドカバー１４の中へ新気として導入するための新気導入通路２８が設けられる。ヘッドカバー１４の中へ導入された新気は、連通路２ａを介してクランクケース４の中へ導かれる。また、新気導入通路２８には、同通路２８を開閉するための開閉弁２９が設けられる。ここで、開閉弁２９は、開弁及び閉弁可変に構成された周知の電動弁であり、吸気通路１５に対し、配管等を介さずに直接取り付け（直付け）られる。開閉弁２９は、本発明の開閉手段の一例に相当する。ここで、クランクケース４、ヘッドカバー１４、ＢＧＶ通路２６及び新気導入通路２８は連通し合い、一つのブローバイガス還元系（以下「ＢＧＶ系」と言う。）が構成される。

このガソリンエンジンシステムは、電子制御装置（ＥＣＵ）５０を更に備える。エアクリーナ１６には、吸気通路１５を流れる吸気量Ｇａを検出するためのエアフローメータ５１が設けられる。エアフローメータ５１は、本発明の吸気量検出手段の一例に相当する。電子スロットル装置１８には、スロットル弁１７の開度（スロットル開度）ＴＡを検出するためのスロットルセンサ５２が設けられる。サージタンク１９には、吸気通路１５における吸気圧力ＰＭを検出するための吸気圧センサ５３が設けられる。エンジンブロック２には、クランクシャフト６の回転角度（クランク角度）をエンジン回転速度ＮＥとして検出するための回転速度センサ５４が設けられる。エンジンブロック２には、その内部を流れる冷却水の温度（冷却水温度）ＴＨＷを検出するための水温センサ５５が設けられる。また、エンジンブロック２には、連通路２ａの中の圧力をＢＧＶ系の圧力（ＢＧＶ圧力）ＰＶとして検出するためのＢＧＶ圧センサ５６が設けられる。排気通路２３には、排気中の酸素濃度Ｏｘを検出するための酸素センサ５７が設けられる。これら各種センサ等５１〜５７は、エンジン１の運転状態を検出するための運転状態検出手段の一例に相当する。ＥＣＵ５０は、各種センサ等５１〜５７により検出された吸気量Ｇａ、スロットル開度ＴＡ、吸気圧力ＰＭ、エンジン回転速度ＮＥ、冷却水温度ＴＨＷ、ＢＧＶ圧力ＰＶ及び酸素濃度Ｏｘに基づき、空燃比制御を含む燃料噴射制御、点火時期制御及びＢＧＶ制御等を実行するようになっている。

ここで、燃料噴射制御において、ＥＣＵ５０は、エンジン１の運転状態に応じて各インジェクタ２０を制御し、エンジン１へ供給される燃料噴射量を制御するようになっている。エンジン１は、この燃料の供給を受けて駆動力を発生させるようになっている。また、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速時に、所定の条件下で、インジェクタ２０からの燃料噴射を停止してエンジン１に対する燃料の供給を遮断（燃料カット）するようになっている。点火時期制御において、ＥＣＵ５０は、エンジン１の運転状態に応じてイグナイタ２２を動作させて点火プラグ２１を制御するようになっている。ＢＧＶ制御において、ＥＣＵ５０は、エンジン１の運転状態に応じてＰＣＶ弁２７を制御するようになっている。

このガソリンエンジンシステムは、ＢＧＶ装置の異常を診断する異常診断装置を更に備える。この異常診断装置は、ＢＧＶ系内の圧力を検出するための圧力検出手段と、ＢＧＶ系の異常を診断するための異常診断手段とを含む。ＢＧＶ圧センサ５６は、本発明の圧力検出手段の一例に相当する。ＥＣＵ５０は、本発明の異常診断手段の一例に相当する。

ここで、ＢＧＶ系の異常として、ＢＧＶ通路２６及び新気導入通路２８を構成する配管（ホース等）の外れ及び配管の孔空き（以下、単に「孔空き」と言う。）を想定することができる。ＥＣＵ５０は、この異常を診断するために、次のような異常診断制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速燃料カット時に、異常診断を開始するために、開閉弁２９を閉弁する。これにより、新気導入通路２８が遮断され、スロットル弁１７より下流の吸気通路１５で発生する吸気負圧をＢＧＶ系に導入し、同系内を負圧化する。このとき、ＥＣＵ５は、ＢＧＶ圧センサ５６により検出されるＢＧＶ圧力ＰＶに基づいてＢＧＶ系の孔空き異常を診断するようになっている。ここで、ＥＣＵ５０は、ＢＧＶ圧力ＰＶの降下が相対的に大きくなる場合に、孔空き無しと判断することができる。一方、ＢＧＶ圧力ＰＶの降下が相対的に小さくなる場合に、孔空き有りと判断することができる。そして、異常診断を終了するときは、ＥＣＵ５０は、開閉弁２９を開弁する。これにより、新気導入通路２８への新気導入が再開される。

次に、ＥＣＵ５０が、ＢＧＶ装置の異常診断を実行する際に実行する空燃比制御について説明する。図２に、その空燃比制御の内容をフローチャートにより示す。

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ１００で、ＥＣＵ５０は、エアフローメータ５１の検出値に基づき吸気量Ｇａを取り込む。

次に、ステップ１１０で、ＥＣＵ５０は、ＰＣＶ影響フラグＸＰＣＶＲが「０」か否かを判断する。このフラグＸＰＣＶＲは、ＰＣＶ燃料気化（ブローバイガス）の影響が確認された場合に「１」に、その影響が未確認の場合に「０」に設定されるようになっている。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定の場合に処理をステップ１２０へ移行し、この判断結果が否定の場合に処理をステップ４００へ移行する。

ステップ４００では、ＥＣＵ５０は、ＰＣＶ燃料気化の影響が確認（孔空き検出不可）されたことから、ＢＧＶ装置の異常診断を中止し、処理をステップ４１０へ移行する。

ステップ４１０では、ＥＣＵ５０は、ステップ１００で取り込まれた吸気量Ｇａを最終吸気量ＧＡとして設定し、処理をステップ２３０へ移行する。

一方、ステップ１２０では、ＥＣＵ５０は、ＰＣＶ影響無しフラグＸＰＣＶＳが「０」か否かを判断する。このフラグＸＰＣＶＳは、ＰＣＶ燃料気化の影響が無いことが確認された場合に「１」に、その影響無しが未確認の場合に「０」に設定されるようになっている。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定の場合に処理をステップ１３０へ移行し、この判断結果が否定の場合に処理をステップ２５０へ移行する。

ステップ１３０では、ＥＣＵ５０は、空燃比λを取り込み、第１空燃比ＡＦ１として記憶する。ここで、ＥＣＵ５０は、酸素センサ５７の検出値に基づき空燃比λを算出することができる。

次に、ステップ１４０で、ＥＣＵ５０は、ＰＣＶ流量増量を実行する。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＰＣＶ弁２７を制御することでＰＣＶ弁２７を流れるブローバイガス流量を増量するのである。

次に、ステップ１５０で、ＥＣＵ５０は、所定時間Ｔ１の経過を判断する。ここで、所定時間Ｔ１として、例えば、「０.５秒」を当てはめることができる。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合に処理をステップ１４０へ戻し、この判断結果が肯定となる場合に処理をステップ１６０へ移行する。

ステップ１６０では、ＥＣＵ５０は、再び空燃比λを取り込み、第２空燃比ＡＦ２として記憶する。

次に、ステップ１７０で、ＥＣＵ５０は、ＰＣＶ流量増量を中止し、元の流量に戻す。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＰＣＶ弁２７を制御することでＰＣＶ弁２７を流れるブローバイガス流量の増量を中止する。

次に、ステップ１８０で、ＥＣＵ５０は、ステップ１００で取り込まれた吸気量Ｇａを最終吸気量ＧＡとして設定する。

次に、ステップ１９０で、ＥＣＵ５０は、第１空燃比ＡＦ１から第２空燃比ＡＦ２を減算することにより空燃比変化分ΔＡＦを算出する。この変化分ΔＡＦは、ＰＣＶ燃料気化（ブローバイガス）の影響を示す。

次に、ステップ２００で、ＥＣＵ５０は、空燃比変化分ΔＡＦが基準値Ａ１より小さいか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定の場合に処理をステップ２１０へ移行し、この判断結果が否定の場合に処理をステップ２２０へ移行する。

ステップ２１０では、ＥＣＵ５０は、ブローバイガスの影響が無いことが確認されたものとして、ＰＣＶ影響無しフラグＸＰＣＶＳを「１」に設定する。

一方、ステップ２２０では、ＥＣＵ５０は、ブローバイガスの影響が確認されたものとして、ＰＣＶ影響フラグＸＰＣＶＲを「１」に設定する。

そして、ステップ２１０又はステップ２２０から移行してステップ２３０では、ＥＣＵ５０は、最終吸気量ＧＡに応じた燃料噴射量ＴＡＵを算出する。この実施形態では、燃料噴射量ＴＡＵが、本発明の制御量の一例に相当する。前述したステップ４１０からステップ２３０へ移行した場合、又は、後述するステップ３００、ステップ３５０、ステップ３９０からステップ２３０へ移行した場合も、ＥＣＵ５０は、上記と同様に燃料噴射量ＴＡＵを算出する。

その後、ステップ２４０で、ＥＣＵ５０は、インジェクタ２０を、算出された燃料噴射量ＴＡＵに基づき制御することにより、エンジン１の空燃比を制御する。

一方、ステップ１２０から移行してステップ２５０では、ＥＣＵ５０は、異常の診断条件が成立したか否かを判断する。この診断条件として、エンジン１が減速燃料カット時であること等を挙げることができる。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定の場合に処理をステップ２６０へ移行し、この判断結果が否定の場合に処理をステップ４１０へ移行する。

ステップ２６０では、ＥＣＵ５０は、診断完了フラグＸＰＣＶＯが「０」であるか否かを判断する。このフラグＸＰＣＶＯは、異常診断が完了した場合に「１」に、異常診断が未完了の場合に「０」に設定されるようになっている。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定の場合に処理をステップ２７０へ移行し、この判断結果が否定の場合に処理をステップ３１０へ移行する。

ステップ２７０では、ＥＣＵ５０は、開閉弁２９を開弁する。次に、ステップ２８０で、ＥＣＵ５０は、ステップ１００で取り込まれた吸気量Ｇａに所定の補正値αを加算することにより補正後の最終吸気量ＧＡを算出する。

次に、ステップ２９０で、ＥＣＵ５０は、異常の診断が完了するのを待って処理をステップ３００へ移行する。

ステップ３００では、ＥＣＵ５０は、診断完了フラグＸＰＣＶＯを「１」に設定し、処理をステップ２３０へ移行する。

一方、ステップ２６０から移行してステップ３１０では、ＥＣＵ５０は、補正完了フラグＸβが「０」か否かを判断する。このフラグＸβは、吸気量Ｇａの補正が完了した場合に「１」に、その補正が未完了の場合に「０」に設定されるようになっている。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定の場合に処理をステップ３２０へ移行し、この判断結果が否定の場合に処理をステップ３６０へ移行する。

ステップ３２０では、ＥＣＵ５０は、ＢＧＶ系の初期ＢＧＶ圧力ＰＶｓを取り込む。次に、ステップ３３０で、ＥＣＵ５０は、初期ＢＧＶ圧力ＰＶｓに応じた補正値ｋβを求める。ＥＣＵ５０は、例えば、図３に示すような所定の補正値マップを参照することにより、初期ＢＧＶ圧力ＰＶｓに応じた補正値ｋβを求めることができる。この補正値マップでは、異常診断からの復帰後時間ＴＡＲ（横軸）に応じた補正値ｋβ（縦軸）が、初期ＢＧＶ圧力ＰＶｓの違い（例えば、−１６ｋＰａ，−１２ｋＰａ，−８ｋＰａ，−４ｋＰａ）に応じて設定される。この補正値ｋβは、異常診断からの復帰直後に一旦ピークへ増大し、その後、復帰後時間ＴＡＲの経過に応じて曲線的に減少するようになっている。

次に、ステップ３４０で、ＥＣＵ５０は、開閉弁２９を閉弁する。次に、ステップ３５０で、ＥＣＵ５０は、補正完了フラグＸβを「１」に設定し、処理をステップ２３０へ移行する。

一方、ステップ３１０から移行してステップ３６０では、ＥＣＵ５０は、復帰補正完了フラグＸＰＣＶＡが「０」か否かを判断する。このフラグＸＰＣＶＡは、異常診断からの復帰時に吸気量Ｇａの補正が完了した場合に「１」に、その補正が未完了の場合に「０」に設定されるようになっている。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定の場合に処理をステップ３７０へ移行し、この判断結果が否定の場合に処理をステップ４１０へ移行する。

ステップ３７０では、ＥＣＵ５０は、ステップ１００で取り込まれた吸気量Ｇａからステップ３３０で算出された補正値ｋβを減算することにより補正後の最終吸気量ＧＡを算出する。

次に、ステップ３８０で、ＥＣＵ５０は、補正値ｋβが「０」以上であるか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定の場合に処理をステップ３７０へ戻し、この判断結果が否定の場合に処理をステップ３９０へ移行する。

そして、ステップ３９０では、ＥＣＵ５０は、復帰補正完了フラグＸＰＣＶＡを「１」に設定した後、処理をステップ２３０へ移行する。

ここで、図４に、上記した空燃比制御実行時の各種パラメータの変化をタイムチャートにより示す。図４は、（ａ）開閉弁２９の開閉、（ｂ）ＰＣＶ流量（ＰＣＶ弁２７を流れるブローバイガス流量）、（ｃ）ＢＧＶ圧力ＰＶ（ＢＧＶ系内の圧力）、（ｄ）吸気量Ｇａ（エアフローメータ５１で検出される吸気量）及び（ｅ）エンジン１の空燃比λを示す。図５に、ガソリンエンジンシステムであって、ＢＧＶ装置の異常診断開始時における吸気及びブローバイガスの流れを概略構成図により示す。図６に、ガソリンエンジンシステムであって、ＢＧＶ装置の異常診断終了時における吸気及びブローバイガスの流れを概略構成図により示す。

図４において、時刻ｔ０で、開閉弁２９が開弁されているときは、ＰＣＶ流量がある値を示し、ＢＧＶ圧力ＰＶが大気圧に近付き、吸気量Ｇａがある値を示し、空燃比λがストイキとなっている。

その後、開閉弁２９が開弁しているときに、時刻ｔ１と時刻ｔ２との間でＰＣＶ弁２７が制御されてＰＣＶ流量が増量されると、ＢＧＶ圧力ＰＶがわずかに低下し、吸気量Ｇａがわずかに増加して空燃比λがリーン側へ変化する。このとき、クランクケース４内のエンジンオイルに混入する燃料成分が多いと、空燃比λがリッチ側へずれることがある。そこで、この実施形態では、ＰＣＶ弁２７を制御することでＰＣＶ流量を増量し、空燃比λを変化させて空燃比変化分ΔＡＦを求め、その値に基づきＰＣＶ燃料気化（ブローバイガス）の影響を判断するようになっている。例えば、ブローバイガスの影響が大きいと判断した場合は、空燃比λへの影響が更に上乗せされるので、ＢＧＶ装置の異常診断（孔空き異常診断）を中止するようになっている。

その後、図４において、ＰＣＶ流量を一定とした場合に、時刻ｔ３で、異常診断を開始するために開閉弁２９が閉弁されると、ＢＧＶ圧力ＰＶが低下し始める。このとき、図５に示すように、新気導入通路２８には、新気は導入されないが、エアフローメータ５１で検出される吸気（白抜き矢印で示す。）は、スロットル弁１７を通過してエンジン１へ流れる。また、図５に示すように、エアフローメータ５１で検出されないブローバイガス（黒塗り矢印で示す。）が、ＢＧＶ通路２６を介して吸気通路１５へ流れ、エンジン１に吸入される。そのため、エアフローメータ５１で検出される吸気量Ｇａは、エンジン１に吸入される実際の吸気量よりもブローバイガス流量の分だけ少なくなる。その結果、吸気量Ｇａに基づき算出される燃料噴射量ＴＡＵは、要求値（空燃比λをストイキにするために必要な値）よりも少なくなり、エンジン１の空燃比λがリーン側へずれることになる。

図４において、ＢＧＶ圧力ＰＶの低下は、時刻ｔ４で開閉弁２９が開弁するまで、すなわち異常診断を終了するとき（通常のＢＧＶ制御への復帰時）まで続くが、この開弁時には、時刻ｔ４から時刻ｔ５の間で、ＢＧＶ圧力ＰＶが元の大気圧近くの値へ急激に復帰する。これは、この開弁時に、図６に白抜き矢印で示すように、吸気通路１５を流れる吸気の一部が、新気導入通路２８へ一気に流れることによるものである。このとき、エアフローメータ５１で検出される吸気量Ｇａは、新気導入通路２８を通じてクランクケース４内やヘッドカバー１４内へ流れた分だけパルス的に増加するが、その増加分ｂ１は、実際にエンジン１に吸入される吸気量ではない。その結果、吸気量Ｇａに基づいて算出される燃料噴射量ＴＡＵは、要求値（空燃比λをストイキにするために必要な値）よりも多くなり、エンジン１の空燃比λがリッチ側へずれることになる。

そこで、この実施形態では、図４（ｄ）において、時刻ｔ３から時刻ｔ４の間の吸気量Ｇａの減少分ａ１と、時刻ｔ４から時刻ｔ５の間の吸気量Ｇａの増加分ｂ１を、それぞれ補正値αと補正値ｋβで補正することで最終吸気量ＧＡを求め、その最終吸気量ＧＡに基づき燃料噴射量ＴＡＵを算出することにより、エンジン１の空燃比をストイキに制御するようになっている。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＢＧＶ装置の異常診断を開始するときに、空燃比が目標値よりリッチになるように吸気量Ｇａを最終吸気量ＧＡに補正することにより、燃料噴射量ＴＡＵを補正し、ＢＧＶ装置の異常診断を終了するときに、空燃比が目標値よりリーンになるように吸気量Ｇａを最終吸気量ＧＡに補正することにより、燃料噴射量ＴＡＵを補正するようになっている。

以上説明したこの実施形態のエンジンシステムによれば、エンジン１の減速燃料カット時に、ＢＧＶ装置の異常が診断される。ここで、減速燃料カット中は、エンジン１でトルクが発生せず、スロットル弁１７が閉弁状態となりスロットル弁１７を通過する吸気がソニック状態で一定となる。そこで、ＥＣＵ５０は、エンジンの運転時（減速燃料カット時）に、開閉弁２９により新気導入通路２８を閉じ、そのときにＢＧＶ圧センサ５６の検出値に基づいてＢＧＶ系の異常診断を開始し、その異常診断を終了するときに開閉弁２９により新気導入通路２８を開くように構成される。従って、ＢＧＶ系の異常を診断するときには、ＢＧＶ系内の安定した圧力（ＢＧＶ圧力ＰＶ）に基づいて異常診断が行われる。このため、ＢＧＶ系について精度のよい異常診断を実行することができる。

また、この実施形態の構成によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の空燃比を所定の目標値に調節するためにエアフローメータ５１の検出値に基づいて燃料噴射量ＴＡＵを算出し、ＢＧＶ系の異常診断を開始するときには、空燃比が目標値よりリッチになるように、算出される燃料噴射量ＴＡＵを補正する。詳しくは、エアフローメータ５１により検出される吸気量Ｇａを補正することにより、算出される燃料噴射量ＴＡＵを補正する。従って、異常診断を開始するために開閉弁２９により新気導入通路２８を閉じるときに、検出されないＢＧＶ系（主にクランクケース４内やヘッドカバー１４内）の空気がエンジン１に吸入されてエンジン１の空燃比がリーン化しそうになっても、その空燃比が目標値よりリッチになるように補正され、リーン化が抑えられる。このため、エンジン１の空燃比制御に影響を与えることなく、すなわち空燃比がリーン化することなく、ＢＧＶ装置の異常診断を開始することができる。

また、この実施形態の構成によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の空燃比を所定の目標値に調節するためにエアフローメータ５１の検出値に基づいて燃料噴射量ＴＡＵを算出し、ＢＧＶ系の異常診断を終了するときには、空燃比が目標値よりリーンになるように、算出される燃料噴射量ＴＡＵを補正する。詳しくは、エアフローメータ５１により検出される吸気量Ｇａを補正することにより、算出される燃料噴射量ＴＡＵを補正する。従って、異常診断を終了するために開閉弁２９により新気導入通路２８が開くときに、検出される吸気量Ｇａの一部が新気導入通路２８を通じてＢＧＶ系（主にクランクケース４内やヘッドカバー１４内）に導入されてエンジン１の空燃比がリッチ化しそうになっても、その空燃比が目標値よりリーンになるように補正され、リッチ化が抑えられる。このため、エンジン１の空燃比制御に影響を与えることなく、すなわち空燃比がリッチ化することなく、ＢＧＶ装置の異常診断を終了することができる。

この実施形態によれば、開閉弁２９が吸気通路１５に直付けされるので、吸気通路１５と開閉弁２９との間の配管がなくなり、その配管の分だけ孔あき異常の診断箇所が省略される。このため、その分だけ新気導入通路２８における孔あき異常の診断を簡略化することができる。

なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。

（１）前記実施形態では、制御量である燃料噴射量ＴＡＵを補正するために、エアフローメータ５１により検出される吸気量Ｇａを補正するように構成した。これに対し、エアフローメータにより検出される吸気量に基づき基本燃料噴射量を算出し、その基本燃料噴射量を補正することにより燃料噴射量を補正するように構成することもできる。

（２）前記実施形態では、ガス流量調節手段としてのＰＣＶ弁２７を電動弁により構成したが、電動弁ではなく、圧力に感応して動作するＰＣＶ弁により構成することもできる。

（３）前記実施形態では、吸気通路１５に開閉弁２９を直付けしたが、開閉弁をパイプ等の配管を介して吸気通路１５に接続することもできる。

この発明は、ガソリンエンジン等に設けられるＢＧＶ装置に利用することができる。

１エンジン
４クランクケース（ブローバイガス蓄積部）
１４ヘッドカバー（ブローバイガス蓄積部）
１５吸気通路
１７スロットル弁（吸気量調節手段）
２０インジェクタ（燃料供給手段）
２６ＢＧＶ通路（ブローバイガス還元通路）
２７ＰＣＶ弁（ガス流量調節手段）
２８新気導入通路
２９開閉弁（開閉手段）
５０ＥＣＵ（異常診断手段、空燃比制御手段）
５１エアフローメータ（吸気量検出手段）
５６ＢＧＶ圧センサ（圧力検出手段）
Ｇａ吸気量
ＧＡ最終吸気量
ＰＶＢＧＶ圧力
ＴＡＵ燃料噴射量（制御量）

Claims

エンジンで発生するブローバイガスを吸気通路へ流して前記エンジンへ還元するブローバイガス還元装置と、
前記ブローバイガス還元装置の異常を診断する異常診断装置と、
前記エンジンの空燃比を制御する空燃比制御装置と
を備えたエンジンシステムであって、
前記ブローバイガス還元装置は、前記エンジンで発生するブローバイガスを蓄積するためのブローバイガス蓄積部と、前記吸気通路を流れる吸気量を調節するために前記吸気通路に設けられた吸気量調節手段と、前記ブローバイガス蓄積部に蓄積されたブローバイガスを前記吸気量調節手段より下流の前記吸気通路へ流して前記エンジンへ還元するためのブローバイガス還元通路と、前記ブローバイガス還元通路におけるブローバイガス流量を調節するためのガス流量調節手段と、前記吸気量調節手段より上流の前記吸気通路に接続され、前記吸気通路を流れる空気の一部を前記ブローバイガス蓄積部へ新気として導入するための新気導入通路と、前記新気導入通路を開閉するための開閉手段とを備え、前記ブローバイガス蓄積部、前記ブローバイガス還元通路及び前記新気導入通路が連通して一つのブローバイガス還元系が構成され、
前記異常診断装置は、前記ブローバイガス還元系内の圧力を検出するための圧力検出手段と、前記ブローバイガス還元系の異常を診断するための異常診断手段とを備え、前記異常診断手段は、前記エンジンの運転時に、前記開閉手段により前記新気導入通路を閉じ、そのときに前記圧力検出手段の検出値に基づいて異常診断を開始し、前記異常診断を終了するときに前記開閉手段により前記新気導入通路を開くように構成され、
前記空燃比制御装置は、前記エンジンに燃料を供給するための燃料供給手段と、前記新気導入通路との接続部より上流の前記吸気通路を流れる吸気量を検出するための吸気量検出手段と、前記空燃比を所定の目標値に調節するために前記吸気量検出手段の検出値に基づいて制御量を算出し、前記制御量に基づいて前記燃料供給手段を制御する空燃比制御手段とを備え、前記空燃比制御手段は、前記異常診断手段が前記異常診断を終了するときに、前記空燃比が前記目標値よりリーンになるように前記制御量を補正する
ことを特徴とするエンジンシステム。
前記空燃比制御手段は、前記異常診断装置が前記異常診断を開始するときに、前記空燃比が前記目標値よりリッチになるように前記制御量を補正することを特徴とする請求項１に記載のエンジンシステム。