JP7124811B2 - エンジン装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン装置に関する。

従来、この種のエンジン装置としては、燃料タンクから燃料の供給を受けるエンジンと、エンジンの吸気管に配置されたコンプレッサを有する過給機と、蒸発燃料処理装置とを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。ここで、蒸発燃料処理装置は、活性炭などの吸着剤が充填されるキャニスタを備える。キャニスタには、導管を介して燃料タンクが接続されると共にパージ配管が接続されている。パージ配管には、パージバルブが設けられている。パージ配管のパージバルブよりも下流側（キャニスタとは反対側）は、吸気管のコンプレッサよりも下流側に接続される第１パージ通路と上流側に接続される第２パージ通路とに分岐されいる。第２パージ通路には、コンプレッサにより生成される過給空気により作動するエジェクタが設けられている。第１パージ通路には、吸気管の負圧により開弁する第１逆止弁が設けられ、第２パージ通路には、エジェクタの作動により開弁する第２逆止弁が設けられている。このエンジン装置では、過給運転中にエジェクタが作動することにより、蒸発燃料を吸気管のコンプレッサよりも上流側に供給できるようにしている。

特開２０１３－１６０１０８号公報

上述のエンジン装置は、エジェクタを設ける必要があるなど、蒸発燃料処理装置の構成が複雑になっている。この課題を解決するために、出願人は、特願２０１８－２０１４９３により、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を含む蒸発燃料ガスをエンジンの吸気管のコンプレッサよりも下流側に供給するための第１供給管、第１供給管に設けられた第１バルブ、蒸発燃料ガスを吸気管のコンプレッサよりも上流側に供給するための第２供給管、第２供給管に設けられた第２バルブを有する蒸発燃料処理装置の構成を提案した。こうした構成において、第２バルブの異常を検知する手法の構築が求められている。

本発明のエンジン装置は、蒸発燃料処理装置の第２バルブの異常を検出する手法を構築することを主目的とする。

本発明のエンジン装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のエンジン装置は、
燃料タンクから燃料の供給を受けて動力を出力するエンジンと、
前記エンジンの吸気管に配置されたコンプレッサを有する過給機と、
を備えるエンジン装置であって、
前記燃料タンク内で発生した蒸発燃料を含む蒸発燃料ガスを前記吸気管の前記コンプレッサよりも下流側に供給するための第１供給管、前記第１供給管に設けられた第１バルブ、前記蒸発燃料ガスを前記吸気管の前記コンプレッサよりも上流側に供給するための第２供給管、前記第２供給管に設けられた第２バルブを有する蒸発燃料処理装置と、
前記蒸発燃料処理装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記過給機が作動しており且つ前記第１バルブが閉弁しているときに、前記第２バルブの制御状態と前記燃料タンク内の圧力とに基づいて前記第２バルブの異常診断を行なう、
ことを要旨とする。

この本発明のエンジン装置では、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を含む蒸発燃料ガスを吸気管のコンプレッサよりも下流側に供給するための第１供給管、第１供給管に設けられた第１バルブ、蒸発燃料ガスを吸気管のコンプレッサよりも上流側に供給するための第２供給管、第２供給管に設けられた第２バルブを有する蒸発燃料処理装置を備える。そして、過給機が作動しており且つ第１バルブが閉弁しているときに、第２バルブの制御状態と燃料タンク内の圧力とに基づいて第２バルブの異常診断を行なう。過給機が作動状態で且つ第１バルブが閉弁状態のときには、第２バルブが制御状態に応じた状態になっているか否かにより燃料タンク内の圧力が異なるから、第２バルブの制御状態と燃料タンク内の圧力とに基づいて第２バルブの異常診断を行なうことにより、第２バルブの異常を検出することができる。

こうした本発明のエンジン装置において、前記制御装置は、前記過給機が作動しており且つ前記第１バルブが閉弁しているときに、前記燃料タンク内の圧力が所定圧力以上に至ると、前記第２バルブの開弁制御を実行し、前記燃料タンク内の圧力が前記所定圧力未満に低下しないときには、前記第２バルブが閉弁異常であると判定するものとしてもよい。こうすれば、第２バルブの閉弁異常を検出することができる。

また、本発明のエンジン装置において、前記第２バルブは、ノーマルクローズタイプのバルブであり、前記制御装置は、前記過給機が作動しており且つ前記第１バルブが閉弁しており且つ前記第２バルブを制御していないときに、前記燃料タンク内の圧力が第２所定圧力以下のときには、前記第２バルブが開弁異常であると判定するものとしてもよい。こうすれば、第２バルブの開弁異常を検出することができる。

さらに、本発明のエンジン装置において、前記蒸発燃料処理装置は、前記第１供給管の前記第１バルブよりも前記吸気管側に配管を介して接続されると共に前記蒸発燃料を吸着可能なキャニスタ、前記第１供給管の前記配管との接続位置よりも前記吸気管側に設けられる第３バルブ、前記第１供給管の前記第３バルブよりも前記吸気管側に設けられると共に前記吸気管の前記コンプレッサよりも下流側の負圧により開弁する逆止弁を更に有するものとしてもよい。こうすれば、第１バルブが正常に閉弁しているときに、キャニスタに蒸発燃料が吸着されるのを抑止することができる。

本発明の実施例としてのエンジン装置を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 エンジン２２や過給機１４０、蒸発燃料処理装置１６０の構成の概略を示す構成図である。 エンジンＥＣＵ２４により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の実施例としてのエンジン装置を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図１に示すように、エンジン２２と、過給機１４０と、蒸発燃料処理装置１６０と、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４とを備える。また、ハイブリッド自動車２０は、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０と、バッテリ５０と、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０とを備える。なお、実施例の「エンジン装置」としては、エンジン２２と過給機１４０と蒸発燃料処理装置１６０とエンジンＥＣＵ２４とが該当する。

エンジン２２は、燃料タンク２１からフィードポンプや配管（何れも図示省略）を介して供給されるガソリンや軽油などの燃料を用いて動力を出力する内燃機関として構成されている。過給機１４０は、エンジン２２の過給運転に用いられる。蒸発燃料処理装置１６０は、燃料タンク２１内で発生した蒸発燃料を含む蒸発燃料ガスをエンジン２２に供給する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２や過給機１４０、蒸発燃料処理装置１６０を制御する。

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に用いられると共に電力ライン５４を介してバッテリ５０と接続されている。モータＥＣＵ４０は、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子をスイッチング制御することにより、モータＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動する。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン５４を介してインバータ４１，４２と接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理する。

ＨＶＥＣＵ７０は、車両全体の制御を行なう。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰを挙げることができる。また、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ８８からの車速Ｖも挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード）や、エンジン２２の運転停止を伴って走行する電動走行モード（ＥＶ走行モード）で走行する。

次に、ハイブリッド自動車２０に搭載されるエンジン装置（エンジン２２や過給機１４０、蒸発燃料処理装置１６０、エンジンＥＣＵ２４）の詳細について説明する。図２は、エンジン２２や過給機１４０、蒸発燃料処理装置１６０の構成の概略を示す構成図である。図２に示すように、エンジン２２は、エアクリーナ１２２により清浄された空気を吸気管１２３に吸入してインタークーラ１２５、スロットルバルブ１２６、サージタンク１２７の順に流通させると共に吸気管１２３のサージタンク１２７よりも下流側で燃料噴射弁１２８から燃料を噴射し、空気と燃料とを混合する。そして、この混合気を吸気バルブ１２９を介して燃焼室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させる。そして、爆発燃焼によるエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。燃焼室から排気バルブ１３４を介して排気管１３５に排出される排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する触媒（三元触媒）を有する浄化装置１３７を介して外気に排出される。

過給機１４０は、ターボチャージャとして構成されており、コンプレッサ１４１と、タービン１４２と、回転軸１４３と、ウェイストゲートバルブ１４４と、ブローオフバルブ１４５とを備える。コンプレッサ１４１は、吸気管１２３のインタークーラ１２５よりも上流側に設けられている。タービン１４２は、排気管１３５の浄化装置１３７よりも上流側に設けられている。回転軸１４３は、コンプレッサ１４１とタービン１４２とを連結する。ウェイストゲートバルブ１４４は、排気管１３５におけるタービン１４２の上流側と下流側とを連絡するバイパス管１３６に設けられており、エンジンＥＣＵ２４により制御される。ブローオフバルブ１４５は、吸気管１２３におけるコンプレッサ１４１の上流側と下流側とを連絡するバイパス管１２４に設けられており、エンジンＥＣＵ２４により制御される。

この過給機１４０では、ウェイストゲートバルブ１４４の開度の調整により、バイパス管１３６を流通する排気量とタービン１４２を流通する排気量との分配比が調整され、タービン１４２の回転駆動力が調整され、コンプレッサ１４１による圧縮空気量が調整され、エンジン２２の過給圧（吸気圧）が調整される。ここで、分配比は、詳細には、ウェイストゲートバルブ１４４の開度が小さいほど、バイパス管１３６を流通する排気量が少なくなると共にタービン１４２を流通する排気量が多くなるように調整される。なお、エンジン２２は、ウェイストゲートバルブ１４４が全開のときには、過給機１４０を備えない自然吸気タイプのエンジンと同様に動作可能になっている。

また、過給機１４０では、吸気管１２３におけるコンプレッサ１４１よりも下流側の圧力が上流側の圧力よりもある程度高いときに、ブローオフバルブ１４５を開弁させることにより、コンプレッサ１４１よりも下流側の余剰圧力を解放することができる。なお、ブローオフバルブ１４５は、エンジンＥＣＵ２４により制御されるバルブに代えて、吸気管１２３におけるコンプレッサ１４１よりも下流側の圧力が上流側の圧力よりもある程度高くなると開弁する逆止弁として構成されるものとしてもよい。

蒸発燃料処理装置１６０は、配管１６１と、開閉バルブ１６２と、バイパス管１６３と、リリーフバルブ１６４ａ，１６４ｂと、キャニスタ１６６と、エアフィルタ１６８と、デューティバルブ１６９と、逆止弁１７０とを備える。配管１６１は、燃料タンク２１と、吸気管１２３におけるスロットルバルブ１２６とサージタンク１２７との間と、に接続されている。開閉バルブ１６２は、配管１６１に設けられ且つノーマルクローズタイプの電磁バルブとして構成されており、エンジンＥＣＵ２４により制御される。

バイパス管１６３は、配管１６１における開閉バルブ１６２の上流側と下流側とをバイパスすると共に、２つに分岐して合流する分岐部１６３ａ，１６３ｂを有する。リリーフバルブ１６４ａは、分岐部１６３ａに設けられ且つ逆止弁として構成されており、燃料タンク２１側の圧力がそれとは反対側（吸気管１２３側）の圧力に比してある程度大きくなると開弁する。リリーフバルブ１６４ｂは、分岐部１６３ｂに設けられ且つ逆止弁として構成されており、燃料タンク２１とは反対側の圧力が燃料タンク２１側の圧力に比してある程度大きくなると開弁する。

キャニスタ１６６は、気体の流通路における一端側が配管１６５を介して配管１６１における開閉バルブ１６２よりも吸気管１２３側に接続されると共に他端側が配管１６７を介して大気に解放されており、内部（気体の流通路）に燃料タンク２１からの蒸発燃料を吸着可能な例えば活性炭などの吸着剤が充填されている。エアフィルタ１６８は、配管１６７に設けられている。

デューティバルブ１６９は、配管１６１における配管１６５（キャニスタ１６６）との接続位置よりも吸気管１２３側に設けられ且つノーマルクローズタイプの電磁バルブとして構成されており、エンジンＥＣＵ２４により制御される。逆止弁１７０は、配管１６１におけるデューティバルブ１６９よりも吸気管１２３側に設けられており、吸気管１２３側の圧力がそれとは反対側（燃料タンク２１側）の圧力よりもある程度低くなると開弁する。

また、蒸発燃料処理装置１６０は、配管１７１と、開閉バルブ１７２と、バッファ部１７３とを有する。配管１７１は、配管１６１における開閉バルブ１６２よりも燃料タンク２１側と、吸気管１２３におけるエアクリーナ１２２と過給機１４０のコンプレッサ１４１との間と、に接続されている。開閉バルブ１７２は、配管１７１に設けられ且つノーマルクローズタイプの電磁バルブとして構成されており、エンジンＥＣＵ２４により制御される。バッファ部１７３は、配管１７１における開閉バルブ１７２よりも吸気管１２３側に設けられており、内部に燃料タンク２１からの蒸発燃料を吸着可能な例えば活性炭などの吸着剤が充填されている。蒸発燃料処理装置１６０の動作については後述する。

エンジンＥＣＵ２４（図１参照）は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２や過給機１４０、蒸発燃料処理装置１６０を制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。

エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、例えば、燃料タンク２１内の圧力を検出する圧力センサ２１ａからの圧力Ｐｔや、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２６ａからのクランクポジションθｃｒ、エンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ（図示省略）からの冷却水温Ｔｗ、スロットルバルブ１２６の開度を検出するスロットルバルブ開度センサ（図示省略）からのスロットルバルブ開度ＴＨを挙げることができる。吸気バルブ１２９を開閉するインテークカムシャフトや排気バルブ１３４を開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ（図示省略）からのカムポジションθｃａも挙げることができる。吸気管１２３におけるエアクリーナ１２２と過給機１４０のコンプレッサ１４１との間に取り付けられたエアフローメータ１２３ａからの吸入空気量Ｑａや、吸気管１２３におけるエアクリーナ１２２とコンプレッサ１４１との間に取り付けられた圧力センサ１２３ｂからの吸気圧Ｐｉｎ、吸気管１２３におけるコンプレッサ１４１とインタークーラ１２５との間に取り付けられた圧力センサ１２３ｃからの過給圧Ｐｃも挙げることができる。サージタンク１２７に取り付けられた圧力センサ１２７ａからのサージ圧Ｐｓや、サージタンク１２７に取り付けられた温度センサ１２７ｂからのサージ温度Ｔｓも挙げることができる。排気管１３５における浄化装置１３７よりも上流側に取り付けられた空燃比センサ１３５ａからのフロント空燃比ＡＦ１や、排気管１３５における浄化装置１３７よりも下流側に取り付けられた空燃比センサ１３５ｂからの空燃比ＡＦ２も挙げることができる。ウェイストゲートバルブ１４４の開度を検出するウェイストゲートバルブ開度センサ（図示省略）からのウェイストゲートバルブ開度ＷＧも挙げることができる。

エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２や過給機１４０、蒸発燃料処理装置１６０を制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４から出力される信号としては、例えば、スロットルバルブ１２６への制御信号や、燃料噴射弁１２８への制御信号、点火プラグ１３０への制御信号を挙げることができる。ウェイストゲートバルブ１４４への制御信号、ブローオフバルブ１４５への制御信号、開閉バルブ１６２への制御信号、デューティバルブ１６９への制御信号、開閉バルブ１７２への制御信号も挙げることができる。

エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２６ａからのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。また、エンジンＥＣＵ２４は、エアフローメータ１２３ａからの吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて体積効率（エンジン２２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬを演算している。

次に、ハイブリッド自動車２０に搭載されるエンジン装置の動作、特に、蒸発燃料処理装置１６０やエンジンＥＣＵ２４の動作について説明する。なお、上述したように、開閉バルブ１６２，１７２およびデューティバルブ１６９は、何れもノーマルクローズタイプの電磁バルブとして構成されている。

燃料タンク２１に給油される際には、エンジンＥＣＵ２４により開閉バルブ１６２が開弁される。これにより、燃料タンク２１内で発生した蒸発燃料を含む蒸発燃料ガスが配管１６１および配管１６５を介してキャニスタ１６６に流通し、蒸発燃料ガス中の、蒸発燃料がキャニスタ１６６に吸着されると共に、蒸発燃料以外の成分が配管１６７（エアフィルタ１６８を含む）を介して大気に排出される。なお、このとき、デューティバルブ１６９および開閉バルブ１７２は、エンジンＥＣＵ２４により制御されずに、閉弁で保持される。

また、システム停止中やＥＶ走行モードでの走行中などエンジン２２が停止しているとき（給油時を除く）には、開閉バルブ１６２，１７２は、エンジンＥＣＵ２４により制御されずに、閉弁で保持される。開閉バルブ１６２が閉弁で保持されることにより、燃料タンク２１内の蒸発燃料ガスがキャニスタ１６６に流通する（蒸発燃料がキャニスタ１６６に吸着される）のを規制することができる。

過給機１４０の作動停止を伴ってエンジン２２が運転される際には、吸気管１２３におけるスロットルバルブ１２６よりも下流側の圧力が大気圧よりも低い負圧になり、逆止弁１７０が開弁する。このとき、エンジンＥＣＵ２４により開閉バルブ１６２およびデューティバルブ１６９が開弁されると、燃料タンク２１内から配管１６１に流通した蒸発燃料ガスと、配管１６７やキャニスタ１６６、配管１６５を介して配管１６１に流通した大気およびこの大気の流通に伴ってキャニスタ１６６から脱離して配管１６１に流通した蒸発燃料と、が吸気管１２３におけるスロットルバルブ１２６よりも下流側に流通する。大気の流通により、燃料タンク２１内から配管１６１に流通した蒸発燃料ガスがキャニスタ１６６に流通する（蒸発燃料がキャニスタ１６６に吸着される）のが抑制される。また、デューティバルブ１６９の開度の調整により、吸気管１２３に流通する蒸発燃料ガスなどの流量が調整される。なお、実施例では、過給機１４０の作動停止を伴ってエンジン２２が運転される際には、開閉バルブ１７２は、エンジンＥＣＵ２４により制御されずに、閉弁で保持されるものとした。

過給機１４０の作動を伴ってエンジン２２が運転される際には、吸気管１２３におけるスロットルバルブ１２６よりも下流側の圧力が大気圧よりも高い正圧になり、逆止弁１７０が閉弁する。このときには、開閉バルブ１６２およびデューティバルブ１６９は、エンジンＥＣＵ２４により制御されずに、閉弁で保持される。開閉バルブ１６２が閉弁で保持されることにより、燃料タンク２１内の蒸発燃料ガスがキャニスタ１６６に流通する（蒸発燃料がキャニスタ１６６に吸着される）のを規制することができる。また、このときに、燃料タンク２１内の圧力Ｐｔ（ゲージ圧）がある程度高くなると、エンジンＥＣＵ２４により開閉バルブ１７２が開弁され、燃料タンク２１内の蒸発燃料ガスが配管１７１を介して吸気管１２３におけるコンプレッサ１４１よりも上流側に供給される。これに伴って、燃料タンク２１内の圧力Ｐｔが低下する。以下、エンジンＥＣＵ２４による開閉バルブ１７２の制御の有無を含めた開閉バルブ１７２の異常診断について説明する。

図３は、エンジンＥＣＵ２４により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、繰り返し実行される。なお、本ルーチンの毎回の実行開始時には、開閉バルブ１７２は、エンジンＥＣＵ２４により制御されていない、即ち、正常であれば閉弁している。

図３の処理ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４は、最初に、過給フラグＦを入力する（ステップＳ１００）。ここで、過給フラグＦは、エンジンＥＣＵ２４によって本ルーチンと並行して実行される図示しない過給フラグ設定ルーチンにより設定された値が入力される。過給フラグ設定ルーチンでは、エンジンＥＣＵ２４は、例えば、ウェイストゲートバルブ１４４が全開のとき（開度ＷＧが１００％のとき）には、過給機１４０が作動していないとして過給フラグＦに値０を設定し、ウェイストゲートバルブ１４４が全開でないとき（開度ＷＧが１００％でないとき）には、過給機１４０が作動しているとして過給フラグＦに値１を設定する。

こうして過給フラグＦを入力すると、入力した過給フラグＦの値を調べる（ステップＳ１１０）。そして、過給フラグＦが値０のときには、過給機１４０が作動していないと判断し、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１１０で過給フラグＦが値１のときには、過給機１４０が作動していると判断し、圧力センサ２１ａからの燃料タンク２１内の圧力Ｐｔ（ゲージ圧）を入力し（ステップＳ１２０）、入力した燃料タンク２１内の圧力Ｐｔを閾値Ｐｔｒｅｆ１と比較する（ステップＳ１３０）。ここで、閾値Ｐｔｒｅｆ１は、燃料タンク２１内の圧抜きが要求されているか否かを判定するのに用いられる閾値であり、例えば、正圧として２．０ｋＰａ～３．０ｋＰａ程度が用いられる。

燃料タンク２１内の圧力Ｐｔが閾値Ｐｔｒｅｆ１未満のときには、燃料タンク２１内の圧抜きは要求されていないと判断し、開閉バルブ１７２を制御することなく、燃料タンク２１内の圧力Ｐｔを閾値Ｐｔｒｅｆ１よりも低い閾値Ｐｔｒｅｆ２と比較する（ステップＳ１４０）。ここで、閾値Ｐｔｒｅｆ２は、開閉バルブ１７２に開弁異常が生じているか否かを判定するのに用いられる閾値であり、例えば、０ｋＰａ（大気圧）よりも若干高い値が用いられる。

そして、燃料タンク２１内の圧力Ｐｔが閾値Ｐｔｒｅｆ２よりも高いときには、開閉バルブ１７２に開弁異常が生じていると判定することなく、本ルーチンを終了する。これに対して、燃料タンク２１内の圧力Ｐｔが閾値Ｐｔｒｅｆ２以下のときには、開閉バルブ１７２に開弁異常が生じていると判定して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。

開閉バルブ１７２は、ノーマルクローズタイプの開閉バルブとして構成されているから、エンジンＥＣＵ２４により制御されていないときには、正常であれば閉弁している。また、エンジン２２を運転しながら走行しているときには、エンジン２２から伝達される熱などにより燃料タンク２１内の温度がある程度高くなっており、開閉バルブ１６２，１７２が正常に閉弁していれば、燃料タンク２１内の圧力Ｐｔは、ある程度の正圧になっていると想定される。これに対して、開閉バルブ１７２に開弁異常が生じているときには、常時、燃料タンク２１内と吸気管１２３とが配管１７１を介して連通するから、燃料タンク２１内の圧力Ｐｔが略大気圧になっていると想定される。したがって、燃料タンク２１内の圧力Ｐｔを閾値Ｐｔｒｅｆ２と比較することにより、開閉バルブ１７２に開弁異常が生じているか否かを判定することができる。

ステップＳ１３０で燃料タンク２１内の圧力Ｐｔが閾値Ｐｔｒｅｆ１以上のときには、燃料タンク２１内の圧抜きが要求されていると判断し、開閉バルブ１７２の開弁制御の実行を開始し（ステップＳ１６０）、所定時間Ｔ１が経過するのを待って（ステップＳ１７０）、燃料タンク２１内の圧力Ｐｔを入力し（ステップＳ１８０）、入力した燃料タンク２１内の圧力Ｐｔを閾値Ｐｔｒｅｆ１と比較する（ステップＳ１９０）。ここで、所定時間Ｔ１については後述する。

ステップＳ１９０で燃料タンク２１内の圧力Ｐｔが閾値Ｐｔｒｅｆ１未満のときには、開閉バルブ１７２に閉弁異常が生じていると判定することなく、開閉バルブ１７２の開弁制御の実行を終了して（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了する。開閉バルブ１６２はノーマルクローズタイプの電磁バルブとして構成されている。また、燃料タンク２１内の圧抜きが要求されるときには、開弁バルブ１７２に開弁異常が生じていないと想定される。したがって、開閉バルブ１７２の開弁制御の実行を終了すると、開閉バルブ１７２は正常に閉弁する。

ステップＳ１９０で燃料タンク２１内の圧力Ｐｔが閾値Ｐｔｒｅｆ１以上のときには、開閉バルブ１７２に閉弁異常が生じていると判定して（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。

開閉バルブ１７２の開弁制御の実行により、開閉バルブ１７２が正常に開弁すると、燃料タンク２１内の蒸発燃料ガスが配管１７１を介して吸気管１２３におけるコンプレッサ１４１よりも上流側に供給され、燃料タンク２１内の圧力Ｐｔが低下する。これに対して、開閉バルブ１７２に閉弁異常が生じているときには、開閉バルブ１７２の開弁制御を実行しても開閉バルブ１７２が閉弁で保持されるから、燃料タンク２１内の圧力Ｐｔが保持される。したがって、開閉バルブ１７２の開弁制御を実行しているときに、燃料タンク２１内の圧力Ｐｔを閾値Ｐｔｒｅｆ１と比較することにより、開閉バルブ１７２に閉弁異常が生じているか否かを判定することができる。上述の所定時間Ｔ１は、例えば、開閉バルブ１７２が正常に開弁したときに、燃料タンク２１内の圧抜きに要する時間（燃料タンク２１内の圧力Ｐｔが閾値Ｐｔｒｅｆ１よりも低く且つ閾値Ｐｔｒｅｆ２よりも高い閾値Ｐｔｒｅｆ３以下に至るのに要する時間）として定められる。この所定時間Ｔ１としては、例えば、数百ｍｓｅｃ～１秒程度が用いられる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０に搭載されるエンジン装置では、過給機１４０が作動していて且つ開閉バルブ１６２が閉弁で保持されていて且つ燃料タンク２１内の圧力Ｐｔが閾値Ｐｔｒｅｆ１未満のとき（エンジンＥＣＵ２４により開閉バルブ１７２を制御しないとき）において、燃料タンク２１内の圧力Ｐｔが閾値Ｐｔｒｅｆ１未満の閾値Ｐｒｅｆ２以下のときには、開閉バルブ１７２に開弁異常が生じていると判定する。また、過給機１４０が作動していて且つ開閉バルブ１６２が閉弁で保持されていて且つ燃料タンク２１内の圧力Ｐｔが閾値Ｐｔｒｅｆ１以上のときには、開閉バルブ１７２の開弁制御を実行し、その後に燃料タンク２１内の圧力Ｐｔが閾値Ｐｔｒｅｆ１未満に低下しないときには、開閉バルブ１７２に閉弁異常が生じていると判定する。こうした手法により、開閉バルブ１７２に開弁異常や閉弁異常を検出することできる。

実施例のハイブリッド自動車２０に搭載されるエンジン装置では、蒸発燃料処理装置１６０の配管１７１の一端側は、配管１６１における開閉バルブ１６２よりも燃料タンク２１側に接続されるものとした。しかし、配管１７１の一端側は、燃料タンク２１に直接に接続されるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０に搭載されるエンジン装置では、過給機１４０として、コンプレッサ１４１とタービン１４２と回転軸１４３とを有するターボチャージャが用いられるものとした。しかし、これに代えて、過給機として、エンジン２２やモータにより駆動されるコンプレッサが吸気管１２３に配置されるスーパーチャージャが用いられるものとしてもよい。

実施例のエンジン装置では、エンジン２２と２つのモータＭＧ１，ＭＧ２とプラネタリギヤ３０とを備えるハイブリッド自動車に搭載されるものとしたが、エンジンを搭載するハイブリッド自動車であれば如何なるハイブリッド自動車に搭載されるものとしてもよいし、走行用のモータを搭載しない通常の自動車に搭載されるものとしてもよいし、建設設備などの移動しない設備に搭載されるものとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、過給機１４０が「過給機」に相当し、配管１６１と開閉バルブ１６２と配管１７１と開閉バルブ１７２とを有する蒸発燃料処理装置１６０が「蒸発燃料処理装置」に相当し、エンジンＥＣＵ２４が「制御装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、エンジン装置の製造産業などに利用可能である。

２０ ハイブリッド自動車、２１ 燃料タンク、２１ａ 圧力センサ、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２６ａ クランクポジションセンサ、２８ ダンパ、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、５０ バッテリ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、１２２ エアクリーナ、１２３ 吸気管、１２３ａ エアフローメータ、１２３ｂ，１２３ｃ，１２７ａ 圧力センサ、１２４ バイパス管、１２５ インタークーラ、１２６ スロットルバルブ、１２７ サージタンク、１２７ｂ 温度センサ、１２８ 燃料噴射弁、１２９ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 排気バルブ、１３５ 排気管、１３５ａ 空燃比センサ、１３５ｂ 空燃比センサ、１３６ バイパス管、１３７ 浄化装置、１４０ 過給機、１４１ コンプレッサ、１４２ タービン、１４３ 回転軸、１４４ ウェイストゲートバルブ、１４５ ブローオフバルブ、１６０ 蒸発燃料処理装置、１６１，１６５，１６７，１７１ 配管、１６２，１７２ 開閉バルブ、１６３ バイパス管、１６３ａ，１６３ｂ 分岐部、１６４ａ，１６４ｂ リリーフバルブ、１６６ キャニスタ、１６８ エアフィルタ、１６９ デューティバルブ、１７０ 逆止弁、１７２ 開閉バルブ、１７３ バッファ部、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (4)

1. 燃料タンクから燃料の供給を受けて動力を出力するエンジンと、
   前記エンジンの吸気管に配置されたコンプレッサを有する過給機と、
   を備えるエンジン装置であって、
   前記燃料タンク内で発生した蒸発燃料を含む蒸発燃料ガスを前記吸気管の前記コンプレッサよりも下流側に供給するための第１供給管、前記第１供給管に設けられた第１バルブ、前記蒸発燃料ガスを前記吸気管の前記コンプレッサよりも上流側に供給するための第２供給管、前記第２供給管に設けられた第２バルブを有する蒸発燃料処理装置と、
   前記蒸発燃料処理装置を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、前記過給機が作動しており且つ前記第１バルブが閉弁しているときに、前記第２バルブの制御状態と前記燃料タンク内の圧力とに基づいて前記第２バルブの異常診断を行なう、
   エンジン装置。
2. 請求項１記載のエンジン装置であって、
   前記制御装置は、前記過給機が作動しており且つ前記第１バルブが閉弁しているときに、前記燃料タンク内の圧力が所定圧力以上に至ると、前記第２バルブの開弁制御を実行し、前記燃料タンク内の圧力が前記所定圧力未満に低下しないときには、前記第２バルブが閉弁異常であると判定する、
   エンジン装置。
3. 請求項１または２記載のエンジン装置であって、
   前記第２バルブは、ノーマルクローズタイプのバルブであり、
   前記制御装置は、前記過給機が作動しており且つ前記第１バルブが閉弁しており且つ前記第２バルブを制御していないときに、前記燃料タンク内の圧力が第２所定圧力以下のときには、前記第２バルブが開弁異常であると判定する、
   エンジン装置。
4. 請求項１ないし３のうちの何れか１つの請求項に記載のエンジン装置であって、
   前記蒸発燃料処理装置は、前記第１供給管の前記第１バルブよりも前記吸気管側に配管を介して接続されると共に前記蒸発燃料を吸着可能なキャニスタ、前記第１供給管の前記配管との接続位置よりも前記吸気管側に設けられる第３バルブ、前記第１供給管の前記第３バルブよりも前記吸気管側に設けられると共に前記吸気管の前記コンプレッサよりも下流側の負圧により開弁する逆止弁を更に有する、
   エンジン装置。

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