JP2020012436A - エンジンシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】エンジンシステムの状態を確認するために検出圧力を有効活用することができる技術を提供する。【解決手段】クランクケース13を備えるエンジン2と、エンジン内に吸入される空気が流れる吸気通路4と、吸気通路の通路面積を調整する第1弁45と、第1弁より下流側の吸気通路に設けられ、吸気通路を流れる空気をエンジンに圧送するコンプレッサ44と、第1弁より上流側の吸気通路とエンジンとに接続され、第1弁より上流側の吸気通路を流れる空気をエンジンのクランクケース内に導入する新気通路5と、クランクケース内又は新気通路内の圧力を検出する圧力検出手段10と、制御手段と、を備えており、制御手段は、圧力検出手段の検出圧力に基づいて、第1弁より下流側かつコンプレッサより上流側の吸気通路内の圧力を検出する、及び/又は、第1弁の異常を判定するエンジンシステム。【選択図】図1
Description
本明細書に開示する技術は、エンジンシステムに関する。
特許文献1にエンジンシステムが開示されている。特許文献1のエンジンシステムは、エンジンと、エンジン内に吸入される空気が流れる吸気通路と、吸気通路の通路面積を調整する吸気絞り弁と、吸気絞り弁より上流側の吸気通路を流れる空気の流量を検出するエアフローメータと、吸気絞り弁より下流側の吸気通路に設けられているコンプレッサとを備えている。コンプレッサは、吸気通路を流れる空気をエンジンに圧送する。また、特許文献1のエンジンシステムは、吸気絞り弁より下流側かつコンプレッサより上流側の吸気通路とエンジンとに接続されているブローバイガス通路を備えている。ブローバイガス通路は、エンジン内で発生したブローバイガスを吸気通路に導入する。
従来のエンジンシステムでは、エンジンのクランクケース内の圧力が圧力センサによって検出されることがある。しかしながら、従来の技術では圧力センサの検出圧力が有効活用されていないことがある。そこで本明細書は、エンジンシステムの状態を確認するために検出圧力を有効活用することができる技術を提供する。
本明細書に開示するエンジンシステムは、クランクケースを備えるエンジンと、前記エンジン内に吸入される空気が流れる吸気通路と、前記吸気通路の通路面積を調整する第1弁と、前記第1弁より下流側の前記吸気通路に設けられており、前記吸気通路を流れる空気を前記エンジンに圧送するコンプレッサと、前記第1弁より上流側の前記吸気通路と前記エンジンとに接続されており、前記第1弁より上流側の前記吸気通路を流れる空気を前記エンジンの前記クランクケース内に導入する新気通路と、前記第1弁より上流側の前記吸気通路から前記新気通路に流入する空気の流量を制限する流量制限手段と、前記第1弁より下流側かつ前記コンプレッサより上流側の前記吸気通路と前記エンジンとに接続されており、前記エンジンの前記クランクケース内のブローバイガスを前記吸気通路に導入するブローバイガス通路と、前記クランクケース内又は前記新気通路内の圧力を検出する圧力検出手段と、制御手段と、を備えている。前記制御手段は、前記圧力検出手段の検出圧力に基づいて、前記第1弁より下流側かつ前記コンプレッサより上流側の前記吸気通路内の圧力を検出する、及び/又は、前記第1弁の異常を判定する。
この構成によれば、クランクケース内又は新気通路内の圧力を検出する圧力検出手段の検出圧力を有効活用して、第1弁より下流側かつコンプレッサより上流側の吸気通路内の圧力を検出することができる。及び/又は、検出圧力を有効活用して、第1弁の異常を判定することができる。そのため、圧力検出手段の本来の検出部分の状態だけでなく、他の部分の状態も確認することができる。エンジンシステムの状態を確認するために検出圧力を有効活用することができる。
上記のエンジンシステムは、前記第1弁より上流側の前記吸気通路を流れる空気の流量を検出する流量検出手段を更に備えていてもよい。前記制御手段は、前記流量検出手段の検出流量と前記圧力検出手段の検出圧力とに基づいて、前記第1弁より下流側かつ前記コンプレッサより上流側の前記吸気通路内の圧力を検出してもよく、及び/又は、前記第1弁の異常を判定してもよい。
この構成によれば、第1弁より上流側の吸気通路を流れる空気の流量を検出する流量検出手段の検出流量を有効活用して、第1弁より下流側かつコンプレッサより上流側の吸気通路内の圧力を検出することができる。及び/又は、検出流量を有効活用して、第1弁の異常を判定することができる。そのため、流量検出手段の本来の検出部分の状態だけでなく、他の部分の状態も確認することができる。エンジンシステムの状態を確認するために検出流量を有効活用することができる。
前記制御手段は、検出した前記第1弁より下流側かつ前記コンプレッサより上流側の前記吸気通路内の圧力に基づいて、前記第1弁の開度に関する補正値を特定してもよい。
この構成によれば、流量検出手段の検出流量と圧力検出手段の検出圧力とを有効活用して、第1弁の開度を適切に補正することができる。
前記流量制限手段は、前記第1弁より上流側の前記吸気通路から前記新気通路に流入する空気を遮断する弁であってもよい。
この構成によれば、吸気通路を流れる空気が新気通路に流入しなくなる。そのため、クランクケース内に空気が導入されなくなる。これによって、圧力検出手段がクランクケース内の圧力を正確に検出することができ、制御手段が第1弁より下流側かつコンプレッサより上流側の吸気通路内の圧力を正確に検出することができる。また、第1弁の異常判定の精度が向上する。
上記のエンジンシステムは、前記ブローバイガス通路を流れるブローバイガスの流量を調整する第2弁を更に備えていてもよい。前記制御手段は、前記流量検出手段の検出流量と前記圧力検出手段の検出圧力とに基づいて、前記第2弁の異常を判定してもよい。
前記制御手段は、前記第1弁の開度を調整する前における前記流量検出手段の検出流量及び前記圧力検出手段の検出圧力と、前記第1弁の開度を調整した後における前記流量検出手段の検出流量及び前記圧力検出手段の検出圧力とに基づいて、前記第2弁の異常を判定してもよい。
これら構成によれば、流量検出手段の検出流量と圧力検出手段の検出圧力とを有効活用して、第2弁の異常を判定することができる。
本明細書に開示するエンジンシステムは、前記エンジンから排出される排ガスが流れる排気通路と、前記第1弁より下流側かつ前記コンプレッサより上流側の前記吸気通路と前記排気通路とに接続されており、前記排気通路を流れる排ガスを前記吸気通路に導入する排ガス循環通路と、前記排ガス循環通路を流れる排ガスの流量を調整する第3弁と、を更に備えていてもよい。前記制御手段は、前記流量検出手段の検出流量と前記圧力検出手段の検出圧力とに基づいて、第3弁の異常を判定してもよい。
前記制御手段は、前記第3弁の開度を調整する前における前記流量検出手段の検出流量及び前記圧力検出手段の検出圧力と、前記第3弁の開度を調整した後における前記流量検出手段の検出流量及び前記圧力検出手段の検出圧力とに基づいて、前記第3弁の異常を判定してもよい。
これらの構成によれば、流量検出手段の検出流量と圧力検出手段の検出圧力とを有効活用して、第3弁の異常を判定することができる。
本明細書に開示するエンジンシステムは、燃料を収容する燃料タンクと、前記燃料タンク内の燃料から発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記第1弁より下流側かつ前記コンプレッサより上流側の前記吸気通路と前記キャニスタとに接続されており、前記キャニスタに吸着されている蒸発燃料を前記吸気通路に導入するパージ通路と、前記パージ通路を流れる蒸発燃料の流量を調整する第4弁と、を更に備えていてもよい。前記制御手段は、前記流量検出手段の検出流量と前記圧力検出手段の検出圧力とに基づいて、前記第4弁の異常を判定してもよい。
前記制御手段は、前記第4弁の開度を調整する前における前記流量検出手段の検出流量及び前記圧力検出手段の検出圧力と、前記第4弁の開度を調整した後における前記流量検出手段の検出流量及び前記圧力検出手段の検出圧力とに基づいて、前記第4弁の異常を判定してもよい。
これら構成によれば、流量検出手段の検出流量と圧力検出手段の検出圧力とを有効活用して、第4弁の異常を判定することができる。
本明細書に開示するエンジンシステムは、クランクケースを備えるエンジンと、前記エンジン内に吸入される空気が流れる吸気通路と、前記吸気通路の通路面積を調整する第1弁と、前記第1弁より下流側の前記吸気通路に設けられており、前記吸気通路を流れる空気を前記エンジンに圧送するコンプレッサと、前記第1弁より上流側の前記吸気通路を流れる空気の流量を検出する流量検出手段と、前記第1弁より上流側の前記吸気通路と前記エンジンとに接続されており、前記第1弁より上流側の前記吸気通路を流れる空気を前記エンジンの前記クランクケース内に導入する新気通路と、前記第1弁より上流側の前記吸気通路から前記新気通路に流入する空気の流量を制限する流量制限手段と、前記第1弁より下流側かつ前記コンプレッサより上流側の前記吸気通路と前記エンジンとに接続されており、前記エンジンの前記クランクケース内のブローバイガスを前記吸気通路に導入するブローバイガス通路と、前記ブローバイガス通路を流れるブローバイガスの流量を調整する第2弁と、前記クランクケース内又は前記新気通路内の圧力を検出する圧力検出手段と、制御手段と、を備えている。前記制御手段は、前記流量検出手段の検出流量、及び/又は、前記圧力検出手段の検出圧力に基づいて、前記第2弁の異常を判定する。
この構成によれば、第1弁より上流側の吸気通路を流れる空気の流量を検出する流量検出手段の検出流量を有効活用して、第2弁の異常を判定することができる。及び/又は、クランクケース内又は新気通路内の圧力を検出する圧力検出手段の検出圧力を有効活用して、第2弁の異常を判定することができる。そのため、流量検出手段の本来の検出部分、及び/又は、圧力検出手段の本来の検出部分の状態だけでなく、他の部分の状態も確認することができる。エンジンシステムの状態を確認するために検出流量と検出圧力を有効活用することができる。
前記流量制限手段は、前記第1弁より上流側の前記吸気通路から前記新気通路に流入する空気を遮断する弁であってもよい。
実施例に係るエンジンシステム1について図面を参照して説明する。図1に示すように、実施例に係るエンジンシステム1は、エンジン2と、吸気通路4と、排気通路6と、燃料タンク92と、ECU(Engine Control Unit)100を備えている。このエンジンシステム1は、例えばガソリン車等の車両に搭載される。
まず、エンジンシステム1のエンジン2について説明する。エンジンシステム1のエンジン2は、シリンダブロック11と、シリンダヘッド12と、クランクケース13とを備えている。また、エンジン2は、ヘッドカバー14と、オイルパン15とを備えている。
シリンダブロック11は、複数個のシリンダ20を備えている。1個のシリンダブロック11に、例えば6個、8個、又は10個のシリンダ20が形成されている。以下では、複数個のシリンダ20のうちの1個のシリンダ20に基づいて説明する。
シリンダブロック11のシリンダ20は、ピストン21を収容している。ピストン21とシリンダ20によって囲まれた部分に燃焼室22が形成されている。空気と燃料の混合気体が燃焼室22で燃焼する。混合気体が燃焼したときのエネルギーによってシリンダ20内でピストン21が往復動する。シリンダ20内のピストン21は、コンロッド29を介してクランクシャフト28に接続されている。ピストン21が往復動することによってクランクシャフト28が回転する。
エンジン2のシリンダブロック11は、第1連通路25と、第2連通路26とを更に備えている。シリンダブロック11には、シリンダ20と、第1連通路25と、第2連通路26とが横に並んで形成されている。また、シリンダブロック11には、インジェクタ33が固定されている。インジェクタ33は、燃料供給通路(図示省略)を介して燃料タンク92に接続されている。インジェクタ33は、燃料タンク92に収容されている燃料をエンジン2の燃焼室22に供給する。
シリンダブロック11の上部にはシリンダヘッド12が固定されている。シリンダヘッド12には、点火プラグ34が固定されている。点火プラグ34は、燃焼室22に存在している混合気体に点火する。
また、シリンダヘッド12は、吸気ポート31と、排気ポート32と、吸気弁23と、排気弁24とを備えている。吸気ポート31と排気ポート32のそれぞれは、燃焼室22と連通する位置に形成されている。吸気ポート31から燃焼室22に空気又は空気と燃料の混合気体が導入される。空気と燃料の混合気体が燃焼室22で燃焼した後の排ガスが燃焼室22から排気ポート32に排出される。吸気弁23は、吸気ポート31を開閉する。吸気弁23が吸気ポート31を開状態にしたときに燃焼室22に空気又は空気と燃料の混合気体が導入される。排気弁24は、排気ポート32を開閉する。排気弁24が排気ポート32を開状態にしたときに燃焼室22から排ガスが排出される。
シリンダヘッド12の上部には、ヘッドカバー14が固定されている。ヘッドカバー14は、シリンダヘッド12を覆っている。ヘッドカバー14には、第1開口部35と第2開口部36が形成されている。ヘッドカバー14の内部には、ブローバイガスが貯留される貯留部141が形成されている。
シリンダブロック11の下部には、クランクケース13が固定されている。クランクケース13は、クランクシャフト28を収容している。クランクケース13は、クランクシャフト28を回転可能な状態で支持している。クランクケース13の内部には、ブローバイガスが貯留される貯留部131が形成されている。クランクケース13の内部の貯留部131は、シリンダブロック11に形成されている第1連通路25と第2連通路26を通じて、上述したヘッドカバー14の内部の貯留部141と連通している。
クランクケース13には、圧力センサ10(圧力検出手段の一例)が固定されている。圧力センサ10は、クランクケース13の内部の貯留部131の圧力を検出する。圧力センサ10の検出圧力は、圧力センサ10からECU100へ送信される。クランクケース13の下部には、オイルパン15が固定されている。オイルパン15は、エンジンオイルを貯留する。
次に、エンジンシステム1の吸気通路4について説明する。吸気通路4は、エンジン2のシリンダヘッド12に形成されている吸気ポート31に接続されている。吸気通路4の下流端部が吸気ポート31に接続されている。吸気通路4は、吸気ポート31を通じてエンジン2の燃焼室22に空気を導入する。吸気通路4を流れる空気がエンジン2内に吸入される。
吸気通路4には、上流側から順に、エアクリーナ41、エアフローメータ42(流量検出手段の一例)、吸気絞り弁43(第1弁の一例)、コンプレッサ44、及びスロットル弁45が設けられている。
エアクリーナ41は、吸気通路4を流れる空気に含まれているゴミ等の異物を除去する。エアフローメータ42は、エアクリーナ41より下流側かつ吸気絞り弁43より上流側に配置されている。また、エアフローメータ42は、後述する新気導入弁51より上流側に配置されている。エアフローメータ42は、吸気絞り弁43及び後述する新気導入弁51より上流側において、吸気通路4を流れる空気の流量を検出する。エアフローメータ42の検出流量は、エアフローメータ42からECU100へ送信される。
吸気絞り弁43は、エアフローメータ42より下流側に配置されている。吸気絞り弁43は、吸気通路4の通路面積を調整する。例えば、吸気絞り弁43は、吸気通路4の通路面積を小さくする(絞る)。吸気絞り弁43は、吸気通路4の通路面積を調整することによって、吸気通路4を流れる空気の圧力を調整する。
コンプレッサ44は、吸気絞り弁43より下流側に配置されている。コンプレッサ44は、ファン(図示省略)を備えており、ファンが回転することによって空気を圧送する。コンプレッサ44は、吸気通路4を流れる空気を下流側へ圧送する。コンプレッサ44は、エンジン2の燃焼室22に導入する空気を圧送する。
コンプレッサ44が動作している状態で上述した吸気絞り弁43の開度が小さくなると、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4内の圧力が低下する。すなわち、コンプレッサ44が空気を下流側に圧送している状態で吸気絞り弁43が吸気通路4の通路面積を絞ることによって、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4内の圧力が大気圧より低くなる。以下では、吸気通路4における吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の部分を圧力低下部47と呼ぶ場合がある。
スロットル弁45は、コンプレッサ44より下流側に配置されている。スロットル弁45は、吸気通路4の通路面積を調整する。例えば、スロットル弁45は、吸気通路4の通路面積を小さくする(絞る)。スロットル弁45は、吸気通路4の通路面積を調整することによって、エンジン2に導入される空気の流量を調整する。
次に、エンジンシステム1の排気通路6について説明する。排気通路6は、エンジン2のシリンダヘッド12に形成されている排気ポート32に接続されている。排気通路6の上流端部が排気ポート32に接続されている。エンジン2の燃焼室22から排気ポート32を通じて排気通路6に排ガスが排出される。排気ポート32を通じて排気通路6に排出された排ガスは、排気通路6を流れて外部に排出される。
排気通路6には、上流側から順に、タービン61、触媒62、及びフィルター63が設けられている。
タービン61は、排気通路6を流れる排ガスの力によって回転する。タービン61は、上述した吸気通路4に設けられているコンプレッサ44に連結されている(図示省略)。タービン61が回転することによってコンプレッサ44のファンが回転する。タービン61とコンプレッサ44によって過給機が構成されている。
触媒62は、タービン61より下流側に配置されている。触媒62は、排気通路6を流れる排ガスに含まれている化学物質を浄化する。触媒62は、例えば三元触媒であり、炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)、及び窒素酸化物(NOx)を酸化又は還元する。
フィルター63は、触媒62より下流側に配置されている。フィルター63は、排気通路6を流れる排ガスに含まれている微粒子を捕集する。フィルター63は、例えばGPF(Gasoline Particulate Filter)である。
排気通路6には、バイパス通路64が接続されている。バイパス通路64は、タービン61より上流側の排気通路6とタービン61より下流側の排気通路6とに接続されている。排気通路6を流れる排ガスの一部がバイパス通路64に流入する。バイパス通路64を流れる排ガスは、タービン61を迂回してタービン61より下流側の排気通路6に流入する。バイパス通路64には、バイパス弁65が設けられている。バイパス弁65は、バイパス通路64を流れる排ガスの流量を調整する。
図1に示すエンジンシステム1は、新気通路5と、ブローバイガス通路7と、排ガス循環通路8とを更に備えている。
新気通路5は、吸気通路4とエンジン2の間に配置されている。新気通路5の上流端部が吸気通路4に接続されており、新気通路5の下流端部がエンジン2に接続されている。新気通路5の上流端部は、エアフローメータ42より下流側かつ吸気絞り弁43より上流側の吸気通路4に接続されている。エアフローメータ42より下流側かつ吸気絞り弁43より上流側の吸気通路4を流れる空気の一部が新気通路5に流入する。新気通路5の下流端部は、エンジン2のシリンダヘッド12に形成されている第1開口部35に接続されている。新気通路5を流れた空気が第1開口部35を通じてシリンダヘッド12の内部の貯留部141に導入される。エアフローメータ42より下流側かつ吸気絞り弁43より上流側の吸気通路4を流れる空気の一部が新気通路5を通じてシリンダヘッド12の内部に導入される。シリンダヘッド12の内部に導入された空気は、シリンダブロック11に形成されている第1連通路25を通じてクランクケース13の内部の貯留部131に導入される。
新気通路5には、新気導入弁51(流量制限手段の一例)が設けられている。新気導入弁51は、新気通路5の上流端部(新気通路5と吸気通路4との接続部分)に設けられている。新気導入弁51は、吸気通路4から新気通路5に流入する空気の流量を調整する。新気導入弁51が全閉になると、吸気通路4を流れる空気が新気通路5に流入しなくなる。吸気通路4から新気通路5に流入する空気を新気導入弁51が遮断する。
ブローバイガス通路7は、吸気通路4とエンジン2の間に配置されている。ブローバイガス通路7の上流端部がエンジン2に接続されており、ブローバイガス通路7の下流端部が吸気通路4に接続されている。ブローバイガス通路7の上流端部は、エンジン2のシリンダヘッド12に形成されている第2開口部36に接続されている。シリンダヘッド12の内部の貯留部141に溜まっているブローバイガスが第2開口部36を通じてブローバイガス通路7に流入する。ブローバイガス通路7の下流端部は、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4(すなわち、圧力低下部47)に接続されている。ブローバイガス通路7を流れたブローバイガスが吸気絞り弁43とコンプレッサ44の間の吸気通路4に流入する。圧力低下部47内の圧力が低下することによって、ブローバイガス通路7を流れたブローバイガスが圧力低下部47内に吸入される。
ブローバイガス通路7には、PCV弁71(第2弁の一例)が設けられている。PCV弁71は、ブローバイガス通路7の上流端部(ブローバイガス通路7とエンジン2との接続部分)に設けられている。PCV弁71は、エンジン2からブローバイガス通路7に流入するブローバイガスの流量を調整する。
排ガス循環通路8は、吸気通路4と排気通路6の間に配置されている。排ガス循環通路8の上流端部が排気通路6に接続されており、排ガス循環通路8の下流端部が吸気通路4に接続されている。排ガス循環通路8の上流端部は、触媒62より下流側かつフィルター63より上流側の排気通路6に接続されている。排気通路6を流れる排ガスの一部が排ガス循環通路8に流入する。排ガス循環通路8の下流端部は、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4(すなわち、圧力低下部47)に接続されている。排ガス循環通路8を流れた排ガスが吸気絞り弁43とコンプレッサ44の間の吸気通路4に流入する。圧力低下部47内の圧力が低下することによって、排ガス循環通路8を流れた排ガスが圧力低下部47内に吸入される。
排ガス循環通路8には、EGRクーラ81とEGR弁82(第3弁の一例)が設けられている。EGRクーラ81は、排ガス循環通路8を流れる排ガスを冷却する。EGR弁82は、排ガス循環通路8を流れる排ガスの流量を調整する。
図1に示すエンジンシステム1は、ベーパ通路90と、キャニスタ93と、大気通路91と、パージ通路9とを更に備えている。
ベーパ通路90は、燃料タンク92とキャニスタ93の間に配置されている。ベーパ通路90の上流端部が燃料タンク92に接続されており、ベーパ通路90の下流端部がキャニスタ93に接続されている。燃料タンク92に収容されている燃料から発生した蒸発燃料がベーパ通路90に流入する。
キャニスタ93は、燃料タンク92に収容されている燃料から発生した蒸発燃料を吸着及び脱離可能な吸着材を備えている(図示省略)。ベーパ通路90を流れた蒸発燃料がキャニスタ93の吸着材に吸着される。また、吸着材に吸着されていた蒸発燃料が吸着材から脱離する。
大気通路91は、キャニスタ93に接続されている。大気通路91の上流端部が大気に開放されており、大気通路91の下流端部がキャニスタ93に接続されている。
パージ通路9は、キャニスタ93と吸気通路4の間に配置されている。パージ通路9の上流端部がキャニスタ93に接続されており、パージ通路9の下流端部が吸気通路4に接続されている。キャニスタ93の吸着材から脱離した蒸発燃料がパージ通路9に流入する。パージ通路9の下流端部は、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4(すなわち、圧力低下部47)に接続されている。パージ通路9を流れた蒸発燃料が吸気絞り弁43とコンプレッサ44の間の吸気通路4に流入する。圧力低下部47内の圧力が低下することによって、パージ通路9を流れた蒸発燃料が圧力低下部47内に吸入される。
パージ通路9には、パージポンプ94と、パージ弁95(第4弁の一例)とが設けられている。パージポンプ94は、パージ通路9を流れる蒸発燃料を下流側へ圧送する。パージ弁95は、パージ通路9を流れる蒸発燃料の流量を調整する。
エンジンシステム1のECU100(制御手段の一例)は、例えばCPUとメモリ(図示省略)を備えている。ECU100は、エンジンシステム1の各構成要素の動作を制御する。また、ECU100は、エンジンシステム1に関する所定の処理を実行する。ECU100が実行する制御及び処理については後述する。
次に、エンジンシステム1の動作について説明する。上述したエンジンシステム1では、吸気通路4を通じてエンジン2の燃焼室22に空気又は空気と燃料の混合気体が導入される。また、インジェクタ33からエンジン2の燃焼室22に燃料が導入される。燃焼室22に導入された空気と燃料の混合気体が燃焼することによって、エンジン2のピストン21がシリンダ20内で往復動する。混合気体が燃焼することによって生じた排ガスは、燃焼室22から排気通路6に排出される。排気通路6に排出された排ガスは、排気通路6を通じて外部に排出される。このようにしてエンジン2が動作する。エンジン2が動作する過程で、エンジン2の燃焼室22からピストン21とシリンダ20の隙間を通じてクランクケース13の内部(すなわち、貯留部131)にブローバイガスが漏出する。
また、エンジン2から排出された排ガスが排気通路6を流れるときに、排気通路6に設けられているタービン61が排ガスの力によって回転する。タービン61が回転すると、タービン61に連結されているコンプレッサ44のファンが回転する。コンプレッサ44が動作することによって、吸気通路4を流れる空気が下流側に圧送される。コンプレッサ44が動作している状態で吸気通路4に設けられている吸気絞り弁43の開度が小さくなると、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4(すなわち、圧力低下部47)内の圧力が低下する。
(吸気絞り弁制御処理)
次に、エンジンシステム1で実行される吸気絞り弁制御処理について説明する。吸気絞り弁制御処理は、例えば、エンジン2が始動すると開始される。図2に示すように、吸気絞り弁制御処理のS10では、エンジンシステム1が搭載されている車両の運転状態を示す運転状態情報を取得する。例えば、ECU100が、クランクシャフト28の回転速度の情報、及び、スロットル弁45の開度の情報等を取得する。
次に、エンジンシステム1で実行される吸気絞り弁制御処理について説明する。吸気絞り弁制御処理は、例えば、エンジン2が始動すると開始される。図2に示すように、吸気絞り弁制御処理のS10では、エンジンシステム1が搭載されている車両の運転状態を示す運転状態情報を取得する。例えば、ECU100が、クランクシャフト28の回転速度の情報、及び、スロットル弁45の開度の情報等を取得する。
続くS11では、ECU100が、スロットル弁45を通過する空気の流量が一定であるか否かを判定する。スロットル弁45の通過流量が一定である場合は、S41でECU100がYESと判定してS42に進む。そうでない場合は、S41でECU100がNOと判定してS10に戻る。スロットル弁45の通過流量が一定である場合は、例えば、スロットル弁45を通過する空気の流速が音速である場合(ソニック状態である場合)や、シリーズハイブリッド車両においてエンジンの運転状態が一定に維持されている場合などがある。
続くS12では、ECU100が、吸気絞り弁補正完了フラグがオフであるか否かを判定する。吸気絞り弁補正完了フラグは、吸気絞り弁43の開度補正が完了していることを示す情報である。吸気絞り弁補正完了フラグがオフである場合は、S12でECU100がYESと判定してS13に進む。そうでない場合は、S12でECU100がNOと判定して吸気絞り弁制御処理を終了する。
続くS13では、ECU100が、各弁の開度を調整する。より詳細には、ECU100が、吸気通路4に設けられている吸気絞り弁43の開度を全開にする。また、ECU100が、新気通路5に設けられている新気導入弁51の開度を全閉にする。また、ECU100が、排ガス循環通路8に設けられているEGR弁82の開度を全閉にする。また、ECU100が、パージ通路9に設けられているパージ弁95の開度を全閉にする。この状態では、クランクケース13の内部の圧力が大気圧と同じ圧力になる。したがって、クランクケース13に設けられている圧力センサ10の検出圧力が大気圧と同じ圧力になる。なお、S13では、ブローバイガス通路7に設けられているPCV弁71の開度は、特に調整されない。また、スロットル弁45の開度は、空気の通過流量が一定の状態で維持される。
続くS14では、ECU100が、上記のS13の状態での圧力センサ10の検出圧力P0(すなわち、大気圧と同じ圧力)を取得する。また、S14では、ECU100が、上記のS13の状態でのエアフローメータ42の検出流量Q0を取得する。
続くS15では、ECU100が、吸気絞り弁43の開度を所定開度に調整する。具体的には、ECU100が、吸気絞り弁43の開度を小さくする。なお、他の各弁の開度は、上記のS13の状態で維持される。エンジンシステム1のコンプレッサ44が動作している状態でECU100が吸気絞り弁43の開度を小さくすると、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4(すなわち、圧力低下部47)内の圧力が低下する。S15では、ECU100は、吸気絞り弁43の開度を複数の段階で調整してもよい。例えば、ECU100は、吸気絞り弁43の開度を3段階で調整してもよい。
続くS16では、ECU100が、上記のS15の状態での圧力センサ10の検出圧力Pnを取得する。また、S16では、ECU100が、上記のS15の状態でのエアフローメータ42の検出流量Qnを取得する。ECU100は、上記のS15で吸気絞り弁43の開度を複数の段階で調整した場合は、各段階での圧力センサ10の検出圧力Pnとエアフローメータ42の検出流量Qnとを取得する。
続くS17では、ECU100が、上記のS16で取得した圧力センサ10の検出圧力Pnと、エアフローメータ42の検出流量Qnとに基づいて、吸気通路4の圧力低下部47内の圧力Xnを演算する。ECU100は、所定の演算式に基づいて、検出圧力Pnと検出流量Qnとから、圧力低下部47内の圧力Xnを演算する。
続くS18では、ECU100が、上記のS16で取得した圧力センサ10の検出圧力Pnと、エアフローメータ42の検出流量Qnとに基づいて、吸気絞り弁43の開度を補正するための補正係数an(補正値の一例)を演算する。ECU100は、所定の演算式に基づいて、検出圧力Pnと検出流量Qnとから補正係数anを演算する。
続くS19では、ECU100が、上記のS18で演算した補正係数anが所定の判定値内に収束したか否かを判定する。より詳細には、ECU100が、今回のS18で演算した補正係数anと、前回のS18で演算した補正係数an−1と比が、所定の判定下限値より大きく、かつ、所定の判定上限値より小さいか否かを判定する。すなわち、ECU100は、判定上限値>an/an−1>判定下限値であるか否かを判定する。ECU100は、S19でYESの場合はS20に進み、S19でNOの場合はS30に進む。なお、初回のS19では、仮定のan−1が用いられる。
続くS20では、ECU100が、吸気絞り弁補正完了フラグをオンにする。ECU100は、S20の処理を終了すると、吸気絞り弁制御処理を終了する。
一方、上記のS19でNOの場合のS30では、ECU100が、補正回数をカウントする。補正係数anが所定の判定値内に収束しない場合は補正回数が増加する。
続くS31では、ECU100が、カウントした合計補正回数が所定の基準回数より多いか否かを判定する。合計補正回数が基準回数より多い場合は、S31でECU100がYESと判定してS32に進む。そうでない場合は、S31でECU100がNOと判定してS15に戻る。
S31でNOの場合のS15では、ECU100が、吸気絞り弁43の開度を再び調整する。ECU100は、上記のS18で演算した補正係数anに基づいて、吸気絞り弁43の開度を補正する。ECU100は、所定の演算式に基づいて、補正係数anから吸気絞り弁43の開度を演算する。その後、ECU100は、S16以降の処理を再び実行する。ECU100は、吸気絞り弁43の開度補正が完了するまで、又は、吸気絞り弁43に異常が生じていると判定されるまで、S15からS31の処理を繰り返す。
一方、S31でYESの場合のS32では、ECU100が、吸気絞り弁異常フラグをオンにする。吸気絞り弁異常フラグは、吸気絞り弁43に異常が生じていることを示す情報である。また、S32では、ECU100が、吸気絞り弁43に異常が生じていることをユーザに報知するための所定の報知処理を実行してもよい。続くS33では、ECU100が、吸気絞り弁43の開度調整を停止する。ECU100は、S33の処理を終了すると、吸気絞り弁制御処理を終了する。
(PCV(Positive Crankcase Ventilation)システム異常判定処理)
次に、エンジンシステム1で実行されるPCVシステム異常判定処理について説明する。PCVシステム異常判定処理は、上記の吸気絞り弁制御処理と組み合わされて実行されてもよい。また、PCVシステム異常判定処理は、単独で実行される。
次に、エンジンシステム1で実行されるPCVシステム異常判定処理について説明する。PCVシステム異常判定処理は、上記の吸気絞り弁制御処理と組み合わされて実行されてもよい。また、PCVシステム異常判定処理は、単独で実行される。
PCVシステム異常判定処理は、例えば、エンジン2が始動すると開始される。図3に示すように、PCVシステム異常判定処理のS10からS16の処理は、図2に示す吸気絞り弁制御処理のS10からS16の処理と同じである。よって、PCVシステム異常判定処理のS10からS16の処理については、詳細な説明を省略する。
続いてPCVシステム異常判定処理のS47では、ECU100が、所定の条件1又は条件2が満たされているか否かを判定する。ECU100は、上記のS14で取得した検出流量Q0及び上記のS16で取得した検出流量Qnに基づいて、条件1が満たされているか否かを判定する。ECU100は、ΔQ(=Q0−Qn)が、所定の第1判定値より大きいか否かを判定する(条件1)。S16で取得した検出流量QnがS14で取得した検出流量Q0に対して第1判定値よりも低下している場合は、条件1が満たされる。すなわち、検出流量の低下量が第1判定値よりも大きい場合は、条件1が満たされる。
また、ECU100は、上記のS14で取得した検出圧力P0及び上記のS16で取得した検出圧力Pnに基づいて、条件2が満たされているか否かを判定する。ECU100は、ΔP(=P0−Pn)が、所定の第2判定値より小さいか否かを判定する(条件2)。条件2の第2判定値は、条件1の第1判定値と異なる値である。S16で取得した検出圧力PnがS14で取得した検出圧力P0に対して第2判定値よりも低下していない場合は、条件2が満たされる。すなわち、検出圧力の低下量が第2判定値よりも小さい場合は、条件2が満たされる。
条件1又は条件2が満たされている場合は、S47でECU100がYESと判定してS48に進む。そうでない場合は、S47でECU100がNOと判定してS15に戻る。ECU100は、図2に示すS15で補正係数anに基づいて吸気絞り弁43の開度を調整する度に、図3に示すS47の処理を実行する。なお、S47では、ECU100が、条件1と条件2をOR条件で判定せずに、条件1と条件2をAND条件で判定してもよい。
続くS48では、ECU100が、PCVシステム異常フラグをオンにする。PCVシステム異常フラグは、PCVシステムに異常が生じていることを示す情報である。PCVシステムは、エンジン2のクランクケース13の内部に空気を導入し、クランクケース13の内部からブローバイガスを排出するための一連のシステムである。条件1が満たされている場合は、PCVシステムのPCV弁71から空気が漏れていることが考えられる。条件2が満たされている場合は、PCVシステムのPCV弁71が固着して動かないことが考えられる。また、S48では、ECU100が、PCVシステムに異常が生じていることユーザに報知するための所定の報知処理を実行してもよい。ECU100は、S48の処理を終了すると、PCVシステム異常判定処理を終了する。
(EGR弁制御処理)
次に、エンジンシステム1で実行されるEGR弁制御処理について説明する。EGR弁制御処理は、上記の吸気絞り弁制御処理と組み合わされて実行される。また、EGR弁制御処理は、上記のPCVシステム異常判定処理と組み合わされて実行されてもよい。また、EGR弁制御処理は、単独で実行されてもよい。
次に、エンジンシステム1で実行されるEGR弁制御処理について説明する。EGR弁制御処理は、上記の吸気絞り弁制御処理と組み合わされて実行される。また、EGR弁制御処理は、上記のPCVシステム異常判定処理と組み合わされて実行されてもよい。また、EGR弁制御処理は、単独で実行されてもよい。
EGR弁制御処理は、例えば、エンジン2が始動すると開始される。図4に示すように、EGR弁制御処理のS10、S11、S13、S14、S16、及びS17の処理は、図2に示す吸気絞り弁制御処理のS10、S11、S13、S14、S16、及びS17の処理と同じである。よって、EGR弁制御処理のS10、S11、S13、S14、S16、及びS17の処理については、詳細な説明を省略する。
EGR弁制御処理では、S11の処理に続いてS51とS52の処理が実行される。S51では、ECU100が、吸気絞り弁補正完了フラグがオンであるか否かを判定する。吸気絞り弁補正完了フラグは、吸気絞り弁43の開度補正が完了していることを示す情報である。吸気絞り弁補正完了フラグがオンである場合は、S51でECU100がYESと判定してS52に進む。そうでない場合は、S51でECU100がNOと判定してS10に戻る。
S52では、ECU100が、EGR弁補正完了フラグがオフであるか否かを判定する。EGR弁補正完了フラグは、排ガス循環通路8に設けられているEGR弁82の開度補正が完了していることを示す情報である。EGR弁補正完了フラグがオフである場合は、S52でECU100がYESと判定してS13に進む。そうでない場合は、S52でECU100がNOと判定してEGR弁制御処理を終了する。
その後、EGR弁制御処理では、S14の処理に続いてS55の処理が実行される。S55では、ECU100が、吸気絞り弁43の開度を所定開度に調整する。例えば、ECU100が、吸気絞り弁43の開度を小さくする。エンジンシステム1のコンプレッサ44が動作している状態でECU100が吸気絞り弁43の開度を小さくすると、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4(すなわち、圧力低下部47)内の圧力が低下する。S55では、ECU100は、吸気絞り弁43の開度を複数の段階で調整してもよい。例えば、ECU100は、吸気絞り弁43の開度を3段階で調整してもよい。
また、S55では、ECU100が、EGR弁82の開度を所定開度に調整する。例えば、ECU100が、EGR弁82の開度を大きくする。ECU100は、EGR弁82の開度を複数の段階で調整してもよい。例えば、ECU100は、EGR弁82の開度を3段階で調整してもよい。なお、他の各弁の開度は、上記のS13の状態で維持される。排ガス循環通路8に設けられているEGR弁82が開状態になると、排ガス循環通路8を通じて吸気通路4に排ガスが流れるようになる。排ガス循環通路8を流れた排ガスが、吸気絞り弁43とコンプレッサ44の間の吸気通路4(すなわち、圧力低下部47)に流入する。圧力低下部47内の圧力が低下している状態では、排ガス循環通路8を流れた排ガスが圧力低下部47内に吸入される。
その後、EGR弁制御処理では、S17の処理に続いてS58の処理が実行される。S58では、ECU100が、上記のS16で取得した圧力センサ10の検出圧力Pnと、エアフローメータ42の検出流量Qnとに基づいて、EGR弁82の開度を補正するための補正係数enを演算する。ECU100は、所定の演算式に基づいて、検出圧力Pnと検出流量Qnとから補正係数enを演算する。
続くS59では、ECU100が、所定の条件3が満たされているか否かを判定する。ECU100は、|1−en|が、所定の第3判定値より大きいか否かを判定する(条件3)。条件3が満たされている場合は、S59でECU100がYESと判定してS30に進む。また、S59でYESの場合は、排気通路6に設けられているフィルター63に異常が生じているとECU100が認識する。必要に応じて、排気通路6に設けられているフィルター63を再生する再生処理が実行される。具体的には、排気通路6に設けられているフィルター63に空気が供給される。これによって、フィルター63に捕集されている微粒子が燃焼する。一方、条件3が満たされていない場合は、S59でECU100がNOと判定してS60に進む。
続くS60では、ECU100が、上記のS58で演算した補正係数enが所定の判定値内に収束したか否かを判定する。より詳細には、ECU100が、今回のS58で演算した補正係数enと、前回のS58で演算した補正係数en−1と比が、所定の判定下限値より大きく、かつ、所定の判定上限値より小さいか否かを判定する。すなわち、ECU100は、判定上限値>en/en−1>判定下限値であるか否かを判定する。ECU100は、S60でYESの場合はS61に進み、S60でNOの場合はS30に進む。なお、初回のS60では、仮定のen−1が用いられる。
続くS61では、ECU100が、EGR弁補正完了フラグをオンにする。ECU100は、S61の処理を終了すると、EGR弁制御処理を終了する。
一方、上記のS60でNOの場合のS30では、ECU100が、補正回数をカウントする。補正係数enが所定の判定値内に収束しない場合は補正回数が増加する。
続くS31では、ECU100が、カウントした合計補正回数が所定の基準回数より多いか否かを判定する。合計補正回数が基準回数より多い場合は、S31でECU100がYESと判定してS72に進む。そうでない場合は、S31でECU100がNOと判定してS55に戻る。
S31でNOの場合のS55では、ECU100が、EGR弁82の開度を再び調整する。ECU100は、上記のS58で演算した補正係数enに基づいて、EGR弁82の開度を補正する。ECU100は、所定の演算式に基づいて、補正係数enからEGR弁82の開度を演算する。その後、ECU100は、S16以降の処理を再び実行する。ECU100は、EGR弁82の開度補正が完了するまで、又は、EGR弁82に異常が生じていると判定されるまで、S55からS31の処理を繰り返す。
一方、S31でYESの場合のS72では、ECU100が、EGR弁異常フラグをオンにする。EGR弁異常フラグは、EGR弁82に異常が生じていることを示す情報である。また、S72では、ECU100が、EGR弁82に異常が生じていることユーザに報知するための所定の報知処理を実行してもよい。続くS73では、ECU100が、EGR弁82の開度調整を停止する。ECU100は、S73の処理を終了すると、吸気絞り弁制御処理を終了する。
(パージ弁制御処理)
次に、エンジンシステム1で実行されるパージ弁制御処理について説明する。パージ弁制御処理は、上記の吸気絞り弁制御処理と組み合わされて実行される。また、パージ弁制御処理は、上記のPCVシステム異常判定処理と組み合わされて実行されてもよい。また、パージ弁制御処理は、上記のEGR弁制御処理と組み合わされて実行されてもよい。また、パージ弁制御処理は、単独で実行されてもよい。
次に、エンジンシステム1で実行されるパージ弁制御処理について説明する。パージ弁制御処理は、上記の吸気絞り弁制御処理と組み合わされて実行される。また、パージ弁制御処理は、上記のPCVシステム異常判定処理と組み合わされて実行されてもよい。また、パージ弁制御処理は、上記のEGR弁制御処理と組み合わされて実行されてもよい。また、パージ弁制御処理は、単独で実行されてもよい。
パージ弁制御処理は、例えば、エンジン2が始動すると開始される。図5に示すように、パージ弁制御処理のS10、S11、S13、S14、S16、及びS17の処理は、図2に示す吸気絞り弁制御処理のS10、S11、S13、S14、S16、及びS17の処理と同じである。よって、EGR弁制御処理のS10、S11、S13、S14、S16、及びS17の処理については、詳細な説明を省略する。
パージ弁制御処理では、S11の処理に続いてS81とS82の処理が実行される。S81では、ECU100が、吸気絞り弁補正完了フラグがオンであるか否かを判定する。吸気絞り弁補正完了フラグは、吸気絞り弁43の開度補正が完了していることを示す情報である。吸気絞り弁補正完了フラグがオンである場合は、S81でECU100がYESと判定してS82に進む。そうでない場合は、S81でECU100がNOと判定してS10に戻る。
S82では、ECU100が、パージ弁補正完了フラグがオフであるか否かを判定する。パージ弁補正完了フラグは、パージ通路9に設けられているパージ弁95の開度補正が完了していることを示す情報である。パージ弁補正完了フラグがオフである場合は、S82でECU100がYESと判定してS13に進む。そうでない場合は、S82でECU100がNOと判定してパージ弁制御処理を終了する。
その後、パージ弁制御処理では、S14の処理に続いてS85の処理が実行される。S85では、ECU100が、吸気絞り弁43の開度を所定開度に調整する。例えば、ECU100が、吸気絞り弁43の開度を小さくする。エンジンシステム1のコンプレッサ44が動作している状態でECU100が吸気絞り弁43の開度を小さくすると、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4(すなわち、圧力低下部47)内の圧力が低下する。S85では、ECU100は、吸気絞り弁43の開度を複数の段階で調整してもよい。例えば、ECU100は、吸気絞り弁43の開度を3段階で調整してもよい。
また、S85では、ECU100が、パージ弁95の開度を所定開度に調整する。例えば、ECU100が、パージ弁95の開度を大きくする。ECU100は、パージ弁95の開度を複数の段階で調整してもよい。例えば、ECU100は、パージ弁95の開度を3段階で調整してもよい。なお、他の各弁の開度は、上記のS13の状態で維持される。パージ通路9に設けられているパージ弁95が開状態になると、パージ通路9を通じて吸気通路4に蒸発燃料が流れるようになる。パージ通路9を流れた蒸発燃料が、吸気絞り弁43とコンプレッサ44の間の吸気通路4(すなわち、圧力低下部47)に流入する。圧力低下部47内の圧力が低下している状態では、パージ通路9を流れた蒸発燃料が圧力低下部47内に吸入される。
その後、パージ弁制御処理では、S17の処理に続いてS88の処理が実行される。S88では、ECU100が、上記のS16で取得した圧力センサ10の検出圧力Pnと、エアフローメータ42の検出流量Qnとに基づいて、パージ弁95の開度を補正するための補正係数vnを演算する。ECU100は、所定の演算式に基づいて、検出圧力Pnと検出流量Qnとから補正係数vnを演算する。
続くS90では、ECU100が、上記のS88で演算した補正係数vnが所定の判定値内に収束したか否かを判定する。より詳細には、ECU100が、今回のS88で演算した補正係数vnと、前回のS88で演算した補正係数vn−1と比が、所定の判定下限値より大きく、かつ、所定の判定上限値より小さいか否かを判定する。すなわち、ECU100は、判定上限値>vn/vn−1>判定下限値であるか否かを判定する。ECU100は、S90でYESの場合はS91に進み、S90でNOの場合はS30に進む。なお、初回のS90では、仮定のvn−1が用いられる。
続くS91では、ECU100が、パージ弁補正完了フラグをオンにする。ECU100は、S91の処理を終了すると、パージ弁制御処理を終了する。
一方、上記のS90でNOの場合のS30では、ECU100が、補正回数をカウントする。補正係数vnが所定の判定値内に収束しない場合は補正回数が増加する。
続くS31では、ECU100が、カウントした合計補正回数が所定の基準回数より多いか否かを判定する。合計補正回数が基準回数より多い場合は、S31でECU100がYESと判定してS102に進む。そうでない場合は、S31でECU100がNOと判定してS85に戻る。
S31でNOの場合のS85では、ECU100が、パージ弁95の開度を再び調整する。ECU100は、上記のS88で演算した補正係数vnに基づいて、パージ弁95の開度を補正する。ECU100は、所定の演算式に基づいて、補正係数vnからパージ弁95の開度を演算する。その後、ECU100は、S16以降の処理を再び実行する。ECU100は、パージ弁95の開度補正が完了するまで、又は、パージ弁95に異常が生じていると判定されるまで、S85からS31の処理を繰り返す。
一方、S31でYESの場合のS102では、ECU100が、パージ弁異常フラグをオンにする。パージ弁異常フラグは、パージ弁95に異常が生じていることを示す情報である。また、S102では、ECU100が、パージ弁95に異常が生じていることユーザに報知するための所定の報知処理を実行してもよい。続くS103では、ECU100が、パージ弁95の開度調整を停止する。ECU100は、S103の処理を終了すると、パージ弁制御処理を終了する。
以上、実施例に係るエンジンシステム1について説明した。上記の説明から明らかなように、エンジンシステム1は、クランクケース13を備えるエンジン2と、エンジン2内に吸入される空気が流れる吸気通路4と、吸気通路4の通路面積を調整する吸気絞り弁43と、吸気絞り弁43より下流側の吸気通路4に設けられているコンプレッサ44とを備えている。吸気通路4に設けられているコンプレッサ44は、吸気通路4を流れる空気をエンジン2に圧送する。また、エンジンシステム1は、吸気絞り弁43より上流側の吸気通路4とエンジン2とに接続されている新気通路5と、吸気絞り弁43より上流側の吸気通路4から新気通路5に流入する空気の流量を制限する新気導入弁51とを備えている。新気通路5は、吸気絞り弁43より上流側の吸気通路4を流れる空気をエンジン2のクランクケース13内に導入する。また、エンジンシステム1は、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4とエンジン2とに接続されているブローバイガス通路7とを備えている。ブローバイガス通路7は、エンジン2のクランクケース13内のブローバイガスを吸気通路4に導入する。また、エンジンシステム1は、クランクケース13内の圧力を検出する圧力センサ10と、ECU100とを備えている。
ECU100は、圧力センサ10の検出圧力に基づいて、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4(すなわち、圧力低下部47)内の圧力を検出する(図2のS17参照)。また、ECU100は、圧力センサ10の検出圧力に基づいて、吸気絞り弁43の異常を判定する(図2のS16からS32参照)。
この構成によれば、圧力センサ10の検出圧力を有効活用して、吸気通路4の圧力低下部47内の圧力を検出することができる。また、圧力センサ10の検出圧力を有効活用して、吸気絞り弁43の異常を判定することができる。そのため、圧力センサ10の本来の検出部分の状態だけでなく、エンジンシステム1の他の部分(圧力低下部47と吸気絞り弁43)の状態も確認することができる。エンジンシステム1の状態を確認するために圧力センサ10の検出圧力を有効活用することができる。
また、上記のエンジンシステム1は、吸気絞り弁43より上流側の吸気通路4を流れる空気の流量を検出するエアフローメータ42を備えている。ECU100は、圧力センサ10の検出圧力に加えて、エアフローメータ42の検出流量に基づいて、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4(すなわち、圧力低下部47)内の圧力を検出する(図2のS17参照)。また、ECU100は、圧力センサ10の検出圧力に加えて、エアフローメータ42の検出流量に基づいて、吸気絞り弁43の異常を判定する(図2のS16からS32参照)。
この構成によれば、エアフローメータ42の検出流量を有効活用して、吸気通路4の圧力低下部47内の圧力を検出することができる。また、圧力センサ10の検出圧力を有効活用して、吸気絞り弁43の異常を判定することができる。そのため、エアフローメータ42の本来の検出部分の状態だけでなく、エンジンシステム1の他の部分(圧力低下部47と吸気絞り弁43)の状態も確認することができる。エンジンシステム1の状態を確認するためにエアフローメータ42の検出流量を有効活用することができる。
また、上記のエンジンシステム1では、ECU100が、エアフローメータ42の検出流量と圧力センサ10の検出圧力とに基づいて、吸気絞り弁43の開度に関する補正値を特定している(図2のS18参照)。この構成によれば、エアフローメータ42の検出流量と圧力センサ10の検出圧力とを有効活用して、吸気絞り弁43の開度を適切に補正することができる。
また、上記のエンジンシステム1では、吸気絞り弁43より上流側の吸気通路4から新気通路5に流入する空気を遮断する新気導入弁51が新気通路5に設けられている。この構成によれば、吸気通路4を流れる空気が新気通路5に流入しなくなる。そのため、クランクケース13内に空気が導入されなくなる。これによって、圧力センサ10がクランクケース13内の圧力を正確に検出することができ、ECU100が圧力低下部47内の圧力を正確に検出することができる。また、吸気絞り弁43の異常判定の精度が向上する。
また、上記のエンジンシステム1は、ブローバイガス通路7を流れるブローバイガスの流量を調整するPCV弁71を備えている。上記のエンジンシステム1では、ECU100が、エアフローメータ42の検出流量と圧力センサ10の検出圧力とに基づいて、PCV弁71の異常を判定している。ECU100は、吸気絞り弁43の開度を調整する前におけるエアフローメータ42の検出流量及び圧力センサ10の検出圧力と、吸気絞り弁43の開度を調整した後におけるエアフローメータ42の検出流量及び圧力センサ10の検出圧力とに基づいて、PCV弁71の異常を判定している(図3のS13からS48参照)。この構成によれば、エアフローメータ42の検出流量と圧力センサ10の検出圧力とを有効活用して、PCV弁71の異常を判定することができる。
また、上記のエンジンシステム1は、エンジン2から排出される排ガスが流れる排気通路6と、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4と排気通路6とに接続されており、排気通路6を流れる排ガスを吸気通路4に導入する排ガス循環通路8と、排ガス循環通路8を流れる排ガスの流量を調整するEGR弁82とを備えている。ECU100は、エアフローメータ42の検出流量と圧力センサ10の検出圧力とに基づいて、EGR弁82の異常を判定する。ECU100は、EGR弁82の開度を調整する前におけるエアフローメータ42の検出流量及び圧力センサ10の検出圧力と、EGR弁82の開度を調整した後におけるエアフローメータ42の検出流量及び圧力センサ10の検出圧力とに基づいて、EGR弁82の異常を判定する(図4のS55からS72参照)。これら構成によれば、エアフローメータ42の検出流量と圧力センサ10の検出圧力とを有効活用して、EGR弁82の異常を判定することができる。
また、上記のエンジンシステム1は、燃料を収容する燃料タンク92と、燃料タンク92内の燃料から発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタ93と、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4とキャニスタ93とに接続されており、キャニスタ93に吸着されている蒸発燃料を吸気通路4に導入するパージ通路9と、パージ通路9を流れる蒸発燃料の流量を調整するパージ弁95とを備えている。ECU100は、エアフローメータ42の検出流量と圧力センサ10の検出圧力とに基づいて、パージ弁95の異常を判定する。ECU100は、パージ弁95の開度を調整する前におけるエアフローメータ42の検出流量及び圧力センサ10の検出圧力と、パージ弁95の開度を調整した後におけるエアフローメータ42の検出流量及び圧力センサ10の検出圧力とに基づいて、パージ弁95の異常を判定する(図5のS85からS102参照)。これら構成によれば、エアフローメータ42の検出流量と圧力センサ10の検出圧力とを有効活用して、パージ弁95の異常を判定することができる。
また、上記のエンジンシステム1では、ECU100が、エアフローメータ42の検出流量、及び/又は、圧力センサ10の検出圧力に基づいて、PCV弁71の異常を判定する(図3のS47、S48参照)。
この構成によれば、吸気絞り弁43より上流側の吸気通路4を流れる空気の流量を検出するエアフローメータ42の検出流量を有効活用して、PCV弁71の異常を判定することができる。及び/又は、クランクケース13内の圧力を検出する圧力センサ10の検出圧力を有効活用して、PCV弁71の異常を判定することができる。そのため、エアフローメータ42の本来の検出部分、及び/又は、圧力センサ10の本来の検出部分の状態だけでなく、エンジンシステム1の他の部分(PCV弁71)の状態も確認することができる。エンジンシステム1の状態を確認するために検出流量と検出圧力を有効活用することができる。
以上、一実施例について説明したが、具体的な態様は上記実施例に限定されるものではない。以下の説明において、上述の説明における構成と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
上記の実施例では、吸気絞り弁43より上流側の吸気通路4を流れる空気の流量をエアフローメータ42が実測していたが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、吸気絞り弁43より上流側の吸気通路4を流れる空気の流量をECU100が推測してもよい。例えば、ECU100が、車両の運転状態を示す運転状態情報に基づいて吸気通路4を流れる空気の流量を推測してもよい。
上記の実施例では、流量制限手段の一例として新気通路5に新気導入弁51が設けられていたが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、流量制限手段の一例として新気通路5に絞り(図示省略)が設けられていてもよい。新気通路5に設けられている絞りが、吸気絞り弁43より上流側の吸気通路4から新気通路5に流入する空気の流量を制限してもよい。
上記の実施例では、圧力センサ10がクランクケース13内の圧力を検出する構成であったが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、圧力センサ10が新気通路5内の圧力を検出する構成であってもよい。新気通路5に圧力センサ10が設けられている。また、圧力センサ10がオイルパン15に設置されており、エンジンオイルの圧力を検出することによって間接的にクランクケース13内の圧力を検出する構成であってもよい。
上記の実施例では、ECU100が、エアフローメータ42の検出流量と圧力センサ10の検出圧力とに基づいて、圧力低下部47内の圧力を検出すると共に、吸気絞り弁43の異常を判定していたが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、ECU100が、いずれか一方の処理のみを実行してもよい。すなわち、ECU100が、エアフローメータ42の検出流量と圧力センサ10の検出圧力とに基づいて、圧力低下部47内の圧力を検出する、又は、吸気絞り弁43の異常を判定する構成であってもよい。
また、上記の実施例では、ECU100が、エアフローメータ42の検出流量と圧力センサ10の検出圧力とに基づいて、圧力低下部47内の圧力を検出する、及び/又は、吸気絞り弁43の異常を判定していたが、この構成に限定されるものではない。エアフローメータ42の検出流量は必ずしも必要ではない。他の実施例では、ECU100が、圧力センサ10の検出圧力に基づいて、圧力低下部47内の圧力を検出してもよく、及び/又は、吸気絞り弁43の異常を判定してもよい。
また、上記の実施例では、ECU100が、エアフローメータ42の検出流量と圧力センサ10の検出圧力とに基づいて、吸気絞り弁43の開度に関する補正値を特定していたが(図2のS18参照)、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、ECU100が、上記のS17で検出した圧力低下部47内の圧力に基づいて、吸気絞り弁43の開度に関する補正値を特定してもよい。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
1:エンジンシステム、2:エンジン、4:吸気通路、5:新気通路、6:排気通路、7:ブローバイガス通路、8:排ガス循環通路、9:パージ通路、10:圧力センサ、11:シリンダブロック、12:シリンダヘッド、13:クランクケース、14:ヘッドカバー、15:オイルパン、20:シリンダ、21:ピストン、22:燃焼室、23:吸気弁、24:排気弁、25:第1連通路、26:第2連通路、28:クランクシャフト、29:コンロッド、31:吸気ポート、32:排気ポート、33:インジェクタ、34:点火プラグ、35:第1開口部、36:第2開口部、41:エアクリーナ、42:エアフローメータ、43:吸気絞り弁、44:コンプレッサ、45:スロットル弁、47:圧力低下部、51:新気導入弁、61:タービン、62:触媒、63:フィルター、64:バイパス通路、65:バイパス弁、71:PCV弁、81:EGRクーラ、82:EGR弁、90:ベーパ通路、91:大気通路、92:燃料タンク、93:キャニスタ、94:パージポンプ、95:パージ弁、100:ECU、131:貯留部、141:貯留部
Claims (12)
- クランクケースを備えるエンジンと、
前記エンジン内に吸入される空気が流れる吸気通路と、
前記吸気通路の通路面積を調整する第1弁と、
前記第1弁より下流側の前記吸気通路に設けられており、前記吸気通路を流れる空気を前記エンジンに圧送するコンプレッサと、
前記第1弁より上流側の前記吸気通路と前記エンジンとに接続されており、前記第1弁より上流側の前記吸気通路を流れる空気を前記エンジンの前記クランクケース内に導入する新気通路と、
前記第1弁より上流側の前記吸気通路から前記新気通路に流入する空気の流量を制限する流量制限手段と、
前記第1弁より下流側かつ前記コンプレッサより上流側の前記吸気通路と前記エンジンとに接続されており、前記エンジンの前記クランクケース内のブローバイガスを前記吸気通路に導入するブローバイガス通路と、
前記クランクケース内又は前記新気通路内の圧力を検出する圧力検出手段と、
制御手段と、を備えており、
前記制御手段は、前記圧力検出手段の検出圧力に基づいて、前記第1弁より下流側かつ前記コンプレッサより上流側の前記吸気通路内の圧力を検出する、及び/又は、前記第1弁の異常を判定する、エンジンシステム。 - 請求項1に記載のエンジンシステムであって、
前記第1弁より上流側の前記吸気通路を流れる空気の流量を検出する流量検出手段を更に備えており、
前記制御手段は、前記流量検出手段の検出流量と前記圧力検出手段の検出圧力とに基づいて、前記第1弁より下流側かつ前記コンプレッサより上流側の前記吸気通路内の圧力を検出する、及び/又は、前記第1弁の異常を判定する、エンジンシステム。 - 請求項1又は2に記載のエンジンシステムであって、
前記制御手段は、検出した前記第1弁より下流側かつ前記コンプレッサより上流側の前記吸気通路内の圧力に基づいて、前記第1弁の開度に関する補正値を特定する、エンジンシステム。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載のエンジンシステムであって、
前記流量制限手段は、前記第1弁より上流側の前記吸気通路から前記新気通路に流入する空気を遮断する弁である、エンジンシステム。 - 請求項2から4のいずれか一項に記載のエンジンシステムであって、
前記ブローバイガス通路を流れるブローバイガスの流量を調整する第2弁を更に備えており、
前記制御手段は、前記流量検出手段の検出流量と前記圧力検出手段の検出圧力とに基づいて、前記第2弁の異常を判定する、エンジンシステム。 - 請求項5に記載のエンジンシステムであって、
前記制御手段は、前記第1弁の開度を調整する前における前記流量検出手段の検出流量及び前記圧力検出手段の検出圧力と、前記第1弁の開度を調整した後における前記流量検出手段の検出流量及び前記圧力検出手段の検出圧力とに基づいて、前記第2弁の異常を判定する、エンジンシステム。 - 請求項2から6のいずれか一項に記載のエンジンシステムであって、
前記エンジンから排出される排ガスが流れる排気通路と、
前記第1弁より下流側かつ前記コンプレッサより上流側の前記吸気通路と前記排気通路とに接続されており、前記排気通路を流れる排ガスを前記吸気通路に導入する排ガス循環通路と、
前記排ガス循環通路を流れる排ガスの流量を調整する第3弁と、を更に備えており、
前記制御手段は、前記流量検出手段の検出流量と前記圧力検出手段の検出圧力とに基づいて、第3弁の異常を判定する、エンジンシステム。 - 請求項7に記載のエンジンシステムであって、
前記制御手段は、前記第3弁の開度を調整する前における前記流量検出手段の検出流量及び前記圧力検出手段の検出圧力と、前記第3弁の開度を調整した後における前記流量検出手段の検出流量及び前記圧力検出手段の検出圧力とに基づいて、前記第3弁の異常を判定する、エンジンシステム。 - 請求項2から8のいずれか一項に記載のエンジンシステムであって、
燃料を収容する燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料から発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
前記第1弁より下流側かつ前記コンプレッサより上流側の前記吸気通路と前記キャニスタとに接続されており、前記キャニスタに吸着されている蒸発燃料を前記吸気通路に導入するパージ通路と、
前記パージ通路を流れる蒸発燃料の流量を調整する第4弁と、を更に備えており、
前記制御手段は、前記流量検出手段の検出流量と前記圧力検出手段の検出圧力とに基づいて、前記第4弁の異常を判定する、エンジンシステム。 - 請求項9に記載のエンジンシステムであって、
前記制御手段は、前記第4弁の開度を調整する前における前記流量検出手段の検出流量及び前記圧力検出手段の検出圧力と、前記第4弁の開度を調整した後における前記流量検出手段の検出流量及び前記圧力検出手段の検出圧力とに基づいて、前記第4弁の異常を判定する、エンジンシステム。 - クランクケースを備えるエンジンと、
前記エンジン内に吸入される空気が流れる吸気通路と、
前記吸気通路の通路面積を調整する第1弁と、
前記第1弁より下流側の前記吸気通路に設けられており、前記吸気通路を流れる空気を前記エンジンに圧送するコンプレッサと、
前記第1弁より上流側の前記吸気通路を流れる空気の流量を検出する流量検出手段と、
前記第1弁より上流側の前記吸気通路と前記エンジンとに接続されており、前記第1弁より上流側の前記吸気通路を流れる空気を前記エンジンの前記クランクケース内に導入する新気通路と、
前記第1弁より上流側の前記吸気通路から前記新気通路に流入する空気の流量を制限する流量制限手段と、
前記第1弁より下流側かつ前記コンプレッサより上流側の前記吸気通路と前記エンジンとに接続されており、前記エンジンの前記クランクケース内のブローバイガスを前記吸気通路に導入するブローバイガス通路と、
前記ブローバイガス通路を流れるブローバイガスの流量を調整する第2弁と、
前記クランクケース内又は前記新気通路内の圧力を検出する圧力検出手段と、
制御手段と、を備えており、
前記制御手段は、前記流量検出手段の検出流量、及び/又は、前記圧力検出手段の検出圧力に基づいて、前記第2弁の異常を判定する、エンジンシステム。 - 請求項11に記載のエンジンシステムであって、
前記流量制限手段は、前記第1弁より上流側の前記吸気通路から前記新気通路に流入する空気を遮断する弁である、エンジンシステム。
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