(57)【要約】【課題】  内燃機関のブリーザラインの異常を確実に判定する。【解決手段】  ブリーザライン２０の吸気通路１２に対する接続部２３よりも上流側の吸気通路１２を閉鎖する開閉弁３３と、ブリーザライン２０の異常を判定する異常判定手段３０とを備えるので、異常判定手段３０により、開閉弁３３を閉弁したときに吸気流量センサ１６で検出された吸気流量と目標吸気流量との差に基づいて、つまり異常のあるブリーザライン２０から吸気通路１２に流入する二次空気の流量に基づいてブリーザライン２０の異常を判定することができるだけでなく、内燃機関１１の気筒数が多いために吸気通路１２の吸気流量の脈動が小さい場合であっても、ブリーザライン２０の異常を精度良く判定することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気口（１３）から吸気マニホールド（１４）に至る吸気通路（１２）の上流側から下流側に向けてエアクリーナ（１５）、吸気流量センサ（１６）、過給機（１７）およびスロットルバルブ（１８）を順番に配置し、前記スロットルバルブ（１８）の下流側の前記吸気通路（１２）をＰＣＶライン（２１）を介してクランクケース（１９）に接続するとともに、前記エアクリーナ（１５）および前記吸気流量センサ（１６）間の前記吸気通路（１２）をブリーザライン（２０）を介して前記クランクケース（１９）に接続した内燃機関の異常判定装置であって、
前記ブリーザライン（２０）の前記吸気通路（１２）に対する接続部（２３）よりも上流側の前記吸気通路（１２）を閉鎖する開閉弁（３３）と、前記ブリーザライン（２０）の異常を判定する異常判定手段（３０）とを備え、前記異常判定手段（３０）は、前記開閉弁（３３）を閉弁したときに前記吸気流量センサ（１６）で検出された吸気流量と目標吸気流量との差に基づいて前記ブリーザライン（２０）の異常を判定することを特徴とする内燃機関の異常判定装置。
【請求項２】
前記開閉弁（３３）はフュエルカット時に閉弁されることを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の異常判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気口から吸気マニホールドに至る吸気通路の上流側から下流側に向けてエアクリーナ、吸気流量センサ、過給機およびスロットルバルブを順番に配置し、前記スロットルバルブの下流側の前記吸気通路をＰＣＶラインを介してクランクケースに接続するとともに、前記エアクリーナおよび前記吸気流量センサ間の前記吸気通路をブリーザラインを介して前記クランクケースに接続した内燃機関の異常判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる内燃機関の異常判定装置は、例えば下記特許文献１に第２の実施の形態として記載されている。この内燃機関の異常判定装置は、吸気通路に対するブリーザラインの接続部が外れたような場合に、その接続部が吸気通路の気柱の開放端部となって気柱の共振周波数が変化することに着目し、吸気通路の吸気流量の脈動の大きさを監視することでブリーザラインの接続部の外れを判定するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−０７８３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、内燃機関の気筒数が増加するとクランクケースの圧力脈動が緩和されるため、このクランクケースの圧力脈動に起因して発生する吸気通路の吸気流量の脈動も小さくなる。そのため、吸気通路の吸気流量の脈動の大きさに基づいてブリーザラインの接続部の外れを判定する上記特許文献１に記載のものは、異常判定の精度が低下する可能性があった。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、内燃機関のブリーザラインの異常を確実に判定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、吸気口から吸気マニホールドに至る吸気通路の上流側から下流側に向けてエアクリーナ、吸気流量センサ、過給機およびスロットルバルブを順番に配置し、前記スロットルバルブの下流側の前記吸気通路をＰＣＶラインを介してクランクケースに接続するとともに、前記エアクリーナおよび前記吸気流量センサ間の前記吸気通路をブリーザラインを介して前記クランクケースに接続した内燃機関の異常判定装置であって、前記ブリーザラインの前記吸気通路に対する接続部よりも上流側の前記吸気通路を閉鎖する開閉弁と、前記ブリーザラインの異常を判定する異常判定手段とを備え、前記異常判定手段は、前記開閉弁を閉弁したときに前記吸気流量センサで検出された吸気流量と目標吸気流量との差に基づいて前記ブリーザラインの異常を判定することを特徴とする内燃機関の異常判定装置が提案される。
【０００７】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記開閉弁はフュエルカット時に閉弁されることを特徴とする内燃機関の異常判定装置が提案される。
【０００８】
なお、実施の形態のエアフローメータ１６は本発明の吸気流量センサに対応し、実施の形態の第１接続部２３は本発明の接続部に対応する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の構成によれば、吸気口から吸気マニホールドに至る吸気通路の上流側から下流側に向けてエアクリーナ、吸気流量センサ、過給機およびスロットルバルブを順番に配置し、スロットルバルブの下流側の吸気通路をＰＣＶラインを介してクランクケースに接続するとともに、エアクリーナおよび吸気流量センサ間の吸気通路をブリーザラインを介してクランクケースに接続したので、クランクケース内のブローバイガスをＰＣＶラインあるいはブリーザラインを通して吸気通路に戻すことができる。
【００１０】
ブリーザラインの吸気通路に対する接続部よりも上流側の吸気通路を閉鎖する開閉弁と、ブリーザラインの異常を判定する異常判定手段とを備えるので、異常判定手段により、開閉弁を閉弁したときに吸気流量センサで検出された吸気流量と目標吸気流量との差に基づいて、つまり異常のあるブリーザラインから吸気通路に流入する二次空気の流量に基づいてブリーザラインの異常を判定することができるだけでなく、内燃機関の気筒数が多いために吸気通路の吸気流量の脈動が小さい場合であっても、ブリーザラインの異常を精度良く判定することができる。
【００１１】
また請求項２の構成によれば、開閉弁はフュエルカット時に閉弁されるので、内燃機関の出力に影響を及ぼすことなく異常判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ブリーザラインの異常判定装置を備える内燃機関の構成を示す図である。
【図２】ブリーザラインの異常判定装置のブロック図である。
【図３】ブリーザラインの異常判定の原理を説明するタイムチャートである。
【図４】ブリーザラインの異常判定装置の作用を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図１〜図４に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１に示すように、自動車に搭載される直列四気筒の４サイクル内燃機関１１の吸気通路１２上には、吸気の流れ方向上流端の吸気口１３から吸気の流れ方向下流端の吸気マニホールド１４に向かって、吸気中の塵埃を除去するエアクリーナ１５と、吸気流量を測定するエアフローメータ１６と、吸気を加圧するターボチャージャあるいはスーパーチャージャよりなる過給機１７と、吸気通路１２を絞って吸気流量を調整するスロットルバルブ１８とが順番に配置される。吸気通路１２におけるエアクリーナ１５およびエアフローメータ１６に挟まれた位置と、内燃機関１１のクランクケース１９とがブリーザライン２０で接続される。また吸気マニホールド１４と内燃機関１１のクランクケース１９とがＰＣＶ(Positive Crankcase Ventilation)ライン２１で接続され、ＰＣＶライン２１の中間部がＰＣＶバルブ２２で開閉される。
【００１５】
吸気中に含まれる燃料成分の一部が内燃機関１１の燃焼室からピストンおよびシリンダ間の隙間を通ってクランクケース１９に流入したブローバイガスを、ブリーザライン２０を通して吸気通路１２に戻し、あるいはＰＣＶライン２１を通して吸気通路１２に戻すことで、ブローバイガスに含まれる燃料成分の大気への放出が防止される。
【００１６】
すなわち、過給機１７が作動しない自然吸気時にＰＣＶバルブ２２を開弁すると、スロットルバルブ１８の上流側の吸気通路１２には大気圧が作用するのに対し、スロットルバルブ１８の下流側の吸気通路１２には内燃機関１１の吸気負圧が作用するため、スロットルバルブ１８の上流側の吸気通路１２の吸気がブリーザライン２０を通ってクランクケース１９に流入し、そこからブローバイガスと共にＰＣＶライン２１を通って吸気マニホールド１４に戻され、最終的に吸気と共に内燃機関１１の燃焼室に供給される。
【００１７】
また過給機１７が作動する過給時には、過給機１７の下流側の吸気通路１２に過給圧が作用するが、ＰＣＶバルブ２２を閉弁することで過給圧がＰＣＶライン２１を介してクランクケース１９に逃げるのが防止される。そしてクランクケース１９のブローバイガスは、作動中の過給機１７の上流側に発生する負圧により吸気通路１２に吸い出され、そこから吸気と共に吸気通路１２を通って内燃機関１１の燃焼室に供給される。
【００１８】
ところで、内燃機関１１の過給時に、ブリーザライン２０が吸気通路１２に接続される第１接続部２３が外れたような場合、あるいはブリーザライン２０がクランクケース１９に接続される第２接続部２４が外れたような場合、クランクケース１９から吸気通路１２に向けてブリーザライン２０を流れるブローバイガスが大気に放出される可能性があるため、かかるブリーザライン２０の異常を検知して警報を発する必要がある。
【００１９】
そのために、本実施の形態では、エアクリーナ１５および第１接続部２３間の吸気通路１２を開閉する開閉弁３３と、吸気マニホールド１４の圧力を検出する圧力センサ３４とが設けられる。
【００２０】
図２に示すように、ブリーザライン２０の異常を判定する電子制御ユニットよりなる異常判定手段３０には、エアフローメータ１６、圧力センサ３４、可変バルブタイミング機構のＥＣＵ３５、開閉弁３３および警報手段３２が接続される。警報手段３２は、例えばインストルメントパネルに設けられた液晶パネルで構成される。
【００２１】
次に、上記構成を備えた本発明の第１の実施の形態の作用を、図４のフローチャートに基づいて説明する。
【００２２】
先ず、ステップＳ１で内燃機関１１がフュエルカット中でなければ、ブリーザライン２０の異常判定を実行することなく、ステップＳ２で開閉弁３３を開弁する。前記ステップＳ１で内燃機関１１がフュエルカット中であれば、ブリーザライン２０の異常判定を実行すべく、ステップＳ３で開閉弁３３を閉弁し、ステップＳ４で開閉弁３３の閉弁後に所定時間が経過して吸気の流れが安定すると、ステップＳ５でエアフローメータ１６で吸気通路１２の吸気流量（実吸気流量）を検出する。
【００２３】
このとき、開閉弁３３が閉弁して吸気通路１２の上流側が閉塞されているため、ブリーザライン２０が正常であれば、図３（Ａ）に示すように、エアフローメータ１６で検出される実吸気流量は、クランクケース１９からブリーザライン２０を通して吸気通路１２に吸入される僅かな空気の流量となる。一方、ブリーザライン２０が異常であり、ブリーザライン２０が第１接続部２３や第２接続部２４で外れた場合や、ブリーザライン２０が中間部で破損したような場合には、図３（Ｂ）に示すように、ブリーザライン２０の異常部分から吸い込まれた二次空気が吸気通路１２に流入するため、その二次空気の分だけエアフローメータ１６が検出する実吸気流量は増加する。
【００２４】
続くステップＳ６で圧力センサ３４で検出した吸気マニホールド１４の圧力と、可変バルブタイミング機構のＥＣＵ３５から送信される内燃機関１１のバルブタイミング信号とから、ブリーザライン２０の正常時に予測される吸気流量に相当する目標吸気流量を予め設定したマップにより検索する。ブリーザライン２０が正常であれば、開閉弁３３の閉弁により目標吸気流量は減少するが、図３（Ｂ）に示すように、ブリーザライン２０に異常があって二次空気が流入すると実吸気流量が目標吸気流量を上回るため、実吸気流量から目標吸気流量を減算することで二次空気の流量を算出することができる。
【００２５】
そしてステップＳ８で二次空気の流量が閾値以上であれば、ステップＳ９でブリーザライン２０に異常があると判定し、ステップＳ１０で警報手段３２を作動させて乗員に警報を発する。一方、前記ステップＳ８で二次空気の流量が閾値未満であれば、ステップＳ１１でブリーザライン２０が正常であると判定する。
【００２６】
仮に、内燃機関１１のピストンの上下動に伴って発生するブリーザライン２０の圧力変動から、あるいは吸気通路１２の吸気流量変動からブリーザライン２０の異常を判定しようとすると、気筒数が大きい内燃機関１１ではブリーザライン２０の圧力変動や吸気通路１２の吸気流量変動が小さくなるために判定精度が低下する問題がある。しかしながら、本実施の形態では、開閉弁３３を閉弁して吸気通路１２の上流側を閉塞した状態でブリーザライン２０から吸気通路１２に吸い込まれる二次空気の流量を算出し、この二次空気の流量が閾値以上のときにブリーザライン２０の異常を判定するので、内燃機関１１の気筒数に関わらずに高精度の異常判定を行うことができる。しかも内燃機関１１のフュエルカット中に異常判定を行うので、異常判定により内燃機関１１の出力トルクが変化して車両の走行に影響を与えることがない。
【００２７】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２８】
例えば、内燃機関１１の気筒数は実施の形態の四気筒に限定されるものではない。
【００２９】
また実施の形態ではクランクケース１９にブリーザライン２０およびＰＣＶライン２１を接続しているが、クランクケース１９の内部空間とヘッドカバーの内部空間とを相互に連通させ、ヘッドカバーにブリーザライン２０およびＰＣＶライン２１を接続しても本願発明の作用効果を達成することができる。よって、クランクケース１９に連通する他の空間にブリーザライン２０およびＰＣＶライン２１を接続したものも、本願発明の技術範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００３０】
１２        吸気通路
１３        吸気口
１４        吸気マニホールド
１５        エアクリーナ
１６        エアフローメータ（吸気流量センサ）
１７        過給機
１８        スロットルバルブ
１９        クランクケース
２０        ブリーザライン
２１        ＰＣＶライン
２３        第１接続部（接続部）
３０        異常判定手段
３３        開閉弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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