(57)【要約】【課題】複数の過給モードの状態のそれぞれにおいて、排気切替弁、吸気切替弁、又は、吸気バイパス弁の故障診断を行うことができる内燃機関の制御システムを提供する。【解決手段】吸気マニホールドの過給圧力を取得する過給圧力取得装置と、主コンプレッサの出口圧力を取得する主コンプレッサ出口圧力取得装置と、副コンプレッサの出口圧力を取得する副コンプレッサ出口圧力取得装置と、吸気マニホールドの過給圧力と主コンプレッサの出口圧力と副コンプレッサの出口圧力のいずれかに基づいて、弁切替制御装置によって設定されたシングルターボモード、ツインターボモード、ツイン切替モード、又は、シングル切替モードに応じて排気切替弁と吸気切替弁と吸気バイパス弁のうちの少なくとも１つの故障診断を行う故障診断装置と、を備えるように構成する。【選択図】図１
2020200810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主ターボチャージャと、
前記主ターボチャージャに対して並列に接続される副ターボチャージャと、
前記副ターボチャージャの副タービンの入口側に接続された上流側副排気管に設けられる排気切替弁と、
前記副ターボチャージャの副コンプレッサの出口側に接続された吸気管に設けられた吸気切替弁と、
前記吸気管の前記吸気切替弁よりも上流側と前記主ターボチャージャの主コンプレッサの入口側とを接続する吸気バイパス管に設けられた吸気バイパス弁と、
前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態又は開弁状態に切り替えて、主ターボチャージャのみを作動させて過給するシングルターボモードと、主ターボチャージャと副ターボチャージャを作動させて過給するツインターボモードと、前記シングルターボモードから前記ツインターボモードに切り替える際に経由するツイン切替モードと、前記ツインターボモードから前記シングルターボモードに切り替える際に経由するシングル切替モードと、のいずれか１つの過給モードに設定するように制御する弁切替制御装置と、
吸気マニホールドの過給圧力を取得する過給圧力取得装置と、
前記主コンプレッサの出口圧力を取得する主コンプレッサ出口圧力取得装置と、
前記副コンプレッサの出口圧力を取得する副コンプレッサ出口圧力取得装置と、
前記吸気マニホールドの過給圧力と前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力のいずれかに基づいて、前記弁切替制御装置によって設定された前記過給モードに応じて前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のうちの少なくとも１つの故障診断を行う故障診断装置と、
を備えた、
内燃機関の制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御システムにおいて、
大気圧を検出する大気圧検出装置を備え、
前記弁切替制御装置は、
前記過給モードを前記シングルターボモードに設定する場合には、前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態に切り替えるように制御し、
前記故障診断装置は、
前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングルターボモードに設定したか否かを判定する第１判定装置と、
前記第１判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングルターボモードに設定したと判定した場合には、前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とがほぼ等しい等圧状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であるか否かを判定する第２判定装置と、
を有し、
前記第２判定装置によって前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とがほぼ等しい等圧状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であると判定された場合には、前記吸気切替弁が開固着しているとの故障診断を行う、
内燃機関の制御システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の制御システムにおいて、
大気圧を検出する大気圧検出装置を備え、
前記弁切替制御装置は、
前記過給モードを前記シングルターボモードに設定する場合には、前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態に切り替えるように制御し、
前記故障診断装置は、
前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングルターボモードに設定したか否かを判定する第１判定装置と、
前記第１判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングルターボモードに設定したと判定した場合には、前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であるか否かを判定する第３判定装置と、
を有し、
前記第３判定装置によって前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であると判定された場合には、前記排気切替弁が開固着しているとの故障診断を行う、
内燃機関の制御システム。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御システムにおいて、
大気圧を検出する大気圧検出装置を備え、
前記弁切替制御装置は、
前記過給モードを前記ツイン切替モードに設定する場合には、前記吸気切替弁を閉弁状態に維持すると共に、前記排気切替弁と前記吸気バイパス弁を開弁状態に切り替えるように制御し、
前記故障診断装置は、
前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記ツイン切替モードに設定したか否かを判定する第４判定装置と、
前記第４判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記ツイン切替モードに設定したと判定した場合には、前記副コンプレッサの出口圧力と前記大気圧とがほぼ等しい等圧状態であるか否かを判定する第５判定装置と、
を有し、
前記第５判定装置によって前記副コンプレッサの出口圧力と前記大気圧とがほぼ等しい等圧状態であると判定された場合には、前記排気切替弁が閉固着しているとの故障診断を行う、
内燃機関の制御システム。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の内燃機関の制御システムにおいて、
前記弁切替制御装置は、
前記過給モードを前記ツインターボモードに設定する場合には、前記排気切替弁の開弁状態を維持して、前記吸気切替弁を閉弁状態から開弁状態に切り替えると共に、前記吸気バイパス弁を開弁状態から閉弁状態に切り替えるように制御し、
前記故障診断装置は、
前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記ツインターボモードに設定したか否かを判定する第６判定装置と、
前記第６判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記ツインターボモードに設定したと判定した場合には、前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態であるか否かを判定する第７判定装置と、
を有し、
前記第７判定装置によって前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態であると判定された場合には、前記吸気切替弁が閉固着しているとの故障診断を行う、
内燃機関の制御システム。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御システムにおいて、
前記主コンプレッサの出口温度を検出する出口温度検出装置を備え、
前記弁切替制御装置は、
前記過給モードを前記ツインターボモードに設定する場合には、前記排気切替弁の開弁状態を維持して、前記吸気切替弁を閉弁状態から開弁状態に切り替えると共に、前記吸気バイパス弁を開弁状態から閉弁状態に切り替えるように制御し、
前記故障診断装置は、
前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記ツインターボモードに設定したか否かを判定する第６判定装置と、
前記第６判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記ツインターボモードに設定したと判定した場合には、前記吸気マニホールドの過給圧力が目標過給圧力よりも低い圧力であって、且つ、前記主コンプレッサの出口温度が第１温度閾値以上であるか否かを判定する第８判定装置と、
を有し、
前記第８判定装置によって前記吸気マニホールドの過給圧力が目標過給圧力よりも低い圧力であって、且つ、前記主コンプレッサの出口温度が第１温度閾値以上であると判定された場合には、前記吸気バイパス弁が開固着しているとの故障診断を行う、
内燃機関の制御システム。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御システムにおいて、
大気圧を検出する大気圧検出装置を備え、
前記弁切替制御装置は、
前記過給モードを前記シングル切替モードに設定する場合には、前記排気切替弁と前記吸気切替弁を閉弁状態に切り替えると共に、前記吸気バイパス弁を開弁状態に切り替えるように制御し、
前記故障診断装置は、
前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングル切替モードに設定したか否かを判定する第９判定装置と、
前記第９判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングル切替モードに設定したと判定した場合には、前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とがほぼ等しい等圧状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であるか否かを判定する第１０判定装置と、
を有し、
前記第１０判定装置によって前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とがほぼ等しい等圧状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であると判定された場合には、前記吸気切替弁が開固着しているとの故障診断を行う、
内燃機関の制御システム。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の内燃機関の制御システムにおいて、
大気圧を検出する大気圧検出装置を備え、
前記弁切替制御装置は、
前記過給モードを前記シングル切替モードに設定する場合には、前記排気切替弁と前記吸気切替弁を閉弁状態に切り替えると共に、前記吸気バイパス弁を開弁状態に切り替えるように制御し、
前記故障診断装置は、
前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングル切替モードに設定したか否かを判定する第９判定装置と、
前記第９判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングル切替モードに設定したと判定した場合には、前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であるか否かを判定する第１１判定装置と、
を有し、
前記第１１判定装置によって前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であると判定された場合には、前記排気切替弁が開固着しているとの故障診断を行う、
内燃機関の制御システム。
【請求項９】
請求項１に記載の内燃機関の制御システムにおいて、
前記主ターボチャージャの主タービンへの排気ガスの流速をノズル開度によって調整する主可変ノズル機構と、
前記副タービンへの排気ガスの流速をノズル開度によって調整する副可変ノズル機構と、
前記主可変ノズル機構と前記副可変ノズル機構のそれぞれの前記ノズル開度の開度調整制御を行うノズル制御装置と、
前記故障診断装置によって前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のうちのいずれかが開固着していると故障診断されたか否かを判定する第１故障判定装置と、
を備え、
前記第１故障判定装置によって前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のうちのいずれかが開固着していると故障診断されたと判定された場合には、
前記弁切替制御装置は、前記排気切替弁と前記吸気切替弁のそれぞれを開弁状態に設定すると共に、前記吸気バイパス弁を閉弁状態に設定して、前記過給モードを前記ツインターボモードに固定するように制御し、
前記ノズル制御装置は、前記主可変ノズル機構と前記副可変ノズル機構のそれぞれの前記ノズル開度を全開に設定するように制御する、
内燃機関の制御システム。
【請求項１０】
請求項１又は請求項９に記載の内燃機関の制御システムにおいて、
前記主ターボチャージャの主タービンへの排気ガスの流速をノズル開度によって調整する主可変ノズル機構と、
前記副タービンへの排気ガスの流速をノズル開度によって調整する副可変ノズル機構と、
前記主可変ノズル機構と前記副可変ノズル機構のそれぞれの前記ノズル開度の開度調整制御を行うノズル制御装置と、
大気圧を検出する大気圧検出装置と、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出装置と、
運転状態に応じて燃料の噴射量を制御する噴射量制御装置と、
前記故障診断装置によって前記排気切替弁と前記吸気切替弁のいずれかが閉固着していると故障診断されたか否かを判定する第２故障判定装置と、
を備え、
前記第２故障判定装置によって前記排気切替弁と前記吸気切替弁のいずれかが閉固着していると故障診断されたと判定された場合には、
前記弁切替制御装置は、前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態に設定して、前記過給モードを前記シングルターボモードに固定するように制御し、
前記ノズル制御装置は、前記主可変ノズル機構の前記ノズル開度を全開に設定するように制御し、
前記噴射量制御装置は、所定回転数以上のエンジン回転数に応じて噴射される燃料の噴射量を噴射量制限値以下になるように制御すると共に、前記大気圧が低下するに従って前記噴射量制限値を少なくするように制御する、
内燃機関の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、並列にターボチャージャを備えた内燃機関の制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
並列にターボチャージャを備えた内燃機関の制御システムに関する技術が種々提案されている。例えば、下記特許文献１に記載される内燃機関の故障診断装置では、並列に設けられた第１過給機と第２過給機のうち、第１過給機のみが作動し、第２過給機が作動しない「シングルターボモード」と、第１過給機及び第２過給機が作動する「ツインターボモード」との切替制御が行われる。また、シングルターボモードでは、吸気切替バルブ、及び排気切替バルブの両方が閉弁されて、吸気バイパスバルブが開弁される。
【０００３】
そして、シングルターボモードにおいて、制御部は、大気圧と第２過給機のコンプレッサの出口圧力とが等しい等圧状態であると判定した場合に、吸気バイパスバスバルブに閉弁指示を出力する。その後、制御部は、第２過給機のコンプレッサの出口圧力が大気圧力以下であると判定した場合には、吸気バイパスバルブが開固着状態であると故障診断するように構成されている。
【０００４】
また、シングルターボモードにおいて、制御部は、大気圧と第２過給機のコンプレッサの出口圧力とが等しい等圧状態であると判定した場合に、吸気バイパスバスバルブに閉弁指示を出力し、吸気切替バルブに開弁指示を出力する。その後、制御部は、第２過給機のコンプレッサの出口圧力が大気圧力よりも高く、且つ、第２過給機のコンプレッサの出口圧力が吸気マニホールドの圧力以上であると判定した場合には、吸気切替バルブが閉固着状態であると故障診断するように構成されている。
【０００５】
また、シングルターボモードにおいて、制御部は、大気圧と第２過給機のコンプレッサの出口圧力との差異が第１圧力閾値以上であり、且つ、吸気マニホールドの過給圧が目標過給圧よりも第２圧力閾値以上低い状態が一定時間継続したと判定した場合には、排気切替バルブが開固着状態であると故障診断するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１８５６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載された内燃機関の故障診断装置では、シングルターボモードにおいてのみ、吸気切替バルブ、排気切替バルブ、及び、吸気バイパスバルブの故障診断が行われる。その結果、ツインターボモード、ツインターボモードからシングルターボモードへの切替モード、又は、シングルターボモードからツインターボモードへの切替モードの際に、吸気切替バルブ、排気切替バルブ、又は、吸気バイパスバルブのうち、いずれかのバルブに故障が発生した場合には、シングルターボモードの状態になるまで故障診断をすることができないという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、複数の過給モードの状態のそれぞれにおいて、排気切替弁、吸気切替弁、又は、吸気バイパス弁の故障診断を行うことができる内燃機関の制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、主ターボチャージャと、前記主ターボチャージャに対して並列に接続される副ターボチャージャと、前記副ターボチャージャの副タービンの入口側に接続された上流側副排気管に設けられる排気切替弁と、前記副ターボチャージャの副コンプレッサの出口側に接続された吸気管に設けられた吸気切替弁と、前記吸気管の前記吸気切替弁よりも上流側と前記主ターボチャージャの主コンプレッサの入口側とを接続する吸気バイパス管に設けられた吸気バイパス弁と、前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態又は開弁状態に切り替えて、主ターボチャージャのみを作動させて過給するシングルターボモードと、主ターボチャージャと副ターボチャージャを作動させて過給するツインターボモードと、前記シングルターボモードから前記ツインターボモードに切り替える際に経由するツイン切替モードと、前記ツインターボモードから前記シングルターボモードに切り替える際に経由するシングル切替モードと、のいずれか１つの過給モードに設定するように制御する弁切替制御装置と、吸気マニホールドの過給圧力を取得する過給圧力取得装置と、前記主コンプレッサの出口圧力を取得する主コンプレッサ出口圧力取得装置と、前記副コンプレッサの出口圧力を取得する副コンプレッサ出口圧力取得装置と、前記吸気マニホールドの過給圧力と前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力のいずれかに基づいて、前記弁切替制御装置によって設定された前記過給モードに応じて前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のうちの少なくとも１つの故障診断を行う故障診断装置と、を備えた、内燃機関の制御システムである。
【００１０】
次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る内燃機関の制御システムにおいて、大気圧を検出する大気圧検出装置を備え、前記弁切替制御装置は、前記過給モードを前記シングルターボモードに設定する場合には、前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態に切り替えるように制御し、前記故障診断装置は、前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングルターボモードに設定したか否かを判定する第１判定装置と、前記第１判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングルターボモードに設定したと判定した場合には、前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とがほぼ等しい等圧状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であるか否かを判定する第２判定装置と、を有し、前記第２判定装置によって前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とがほぼ等しい等圧状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であると判定された場合には、前記吸気切替弁が開固着しているとの故障診断を行う、内燃機関の制御システムである。
【００１１】
次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明又は第２の発明に係る内燃機関の制御システムにおいて、大気圧を検出する大気圧検出装置を備え、前記弁切替制御装置は、前記過給モードを前記シングルターボモードに設定する場合には、前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態に切り替えるように制御し、前記故障診断装置は、前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングルターボモードに設定したか否かを判定する第１判定装置と、前記第１判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングルターボモードに設定したと判定した場合には、前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であるか否かを判定する第３判定装置と、を有し、前記第３判定装置によって前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であると判定された場合には、前記排気切替弁が開固着しているとの故障診断を行う、内燃機関の制御システムである。
【００１２】
次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明乃至第３の発明のうちの１の発明に係る内燃機関の制御システムにおいて、大気圧を検出する大気圧検出装置を備え、前記弁切替制御装置は、前記過給モードを前記ツイン切替モードに設定する場合には、前記吸気切替弁を閉弁状態に維持すると共に、前記排気切替弁と前記吸気バイパス弁を開弁状態に切り替えるように制御し、前記故障診断装置は、前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記ツイン切替モードに設定したか否かを判定する第４判定装置と、前記第４判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記ツイン切替モードに設定したと判定した場合には、前記副コンプレッサの出口圧力と前記大気圧とがほぼ等しい等圧状態であるか否かを判定する第５判定装置と、を有し、前記第５判定装置によって前記副コンプレッサの出口圧力と前記大気圧とがほぼ等しい等圧状態であると判定された場合には、前記排気切替弁が閉固着しているとの故障診断を行う、内燃機関の制御システムである。
【００１３】
次に、本発明の第５の発明は、上記第１の発明乃至第４の発明のうちの１の発明に係る内燃機関の制御システムにおいて、前記弁切替制御装置は、前記過給モードを前記ツインターボモードに設定する場合には、前記排気切替弁の開弁状態を維持して、前記吸気切替弁を閉弁状態から開弁状態に切り替えると共に、前記吸気バイパス弁を開弁状態から閉弁状態に切り替えるように制御し、前記故障診断装置は、前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記ツインターボモードに設定したか否かを判定する第６判定装置と、前記第６判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記ツインターボモードに設定したと判定した場合には、前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態であるか否かを判定する第７判定装置と、を有し、前記第７判定装置によって前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態であると判定された場合には、前記吸気切替弁が閉固着しているとの故障診断を行う、内燃機関の制御システムである。
【００１４】
次に、本発明の第６の発明は、上記第１の発明乃至第５の発明のうちの１の発明に係る内燃機関の制御システムにおいて、前記主コンプレッサの出口温度を検出する出口温度検出装置を備え、前記弁切替制御装置は、前記過給モードを前記ツインターボモードに設定する場合には、前記排気切替弁の開弁状態を維持して、前記吸気切替弁を閉弁状態から開弁状態に切り替えると共に、前記吸気バイパス弁を開弁状態から閉弁状態に切り替えるように制御し、前記故障診断装置は、前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記ツインターボモードに設定したか否かを判定する第６判定装置と、前記第６判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記ツインターボモードに設定したと判定した場合には、前記吸気マニホールドの過給圧力が目標過給圧力よりも低い圧力であって、且つ、前記主コンプレッサの出口温度が第１温度閾値以上であるか否かを判定する第８判定装置と、を有し、前記第８判定装置によって前記吸気マニホールドの過給圧力が目標過給圧力よりも低い圧力であって、且つ、前記主コンプレッサの出口温度が第１温度閾値以上であると判定された場合には、前記吸気バイパス弁が開固着しているとの故障診断を行う、内燃機関の制御システムである。
【００１５】
次に、本発明の第７の発明は、上記第１の発明乃至第６の発明のうちの１の発明に係る内燃機関の制御システムにおいて、大気圧を検出する大気圧検出装置を備え、前記弁切替制御装置は、前記過給モードを前記シングル切替モードに設定する場合には、前記排気切替弁と前記吸気切替弁を閉弁状態に切り替えると共に、前記吸気バイパス弁を開弁状態に切り替えるように制御し、前記故障診断装置は、前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングル切替モードに設定したか否かを判定する第９判定装置と、前記第９判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングル切替モードに設定したと判定した場合には、前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とがほぼ等しい等圧状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であるか否かを判定する第１０判定装置と、を有し、前記第１０判定装置によって前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とがほぼ等しい等圧状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であると判定された場合には、前記吸気切替弁が開固着しているとの故障診断を行う、内燃機関の制御システムである。
【００１６】
次に、本発明の第８の発明は、上記第１の発明乃至第７の発明のうちの１の発明に係る内燃機関の制御システムにおいて、大気圧を検出する大気圧検出装置を備え、前記弁切替制御装置は、前記過給モードを前記シングル切替モードに設定する場合には、前記排気切替弁と前記吸気切替弁を閉弁状態に切り替えると共に、前記吸気バイパス弁を開弁状態に切り替えるように制御し、前記故障診断装置は、前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングル切替モードに設定したか否かを判定する第９判定装置と、前記第９判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングル切替モードに設定したと判定した場合には、前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であるか否かを判定する第１１判定装置と、内燃機関の制御システムである。
【００１７】
次に、本発明の第９の発明は、上記第１の発明に係る内燃機関の制御システムにおいて、前記主ターボチャージャの主タービンへの排気ガスの流速をノズル開度によって調整する主可変ノズル機構と、前記副タービンへの排気ガスの流速をノズル開度によって調整する副可変ノズル機構と、前記主可変ノズル機構と前記副可変ノズル機構のそれぞれの前記ノズル開度の開度調整制御を行うノズル制御装置と、前記故障診断装置によって前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のうちのいずれかが開固着していると故障診断されたか否かを判定する第１故障判定装置と、を備え、前記第１故障判定装置によって前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のうちのいずれかが開固着していると故障診断されたと判定された場合には、前記弁切替制御装置は、前記排気切替弁と前記吸気切替弁のそれぞれを開弁状態に設定すると共に、前記吸気バイパス弁を閉弁状態に設定して、前記過給モードを前記ツインターボモードに固定するように制御し、前記ノズル制御装置は、前記主可変ノズル機構と前記副可変ノズル機構のそれぞれの前記ノズル開度を全開に設定するように制御する、内燃機関の制御システムである。
【００１８】
次に、本発明の第１０の発明は、上記第１の発明又は第９の発明に係る内燃機関の制御システムにおいて、前記主ターボチャージャの主タービンへの排気ガスの流速をノズル開度によって調整する主可変ノズル機構と、前記副タービンへの排気ガスの流速をノズル開度によって調整する副可変ノズル機構と、前記主可変ノズル機構と前記副可変ノズル機構のそれぞれの前記ノズル開度の開度調整制御を行うノズル制御装置と、大気圧を検出する大気圧検出装置と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出装置と、運転状態に応じて燃料の噴射量を制御する噴射量制御装置と、前記故障診断装置によって前記排気切替弁と前記吸気切替弁のいずれかが閉固着していると故障診断されたか否かを判定する第２故障判定装置と、を備え、前記第２故障判定装置によって前記排気切替弁と前記吸気切替弁のいずれかが閉固着していると故障診断されたと判定された場合には、前記弁切替制御装置は、前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態に設定して、前記過給モードを前記シングルターボモードに固定するように制御し、前記ノズル制御装置は、前記主可変ノズル機構の前記ノズル開度を全開に設定するように制御し、前記噴射量制御装置は、所定回転数以上のエンジン回転数に応じて噴射される燃料の噴射量を噴射量制限値以下になるように制御すると共に、前記大気圧が低下するに従って前記噴射量制限値を少なくするように制御する、内燃機関の制御システムである。
【発明の効果】
【００１９】
第１の発明によれば、弁切替制御装置は、排気切替弁と吸気切替弁と吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態又は開弁状態に切り替えて、シングルターボモードと、ツインターボモードと、ツイン切替モードと、シングル切替モードと、のいずれか１つの過給モードに設定する。そして、故障診断装置は、吸気マニホールドの過給圧力と主コンプレッサの出口圧力と副コンプレッサの出口圧力のいずれかに基づいて、弁切替制御装置によって設定された過給モードに応じて排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のうちの少なくとも１つの故障診断を行う。
【００２０】
これにより、故障診断装置は、シングルターボモードと、ツインターボモードと、ツイン切替モードと、シングル切替モードと、の４つの過給モードの状態のそれぞれにおいて、排気切替弁、吸気切替弁、又は、吸気バイパス弁の故障診断を行うことができる。従って、シングルターボモードの状態になるまで待つことなく、他の過給モードにおいて、排気切替弁、吸気切替弁、又は、吸気バイパス弁の故障を迅速に検出し、フェイルセーフ処理を実行して、ターボ過回転のような二次故障を回避することが可能となる。
【００２１】
第２の発明によれば、弁切替制御装置は、過給モードをシングルターボモードに設定する場合には、排気切替弁と吸気切替弁と吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態に切り替えるように制御する。そして、故障診断装置は、主コンプレッサの出口圧力と副コンプレッサの出口圧力とがほぼ等しい等圧状態で、且つ、副コンプレッサの出口圧力が大気圧よりも高い圧力であると判定された場合には、吸気切替弁が開固着しているとの故障診断を行う。これにより、シングルターボモードにおいて、故障診断装置は、主コンプレッサの出口圧力と副コンプレッサの出口圧力と大気圧とに基づいて、吸気切替弁の開固着の故障を迅速に検出することができる。
【００２２】
第３の発明によれば、弁切替制御装置は、過給モードをシングルターボモードに設定する場合には、排気切替弁と吸気切替弁と吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態に切り替えるように制御する。そして、故障診断装置は、主コンプレッサの出口圧力と副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態で、且つ、副コンプレッサの出口圧力が大気圧よりも高い圧力であると判定された場合には、排気切替弁が開固着しているとの故障診断を行う。これにより、シングルターボモードにおいて、故障診断装置は、主コンプレッサの出口圧力と副コンプレッサの出口圧力と大気圧とに基づいて、排気切替弁の開固着の故障を迅速に検出することができる。
【００２３】
第４の発明によれば、弁切替制御装置は、過給モードをツイン切替モードに設定する場合には、吸気切替弁を閉弁状態に維持すると共に、排気切替弁と吸気バイパス弁を開弁状態に切り替えるように制御する。そして、故障診断装置は、副コンプレッサの出口圧力と大気圧とがほぼ等しい等圧状態であると判定された場合には、排気切替弁が閉固着しているとの故障診断を行う。これにより、ツイン切替モードにおいて、故障診断装置は、副コンプレッサの出口圧力と大気圧とに基づいて、排気切替弁の閉固着の故障を迅速に検出することができる。
【００２４】
第５の発明によれば、弁切替制御装置は、過給モードをツインターボモードに設定する場合には、排気切替弁の開弁状態を維持して、吸気切替弁を閉弁状態から開弁状態に切り替えると共に、吸気バイパス弁を開弁状態から閉弁状態に切り替えるように制御する。そして、故障診断装置は、主コンプレッサの出口圧力と副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態であると判定された場合には、吸気切替弁が閉固着しているとの故障診断を行う。これにより、ツインターボモードにおいて、故障診断装置は、主コンプレッサの出口圧力と副コンプレッサの出口圧力とに基づいて、吸気切替弁の閉固着の故障を迅速に検出することができる。
【００２５】
第６の発明によれば、弁切替制御装置は、過給モードをツインターボモードに設定する場合には、排気切替弁の開弁状態を維持して、吸気切替弁を閉弁状態から開弁状態に切り替えると共に、吸気バイパス弁を開弁状態から閉弁状態に切り替えるように制御する。そして、故障診断装置は、吸気マニホールドの過給圧力が目標過給圧力よりも低い圧力であって、且つ、主コンプレッサの出口温度が第１温度閾値以上であると判定された場合には、吸気バイパス弁が開固着しているとの故障診断を行う。これにより、ツインターボモードにおいて、故障診断装置は、吸気マニホールドの過給圧力と主コンプレッサの出口温度とに基づいて、吸気バイパス弁の開固着の故障を迅速に検出することができる。
【００２６】
第７の発明によれば、弁切替制御装置は、過給モードをシングル切替モードに設定する場合には、排気切替弁と吸気切替弁を閉弁状態に切り替えると共に、吸気バイパス弁を開弁状態に切り替えるように制御する。そして、故障診断装置は、主コンプレッサの出口圧力と副コンプレッサの出口圧力とがほぼ等しい等圧状態で、且つ、副コンプレッサの出口圧力が大気圧よりも高い圧力であると判定された場合には、吸気切替弁が開固着しているとの故障診断を行う。これにより、シングル切替モードにおいて、故障診断装置は、主コンプレッサの出口圧力と副コンプレッサの出口圧力と大気圧とに基づいて、吸気切替弁の開固着の故障を迅速に検出することができる。
【００２７】
第８の発明によれば、弁切替制御装置は、過給モードをシングル切替モードに設定する場合には、排気切替弁と吸気切替弁を閉弁状態に切り替えると共に、吸気バイパス弁を開弁状態に切り替えるように制御する。そして、故障診断装置は、主コンプレッサの出口圧力と副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態で、且つ、副コンプレッサの出口圧力が大気圧よりも高い圧力であると判定された場合には、排気切替弁が開固着しているとの故障診断を行う。これにより、シングル切替モードにおいて、故障診断装置は、主コンプレッサの出口圧力と副コンプレッサの出口圧力と大気圧とに基づいて、排気切替弁の開固着の故障を迅速に検出することができる。
【００２８】
第９の発明によれば、故障診断装置によって排気切替弁と吸気切替弁と吸気バイパス弁のうちのいずれかが開固着していると故障診断された場合には、弁切替制御装置は、排気切替弁と吸気切替弁のそれぞれを開弁状態に設定すると共に、吸気バイパス弁を閉弁状態に設定して、過給モードをツインターボモードに固定するように制御する。また、ノズル制御装置は、主可変ノズル機構と副可変ノズル機構のそれぞれのノズル開度を全開に設定するように制御する。
【００２９】
これにより、排気切替弁又は吸気切替弁が開固着している場合には、排気切替弁と吸気切替弁を開弁状態に設定すると共に、吸気バイパス弁を閉弁状態に設定することができ、高速走行時において、副ターボチャージャのターボ過回転のような二次故障を回避することができる。また、吸気バイパス弁が開固着している場合には、排気切替弁と吸気切替弁と吸気バイパス弁を全て開弁状態に設定することができ、高速走行時において、副ターボチャージャのターボ過回転のような二次故障を回避することができる。
【００３０】
また、主可変ノズル機構と副可変ノズル機構のそれぞれのノズル開度を全開に設定することによって、低速、中負荷以上で走行する場合において（通常時は、シングルターボモードである）、副コンプレッサの過給圧を低くすることが可能となり、サージの発生を抑止することができる。
【００３１】
第１０の発明によれば、故障診断装置によって排気切替弁と吸気切替弁のいずれかが閉固着していると故障診断された場合には、弁切替制御装置は、排気切替弁と吸気切替弁と吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態に設定して、過給モードをシングルターボモードに固定するように制御する。また、ノズル制御装置は、主可変ノズル機構のノズル開度を全開に設定するように制御する。更に、噴射量制御装置は、所定回転数以上のエンジン回転数に応じて噴射される燃料の噴射量を噴射量制限値以下になるように制御すると共に、大気圧が低下するに従って噴射量制限値を少なくするように制御する。
【００３２】
これにより、排気切替弁又は吸気切替弁が閉固着している場合には、排気切替弁と吸気切替弁と吸気バイパス弁を全て閉弁状態に設定して、主可変ノズル機構のノズル開度を全開に設定することによって、高速走行時において、主ターボチャージャのターボ過回転のような二次故障を回避することができる。また、大気圧が低下するに従って噴射量制限値を少なくするように制御することによって、高地において、平地と等ゲージ圧であっても、主ターボチャージャのターボ過回転や主タービンの入口側排気圧が基準圧力を超えないように出力制限を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態に係る内燃機関の制御システムの概略構成を説明する図である。
【図２】シングルターボモードとツインターボモードの動作領域を決定する動作領域マップの一例を示す図である。
【図３】各過給モードにおける排気切替弁と吸気切替弁と吸気バイパス弁の設定状態を決定する切替弁設定マップの一例を示す図である。
【図４】本実施形態に係る制御装置が実行する故障診断処理の一例を示す第１メインフローチャートである。
【図５】本実施形態に係る制御装置が実行する故障診断処理の一例を示す第２メインフローチャートである。
【図６】本実施形態に係る制御装置が実行する故障診断処理の一例を示す第３メインフローチャートである。
【図７】図４に示すＡＣＶ開固着判定処理のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。
【図８】図４に示すＥＣＶ開固着判定処理のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。
【図９】図４に示すＥＣＶ閉固着判定処理のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。
【図１０】図５に示すＡＣＶ閉固着判定処理のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。
【図１１】図５に示すＡＢＶ開固着判定処理のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。
【図１２】図４に示すフェイルセーフ処理のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。
【図１３】図１２に示す第１フェイルセーフ処理のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。
【図１４】図１２に示す第２フェイルセーフ処理のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。
【図１５】燃料噴射量の噴射量制限値を決定する出力制限マップの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明に係る内燃機関の制御システムを具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本発明に係る内燃機関の制御システムの概略構成について図１に基づいて説明する。
【００３５】
図１に示すように、本実施形態に係る内燃機関の制御システム１は、エアクリーナ５と、吸気流量検出装置６と、車両に搭載されたエンジン（例えば、ディーゼルエンジン）１０と、主ターボチャージャ２１と、副ターボチャージャ２２と、制御装置（以下、「ＥＣＵ」という。）８０等から構成されている。エンジン１０は、左バンク１０Ｌと右バンク１０Ｒを有する多気筒エンジンであり、左バンク１０Ｌには主ターボチャージャ２１が設けられ、右バンク１０Ｒには副ターボチャージャ２２が設けられている。
【００３６】
また、左バンク１０Ｌには、ＥＣＵ８０の制御信号によって各気筒内に直接燃料を噴射可能な燃料噴射装置１５Ｌが設けられている。右バンク１０Ｒには、ＥＣＵ８０の制御信号によって各気筒内に直接燃料を噴射可能な燃料噴射装置１５Ｒが設けられている。以下、エンジン１０への吸気経路とエンジン１０からの排気経路を説明しながら、各部材等を説明する。
【００３７】
エアクリーナ５は、外部から取得された空気（吸気）を浄化して、吸気管３に供給する。吸気管３は、途中で吸気管３１Ｌ、３１Ｒに分岐されている。また、エアクリーナ５の下流側には、エアクリーナ５から吸気管３が分岐されるまでの間に、吸気管３に供給される吸気流量を検出する吸気流量検出装置（例えば、エアフロメータ）６が配置されている。
【００３８】
吸気管３１Ｌの下流側は主ターボチャージャ２１の主コンプレッサ２１Ｂの吸入口に接続されている。主コンプレッサ２１Ｂの吐出口は、吸気管３２Ｌの上流側に接続されている。また、吸気管３１Ｒの下流側は副ターボチャージャ２２の副コンプレッサ２２Ｂの吸入口に接続されている。副コンプレッサ２２Ｂの吐出口は、吸気管３２Ｒの上流側に接続されている。そして、吸気管３２Ｌ及び吸気管３２Ｒの下流側は、吸気管３３の上流側に接続されている。また、吸気管３２Ｌの主コンプレッサ２１Ｂの吐出口近傍には、主コンプレッサ２１Ｂの出口側の吸気温度、つまり、主コンプレッサ２１Ｂの出口温度を検出する第３温度検出装置（例えば、温度検出センサ）２７が設けられている。
【００３９】
吸気管３３の下流側は吸気マニホールド３４の上流側に接続されている。吸気マニホールド３４は、エンジン１０の右バンク１０Ｒの各気筒と、左バンク１０Ｌの各気筒と、のそれぞれに吸気を供給する。また、吸気管３３と吸気マニホールド３４との間には、過給された吸入空気を冷却するインタークーラ３８が配置されている。また、吸気管３３と吸気マニホールド３４との間には、インタークーラ３８の下流側において、吸気マニホールド３４に導かれる吸入空気の量を調節可能な電子スロットルバルブ３９が配置されている。電子スロットルバルブ３９は、ＥＣＵ８０からの制御信号によって全閉位置から全開位置まで、その回転位置が連続的に駆動制御されるようになっている。
【００４０】
主コンプレッサ２１Ｂは、排気ガスによって回転駆動される主タービン２１Ａにて回転駆動され、吸気管３１Ｌから吸入した空気を圧縮して吸気管３２Ｌ、３３、インタークーラ３８、及び、電子スロットルバルブ３９を経由して吸気マニホールド３４へと吐出する。また、副コンプレッサ２２Ｂの吐出口に上流側が接続された吸気管３２Ｒには、吸気管３２Ｒの開口と閉鎖を行う吸気切替弁５１が設けられている。吸気切替弁５１は、例えば、ダイヤフラム式アクチュエータによって駆動され、ＥＣＵ８０からの制御信号によって開閉されるようになっている。
【００４１】
また、吸気バイパス管３６は、一端が副コンプレッサ２２Ｂの吐出口と吸気切替弁５１との間、つまり、吸気切替弁５１よりも上流側で、吸気管３２Ｒに接続されていると共に、他端が、吸気管３１Ｌの主コンプレッサ２１Ｂの吸入口よりも上流側に接続されている。すなわち、吸気バイパス管３６は、副コンプレッサ２２Ｂの吐出口の下流側と、主コンプレッサ２１Ｂの吸入口の上流側とをバイパスする。また、吸気バイパス管３６の両端の間には、吸気バイパス管３６の開口と閉鎖を行う吸気バイパス弁５２が設けられている。吸気バイパス弁５２は、例えば、ソレノイド式アクチュエータによって駆動され、ＥＣＵ８０からの制御信号によって開閉されるようになっている。
【００４２】
従って、吸気切替弁５１が吸気管３２Ｒを開口し、且つ、吸気バイパス弁５２が吸気バイパス管３６を閉鎖した場合には、副コンプレッサ２２Ｂは、排気ガスによって回転駆動される副タービン２２Ａにて回転駆動され、吸気管３１Ｒから吸入した空気を圧縮して吸気管３２Ｒ、３３、インタークーラ３８、及び、電子スロットルバルブ３９を経由して吸気マニホールド３４へと吐出する。また、電子スロットルバルブ３９よりも下流側の位置に、吸気マニホールド３４に供給される吸気の過給圧Ｐ５を検出する過給圧センサ５５が設けられている。また、副コンプレッサ２２Ｂの吐出口の下流側の位置に、副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２を検出する圧力センサ２３が設けられている。
【００４３】
一方、吸気切替弁５１が吸気管３２Ｒを閉鎖し、且つ、吸気バイパス弁５２が吸気バイパス管３６を開口した場合には、副コンプレッサ２２Ｂは、排気ガスによって回転駆動される副タービン２２Ａにて回転駆動され、吸気管３１Ｒから吸入した空気を圧縮して吸気管３２Ｒ及び吸気バイパス管３６を経由して、主コンプレッサ２１Ｂの吸入口に接続された吸気管３１Ｌへと吐出する。つまり、副コンプレッサ２２Ｂから吸気管３２Ｒ、３３を経由して吸気マニホールド３４に吸気を供給できない。
【００４４】
エンジン１０の左バンク１０Ｌの排気側には、排気マニホールド４１Ｌが接続され、右バンク１０Ｒの排気側には、排気マニホールド４１Ｒが接続されている。排気マニホールド４１Ｌの下流側には排気管４２Ｌの上流側が接続されている。排気管４２Ｌの下流側には、主ターボチャージャ２１の主タービン２１Ａの流入口（入口側）に接続された上流側主排気管４３Ｌの上流側が接続されている。
【００４５】
また、排気マニホールド４１Ｒの下流側には排気管４２Ｒの上流側が接続されている。排気管４２Ｒの下流側には、副ターボチャージャ２２の副タービン２２Ａの流入口（入口側）に接続された上流側副排気管４３Ｒの上流側が接続されている。また、連通配管４５は、一端側が排気管４２Ｌの下流側に接続されると共に、他端側が排気管４２Ｒの下流側に接続されている。つまり、排気管４２Ｌと排気管４２Ｒは、連通配管４５によって連通されている。
【００４６】
また、エンジン１０には、エンジン回転数検出装置２８等が設けられている。エンジン回転数検出装置２８は、例えば、エンジン１０のクランク軸の回転数（エンジン回転数）や、クランク軸の回転角度（例えば、各気筒の圧縮上死点タイミング）等を検出可能な回転角度センサである。ＥＣＵ８０は、エンジン回転数検出装置２８からの検出信号に基づいて、エンジン１０のクランク軸の回転数や回転角度等を検出することが可能である。
【００４７】
主タービン２１Ａは、上流側主排気管４３Ｌから流入してくる排気ガスによって回転駆動され、直結された主コンプレッサ２１Ｂを回転駆動する。副タービン２２Ａは、上流側副排気管４３Ｒから流入してくる排気ガスによって回転駆動され、直結された副コンプレッサ２２Ｂを回転駆動する。従って、副ターボチャージャ２２は、主ターボチャージャ２１に対して並列に接続されている。
【００４８】
また、上流側副排気管４３Ｒには、上流側副排気管４３Ｒの開口と閉鎖を行う排気切替弁５３が設けられている。排気切替弁５３は、例えば、ダイヤフラム式アクチュエータによって駆動され、ＥＣＵ８０からの制御信号によって開閉されるようになっている。これにより、吸気切替弁５１と排気切替弁５３が、両方とも開弁され、吸気バイパス弁５２が閉弁されたときには、排気ガスが主タービン２１Ａと副タービン２２Ａに流入する。その結果、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２が作動して、主コンプレッサ２１Ｂと副コンプレッサ２２Ｂによって吸気が過給される（以下、「ツインターボモード」と記載する場合もある。）。
【００４９】
一方、吸気切替弁５１と排気切替弁５３と吸気バイパス弁５２とが、全て閉弁されたときには、排気ガスは主タービン２１Ａに流入するが、副タービン２２Ａへの流入が阻止される。その結果、主ターボチャージャ２１が作動して、主コンプレッサ２１Ｂによって吸気が過給されるが、副ターボチャージャ２２が作動せず、副コンプレッサ２２Ｂによる吸気の過給が行われない（以下、「シングルターボモード」と記載する場合もある。）。つまり、吸気切替弁５１、吸気バイパス弁５２及び排気切替弁５３は、連動して開弁・閉弁を切り替えられる。尚、図１は、吸気切替弁５１と排気切替弁５３が、両方とも開弁され、吸気バイパス弁５２が閉弁された際の吸気及び排気の流れを点線の矢印で示す。
【００５０】
また、主タービン２１Ａには、主タービン２１Ａへの排気ガスの流速を制御する主可変ノズル機構５７が設けられている。主可変ノズル機構５７は、複数の可変ノズル（ＶＮ：Variable Nozzle）５７Ａと、アクチュエータ５７Ｂと、ノズル開度センサ５７Ｃとを含む。複数の可変ノズル５７Ａは、タービンホイールの回転軸を中心とした周囲の排気流入部に配置され、上流側主排気管４３Ｌから流入する排気ガスをタービンホイールに導く。
【００５１】
アクチュエータ５７Ｂは、複数の可変ノズル５７Ａのそれぞれを回転させることによって隣接する可変ノズル５７Ａ間の隙間（以下の説明において、この隙間を「ノズル開度」と記載する。）を調整する。アクチュエータ５７Ｂは、例えば、ステンピングモータ等で構成され、ＥＣＵ８０からの制御信号に応じて可変ノズル５７Ａのノズル開度を調整する。可変ノズル５７Ａを閉じる（ノズル開度を大きくする）ことによって、吸気の過給圧Ｐは上昇し、可変ノズル５７Ａを開く（ノズル開度を小さくする）ことによって、吸気の過給圧Ｐは減少する。また、ノズル開度センサ５７Ｃは、可変ノズル５７Ａのノズル開度を検出して、ＥＣＵ８０に検出信号を出力する。
【００５２】
また、副タービン２２Ａには、副タービン２２Ａへの排気ガスの流速を制御する副可変ノズル機構５８が設けられている。副可変ノズル機構５８は、複数の可変ノズル（ＶＮ：Variable Nozzle）５８Ａと、アクチュエータ５８Ｂと、ノズル開度センサ５８Ｃとを含む。複数の可変ノズル５８Ａは、上記主可変ノズル機構５７を構成する複数の可変ノズル５７Ａとほぼ同じ構成である。アクチュエータ５８Ｂ、ノズル開度センサ５８Ｃも、上記主可変ノズル機構５７を構成するアクチュエータ５７Ｂ、ノズル開度センサ５７Ｃとほぼ同じ構成である。
【００５３】
従って、複数の可変ノズル５８Ａは、アクチュエータ５８Ｂの駆動によりノズル開度が調整され、副タービン２２Ａに流入する排気ガスの流速を変化させる。これにより、可変ノズル５８Ａを閉じる（ノズル開度を大きくする）ことによって、吸気の過給圧Ｐは上昇し、可変ノズル５８Ａを開く（ノズル開度を小さくする）ことによって、吸気の過給圧Ｐは減少する。
【００５４】
主タービン２１Ａの吐出口（出口側）には排気管４６Ｌの上流側が接続されている。また、副タービン２２Ａの吐出口（出口側）には排気管４６Ｒの上流側が接続されている。排気管４６Ｌの下流側と排気管４６Ｒの下流側とは、排気管４７の上流側に接続されている。また、排気管４６Ｌには、主タービン２１Ａの出口側の第１排気ガス温度を検出する第１温度検出装置（例えば、温度検出センサ）２５が設けられている。また、排気管４６Ｒには、副タービン２２Ａの出口側の第２排気ガス温度を検出する第２温度検出装置（例えば、温度検出センサ）２６が設けられている。
【００５５】
排気管４７の下流側は、排気ガス浄化装置６１の流入口に接続されている。排気ガス浄化装置６１の内部には、上流側から、酸化触媒（ＤＯＣ：Diesel Oxidation Catalyst）６２、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）６３が設けられている。酸化触媒６２は、排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去する。ＤＰＦ６３は、セラミックス材料等からなる多孔質な部材によって円柱状等に形成され、上流側から各小孔に流入する排気ガスを多孔質材料に通すことで粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集し、排気ガスのみを下流側へと流出させる。そして、排気ガス浄化装置６１の流出口には、排気管４８の上流側が接続されている。
【００５６】
ＥＣＵ８０は、ＣＰＵ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ、不図示のバックアップＲＡＭ等を備えた公知のものである。ＣＰＵは、ＥＥＰＲＯＭに記憶された各種プログラムや各種パラメータに基づいて、種々の演算処理を実行する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各検出装置から入力されたデータ等を一時的に記憶し、ＥＥＰＲＯＭ、及び、バックアップＲＡＭは、例えば、エンジン１０の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する。
【００５７】
ＥＣＵ８０は、燃料噴射装置１５Ｌ、１５Ｒ、圧力センサ２３、第１温度検出装置２５、第２温度検出装置２６、第３温度検出装置（出口温度検出装置）２７、エンジン回転数検出装置２８、吸気切替弁５１、吸気バイパス弁５２、排気切替弁５３、過給圧センサ５５、アクチュエータ５７Ｂ、５８Ｂ、ノズル開度センサ５７Ｃ、５８Ｃ、アクセルペダル踏込量検出装置（例えば、アクセルペダル踏込角度センサ）７１、警告ランプ７２、大気圧センサ７５等が、電気的に接続されている。
【００５８】
ＥＣＵ８０には、吸気流量検出装置６、圧力センサ２３、第１温度検出装置２５、第２温度検出装置２６、第３温度検出装置２７、エンジン回転数検出装置２８、過給圧センサ５５、ノズル開度センサ５７Ｃ、５８Ｃ、アクセルペダル踏込量検出装置７１、大気圧センサ７５の検出信号が入力される。ＥＣＵ８０は、吸気流量検出装置６からの検出信号に基づいて、エンジン１０が吸入した吸気流量を検出することができる。
【００５９】
ＥＣＵ８０は、過給圧センサ５５からの検出信号に基づいて、吸気マニホールド３４の過給圧Ｐ５を検出することができる。ＥＣＵ８０は、圧力センサ２３からの検出信号に基づいて、副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２を検出することができる。ＥＣＵ８０は、第１温度検出装置２５からの検出信号に基づいて、主タービン２１Ａの出口側の第１排気ガス温度を検出することができる。ＥＣＵ８０は、第２温度検出装置２６からの検出信号に基づいて、副タービン２２Ａの出口側の第２排気ガス温度を検出することができる。ＥＣＵ８０は、第３温度検出装置２７からの検出信号に基づいて、主コンプレッサ２１Ｂの出口側の吸気温度（出口温度）Ｔ３を検出することができる。
【００６０】
ＥＣＵ８０は、エンジン回転数検出装置２８からの検出信号に基づいて、エンジン１０のクランク軸の回転数や回転角度等を検出することが可能である。エンジン回転数検出装置２８は、例えば、エンジン１０のクランク軸の回転数や、クランク軸の回転角度（例えば、各気筒の圧縮上死点タイミング）等を検出可能な回転角度センサである。ＥＣＵ８０は、ノズル開度センサ５７Ｃ、５８Ｃからの検出信号に基づいて、複数の可変ノズル５７Ａ、５８Ａのノズル開度を検出することができる。ＥＣＵ８０は、大気圧センサ７５からの検出信号に基づいて、大気圧Ｐ１を検出することができる。
【００６１】
ＥＣＵ８０は、アクセルペダル踏込量検出装置７１からの検出信号に基づいて、運転者によるアクセルペダルの踏込量（運転者の加速要求、減速要求）を検出することが可能である。アクセルペダル踏込量検出装置７１は、例えば、アクセルペダル踏込角度センサであり、アクセルペダルに設けられている。ＥＣＵ８０は、後述のように、吸気切替弁５１、吸気バイパス弁５２、排気切替弁５３のうち、いずれかの開固着又は閉固着を検出した際に点灯する警告ランプ７２の点灯／消灯が可能である。警告ランプ７２は、例えば、車両のインスツルメントパネル内に設けられている。
【００６２】
また、ＥＣＵ８０は、吸気切替弁５１、吸気バイパス弁５２、及び、排気切替弁５３を運転状態に応じて開弁させる開弁信号又は閉弁させる閉弁信号を出力する。また、ＥＣＵ８０は、ノズル開度センサ５７Ｃ、５８Ｃの検出信号に基づいてアクチュエータ５７Ｂ、５８Ｂを駆動する駆動信号を出力して、複数の可変ノズル５７Ａ、５８Ａのそれぞれのノズル開度を調整する。また、ＥＣＵ８０は、エンジン回転数検出装置２８とアクセルペダル踏込量検出装置７１等の検出信号に基づいて、燃料噴射装置１５Ｌ、１５Ｒを駆動する制御信号を出力して、各気筒内に直接噴射する燃料噴射量を制御する。
【００６３】
次に、上記のように構成された内燃機関の制御システム１において、ＥＣＵ８０によって実行される処理であって、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２が作動して過給される「ツインターボモード」と、主ターボチャージャ２１だけが作動して過給される「シングルターボモード」とを切り替える制御について、図２及び図３に基づいて説明する。先ず、「シングルターボモード」と「ツインターボモード」の選択について図２に基づいて説明する。図２は、シングルターボモードとツインターボモードの動作領域を決定する動作領域マップの一例を示している。
【００６４】
図２において、横軸はエンジン回転数を示し、縦軸は要求トルク（燃料噴射量）を示している。実線８１は、「シングルターボモード」の動作特性を示し、破線８２は、「ツインターボモード」の動作特性を示す。エンジン回転数及び要求トルク（燃料噴射量）によって定まる動作点が実線８１よりも下側にある場合、エンジン１０は「シングルターボモード」で動作する。また、エンジン回転数及び要求トルクが増加し、動作点が実線８１よりも上側の領域に入った場合、エンジン１０は「ツインターボモード」で動作する。即ち、動作点が破線８３で囲まれた切替ラインより下側にある場合は、「シングルターボモード」が選択され、上側にある場合は「ツインターボモード」が選択される。
【００６５】
次に、各過給モードにおいて、ＥＣＵ８０によって設定される排気切替弁５３と吸気切替弁５１と吸気バイパス弁５２の設定状態について、図３に示す過給モード設定マップ８５に基づいて説明する。尚、過給モード設定マップ８５は、予めＥＥＰＲＯＭに記憶されており、ＥＣＵ８０は、過給モード設定マップ８５に基づいて、排気切替弁５３と吸気切替弁５１と吸気バイパス弁５２の開弁・閉弁を設定する。
【００６６】
図３に示すように、ＥＣＵ８０は、エンジン１０を「シングルターボモード」で動作させる場合には、排気切替弁５３と吸気切替弁５１と吸気バイパス弁５２に閉弁の制御信号を出力して、排気切替弁５３と吸気切替弁５１と吸気バイパス弁５２を全て「閉弁状態」に設定する。また、ＥＣＵ８０は、シングルターボモードフラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＮ」に設定して再度ＲＡＭに記憶する。また、ＥＣＵ８０は、ツイン切替モードフラグ、ツインターボモードフラグ、及び、シングル切替モードフラグをＲＡＭから読み出し、それぞれを「ＯＦＦ」に設定して再度ＲＡＭに記憶する。
【００６７】
また、ＥＣＵ８０は、エンジン１０を「シングルターボモード」から「ツインターボモード」へ切り替える場合には、ツインターボモードへの「ツイン切替モード」で約０．５秒〜１秒間動作させた後、「ツインターボモード」で動作させる。ＥＣＵ８０は、エンジン１０をツインターボモードへの「ツイン切替モード」で動作させる場合には、吸気切替弁５１の「閉弁状態」を維持して、排気切替弁５３と吸気バイパス弁５２に開弁の制御信号を出力して、排気切替弁５３と吸気バイパス弁５２を「開弁状態」に設定する。
【００６８】
これにより、副ターボチャージャ２２を作動させて、副タービン２２Ａの回転を「ツインターボモード」における回転まで上昇させると共に、副コンプレッサ２２Ｂによって加圧された吸気が、吸気バイパス管３６、吸気管３１Ｌを介して主コンプレッサ２１Ｂの入口側に供給される。また、ＥＣＵ８０は、ツイン切替モードフラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＮ」に設定して再度ＲＡＭに記憶する。また、ＥＣＵ８０は、シングルターボモードフラグ、ツインターボモードフラグ、及び、シングル切替モードフラグをＲＡＭから読み出し、それぞれを「ＯＦＦ」に設定して再度ＲＡＭに記憶する。
【００６９】
その後、ＥＣＵ８０は、エンジン１０を「ツインターボモード」で動作させる場合には、排気切替弁５３の「開弁状態」を維持して、吸気切替弁５１に開弁の制御信号を出力して「開弁状態」に設定すると共に、吸気バイパス弁５２に閉弁の制御信号を出力して「閉弁状態」に設定する。また、ＥＣＵ８０は、ツインターボモードフラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＮ」に設定して再度ＲＡＭに記憶する。また、ＥＣＵ８０は、シングルターボモードフラグ、ツイン切替モードフラグ、及び、シングル切替モードフラグをＲＡＭから読み出し、それぞれを「ＯＦＦ」に設定して再度ＲＡＭに記憶する。これにより、主コンプレッサ２１Ｂ及び副コンプレッサ２２Ｂによって加圧された吸気が吸気管３２Ｌ、３２Ｒ、３３を介して吸気マニホールド３４に供給される。
【００７０】
また、ＥＣＵ８０は、エンジン１０を「ツインターボモード」から「シングルターボモード」へ切り替える場合には、シングルターボモードへの「シングル切替モード」で約２秒〜３秒間動作させた後、「シングルターボモード」で動作させる。ＥＣＵ８０は、エンジン１０をシングルターボモードへの「シングル切替モード」で動作させる場合には、排気切替弁５３と吸気切替弁５１に閉弁の制御信号を出力して「閉弁状態」に設定し、吸気バイパス弁５２に開弁の制御信号を出力して「開弁状態」に設定する。
【００７１】
これにより、排気切替弁５３を「閉弁状態」にしても、副タービン２２Ａが慣性で回転するが、副コンプレッサ２２Ｂで加圧された吸気は、吸気バイパス管３６、吸気管３１Ｌを介して主コンプレッサ２１Ｂの入口側に供給されて、吸気管３３には供給されない。その後、副タービン２２Ａの回転が低下すると、ＥＣＵ８０は、エンジン１０を「シングルターボモード」で動作させる。また、ＥＣＵ８０は、シングル切替モードフラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＮ」に設定して再度ＲＡＭに記憶する。また、ＥＣＵ８０は、シングルターボモードフラグ、ツイン切替モードフラグ、及び、ツインターボモードフラグをＲＡＭから読み出し、それぞれを「ＯＦＦ」に設定して再度ＲＡＭに記憶する。
【００７２】
次に、上記のように構成された内燃機関の制御システム１において、ＥＣＵ８０によって実行される処理であって、排気切替弁５３、吸気切替弁５１、吸気バイパス弁５２の故障診断を行う故障診断処理について図４乃至図１５に基づいて説明する。ＥＣＵ８０は、起動されると所定時間間隔（例えば、数ミリ秒〜数１０ミリ秒間隔）にて、図４乃至図６に示す処理を起動し、ステップＳ１１へと処理を進める。尚、図４乃至図６にフローチャートで示されるプログラムは、ＥＣＵ８０のＥＥＰＲＯＭに予め記憶されている。
【００７３】
図４に示すように、先ず、ステップＳ１１において、ＥＣＵ８０は、後述のフェイルセーフ処理のサブ処理（図１２参照）を実行した後、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２において、ＥＣＵ８０は、シングルターボモードフラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＮ」に設定されているか否か、つまり、エンジン１０がシングルターボモードで動作しているか否かを判定する。そして、シングルターボモードフラグが「ＯＮ」に設定されている、つまり、エンジン１０がシングルターボモードで動作していると判定した場合には（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ１３に進む。
【００７４】
ステップＳ１３において、ＥＣＵ８０は、吸気切替弁（以下、「ＡＣＶ」と記載する場合もある。）５１が開固着しているか否かを判定する「ＡＣＶ開固着判定処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ１４に進む。ここで、「ＡＣＶ開固着判定処理」のサブ処理について図７に基づいて説明する。
【００７５】
図７に示すように、先ず、ステップＳ１１１において、ＥＣＵ８０は、過給圧センサ５５によって吸気マニホールド３４の過給圧Ｐ５を検出してＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２において、ＥＣＵ８０は、吸気マニホールド３４の過給圧Ｐ５をＲＡＭから読み出し、この過給圧Ｐ５からインタークーラ３８及び電子スロットルバルブ３９による圧力損失を減算して、主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３を算出して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１１３に進む。
【００７６】
尚、過給圧Ｐ５に対応するインタークーラ３８及び電子スロットルバルブ３９による圧力損失が記憶された圧力損失マップは、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により予め取得され、ＥＥＰＲＯＭに予め記憶されている。
【００７７】
ステップＳ１１３において、ＥＣＵ８０は、圧力センサ２３からの検出信号に基づいて、副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２を検出して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１１４に進む。ステップＳ１１４において、ＥＣＵ８０は、大気圧センサ７５からの検出信号に基づいて、大気圧Ｐ１を検出して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１１５に進む。ステップＳ１１５において、ＥＣＵ８０は、主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３と、副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２とをＲＡＭから読み出し、主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３と副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２とがほぼ等しい圧力であるか否かを判定する。
【００７８】
具体的には、ＥＣＵ８０は、主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３と副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２との差の絶対値が、所定圧力ΔＰ１以下であるか否かを判定する。尚、所定圧力ΔＰ１のマップは、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により予め取得され、ＥＥＰＲＯＭに予め記憶されている。
【００７９】
そして、主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３と副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２とがほぼ等しい圧力でないと判定した場合、つまり、主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３と副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２との差の絶対値が、所定圧力ΔＰ１より大きいと判定した場合には（Ｓ１１５：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１は閉弁状態であると判定し、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１４に進む。
【００８０】
一方、主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３と副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２とがほぼ等しい圧力であると判定した場合、つまり、主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３と副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２との差の絶対値が、所定圧力ΔＰ１以下であると判定した場合には（Ｓ１１５：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ１１６に進む。
【００８１】
尚、主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３と副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２とがほぼ等しい圧力であると判定した場合には（Ｓ１１５：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１が開固着していると判定して、ステップＳ１１６の処理を実行しないで、ステップＳ１１７に進むようにしてもよい。
【００８２】
ステップＳ１１６において、ＥＣＵ８０は、副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２と、大気圧Ｐ１とをＲＡＭから読み出し、副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２が大気圧Ｐ１よりも高い圧力であるか否かを判定する。そして、副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２が大気圧Ｐ１とほぼ等しい圧力であると判定した場合には（Ｓ１１６：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１は閉弁状態であると判定し、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１４に進む。
【００８３】
一方、副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２が大気圧Ｐ１よりも高い圧力であると判定した場合には（Ｓ１１６：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１が開固着していると判定して、ステップＳ１１７に進む。ステップＳ１１７において、ＥＣＵ８０は、ＥＥＰＲＯＭからＡＣＶ開固着フラグを読み出し、「ＯＮ」に設定して、再度ＥＥＰＲＯＭに記憶した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１４に進む。尚、ＡＣＶ開固着フラグは、ＥＣＵ８０の起動時に「ＯＦＦ」に設定されて、ＥＥＰＲＯＭに記憶されている。
【００８４】
図４に示すように、ステップＳ１４において、ＥＣＵ８０は、ＥＥＰＲＯＭからＡＣＶ開固着フラグを読み出し、「ＯＮ」に設定されているか否か、つまり、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１が開固着しているか否かを判定する。そして、ＡＣＶ開固着フラグが「ＯＮ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ１４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１が開固着していると判定して、ステップＳ１５に進む。
【００８５】
ステップＳ１５において、ＥＣＵ８０は、ＥＥＰＲＯＭから第１フェイルセーフフラグを読み出し、「ＯＮ」に設定して、再度ＥＥＰＲＯＭに記憶した後、当該処理を終了する。その結果、ＥＣＵ８０は、後述のように、所定時間（例えば、数ミリ秒〜数１０ミリ秒）経過後に当該故障診断処理を実行した際に、第１フェイルセーフ処理を実行し、二次故障を回避することが可能となる（図１２参照）。
【００８６】
一方、上記ステップＳ１４で、ＡＣＶ開固着フラグが「ＯＦＦ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ１４：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１は閉弁状態であると判定して、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６において、ＥＣＵ８０は、排気切替弁（以下、「ＥＣＶ」と記載する場合もある。）５３が開固着しているか否かを判定する「ＥＣＶ開固着判定処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ１７に進む。ここで、「ＥＣＶ開固着判定処理」のサブ処理について図８に基づいて説明する。
【００８７】
図８に示すように、ＥＣＵ８０は、ステップＳ１２１〜ステップＳ１２４において、上記ステップＳ１１１〜ステップＳ１１４の処理（図７参照）を実行した後、ステップＳ１２５に進む。尚、ＥＣＵ８０は、ステップＳ１２１〜ステップＳ１２４の処理を実行しないで、ステップＳ１２５以降の処理を実行するようにしてもよい。
【００８８】
ステップＳ１２５において、主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３と、副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２とをＲＡＭから読み出し、主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３と副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２とが等しくない圧力であるか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ８０は、主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３と副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２との差の絶対値が、所定圧力ΔＰ１以上であるか否かを判定する。
【００８９】
そして、主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３と副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２とがほぼ等しい圧力である、つまり、主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３と副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２との差の絶対値が、所定圧力ΔＰ１以下であると判定した場合には（Ｓ１２５：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１７に進む。
【００９０】
一方、主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３と副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２とが等しくない圧力であると判定した場合、つまり、主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３と副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２との差の絶対値が、所定圧力ΔＰ１よりも大きいと判定した場合には（Ｓ１２５：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１が閉弁状態であると判定して、ステップＳ１２６に進む。
【００９１】
ステップＳ１２６において、ＥＣＵ８０は、副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２と、大気圧Ｐ１とをＲＡＭから読み出し、副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２が大気圧Ｐ１よりも高い圧力であるか否かを判定する。そして、副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２が大気圧Ｐ１とほぼ等しい圧力であると判定した場合には（Ｓ１２６：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、排気切替弁（ＥＣＶ）５３は閉弁状態であると判定し、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１７に進む。
【００９２】
一方、副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２が大気圧Ｐ１よりも高い圧力であると判定した場合には（Ｓ１２６：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、排気切替弁（ＥＣＶ）５３が開固着していると判定して、ステップＳ１２７に進む。ステップＳ１２７において、ＥＣＵ８０は、ＥＥＰＲＯＭからＥＣＶ開固着フラグを読み出し、「ＯＮ」に設定して、再度ＥＥＰＲＯＭに記憶した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１７に進む。尚、ＥＣＵ８０の起動時に、ＥＣＶ開固着フラグは、「ＯＦＦ」に設定されて、ＥＥＰＲＯＭに記憶されている。
【００９３】
図４に示すように、ステップＳ１７において、ＥＣＵ８０は、ＥＥＰＲＯＭからＥＣＶ開固着フラグを読み出し、「ＯＮ」に設定されているか否か、つまり、排気切替弁（ＥＣＶ）５３が開固着しているか否かを判定する。そして、ＥＣＶ開固着フラグが「ＯＦＦ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ１７：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、当該処理を終了する。
【００９４】
一方、ＥＣＶ開固着フラグが「ＯＮ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ１７：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、排気切替弁（ＥＣＶ）５３が開固着していると判定して、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８において、ＥＣＵ８０は、ＥＥＰＲＯＭから第１フェイルセーフフラグを読み出し、「ＯＮ」に設定して、再度ＥＥＰＲＯＭに記憶した後、当該処理を終了する。その結果、ＥＣＵ８０は、後述のように、所定時間（例えば、数ミリ秒〜数１０ミリ秒）経過後に当該故障診断処理を実行した際に、第１フェイルセーフ処理を実行し、二次故障を回避することが可能となる（図１２参照）。
【００９５】
他方、上記ステップＳ１２で、シングルターボモードフラグが「ＯＦＦ」に設定されている、つまり、エンジン１０がシングルターボモードで動作していないと判定した場合には（Ｓ１２：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ１９に進む。ステップＳ１９において、ＥＣＵ８０は、ツイン切替モードフラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＮ」に設定されているか否か、つまり、エンジン１０が「シングルターボモード」から「ツインターボモード」へ切り替える際に経由する「ツイン切替モード」で動作しているか否かを判定する。
【００９６】
そして、ツイン切替モードフラグが「ＯＮ」に設定されている、つまり、エンジン１０がツイン切替モードで動作していると判定した場合には（Ｓ１９：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ２０に進む。ステップＳ２０において、ＥＣＵ８０は、排気切替弁（ＥＣＶ）５３が閉固着しているか否かを判定する「ＥＣＶ閉固着判定処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ２１に進む。ここで、「ＥＣＶ閉固着判定処理」のサブ処理について図９に基づいて説明する。
【００９７】
図９に示すように、先ず、ステップＳ１３１において、ＥＣＵ８０は、圧力センサ２３からの検出信号に基づいて、副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２を検出して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１３２に進む。ステップＳ１３２において、ＥＣＵ８０は、大気圧センサ７５からの検出信号に基づいて、大気圧Ｐ１を検出して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１３３に進む。ステップ１３３において、ＥＣＵ８０は、副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２と、大気圧Ｐ１とをＲＡＭから読み出し、副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２と大気圧Ｐ１とがほぼ等しい圧力であるか否かを判定する。
【００９８】
具体的には、ＥＣＵ８０は、副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２と大気圧Ｐ１との差の絶対値が、所定圧力ΔＰ２以下であるか否かを判定する。尚、所定圧力ΔＰ２は、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により予め取得され、ＥＥＰＲＯＭに予め記憶されている。
【００９９】
そして、副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２と大気圧Ｐ１とがほぼ等しい圧力でないと判定した場合、つまり、副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２と大気圧Ｐ１との差の絶対値が、所定圧力ΔＰ２より大きいと判定した場合には（Ｓ１３３：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、排気切替弁（ＥＣＶ）５３は開弁状態であると判定し、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ２１に進む。
【０１００】
一方、副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２と大気圧Ｐ１とがほぼ等しい圧力であると判定した場合、つまり、副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２と大気圧Ｐ１との差の絶対値が、所定圧力ΔＰ２以下であると判定した場合には（Ｓ１３３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、排気切替弁（ＥＣＶ）５３が閉固着していると判定して、ステップＳ１３４に進む。ステップＳ１３４において、ＥＣＵ８０は、ＥＥＰＲＯＭからＥＣＶ閉固着フラグを読み出し、「ＯＮ」に設定して、再度ＥＥＰＲＯＭに記憶した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ２１に進む。尚、ＥＣＶ閉固着フラグは、ＥＣＵ８０の起動時に「ＯＦＦ」に設定されて、ＥＥＰＲＯＭに記憶されている。
【０１０１】
図４に示すように、ステップＳ２１において、ＥＣＵ８０は、ＥＥＰＲＯＭからＥＣＶ閉固着フラグを読み出し、「ＯＮ」に設定されているか否か、つまり、排気切替弁（ＥＣＶ）５３が閉固着しているか否かを判定する。そして、ＥＣＶ閉固着フラグが「ＯＦＦ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ２１：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、排気切替弁（ＥＣＶ）５３は、開弁状態であると判定して、当該処理を終了する。
【０１０２】
一方、ＥＣＶ閉固着フラグが「ＯＮ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、排気切替弁（ＥＣＶ）５３が閉固着していると判定して、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２において、ＥＣＵ８０は、ＥＥＰＲＯＭから第２フェイルセーフフラグを読み出し、「ＯＮ」に設定して、再度ＥＥＰＲＯＭに記憶した後、当該処理を終了する。その結果、ＥＣＵ８０は、後述のように、所定時間（例えば、数ミリ秒〜数１０ミリ秒）経過後に当該故障診断処理を実行した際に、第２フェイルセーフ処理を実行し、二次故障を回避することが可能となる（図１２参照）。
【０１０３】
他方、上記ステップＳ１９で、ツイン切替モードフラグが「ＯＦＦ」に設定されている、つまり、エンジン１０がツイン切替モードで動作していないと判定した場合には（Ｓ１９：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ２３に進む。
【０１０４】
図５に示すように、ステップＳ２３において、ＥＣＵ８０は、ツインターボモードフラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＮ」に設定されているか否か、つまり、エンジン１０がツインターボモードで動作しているか否かを判定する。そして、ツインターボモードフラグが「ＯＮ」に設定されている、つまり、エンジン１０がツインターボモードで動作していると判定した場合には（Ｓ２３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ２４に進む。
【０１０５】
ステップＳ２４において、ＥＣＵ８０は、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１が閉固着しているか否かを判定する「ＡＣＶ閉固着判定処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ２５に進む。ここで、「ＡＣＶ閉固着判定処理」のサブ処理について図１０に基づいて説明する。
【０１０６】
図１０に示すように、ＥＣＵ８０は、ステップＳ１４１〜ステップＳ１４３において、上記ステップＳ１１１〜ステップＳ１１３の処理（図７参照）を実行した後、ステップＳ１４４に進む。ステップＳ１４４において、主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３と、副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２とをＲＡＭから読み出し、主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３と副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２とが等しくない圧力であるか否かを判定する。
【０１０７】
具体的には、ＥＣＵ８０は、主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３と副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２との差の絶対値が、所定圧力ΔＰ３以上であるか否かを判定する。尚、所定圧力ΔＰ３のマップは、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により予め取得され、ＥＥＰＲＯＭに予め記憶されている。
【０１０８】
そして、主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３と副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２とがほぼ等しい圧力である、つまり、主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３と副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２との差の絶対値が、所定圧力ΔＰ３未満であると判定した場合には（Ｓ１４４：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１は開弁状態であると判定し、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ２５に進む。
【０１０９】
一方、主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３と副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２とが等しくない圧力であると判定した場合、つまり、主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３と副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２との差の絶対値が、所定圧力ΔＰ３以上であると判定した場合には（Ｓ１４４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１が閉固着していると判定して、ステップＳ１４５に進む。
【０１１０】
ステップＳ１４５において、ＥＣＵ８０は、ＥＥＰＲＯＭからＡＣＶ閉固着フラグを読み出し、「ＯＮ」に設定して、再度ＥＥＰＲＯＭに記憶した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ２５に進む。尚、ＡＣＶ閉固着フラグは、ＥＣＵ８０の起動時に「ＯＦＦ」に設定されて、ＥＥＰＲＯＭに記憶されている。
【０１１１】
図５に示すように、ステップＳ２５において、ＥＣＵ８０は、ＥＥＰＲＯＭからＡＣＶ閉固着フラグを読み出し、「ＯＮ」に設定されているか否か、つまり、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１が閉固着しているか否かを判定する。そして、ＡＣＶ閉固着フラグが「ＯＮ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ２５：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１が閉固着していると判定して、ステップＳ２６に進む。
【０１１２】
ステップＳ２６において、ＥＣＵ８０は、ＥＥＰＲＯＭから第２フェイルセーフフラグを読み出し、「ＯＮ」に設定して、再度ＥＥＰＲＯＭに記憶した後、当該処理を終了する。その結果、ＥＣＵ８０は、後述のように、所定時間（例えば、数ミリ秒〜数１０ミリ秒）経過後に当該故障診断処理を実行した際に、第２フェイルセーフ処理を実行し、二次故障を回避することが可能となる（図１２参照）。
【０１１３】
一方、上記ステップＳ２５で、ＡＣＶ閉固着フラグが「ＯＦＦ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ２５：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１は開弁状態であると判定して、ステップＳ２７に進む。ステップＳ２７において、ＥＣＵ８０は、吸気バイパス弁（以下、「ＡＢＶ」と記載する場合もある。）５２が開固着しているか否かを判定する「ＡＢＶ開固着判定処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ２８に進む。ここで、「ＡＢＶ開固着判定処理」のサブ処理について図１１に基づいて説明する。
【０１１４】
図１１に示すように、ステップＳ１５１において、ＥＣＵ８０は、上記ステップＳ１４１の処理（図１０参照）を実行した後、ステップＳ１５２に進む。つまり、ステップＳ１５１において、ＥＣＵ８０は、過給圧センサ５５によって吸気マニホールド３４の過給圧Ｐ５を検出してＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１５２に進む。ステップＳ１５２において、ＥＣＵ８０は、第３温度検出装置２７によって主コンプレッサ２１Ｂの出口温度Ｔ３を検出してＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１５３に進む。
【０１１５】
ステップＳ１５３において、ＥＣＵ８０は、エンジン回転数検出装置２８によってエンジン回転数を検出してＲＡＭに記憶する。また、ＥＣＵ８０は、燃料噴射装置１５Ｌ、１５Ｒを駆動して各気筒内に噴射した単位時間当たりの燃料噴射量（実噴射量）を算出する。そして、ＥＣＵ８０は、不図示の目標過給圧マップからエンジン回転数と燃料噴射量に対応する目標過給圧Ｐ６を算出し、ＲＡＭに記憶する。尚、目標過給圧マップは、エンジン回転数と燃料噴射量との各組み合わせに対する吸気マニホールド３４の目標過給圧が記憶されている。この目標過給圧マップは、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により予め取得され、ＥＥＰＲＯＭに予め記憶されている。
【０１１６】
続いて、ＥＣＵ８０は、吸気マニホールド３４の過給圧Ｐ５と目標過給圧Ｐ６とをＲＡＭから読み出し、吸気マニホールド３４の過給圧Ｐ５が目標過給圧Ｐ６よりも低い圧力であるか否かを判定する。そして、吸気マニホールド３４の過給圧Ｐ５が目標過給圧Ｐ６以上の圧力である場合には（Ｓ１５３：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ２８に進む。
【０１１７】
一方、吸気マニホールド３４の過給圧Ｐ５が目標過給圧Ｐ６よりも低い圧力であると判定した場合には（Ｓ１５３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ１５４に進む。ステップＳ１５４において、ＥＣＵ８０は、主コンプレッサ２１Ｂの出口温度Ｔ３をＲＡＭから読み出し、主コンプレッサ２１Ｂの出口温度Ｔ３が第１温度閾値ＴＳ（例えば、１９０℃）以上であるか否かを判定する。
【０１１８】
そして、主コンプレッサ２１Ｂの出口温度Ｔ３が第１温度閾値ＴＳよりも低い温度であると判定した場合には（Ｓ１５４：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、吸気バイパス弁（ＡＢＶ）５２は閉弁状態であると判定して、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ２８に進む。尚、第１温度閾値ＴＳは、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により予め取得され、ＥＥＰＲＯＭに予め記憶されている。
【０１１９】
一方、主コンプレッサ２１Ｂの出口温度Ｔ３が第１温度閾値ＴＳ以上の温度であると判定した場合には（Ｓ１５４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、吸気バイパス弁（ＡＢＶ）５２は開固着していると判定して、ステップＳ１５５に進む。ステップＳ１５５において、ＥＣＵ８０は、ＥＥＰＲＯＭからＡＢＶ開固着フラグを読み出し、「ＯＮ」に設定して、再度ＥＥＰＲＯＭに記憶した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ２８に進む。尚、ＥＣＵ８０の起動時に、ＡＢＶ開固着フラグは、「ＯＦＦ」に設定されて、ＥＥＰＲＯＭに記憶されている。
【０１２０】
図５に示すように、ステップＳ２８において、ＥＣＵ８０は、ＥＥＰＲＯＭからＡＢＶ開固着フラグを読み出し、「ＯＮ」に設定されているか否か、つまり、吸気バイパス弁（ＡＢＶ）５２が開固着しているか否かを判定する。そして、ＡＢＶ開固着フラグが「ＯＦＦ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ２８：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、当該処理を終了する。
【０１２１】
一方、ＡＢＶ開固着フラグが「ＯＮ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ２８：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、吸気バイパス弁（ＡＢＶ）５２が開固着していると判定して、ステップＳ２９に進む。ステップＳ２９において、ＥＣＵ８０は、ＥＥＰＲＯＭから第１フェイルセーフフラグを読み出し、「ＯＮ」に設定して、再度ＥＥＰＲＯＭに記憶した後、当該処理を終了する。その結果、ＥＣＵ８０は、後述のように、所定時間（例えば、数ミリ秒〜数１０ミリ秒）経過後に当該故障診断処理を実行した際に、第１フェイルセーフ処理を実行し、二次故障を回避することが可能となる（図１２参照）。
【０１２２】
他方、上記ステップＳ２３で、ツインターボモードフラグが「ＯＦＦ」に設定されている、つまり、エンジン１０がツインターボモードで動作していないと判定した場合には（Ｓ２３：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ３０に進む。ステップＳ３０において、ＥＣＵ８０は、シングル切替モードフラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＮ」に設定されているか否か、つまり、エンジン１０が「ツインターボモード」から「シングルターボモード」へ切り替える際に経由する「シングル切替モード」で動作しているか否かを判定する。
【０１２３】
そして、シングル切替モードフラグが「ＯＦＦ」に設定されている、つまり、エンジン１０が始動されていないと判定した場合には（Ｓ３０：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、当該処理を終了する。一方、シングル切替モードフラグが「ＯＮ」に設定されている、つまり、エンジン１０がシングル切替モードで動作していると判定した場合には（Ｓ３０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ３１に進む。ステップＳ３１において、ＥＣＵ８０は、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１が開固着しているか否かを判定する「ＡＣＶ開固着判定処理」のサブ処理、つまり、上記ステップＳ１３のサブ処理（図４、図７参照）を実行した後、ステップＳ３２に進む。
【０１２４】
ステップＳ３２において、ＥＣＵ８０は、ＥＥＰＲＯＭからＡＣＶ開固着フラグを読み出し、「ＯＮ」に設定されているか否か、つまり、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１が開固着しているか否かを判定する。そして、ＡＣＶ開固着フラグが「ＯＮ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１が開固着していると判定して、ステップＳ３３に進む。
【０１２５】
ステップＳ３３において、ＥＣＵ８０は、ＥＥＰＲＯＭから第１フェイルセーフフラグを読み出し、「ＯＮ」に設定して、再度ＥＥＰＲＯＭに記憶した後、当該処理を終了する。その結果、ＥＣＵ８０は、後述のように、所定時間（例えば、数ミリ秒〜数１０ミリ秒）経過後に当該故障診断処理を実行した際に、第１フェイルセーフ処理を実行し、二次故障を回避することが可能となる（図１２参照）。
【０１２６】
一方、上記ステップＳ３２で、ＡＣＶ開固着フラグが「ＯＦＦ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ３２：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１は閉弁状態であると判定して、ステップＳ３４に進む。図６に示すように、ステップＳ３４において、ＥＣＵ８０は、排気切替弁（ＥＣＶ）５３が開固着しているか否かを判定する「ＥＣＶ開固着判定処理」のサブ処理、つまり、上記ステップＳ１６のサブ処理（図４、図８参照）を実行した後、ステップＳ３５に進む。
【０１２７】
ステップＳ３５において、ＥＣＵ８０は、ＥＥＰＲＯＭからＥＣＶ開固着フラグを読み出し、「ＯＮ」に設定されているか否か、つまり、排気切替弁（ＥＣＶ）５３が開固着しているか否かを判定する。そして、ＥＣＶ開固着フラグが「ＯＦＦ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ３５：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、当該処理を終了する。
【０１２８】
一方、ＥＣＶ開固着フラグが「ＯＮ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ３５：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、排気切替弁（ＥＣＶ）５３が開固着していると判定して、ステップＳ３６に進む。ステップＳ３６において、ＥＣＵ８０は、ＥＥＰＲＯＭから第１フェイルセーフフラグを読み出し、「ＯＮ」に設定して、再度ＥＥＰＲＯＭに記憶した後、当該故障診断処理を終了する。その結果、ＥＣＵ８０は、後述のように、所定時間（例えば、数ミリ秒〜数１０ミリ秒）経過後に当該故障診断処理を実行した際に、第１フェイルセーフ処理を実行し、二次故障を回避することが可能となる（図１２参照）。
【０１２９】
［フェイルセーフ処理］
次に、上記ステップＳ１１において、ＥＣＵ８０が実行する「フェイルセーフ処理」のサブ処理について図１２〜図１５に基づいて説明する。図１２に示すように、先ず、ステップＳ２１１において、ＥＣＵ８０は、ＥＥＰＲＯＭから第１フェイルセーフフラグを読み出し、「ＯＮ」に設定されているか否か、つまり、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１、吸気バイパス弁（ＡＢＶ）５２、又は、排気切替弁（ＥＣＶ）５３のうちのいずれかが開固着しているか否かを判定する。
【０１３０】
そして、第１フェイルセーフフラグが「ＯＮ」に設定されている、つまり、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１、吸気バイパス弁（ＡＢＶ）５２、又は、排気切替弁（ＥＣＶ）５３のうちのいずれかが開固着していると判定された場合には（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ２１２に進む。ステップＳ２１２において、ＥＣＵ８０は、「第１フェイルセーフ処理」のサブ処理を実行した後、当該サブ処理を終了してメインフローチャートに戻り、当該故障診断処理を終了する。ここで、「第１フェイルセーフ処理」のサブ処理について図１３に基づいて説明する。
【０１３１】
図１３に示すように、先ず、ステップＳ３１１において、ＥＣＵ８０は、エンジン１０を「ツインターボモード」で動作するように設定して固定した後、ステップＳ３１２に進む。具体的には、ＥＣＵ８０は、排気切替弁（ＥＣＶ）５３と吸気切替弁（ＡＣＶ）５１に開弁の制御信号を出力して、排気切替弁５３と吸気切替弁（ＡＣＶ）５１を「開弁状態」に設定して固定する。また、吸気バイパス弁（ＡＢＶ）５２に閉弁の制御信号を出力して、吸気バイパス弁（ＡＢＶ）５２を「閉弁状態」に設定して固定する。
【０１３２】
続いて、ステップＳ３１２において、ＥＣＵ８０は、主可変ノズル機構５７の可変ノズル５７Ａを全開に設定すると共に、副可変ノズル機構５８の可変ノズル５８Ａを全開に設定した後、ステップＳ３１３に進む。これにより、図２において、エンジン回転数及び要求トルク（燃料噴射量）によって定まる動作点がシングルターボモードであっても、各可変ノズル５７Ａ、５８Ａが全開に設定されているため、主タービン２１Ａと副タービン２２Ａの過回転による破損や焼き付き等の二次故障を回避することが可能となる。また、エンジン１０が低速・中負荷以上で動作しても、動作性能を確保しつつ、サージの発生を防止することができる。
【０１３３】
そして、ステップＳ３１３において、ＥＣＵ８０は、警告ランプ７２を点灯させて、不図示のディスプレイに「サービス工場へ行ってください！！」等と表示し、排気切替弁（ＥＣＶ）５３、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１、又は、吸気バイパス弁（ＡＢＶ）５２のうちのいずれかに開固着の故障が発生している旨の警告報知を行った後、当該サブ処理を終了する。これにより、ユーザは、排気切替弁（ＥＣＶ）５３、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１、又は、吸気バイパス弁（ＡＢＶ）５２のうちのいずれかに開固着の故障が発生している旨を迅速に認識することができる。
【０１３４】
一方、上記ステップＳ２１１で第１フェイルセーフフラグが「ＯＦＦ」に設定されている、つまり、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１、吸気バイパス弁（ＡＢＶ）５２、及び、排気切替弁（ＥＣＶ）５３のいずれも開固着していないと判定された場合には（Ｓ２１１：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ２１３に進む。ステップＳ２１３において、ＥＣＵ８０は、ＥＥＰＲＯＭから第２フェイルセーフフラグを読み出し、「ＯＮ」に設定されているか否か、つまり、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１又は排気切替弁（ＥＣＶ）５３のうちのいずれかが閉固着しているか否かを判定する。
【０１３５】
そして、第２フェイルセーフフラグが「ＯＮ」に設定されている、つまり、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１又は排気切替弁（ＥＣＶ）５３のうちのいずれかが閉固着していると判定された場合には（Ｓ２１３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ２１４に進む。ステップＳ２１４において、ＥＣＵ８０は、「第２フェイルセーフ処理」のサブ処理を実行した後、当該サブ処理を終了してメインフローチャートに戻り、当該故障診断処理を終了する。ここで、「第２フェイルセーフ処理」のサブ処理について図１４及び図１５に基づいて説明する。
【０１３６】
図１４に示すように、先ず、ステップＳ３２１において、ＥＣＵ８０は、エンジン１０を「シングルターボモード」で動作するように設定して固定した後、ステップＳ３２２に進む。具体的には、ＥＣＵ８０は、排気切替弁（ＥＣＶ）５３と吸気切替弁（ＡＣＶ）５１と吸気バイパス弁（ＡＢＶ）５２に閉弁の制御信号を出力して、排気切替弁５３と吸気切替弁（ＡＣＶ）５１と吸気バイパス弁（ＡＢＶ）５２を全て「開弁状態」に設定して固定する。
【０１３７】
続いて、ステップＳ３２２において、ＥＣＵ８０は、主可変ノズル機構５７の可変ノズル５７Ａを全開に設定した後、ステップＳ３２３に進む。これにより、図２において、エンジン回転数及び要求トルク（燃料噴射量）によって定まる動作点がツインターボモードであっても、可変ノズル５７Ａが全開に設定されているため、高速走行時において、主タービン２１Ａの過回転による破損や焼き付き等の二次故障を回避することが可能となる。
【０１３８】
そして、ステップＳ３２３において、ＥＣＵ８０は、大気圧センサ７５からの検出信号に基づいて、大気圧Ｐ１を検出して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ３２４に進む。ステップＳ３２４において、ＥＣＵ８０は、エンジン回転数検出装置２８によってエンジン回転数を検出してＲＡＭに記憶した後、ステップＳ３２５に進む。
【０１３９】
ステップＳ３２５において、ＥＣＵ８０は、検出した大気圧Ｐ１とエンジン回転数との組み合わせに応じた燃料の噴射量制限値をＥＥＰＲＯＭに記憶する出力制御マップから読み出し、ＥＥＰＲＯＭに記憶する。そして、ＥＣＵ８０は、各燃料噴射装置１５Ｌ、１５Ｒから噴射する燃料噴射量が噴射量制限値を超える場合には、当該噴射量制限値になるように設定した後、ステップＳ３２６に進む。
【０１４０】
ここで、出力制御マップの一例について図１５に基づいて説明する。図１５に示すように、出力制御マップは、横軸のエンジン回転数と縦軸の大気圧の各組み合わせに対応する燃料の噴射量制限値が記憶されている。出力制御マップにおいて、エンジン回転数が、例えば、２２００（ｒｐｍ）以上の場合には、燃料の噴射量制限値（ｍｍ3／ストローク）が増加しないように設定されている。また、出力制御マップにおいて、大気圧Ｐ１が低くなるほど、燃料の噴射量制限値が少なくなるように設定されている。
【０１４１】
ここで、大気圧Ｐ１が低くなるに従って、つまり、高地では、等ゲージ圧でも主コンプレッサ２１Ｂの入口側圧力に対する主コンプレッサ２１Ｂの出口側圧力の圧力比が、平地の場合よりも高くなる。例えば、平地において、主コンプレッサ２１Ｂの入口側圧力が１００（ｋＰａ）で、出口側圧力が２００（ｋＰａ）の場合は、圧力比は、２００／１００＝２である。一方、高地において、主コンプレッサ２１Ｂの入口側圧力が７０（ｋＰａ）で、出口側圧力が１７０（ｋＰａ）の場合は、圧力比は、１７０／７０＝２．４３である。
【０１４２】
その結果、大気圧Ｐ１が低くなるに従って、燃料の噴射量制限値が少なくなるように制御することによって、等ゲージ圧であっても、主ターボチャージャ２１のターボ過回転や、主タービン２１Ａの入口側排気圧が基準圧力を超えないように出力制限を行うことができる。
【０１４３】
その後、図１４に示すように、ステップＳ３２６において、ＥＣＵ８０は、警告ランプ７２を点灯させて、不図示のディスプレイに「サービス工場へ行ってください！！」等と表示し、排気切替弁（ＥＣＶ）５３又は吸気切替弁（ＡＣＶ）５１に閉固着の故障が発生している旨の警告報知を行った後、当該サブ処理を終了する。これにより、ユーザは、排気切替弁（ＥＣＶ）５３又は吸気切替弁（ＡＣＶ）５１に開固着の故障が発生している旨を迅速に認識することができる。
【０１４４】
ここで、ＥＣＵ８０は、弁切替制御装置、過給圧力取得装置、主コンプレッサ出口圧力取得装置、副コンプレッサ出口圧力取得装置、故障診断装置、第１判定装置、第２判定装置、第３判定装置、第４判定装置、第５判定装置、第６判定装置、第７判定装置、第８判定装置、第９判定装置、第１０判定装置、第１１判定装置、ノズル制御装置、第１故障判定装置、噴射量制御装置、第２故障判定装置の一例として機能する。
【０１４５】
以上詳細に説明した通り、本実施形態に係る内燃機関の制御システム１では、ＥＣＵ８０は、シングルターボモードと、ツインターボモードと、ツイン切替モードと、シングル切替モードと、の４つの過給モードの状態のそれぞれにおいて、排気切替弁（ＥＣＶ）５３、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１、又は、吸気バイパス弁（ＡＢＶ）５２の開固着、又は、閉固着の故障診断を行うことができる。
【０１４６】
従って、ＥＣＵ８０は、シングルターボモードの状態になるまで待つことなく、他の過給モードにおいても、排気切替弁（ＥＣＶ）５３、吸気切替弁（ＡＣＶ）５１、又は、吸気バイパス弁（ＡＢＶ）５２の開固着、又は、閉固着の故障を迅速に検出し、フェイルセーフ処理を実行して、ターボ過回転等の二次故障を回避することが可能となる。
【０１４７】
尚、本発明は前記実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形、追加、削除が可能であることは勿論である。例えば、以下のようにしてもよい。尚、以下の説明において上記図１〜図１５の前記実施形態に係るエンジン１０等と同一符号は、前記実施形態に係るエンジン１０等と同一あるいは相当部分を示すものである。
【０１４８】
（Ａ）例えば、図１に示すように、主コンプレッサ２１Ｂの出口側に圧力センサ９１を配置して、圧力センサ９１を介して主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３を検出するように構成してもよい。これにより、主コンプレッサ２１Ｂの出口圧力Ｐ３の精度の向上を図ることができる。
【０１４９】
（Ｂ）例えば、上記ステップＳ２８で、吸気バイパス弁（ＡＢＶ）５２が開固着していると判定された場合には（Ｓ２８：ＹＥＳ）、上記ステップＳ２９において、ＥＣＵ８０は、ＥＥＰＲＯＭから第２フェイルセーフフラグを読み出し、「ＯＮ」に設定して、再度ＥＥＰＲＯＭに記憶した後、当該処理を終了するようにしてもよい。これにより、吸気バイパス弁（ＡＢＶ）５２が開固着した場合に、第２フェイルセーフ処理（図１４参照）が実行される。従って、主タービン２１Ａの過回転による破損や焼き付き等の二次故障を回避しつつ、吸気バイパス弁（ＡＢＶ）５２に開固着の故障が発生している旨の警告報知を行うことができる。
【０１５０】
（Ｃ）前記実施形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。
【符号の説明】
【０１５１】
１    内燃機関の制御システム
１０    エンジン
１５Ｌ、１５Ｒ    燃料噴射装置
２１    主ターボチャージャ
２１Ａ    主タービン
２１Ｂ    主コンプレッサ
２２    副ターボチャージャ
２２Ａ    副タービン
２２Ｂ    副コンプレッサ
２３    圧力センサ
２７    第３温度検出装置
２８    エンジン回転数検出装置
４３Ｒ    上流側副排気管
５１    吸気切替弁（ＡＣＶ）
５２    吸気バイパス弁（ＡＢＶ）
５３    排気切替弁（ＥＣＶ）
５５    過給圧センサ
５７    主可変ノズル機構
５７Ａ、５８Ａ    可変ノズル
５８    副可変ノズル機構
７５    大気圧センサ
８０    制御装置（ＥＣＵ）
【図１】
2020200810.tif 000003
【図２】
2020200810.tif 000004
【図３】
2020200810.tif 000005
【図４】
2020200810.tif 000006
【図５】
2020200810.tif 000007
【図６】
2020200810.tif 000008
【図７】
2020200810.tif 000009
【図８】
2020200810.tif 000010
【図９】
2020200810.tif 000011
【図１０】
2020200810.tif 000012
【図１１】
2020200810.tif 000013
【図１２】
2020200810.tif 000014
【図１３】
2020200810.tif 000015
【図１４】
2020200810.tif 000016
【図１５】
2020200810.tif 000017