WO2017038517A1 - 過給機付き内燃機関の異常診断装置 - Google Patents

Abstract

エンジン（１１）のシリンダヘッドと、吸気管（１２）のうちコンプレッサ（１９）の上流側との間に、第１の上流側ＰＣＶ配管（３４）と第２の上流側ＰＣＶ配管（３５）とを並列に接続する。第２の上流側ＰＣＶ配管（３５）内の圧力に対する第１の上流側ＰＣＶ配管（３４）内の相対圧力を検出する相対圧力センサ（３６）を設ける。相対圧力センサ（３６）で検出した相対圧力の絶対値を所定の判定値と比較する。その結果、相対圧力の絶対値が判定値以下の場合には、上流側ＰＣＶ配管（３４，３５）の異常無し（つまり正常）と判定する。これに対して、相対圧力の絶対値が判定値よりも大きい場合には、上流側ＰＣＶ配管（３４，３５）の異常（例えば、配管外れ、リーク、配管詰まりのいずれか）有りと判定する。

Description

過給機付き内燃機関の異常診断装置 関連出願の相互参照

　本出願は、２０１５年９月４日に出願された日本特許出願番号２０１５－１７５２１０号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

　本開示は、内燃機関の吸入空気を過給するコンプレッサを備えた過給機付き内燃機関の異常診断装置に関する。

　従来、内燃機関のブローバイガス還元装置においては、クランクケース内に漏れ出たブローバイガス（つまり燃料蒸気等を含むガス）を吸気系へ戻すためのＰＣＶ配管を、吸気管のうちスロットルバルブの下流側に接続したものがある。このものは、スロットルバルブ下流側の吸気負圧を利用してブローバイガスを吸気管へ導入するようにしている。

　また、内燃機関のエバポガスパージシステムにおいては、燃料タンク内で発生した燃料蒸気（エバポガス）を吸気系へパージするためのパージ配管を、吸気管のうちスロットルバルブの下流側に接続したものがある。このものは、スロットルバルブ下流側の吸気負圧を利用してエバポガスを吸気管へ導入するようにしている。

　このようなエバポガスパージシステムの異常診断装置としては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。このものは、パージ配管を開閉するパージバルブの開時の燃料タンク内圧力とパージバルブの閉時の燃料タンク内圧力との偏差に基づいて、パージ配管やパージバルブ等の異常の有無を判定するようにしている。

　過給機付き内燃機関では、吸気管のうちスロットルバルブの上流側に設けたコンプレッサで吸入空気を過給するため、スロットルバルブ下流側の吸気圧が正圧になった状態が長く継続する場合がある。このような場合、スロットルバルブ下流側の吸気負圧を利用することができない。過給機付き内燃機関においては、吸気管のうちコンプレッサの上流側へブローバイガスを流す上流側ＰＣＶ配管や、吸気管のうちコンプレッサの上流側へエバポガスを流す上流側パージ配管を設けるようにしたものがある。

　過給機付き内燃機関において、もし、吸気管のうちコンプレッサの上流側へブローバイガスを流す上流側ＰＣＶ配管に配管外れ等の異常が発生すると、ブローバイガスが大気中に放出される可能性がある。このような状態が放置されるのを防止するためには、上流側ＰＣＶ配管の異常を早期に検出する必要がある。また、もし、吸気管のうちコンプレッサの上流側へエバポガスを流す上流側パージ配管に配管外れ等の異常が発生すると、エバポガスが大気中に放出される可能性がある。このような状態が放置されるのを防止するためには、上流側パージ配管の異常を早期に検出する必要がある。しかし、上記特許文献１には、上流側ＰＣＶ配管や上流側パージ配管の異常を検出する技術は開示されていない。

特開平４－３１８２６８号公報

　本開示は、過給機付き内燃機関の吸気通路のうちコンプレッサの上流側へ燃料蒸気を流す上流側配管の異常を検出することができる過給機付き内燃機関の異常診断装置を提供することを目的とする。

　本開示の一態様によれば、内燃機関の吸入空気を過給するコンプレッサを備えた過給機付き内燃機関の異常診断装置は、内燃機関の吸気通路のうちコンプレッサの上流側へ燃料蒸気を流す第１の上流側配管と、第１の上流側配管と並列に設けられて吸気通路のうちコンプレッサの上流側へ燃料蒸気を流す第２の上流側配管と、第１の上流側配管内の圧力と第２の上流側配管内の圧力とを比較して第１及び第２の上流側配管の異常の有無を判定する異常診断部とを備える。

　第１の上流側配管と第２の上流側配管が両方とも正常であれば、第１の上流側配管内の圧力と第２の上流側配管内の圧力との差が正常範囲内に収まる。これに対して、第１の上流側配管と第２の上流側配管のうちのいずれか一方に異常が発生すると、異常が発生した方の配管内の圧力が変動する。このため、第１の上流側配管内の圧力と第２の上流側配管内の圧力との差が正常範囲よりも大きくなる。従って、第１の上流側配管内の圧力と第２の上流側配管内の圧力とを比較することで、第１及び第２の上流側配管の異常の有無を判定することができる。これにより、もし、上流側配管の異常が発生しても、その異常を早期に検出することができる。

　また、通常、第１の上流側配管内の圧力と第２の上流側配管内の圧力は、運転条件（例えば、過給圧、回転速度、負荷等）に応じて同じように変化する。このように、運転条件に応じて同じように変化する第１の上流側配管内の圧力と第２の上流側配管内の圧力とを比較するため、運転条件の変化の影響をあまり受けずに上流側配管の異常の有無を判定することができる。このため、運転条件による制約をあまり受けずに幅広い運転条件で上流側配管の異常診断を行うことができる。

　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。
図１は本開示の実施例１におけるエンジン制御システムの概略構成を示す図である。 図２は実施例１の上流側ＰＣＶ配管の異常診断ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図３は実施例１の上流側ＰＣＶ配管の異常診断の実行例を示すタイムチャートである。 図４は実施例２のエンジン制御システムの概略構成を示す図である。 図５は実施例２の上流側ＰＣＶ配管の異常診断ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図６は実施例２の上流側ＰＣＶ配管の異常診断の実行例を示すタイムチャートである。 図７は実施例３のエンジン制御システムの概略構成を示す図である。 図８は実施例３の上流側パージ配管の異常診断ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図９は実施例４のエンジン制御システムの概略構成を示す図である。 図１０は実施例４の上流側パージ配管の異常診断ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図１１は実施例５のエンジン制御システムの概略構成を示す図である。

　以下、本開示を実施するための形態を具体化した実施例を説明する。

　本開示の実施例１を図１乃至図３に基づいて説明する。

　図１に基づいてエンジン制御システムの概略構成を説明する。

　内燃機関であるエンジン１１の吸気通路に相当する吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられている。このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。一方、エンジン１１の排気管１５には、排出ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯ_X 等を浄化する三元触媒等の触媒１６が設置されている。

　このエンジン１１には、吸入空気を過給する排気タービン駆動式の過給機１７が搭載されている。この過給機１７は、排気管１５のうちの触媒１６の上流側に排気タービン１８が配置されている。また、吸気管１２のうちのエアフローメータ１４の下流側（つまり後述するスロットルバルブ２２の上流側）にコンプレッサ１９が配置されている。排気タービン１８とコンプレッサ１９とが一体的に回転するように連結されている。排出ガスの運動エネルギで排気タービン１８を回転駆動することでコンプレッサ１９を回転駆動して吸入空気を過給するようになっている。

　吸気管１２のうちのコンプレッサ１９の下流側には、吸入空気を冷却するインタークーラ２０が設けられている。このインタークーラ２０の下流側に、モータ２１によって開度調節されるスロットルバルブ２２と、このスロットルバルブ２２の開度であるスロットル開度を検出するスロットル開度センサ２３とが設けられている。

　更に、スロットルバルブ２２の下流側には、サージタンク２４が設けられている。このサージタンク２４に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ２５が設けられている。また、サージタンク２４には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド２６が設けられている。各気筒の吸気マニホールド２６に接続された吸気ポート又はその近傍に、それぞれ吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁２７が取り付けられている。或は、エンジン１１の各気筒に、それぞれ筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁が取り付けられているようにしても良い。また、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２８が取り付けられている。各気筒の点火プラグ２８の火花放電によって各気筒内の混合気に着火される。

　エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２９が取り付けられている。クランク軸３０の外周側には、クランク軸３０が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ３１が取り付けられている。このクランク角センサ３１の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。

　また、エンジン１１のシリンダヘッドと、吸気管１２のうちスロットルバルブ２２の下流側（例えばサージタンク２４）との間には、下流側ＰＣＶ配管３２が接続されている。この下流側ＰＣＶ配管３２は、エンジン１１のクランクケース内に漏れ出たブローバイガス（燃料蒸気等を含むガス）を吸気管１２のうちスロットルバルブ２２の下流側へ流す配管である。下流側ＰＣＶ配管３２には、逆流を防止する逆止弁３３が設けられている。

　更に、エンジン１１のシリンダヘッドと、吸気管１２のうちコンプレッサ１９の上流側との間には、第１の上流側ＰＣＶ配管３４と第２の上流側ＰＣＶ配管３５とが並列に接続されている。第１の上流側ＰＣＶ配管３４と第２の上流側ＰＣＶ配管３５は、いずれもエンジン１１のクランクケース内のブローバイガスを吸気管１２のうちコンプレッサ１９の上流側へ流す配管である。本実施例１では、第１の上流側ＰＣＶ配管３４が第１の上流側配管に相当し、第２の上流側ＰＣＶ配管３５が第２の上流側配管に相当する。

　また、第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力に対する第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の相対圧力、つまり第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力と第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力との差、を検出する相対圧力センサ３６が設けられている。尚、相対圧力センサ３６は、第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力に対する第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の相対圧力、つまり第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力と第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力との差、を検出するようにしても良い。

　これら各種センサの出力は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）３７に入力される。このＥＣＵ３７は、マイクロコンピュータを主体として構成されている。ＥＣＵ３７は、内蔵されたＲＯＭに記憶された各種のエンジン制御用のプログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて、燃料噴射量、点火時期、スロットル開度（つまり吸入空気量）等を制御する。

　その際、スロットルバルブ２２下流側の吸気圧が負圧のときには、ブローバイガスが下流側ＰＣＶ配管３２を通る経路で吸気管１２のうちスロットルバルブ２２の下流側（例えばサージタンク２４）へ導入される。一方、スロットルバルブ２２下流側の吸気圧が正圧のときには、ブローバイガスが上流側ＰＣＶ配管３４，３５を通る経路で吸気管１２のうちコンプレッサ１９の上流側へ導入される。

　もし、上流側ＰＣＶ配管３４，３５に配管外れ等の異常が発生すると、ブローバイガスが大気中に放出される可能性がある。このような状態が放置されるのを防止するためには、上流側ＰＣＶ配管３４，３５の異常を早期に検出する必要がある。

　ＥＣＵ３７は、第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力と第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力とを比較して、第１及び第２の上流側ＰＣＶ配管３４，３５の異常の有無を判定する異常診断を行う。

　第１の上流側ＰＣＶ配管３４と第２の上流側ＰＣＶ配管３５が両方とも正常であれば、第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力と第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力との差が正常範囲内に収まる。これに対して、第１の上流側ＰＣＶ配管３４と第２の上流側ＰＣＶ配管３５のうちのいずれか一方に異常が発生すると、異常が発生した方の配管内の圧力が変動する。このため、第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力と第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力との差が正常範囲よりも大きくなる。従って、第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力と第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力とを比較することで、第１及び第２の上流側ＰＣＶ配管３４，３５の異常の有無を判定することができる。

　具体的には、本実施例１では、ＥＣＵ３７により後述する図２の上流側ＰＣＶ配管の異常診断ルーチンを実行することで、上流側ＰＣＶ配管３４，３５の異常診断を次のようにして行う。相対圧力センサ３６で検出した相対圧力の絶対値を所定の判定値と比較する。その結果、相対圧力の絶対値が判定値以下の場合には、上流側ＰＣＶ配管３４，３５の異常無し（つまり正常）と判定する。これに対して、相対圧力の絶対値が判定値よりも大きい場合には、上流側ＰＣＶ配管３４，３５の異常有りと判定する。

　以下、本実施例１でＥＣＵ３７が実行する上流側ＰＣＶ配管の異常診断ルーチンの処理内容を図２に基づいて説明する。

　図２に示す上流側ＰＣＶ配管の異常診断ルーチンは、ＥＣＵ３７の電源オン期間中に所定周期で繰り返し実行され、異常診断部としての役割を果たす。

　ステップ１０１で、上流側ＰＣＶ配管の異常診断実行条件が成立しているか否かを、例えば、エンジン始動完了後であるか否かによって判定する。尚、過給圧（例えばスロットルバルブ２２下流側の吸気圧）が所定値以上であることを実行条件として追加するようにしても良い。更に、冷却水温が所定値以上であること、エンジン始動後経過時間が所定値以上であること、エンジン運転状態（例えば回転速度や負荷等）が所定の運転領域であること等のうちの少なくとも一つを実行条件として追加するようにしても良い。

　このステップ１０１で、上流側ＰＣＶ配管の異常診断実行条件が不成立であると判定された場合には、ステップ１０２以降の異常診断に関する処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

　一方、上記ステップ１０１で、上流側ＰＣＶ配管の異常診断実行条件が成立していると判定された場合には、ステップ１０２以降の異常診断に関する処理を次のようにして実行する。

　ステップ１０２で、相対圧力センサ３６で検出した相対圧力を読み込む。この後、ステップ１０３に進み、相対圧力の絶対値が判定値以下であるか否かを判定する。この判定値は、予め設定した固定値としても良いし、運転条件（例えば、過給圧、回転速度、負荷等）に応じて変化させるようにしても良い。

　このステップ１０３で、相対圧力の絶対値が判定値以下と判定された場合には、第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力と第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力との差が正常範囲内と判断する。相対圧力の絶対値が判定値以下の状態が所定時間継続した場合には、ステップ１０４に進み、上流側ＰＣＶ配管３４，３５の異常無し（つまり正常）と判定する。

　これに対して、上記ステップ１０３で、相対圧力の絶対値が判定値よりも大きいと判定された場合には、第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力と第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力との差が正常範囲を越えていると判断する。相対圧力の絶対値が判定値よりも大きい状態が所定時間継続した場合には、ステップ１０５に進み、上流側ＰＣＶ配管３４，３５の異常有りと判定する。この場合、第１及び第２の上流側ＰＣＶ配管３４，３５のいずれか一方に、配管外れ、リーク、配管詰まりのいずれかが発生していると判定する。

　この際、例えば、第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力が第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力よりも低い場合には、第１の上流側ＰＣＶ配管３４に配管外れ又はリークが発生しているか、或は、第２の上流側ＰＣＶ配管３５に配管詰まりが発生していると判定するようにしても良い。一方、第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力が第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力よりも低い場合には、第２の上流側ＰＣＶ配管３５に配管外れ又はリークが発生しているか、或は、第１の上流側ＰＣＶ配管３４に配管詰まりが発生していると判定するようにしても良い。

　次に、図３のタイムチャートを用いて本実施例１の上流側ＰＣＶ配管の異常診断の実行例を説明する。

　エンジン１１の始動が完了して、上流側ＰＣＶ配管の異常診断実行条件が成立した時点ｔ1 で、上流側ＰＣＶ配管の異常診断を開始する。本実施例１の上流側ＰＣＶ配管の異常診断では、相対圧力センサ３６で検出した相対圧力の絶対値が判定値以下であるか否かを判定する。相対圧力の絶対値が判定値以下と判定された場合には、上流側ＰＣＶ配管３４，３５の異常無し（つまり正常）と判定する。その後、相対圧力の絶対値が判定値よりも大きいと判定された場合には、相対圧力の絶対値が判定値よりも大きい状態が所定時間継続した時点ｔ2 で、上流側ＰＣＶ配管３４，３５の異常有りと判定する。この場合、第１及び第２の上流側ＰＣＶ配管３４，３５のいずれか一方に、配管外れ、リーク、配管詰まりのいずれかが発生していると判定する。これにより、もし、上流側ＰＣＶ配管３４，３５に、リーク、配管外れ、配管詰まり等の異常が発生しても、その異常を早期に検出することができる。

　また、本実施例１では、相対圧力センサ３６で検出した相対圧力を所定の判定値と比較することで、第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力と第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力とを比較して、上流側ＰＣＶ配管３４，３５の異常の有無を判定するようにしている。通常、第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力と第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力は、運転条件（例えば、過給圧、回転速度、負荷等）に応じて同じように変化する。このように、運転条件に応じて同じように変化する第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力と第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力とを比較するため、運転条件の変化の影響をあまり受けずに上流側ＰＣＶ配管３４，３５の異常の有無を判定することができる。このため、運転条件による制約をあまり受けずに幅広い運転条件で上流側ＰＣＶ配管３４，３５の異常診断を行うことができる。

　図４乃至図６を用いて本開示の実施例２を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分には同一符号を付して説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。

　本実施例２では、図４に示すように、第１の上流側ＰＣＶ配管３４に、第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力を検出する第１の圧力センサ３８が設けられている。また、第２の上流側ＰＣＶ配管３５に、第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力を検出する第２の圧力センサ３９が設けられている。

　本実施例２では、ＥＣＵ３７により後述する図５の上流側ＰＣＶ配管の異常診断ルーチンを実行することで、上流側ＰＣＶ配管３４，３５の異常診断を次のようにして行う。まず、第１の圧力センサ３８で検出した第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力Ｐa1と、第２の圧力センサ３９で検出した第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力Ｐa2との差をＰＣＶ配管内圧力差ΔＰa （＝Ｐa1－Ｐa2）として算出する。このＰＣＶ配管内圧力差ΔＰa の絶対値を所定の判定値と比較する。その結果、ＰＣＶ配管内圧力差ΔＰa の絶対値が判定値以下の場合には、上流側ＰＣＶ配管３４，３５の異常無し（つまり正常）と判定する。これに対して、ＰＣＶ配管内圧力差ΔＰa の絶対値が判定値よりも大きい場合には、上流側ＰＣＶ配管３４，３５の異常有りと判定する。

　以下、本実施例２でＥＣＵ３７が実行する図５の上流側ＰＣＶ配管の異常診断ルーチンの処理内容を説明する。

　図５の上流側ＰＣＶ配管の異常診断ルーチンでは、まず、ステップ２０１で、上流側ＰＣＶ配管の異常診断実行条件が成立しているか否かを判定する。この上流側ＰＣＶ配管の異常診断実行条件は、図２のステップ１０１で説明した実行条件と同じである。

　このステップ２０１で、上流側ＰＣＶ配管の異常診断実行条件が成立していると判定された場合には、ステップ２０２以降の異常診断に関する処理を次のようにして実行する。

　まず、ステップ２０２で、第１の圧力センサ３８で検出した第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力Ｐa1を読み込む。この後、ステップ２０３に進み、第２の圧力センサ３９で検出した第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力Ｐa2を読み込む。

　この後、ステップ２０４に進み、第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力Ｐa1と第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力Ｐa2との差をＰＣＶ配管内圧力差ΔＰa として算出する。

　ΔＰa ＝Ｐa1－Ｐa2
　この後、ステップ２０５に進み、ＰＣＶ配管内圧力差ΔＰa の絶対値が判定値以下であるか否かを判定する。

　このステップ２０５で、ＰＣＶ配管内圧力差ΔＰa の絶対値が判定値以下と判定された場合には、ＰＣＶ配管内圧力差ΔＰa が正常範囲内と判断する。ＰＣＶ配管内圧力差ΔＰa の絶対値が判定値以下の状態が所定時間継続した場合には、ステップ２０６に進み、上流側ＰＣＶ配管３４，３５の異常無し（つまり正常）と判定する。

　これに対して、上記ステップ２０５で、ＰＣＶ配管内圧力差ΔＰa の絶対値が判定値よりも大きいと判定された場合には、ＰＣＶ配管内圧力差ΔＰa が正常範囲を越えていると判断する。ＰＣＶ配管内圧力差ΔＰa の絶対値が判定値よりも大きい状態が所定時間継続した場合には、ステップ２０７に進み、上流側ＰＣＶ配管３４，３５の異常有りと判定する。この場合、第１及び第２の上流側ＰＣＶ配管３４，３５のいずれか一方に、配管外れ、リーク、配管詰まりのいずれかが発生していると判定する。

　この際、例えば、第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力が低下して、第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力が第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力よりも低い場合には、第１の上流側ＰＣＶ配管３４に配管外れ又はリークが発生していると判定するようにしても良い。また、第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力が上昇して、第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力が第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力よりも低い場合には、第２の上流側ＰＣＶ配管３５に配管詰まりが発生していると判定するようにしても良い。

　一方、第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力が低下して、第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力が第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力よりも低い場合には、第２の上流側ＰＣＶ配管３５に配管外れ又はリークが発生していると判定するようにしても良い。また、第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力が上昇して、第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力が第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力よりも低い場合には、第１の上流側ＰＣＶ配管３４に配管詰まりが発生していると判定するようにしても良い。

　次に、図６のタイムチャートを用いて本実施例２の上流側ＰＣＶ配管の異常診断の実行例を説明する。

　エンジン１１の始動が完了して、上流側ＰＣＶ配管の異常診断実行条件が成立した時点ｔ3 で、上流側ＰＣＶ配管の異常診断を開始する。本実施例２の上流側ＰＣＶ配管の異常診断では、第１の上流側ＰＣＶ配管３４内の圧力Ｐa1と第２の上流側ＰＣＶ配管３５内の圧力Ｐa2との差をＰＣＶ配管内圧力差ΔＰa （＝Ｐa1－Ｐa2）として算出する。このＰＣＶ配管内圧力差ΔＰa の絶対値が判定値以下であるか否かを判定する。ＰＣＶ配管内圧力差ΔＰa の絶対値が判定値以下と判定された場合には、上流側ＰＣＶ配管３４，３５の異常無し（つまり正常）と判定する。その後、ＰＣＶ配管内圧力差ΔＰa の絶対値が判定値よりも大きいと判定された場合には、ＰＣＶ配管内圧力差ΔＰa の絶対値が判定値よりも大きい状態が所定時間継続した時点ｔ4 で、上流側ＰＣＶ配管３４，３５の異常有りと判定する。この場合、第１及び第２の上流側ＰＣＶ配管３４，３５のいずれか一方に、配管外れ、リーク、配管詰まりのいずれかが発生していると判定する。本実施例２においても、前記実施例１とほぼ同じ効果を得ることができる。

　尚、上記実施例２では、二つの上流側ＰＣＶ配管３４，３５内の圧力の差ΔＰa を判定値と比較するようにしている。しかし、これに限定されず、例えば、二つの上流側ＰＣＶ配管３４，３５内の圧力の比を判定値と比較して、上流側ＰＣＶ配管３４，３５の異常の有無を判定するようにしても良い。

　図７及び図８を用いて本開示の実施例３を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分には同一符号を付して説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。

　図７に示すように、燃料タンク４０には、エバポ通路４１を介してキャニスタ４２が接続されている。このキャニスタ４２内には、燃料タンク４０内の燃料が蒸発して生じたエバポガス（燃料蒸気）を吸着する活性炭等の吸着体が収容されている。

　キャニスタ４２とエンジン１１の吸気管１２との間には、キャニスタ４２内の吸着体に吸着されているエバポガスを吸気管１２にパージするためのパージ配管４３が設けられている。このパージ配管４３は、下流側パージ配管４４と上流側パージ配管４５とに分岐されている。下流側パージ配管４４は、吸気管１２のうちスロットルバルブ２２の下流側（例えばサージタンク２４）に接続されている。下流側パージ配管４４には、下流側パージ配管４４を開閉する下流側パージバルブ４６が設けられている。

　また、上流側パージ配管４５は、上流側パージバルブ４７を介して第１の上流側パージ配管４８と第２の上流側パージ配管４９とに分岐されている。第１の上流側パージ配管４８と第２の上流側パージ配管４９は、上流側パージバルブ４７と、吸気管１２のうちコンプレッサ１９の上流側との間に並列に接続されている。第１の上流側パージ配管４８と第２の上流側パージ配管４９は、いずれもエバポガスを吸気管１２のうちコンプレッサ１９の上流側へ流す配管である。本実施例３では、第１の上流側パージ配管４８が第１の上流側配管に相当し、第２の上流側パージ配管４９が第２の上流側配管に相当する。

　上流側パージバルブ４７は、第１の上流側パージ配管４８と第２の上流側パージ配管４９を同時に開閉するように構成されている。また、第２の上流側パージ配管４９内の圧力に対する第１の上流側パージ配管４８内の相対圧力、つまり第１の上流側パージ配管４８内の圧力と第２の上流側パージ配管４９内の圧力との差、を検出する相対圧力センサ５０が設けられている。尚、相対圧力センサ５０は、第１の上流側パージ配管４８内の圧力に対する第２の上流側パージ配管４９内の相対圧力、つまり第２の上流側パージ配管４９内の圧力と第１の上流側パージ配管４８内の圧力との差、を検出するようにしても良い。

　また、燃料タンク４０からパージバルブ４６，４７までのエバポ系のリーク診断を行うために、キャニスタ４２には、リークチェックモジュール５１が取り付けられている。このリークチェックモジュール５１に接続された大気連通管５２の先端部に、フィルタ５３が取り付けられている。

　ＥＣＵ３７は、スロットルバルブ２２下流側の吸気圧が負圧のときには、下流側パージバルブ４６を開弁して下流側パージ配管４４を開放する。これにより、エバポガスが下流側パージ配管４４を通る経路で吸気管１２のうちスロットルバルブ２２の下流側（例えばサージタンク２４）へ導入される。一方、スロットルバルブ２２下流側の吸気圧が正圧のときには、上流側パージバルブ４７を開弁して第１及び第２の上流側パージ配管４８，４９を開放する。これにより、エバポガスが上流側パージ配管４５，４８，４９を通る経路で吸気管１２のうちコンプレッサ１９の上流側へ導入される。

　もし、上流側パージ配管４８，４９に配管外れ等の異常が発生すると、エバポガスが大気中に放出される可能性がある。このような状態が放置されるのを防止するためには、上流側パージ配管４８，４９の異常を早期に検出する必要がある。

　ＥＣＵ３７は、第１の上流側パージ配管４８内の圧力と第２の上流側パージ配管４９内の圧力とを比較して、第１及び第２の上流側パージ配管４８，４９の異常の有無を判定する異常診断を行う。

　第１の上流側パージ配管４８と第２の上流側パージ配管４９が両方とも正常であれば、第１の上流側パージ配管４８内の圧力と第２の上流側パージ配管４９内の圧力との差が正常範囲内に収まる。これに対して、第１の上流側パージ配管４８と第２の上流側パージ配管４９のうちのいずれか一方に異常が発生すると、異常が発生した方の配管内の圧力が変動する。このため、第１の上流側パージ配管４８内の圧力と第２の上流側パージ配管４９内の圧力との差が正常範囲よりも大きくなる。従って、第１の上流側パージ配管４８内の圧力と第２の上流側パージ配管４９内の圧力とを比較することで、第１及び第２の上流側パージ配管４８，４９の異常の有無を判定することができる。

　具体的には、本実施例３では、ＥＣＵ３７により後述する図８の上流側パージ配管の異常診断ルーチンを実行することで、上流側パージ配管４８，４９の異常診断を次のようにして行う。相対圧力センサ５０で検出した相対圧力の絶対値を所定の判定値と比較する。その結果、相対圧力の絶対値が判定値以下の場合には、上流側パージ配管４８，４９の異常無し（つまり正常）と判定する。これに対して、相対圧力の絶対値が判定値よりも大きい場合には、上流側パージ配管４８，４９の異常有りと判定する。

　以下、本実施例３でＥＣＵ３７が実行する上流側パージ配管の異常診断ルーチンの処理内容を図８に基づいて説明する。

　図８に示す上流側パージ配管の異常診断ルーチンは、ＥＣＵ３７の電源オン期間中に所定周期で繰り返し実行され、異常診断部としての役割を果たす。

　ステップ３０１で、上流側パージ配管の異常診断実行条件が成立しているか否かを、例えば、エンジン始動完了後であるか否かによって判定する。尚、過給圧が所定値以上であることを実行条件として追加するようにしても良い。更に、上流側パージバルブ４７の開度が所定値以上であること、冷却水温が所定値以上であること、エンジン始動後経過時間が所定値以上であること、エンジン運転状態が所定の運転領域であること等のうちの少なくとも一つを実行条件として追加するようにしても良い。

　このステップ３０１で、上流側パージ配管の異常診断実行条件が不成立であると判定された場合には、ステップ３０２以降の異常診断に関する処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

　一方、上記ステップ３０１で、上流側パージ配管の異常診断実行条件が成立していると判定された場合には、ステップ３０２以降の異常診断に関する処理を次のようにして実行する。

　ステップ３０２で、相対圧力センサ５０で検出した相対圧力を読み込む。この後、ステップ３０３に進み、相対圧力の絶対値が判定値以下であるか否かを判定する。この判定値は、予め設定した固定値としても良いし、運転条件（例えば、過給圧、回転速度、負荷等）に応じて変化させるようにしても良い。

　このステップ３０３で、相対圧力の絶対値が判定値以下と判定された場合には、第１の上流側パージ配管４８内の圧力と第２の上流側パージ配管４９内の圧力との差が正常範囲内と判断する。相対圧力の絶対値が判定値以下の状態が所定時間継続した場合には、ステップ３０４に進み、上流側パージ配管４８，４９の異常無し（つまり正常）と判定する。

　これに対して、上記ステップ３０３で、相対圧力の絶対値が判定値よりも大きいと判定された場合には、第１の上流側パージ配管４８内の圧力と第２の上流側パージ配管４９内の圧力との差が正常範囲を越えていると判断する。相対圧力の絶対値が判定値よりも大きい状態が所定時間継続した場合には、ステップ３０５に進み、上流側パージ配管４８，４９の異常有りと判定する。この場合、第１及び第２の上流側パージ配管４８，４９のいずれか一方に、配管外れ、リーク、配管詰まりのいずれかが発生していると判定する。

　この際、例えば、第１の上流側パージ配管４８内の圧力が第２の上流側パージ配管４９内の圧力よりも低い場合には、第１の上流側パージ配管４８に配管外れ又はリークが発生しているか、或は、第２の上流側パージ配管４９に配管詰まりが発生していると判定するようにしても良い。一方、第２の上流側パージ配管４９内の圧力が第１の上流側パージ配管４８内の圧力よりも低い場合には、第２の上流側パージ配管４９に配管外れ又はリークが発生しているか、或は、第１の上流側パージ配管４８に配管詰まりが発生していると判定するようにしても良い。

　以上説明した本実施例３では、相対圧力センサ５０で検出した相対圧力の絶対値が判定値以下であるか否かを判定する。相対圧力の絶対値が判定値以下と判定された場合には、上流側パージ配管４８，４９の異常無し（つまり正常）と判定する。これに対して、相対圧力の絶対値が判定値よりも大きいと判定された場合には、上流側パージ配管４８，４９の異常有りと判定する。この場合、第１及び第２の上流側パージ配管４８，４９のいずれか一方に、配管外れ、リーク、配管詰まりのいずれかが発生していると判定する。これにより、もし、上流側パージ配管４８，４９に、リーク、配管外れ、配管詰まり等の異常が発生しても、その異常を早期に検出することができる。

　また、本実施例３では、相対圧力センサ５０で検出した相対圧力を所定の判定値と比較することで、第１の上流側パージ配管４８内の圧力と第２の上流側パージ配管４９内の圧力とを比較して、上流側パージ配管４８，４９の異常の有無を判定するようにしている。通常、第１の上流側パージ配管４８内の圧力と第２の上流側パージ配管４９内の圧力は、運転条件（例えば、過給圧、回転速度、負荷等）に応じて同じように変化する。このように、運転条件に応じて同じように変化する第１の上流側パージ配管４８内の圧力と第２の上流側パージ配管４９内の圧力とを比較するため、運転条件の変化の影響をあまり受けずに上流側パージ配管４８，４９の異常の有無を判定することができる。このため、運転条件による制約をあまり受けずに幅広い運転条件で上流側パージ配管４８，４９の異常診断を行うことができる。

　図９及び図１０に基づいて本開示の実施例４を説明する。但し、前記実施例３と実質的に同一部分には同一符号を付して説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例３と異なる部分について説明する。

　本実施例４では、図９に示すように、第１の上流側パージ配管４８に、第１の上流側パージ配管４８内の圧力を検出する第１の圧力センサ５４が設けられている。また、第２の上流側パージ配管４９に、第２の上流側パージ配管４９内の圧力を検出する第２の圧力センサ５５が設けられている。

　本実施例４では、ＥＣＵ３７により後述する図１０の上流側パージ配管の異常診断ルーチンを実行することで、上流側パージ配管４８，４９の異常診断を次のようにして行う。まず、第１の圧力センサ５４で検出した第１の上流側パージ配管４８内の圧力Ｐb1と、第２の圧力センサ５５で検出した第２の上流側パージ配管４９内の圧力Ｐb2との差をパージ配管内圧力差ΔＰb （＝Ｐb1－Ｐb2）として算出する。このパージ配管内圧力差ΔＰb の絶対値を所定の判定値と比較する。その結果、パージ配管内圧力差ΔＰb の絶対値が判定値以下の場合には、上流側パージ配管４８，４９の異常無し（つまり正常）と判定する。これに対して、パージ配管内圧力差ΔＰb の絶対値が判定値よりも大きい場合には、上流側パージ配管４８，４９の異常有りと判定する。

　以下、本実施例４でＥＣＵ３７が実行する図１０の上流側パージ配管の異常診断ルーチンの処理内容を説明する。

　図１０の上流側パージ配管の異常診断ルーチンでは、ステップ４０１で、上流側パージ配管の異常診断実行条件が成立しているか否かを判定する。この上流側パージ配管の異常診断実行条件は、図８のステップ３０１で説明した実行条件と同じである。

　このステップ４０１で、上流側パージ配管の異常診断実行条件が成立していると判定された場合には、ステップ４０２以降の異常診断に関する処理を次のようにして実行する。

　まず、ステップ４０２で、第１の圧力センサ５４で検出した第１の上流側パージ配管４８内の圧力Ｐb1を読み込む。この後、ステップ４０３に進み、第２の圧力センサ５５で検出した第２の上流側パージ配管４９内の圧力Ｐb2を読み込む。

　この後、ステップ４０４に進み、第１の上流側パージ配管４８内の圧力Ｐb1と第２の上流側パージ配管４９内の圧力Ｐb2との差をパージ配管内圧力差ΔＰb として算出する。

　ΔＰb ＝Ｐb1－Ｐb2
　この後、ステップ４０５に進み、パージ配管内圧力差ΔＰb の絶対値が判定値以下であるか否かを判定する。

　このステップ４０５で、パージ配管内圧力差ΔＰb の絶対値が判定値以下と判定された場合には、パージ配管内圧力差ΔＰb が正常範囲内と判断する。パージ配管内圧力差ΔＰb の絶対値が判定値以下の状態が所定時間継続した場合には、ステップ４０６に進み、上流側パージ配管４８，４９の異常無し（つまり正常）と判定する。

　これに対して、上記ステップ４０５で、パージ配管内圧力差ΔＰb の絶対値が判定値よりも大きいと判定された場合には、パージ配管内圧力差ΔＰb が正常範囲を越えていると判断する。パージ配管内圧力差ΔＰb の絶対値が判定値よりも大きい状態が所定時間継続した場合には、ステップ４０７に進み、上流側パージ配管４８，４９の異常有りと判定する。この場合、第１及び第２の上流側パージ配管４８，４９のいずれか一方に、配管外れ、リーク、配管詰まりのいずれかが発生していると判定する。

　この際、例えば、第１の上流側パージ配管４８内の圧力が低下して、第１の上流側パージ配管４８内の圧力が第２の上流側パージ配管４９内の圧力よりも低い場合には、第１の上流側パージ配管４８に配管外れ又はリークが発生していると判定するようにしても良い。また、第２の上流側パージ配管４９内の圧力が上昇して、第１の上流側パージ配管４８内の圧力が第２の上流側パージ配管４９内の圧力よりも低い場合には、第２の上流側パージ配管４９に配管詰まりが発生していると判定するようにしても良い。

　一方、第２の上流側パージ配管４９内の圧力が低下して、第２の上流側パージ配管４９内の圧力が第１の上流側パージ配管４８内の圧力よりも低い場合には、第２の上流側パージ配管４９に配管外れ又はリークが発生していると判定するようにしても良い。また、第１の上流側パージ配管４８内の圧力が上昇して、第２の上流側パージ配管４９内の圧力が第１の上流側パージ配管４８内の圧力よりも低い場合には、第１の上流側パージ配管４８に配管詰まりが発生していると判定するようにしても良い。

　以上説明した本実施例４においても、前記実施例３とほぼ同じ効果を得ることができる。

　図１１に基づいて本開示の実施例５を説明する。但し、前記実施例４と実質的に同一部分には同一符号を付して説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例４と異なる部分について説明する。

　本実施例５では、図１１に示すように、上流側パージ配管４５は、第１の上流側パージ配管４８と第２の上流側パージ配管４９とに分岐されている。そして、第１の上流側パージ配管４８に、第１の上流側パージ配管４８を開閉する第１の上流側パージバルブ５６が設けられている。また、第２の上流側パージ配管４９に、第２の上流側パージ配管４９を開閉する第２の上流側パージバルブ５７が設けられている。

　本実施例５においても、ＥＣＵ３７により前述した図１０の上流側パージ配管の異常診断ルーチンを実行することで、前記実施例４と同じようにして上流側パージ配管４８，４９の異常診断を行う。これにより、前記実施例４とほぼ同じ効果を得ることができる。

　尚、上記各実施例４，５では、二つの上流側パージ配管４８，４９内の圧力の差ΔＰb を判定値と比較するようにしている。しかし、これに限定されず、例えば、二つの上流側パージ配管４８，４９内の圧力の比を判定値と比較して、上流側パージ配管４８，４９の異常の有無を判定するようにしても良い。

　また、上記各実施例１～５において、ＥＣＵ３７が実行する機能の一部又は全部を、一つ或は複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成しても良い。

　また、上記実施例１又は２と、上記実施例３乃至５のいずれかとを組み合わせて実施するようにしても良い。

　その他、本開示は、排気タービン駆動式の過給機（いわゆるターボチャージャ）を搭載したエンジンに限定されず、機械駆動式の過給機（いわゆるスーパーチャージャ）や電動式の過給機を搭載したエンジンにも適用して実施できる。

　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (4)

1. 　内燃機関（１１）の吸入空気を過給するコンプレッサ（１９）を備えた過給機付き内燃機関の異常診断装置において、
   　前記内燃機関の吸気通路（１２）のうち前記コンプレッサの上流側へ燃料蒸気を流す第１の上流側配管（３４，４８）と、
   　前記第１の上流側配管と並列に設けられて前記吸気通路のうち前記コンプレッサの上流側へ燃料蒸気を流す第２の上流側配管（３５，４９）と、
   　前記第１の上流側配管内の圧力と前記第２の上流側配管内の圧力とを比較して前記第１及び第２の上流側配管の異常の有無を判定する異常診断部（３７）と
   　を備えている過給機付き内燃機関の異常診断装置。
2. 　前記第１及び第２の上流側配管として、前記内燃機関のブローバイガスを流す配管（３４，３５）が設けられている請求項１に記載の過給機付き内燃機関の異常診断装置。
3. 　前記第１及び第２の上流側配管として、燃料タンク（４０）内で発生した燃料蒸気を流す配管（４８，４９）が設けられている請求項１に記載の過給機付き内燃機関の異常診断装置。
4. 　前記異常診断部は、前記第１及び第２の上流側配管の異常有りと判定した場合に、前記第１及び第２の上流側配管のいずれか一方に、配管外れ、リーク、配管詰まりのいずれかが発生していると判定する請求項１乃至３のいずれかに記載の過給機付き内燃機関の異常診断装置。
   
    

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