JP2006336553A - エバポガスパージシステムの異常診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 過給機付きエンジンのエバポガスパージシステムの上流側パージ通路系の異常の有無を診断できるようにする。
【解決手段】 パージ通路２８を上流側パージ通路２９と下流側パージ通路３０とに分岐して、吸気管１２のうちコンプレッサ２２の上流側に上流側パージ通路２９を接続すると共にスロットルバルブ１６の下流側に下流側パージ通路３０を接続し、上流側パージ通路２９には上流側パージ通路開閉弁３２を設ける。減速時燃料カット制御中にパージ制御弁３１を閉弁した状態で上流側パージ通路開閉弁３２を開閉して、コンプレッサ２２上流側から上流側及び下流側パージ通路２９，３０を通る経路でスロットバルブ１６下流側に流れるバイパス空気量を変化させ、その過程で、吸気管圧力センサ１８で検出した吸気管圧力の変化量に基づいて上流側パージ通路２９や上流側パージ通路開閉弁３２の異常の有無を診断する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、燃料タンク内の燃料が蒸発して生じたエバポガス（燃料蒸発ガス）を内燃機関の吸気通路にパージ（放出）するエバポガスパージシステムの異常診断装置に関するものである。

一般的な内燃機関のエバポガスパージシステムにおいては、燃料タンク内から発生するエバポガスが大気中に漏れ出すことを防止するために、燃料タンク内から発生したエバポガスを吸着するキャニスタと、内燃機関の吸気管のうちスロットルバルブの下流側との間にパージ通路を設け、このパージ通路を開閉するパージ制御弁を開弁することで、スロットルバルブ下流側の吸気負圧によって、キャニスタ内に吸着されているエバポガスを吸気管（スロットルバルブの下流側）にパージするようにしている。

このエバポガスパージシステムの異常診断としては、例えば、特許文献１（特開平５−１８７３３２号公報）に記載されているように、アイドル運転中（アイドル回転速度制御中）にパージ制御弁の開度を強制的に変化させたときのアイドル回転速度制御弁の開度変化量に基づいてパージ通路系の異常（例えば、パージ通路の配管詰りや配管外れ、パージ制御弁の動作不良等）の有無を診断するようにしたものがある。

ところで、排気タービン駆動式過給機（いわゆるターボチャージャ）等を備えた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、高速道路走行時等の高負荷運転時にスロットルバルブ下流側の吸気圧力が正圧になった状態が長時間継続する場合があり、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してエバポガスを吸気管（スロットルバルブの下流側）にパージするシステムでは、エバポガスをほとんどパージすることができない。

そこで、過給機付き内燃機関のエバポガスパージシステムにおいては、エバポガスをパージするためのパージ通路を上流側パージ通路と下流側パージ通路とに分岐して、上流側パージ通路を吸気管のうちコンプレッサの上流側に接続すると共に、下流側パージ通路を吸気管のうちスロットルバルブの下流側に接続して、スロットルバルブ下流側の吸気圧力が負圧のときには、そのスロットルバルブ下流側の吸気負圧によって、エバポガスを下流側パージ通路を通る経路で吸気管（スロットルバルブの下流側）にパージし、スロットルバルブ下流側の吸気圧力が正圧のときには、コンプレッサ上流側の僅かな吸気負圧（吸気管の最上流部に配置されたエアクリーナ等の圧損によって生じる負圧）によって、エバポガスを上流側パージ通路を通る経路で吸気管（コンプレッサの上流側）にパージするようにしたものがある。
特開平５−１８７３３２号公報（第２頁等）

しかし、上記特許文献１の技術は、一般的な内燃機関のエバポガスパージシステム（つまり、エバポガスを吸気管のうちスロットルバルブ下流側にパージする１系統のパージ通路のみを備えたシステム）において、パージ通路やパージ制御弁の異常の有無を診断する技術であり、上述した過給機付き内燃機関のエバポガスパージシステム（つまり、エバポガスを吸気管のうちコンプレッサ上流側にパージする上流側パージ通路とスロットルバルブ下流側にパージする下流側パージ通路とを備えたシステム）において、上流側パージ通路の異常の有無を診断する技術は上記特許文献１には開示されていない。このため、もし、過給機付き内燃機関のエバポガスパージシステムの上流側パージ通路に配管詰りや配管外れ等の異常が生じても、その異常を早期に発見することが困難であり、過給機付き内燃機関のエバポガスパージシステムの異常診断の信頼性が低下するという問題がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、過給機付き内燃機関のエバポガスパージシステムの上流側パージ通路系の異常の有無を診断することができ、過給機付き内燃機関のエバポガスパージシステムの異常診断の信頼性を向上させることができるエバポガスパージシステムの異常診断装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、エバポガスを吸気通路にパージするためのパージ通路を上流側パージ通路と下流側パージ通路とに分岐して上流側パージ通路を吸気通路のうちコンプレッサの上流側に接続すると共に下流側パージ通路を吸気通路のうちスロットルバルブの下流側に接続した過給機付き内燃機関のエバポガスパージシステムにおいて、内燃機関の吸気圧力又は吸入空気量を検出する吸気状態検出手段を設けると共に、上流側パージ通路を開閉する上流側パージ通路開閉弁を設け、この上流側パージ通路開閉弁の開度を変化させたときに吸気状態検出手段で検出した吸気圧力又は吸入空気量に基づいて上流側パージ通路及び／又は上流側パージ通路開閉弁の異常の有無を診断する上流側パージ通路系異常診断を異常診断手段により実行するようにしたものである。

上流側パージ通路系（上流側パージ通路や上流側パージ通路開閉弁）が正常であれば、スロットルバルブ下流側の吸気圧力が負圧のときには、上流側パージ通路開閉弁を開弁すると、スロットルバルブ下流側の吸気負圧によって、コンプレッサ上流側の吸入空気が上流側パージ通路と下流側パージ通路を通る経路（つまり、コンプレッサ及びスロットルバルブをバイパスする経路）でスロットバルブ下流側に流れるため、上流側パージ通路開閉弁の開度を変化させると、それに応じてコンプレッサ上流側からコンプレッサ及びスロットルバルブをバイパスしてスロットルバルブ下流側に流れるバイパス空気量が変化して吸気圧力や吸入空気量が変化するのが正常な状態である。

また、スロットルバルブ下流側の吸気圧力が正圧のときには、上流側パージ通路開閉弁を開弁すると、コンプレッサ上流側の吸気負圧（吸気通路の最上流部に配置されたエアクリーナ等の圧損によって生じる負圧）によって、エバポ系からの空気が上流側パージ通路を通る経路でコンプレッサ上流側に流れるため、上流側パージ通路開閉弁の開度を変化させると、それに応じてエバポ系からコンプレッサ上流側に流れる空気量が変化して吸気圧力や吸入空気量が変化するのが正常な状態である。

従って、上流側パージ通路開閉弁の開度を変化させたときに吸気状態検出手段で検出した吸気圧力や吸入空気量を監視すれば、上流側パージ通路系の異常の有無を診断することができる。

一般に、過給機付き内燃機関でも、減速時燃料カット制御中やアイドル運転中やスロットルバルブ全閉中（つまり、スロットル開度が全閉又はその付近となる運転状態のとき）には、スロットルバルブ下流側の吸気圧力が低下して吸気負圧が大きくなるため、上流側パージ通路系が正常であれば、上流側パージ通路開閉弁の開度を変化させたときに、コンプレッサ上流側からコンプレッサ及びスロットルバルブをバイパスしてスロットバルブ下流側に流れるバイパス空気量の変化が大きくなって、吸気圧力や吸入空気量の変化が大きくなる。つまり、減速時燃料カット制御中やアイドル運転中やスロットルバルブ全閉中は、上流側パージ通路系の正常時と異常時との間で上流側パージ通路開閉弁の開度変化による吸気圧力や吸入空気量の挙動の差が大きくなる傾向がある。

この点に着目して、請求項２のように、減速時燃料カット制御中とアイドル運転中とスロットルバルブ全閉中のうちの少なくとも１つの運転状態のときに上流側パージ通路系異常診断を実行するようにすると良い。このようにすれば、上流側パージ通路系の正常時と異常時との間で上流側パージ通路開閉弁の開度変化による吸気圧力や吸入空気量の挙動の差が大きくなる運転状態のときに、吸気圧力や吸入空気量に基づいた上流側パージ通路系異常診断を実行することができ、上流側パージ通路系の異常の有無を精度良く診断することができる。

この場合、請求項３のように、上流側パージ通路と下流側パージ通路とに分岐される手前でパージ通路を開閉するパージ制御弁や、燃料タンクを含むエバポ系の大気連通路を開閉する大気開閉弁を備えたシステムでは、パージ制御弁又は大気開閉弁を閉弁した状態で上流側パージ通路系異常診断を実行するようにすると良い。このようにすれば、減速時燃料カット制御中やアイドル運転中やスロットルバルブ全閉中のようにスロットルバルブ下流側の吸気圧力が負圧となる運転状態で上流側パージ通路系異常診断を実行する場合でも、パージ制御弁や大気開閉弁を閉弁状態に維持することで、エバポ系からの空気が下流側パージ通路を通ってスロットルバルブ下流側に流れることを防止することができ、吸気圧力や吸入空気量に基づいた上流側パージ通路系の異常診断精度を向上させることができる。

また、請求項４のように、上流側パージ通路系異常診断を実行する際に上流側パージ通路開閉弁を開閉するようにしても良い。このようにすれば、上流側パージ通路系の正常時と異常時との間で吸気圧力や吸入空気量の挙動の差を更に大きくすることができ、吸気圧力や吸入空気量に基づく上流側パージ通路系の異常診断精度を更に向上させることができる。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２（吸気通路）の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、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。このエアフローメータ１４の下流側には、後述する過給機のコンプレッサ２２が設けられ、このコンプレッサ２２の下流側に、モータ等によって開度調節されるスロットルバルブ１６と、このスロットルバルブ１６の開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ１７とが設けられている。更に、スロットルバルブ１６の下流側には、吸気管圧力（吸気圧力）を検出する吸気管圧力センサ１８（吸気状態検出手段）が設けられている。

また、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１９や、エンジン１１のクランク軸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２０が取り付けられている。このクランク角センサ２０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。

更に、エンジン１１には、排気タービン駆動式過給機（いわゆるターボチャージャ）が搭載されている。この過給機は、排気管２１に配置された排気タービン（図示せず）と吸気管１１に配置されたコンプレッサ２２とが連結され、排出ガスの運動エネルギーで排気タービンを回転駆動することでコンプレッサ２２を回転駆動して吸入空気を過給するようになっている。

一方、燃料タンク２３には、エバポ通路２４を介してキャニスタ２５が接続されている。このキャニスタ２５内には、エバポガス（燃料蒸発ガス）を吸着する活性炭等の吸着体（図示せず）が収容されている。また、キャニスタ２５に設けられた大気連通路２６には、該大気連通路２６を開閉する大気開閉弁２７が取り付けられている。この大気開閉弁２７は、電磁弁により構成され、通電をオン／オフすることで開弁／閉弁するようになっている。

更に、キャニスタ２５と吸気管１２との間には、キャニスタ２５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（放出）するためのパージ通路２８が設けられている。このパージ通路２８は、上流側パージ通路２９と下流側パージ通路３０とに分岐されて、上流側パージ通路２９が吸気管１２のうちコンプレッサ２２の上流側に接続され、下流側パージ通路３０が吸気管１２のうちスロットルバルブ１６の下流側に接続されている。

パージ通路２８には、上流側パージ通路２９と下流側パージ通路３０とに分岐される手前でパージ通路２８を開閉するパージ制御弁３１が設けられている。このパージ制御弁３１は、電磁弁により構成され、通電をデューティ制御することで開度変化するようになっている。また、上流側パージ通路２９には、該上流側パージ通路２９を開閉する上流側パージ通路開閉弁３２が設けられている。この上流側パージ通路開閉弁３２は、電磁弁により構成され、通電をオン／オフすることで開弁／閉弁するようになっている。或は、通電をデューティ制御することで開度変化するようにしても良い。更に、下流側パージ通路３０には、吸入空気の逆流を防止する逆止弁３３が設けられている。

尚、燃料タンク２３からパージ制御弁３１までのエバポ系のリーク診断を行うために、キャニスタ２５等にリークチェックモジュールを接続するようにしても良い。
前述した各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）３４に入力される。このＥＣＵ３４の電源端子には、車載バッテリ３５から電源電圧が供給される。このＥＣＵ３４は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御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弁（図示せず）の燃料噴射量や点火プラグ（図示せず）の点火時期を制御する。

また、ＥＣＵ３４は、エンジン運転状態に応じてパージ制御３１の開度を制御して、キャニスタ２５から吸気管１２へパージするエバポガスのパージ流量を制御する。その際、ＥＣＵ３４は、後述する図４の上流側パージ通路開閉弁制御プログラムを実行することで、上流側パージ通路開閉弁３２を次のように制御する。

吸気管圧力センサ１８で検出した吸気管圧力（つまり、スロットルバルブ１６下流側の吸気管圧力）が負圧のときには、上流側パージ通路開閉弁３２を閉弁して上流側パージ通路２９を閉鎖する。これにより、スロットルバルブ１６下流側の吸気管負圧によって、キャニスタ２５内の吸着体に吸着されているエバポガスを下流側パージ通路３０を通る経路で吸気管１２（スロットルバルブ１６下流側）にパージする。

一方、吸気管圧力センサ１８で検出した吸気管圧力（つまり、スロットルバルブ１６下流側の吸気管圧力）が正圧のときには、上流側パージ通路開閉弁３２を開弁して上流側パージ通路２９を開放する。これにより、コンプレッサ２２上流側の僅かな吸気負圧（吸気管１２の最上流部に配置されたエアクリーナ１３等の圧損によって生じる負圧）によって、キャニスタ２５内の吸着体に吸着されているエバポガスを上流側パージ通路２９を通る経路で吸気管１２（コンプレッサ上流側）にパージする。

更に、ＥＣＵ３４は、後述する図５の上流側パージ通路系異常診断プログラムを実行することで、上流側パージ通路系（上流側パージ通路２９や上流側パージ通路開閉弁３２）の異常の有無を診断する上流側パージ通路系異常診断を次のようにして実行する。

図２のタイムチャートに示すように、スロットルバルブ１６が全閉された減速時燃料カット制御中（つまり、スロットルバルブ１６下流側の吸気管圧力がかなり低下して吸気管負圧が大きくなる運転状態）のときに、パージ制御弁３１を閉弁すると共に上流側パージ通路開閉弁３２を閉弁した状態で、吸気管圧力センサ１８で検出した吸気管圧力を初期閉弁時圧力ＰＭ0 としてＥＣＵ３４のメモリに記憶する。

この後、上流側パージ通路開閉弁３２を開弁して上流側パージ通路２９を開放する。これにより、スロットルバルブ１６下流側の吸気管負圧によって、コンプレッサ２２上流側の吸入空気が上流側パージ通路２９と下流側パージ通路３０を通る経路（つまり、コンプレッサ２２及びスロットルバルブ１６をバイパスする経路）でスロットバルブ１６下流側に流れるようにする。この場合、上流側パージ通路系が正常であれば、コンプレッサ２２上流側からコンプレッサ２２及びスロットルバルブ１６をバイパスしてスロットルバルブ１６下流側に流れるバイパス空気量が増加して吸気管圧力が上昇する。

この後、上流側パージ通路開閉弁３２を開弁した時点ｔ0 から所定時間Ｔ1 （例えば２００ｍｓｅｃ）が経過した時点ｔ1 で、吸気管圧力センサ１８で検出した吸気管圧力を開弁時圧力ＰＭ1 としてＥＣＵ３４のＲＡＭ等のメモリに記憶する。

この後、上流側パージ通路開閉弁３２を閉弁して上流側パージ通路２９を閉鎖する。これにより、コンプレッサ２２上流側の吸入空気が上流側パージ通路２９と下流側パージ通路３０を通る経路でスロットバルブ１６下流側に流れるのを停止させるようにする。この場合、上流側パージ通路系が正常であれば、コンプレッサ２２上流側からコンプレッサ２２及びスロットルバルブ１６をバイパスしてスロットルバルブ１６下流側に流れるバイパス空気量が減少して吸気管圧力が低下する。

この後、上流側パージ通路開閉弁３２を開弁した時点ｔ0 から所定時間Ｔ2 （例えば４００ｍｓｅｃ）が経過したｔ2 時点で、吸気管圧力センサ１８で検出した吸気管圧力を閉弁時圧力ＰＭ2 としてＥＣＵ３４のメモリに記憶する。

このようにして上流側パージ通路開閉弁３２を開閉したときの吸気管圧力変化量ＤＰＭを次式により算出する。
ＤＰＭ＝ＰＭ1 −（ＰＭ0 ＋ＰＭ2 ）／２

この場合、上流側パージ通路開閉弁３２の開弁期間の前後でそれぞれ検出した閉弁時圧力ＰＭ0 ，ＰＭ2 の平均値（ＰＭ0 ＋ＰＭ2 ）／２を用いることで、異常診断期間中の運転条件の変化による吸気管圧力の変化の影響を少なくするようにしたが、吸気管圧力が安定している定常運転中に異常診断を行う場合は、２つの閉弁時圧力ＰＭ0 、ＰＭ2 のいずれか一方と開弁時圧力ＰＭ1 との差圧を吸気管圧力変化量ＤＰＭとしても良い。

一般に、過給機付きエンジン１１でも、減速時燃料カット制御中には、スロットルバルブ１６下流側の吸気管圧力が低下して吸気負圧が大きくなるため、図３に示すように、上流側パージ通路系が正常の場合には、上流側パージ通路開閉弁３２を開閉したときに、コンプレッサ２２上流側からコンプレッサ２２及びスロットルバルブ１６をバイパスしてスロットバルブ１６下流側に流れるバイパス空気量の変化が大きくなって、吸気管圧力変化量ＤＰＭがある程度大きくなるが、上流側パージ通路系が異常（例えば、上流側パージ通路２９の配管詰りや配管外れ、上流側パージ通路開閉弁３２の動作不良等）の場合には、吸気管圧力変化量ＤＰＭが非常に小さくなるか又はほぼ０になる。

従って、この吸気管圧力変化量ＤＰＭを所定の異常判定値ｋＤＰＭと比較することで、上流側パージ通路系の異常の有無を診断することができる。ここで、異常判定値ｋＤＰＭは、予め設定した固定値としても良いが、図３に示すように、エンジン回転速度に応じて吸気管圧力変化量ＤＰＭが変化するため、エンジン回転速度に応じて異常判定値ｋＤＰＭを変化させるようにしても良い。

吸気管圧力変化量ＤＰＭが異常判定値ｋＤＰＭよりも小さいと判定された場合には、上流側パージ通路系の異常（例えば、上流側パージ通路２９の配管詰りや配管外れ、上流側パージ通路開閉弁３２の動作不良等）有りと判定する。一方、吸気管圧力変化量ＤＰＭが異常判定値ｋＤＰＭ以上であると判定された場合には、上流側パージ通路系（上流側パージ通路２９や上流側パージ通路開閉弁３２）の異常無し（正常）と判定する。

以下、ＥＣＵ２７が実行する図４の上流側パージ通路開閉弁制御プログラム及び図５の上流側パージ通路系異常診断プログラムの処理内容を説明する。

図４に示す上流側パージ通路開閉弁制御プログラムは、ＥＣＵ３４の電源オン中に所定周期（例えば１６ｍｓｅｃ周期）で実行される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、吸気管圧力センサ１８で検出した吸気管圧力（つまり、スロットルバルブ１６下流側の吸気管圧力）が正圧（大気圧以上）であるか否かを判定する。

このステップ１０１で、吸気管圧力が負圧であると判定された場合には、ステップ１０２に進み、上流側パージ通路開閉弁３２を閉弁して上流側パージ通路２９を閉鎖する。これにより、スロットルバルブ１６下流側の吸気管負圧によって、エバポガスを下流側パージ通路３０を通る経路で吸気管１２（スロットルバルブ１６下流側）にパージする。

一方、上記ステップ１０１で、吸気管圧力が正圧であると判定された場合には、ステップ１０３に進み、上流側パージ通路開閉弁３２を開弁して上流側パージ通路２９を開放する。これにより、コンプレッサ２２上流側の僅かな吸気負圧によって、エバポガスを上流側パージ通路３２を通る経路で吸気管１２（コンプレッサ２２上流側）にパージする。

図５に示す上流側パージ通路系異常診断プログラムは、ＥＣＵ３４の電源オン中に所定周期で（例えば１６ｍｓｅｃ毎に）実行され、特許請求の範囲でいう異常診断手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まず、ステップ２０１で、異常診断実行条件が成立しているか否かを判定する。ここで、異常診断実行条件は、例えば、次の(1) 〜(4) の条件を全て満たすことである。

(1) スロットルバルブ１６が全閉された減速時燃料カット制御中であること
(2) 冷却水温が所定範囲内であること
(3) エンジン回転速度が所定範囲内であること
(4) エンジン負荷が所定値以下であること
上記(1) 〜(4) の条件を全て満たせば、異常診断実行条件が成立するが、上記(1) 〜(4) の条件のうちいずれか１つでも満たさない条件があれば、異常診断実行条件が不成立となる。

このステップ２０１で、異常診断実行条件が不成立と判定された場合には、ステップ２０２以降の上流側パージ通路系異常診断に関する処理を実行することなく、本プログラムを終了する。

一方、上記ステップ２０１で、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以降の上流側パージ通路系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、パージ制御弁３１を閉弁し、次のステップ２０３で、上流側パージ通路開閉弁３２を閉弁する。

この後、ステップ２０４に進み、吸気管圧力センサ１８で検出した吸気管圧力を初期圧力ＰＭ0 としてＥＣＵ３４のメモリに記憶した後、ステップ２０５に進み、上流側パージ通路開閉弁３２を開弁して上流側パージ通路２９を開放する。これにより、スロットルバルブ１６下流側の吸気管負圧によって、コンプレッサ２２上流側の吸入空気が上流側パージ通路２９と下流側パージ通路３０を通る経路でスロットバルブ１６下流側に流れるようにする。

この後、ステップ２０６に進み、上流側パージ通路開閉弁３２を開弁した時点ｔ0 から所定時間Ｔ1 （例えば２００ｍｓｅｃ）以上が経過したか否かを判定し、所定時間Ｔ1 以上が経過したと判定された時点ｔ1 で、ステップ２０７に進み、吸気管圧力センサ１８で検出した吸気管圧力を開弁時圧力ＰＭ1 としてＥＣＵ３４のメモリに記憶する。

この後、ステップ２０８に進み、上流側パージ通路開閉弁３２を閉弁して上流側パージ通路２９を閉鎖する。これにより、コンプレッサ２２上流側の吸入空気が上流側パージ通路２９と下流側パージ通路３０を通る経路でスロットバルブ１６下流側に流れるのを停止させるようにする。

この後、ステップ２０９に進み、上流側パージ通路開閉弁３２を開弁した時点ｔ0 から所定時間Ｔ2 （例えば４００ｍｓｅｃ）以上が経過したか否かを判定し、所定時間Ｔ2 以上が経過したと判定された時点ｔ2 で、ステップ２１０に進み、吸気管圧力センサ１８で検出した吸気管圧力を閉弁時圧力ＰＭ2 としてＥＣＵ３４のメモリに記憶する。

この後、ステップ２１１に進み、上流側パージ通路開閉弁３２を開閉したときの吸気管圧力変化量ＤＰＭを次式により算出する。
ＤＰＭ＝ＰＭ1 −（ＰＭ0 ＋ＰＭ2 ）／２

この後、ステップ２１２に進み、吸気管圧力変化量ＤＰＭが異常判定値ｋＤＰＭよりも小さいか否かを判定する。ここで、異常判定値ｋＤＰＭは、予め設定した固定値としても良いが、エンジン回転速度に応じて変化させるようにしても良い。

このステップ２１２で、吸気管圧力変化量ＤＰＭが異常判定値ｋＤＰＭよりも小さいと判定された場合には、上流側パージ通路系の異常（例えば、上流側パージ通路２９の配管詰りや配管外れ、上流側パージ通路開閉弁３２の動作不良等）有りと判定して、ステップ２１３に進み、運転席のインストルメントパネルに設けられた警告ランプ（図示せず）を点灯したり、或は運転席のインストルメントパネルの警告表示部（図示せず）に警告表示して運転者に警告する。

この後、ステップ２１４に進み、その異常データ（異常コード等）をＥＣＵ３４のバックアップＲＡＭ（図示せず）等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶した後、ステップ２１５に進み、パージ制御弁３１及び上流側パージ通路開閉弁３２を通常制御に戻して、本プログラムを終了する。

これに対して、上記ステップ２１２で、吸気管圧力変化量ＤＰＭが異常判定値ｋＤＰＭ以上であると判定された場合には、上流側パージ通路系（上流側パージ通路２９や上流側パージ通路開閉弁３２）の異常無し（正常と）判定して、ステップ２１５に進み、パージ制御弁３１及び上流側パージ通路開閉弁３２を通常制御に戻して、本プログラムを終了する。

以上説明した本実施例では、過給機付きエンジン１１のエバポガスパージシステムの上流側パージ通路２９に、上流側パージ通路開閉弁３２を設けるようにしたので、この上流側パージ通路開閉弁３２の開度を変化させたときの吸気管圧力変化量に基づいて上流側パージ通路系の異常の有無を診断することが可能となる。これにより、もし、上流側パージ通路系に異常（例えば、上流側パージ通路２９の配管詰りや配管外れ、上流側パージ通路開閉弁３２の動作不良等）が発生しても、その異常を早期に発見することができ、過給機付きエンジン１１のエバポガスパージシステムの異常診断の信頼性を向上させることができる。

また、本実施例では、減速時燃料カット制御中は、上流側パージ通路系の正常時と異常時との間で上流側パージ通路開閉弁３２の開度変化による吸気管圧力変化量の差が大きくなる運転状態である点に着目して、減速時燃料カット制御中に、上流側パージ通路開閉弁３２の開度を変化させたときの吸気管圧力変化量に基づいて上流側パージ通路系の異常の有無を診断するようにしたので、上流側パージ通路系の異常の有無を精度良く診断することができる。しかも、減速時燃料カット制御中は、上流側パージ通路開閉弁３２の開度を変化させて吸気管圧力を変化させても、ドライバビリティに対してあまり悪影響を及ぼさない。

更に、本実施例では、パージ制御弁３１を閉弁した状態で上流側パージ通路系異常診断を実行するようにしたので、減速時燃料カット制御中（スロットルバルブ１６下流側の吸気管圧力が負圧となる運転状態のとき）に、上流側パージ通路系異常診断を実行する場合でも、パージ制御弁３１を閉弁状態に維持することで、エバポ系からの空気が下流側パージ通路３０を通ってスロットルバルブ１６下流側に流れることを防止することができ、吸気管圧力変化量に基づいた上流側パージ通路系の異常診断精度を向上させることができる。尚、パージ制御弁３１の代わりに、大気開閉弁２７を閉弁した状態で上流側パージ通路系異常診断を実行するようにしても良い。

また、本実施例では、上流側パージ通路系異常診断を実行する際に上流側パージ通路開閉弁３２を開閉するようにしたので、上流側パージ通路開閉弁３２の開度変化量を大きくして、上流側パージ通路系の正常時と異常時との間で吸気管圧力変化量の差を更に大きくすることができ、吸気管圧力変化量に基づいた上流側パージ通路系の異常診断精度を更に向上させることができる。

尚、上記実施例では、上流側パージ通路系異常診断を実行する際に、上流側パージ通路開閉弁３２を開閉する（つまり全閉位置と全開位置との間で変化させる）ようにしたが、これに限定されず、上流側パージ通路開閉弁３２を異なる複数の所定開度位置間で変化させるようにしても良い。

また、上記実施例では、上流側パージ通路開閉弁３２を開閉したときの吸気管圧力変化量（開弁時の吸気管圧力と閉弁時の吸気管圧力との差）を異常判定値と比較して異常の有無を判定するようにしたが、異常判定方法は適宜変更しても良く、例えば、上流側パージ通路開閉弁３２の開弁時の吸気管圧力と閉弁時の吸気管圧力との比を異常判定値と比較して異常の有無を判定するようにしたり、或は、上流側パージ通路開閉弁３２の開度を変化させたときの吸気管圧力変化速度を異常判定値と比較して異常の有無を判定するようにしても良い。

また、上記実施例では、減速時燃料カット制御中に、上流側パージ通路系異常診断を実行するようにしたが、アイドル運転中やスロットルバルブ全閉中に、上流側パージ通路系異常診断を実行するようにしても良い。また、減速時燃料カット制御中やアイドル運転中やスロットルバルブ全閉中に限定されず、スロットルバルブ１６下流側の吸気管圧力が負圧となる低負荷運転状態のときに、上流側パージ通路系異常診断を実行するようにしても良い。

更に、スロットルバルブ１６下流側の吸気管圧力が正圧となる高負荷運転状態のときに、上流側パージ通路系異常診断を実行するようにしても良い。スロットルバルブ１６下流側の吸気管圧力が正圧のときには、上流側パージ通路開閉弁３２を開弁すると、コンプレッサ２２上流側の吸気管負圧（吸気管１２の最上流部に配置されたエアクリーナ１３等の圧損によって生じる負圧）によって、エバポ系からの空気が上流側パージ通路２９を通る経路でコンプレッサ２２上流側に流れるため、上流側パージ通路開閉弁３２の開度を変化させたときに、それに応じてエバポ系からコンプレッサ２２上流側に流れる空気量が変化して吸気管圧力が変化するからである。

また、上記実施例では、吸気管圧力センサ１８で検出した吸気管圧力に基づいて上流側パージ通路系の異常の有無を診断するようにしたが、エアフローメータ１４で検出した吸入空気量に基づいて上流側パージ通路系の異常の有無を診断するようにしても良い。

また、本発明の適用範囲は、排気タービン駆動式過給機（いわゆるターボチャージャ）を備えた過給機付きエンジン１１に限定されず、機械駆動式過給機（いわゆるスーパーチャージャ）等の他の方式の過給機を備えた過給機付きエンジンに本発明を適用して実施しても良い。

本発明の一実施例におけるエンジン制御システム全体の概略構成図である。 上流側パージ通路系異常診断の実行例を示すタイムチャートである。 上流側パージ通路系の正常時の吸気管圧力変化量と異常時の吸気管圧力変化量とを示す特性図である。 上流側パージ通路開閉弁制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 上流側パージ通路系異常診断プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管（吸気通路）、１３…エアクリーナ、１６…スロットルバルブ、１８…吸気管圧力センサ（吸気状態検出手段、２２…コンプレッサ、２３…燃料タンク、２４…エバポ通路、２５…キャニスタ、２６…大気連通路、２７…大気開閉弁、２８…パージ通路、２９…上流側パージ通路、３０…下流側パージ通路、３１…パージ制御弁、３２…上流側パージ通路開閉弁、３４…ＥＣＵ（異常診断手段）

Claims (4)

1. 内燃機関の吸気通路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過給機付き内燃機関に適用され、燃料タンク内の燃料が蒸発して生じたエバポガスを前記吸気通路にパージするためのパージ通路を上流側パージ通路と下流側パージ通路とに分岐して前記上流側パージ通路を前記吸気通路のうち前記コンプレッサの上流側に接続すると共に、前記下流側パージ通路を前記吸気通路のうち前記スロットルバルブの下流側に接続した過給機付き内燃機関のエバポガスパージシステムにおいて、
   内燃機関の吸気圧力又は吸入空気量を検出する吸気状態検出手段と、
   前記上流側パージ通路を開閉する上流側パージ通路開閉弁と、
   前記上流側パージ通路開閉弁の開度を変化させたときに前記吸気状態検出手段で検出した吸気圧力又は吸入空気量に基づいて前記上流側パージ通路及び／又は前記上流側パージ通路開閉弁の異常の有無を診断する上流側パージ通路系異常診断を実行する異常診断手段と
   を備えていることを特徴とするエバポガスパージシステムの異常診断装置。
2. 前記異常診断手段は、減速時燃料カット制御中とアイドル運転中とスロットルバルブ全閉中のうちの少なくとも１つの運転状態のときに前記上流側パージ通路系異常診断を実行することを特徴とする請求項１に記載のエバポガスパージシステムの異常診断装置。
3. 前記上流側パージ通路と前記下流側パージ通路とに分岐される手前で前記パージ通路を開閉するパージ制御弁と、前記燃料タンクを含むエバポ系の大気連通路を開閉する大気開閉弁のうちの少なくとも一方を備え、
   前記異常診断手段は、前記パージ制御弁又は前記大気開閉弁を閉弁した状態で前記上流側パージ通路系異常診断を実行することを特徴とする請求項２に記載のエバポガスパージシステムの異常診断装置。
4. 前記異常診断手段は、前記上流側パージ通路系異常診断を実行する際に前記上流側パージ通路開閉弁を開閉することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のエバポガスパージシステムの異常診断装置。

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