(57)【要約】【課題】ブローバイガス処理システムの異常の有無を精度良く判定することのできる異常判定装置を提供する。【解決手段】この装置は、吸気通路におけるスロットルバルブより下流側部分およびクランクケース内を連通するガス排出通路と、ガス排出通路の通路断面積を変更するＰＣＶバルブと、吸気通路におけるスロットルバルブより上流側部分およびクランクケース内を連通する新気導入通路とを有するブローバイガス処理システムに適用される。吸気通路における新気導入通路の接続部分より上流側部分を通過する空気の量（通路吸気量ＧＡ）とスロットル開度ＴＡと吸気圧力ＰＭとに基づいて推定ＰＣＶ流量ＭＰを算出する（Ｓ１０２，Ｓ１０３）。吸気圧力ＰＭに基づいて基準流量ＭＰｂを算出する（Ｓ１０６）。推定ＰＣＶ流量ＭＰと基準流量ＭＰｂとの比較結果に基づいて、ブローバイガス処理システムの異常の有無を判定する（Ｓ１０７）。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路におけるスロットルバルブより吸気流れ方向下流側の部分およびクランクケース内を連通する第１連通路と、同第１連通路の通路断面積を変更するＰＣＶバルブと、前記吸気通路における前記スロットルバルブより吸気流れ方向上流側の部分および前記クランクケース内を連通する第２連通路とを有するブローバイガス処理システムに適用されて、同システムの異常の有無を判定する異常判定装置において、
前記吸気通路における前記第２連通路の接続部分より吸気流れ方向上流側の部分を通過する空気の量と、前記スロットルバルブの開度と、前記吸気通路における前記スロットルバルブより吸気流れ方向下流側の部分の圧力とに基づいて前記第１連通路を通過するガス量を推定する推定手段と、
前記圧力に基づいて基準流量を算出する算出手段と、
前記ガス量と前記基準流量との比較結果に基づいて、ブローバイガス処理システムの異常の有無を判定する判定手段と
を備えることを特徴とするブローバイガス処理システムの異常判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のブローバイガス処理システムの異常判定装置において、
前記推定手段による前記ガス量の推定と前記算出手段による前記基準流量の算出とを、内燃機関の運転状態の単位時間あたりの変化が小さいことを判断する所定条件が成立していることを条件に実行する
ことを特徴とするブローバイガス処理システムの異常判定装置。
【請求項３】
請求項２に記載のブローバイガス処理システムの異常判定装置において、
前記所定条件は、前記吸気流れ方向下流側の部分の圧力の単位時間あたりの変化が小さいこととの条件を含む
ことを特徴とするブローバイガス処理システムの異常判定装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のブローバイガス処理システムの異常判定装置において、
前記内燃機関は、燃料タンク内において発生した燃料蒸気を前記吸気通路に排出して処理する燃料蒸気処理システムが設けられてなる
ことを特徴とするブローバイガス処理システムの異常判定装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のブローバイガス処理システムの異常判定装置において、
前記推定手段は、前記スロットルバルブの開度および前記圧力に基づいて同スロットルバルブを通過する空気の量を求めるとともに、該求めた空気の量を前記吸気流れ方向上流側の部分を通過する空気の量から減算して、前記ガス量の推定値を求める
ことを特徴とするブローバイガス処理システムの異常判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブローバイガス処理システムの異常の有無を判定する異常判定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に設けられるシステムとして、シリンダとピストンとの隙間からクランクケース内に漏れ出した燃焼ガス（ブローバイガス）を吸気通路に排出して処理するブローバイガス処理システムが実用されている。
【０００３】
そうしたシステムとしては、内燃機関の吸気通路におけるスロットルバルブより吸気流れ方向下流側の部分とクランクケース内とを連通する第１連通路、同第１連通路に設けられて同通路の通路断面積を変更するＰＣＶバルブ、吸気通路におけるスロットルバルブより吸気流れ方向上流側の部分とクランクケース内とを連通する第２連通路を備えたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
このシステムでは、吸気負圧を利用して第１連通路を通じてクランクケース内のブローバイガスを吸気通路に排出するとともに第２連通路を通じてクランクケースに空気を導入するといったように、ブローバイガスの処理が実行される。
【特許文献１】特開平１０−１８４３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところでブローバイガス処理システムにおいて、ＰＣＶバルブが正常に動作しなくなったり第１通路や第２通路に詰まりや穴開きが生じたりすると、適量のブローバイガスを吸気通路に排出することができなくなって同ブローバイガスを適切に処理することができなくなるおそれがある。また、第１通路を通じて吸気通路に排出されるブローバイガスの量が不要に変化したり、同第１通路に開いた穴から空気が侵入してこれが吸気通路に導入されたりすると、混合気の空燃比を不要に変化させて機関運転性能の低下を招いたりするおそれがある。そのため、ブローバイガス処理システムが搭載された内燃機関にあっては、同システムの異常に適切に対処するために、該異常の有無を精度良く判定することが望まれる。
【０００６】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブローバイガス処理システムの異常の有無を精度良く判定することのできる異常判定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、内燃機関の吸気通路におけるスロットルバルブより吸気流れ方向下流側の部分およびクランクケース内を連通する第１連通路と、同第１連通路の通路断面積を変更するＰＣＶバルブと、前記吸気通路における前記スロットルバルブより吸気流れ方向上流側の部分および前記クランクケース内を連通する第２連通路とを有するブローバイガス処理システムに適用されて、同システムの異常の有無を判定する異常判定装置において、前記吸気通路における前記第２連通路の接続部分より吸気流れ方向上流側の部分を通過する空気の量と、前記スロットルバルブの開度と、前記吸気通路における前記スロットルバルブより吸気流れ方向下流側の部分の圧力とに基づいて前記第１連通路を通過するガス量を推定する推定手段と、前記圧力に基づいて基準流量を算出する算出手段と、前記ガス量と前記基準流量との比較結果に基づいて、ブローバイガス処理システムの異常の有無を判定する判定手段とを備えることをその要旨とする。
【０００８】
上記ブローバイガス処理システムでは、吸気通路におけるスロットルバルブより吸気流れ方向下流側の部分の圧力（吸気圧力）と同吸気流れ方向上流側の圧力との差を利用して、第１連通路を通じてクランクケース内のブローバイガスが吸気通路に排出されるとともに第２連通路を通じてクランクケースに空気が導入される。すなわち、スロットルバルブを迂回して流れるガスの流路（吸気通路→第２連通路→クランクケース→第１連通路「ＰＣＶバルブ」→吸気通路といった経路）が形成されている。
【０００９】
そのようにスロットルバルブを迂回して流れるガスの量は第１通路を通過するガス量（ＰＣＶ流量）と等しい。そして、このＰＣＶ流量は吸気通路における第２連通路の接続部分より吸気流れ方向上流側の部分を通過する空気の量（通路吸気量）からスロットルバルブを通過する空気の量（スロットル通過流量）を減算した値であり、スロットル通過流量は、スロットルバルブの開度と吸気圧力とに基づき求めることができる。したがってＰＣＶ流量は、上記通路吸気量、スロットルバルブの開度、および吸気圧力に基づいて精度良く推定することが可能であると云える。
【００１０】
また、クランクケース内から吸気通路へのガス（ブローバイガスを含む）の排出は吸気圧力を利用して行われるために、この吸気圧力に基づいてブローバイガス処理システムに異常が生じていない場合におけるＰＣＶ流量に相当する値（上記基準流量）を求めることが可能である。
【００１１】
そして上記構成によれば、上述のように推定したＰＣＶ流量と基準流量とが乖離しているときには異常有りと判断し、それらＰＣＶ流量と基準流量とが乖離していないときには異常無しと判断するなどといったように、ＰＣＶ流量と基準流量とを比較することにより、ブローバイガス処理システムの異常の有無を精度良く判定することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のブローバイガス処理システムの異常判定装置において、前記推定手段による前記ガス量の推定と前記算出手段による前記基準流量の算出とを、内燃機関の運転状態の単位時間あたりの変化が小さいことを判断する所定条件が成立していることを条件に実行することをその要旨とする。
【００１３】
上記構成によれば、ブローバイガス処理システムの異常の有無の判定に用いる各パラメータ（上記通路吸気量、スロットルバルブの開度、吸気圧力）をその単位時間あたりの変化が小さい状況、すなわち上記判定についての外乱を除いた状況で検出することが可能になり、同判定を精度良く実行することができるようになる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のブローバイガス処理システムの異常判定装置において、前記所定条件は、前記吸気流れ方向下流側の部分の圧力の単位時間あたりの変化が小さいこととの条件を含むことをその要旨とする。
【００１５】
ＰＣＶバルブが所定開度で固着した場合に、内燃機関の運転状態の変化が小さい状況になると、吸気圧力やＰＣＶ流量の変化がごく小さくなる。このように吸気圧力やＰＣＶ流量の変化がごく小さいときには、ＰＣＶ流量を精度良く推定するとともに基準流量を精度良く算出することができるために、それらＰＣＶ流量と基準流量との比較を通じてブローバイガス処理システムの異常の有無を精度良く判定することができる。
【００１６】
上記構成によれば、そうした状況において異常判定を実行することが可能になり、ブローバイガス処理システムの異常の有無を精度良く判定することができるようになる。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のブローバイガス処理システムの異常判定装置において、前記内燃機関は、燃料タンク内において発生した燃料蒸気を前記吸気通路に排出して処理する燃料蒸気処理システムが設けられてなることをその要旨とする。
【００１７】
第１連通路を介して吸気通路にクランクケース内のガス（ブローバイガスを含む）を排出すると、これに伴って吸気の酸素濃度や排気の酸素濃度が変化することから、この変化を検出して用いることによってブローバイガス処理システムの異常の有無を判定することが可能である。しかしながら、燃料蒸気処理システムが設けられた内燃機関では、吸気通路への燃料蒸気の排出が実行されると、これに伴って吸気の酸素濃度や排気の酸素濃度が変化してしまうために、それら吸気の酸素濃度や排気の酸素濃度に基づく異常判定を実行すると、判定精度が著しく低下してしまう。そうした判定精度の低下を回避するために吸気通路への燃料蒸気の排出停止時に限って異常判定を実行することも考えられるが、この場合には異常判定の実行機会、あるいは吸気通路への燃料蒸気の排出量を十分に確保することができなくなるおそれがある。
【００１８】
この点、上記構成によれば、ＰＣＶ流量に基づく異常判定が実行されるために、燃料蒸気処理システムによって吸気通路への燃料蒸気の排出が実行されているときであっても、ブローバイガス処理システムの異常の有無を精度良く判定することができる。そのため、異常判定の実行機会と吸気通路への燃料蒸気の排出量とを共に確保することができるようになる。
【００１９】
なお前記推定手段としては、請求項５によるように、スロットルバルブの開度および前記圧力（上記吸気圧力）に基づいて同スロットルバルブを通過する空気の量（上記スロットル通過流量）を求めるとともに、該求めた空気の量を前記吸気流れ方向上流側の部分を通過する空気の量（上記通路吸気量）から減算して、前記ガス量の推定値を求める、といった構成を採用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明にかかるブローバイガス処理システムの異常判定装置を具体化した一実施の形態について説明する。
図１に、本実施の形態にかかる異常判定装置が適用される内燃機関およびその周辺機器の概略構成を示す。
【００２１】
同図１に示すように、内燃機関１０の吸気通路１１にはスロットル機構１２が設けられている。このスロットル機構１２は、スロットルバルブ１３とスロットルモータ１４とを備えている。そして、このスロットルモータ１４の駆動制御（スロットル制御）を通じてスロットルバルブ１３の開度（スロットル開度ＴＡ）が調節され、これにより吸気通路１１を通じて燃焼室１５内に吸入される空気の量が調節される。また、上記吸気通路１１には燃料噴射バルブ１６が設けられている。この燃料噴射バルブ１６は、その作動制御（燃料噴射制御）を通じて開弁駆動されることによって吸気通路１１（詳しくは、吸気ポート１１ａ）の内部に燃料を噴射する。
【００２２】
内燃機関１０の燃焼室１５では、吸入空気と噴射燃料とからなる混合気が点火されて燃焼する。この燃焼によってピストン１８が往復移動し、クランクシャフト１９が回転する。そして、燃焼後の混合気は排気として燃焼室１５から排気通路２０に送り出される。
【００２３】
内燃機関１０にはオイルを貯留するオイルタンク２１が設けられており、このオイルタンク２１の内部にはポンプ２２が設けられている。そして、このポンプ２２によって圧送されることにより、オイルタンク２１内のオイルが内燃機関１０の各稼働部に供給される。各稼働部の潤滑などに供された後のオイルは内燃機関１０の内壁を伝い落ちる等してオイルタンク２１内に貯まるようになっている。
【００２４】
内燃機関１０には燃料蒸気処理システム３０が設けられている。この燃料蒸気処理システム３０は、燃料タンク２３内で発生する燃料蒸気を吸着するキャニスタ３１と、燃料タンク２３およびキャニスタ３１を連通するベーパ通路３２と、内燃機関１０の吸気通路１１におけるスロットルバルブ１３より吸気流れ方向下流側（以下、単に下流側）の部分およびキャニスタ３１を連通するパージ通路３３とを備えている。
【００２５】
燃料タンク２３内において発生した燃料蒸気は、ベーパ通路３２を通ってキャニスタ３１に送られる。キャニスタ３１はその内部に吸着材を備えており、燃料タンク２３からの燃料蒸気（気相の燃料）を液相の燃料に凝縮しつつ吸着材に吸着させることによって一時的に蓄える。キャニスタ３１は、そのように吸着材に吸着させた燃料を再離脱させることの可能な構成となっている。
【００２６】
上記キャニスタ３１と吸気通路１１とを連通するパージ通路３３の途中にはパージ制御３４が設けられており、同パージ制御３４としては電磁式の制御バルブが採用されている。また、キャニスタ３１には、その内部に大気を導入するための大気導入通路３５が接続されている。
【００２７】
この燃料蒸気処理システム３０は次のように機能する。すなわち先ず、燃料タンク２３内に発生した燃料蒸気がベーパ通路３２を通ってキャニスタ３１に送られ、キャニスタ３１の吸着材に吸着される。そして、内燃機関１０の運転状態に基づくパージ制御３４の作動制御（パージ制御）を通じて同パージ制御３４が開弁されると、吸気通路１１におけるスロットルバルブ１３より下流側の圧力（吸気圧力「＜大気圧」）がパージ通路３３を介してキャニスタ３１に供給される一方、大気圧が大気導入通路３５を介してキャニスタ３１に導入される。これにより、キャニスタ３１の吸着材に吸着されている燃料が燃料蒸気となって離脱するとともに吸気通路１１へ放出される。
【００２８】
内燃機関１０には、その吸気通路１１におけるスロットルバルブ１３より吸気流れ方向上流側（以下、単に上流側）の部分とクランクケース２４内とを連通する新気導入通路４１が設けられている。内燃機関１０には、吸気通路１１におけるスロットルバルブ１３より下流側の部分とクランクケース２４内とを連通するガス排出通路４２も設けられている。さらに、このガス排出通路４２にはＰＣＶバルブ４３が設けられている。このＰＣＶバルブ４３としては電磁式の制御バルブが採用されており、同ＰＣＶバルブ４３の開度制御を通じて上記ガス排出通路４２の通路断面積を変更することが可能になっている。本実施の形態では、これら新気導入通路４１、ガス排出通路４２およびＰＣＶバルブ４３により、吸気通路１１にクランクケース２４内のブローバイガスを排出して処理するブローバイガス処理システム４０が構成されている。なお、ブローバイガスとは、内燃機関１０の圧縮行程や膨張行程において、内燃機関１０のピストンリング２５およびシリンダ内壁面２６の間隙を通じて燃焼室１５からクランクケース２４内に漏れるガス（燃料を含む）のことである。
【００２９】
このブローバイガス処理システム４０では、基本的に、吸気圧力とクランクケース２４内の圧力との差を利用することにより、クランクケース２４内のガス（ブローバイガスを含む）が上記ガス排出通路４２を通じて吸気通路１１に排出される。また、吸気通路１１へのガスの排出に伴って低下するクランクケース２４内の圧力と吸気通路１１におけるスロットルバルブ１３の上流側の圧力との差を利用することより、吸気通路１１内の新気が新気導入通路４１を通じてクランクケース２４内に導入される。さらに、上記ＰＣＶバルブ４３の開度制御（ＰＣＶ制御）を通じて、内燃機関１０の吸気通路１１に排出されるガスの量が調節される。
【００３０】
＜電子制御ユニット＞
内燃機関１０は、例えばマイクロコンピュータを有して構成される電子制御ユニット２７を備えている。電子制御ユニット２７には、内燃機関１０の運転状態を検出するための各種センサの検出信号が取り込まれている。
【００３１】
各種センサとしては、例えばクランクシャフト１９の回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出するためのクランクセンサや、アクセルペダル（図示略）の踏み込み量（アクセル踏み込み量ＡＣＣ）を検出するためのアクセルセンサ、スロットルバルブ１３の開度（スロットル開度ＴＡ）を検出するためのスロットルセンサが設けられている。また、吸気通路１１における新気導入通路４１との接続部分より上流側を流れる空気の量（通路吸気量ＧＡ）を検出するためのエアフローメータや、機関冷却水の温度（冷却水温ＴＨＷ）を検出するための温度センサ、吸気通路１１におけるスロットルバルブ１３より下流側の部分の圧力（吸気圧力ＰＭ）を検出するための圧力センサ等も設けられている。
【００３２】
電子制御ユニット２７は、各種センサの検出信号をもとに各種の演算を行い、その演算結果に基づいてスロットル制御や、燃料噴射制御、パージ制御、ＰＣＶ制御などといった各種制御を実行する。
【００３３】
本実施の形態ではＰＣＶ制御が以下のように実行される。すなわち先ず、通路吸気量ＭＡおよび機関回転速度ＮＥに基づいて、ガス排出通路４２を通過するガス量（ＰＣＶ流量）についての要求値ＧＢＴが算出される。その後、この要求値ＧＢＴ、スロットル開度ＴＡおよび機関回転速度ＮＥに基づいて、実際のＰＣＶ流量と上記要求値ＧＢＴとを一致させることの可能なＰＣＶバルブ４３の開度（ＰＣＶ開度）に相当する値が算出され、同値がＰＣＶ開度の制御目標値（目標ＰＣＶ開度）として設定される。そして、この目標ＰＣＶ開度と実際のＰＣＶ開度とが一致するようにＰＣＶ制御が実行される。
【００３４】
ＰＣＶ流量の要求値ＧＢＴは、次のような考えのもとに算出される。
図２に、内燃機関１０の運転状態と要求値ＧＢＴとの関係を示す。
図２に示す曲線ＧＢＴ１〜曲線ＧＢＴ５はそれぞれＰＣＶ流量の要求値ＧＢＴが同一であることを示すものであり、これら曲線同士の間における要求値ＧＢＴの大きさの関係は、関係式「ＧＢＴ１＞ＧＢＴ２＞ＧＢＴ３＞ＧＢＴ４＞ＧＢＴ５」を満たすように設定されている。また、ＰＣＶ流量の要求値ＧＢＴが互いに異なる一の曲線と他の曲線との間（例えば曲線ＧＢＴ１と曲線ＧＢＴ２との間）において、ＰＣＶ流量の要求値ＧＢＴは、要求値ＧＢＴの大きい曲線（曲線ＧＢＴ１）から要求値ＧＢＴの小さい曲線（曲線ＧＢＴ２）に向かうにつれて次第に小さくなる態様で設定されている。なお、この設定態様に代えて、例えばＰＣＶ流量の要求値ＧＢＴが互いに同一または異なる一の曲線と他の曲線との間において、要求値ＧＢＴをこれら曲線のいずれか一方の値に統一することもできる。
【００３５】
そして図２に示すように、機関負荷（本実施の形態では、通路吸気量ＧＡ／機関回転速度ＮＥ）が中負荷領域にあるときに要求値ＧＢＴは最も大きく設定され、機関負荷がこの領域から高負荷領域に移行するにつれて要求値ＧＢＴは次第に小さくなり、最も高負荷側の領域において最小となるように設定される。また、機関負荷が中負荷領域から低負荷領域に移行するにつれて要求値ＧＢＴは次第に小さくなり、低負荷領域のうちの高回転低負荷領域では他の低負荷領域よりも要求値ＧＢＴが小さく設定される。
【００３６】
ここで、ブローバイガス処理システム４０に異常が生じた場合には、例えば警告灯を点灯させて点検修理を促したりするなど、その異常に適切に対処する必要がある。この点をふまえて本実施の形態では、ブローバイガス処理システム４０の異常の有無を精度良く判定するために以下の処理（異常判定処理）を実行するようにしている。
【００３７】
以下、この異常判定処理の実行態様について説明する。
図３は異常判定処理の実行手順を示すフローチャートであり、このフローチャートに示される一連の処理は、所定周期毎の割り込み処理として、電子制御ユニット２７により実行される。
【００３８】
図３に示すように、この処理では先ず、所定条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ１０１）。ここでは、以下の［条件イ］〜［条件ハ］の全てが満たされることをもって、所定条件が成立していると判断される。
［条件イ］内燃機関１０の暖機が完了していること（具体的には、冷却水温ＴＨＷが所定温度「例えば８０℃」以上であること）。
［条件ロ］スロットル開度ＴＡの単位時間（例えば、本処理の制御周期「数十ミリ秒」）あたりの変化量が所定値より小さい状態が所定期間（例えば数秒）にわたり継続されていること。
［条件ハ］吸気圧力ＰＭの単位時間（例えば、本処理の制御周期「数十ミリ秒」）あたりの変化量が所定値より小さいこと。
【００３９】
そして、所定条件が成立していない場合には（ステップＳ１０１：ＮＯ）、内燃機関１０の暖機が完了していない或いは内燃機関１０の運転状態の単位時間あたりの変化が比較的大きいためにブローバイガス処理システム４０の異常を精度良く判定できる状況ではないとして、以下の処理を実行することなく本処理は一旦終了される。
【００４０】
一方、所定条件が成立している場合には（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、このとき内燃機関１０の運転状態の単位時間あたりの変化がごく小さく安定した運転状態であることから、ブローバイガス処理システム４０の異常を精度良く判定可能な状況であるとして、以下の処理（ステップＳ１０２〜Ｓ１０８）が実行される。
【００４１】
具体的には先ず、スロットル開度ＴＡおよび吸気圧力ＰＭに基づいてスロットルバルブ１３を通過する空気の量（スロットル通過流量ＭＴ）が求められる（ステップＳ１０２）。
【００４２】
本実施の形態では、吸気通路１１におけるスロットルバルブ１３周辺部分の構造をモデル化した物理モデルが構築されており、この物理モデルを通じて上記スロットル通過流量ＭＴが求められる。詳しくは、通路吸気量ＭＡおよびスロットル開度ＴＡを変数とするモデル式が予め定められて電子制御ユニット２７に記憶されており、同モデル式を通じてスロットル通過流量ＭＴが求められる。
【００４３】
ちなみに、上記モデル式は一般的な「絞りの式」や実験結果などをもとに定められており、上記スロットル通過流量ＭＴとしてはスロットル開度ＴＡが大きいときほど多い量が算出される。また図４に示すように、スロットル通過流量ＭＴとしては、吸気圧力ＰＭが低いときほど（詳しくは、スロットルバルブ１３より上流側部分の圧力ＰＡ「≒大気圧」と吸気圧力ＰＭとの圧力比「＝ＰＭ／ＰＡ」が小さい値であるときほど多い量が算出される。さらに図４から分かるように、全圧力領域のうちの吸気圧力ＰＭの低い領域（上記圧力比の小さい領域）においては同吸気圧力ＰＭの変化が上記スロットル通過流量ＭＴに影響を及ぼさなくなる。これは、上記領域ではスロットルバルブ１３を通過する空気の流速が音速を越えて、空気の流れの下流側から上流側への圧力変化の伝播速度よりも同空気の流速が速くなることによって生じる現象と考えられる。なお図４は、スロットル開度ＴＡが一定の条件の下での上記圧力比とスロットル通過流量ＭＴとの関係を示している。
【００４４】
その後、通路吸気量ＭＡからスロットル通過流量ＭＴを減算した値（＝ＭＡ―ＭＴ）がＰＣＶ流量についての推定値（推定ＰＣＶ流量ＭＰ）として算出される（ステップＳ１０３）。
【００４５】
ここで、上記ブローバイガス処理システム４０では、吸気通路１１におけるスロットルバルブ１３より上流側の部分の圧力と同下流側の部分の圧力（吸気圧力）との差を利用して、クランクケース２４内のブローバイガスがガス排出通路４２を通じて吸気通路１１に排出されるとともに新気導入通路４１を通じてクランクケース２４に空気が導入される。すなわち、スロットルバルブ１３を迂回して流れるガスの流路（詳しくは、吸気通路１１→新気導入通路４１→クランクケース２４→ガス排出通路４２「ＰＣＶバルブ４３」→吸気通路１１といった経路）が形成されている。
【００４６】
そのようにスロットルバルブ１３を迂回して流れるガスの量はガス排出通路４２を通過するガス量（ＰＣＶ流量）と等しい。そのためＰＣＶ流量は、スロットルバルブ１３を迂回して流れる分、言い換えれば、吸気通路１１における上記新気導入通路４１の接続部分より上流側の部分を通過する空気の量（通路吸気量ＭＡ）からスロットルバルブ１３を通過する空気の量（スロットル通過流量ＭＴ）を減算した量になる。この点をふまえて本処理では、推定ＰＣＶ流量ＭＰとして、通路吸気量ＭＡからスロットル通過流量ＭＴを減算した値を算出するようにしている。
【００４７】
本実施の形態では、こうしたステップＳ１０２，Ｓ１０３の処理により、推定ＰＣＶ流量ＭＰとして、通路吸気量ＭＡとスロットル開度ＴＡと吸気圧力ＰＭとに基づいて実際のＰＣＶ流量に相当する値が精度良く求められるようになる。また本実施の形態では、これらステップＳ１０２，Ｓ１０３の処理が推定手段として機能する。
【００４８】
このように推定ＰＣＶ流量ＭＰが算出された後、同推定ＰＣＶ流量ＭＰの平均値が算出されるとともに、算出カウンタのカウント値がインクリメントされる（ステップＳ１０４）。
【００４９】
そして、上記カウント値が所定値未満である場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、すなわち前回ブローバイガス処理システム４０の異常判定（後述するステップＳ１０７の処理）が実行された後における推定ＰＣＶ流量ＭＰの算出回数が所定回数（例えば数回）に達していない場合には、以下の処理を実行することなく本処理は一旦終了される。
【００５０】
その後、本処理が繰り返し実行されて上記カウント値が所定値以上になると（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、上記算出回数が所定回数に達したとして、吸気圧力ＰＭに基づいてＰＣＶ流量の基準値（基準流量ＭＰｂ）が算出される（ステップＳ１０６）。本実施の形態では、このステップＳ１０６の処理が算出手段として機能する。
【００５１】
ここで、ブローバイガス処理システム４０では、前述したようにクランクケース２４内から吸気通路１１へのガス（ブローバイガスを含む）の排出が吸気圧力ＰＭを利用して行われる。そのため、この吸気圧力ＰＭに基づいて、ブローバイガス処理システム４０になんら異常が生じていない場合におけるＰＣＶ流量に相当する値（上記基準流量ＭＰｂ）を求めることが可能である。
【００５２】
図５に吸気圧力ＰＭと基準流量ＭＰｂとの関係を示す。同図５に示すように、基準流量ＭＰｂとしては、吸気圧力ＰＭが所定圧力Ｐ１であるときに最も多い量になる。そして、吸気圧力ＰＭが所定圧力Ｐ１より低くなるほど、また吸気圧力ＰＭが所定圧力Ｐ１より高くなるほど、基準流量ＭＰｂとして少ない量が算出される。ちなみに本実施の形態では、内燃機関１０の運転状態とＰＣＶ流量と関係が図２に示す関係となるようにＰＣＶ制御が実行されるために、吸気圧力ＰＭと基準流量ＭＰｂとの関係が図５に示す関係になる。
【００５３】
その後、推定ＰＣＶ流量ＭＰの平均値と基準流量ＭＰｂとが比較されるとともに、その比較結果に基づいてブローバイガス処理システム４０の異常の有無が判定される（ステップＳ１０７）。本実施の形態では、このステップＳ１０７の処理が判定手段として機能する。
【００５４】
具体的には、先ず推定ＰＣＶ流量ＭＰの平均値と基準流量ＭＰｂとの差の絶対値が求められる。そして、この絶対値が所定の判定値より大きいときには、推定ＰＣＶ流量ＭＰの平均値と基準流量ＭＰｂとが乖離しておりブローバイガス処理システム４０に異常が生じている可能性が高いとして、異常有りの旨の判定がなされる。一方、上記絶対値が所定の判定値以下であるときには、推定ＰＣＶ流量ＭＰの平均値と基準流量ＭＰｂとが乖離しておらず、ブローバイガス処理システム４０に異常が生じている可能性が低いとして、異常無しの旨の判定がなされる。
【００５５】
こうした判定の後、上記算出カウンタのカウント値が「０」にリセットされるとともに、上記推定ＰＣＶ流量ＭＰの平均値が初期状態にリセットされて（ステップＳ１０８）、本処理は一旦終了される。
【００５６】
こうした異常判定処理を実行することにより、通路吸気量ＭＡおよびスロットル開度ＴＡに基づいてスロットル通過流量ＭＴを精度良く算出することができ、このスロットル通過流量ＭＴを通路吸気量ＭＡから減算してＰＣＶ流量の推定値（上記推定ＰＣＶ流量ＭＰ）を算出することができる。また、吸気圧力ＰＭに基づいて、ブローバイガス処理システム４０になんら異常が生じていない場合におけるＰＣＶ流量に相当する値（上記基準流量ＭＰｂ）を求めることができる。そしてそれら推定ＰＣＶ流量ＭＰと基準流量ＭＰｂとを比較することによって、ブローバイガス処理システム４０の異常の有無を精度良く判定することができるようになる。
【００５７】
また上記異常判定処理では、推定ＰＣＶ流量ＭＰを算出する処理や基準流量ＭＰｂを算出する処理が、内燃機関１０の運転状態の単位時間あたりの変化が小さいことを判断する所定条件が成立していることを条件に実行される。そのため、推定ＰＣＶ流量ＭＰや基準流量ＭＰｂの算出に用いられる各パラメータ（具体的には、通路吸気量ＧＡ、スロットル開度ＴＡ、吸気圧力ＰＭ）を、その単位時間あたりの変化が小さい状況、すなわち上記異常の有無の判定についての外乱を除いた状況で検出することができる。したがって、推定ＰＣＶ流量ＭＰや基準流量ＭＰｂとして実情に見合った値を精度良く算出することができるようになり、ブローバイガス処理システム４０の異常の有無を精度良く判定することができるようになる。
【００５８】
ここで、ＰＣＶバルブ４３が所定開度で固着した場合に内燃機関１０の運転状態の変化が小さい状況になると、吸気圧力ＰＭやＰＣＶ流量の変化がごく小さくなる。このように吸気圧力ＰＭやＰＣＶ流量の変化がごく小さいときには、このときのＰＣＶ流量に相当する値（推定ＰＣＶ流量ＭＰ）と基準流量ＭＰｂとを共に精度良く算出することができるために、それら推定ＰＣＶ流量ＭＰと基準流量ＭＰｂとの比較を通じてブローバイガス処理システム４０の異常の有無を精度良く判定することができる。この点、上記異常判定処理では、所定条件として、吸気圧力ＰＭの単位時間あたりの変化が小さいこととの条件（前記［条件ハ］）を含む条件が設定されている。そのため、ブローバイガス処理システム４０の異常の有無を精度良く判定することができるようになる。特に、ＰＣＶバルブ４３が所定開度で固着した場合には、これを精度良く判断して「異常有り」と判定することができる。
【００５９】
ガス排出通路４２を介して吸気通路１１にクランクケース２４内のガス（ブローバイガスを含む）を排出すると、これに伴って吸気の酸素濃度や排気の酸素濃度が変化することから、この変化を検出することによってブローバイガス処理システム４０の異常の有無を判定することが可能である。
【００６０】
ただし本実施の形態では、内燃機関１０に燃料蒸気処理システム３０が設けられているため、同システム３０によって吸気通路１１への燃料蒸気の排出が実行されるときにおいても、吸気の酸素濃度や排気の酸素濃度が変化してしまう。そのため、それら吸気の酸素濃度や排気の酸素濃度に基づく異常判定を実行すると、その判定精度が著しく低下してしまう。
【００６１】
そうした判定精度の低下を回避するために燃料蒸気処理システム３０による吸気通路１１への燃料蒸気の排出が停止されているときに限って上記異常判定を実行することも考えられるが、この場合には異常判定の実行機会、あるいは吸気通路１１への燃料蒸気の排出量を十分に確保することができなくなるおそれがある。また近年における燃料消費量の低減要求に応えるために内燃機関１０の運転中における吸気圧力ＰＭを高くしてポンピングロスを減少させるとの構成を採用することも考えられるが、この場合には異常判定の実行機会の確保と吸気通路１１への燃料蒸気の排出量の確保との両立が困難になってしまう。
【００６２】
この点、本実施の形態によれば、燃料蒸気処理システム３０によって吸気通路１１への燃料蒸気の排出が実行されているときであっても、精度良く推定したＰＣＶ流量に基づいてブローバイガス処理システム４０の異常の有無を精度良く判定することができる。そのため、吸気の酸素濃度や排気の酸素濃度に基づく異常判定が実行される装置と比較して、ブローバイガス処理システム４０についての異常判定の実行機会と吸気通路１１への燃料蒸気の排出量とを共に確保することができる。
【００６３】
また、ブローバイガス処理システム４０によって吸気通路１１にガスが排出された場合において吸気の酸素濃度や排気の酸素濃度を変化させる因子は、吸気通路１１に排出されたガスの量ではなく、吸気通路１１に排出されるガスに含まれる燃料成分やオイル成分（詳しくは、炭化水素「ＨＣ」）の量である。そして、吸気通路１１に排出されるガスに含まれるＨＣの量はＰＣＶ流量とクランクケース２４内のガスのＨＣ濃度とを乗じた量になるが、このＨＣ濃度は内燃機関１０の運転状態の変化に伴って大きく変動する上にその特定が困難である。そのため、吸気の酸素濃度や排気の酸素濃度に基づく異常判定を実行する装置にあっては、そうしたクランクケース２４内のＨＣ濃度の変化に伴って吸気の酸素濃度や排気の酸素濃度が変化することが避けられず、これが判定精度を低下させる一因となってしまう。この点、本実施の形態では、ガス排出通路４２を通過するガスの量（ＰＣＶ流量）に基づいてブローバイガス処理システム４０の異常の有無が判定されるために、クランクケース２４内のガスのＨＣ濃度の影響を受けることなく、その判定を精度良く実行することができる。
【００６４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）通路吸気量ＭＡおよびスロットル開度ＴＡに基づいてスロットル通過流量ＭＴを精度良く算出することができ、このスロットル通過流量ＭＴを通路吸気量ＭＡから減算して推定ＰＣＶ流量ＭＰを算出することができる。また、吸気圧力ＰＭに基づいて基準流量ＭＰｂを求めることができる。そしてそれら推定ＰＣＶ流量ＭＰと基準流量ＭＰｂとを比較することによって、ブローバイガス処理システム４０の異常の有無を精度良く判定することができる。
【００６５】
（２）推定ＰＣＶ流量ＭＰを算出する処理や基準流量ＭＰｂを算出する処理を、内燃機関１０の運転状態の単位時間あたりの変化が小さいことを判断する所定条件が成立していることを条件に実行するようにした。そのため、推定ＰＣＶ流量ＭＰや基準流量ＭＰｂとして実情に見合った値を精度良く算出することができ、ブローバイガス処理システム４０の異常の有無を精度良く判定することができる。
【００６６】
（３）所定条件として、吸気圧力ＰＭの単位時間あたりの変化が小さいこととの条件（前記［条件ハ］）を含む条件を設定したために、ブローバイガス処理システム４０の異常の有無を精度良く判定することができるようになる。
【００６７】
（４）燃料蒸気処理システム３０によって吸気通路１１への燃料蒸気の排出が実行されているときであっても、精度良く推定したＰＣＶ流量に基づいてブローバイガス処理システム４０の異常の有無を精度良く判定することができる。そのため、吸気の酸素濃度や排気の酸素濃度に基づく異常判定が実行される装置と比較して、ブローバイガス処理システム４０についての異常判定の実行機会と吸気通路１１への燃料蒸気の排出量とを共に確保することができる。
【００６８】
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・所定条件は、内燃機関１０の運転状態の単位時間あたりの変化が小さいことを判断できる条件であれば、任意に変更可能である。
【００６９】
・推定ＰＣＶ流量ＭＰの平均値を算出してこれを異常の有無の判定に用いることに代えて、推定ＰＣＶ流量ＭＰを算出したタイミングで同推定ＰＣＶ流量ＭＰそのものを異常の有無の判定に用いるようにしてもよい。
【００７０】
・ブローバイガス処理システム４０の異常の有無を判定するべく推定ＰＣＶ流量ＭＰと基準流量ＭＰｂとを比較する手法は、例えば推定ＰＣＶ流量ＭＰと基準流量ＭＰｂとの比（＝ＭＰ／ＭＰｂ）を算出するとともに同比と判定値とを比較する手法など、任意に変更することができる。要は、推定ＰＣＶ流量ＭＰと基準流量ＭＰｂとが乖離しているときに「異常有り」と判定することができ、推定ＰＣＶ流量ＭＰと基準流量ＭＰｂとが乖離していないときに「異常なし」と判定することができればよい。
【００７１】
・本発明は、燃料蒸気処理システムが搭載されない内燃機関にも適用することができる。
・本発明は、ガス排出通路におけるクランクケース側の部分の圧力と吸気通路側の圧力との差に応じて作動する機械式の作動バルブがＰＣＶバルブとして設けられたブローバイガス処理システムにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明にかかる異常判定装置を具体化した一実施の形態が適用される内燃機関およびその周辺機器の概略構成を示す略図。
【図２】内燃機関の運転状態とＰＣＶ流量の要求値との関係を示す概念図。
【図３】異常判定処理の実行手順を示すフローチャート。
【図４】スロットル上下流の圧力比とスロットル通過流量との関係を示すグラフ。
【図５】吸気圧力と基準流量との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００７３】
１０…内燃機関、１１…吸気通路、１２…スロットル機構、１３…スロットルバルブ、１４…スロットルモータ、１５…燃焼室、１６…燃料噴射バルブ、１８…ピストン、１９…クランクシャフト、２０…排気通路、２１…オイルタンク、２２…ポンプ、２３…燃料タンク、２４…クランクケース、２５…ピストンリング、２６…シリンダ内壁面、２７…電子制御ユニット、３０…燃料蒸気処理システム、３１…キャニスタ、３２…ベーパ通路、３３…パージ通路、３４…パージ制御バルブ、３５…大気導入通路、４０…ブローバイガス処理システム、４１…新気導入通路（第１通路）、４２…ガス排出通路（第２通路）、４３…ＰＣＶバルブ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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