WO2017064997A1 - エンジンシステムの異常検出装置 - Google Patents

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WO2017064997A1
WO2017064997A1 PCT/JP2016/078198 JP2016078198W WO2017064997A1 WO 2017064997 A1 WO2017064997 A1 WO 2017064997A1 JP 2016078198 W JP2016078198 W JP 2016078198W WO 2017064997 A1 WO2017064997 A1 WO 2017064997A1
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pipe
fuel vapor
intake air
intake
abnormality
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PCT/JP2016/078198
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竜三 加山
雅徳 黒澤
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株式会社デンソー
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    • F02M25/0836—Arrangement of valves controlling the admission of fuel vapour to an engine, e.g. valve being disposed between fuel tank or absorption canister and intake manifold

Definitions

  • the present disclosure relates to an abnormality detection device for an engine system that detects an abnormality of a fuel vapor pipe.
  • a device that improves the fuel efficiency of an engine by introducing unburned fuel vapor into the intake pipe of the engine is known.
  • fuel vapor generated in a fuel tank is once captured by a canister.
  • the fuel vapor captured by the canister is introduced from the canister into the intake pipe by the negative pressure generated in the intake pipe as the intake air of the engine flows through the intake pipe.
  • the device described in Patent Document 1 detects the pressure in the fuel tank and detects an abnormality in the introduction path of the fuel vapor including the canister based on the detected value of the pressure.
  • An object of the present disclosure is to provide an abnormality detection device for an engine system that can detect an abnormality of a fuel vapor pipe.
  • An abnormality detection apparatus for an engine system detects an abnormality in a fuel vapor pipe connected to a portion of the engine intake pipe upstream of the supercharger in the intake air flow direction.
  • the abnormality detection device includes an intake air temperature sensor and an abnormality detection unit.
  • the intake air temperature sensor is disposed upstream of the supercharger in the intake pipe in the intake air flow direction, and detects the temperature of the intake air mixed with the fuel vapor introduced from the fuel vapor pipe into the intake pipe.
  • the abnormality detection unit detects an abnormality in the fuel vapor pipe based on the detected value of the intake air detected by the intake air temperature sensor.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an outline of the engine system of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a procedure of abnormality detection processing executed by the abnormality detection device for the engine system according to the first embodiment.
  • FIGS. 3A to 3C are timing charts showing changes in the detected value of the oil temperature, the detected value of the intake air temperature, and the determination result of the ECU in the abnormality detection device of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an outline of the engine system of the second embodiment.
  • the engine system 1 of this embodiment includes an engine 10, an intake system 20, and a PCV (Positive Crankcase Ventilation) system 30.
  • PCV Personal Crankcase Ventilation
  • the engine 10 has a plurality of cylinders (not shown). In each cylinder, intake air is introduced from the intake system 20 and fuel is injected via a fuel injection valve (not shown). In each cylinder, an air-fuel mixture is generated by mixing the intake air and the fuel. Power of the engine 10 is obtained by the combustion of the air-fuel mixture in each cylinder. The power of the engine 10 is transmitted to the driving wheels of the vehicle via a crankshaft (not shown) and used for traveling of the vehicle.
  • the intake system 20 is a part that supplies intake air to each cylinder of the engine 10.
  • the intake system 20 includes an intake pipe 21, an air element 22, a supercharger 23, an intercooler 24, a throttle valve 25, a surge tank 26, and an intake manifold 27.
  • the intake pipe 21 is made of a tubular member having a flow path therein.
  • the intake pipe 21 takes in air from the outside of the vehicle and guides this intake air to the surge tank 26.
  • an air element 22, a supercharger 23, an intercooler 24, and a throttle valve 25 are arranged in this order from upstream to downstream in the flow direction of intake air.
  • the air element 22 is made of a filter-like member that removes foreign matter in the intake air flowing through the intake pipe 21.
  • the intake air from which foreign matter has been removed by the air element 22 flows to the supercharger 23.
  • the supercharger 23 compresses the intake air that has passed through the air element 22.
  • the supercharger 23 has a compressor 230 disposed in the intake pipe 21 and a turbine (not shown) disposed in the exhaust pipe of the engine 10.
  • the turbine rotates based on the flow of exhaust in the exhaust pipe.
  • the turbine is connected to the compressor 230 via a shaft (not shown). That is, the rotational force of the turbine is transmitted to the compressor 230 via the shaft.
  • the compressor 230 sucks and compresses the intake air flowing in the intake pipe 21 by rotating based on the rotational force transmitted from the turbine via the shaft.
  • the intake air compressed by the compressor 230 flows to the intercooler 24.
  • the intercooler 24 cools the intake air that has been compressed by the supercharger 23 and has reached a high temperature.
  • the throttle valve 25 adjusts the flow path area in the intake pipe 21 by operating in conjunction with the operation of an accelerator pedal (not shown). By adjusting the cross-sectional area of the intake pipe 21 by the throttle valve 25, the amount of air introduced into the intake pipe 21 from the outside of the vehicle, that is, the intake air amount is adjusted.
  • the surge tank 26 is connected to the downstream end of the intake pipe 21 in the intake air flow direction.
  • the surge tank 26 is a portion where intake air flowing through the intake pipe 21 is temporarily stored in order to suppress intake air pulsation.
  • the intake air stored in the surge tank 26 is supplied to each cylinder via an intake manifold 27 corresponding to each cylinder.
  • the air-fuel mixture in the combustion chamber may leak into the crankcase from a gap between a piston (not shown) of each cylinder.
  • fuel vapor called so-called blow-by gas is generated. If the blow-by gas stays in the crankcase, it will cause deterioration of the engine oil and corrosion of the metal.
  • the engine system 1 is provided with a PCV system 30 for returning blow-by gas generated in the engine 10 to the intake pipe 21 or the surge tank 26.
  • the PCV system 30 includes a first PCV pipe 31 and a second PCV pipe 32.
  • the first PCV pipe 31 and the second PCV pipe 32 correspond to a reflux pipe and a fuel vapor pipe.
  • blow-by gas is called fuel vapor for convenience.
  • 1st PCV pipe 31 consists of a tubular member which has a channel in the inside.
  • One end of the first PCV pipe 31 is connected to a crankcase (not shown) of the engine 10.
  • the other end of the first PCV pipe 31 is connected to the surge tank 26. That is, the first PCV pipe 31 communicates the crankcase of the engine 10 and the surge tank 26 with each other.
  • a PCV valve 33 is provided in the middle of the first PCV pipe 31.
  • the PCV valve 33 is a differential pressure operating valve whose opening degree is independently adjusted according to the difference between the pressure in the surge tank 26 and the pressure in the crankcase of the engine 10. By adjusting the opening degree of the PCV valve 33, the backflow of the intake air from the surge tank 26 into the crankcase of the engine 10 is prevented, and the flow rate of the fuel vapor introduced from the crankcase into the surge tank 26 is adjusted.
  • the second PCV pipe 32 is made of a tubular member having a flow path therein. One end of the second PCV pipe 32 is connected to the crankcase of the engine 10. The other end of the second PCV pipe 32 is connected to a portion of the intake pipe 21 that is downstream of the air element 22 in the intake air flow direction and upstream of the supercharger 23 in the intake air flow direction. Has been.
  • the engine system 1 is provided with various sensors for detecting the amount of operation of the vehicle by the driver and the operating state of the engine 10.
  • the engine system 1 includes, for example, a rotation speed sensor 40, an accelerator opening sensor 41, a vehicle speed sensor 42, an intake air amount sensor 43, a water temperature sensor 44, a throttle opening sensor 45, an oil temperature sensor 46, and an intake air temperature sensor 47. It has been.
  • the rotational speed sensor 40 detects the rotational speed NE of the crankshaft that is the output shaft of the engine 10, and outputs a detection signal corresponding to the detected engine rotational speed NE.
  • the accelerator opening sensor 41 detects the depression amount PA of the accelerator pedal of the vehicle, and outputs a detection signal corresponding to the detected depression amount PA of the accelerator pedal.
  • the vehicle speed sensor 42 detects the traveling speed V of the vehicle and outputs a detection signal corresponding to the detected vehicle speed V.
  • the intake air amount sensor 43 detects the flow rate GA of intake air supplied to the intake pipe 21 from the outside of the vehicle, and outputs a detection signal corresponding to the detected intake air amount GA.
  • the water temperature sensor 44 detects the temperature TW of the cooling water of the engine 10 and outputs a detection signal corresponding to the detected cooling water temperature TW.
  • the throttle opening sensor 45 detects the opening of the throttle valve 25 and outputs a detection signal corresponding to the detected throttle opening TA.
  • the oil temperature sensor 46 detects the temperature TO of the working oil of the engine 10 and outputs a signal corresponding to the detected oil temperature TO.
  • the intake air temperature sensor 47 is arranged upstream of the supercharger 23 in the intake pipe 21 in the intake air flow direction. More specifically, the intake air temperature sensor 47 is disposed at a connection portion of the intake pipe 21 with the second PCV pipe 32. The intake air temperature sensor 47 detects the temperature THA of the intake air mixed with the fuel vapor introduced from the second PCV pipe 32 into the intake pipe 21 and outputs a detection signal corresponding to the detected intake air temperature THA.
  • the engine system 1 includes an ECU 50 that controls driving of the engine 10 and the throttle valve 25.
  • the ECU 50 determines the engine speed NE, the accelerator pedal depression amount PA, the vehicle speed V, the intake air amount GA, the cooling water temperature TW, the throttle opening degree TA, and the oil temperature TO based on the detection signals of the sensors 40 to 47. , And information on the intake air temperature THA is acquired.
  • the ECU 50 executes fuel injection control, ignition timing control, and the like of the engine 10 based on, for example, the engine speed NE, the accelerator pedal depression amount PA, the intake air amount GA, the coolant temperature TW, and the throttle opening degree TA. Further, the ECU 50 executes throttle opening control for adjusting the opening of the throttle valve 25 based on the depression amount PA of the accelerator pedal.
  • the ECU 50 detects an abnormality in the second PCV pipe 32 based on information detected by the sensors 40 to 47.
  • Abnormalities in the second PCV pipe 32 include pipe disconnection, leakage, clogging, and the like.
  • the disconnection of the pipe is an abnormality in which the second PCV pipe 32 is disconnected from the connection portion with the intake pipe 21.
  • the leak is an abnormality in which a hole is formed in the second PCV pipe 32 for some reason, and the fuel vapor flowing inside the second PCV pipe 32 flows out from the hole.
  • the clogging is an abnormality in which the flow of fuel vapor from the second PCV pipe 32 to the intake pipe 21 is hindered by foreign matters accumulated inside the second PCV pipe 32.
  • the ECU 50 when detecting an abnormality of the second PCV pipe 32, the ECU 50 notifies the driver of the vehicle of the abnormality by the notification device 60.
  • the notification device 60 can use, for example, a warning light provided on the instrument panel of the vehicle.
  • the abnormality detection device 70 is configured by the ECU 50, the sensors 40 to 47, and the notification device 60.
  • the ECU 50 corresponds to an abnormality detection unit.
  • the ECU 50 first determines whether or not it is possible to detect an abnormality in the second PCV pipe 32 as a process of step S1.
  • the temperature of the fuel vapor introduced from the second PCV pipe 32 to the intake pipe 21 is higher than the temperature of the intake air flowing upstream of the connection portion of the intake pipe 21 with the second PCV pipe 32.
  • An abnormality of the 2PCV pipe 32 can be detected.
  • the abnormality of the second PCV pipe 32 can be detected in a situation where the temperature of the fuel vapor is higher than the temperature of the intake air that does not contain the fuel vapor.
  • the ECU 50 determines whether or not the temperature of the fuel vapor is higher than the temperature of the intake air that does not contain the fuel vapor.
  • the ECU 50 is in a situation where the temperature of the fuel vapor is higher than the temperature of the intake air that does not contain the fuel vapor, for example, if any of the following conditions (a1) to (a4) is satisfied.
  • the pressure of the intake air compressed by the supercharger 23 is not less than a predetermined value.
  • the cooling water temperature TW is equal to or higher than a predetermined temperature.
  • a predetermined time has elapsed since the engine 10 was started.
  • the throttle opening degree TA is not less than a predetermined opening degree.
  • the ECU 50 determines that the abnormality of the second PCV pipe 32 can be detected when any of the conditions (a1) to (a4) is satisfied, for example. If the ECU 50 makes a negative determination in step S1, the ECU 50 ends the series of processes.
  • the ECU 50 calculates the estimated temperature Tv1 of the fuel vapor as the subsequent step S2. Specifically, the ECU 50 calculates the estimated temperature Tv1 of the fuel vapor based on the state quantity of the engine 10.
  • the state quantity of the engine 10 for example, the engine rotational speed NE, the load state of the engine 10, the intake air amount GA, and the like are used.
  • the load state of the engine 10 can be obtained based on the engine speed NE, the accelerator pedal depression amount PA, the vehicle speed V, and the like.
  • the ECU 50 has a map showing the relationship between the state quantity of the engine 10 such as the engine rotational speed NE and the estimated fuel vapor temperature Tv1, for example. By using this map, the fuel vapor is estimated from the state quantity of the engine 10.
  • the temperature Tv1 is calculated.
  • ECU50 correct
  • the ECU 50 calculates a correction coefficient based on the oil temperature TO, for example, and calculates the corrected fuel vapor estimated temperature Tv2 by multiplying the correction coefficient by the fuel vapor estimated temperature Tv1 calculated in step S2. To do.
  • the ECU 50 has a map showing the relationship between the oil temperature TO and the correction coefficient, and calculates the correction coefficient from the oil temperature TO based on this map.
  • the ECU 50 calculates a correction value based on the oil temperature TO, and adds the correction value to the estimated fuel vapor temperature Tv1 calculated in step S2, thereby obtaining the corrected estimated fuel vapor temperature Tv2. Calculate.
  • the ECU 50 has a map showing the relationship between the oil temperature TO and the correction value, and calculates the correction value from the oil temperature TO based on this map.
  • the ECU 50 sets the abnormality determination value Tth based on the corrected estimated fuel vapor temperature Tv2 as the process of step S4 following step S3. Specifically, the ECU 50 has a map showing the relationship between the corrected fuel vapor estimated temperature Tv2 and the abnormality determination value Tth, and based on this map, the corrected fuel vapor estimated temperature Tv2 is abnormal. A determination value Tth is calculated.
  • the abnormality determination value Tth is set to a value equal to or lower than the detected value of the intake air temperature THA detected by the intake air temperature sensor 47, and an abnormality occurs in the second PCV pipe 32. In this case, the value is set in advance by experiments or the like so as to be larger than the detected value of the intake air temperature THA.
  • step S5 the ECU 50 detects the intake air temperature THA by the intake air temperature sensor 47, and then in step S6, the ECU 50 detects that the detected value of the intake air temperature THA is smaller than the abnormality determination value Tth for a predetermined time. It is determined whether or not it has continued for T1. If the ECU 50 makes a negative determination in step S6, it determines that the second PCV pipe 32 is normal as the process in step S7, and then ends the series of processes.
  • step S6 If the ECU 50 makes an affirmative determination in step S6, it determines that the second PCV pipe 32 is abnormal as a process in step S8, and then notifies the driver of the abnormality by the notification device 60 as a process in step S9. To do.
  • the abnormality detection device 70 of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 3, it is assumed that, for example, an abnormality has occurred in the second PCV tube 32 at time t2 after an abnormality of the second PCV tube 32 can be detected at time t1. In this case, since it is difficult for high-temperature fuel vapor to be introduced into the intake air, the detected value of the intake air temperature THA decreases after time t2, as indicated by the solid line in FIG.
  • the abnormality determination value Tth changes so as to follow the change in the oil temperature TO shown in FIG.
  • the detected value of the intake air temperature THA is a value larger than the abnormality determination value Tth before time t2, that is, when the second PCV pipe 32 is normal.
  • the intake air temperature THA becomes a value smaller than the abnormality determination value Tth after time t2, that is, when abnormality occurs in the second PCV pipe 32. If the detected value of the intake air temperature THA becomes smaller than the abnormality determination value Tth at time t3 as shown in FIG. 3B, the ECU 50 continues to operate in FIG.
  • the abnormality of the second PCV pipe 32 is detected at time t4 when a predetermined time T1 has elapsed from time t3.
  • the notification device 60 notifies the abnormality.
  • the intake air temperature sensor 47 is disposed upstream of the supercharger 23 in the intake pipe 21 in the flow direction of the intake air, and intake air into which fuel vapor introduced from the second PCV pipe 32 into the intake pipe 21 is mixed. Detect the temperature.
  • the ECU 50 detects an abnormality in the second PCV pipe 32 based on the detected value of the intake air temperature THA detected by the intake air temperature sensor 47. Thereby, the abnormality of the second PCV tube 32 can be detected.
  • the ECU 50 calculates the fuel vapor estimated temperature Tv1 based on the state quantity of the engine 10, and sets the abnormality determination value Tth based on the calculated fuel vapor estimated temperature Tv1. Then, the ECU 50 detects an abnormality in the second PCV pipe 32 based on a comparison between the detected value of the intake air temperature THA and the abnormality determination value Tth. Thereby, since the abnormality of the second PCV pipe 32 can be detected without using a sensor that directly detects the temperature of the fuel vapor, the configuration of the abnormality detection device 70 can be simplified by the amount not using the sensor. .
  • the ECU 50 corrects the estimated fuel vapor temperature Tv1 based on the oil temperature TO, and sets the abnormality determination value Tth based on the corrected estimated fuel vapor temperature Tv2. As a result, the temperature of the fuel vapor can be estimated with higher accuracy, and as a result, the abnormality detection accuracy of the second PCV pipe 32 can be improved.
  • the intake air temperature sensor 47 is disposed at the connection portion of the second PCV pipe 32 in the intake pipe 21. Thereby, the temperature THA of the intake air mixed with fuel vapor can be detected with high accuracy by the intake temperature sensor 47, and as a result, the abnormality detection accuracy of the second PCV pipe 32 can be improved.
  • the engine system 1 of the present embodiment includes an evaporation gas supply system 90 instead of the PCV system 30.
  • the evaporative gas supply system 90 is a part for introducing evaporative gas, which is gaseous fuel generated in the fuel tank 80 of the vehicle, into the intake pipe 21 or the surge tank 26.
  • the fuel tank 80 is a portion where the liquid fuel of the engine 10 is stored.
  • the evaporation gas is referred to as fuel vapor.
  • the evaporation gas supply system 90 includes a communication pipe 91, a canister 92, and a purge pipe 93.
  • the purge pipe 93 corresponds to a fuel vapor pipe.
  • the communication pipe 91 is formed of a tubular member having a flow path therein. Both ends of the communication pipe 91 are connected to the fuel tank 80 and the canister 92, respectively. That is, the fuel tank 80 and the canister 92 are connected to each other via the communication pipe 91.
  • the canister 92 is a part that captures fuel vapor generated in the fuel tank 80. Specifically, an adsorbent such as activated carbon is provided inside the canister 92. In the canister 92, the fuel vapor is captured by the adsorbent.
  • an adsorbent such as activated carbon
  • the purge pipe 93 is made of a tubular member having a flow path therein. One end of the purge pipe 93 is connected to the canister 92. The other end of the purge pipe 93 is branched into a first purge pipe 94 and a second purge pipe 95.
  • the end of the first purge pipe 94 is connected to the surge tank 26.
  • a first purge valve 96 is provided in the middle of the first purge pipe 94.
  • the first purge valve 96 is a differential pressure operating valve that opens and closes independently depending on the difference between the pressure in the surge tank 26 and the pressure in the purge pipe 93.
  • the end of the second purge pipe 95 is connected to a portion of the intake pipe 21 that is downstream of the air element 22 in the intake air flow direction and upstream of the supercharger 23 in the intake air flow direction.
  • a second purge valve 97 is provided in the middle of the second purge pipe 95.
  • the second purge valve 97 is a differential pressure operating valve that opens and closes independently based on the difference between the pressure in the intake pipe 21 and the pressure in the purge pipe 93.
  • the fuel vapor is guided to the canister 92 through the communication pipe 91 and captured by the canister 92.
  • the fuel vapor captured by the canister 92 is introduced into the surge tank 26 or the intake pipe 21 from the canister 92 when a negative pressure is generated in the surge tank 26 or the intake pipe 21.
  • the supercharger 23 When the opening of the throttle valve 25 is increased by increasing the accelerator opening, the supercharger 23 is operated and the intake air is compressed, so that a positive pressure is generated in the surge tank 26. In this situation, the first purge valve 96 is closed and the second purge valve 97 is opened. As a result, the fuel vapor captured by the canister 92 flows into the intake pipe 21 via the purge pipe 93 and the second purge pipe 95 due to the negative pressure generated in the intake pipe 21 by the force with which the supercharger 23 sucks the intake air. To be introduced.
  • the intake air temperature sensor 47 of the present embodiment is disposed at a connection portion of the intake pipe 21 with the second purge pipe 95.
  • the intake air temperature sensor 47 detects the temperature THA of the intake air mixed with the fuel vapor introduced from the second purge pipe 95 into the intake pipe 21, and outputs a detection signal corresponding to the detected intake air temperature THA to the ECU 50.
  • the ECU 50 of the present embodiment executes an abnormality detection process shown in FIG. 2 as a process for detecting an abnormality of the second purge pipe 95.
  • the intake air temperature sensor 47 is disposed upstream of the supercharger 23 in the intake pipe 21 in the flow direction of the intake air, and the intake mixed with fuel vapor introduced from the second purge pipe 95 into the intake pipe 21. Detect air temperature.
  • the ECU 50 detects an abnormality in the second purge pipe 95 based on the detected value of the intake air temperature THA detected by the intake air temperature sensor 47. Thereby, the abnormality of the second purge pipe 95 can be detected.
  • the ECU 50 calculates the fuel vapor estimated temperature Tv1 based on the state quantity of the engine 10, and sets the abnormality determination value Tth based on the calculated fuel vapor estimated temperature Tv1. Then, the ECU 50 detects an abnormality in the second purge pipe 95 based on a comparison between the detected value of the intake air temperature THA and the abnormality determination value Tth.
  • the configuration of the abnormality detection device 70 can be simplified by the amount not using the sensor. it can.
  • the ECU 50 corrects the estimated fuel vapor temperature Tv1 based on the oil temperature TO, and sets the abnormality determination value Tth based on the corrected estimated fuel vapor temperature Tv2. Accordingly, the temperature of the fuel vapor can be estimated with higher accuracy, and as a result, the abnormality detection accuracy of the second purge pipe 95 can be improved.
  • the intake air temperature sensor 47 is disposed at the connection portion of the second purge pipe 95 in the intake pipe 21. As a result, the temperature THA of the intake air mixed with fuel vapor can be detected with high accuracy by the intake temperature sensor 47, and as a result, the abnormality detection accuracy of the second purge pipe 95 can be improved.
  • the ECU 50 of each embodiment corrects the estimated temperature Tv1 of the fuel vapor based on the oil temperature TO.
  • the correction based on the oil temperature TO may be omitted. That is, the process of step S3 shown in FIG. 2 may be omitted.
  • the temperature of the fuel vapor flowing through the second PCV pipe 32 is directly detected by a sensor, The abnormality determination value Tth may be set based on the detected temperature of the fuel vapor.
  • the temperature of the fuel vapor flowing through the second purge pipe 95 is directly detected by the sensor, and the abnormality determination value Tth is set based on the detected temperature of the fuel vapor. Also good.
  • Embodiment may calculate the estimated temperature of the intake air containing fuel vapor
  • the ECU 50 calculates the estimated temperature of the intake air including the fuel vapor based on the state quantity of the engine 10. Then, the ECU 50 calculates the deviation between the calculated estimated temperature of the intake air and the detected value of the intake air temperature THA detected by the intake air temperature sensor 47, and the absolute value of these deviations exceeds a predetermined value.
  • the second PCV tube 32 may be determined to be abnormal. Similar processing can also be used in the ECU 50 of the second embodiment.
  • the position of the intake air temperature sensor 47 of the first embodiment is not limited to the connection portion of the intake pipe 21 to the second PCV pipe 32, and can be changed as appropriate. The point is that the intake air temperature sensor 47 is upstream of the supercharger 23 in the intake pipe 21 in the flow direction of the intake air, and is an intake mixed with fuel vapor introduced from the second PCV pipe 32 into the intake pipe 21. It only has to be arranged at a position where the temperature of the air can be detected. Similarly, the intake air temperature sensor 47 of the second embodiment is introduced upstream of the supercharger 23 in the intake pipe 21 in the flow direction of the intake air and introduced from the second purge pipe 95 to the intake pipe 21. It only has to be arranged at a position where the temperature of the intake air mixed with fuel vapor can be detected.
  • the determination process in step S6 of FIG. 2 may be a process of simply determining whether or not the detected value of the intake air temperature THA is smaller than the abnormality determination value Tth without being a condition for continuing the predetermined time T1. .
  • the means and / or function provided by the ECU 50 can be provided by software stored in a substantial storage device and a computer that executes the software, only software, only hardware, or a combination thereof.
  • the ECU 50 when the ECU 50 is provided by an electronic circuit which is hardware, it can be provided by a digital circuit including a large number of logic circuits or an analog circuit.

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Abstract

エンジンシステム（１）の異常検出装置（７０）は、エンジン（１０）の吸気管（２１）における過給機（２３）よりも吸入空気の流れ方向の上流側の部分に接続される燃料蒸気管（３２）の異常を検出する。異常検出装置は、吸気温センサ（４７）と、異常検出部（５０）とを備える。吸気温センサは、吸気管における過給機よりも吸入空気の流れ方向の上流側に配置され、燃料蒸気管から吸気管に導入される燃料蒸気が混入した吸入空気の温度を検出する。異常検出部は、吸気温センサにより検出される吸入空気の検出値に基づいて燃料蒸気管の異常を検出する。

Description

エンジンシステムの異常検出装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１５年１０月１３日に出願された日本国特許出願２０１５－２０２０７０号に基づくものであって、その優先権の利益を主張するものであり、その特許出願の全ての内容が、参照により本明細書に組み込まれる。
　本開示は、燃料蒸気管の異常を検出するエンジンシステムの異常検出装置に関する。
　未燃焼の燃料蒸気をエンジンの吸気管に導入することにより、エンジンの燃費を向上させる装置が知られている。例えば特許文献１に記載の装置では、燃料タンク内で発生する燃料蒸気がキャニスタで一旦捕捉される。キャニスタで捕捉された燃料蒸気は、エンジンの吸入空気が吸気管を流れることで吸気管内に発生する負圧によりキャニスタから吸気管内に導入される。特許文献１に記載の装置は、燃料タンク内の圧力を検出するとともに、その圧力の検出値に基づいて、キャニスタを含む燃料蒸気の導入経路の異常を検出する。
特開平４－３１８２６８号公報
　エンジンの出力を向上させるために、過給機が搭載された車両が普及している。過給機が搭載されたエンジンでは、過給機の駆動中、吸気管における過給機よりも吸入空気の流れ方向の下流側の配管内に正圧が発生する。そのため、吸気管内に発生する負圧により燃料蒸気管から吸気管に燃料蒸気を導入するためには、燃料蒸気管を、吸気管における過給機よりも吸入空気の流れ方向の上流側の部分に接続する必要がある。このような構成の場合、吸気管から燃料蒸気管が外れる等、吸気管と燃料蒸気管との接続部分に異常が生じると、燃料蒸気管内の燃料蒸気が大気中に放出されるおそれがある。また、燃料蒸気管にリークや詰まりが生じた場合にも、同様に燃料蒸気管内の燃料蒸気が大気中に放出されるおそれがある。
　本開示の目的は、燃料蒸気管の異常を検出することのできるエンジンシステムの異常検出装置を提供することにある。
　本開示の一態様によるエンジンシステムの異常検出装置は、エンジンの吸気管における過給機よりも吸入空気の流れ方向の上流側の部分に接続される燃料蒸気管の異常を検出する。異常検出装置は、吸気温センサと、異常検出部とを備える。吸気温センサは、吸気管における過給機よりも吸入空気の流れ方向の上流側に配置され、燃料蒸気管から吸気管に導入される燃料蒸気が混入した吸入空気の温度を検出する。異常検出部は、吸気温センサにより検出される吸入空気の検出値に基づいて燃料蒸気管の異常を検出する。
　この構成によれば、燃料蒸気管の異常により燃料蒸気管から吸気管に燃料蒸気が導入され難くなると、吸入空気に燃料蒸気が混入し難くなる。燃料蒸気の温度が吸入空気の温度よりも高い場合、吸入空気に燃料蒸気が混入することにより吸入空気の温度が上昇する。したがって、燃料蒸気管の異常により吸入空気に燃料蒸気が混入し難くなると、燃料蒸気管が正常な場合と比較して吸入空気の温度が低下する。よって、上記構成のように、燃料蒸気が混入した吸入空気の温度を吸気温センサにより検出すれば、その吸入空気の検出値に基づいて燃料蒸気管の異常を検出することができる。
図１は、第１実施形態のエンジンシステムの概要を示すブロック図である。 図２は、第１実施形態のエンジンシステムの異常検出装置により実行される異常検出処理の手順を示すフローチャートである。 図３（Ａ）～（Ｃ）は、第１実施形態の異常検出装置における油温の検出値、吸気温の検出値、及びＥＣＵの判定結果の推移を示すタイミングチャートである。 図４は、第２実施形態のエンジンシステムの概要を示すブロック図である。
　＜第１実施形態＞
　以下、エンジンシステムの異常検出装置の第１実施形態について説明する。はじめに、図１を参照して、本実施形態の車両のエンジンシステムの概要について説明する。
　図１に示されるように、本実施形態のエンジンシステム１は、エンジン１０と、吸気系統２０と、ＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）系統３０とを有している。
　エンジン１０は、図示しない複数の気筒を有している。各気筒には、吸気系統２０から吸入空気が導入されるとともに、図示しない燃料噴射弁を介して燃料が噴射される。各気筒では、吸入空気と燃料とが混合することにより混合気が生成される。この混合気が各気筒内で燃焼することによりエンジン１０の動力が得られる。エンジン１０の動力は、図示しないクランク軸を介して車両の駆動輪に伝達され、車両の走行に用いられる。
　吸気系統２０は、エンジン１０の各気筒に吸入空気を供給する部分である。吸気系統２０は、吸気管２１と、エアエレメント２２と、過給機２３と、インタークーラ２４と、スロットルバルブ２５と、サージタンク２６と、インテークマニホールド２７とを有している。
　吸気管２１は、その内部に流路を有する管状の部材からなる。吸気管２１は、車両の外部から空気を取り込むとともに、この吸入空気をサージタンク２６に導く。吸気管２１には、エアエレメント２２、過給機２３、インタークーラ２４、及びスロットルバルブ２５が、この順で吸入空気の流れ方向の上流から下流に向けて配置されている。
　エアエレメント２２は、吸気管２１内を流れる吸入空気内の異物を除去するフィルタ状の部材からなる。エアエレメント２２で異物の除去された吸入空気は、過給機２３へと流れる。
　過給機２３は、エアエレメント２２を通過した吸入空気を圧縮する。詳しくは、過給機２３は、吸気管２１内に配置されるコンプレッサ２３０と、エンジン１０の排気管内に配置される図示しないタービンとを有している。タービンは、排気管内の排気の流れに基づいて回転する。タービンは、図示しないシャフトを介してコンプレッサ２３０と連結されている。すなわち、タービンの回転力はシャフトを介してコンプレッサ２３０に伝達される。コンプレッサ２３０は、タービンからシャフトを介して伝達される回転力に基づき回転することにより、吸気管２１内を流れる吸入空気を吸引して圧縮する。コンプレッサ２３０で圧縮された吸入空気は、インタークーラ２４へと流れる。
　インタークーラ２４は、過給機２３で圧縮されて高温になった吸入空気を冷却する。
　スロットルバルブ２５は、図示しないアクセルペダルの操作に連動して作動することにより吸気管２１内の流路面積を調整する。スロットルバルブ２５により吸気管２１内の流路断面積が調整されることで、車両の外部から吸気管２１内に導入される空気の量、すなわち吸入空気量が調整される。
　サージタンク２６は、吸気管２１における吸入空気の流れ方向の下流側端部に接続されている。サージタンク２６は、吸入空気の脈動を抑制するために、吸気管２１内を流れる吸入空気が一時的に溜められる部分である。サージタンク２６に溜められた吸入空気は、各気筒に対応したインテークマニホールド２７を介して各気筒に供給される。
　ところで、エンジン１０では、各気筒の図示しないピストンとシリンダとの隙間から燃焼室内の混合気がクランクケース内に漏れ出すことがある。この混合気がクランクケース内のエンジンオイルと混ざることにより、いわゆるブローバイガスと呼ばれる燃料蒸気が生成される。ブローバイガスがクランクケース内に滞留すると、エンジンの作動油の劣化や金属の腐食等を招く。このような不都合を解消するために、エンジンシステム１には、エンジン１０で発生するブローバイガスを吸気管２１あるいはサージタンク２６に戻すためのＰＣＶ系統３０が設けられている。ＰＣＶ系統３０は、第１ＰＣＶ管３１と、第２ＰＣＶ管３２とを有している。本実施形態では、第１ＰＣＶ管３１及び第２ＰＣＶ管３２が環流管及び燃料蒸気管に相当する。以下では、便宜上、ブローバイガスを燃料蒸気と称する。
　第１ＰＣＶ管３１は、その内部に流路を有する管状の部材からなる。第１ＰＣＶ管３１の一端部は、エンジン１０の図示しないクランクケースに接続されている。第１ＰＣＶ管３１の他端部は、サージタンク２６に接続されている。すなわち、第１ＰＣＶ管３１は、エンジン１０のクランクケースとサージタンク２６とを互いに連通している。第１ＰＣＶ管３１の途中には、ＰＣＶバルブ３３が設けられている。ＰＣＶバルブ３３は、サージタンク２６内の圧力と、エンジン１０のクランクケース内の圧力との差に応じてその開度が自立的に調整される差圧作動弁である。ＰＣＶバルブ３３の開度の調整により、サージタンク２６からエンジン１０のクランクケース内への吸入空気の逆流が防止されるとともに、クランクケース内からサージタンク２６に導入される燃料蒸気の流量が調整される。
　第２ＰＣＶ管３２は、その内部に流路を有する管状の部材からなる。第２ＰＣＶ管３２の一端部はエンジン１０のクランクケースに接続されている。第２ＰＣＶ管３２の他端部は、吸気管２１におけるエアエレメント２２よりも吸入空気の流れ方向の下流側であって、且つ過給機２３よりも吸入空気の流れ方向の上流側の部分に接続されている。
　ＰＣＶ系統３０では、スロットルバルブ２５の開度が小さい状況では、サージタンク２６内に負圧が発生する。この状況では、燃料蒸気がエンジン１０のクランクケース内から第１ＰＣＶ管３１を介してサージタンク２６に導入される。また、吸気管２１の吸入空気が第２ＰＣＶ管３２を介してエンジン１０のクランクケース内に導入されることにより、クランクケース内の換気が行われる。
　アクセル開度が大きくなることによりスロットルバルブ２５の開度が大きくなると、過給機２３が作動して吸入空気が圧縮されるため、サージタンク２６内に正圧が発生する。この状況では、第１ＰＣＶ管３１にも圧力が加わるため、ＰＣＶバルブ３３の開度が小さくなり、エンジン１０のクランクケース内にも正圧が加わる。一方、過給機２３が吸入空気を吸い込む力により、吸気管２１における過給機２３の吸入空気の流れ方向の上流側の部分には負圧が発生する。この負圧により、エンジン１０のクランクケース内の燃料蒸気が第２ＰＣＶ管３２を介して吸気管２１へと導入される。
　次に、エンジンシステム１の電気的な構成について説明する。
　エンジンシステム１には、運転者による車両の操作量やエンジン１０の運転状態を検出するための各種センサが設けられている。エンジンシステム１には、例えば回転速度センサ４０、アクセル開度センサ４１、車速センサ４２、吸入空気量センサ４３、水温センサ４４、スロットル開度センサ４５、油温センサ４６、及び吸気温センサ４７が設けられている。
　回転速度センサ４０は、エンジン１０の出力軸であるクランク軸の回転速度ＮＥを検出し、検出されたエンジン回転速度ＮＥに応じた検出信号を出力する。アクセル開度センサ４１は、車両のアクセルペダルの踏み込み量ＰＡを検出し、検出されたアクセルペダルの踏み込み量ＰＡに応じた検出信号を出力する。車速センサ４２は、車両の走行速度Ｖを検出し、検出された車速Ｖに応じた検出信号を出力する。吸入空気量センサ４３は、車両の外部から吸気管２１に供給される吸入空気の流量ＧＡを検出し、検出された吸入空気量ＧＡに応じた検出信号を出力する。水温センサ４４は、エンジン１０の冷却水の温度ＴＷを検出し、検出された冷却水温ＴＷに応じた検出信号を出力する。スロットル開度センサ４５は、スロットルバルブ２５の開度を検出し、検出されたスロットル開度ＴＡに応じた検出信号を出力する。油温センサ４６は、エンジン１０の作動油の温度ＴＯを検出し、検出された油温ＴＯに応じた信号を出力する。
　吸気温センサ４７は、吸気管２１における過給機２３よりも吸入空気の流れ方向の上流側に配置されている。より詳しくは、吸気温センサ４７は、吸気管２１における第２ＰＣＶ管３２との接続部分に配置されている。吸気温センサ４７は、第２ＰＣＶ管３２から吸気管２１に導入される燃料蒸気が混入した吸入空気の温度ＴＨＡを検出し、検出された吸気温ＴＨＡに応じた検出信号を出力する。
　エンジンシステム１は、エンジン１０及びスロットルバルブ２５の駆動を制御するＥＣＵ５０を備えている。詳しくは、ＥＣＵ５０は、各センサ４０～４７の検出信号に基づいて、エンジン回転速度ＮＥ、アクセルペダルの踏み込み量ＰＡ、車速Ｖ、吸入空気量ＧＡ、冷却水温ＴＷ、スロットル開度ＴＡ、油温ＴＯ、及び吸気温ＴＨＡの情報を取得する。ＥＣＵ５０は、例えばエンジン回転速度ＮＥ、アクセルペダルの踏み込み量ＰＡ、吸入空気量ＧＡ、冷却水温ＴＷ、及びスロットル開度ＴＡに基づいてエンジン１０の燃料噴射制御や点火時期制御等を実行する。また、ＥＣＵ５０は、アクセルペダルの踏み込み量ＰＡに基づいてスロットルバルブ２５の開度を調整するスロットル開度制御を実行する。
　ＥＣＵ５０は、各センサ４０～４７により検出される情報に基づいて第２ＰＣＶ管３２の異常を検出する。第２ＰＣＶ管３２の異常としては、配管外れやリーク、詰まり等がある。配管外れは、第２ＰＣＶ管３２が吸気管２１との接続部分から外れる異常である。リークは、何らかの要因により第２ＰＣＶ管３２に穴が形成され、この穴から第２ＰＣＶ管３２の内部を流れる燃料蒸気が外部に流れ出す異常である。詰まりは、第２ＰＣＶ管３２の内部に溜まった異物により第２ＰＣＶ管３２から吸気管２１への燃料蒸気の流れが阻害される異常である。いずれの異常が生じた場合でも、第２ＰＣＶ管３２の内部を流れる燃料蒸気が大気に放出される可能性がある。そのため、ＥＣＵ５０は、第２ＰＣＶ管３２の異常を検出した際に、その異常を報知装置６０により車両の運転者に報知する。報知装置６０は、例えば車両のインストルメントパネルに設けられた警告灯を用いることができる。
　このように、本実施形態では、ＥＣＵ５０、センサ４０～４７、及び報知装置６０により、異常検出装置７０が構成されている。また、ＥＣＵ５０が異常検出部に相当する。
　次に、図２を参照して、ＥＣＵ５０により実行される第２ＰＣＶ管３２の異常検出処理の手順について詳しく説明する。
　図２に示されるように、ＥＣＵ５０は、まず、ステップＳ１の処理として、第２ＰＣＶ管３２の異常を検出することが可能な状況であるか否かを判断する。本実施形態では、第２ＰＣＶ管３２から吸気管２１に導入される燃料蒸気の温度が、吸気管２１における第２ＰＣＶ管３２との接続部分の上流側を流れる吸入空気の温度よりも高い状況において第２ＰＣＶ管３２の異常を検出することが可能となる。換言すれば、燃料蒸気の温度が、燃料蒸気を含んでいない吸入空気の温度よりも高い状況において第２ＰＣＶ管３２の異常を検出することが可能となる。ＥＣＵ５０は、エンジン１０の状態量に基づいて、燃料蒸気の温度が、燃料蒸気を含んでいない吸入空気の温度よりも高い状況であるか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、例えば以下の（ａ１）～（ａ４）に示される条件のいずれかの条件が満たされることをもって、燃料蒸気の温度が、燃料蒸気を含んでいない吸入空気の温度よりも高い状況であると判断する。
　（ａ１）過給機２３で圧縮された吸入空気の圧力が所定値以上である。
　（ａ２）冷却水温ＴＷが所定温度以上である。
　（ａ３）エンジン１０の始動時から所定時間が経過している。
　（ａ４）スロットル開度ＴＡが所定開度以上である。
　すなわち、ＥＣＵ５０は、例えば（ａ１）～（ａ４）のいずれかの条件が満たされることをもって、第２ＰＣＶ管３２の異常を検出することが可能な状況であると判断する。ＥＣＵ５０は、ステップＳ１の処理で否定判断した場合には、一連の処理を終了する。
　ＥＣＵ５０は、ステップＳ１の処理で肯定判断した場合には、続くステップＳ２の処理として、燃料蒸気の推定温度Ｔｖ１を演算する。具体的には、ＥＣＵ５０は、エンジン１０の状態量に基づいて燃料蒸気の推定温度Ｔｖ１を演算する。エンジン１０の状態量としては、例えばエンジン回転速度ＮＥやエンジン１０の負荷状態、吸入空気量ＧＡ等が用いられる。エンジン１０の負荷状態は、エンジン回転速度ＮＥ、アクセルペダルの踏み込み量ＰＡ、及び車速Ｖ等に基づいて求めることが可能である。ＥＣＵ５０は、例えばエンジン回転速度ＮＥ等のエンジン１０の状態量と燃料蒸気の推定温度Ｔｖ１との関係を示すマップを有しており、このマップを用いることによりエンジン１０の状態量から燃料蒸気の推定温度Ｔｖ１を演算する。
　ＥＣＵ５０は、ステップＳ２に続くステップＳ３の処理として、油温ＴＯに基づいて燃料蒸気の推定温度Ｔｖ１を補正する。これは、エンジン１０の作動油の温度が燃料蒸気の温度にも影響を及ぼすからである。ＥＣＵ５０は、例えば油温ＴＯに基づいて補正係数を演算し、この補正係数を、ステップＳ２で演算された燃料蒸気の推定温度Ｔｖ１に乗算することにより、補正後の燃料蒸気の推定温度Ｔｖ２を演算する。この場合、ＥＣＵ５０は、油温ＴＯと補正係数との関係を示すマップを有しており、このマップに基づいて油温ＴＯから補正係数を演算する。あるいは、ＥＣＵ５０は、油温ＴＯに基づいて補正値を演算し、この補正値を、ステップＳ２で演算された燃料蒸気の推定温度Ｔｖ１に加算することにより、補正後の燃料蒸気の推定温度Ｔｖ２を演算する。この場合、ＥＣＵ５０は、油温ＴＯと補正値との関係を示すマップを有しており、このマップに基づいて油温ＴＯから補正値を演算する。
　ＥＣＵ５０は、ステップＳ３に続くステップＳ４の処理として、補正後の燃料蒸気の推定温度Ｔｖ２に基づいて異常判定値Ｔｔｈを設定する。具体的には、ＥＣＵ５０は、補正後の燃料蒸気の推定温度Ｔｖ２と異常判定値Ｔｔｈとの関係を示すマップを有しており、このマップに基づいて補正後の燃料蒸気の推定温度Ｔｖ２から異常判定値Ｔｔｈを演算する。なお、異常判定値Ｔｔｈは、第２ＰＣＶ管３２が正常な場合には、吸気温センサ４７により検出される吸気温ＴＨＡの検出値以下の値となるように、また第２ＰＣＶ管３２に異常が生じた場合には吸気温ＴＨＡの検出値よりも大きい値となるように、予め実験等により設定されている。
　ＥＣＵ５０は、ステップＳ４に続くステップＳ５の処理として、吸気温センサ４７により吸気温ＴＨＡを検出した後、ステップＳ６の処理として、吸気温ＴＨＡの検出値が異常判定値Ｔｔｈよりも小さい状態が所定時間Ｔ１だけ継続したか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、ステップＳ６の処理で否定判断した場合には、ステップＳ７の処理として、第２ＰＣＶ管３２が正常であると判定した後、一連の処理を終了する。
　ＥＣＵ５０は、ステップＳ６の処理で肯定判断した場合には、ステップＳ８の処理として、第２ＰＣＶ管３２が異常であると判定した後、ステップＳ９の処理として、報知装置６０により運転者に異常を報知する。
　次に、本実施形態の異常検出装置７０の動作例について説明する。
　図３に示されるように、例えば時刻ｔ１で第２ＰＣＶ管３２の異常を検出することが可能な状況になった後、時刻ｔ２で第２ＰＣＶ管３２に異常が発生したとする。この場合、高温の燃料蒸気が吸入空気に導入され難くなるため、図３（Ｂ）に実線で示されるように、吸気温ＴＨＡの検出値は時刻ｔ２以降に低下する。
　一方、図３（Ｂ）に一点鎖線で示されるように、異常判定値Ｔｔｈは、図３（Ａ）に示される油温ＴＯの変化に追従するように変化する。図３（Ｂ）に示されるように、吸気温ＴＨＡの検出値は、時刻ｔ２以前に、すなわち第２ＰＣＶ管３２が正常な場合に、異常判定値Ｔｔｈよりも大きい値である。また、吸気温ＴＨＡは、時刻ｔ２以降に、すなわち第２ＰＣＶ管３２に異常が生じた場合に、異常判定値Ｔｔｈよりも小さい値になる。ＥＣＵ５０は、図３（Ｂ）に示されるように時刻ｔ３で吸気温ＴＨＡの検出値が異常判定値Ｔｔｈよりも小さくなった後、その状態が所定時間Ｔ１だけ継続した場合には、図３（Ｃ）に示されるように、時刻ｔ３から所定時間Ｔ１が経過した時刻ｔ４で第２ＰＣＶ管３２の異常を検出する。ＥＣＵ５０は、時刻ｔ４で第２ＰＣＶ管３２の異常を検出すると、報知装置６０により異常の報知を行う。
　以上説明した本実施形態の異常検出装置７０によれば、以下の（１）～（４）に示される作用及び効果を得ることができる。
　（１）吸気温センサ４７は、吸気管２１における過給機２３よりも吸入空気の流れ方向の上流側に配置され、第２ＰＣＶ管３２から吸気管２１に導入される燃料蒸気が混入した吸入空気の温度を検出する。ＥＣＵ５０は、吸気温センサ４７により検出される吸気温ＴＨＡの検出値に基づいて第２ＰＣＶ管３２の異常を検出する。これにより、第２ＰＣＶ管３２の異常を検出することができる。
　（２）ＥＣＵ５０は、エンジン１０の状態量に基づいて燃料蒸気の推定温度Ｔｖ１を演算するとともに、演算された燃料蒸気の推定温度Ｔｖ１に基づいて異常判定値Ｔｔｈを設定する。そして、ＥＣＵ５０は、吸気温ＴＨＡの検出値と異常判定値Ｔｔｈとの比較に基づいて第２ＰＣＶ管３２の異常を検出する。これにより、燃料蒸気の温度を直接検出するセンサを用いることなく、第２ＰＣＶ管３２の異常を検出することができるため、センサを用いない分だけ異常検出装置７０の構成を簡素化することができる。
　（３）ＥＣＵ５０は、燃料蒸気の推定温度Ｔｖ１を油温ＴＯに基づいて補正するとともに、補正後の燃料蒸気の推定温度Ｔｖ２に基づいて異常判定値Ｔｔｈを設定する。これにより、より高い精度で燃料蒸気の温度を推定することができるため、結果的に第２ＰＣＶ管３２の異常検出精度を向上させることができる。
　（４）吸気温センサ４７は、吸気管２１における第２ＰＣＶ管３２の接続部分に配置されている。これにより、燃料蒸気が混入した吸入空気の温度ＴＨＡを吸気温センサ４７により精度良く検出することができるため、結果的に第２ＰＣＶ管３２の異常検出精度を向上させることができる。
　＜第２実施形態＞
　次に、エンジンシステムの異常検出装置の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
　図４に示されるように、本実施形態のエンジンシステム１は、ＰＣＶ系統３０の代わりに、エバポガス供給系統９０を備えている。エバポガス供給系統９０は、車両の燃料タンク８０で発生する気体状の燃料であるエバポガスを吸気管２１あるいはサージタンク２６に導入する部分である。燃料タンク８０は、エンジン１０の液体燃料が貯留される部分である。以下では、便宜上、エバポガスを燃料蒸気と称する。エバポガス供給系統９０は、連通管９１と、キャニスタ９２と、パージ管９３とを備えている。本実施形態では、パージ管９３が燃料蒸気管に相当する。
　連通管９１は、その内部に流路を有する管状の部材からなる。連通管９１の両端部は、燃料タンク８０及びキャニスタ９２にそれぞれ接続されている。すなわち、燃料タンク８０及びキャニスタ９２は、連通管９１を介して互いに連結されている。
　キャニスタ９２は、燃料タンク８０で発生する燃料蒸気を捕捉する部分である。具体的には、キャニスタ９２の内部には、活性炭等の吸着材が設けられている。キャニスタ９２では、この吸着材により燃料蒸気が捕捉される。
　パージ管９３は、その内部に流路を有する管状の部材からなる。パージ管９３の一端部は、キャニスタ９２に接続されている。パージ管９３の他端部は、第１パージ管９４と第２パージ管９５とに分岐されている。
　第１パージ管９４の端部は、サージタンク２６に接続されている。第１パージ管９４の途中には、第１パージバルブ９６が設けられている。第１パージバルブ９６は、サージタンク２６内の圧力と、パージ管９３内の圧力との差に応じて自立的に開閉が行われる差圧作動弁である。
　第２パージ管９５の端部は、吸気管２１におけるエアエレメント２２よりも吸入空気の流れ方向の下流側であって、且つ過給機２３よりも吸入空気の流れ方向の上流側の部分に接続されている。第２パージ管９５の途中には、第２パージバルブ９７が設けられている。第２パージバルブ９７は、吸気管２１内の圧力と、パージ管９３内の圧力との差に基づいて自立的に開閉が行われる差圧作動弁である。
　このエバポガス供給系統９０では、燃料タンク８０内で燃料が揮発して燃料蒸気が発生すると、この燃料蒸気が連通管９１を介してキャニスタ９２に導かれ、キャニスタ９２で捕捉される。キャニスタ９２で捕捉された燃料蒸気は、サージタンク２６内あるいは吸気管２１内に負圧が発生すると、キャニスタ９２からサージタンク２６内あるいは吸気管２１内に導入される。
　例えばスロットルバルブ２５の開度が小さい状況では、吸気管２１内及びサージタンク２６内に負圧が発生する。この状況では、第１パージバルブ９６及び第２パージバルブ９７の双方が開弁する。これにより、キャニスタ９２で捕捉された燃料蒸気は、パージ管９３及び第１パージ管９４を介してサージタンク２６内に導入されるとともに、パージ管９３及び第２パージ管９５を介して吸気管２１内に導入される。
　アクセル開度が大きくなることによりスロットルバルブ２５の開度が大きくなると、過給機２３が作動して吸入空気が圧縮されるため、サージタンク２６内に正圧が発生する。この状況では、第１パージバルブ９６が閉弁し、第２パージバルブ９７が開弁する。これにより、キャニスタ９２で捕捉された燃料蒸気は、過給機２３が吸入空気を吸い込む力により吸気管２１に発生する負圧によって、パージ管９３及び第２パージ管９５を介して吸気管２１内に導入される。
　本実施形態の吸気温センサ４７は、吸気管２１における第２パージ管９５との接続部分に配置されている。吸気温センサ４７は、第２パージ管９５から吸気管２１に導入される燃料蒸気が混入した吸入空気の温度ＴＨＡを検出し、検出された吸気温ＴＨＡに応じた検出信号をＥＣＵ５０に出力する。
　本実施形態のＥＣＵ５０は、第２パージ管９５の異常を検出するための処理として、図２に示される異常検出処理を実行する。
　以上説明した本実施形態の異常検出装置７０によれば、以下の（５）～（８）に示される作用及び効果を得ることができる。
　（５）吸気温センサ４７は、吸気管２１における過給機２３よりも吸入空気の流れ方向の上流側に配置され、第２パージ管９５から吸気管２１に導入される燃料蒸気が混入した吸入空気の温度を検出する。ＥＣＵ５０は、吸気温センサ４７により検出される吸気温ＴＨＡの検出値に基づいて第２パージ管９５の異常を検出する。これにより、第２パージ管９５の異常を検出することができる。
　（６）ＥＣＵ５０は、エンジン１０の状態量に基づいて燃料蒸気の推定温度Ｔｖ１を演算するとともに、演算された燃料蒸気の推定温度Ｔｖ１に基づいて異常判定値Ｔｔｈを設定する。そして、ＥＣＵ５０は、吸気温ＴＨＡの検出値と異常判定値Ｔｔｈとの比較に基づいて第２パージ管９５の異常を検出する。これにより、燃料蒸気の温度を直接検出するセンサを用いることなく、第２パージ管９５の異常を検出することができるため、センサを用いない分だけ異常検出装置７０の構成を簡素化することができる。
　（７）ＥＣＵ５０は、燃料蒸気の推定温度Ｔｖ１を油温ＴＯに基づいて補正するとともに、補正後の燃料蒸気の推定温度Ｔｖ２に基づいて異常判定値Ｔｔｈを設定する。これにより、より高い精度で燃料蒸気の温度を推定することができるため、結果的に第２パージ管９５の異常検出精度を向上させることができる。
　（８）吸気温センサ４７は、吸気管２１における第２パージ管９５の接続部分に配置されている。これにより、燃料蒸気が混入した吸入空気の温度ＴＨＡを吸気温センサ４７により精度良く検出することができるため、結果的に第２パージ管９５の異常検出精度を向上させることができる。
　＜他の実施形態＞
　・各実施形態のＥＣＵ５０は、燃料蒸気の推定温度Ｔｖ１を油温ＴＯに基づいて補正したが、油温ＴＯに基づく補正をせずとも燃料蒸気の推定温度Ｔｖ１の演算精度を確保できる場合には、油温ＴＯに基づく補正を省略してもよい。すなわち、図２に示されるステップＳ３の処理を省略してもよい。
　・第１実施形態の異常検出装置７０では、エンジン１０の状態量から燃料蒸気の推定温度Ｔｖ１を演算するという方法に代えて、第２ＰＣＶ管３２を流れる燃料蒸気の温度をセンサにより直接検出し、検出された燃料蒸気の温度に基づいて異常判定値Ｔｔｈを設定してもよい。同様に、第２実施形態の異常検出装置７０でも、第２パージ管９５を流れる燃料蒸気の温度をセンサにより直接検出し、検出された燃料蒸気の温度に基づいて異常判定値Ｔｔｈを設定してもよい。
　・第１実施形態のＥＣＵ５０は、燃料蒸気の推定温度Ｔｖ１を演算するという方法に代えて、燃料蒸気を含む吸入空気の推定温度を演算してもよい。この場合、ＥＣＵ５０は、エンジン１０の状態量に基づいて、燃料蒸気を含む吸入空気の推定温度を演算する。そして、ＥＣＵ５０は，演算された吸入空気の推定温度と、吸気温センサ４７により検出される吸気温ＴＨＡの検出値との偏差を演算し、それらの偏差の絶対値が所定値以上になることをもって、第２ＰＣＶ管３２が異常であると判定してもよい。同様の処理は、第２実施形態のＥＣＵ５０でも用いることが可能である。
　・第１実施形態の吸気温センサ４７の位置は、吸気管２１における第２ＰＣＶ管３２の接続部分に限らず、適宜変更可能である。要は、吸気温センサ４７は、吸気管２１における過給機２３よりも吸入空気の流れ方向の上流側であって、且つ第２ＰＣＶ管３２から吸気管２１に導入される燃料蒸気が混入した吸入空気の温度を検出することのできる位置に配置されていればよい。同様に、第２実施形態の吸気温センサ４７は、吸気管２１における過給機２３よりも吸入空気の流れ方向の上流側であって、且つ第２パージ管９５から吸気管２１に導入される燃料蒸気が混入した吸入空気の温度を検出することのできる位置に配置されていればよい。
　・図２のステップＳ６の判断処理は、所定時間Ｔ１の継続を条件とすることなく、単に吸気温ＴＨＡの検出値が異常判定値Ｔｔｈよりも小さいか否かを判断する処理であってもよい。
　・ＥＣＵ５０が提供する手段及び／又は機能は、実体的な記憶装置に記憶されたソフトウェア及びそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組み合わせにより提供することができる。例えばＥＣＵ５０がハードウェアである電子回路により提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路により提供することができる。
　・本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

Claims (6)

  1. 　エンジン（１０）の吸気管（２１）における過給機（２３）よりも吸入空気の流れ方向の上流側の部分に接続される燃料蒸気管（３２，９５）の異常を検出するエンジンシステムの異常検出装置であって、
    　前記吸気管における前記過給機よりも前記吸入空気の流れ方向の上流側に配置され、前記燃料蒸気管から前記吸気管に導入される燃料蒸気が混入した吸入空気の温度を検出する吸気温センサ（４７）と、
    　前記吸気温センサにより検出される前記吸入空気の検出値に基づいて前記燃料蒸気管の異常を検出する異常検出部（５０）と、
    　を備えるエンジンシステムの異常検出装置。
  2. 　前記燃料蒸気管は、
    　前記エンジンで発生する燃料蒸気を前記吸気管に導入する環流管（３２）である
    　請求項１に記載のエンジンシステムの異常検出装置。
  3. 　前記燃料蒸気管は、
    　液体燃料を貯留する燃料タンクで発生する燃料蒸気を前記吸気管に導入するパージ管（９５）である
    　請求項１に記載のエンジンシステムの異常検出装置。
  4. 　前記異常検出部は、
    　前記エンジンの状態量に基づいて、前記燃料蒸気管から前記吸気管に導入される前記燃料蒸気の推定温度を演算し、
    　前記燃料蒸気の推定温度に基づいて、前記吸入空気の検出値に対する異常判定値を設定し、
    　前記吸入空気の検出値と前記異常判定値との比較に基づいて前記燃料蒸気管の異常を検出する
    　請求項１～３のいずれか一項に記載のエンジンシステムの異常検出装置。
  5. 　前記異常検出部は、
    　前記燃料蒸気の推定温度を前記エンジンの作動油の温度に基づいて補正し、
    　補正後の前記燃料蒸気の推定温度に基づいて前記異常判定値を設定する
    　請求項４に記載のエンジンシステムの異常検出装置。
  6. 　前記吸気温センサは、
    　前記吸気管における前記燃料蒸気管との接続部分に配置されている
    　請求項１～５のいずれか一項に記載のエンジンシステムの異常検出装置。
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