特開 2024-92080 車両の診断方法及び車両の診断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024092080

(43)【公開日】2024-07-08

(54)【発明の名称】車両の診断方法及び車両の診断装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 45/00 20060101AFI20240701BHJP

   F02M 25/08 20060101ALI20240701BHJP

   F02B 37/00 20060101ALI20240701BHJP

   F01M 13/00 20060101ALI20240701BHJP

【ＦＩ】

F02D45/00 345

F02M25/08 Z

F02D45/00 366

F02B37/00 302E

F01M13/00 K

F01M13/00 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022207756

(22)【出願日】2022-12-26

(71)【出願人】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(74)【代理人】

【識別番号】100092613

【弁理士】

【氏名又は名称】富岡 潔

(72)【発明者】

【氏名】宮本 貴司

(72)【発明者】

【氏名】福家 鉄也

(72)【発明者】

【氏名】前原 創

(72)【発明者】

【氏名】山下 晋平

(72)【発明者】

【氏名】五十嵐 健一

【テーマコード（参考）】

3G005

3G015

3G144

3G384

【Ｆターム（参考）】

3G005EA04

3G005EA16

3G005FA23

3G005GB15

3G005HA00

3G005JA21

3G005JA36

3G005JA51

3G005JB02

3G005JB05

3G005JB09

3G005JB17

3G015BD12

3G015FC01

3G144AA03

3G144BA22

3G144BA24

3G144DA01

3G144EA14

3G144FA02

3G144FA06

3G144FA20

3G144FA27

3G144FA29

3G144FA32

3G144HA02

3G144HA07

3G144HA08

3G384BA04

3G384BA38

3G384DA47

3G384FA01B

3G384FA06Z

3G384FA37Z

3G384FA58Z

3G384FA71Z

3G384FA79Z

3G384FA85Z

(57)【要約】

【課題】２つの相異なるシステムの異常診断の診断精度の悪化を抑制する。
【解決手段】ブローバイガス還流システムの異常診断及び蒸発燃料処理システムの異常診断は、エアフローメータの検出信号を利用したものであり、一方の異常診断中に他方の異常診断を実施すると、診断中のエアフローメータの検出信号が安定しなく虞がある。そこで、ＥＣＭは、ブローバイガス還流システムの異常診断と蒸発燃料処理システムの異常診断とを重複しないように実施する。つまり、ブローバイガス還流システムの異常診断中に、蒸発燃料処理システムの異常診断の開始条件が成立した場合は、ブローバイガス還流システムの異常診断の終了を待って蒸発燃料処理システムの異常診断を開始する。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

過給機を有する内燃機関と、
上記内燃機関の吸気通路に接続されたブローバイガス処理用のブローバイガス還流システムと、
上記吸気通路に接続された蒸発燃料処理用の蒸発燃料処理システムと、を有する車両の診断方法において、
上記ブローバイガス還流システムの異常の有無を判定するブローバイガス還流システムの異常診断と、上記蒸発燃料処理システムの異常の有無を判定する蒸発燃料処理システムの異常診断と、を実施可能であり、
上記ブローバイガス還流システムの異常診断と上記蒸発燃料処理システムの異常診断とを重複しないように実施することを特徴とする車両の診断方法。

【請求項2】

上記ブローバイガス還流システムの異常診断及び上記蒸発燃料処理システムの異常診断は、上記吸気通路に設けられた吸入空気量検出センサの検出値を用いて実施されることを特徴とする請求項１に記載の車両の診断方法。

【請求項3】

上記吸気通路には、上記過給機の下流側に位置して上記内燃機関の吸入空気量を制御する第１吸気絞り弁と、上記過給機の上流側に位置するとともに、吸入空気量検出センサの下流側に位置する第２吸気絞り弁と、が設けられ、
上記ブローバイガス還流システムは、上記吸入空気量検出センサの下流側となる位置で上記吸気通路に接続され、
上記蒸発燃料処理システムは、第２吸気絞り弁の上流側で、上記吸入空気量検出センサの下流側となる位置で上記吸気通路に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の診断方法。

【請求項4】

過給機を有する内燃機関と、
上記内燃機関の吸気通路に接続されたブローバイガス処理用のブローバイガス還流システムと、
上記吸気通路に接続された蒸発燃料処理用の蒸発燃料処理システムと、
上記ブローバイガス還流システムの異常の有無を判定する第１診断部と、
上記蒸発燃料処理システムの異常の有無を判定する第２診断部と、
上記ブローバイガス還流システムの異常診断と上記蒸発燃料処理システムの異常診断とを重複しないように実施する異常診断制御部と、
を有することを特徴とする車両の診断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の診断方法及び車両の診断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、内燃機関のブローバイガスを吸気通路に戻すブローバイガス還流システムの異常の有無を診断する技術が開示されている。

【0003】

また、特許文献２には、燃料タンク内の蒸発燃料を含むパージガスを内燃機関の吸気経路に供給する蒸発燃料処理システムの異常の有無を診断する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０２１／１７６５００号

【特許文献2】特開２０１８－１４１４３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、特許文献１は、ブローバイガス還流システムを診断することを念頭においたものであり、ブローバイガス還流システムの診断とブローバイガス還流システム以外の他のシステムの診断との両立に関して何ら考慮がなされていない。

【0006】

また、特許文献２は、蒸発燃料処理装置を診断することを念頭においたものであり、蒸発燃料処理装置の診断と蒸発燃料処理装置以外の他の装置の診断との両立に関して何ら考慮がなされていない。

【0007】

従って、特許文献１、２においては、念頭においているシステムの診断と念頭においていないシステムの診断とを併存させた場合に、２つの相異なるシステムの診断が重複して実施された場合に互いの診断が干渉しあって、２つの相異なるシステムの診断精度が悪化してしまう虞がある。

【0008】

すなわち、ブローバイガス還流システムの異常診断と蒸発燃料処理システムの異常診断とが実施される可能性がある車両にあっては、これら２つの異常診断を実施するにあたって、更なる改善の余地がある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の車両は、過給機を有する内燃機関と、上記内燃機関の吸気通路に接続されたブローバイガス処理用のブローバイガス還流システムと、上記吸気通路に接続された蒸発燃料処理用の蒸発燃料処理システムと、を有し、上記ブローバイガス還流システムの異常の有無を判定するブローバイガス還流システムの異常診断と、上記蒸発燃料処理システムの異常の有無を判定する蒸発燃料処理システムの異常診断と、を重複しないように実施する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、ブローバイガス還流システムの異常診断と蒸発燃料処理システムの異常診断とが重複して実施されないことで、互いの診断が干渉しあうことを回避することができ、それぞれ異常診断の診断精度が悪化してしまうことを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】内燃機関のシステム構成の概略を模式的に示した説明図。

【図2】内燃機関のシステム構成の概略を模式的に示した説明図。

【図3】ブローバイガス還流システムの異常診断の制御の流れを示すフローチャート。

【図4】図３のステップＳ５からステップＳ８に至る間のエアフローメータの出力の変化を示すタイミングチャート。

【図5】蒸発燃料処理システムの異常診断を実施した際の動作の一例を示すタイミングチャート。

【図6】蒸発燃料処理システムの異常診断の流れを示すフローチャート。

【図7】ブローバイガス還流システムの異常診断開始条件と蒸発燃料処理システムの異常診断開始条件とが重複して成立した場合の挙動の一例を示すタイミングチャート。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る車両に搭載される内燃機関１のシステム構成の概略を模式的に示した説明図である。図１は、主としてブローバイガス還流システム３１を模式的に示した説明図である。図２は、主として蒸発燃料処理システム４１を模式的に示した説明図である。

【0013】

内燃機関１は、例えば多気筒の火花点火式ガソリン機関である。内燃機関１の各気筒には、吸気マニホールド２を介して吸気通路３が接続されている。

【0014】

図１及び図２に示すように、吸気通路３には、吸気中の異物を捕集するエアクリーナ４と、吸入空気量を検出するエアフローメータ５と、電動のスロットル弁６と、スロットル弁６の上流側に位置する電動の圧力制御弁７と、が設けられている。

【0015】

エアフローメータ５は、吸入空気量検出センサに相当するものであり、圧力制御弁７の上流側に配置されている。エアフローメータ５は、温度センサを内蔵したものであって、吸気温度を検出可能となっている。

【0016】

エアクリーナ４は、エアフローメータ５の上流側に配置されている。

【0017】

スロットル弁６は、第１吸気絞り弁に相当するものであり、負荷に応じて内燃機関１の吸入空気量を制御する。圧力制御弁７は、第２吸気絞り弁に相当するものであって、後述するコンプレッサ１０の上流側における吸気圧力を制御する。つまり、圧力制御弁７は、スロットル弁６の上流側に負圧を生成することが可能なものである。

【0018】

スロットル弁６及び圧力制御弁７は、エンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ）８からの制御信号により開度を変更（制御）可能となっている。

【0019】

また、この内燃機関１は、ターボ過給機９を有している。ターボ過給機９は、吸気通路３に設けられたコンプレッサ１０と、排気通路１３に設けられたタービン１１と、を有している。コンプレッサ１０とタービン１１は、同軸上に配置され、一体となって回転する。コンプレッサ１０は、スロットル弁６の上流側となり、圧力制御弁７よりも下流側となる位置に配置されている。

【0020】

吸気通路３には、スロットル弁６の上流側にインタークーラ１２が設けられている。インタークーラ１２は、コンプレッサ１０の下流側に位置し、コンプレッサ１０により圧縮（加圧）された吸気を冷却して充填効率を良くするために設けられている。

【0021】

内燃機関１に接続された排気通路１３には、三元触媒等の上流側排気触媒１４と、三元触媒等の下流側排気触媒１５と、三元触媒等の床下触媒１６と、排気音を低減する消音用のマフラー１７と、が設けられている。

【0022】

下流側排気触媒１５は、上流側排気触媒１４の下流側となり、床下触媒１６よりも上流側となる位置に配置されている。床下触媒１６は、下流側排気触媒１５の下流側に配置されている。マフラー１７は、床下触媒１６の下流側に配置されている。

【0023】

排気通路１３には、タービン１１を迂回してタービン１１の上流側と下流側とを接続する排気バイパス通路１８が接続されている。排気バイパス通路１８の下流側端は、上流側排気触媒１４よりも上流側の位置で排気通路１３に接続されている。排気バイパス通路１８には、排気バイパス通路１８内の排気流量を制御する電動のウェイストゲート弁１９が配置されている。

【0024】

ここで、圧力制御弁７の下流側には、ＥＧＲ通路２０が接続されている。ＥＧＲ通路２０は、排気通路１３から排気ガスの一部を吸気通路３に還流する排気還流（ＥＧＲ）を可能にするものである。ＥＧＲ通路２０は、その一端が下流側排気触媒１５と床下触媒１６との間の位置で排気通路１３に接続され、その他端が圧力制御弁７の下流側となりコンプレッサ１０の上流側となる位置で吸気通路３に接続されている。このＥＧＲ通路２０には、ＥＧＲ通路２０内のＥＧＲガス流量を調整（制御）する電動のＥＧＲ弁２１と、ＥＧＲガスを冷却可能なＥＧＲクーラ２２と、が設けられている。なお、図１及び図２における符号２３は、スロットル弁６の下流側に位置する吸気コレクタである。

【0025】

吸気通路３には、ブローバイガスを吸気通路３に導入して処理するブローバイガス処理用のブローバイガス還流システム３１が接続されている。ブローバイガス還流システム３１は、吸気通路３におけるエアフローメータ５よりも下流側の位置に接続された複数の配管を利用して構成されるものである。

【0026】

ブローバイガス還流システム３１は、図１に示すように、第１配管３２、第２配管３３、第３配管３４、逆止弁３５、制御弁３６及びＰＣＶバルブ３７を有している。ブローバイガスは、シリンダとピストンの隙間を通って、内燃機関１の燃焼室３８から内燃機関１のクランクケース３９に漏れ出した燃焼ガスである。

【0027】

第１配管３２は、吸気通路３おけるスロットル弁６と圧力制御弁７との間の位置と内燃機関１のクランクケース３９とを接続する（連通させる）ものである。第１配管３２は、一端が吸気通路３おけるスロットル弁６と圧力制御弁７との間の位置に接続され、他端が逆止弁３５を介して内燃機関１に接続されている。詳述すると、第１配管３２は、一端が吸気通路３におけるコンプレッサ１０と圧力制御弁７との間の位置に接続されている。第１配管３２は、クランクケース３９内のブローバイガスを吸気通路３に導入可能なものである。

【0028】

逆止弁３５は、クランクケース３９から吸気通路３へ向かう方向の流れを許容しつつ、吸気通路３からクランクケース３９へ向かう方向の流れを禁止する機能を有している。

【0029】

第２配管３３は、吸気通路３における圧力制御弁７とエアフローメータ５との間の位置と内燃機関１のクランクケース３９とを接続する（連通させる）ものである。第２配管３３は、一端が吸気通路３における圧力制御弁７とエアフローメータ５との間の位置に新気制御弁としての制御弁３６を介して接続され、他端が内燃機関１に接続されている。第２配管３３は、内燃機関１のクランクケース３９に新気（空気）を導入可能なものである。

【0030】

制御弁３６は、第２配管３３内の新気（空気）の流れを制御する機能を有している。制御弁３６は、第２配管３３の一端を開閉可能に配置され、ＥＣＭ８からの制御信号により開度を変更（制御）可能となっている。

【0031】

制御弁３６は、後述するブローバイガス還流システム３１の異常診断時には、吸気通路３から第２配管３３に空気が流れ込まないように、全閉状態に制御される。また、制御弁３６は、後述するブローバイガス還流システム３１の異常診断時以外は、吸気通路３から第２配管３３への空気の流れが許容されるように、開状態に制御される。

【0032】

第３配管３４は、吸気通路３におけるスロットル弁６よりも下流側の位置と内燃機関１のクランクケース３９とを接続する（連通させる）ものである。第３配管３４は、一端が吸気通路３におけるスロットル弁６よりも下流側の位置に接続され、他端がＰＣＶバルブ３７を介して内燃機関１に接続されている。第３配管３４は、クランクケース３９内のブローバイガスを吸気通路３に導入可能なものである。

【0033】

ＰＣＶバルブ３７は、第３配管３４内のガスの流量を制御するものである。ＰＣＶバルブ３７は、例えば周知の差圧作動弁であり、内燃機関１に取り付けられ、クランクケース３９側の入口部の圧力と、吸気通路３側の出口部の圧力と、の差圧が大きいときに開くように作動する。詳述すると、ＰＣＶバルブ３７は、第３配管３４を通して吸気通路３からクランクケース３９内部へ外気が逆流することを防ぎつつ、差圧に応じてクランクケース３９から吸気通路３へブローバイガスを排出させるものである。つまり、内燃機関１は、スロットル弁６よりも下流側の負圧を利用して、ＰＣＶバルブ３７及び第３配管３４を介してブローバイガスを吸気通路３に戻すことが可能である。

【0034】

吸気通路３には、図２に示すように、燃料タンク４２で発生した蒸発燃料を吸気通路３に導入して処理する蒸発燃料処理用の蒸発燃料処理システム４１が接続されている。蒸発燃料処理システム４１は、吸気通路３におけるエアフローメータ５よりも下流側、かつ圧力制御弁７よりも上流側の位置に接続されている。

【0035】

蒸発燃料処理システム４１は、エバポ通路４３と、蒸発燃料の吸着脱離が可能なキャニスタ４４と、キャニスタ４４と吸気通路３の間に位置する電動のパージ制御弁４５と、キャニスタ４４のパージ用のパージポンプ４６と、を有している。

【0036】

エバポ通路４３は、燃料蒸発を吸気通路３に導入するものであって、エアフローメータ５の下流側、かつ圧力制御弁７の上流側となる位置で吸気通路３に接続されている。エバポ通路４３は、一端が吸気通路３に接続され、他端が外部（大気）に開放（開口）されている。

【0037】

キャニスタ４４は、エバポ通路４３上に設けられ、燃料タンク４２に発生した蒸発燃料が導入されている。キャニスタ４４は、蒸発燃料を吸着保持するものである。

【0038】

パージ制御弁４５は、エバポ通路４３上に設けられ、キャニスタ４４とエバポ通路４３の一端との間に位置している。

【0039】

パージポンプ４６は、エバポ通路４３上に設けられ、キャニスタ４４とパージ制御弁４５との間に位置している。パージポンプ４６は、パージ制御弁４５が開弁した際に燃料タンク４２からの蒸発燃料を含むパージガスを加圧して吸気通路３に導入する。パージポンプ４６は、車両の走行中は常に回転しているものであって、キャニスタ４４に吸着された蒸発燃料量である吸着燃料量に応じて回転数が制御される。

【0040】

例えば、吸着燃料量が多すぎる場合は、パージ制御弁４５を開弁した際に吸気通路３に大量の蒸発燃料が流入しないように、パージポンプ４６の回転数が小さくなるように制御される。吸着燃料量がゼロに近い等の少なすぎる場合は、パージ制御弁４５を開弁した際にパージガスを大量に吸気通路３に流入させても意味がないので、パージポンプ４６の回転数が小さくなるように制御される。パージポンプ４６は、ＥＣＭ８からの制御信号によって回転数が制御される。

【0041】

ＥＣＭ８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力インターフェースを備えた周知のデジタルコンピュータである。ＥＣＭ８には、上述したエアフローメータ５の検出信号のほか、クランクシャフトのクランク角を検出するクランク角センサ５１、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ５２、クランクケース３９内の圧力を検出する圧力センサ５３、空燃比を検出するＡ/Ｆセンサ（空燃比センサ）５４、車両の車速を検出する車速センサ５５、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキセンサ５６、大気圧を検出する大気圧センサ５７等の各種センサ類の検出信号が入力されている。

【0042】

クランク角センサ５１は、内燃機関１の機関回転数を検出可能なものである。ＥＣＭ８は、各種センサ類の検出信号に基づいて、内燃機関１の運転を制御している。アクセル開度センサ５２は、アクセルペダルの操作速度であるアクセル変化速度を検出可能なものである。Ａ／Ｆセンサ５４は、排気空燃比に応じたほぼリニアな出力特性を有するいわゆる広域型の空燃比センサであり、上流側排気触媒１４の上流側に位置し、排気バイパス通路１８の下流側端よりも下流側に位置している。

【0043】

そして、ＥＣＭ８は、車両診断として、ブローバイガス還流システム３１の異常診断を実施可能となっている。つまり、ＥＣＭ８は、第１診断部に相当する。

【0044】

図３を用いてブローバイガス還流システム３１の異常診断について説明する。図３は、ブローバイガス還流システム３１の異常診断の制御の流れを示すフローチャートである。ブローバイガス還流システム３１の異常診断は、ブローバイガス還流システム３１の経路内のリークの有無を診断している。

【0045】

ステップＳ１では、制御弁３６を閉弁する。ステップＳ２では、圧力センサ５３で検出されたクランクケース３９内の圧力Ｐ１が予め設定された所定の閾値Ｐ２に到達した否かを判定する。

【0046】

制御弁３６を閉弁した場合、クランクケース３９への新気の導入が停止されるため、ブローバイガス還流システム３１の経路内にリークがなければクランクケース内の圧力Ｐ１は低下する。これは、第３配管３４及びＰＣＶバルブ３７を介してクランクケース３９内のブローバイガスがスロットル弁６下流側の吸気通路３に流入するためである。そこで、ステップＳ２では、制御弁３６を閉弁することでクランクケース内の圧力Ｐ１が閾値Ｐ２に到達するほど低下したか否かを判定している。

【0047】

なお、ステップＳ１及びステップＳ２は、内燃機関１が低負荷運転中に実施される。さらに言えば、ステップＳ１及びステップＳ２は、内燃機関１の運転領域が非過給領域にあるときに実施される。

【0048】

ステップＳ２においてクランクケース３９内の圧力Ｐ１が閾値Ｐ２に到達するほど低下したと判定された場合には、ステップＳ３へ進む。

【0049】

ステップＳ２においてクランクケース３９内の圧力Ｐ１が閾値Ｐ２に到達するほど低下しないと判定された場合には、ステップＳ４へ進む。

【0050】

ステップＳ３では、ブローバイガス還流システム３１の経路内にリークがない（異常がない）と判定する。

【0051】

ステップＳ４では、ブローバイガス還流システム３１の経路内にリークの可能性有と判定する。具体的には、ステップＳ４では、ブローバイガス還流システム３１の経路内にリークがあるか、逆止弁３５あるいはＰＣＶバルブ３７が閉弁状態で固着しているか、のいずれかが生じていると判定する。

【0052】

ステップＳ５では、圧力制御弁７を全開にする。また、ステップＳ５では、ＥＧＲ弁２１を合わせて全閉にする。

【0053】

ステップＳ６では、圧力制御弁７を全開、ＥＧＲ弁２１を全閉にした際のエアフローメータ５の検出信号から吸入空気量Ｑvalve_openを検出する。

【0054】

ステップＳ７では、圧力制御弁７を全閉にする。ステップＳ７では、ＥＧＲ弁２１の全閉を維持する。

【0055】

ステップＳ８では、圧力制御弁７を全閉、ＥＧＲ弁２１を全閉にした際のエアフローメータ５の検出信号から吸入空気量Ｑvalve_closeを検出する。

【0056】

ステップＳ９では、検出された吸入空気量Ｑvalve_openと検出された吸入空気量Ｑvalve_closeが等しい値であるか否かを判定する。ステップＳ９において吸入空気量Ｑvalve_openと吸入空気量Ｑvalve_closeが等しいと判定された場合には、ステップＳ３へ進む。ステップＳ９において吸入空気量Ｑvalve_openと吸入空気量Ｑvalve_closeが異なると判定された場合には、ステップＳ１０へ進む。

【0057】

ブローバイガス還流システム３１の経路内にリークがあると、リークした箇所からの吸気の流出により吸入空気量Ｑvalve_openと吸入空気量Ｑvalve_closeが異なる値となる。

【0058】

なお、ステップＳ５～ステップＳ９は、内燃機関１の燃料噴射を停止する燃料カット（フューエルカット）中に実施される。内燃機関１の燃料カットは、車両の減速走行時に実施される。

【0059】

ステップＳ１０では、ブローバイガス還流システム３１の経路内にリークがある（異常がある）と判定する。

【0060】

ブローバイガス還流システム３１の異常診断は、制御弁３６を閉弁して行うステージ１（ステップＳ１、Ｓ２）と、圧力制御弁７を全開位置から全閉位置に変化させて行うステージ２（ステップＳ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９）とから構成され、ステージ１の実施後、ステージ２の実施条件が成立するまでの間も終了せずに継続状態となる。つまり、ブローバイガス還流システム３１の異常診断は、上記ステージ１が実施されてクランクケース３９内の圧力Ｐ１が閾値Ｐ２に到達するほど低下しないと判定された場合、燃料カットが実施されて上記ステージ２が実施されるまで終了せずに実行状態が維持される。

【0061】

図４は、図３のステップＳ５からステップＳ８に至る間のエアフローメータ５の出力（吸入空気量）の変化を示すタイミングチャートである。

【0062】

図４中の時刻ｔ１は、エアフローメータ５の出力（検出信号）が安定したタイミングである。時刻ｔ１までに、燃料カットが開始され、圧力制御弁７が全開、ＥＧＲ弁２１が全閉に制御される。図４中の時刻ｔ２は、圧力制御弁７を全開から全閉に切り替えるタイミングである。図４中の時刻ｔ３は、エアフローメータ５の出力（検出信号）が安定したタイミングである。時刻ｔ３までに、圧力制御弁７が全閉に制御される。ＥＧＲ弁２１は、引き続き全閉に制御されている。図４中の時刻ｔ４は、圧力制御弁７及びＥＧＲ弁２１の全閉状態を終了するタイミングである。

【0063】

吸入空気量Ｑvalve_openは、例えば、図４中の時刻ｔ１～時刻ｔ２間のエアフローメータ５の出力（検出信号）の平均値である。吸入空気量Ｑvalve_closeは、例えば、図４中の時刻ｔ３～時刻ｔ４間のエアフローメータ５の出力（検出信号）の平均値である。

【0064】

さらに、ＥＣＭ８は、車両診断として、蒸発燃料処理システム４１の異常診断を実施可能となっている。つまり、ＥＣＭ８は、所定の第２吸入空気量を算出した際に、パージ制御弁４５を開弁した状態で所定の第１吸入空気量を検出し、第１吸入空気量と第２吸入空気量との差分である診断パラメータを用いて蒸発燃料処理システム４１の異常の有無を判定するものであり、第２診断部に相当する。診断パラメータは、第２吸入空気量から第１吸入空気量を減じたものである。また、ＥＣＭ８は、第２吸入空気量を算出する第２吸入空気量算出部に相当する。

【0065】

ここで、第２吸入空気量とは、内燃機関１の吸気系に配置された各種デバイス（例えばスロットル弁６や内燃機関１の図示しない可変動弁機構等）の作動状況（スロットル開度や可変動弁機構による吸気弁のバルブタイミング）と内燃機関１の機関回転数、大気圧等に基づいて演算により間接的に算出される理論上の吸入空気量であるモデル吸入空気量である。第２吸入空気量は、吸気系デバイスの作動に伴う吸入空気量の変化を反映させた値であり、内燃機関１の運転状態の変化に追従した値として算出される。また、第２吸入空気量は、パージ制御弁４５が閉弁している前提で算出される。すなわち、第２吸入空気量が算出される際にパージ制御弁４５が開弁していても、パージ制御弁４５は閉弁しているものとして、内燃機関１の運転状態や吸気系の各種デバイスの作動状況等に基づいて第２吸入空気量が算出される。

【0066】

第１吸入空気量は、エアフローメータ５の検出値であり、パージ制御弁４５が閉弁した状態のとき理論上は第２吸入空気量と同一の値となる。

【0067】

第１吸入空気量は、同一の運転状態であっても、パージ制御弁４５を開弁した状態とパージ制御弁４５を閉弁した状態とで変化する。エバポ通路４３が吸気通路３に対して離れていない状態、すなわちエバポ通路４３が吸気通路３に接続された正常状態では、パージ制御弁４５を開弁するとパージポンプ４６で加圧されたパージガスが吸気通路３に導入されることになる。

【0068】

従って、正常状態での第１吸入空気量（エアフローメータ５の検出値）は、パージガスが吸気通路３に導入されると、同一の運転状態であれば、パージガスが吸気通路３に導入されない場合に比べて減少する。これは、パージガスの導入分だけエアフローメータ５を通過する空気量が減少するためである。

【0069】

また、エバポ通路４３が吸気通路３に対して離れているような状態、すなわちエバポ通路４３が吸気通路３に正しく接続されていない異常状態では、パージ制御弁４５を開弁してもパージポンプ４６で加圧されたパージガスが吸気通路３に導入されなくなる。

【0070】

従って、異常状態での第１吸入空気量（エアフローメータ５の検出値）は、パージ制御弁４５が開弁状態であってもパージガスが吸気通路３に導入されることはないので、同一の運転状態であれば、パージ制御弁４５の開閉状態に関わらず一定になるはずである。

【0071】

そこで、蒸発燃料処理システム４１の異常診断は、第１吸入空気量と第２吸入空気量との差分である診断パラメータが予め設定された所定の第１閾値以下のときに蒸発燃料システムを異常と診断する。なお、診断パラメータは、パージ制御弁４５の制御デューティが１００％になってから検出された第１吸入空気量と、第２吸入空気量とに基づいて算出される。

【0072】

蒸発燃料処理システム４１の異常診断は、診断中に吸気通路３に流入したパージガスが内燃機関１の筒内から排出されたときに終了する。すなわち、診断パラメータが算出され、パージ制御弁４５が閉弁されてから所定時間が経過するまでは、通常のパージ制御は禁止される。通常のパージ制御は、空燃比フィードバック制御中にパージ制御弁４５を開弁して吸気通路３に適宜のパージガスを導入する制御である。

【0073】

図５は、蒸発燃料処理システム４１の異常診断を実施した際の動作の一例を示すタイミングチャートである。図５中に実線で示す空気量は、第１吸入空気量である。図５中に破線で示す空気量は、第２吸入空気量である。

【0074】

図５中の時刻ｔ１は、内燃機関１の燃料カットが開始されるタイミングである。図５中の時刻ｔ２は、パージ制御弁４５の開弁に備えてパージポンプ４６の回転数を増加させるタイミングである。時刻ｔ２は、例えば、後述する図６のステップＳ２１～ステップＳ２４の条件が全て「Ｙｅｓ」となるタイミングである。図５中の時刻ｔ３は、パージポンプ４６の回転数が診断用の回転数（蒸発燃料処理システム４１の異常診断用の回転数）に到達したタイミングであり、パージ制御弁４５を全閉（デューティ比０％）から全開（デューティ比１００％）に切り替えるタイミングである。図５中の時刻ｔ４は、パージ制御弁４５が全開となるタイミングである。図５中の時刻ｔ５は、時刻ｔ４から所定時間経過したタイミングであり、診断パラメータが算出されるタイミングである。診断パラメータは、第１吸入空気量と第２吸入空気量との差分を時刻ｔ４～時刻ｔ５の間積算し、所定時間（時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間の時間）で除して得られた流量差（第１吸入空気量と第２吸入空気量の流量差）の平均値である。

【0075】

なお、図５における第２吸入空気量は、パージ制御弁４５が全閉から全開に切り替えられる時刻ｔ３以前、及びパージ制御弁４５が全開から全閉に切り替えられて実際にパージ制御弁４５が全閉となったタイミング（時刻ｔ５より応答遅れ相当の時間経過後）以降、第１吸入空気量と一致している。

【0076】

蒸発燃料処理システム４１の異常診断は、図５中の時刻ｔ５のタイミングで算出された診断パラメータの値が第１閾値以下のときに、異常があると判定する。

【0077】

図６は、蒸発燃料処理システム４１の異常診断の制御の流れを示すフローチャートである。

【0078】

ステップＳ２１では、燃料カット中であるか否かを判定する。ステップＳ２１において、内燃機関１が燃料カット中でないと判定された場合は、蒸発燃料処理システム４１の異常診断を実施せずに今回のルーチンを終了する。

【0079】

ステップＳ２２では、パージ制御弁４５を開弁した際に筒内の空燃比が第１空燃比以上になるか否かを判定する。ステップＳ２２において、パージ制御弁４５を開弁した際に筒内の空燃比が第１空燃比以上にならない判定された場合は、蒸発燃料処理システム４１の異常診断を実施せずに今回のルーチンを終了する。

【0080】

ステップＳ２３では、エアフローメータ５の検出値である第１吸入空気量が所定の範囲内に入った状態であるか否かを判定する。ステップＳ２３において、第１吸入空気量が所定の範囲内に入った状態でないと判定された場合は、蒸発燃料処理システム４１の異常診断を実施せずに今回のルーチンを終了する。

【0081】

ステップＳ２４では、上流側排気触媒１４が所定温度以上のであるか否かを判定する。ステップＳ２４において、上流側排気触媒１４が所定温度以上のでないと判定された場合は、蒸発燃料処理システム４１の異常診断を実施せずに今回のルーチンを終了する。

【0082】

ステップＳ２５では、パージポンプ４６の回転数を蒸発燃料処理システム４１の異常診断用の回転数まで増加させる。

【0083】

ステップＳ２６では、パージ制御弁４５を開弁する。ステップＳ２７では、第２吸入空気量を算出する。ステップＳ２８では、第１吸入空気量を検出する。ステップＳ２９では、第１吸入空気量と第２吸入空気量の差分である診断パラメータを算出する。診断パラメータは、所定時間の間第１吸入空気量と第２吸入空気量との差分を積算したものをこの所定時間で除して得られた流量差の平均値である。

【0084】

ステップＳ３０では、診断パラメータが第１閾値より大きいか否かを判定する。診断パラメータが第１閾値よりも大きい場合は、ステップＳ３１へ進み蒸発燃料処理システム４１に異常はないと判定する。診断パラメータが第１閾値以下の場合は、ステップＳ３２へ進み蒸発燃料処理システム４１に異常があると判定する。

【0085】

そして、ＥＣＭ８は、ブローバイガス還流システム３１の異常診断と蒸発燃料処理システム４１の異常診断とを重複しないように実施する。つまり、ＥＣＭ８は、異常診断制御部に相当する。

【0086】

ブローバイガス還流システム３１の異常診断中に、蒸発燃料処理システム４１の異常診断の開始条件が成立した場合は、ブローバイガス還流システム３１の異常診断の終了を待って蒸発燃料処理システム４１の異常診断を開始する。

【0087】

車両が減速状態となって燃料カットを実施した場合、ブローバイガス還流システム３１の異常診断で上記ステージ１が実施されてクランクケース３９内の圧力Ｐ１が閾値Ｐ２に到達するほど低下しないと判定されている状態であれば、ブローバイガス還流システム３１の異常診断で上記ステージ２が実施されてブローバイガス還流システム３１の異常診断が終了するのを待って、蒸発燃料処理システム４１の異常診断を開始する。

【0088】

すなわち、ブローバイガス還流システム３１と蒸発燃料処理システム４１の一方のシステムの異常診断中は、他方のシステムの診断開始条件が成立しても一方のシステムの異常診断が終了するまで他方のシステムの異常診断を実施しない。ブローバイガス還流システム３１の異常診断と蒸発燃料処理システム４１の異常診断は、開始条件の成立が速いものから順番に実施する。

【0089】

ブローバイガス還流システム３１の異常診断及び蒸発燃料処理システム４１の異常診断は、エアフローメータ５の検出信号を利用したものであり、一方の異常診断中に他方の異常診断を実施すると、診断中のエアフローメータ５の検出信号が安定しなく虞がある。

【0090】

ブローバイガス還流システム３１の異常診断時におけるブローバイガス還流システム３１の挙動は、蒸発燃料処理システム４１の異常診断に影響を及ぼす虞がある。同様に、蒸発燃料処理システム４１の異常診断時における蒸発燃料処理システム４１の挙動は、ブローバイガス還流システム３１の異常診断に影響を及ぼす虞がある。

【0091】

ブローバイガス還流システム３１の異常診断及び蒸発燃料処理システム４１の異常診断は、エアフローメータ５の検出信号を利用したものであり、一方の異常診断中に他方の異常診断を実施すると、診断中のエアフローメータ５の検出信号が安定しなくなる虞がある。

【0092】

そこで、車両は、ブローバイガス還流システム３１の異常診断と蒸発燃料処理システム４１の異常診断とを重複して実施しないことで、ブローバイガス還流システム３１の異常診断と蒸発燃料処理システム４１の異常診断とが互いに干渉し合うことを回避することができ、それぞれの異常診断の診断精度が悪化してしまうことを抑制することができる。

【0093】

ブローバイガス還流システム３１の異常診断及び蒸発燃料処理システム４１の異常診断に用いられるエアフローメータ５の検出信号は、ブローバイガス還流システム３１の異常診断と蒸発燃料処理システム４１の異常診断とが重複して実施されないことで、安定することになる。

【0094】

図７は、ブローバイガス還流システム３１の異常診断開始条件と蒸発燃料処理システム４１の異常診断開始条件とが重複して成立した場合の挙動の一例を示すタイミングチャートである。

【0095】

図７中の時刻ｔ１は、ブローバイガス還流システム３１の異常診断開始条件が成立し、ブローバイガス還流システム３１の異常診断が開始されるタイミングである。ブローバイガス還流システム３１の異常診断開始条件は、例えば、内燃機関１の運転領域が低負荷運転領域、非過給領域にある場合である。

【0096】

図７中の時刻ｔ２は、蒸発燃料処理システム４１の異常診断開始条件が成立したタイミングである。時刻ｔ２においては、ブローバイガス還流システム３１の異常診断が実行中（診断中）であるため、蒸発燃料処理システム４１の異常診断は実行されない。

【0097】

図７中の時刻ｔ３は、ブローバイガス還流システム３１の異常診断が終了し、蒸発燃料処理システム４１の異常診断が開始されるタイミングである。蒸発燃料処理システム４１の異常診断は、ブローバイガス還流システム３１の異常診断の終了を待って開始される。

【0098】

以上、本発明の具体的な実施例を説明してきたが、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。上述した実施例は、車両の診断方法及び車両の診断装置に関するものである。

【符号の説明】

【0099】

１…内燃機関
３…吸気通路
５…エアフローメータ
６…スロットル弁
７…圧力制御弁
８…ＥＣＭ
９…ターボ過給機
１０…コンプレッサ
１１…タービン
１２…インタークーラ
１３…排気通路
３１…ブローバイガス還流システム
３２…第１配管
３３…第２配管
３４…第３配管
３５…逆止弁
３６…制御弁
３７…ＰＣＶバルブ
３９…クランクケース
４１…蒸発燃料処理システム
４２…燃料タンク
４３…エバポ通路
４４…キャニスタ
４５…パージ制御弁
４６…パージポンプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】