(57)【要約】【課題】過給圧をモニタするセンサの出力と排気側機構にあるセンサの出力とに基づいて、過給圧異常の原因が吸気側機構及び排気側機構のいずれにあるかを診断することのできる過給装置の異常診断装置を提供する。【解決手段】過給装置４０の異常診断装置は、過給圧センサ５１及び排気側機構の排気量調整弁４６等を備える過給装置４０について、実際の過給圧が目標の過給圧から過度に乖離した過給圧異常が生じたときに過給装置４０についての異常診断を行う。第１判定処理では、過給圧異常が生じているかを判定し、第２判定処理では、排気量調整弁４６等の出力に基づいて排気側機構に異常が生じているかを判定する。第１及び第２判定処理により、過給圧異常が生じている旨の判定結果、且つ排気側機構に異常が生じていない旨の判定であるときには、過給圧異常が吸気側機構に起因するものである旨を異常診断の結果として設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関排気系に属する排気側機構及び機関吸気系に属する吸気側機構からなり、過給圧をモニタする過給圧センサと、排気側機構の状態をモニタする排気側センサとを備える過給装置について、実際の過給圧が目標の過給圧から過度に乖離した過給圧異常が生じたときに同装置についての異常診断を行う過給装置の異常診断装置において、
前記過給圧センサの出力に基づいて前記過給圧異常が生じているか否かを判定する第１判定処理と、前記排気側センサの出力に基づいて前記排気側機構に異常が生じているか否かを判定する第２判定処理とを行い、
これら第１判定処理及び第２判定処理の結果として、過給圧異常が生じている旨の判定結果、且つ前記排気側機構に異常が生じていない旨の判定結果が得られるときには、前記過給圧異常が前記吸気側機構に起因するものである旨を異常診断の結果として設定し、
前記第１判定処理及び前記第２判定処理の結果として、過給圧異常が生じている旨の判定結果、且つ前記排気側機構に異常が生じている旨の判定結果が得られるときには、前記過給圧異常が前記排気側機構に起因するものである旨を異常診断の結果として設定する診断手段を備える
ことを特徴とする過給装置の異常診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の過給装置の異常診断装置において、
前記排気側機構は、排気の流量を調整する排気調整機構を備えるものであり、
前記排気側センサは、前記排気側機構の状態としてこの排気調整機構の開度をモニタするものであり、
前記診断手段は、前記排気側センサの出力に基づいて、前記排気調整機構の実際の開度とその目標の開度との差が判定値よりも大きいか否かを判定し、大きい旨の判定結果に基づいて前記排気調整機構に異常が生じている旨判定するものである
ことを特徴とする過給装置の異常診断装置。
【請求項３】
請求項２に記載の過給装置の異常診断装置において、
前記排気側機構は、２機のターボチャージャのタービンと、前記ターボチャージャの上流側に接続される上流排気管と、前記ターボチャージャの下流側に接続される下流排気管と、前記上流排気管に設けられシングルモードのときは内燃機関からの排気を一方のターボチャージャへ流入させるとともにツインモードのときは内燃機関からの排気を両方のターボチャージャへ流入させる排気調整機構としての排気量調整弁と、前記排気量調整弁の開度をモニタする排気側センサとしての調整弁センサとを備え、
前記吸気側機構は、２機のターボチャージャのコンプレッサと、前記ターボチャージャの上流側に接続される上流吸気管と、前記ターボチャージャの下流側に接続される下流吸気管と、前記下流吸気管の吸気の一部を前記上流吸気管に還流させる分岐連通管と、前記分岐連通管に設けられツインモードのときに閉鎖される第１開閉弁と、前記下流吸気管に設けられシングルモードのときに閉鎖される第２開閉弁とを備えている
ことを特徴とする過給装置の異常診断装置。
【請求項４】
請求項３に記載の過給装置の異常診断装置において、
前記ターボチャージャは、可変容量型であり、排気のタービンへの空気流量を制御する排気調整機構としてのベーン機構と、該ベーン機構の開度をモニタする排気側センサとしてのノズルセンサとを有したものである
ことを特徴とする過給装置の異常診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機関排気系に属する排気側機構及び機関吸気系に属する吸気側機構からなり、過給圧をモニタする過給圧センサと、排気側機構の状態をモニタする排気側センサとを備える過給装置についての異常診断を行う過給装置の異常診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
過給装置を備えたエンジンは、燃焼室からの排気のエネルギを利用してタービンを高速回転させるとともに、そのタービンと同軸に連結されたコンプレッサの回転により空気を圧縮し燃焼室に送り込むことで、エンジンの出力を向上させている。しかし、過給装置に異常が生じた場合には、実際の過給圧が目標の過給圧から大きく乖離し、実際の過給圧が目標の過給圧を大きく下回るときには出力の向上を図ることが困難となる。
【０００３】
例えば、２機の過給装置をシングルモードとツインモードとに切り替えるエンジンにおいては、切替弁がシングルモードの状態で固着した場合にはツインモードでの過給が行われないため、運転者の要求どおりに出力を向上させることはできない。
【０００４】
こうした制御弁の動作異常を検出する方法として、例えば、特許文献１には、所定の制御弁の上流と下流の差圧を検出する差圧センサを配置し、その差圧に基づいて、当該制御弁が異常であるかを判定する方法が記載されている。
【特許文献１】特開平０６−３４６７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の異常診断装置によれば、過給圧異常が生じたときにこれが制御弁の異常に起因するものであるか否かを判定することはできるものの、制御弁に異常が生じていないときには、過給圧異常の原因が過給装置において機関排気系に属する排気側機構及び機関吸気系に属する吸気側機構のいずれにあるかを診断することはできない。
【０００６】
そこで、過給圧異常が生じたときに排気側機構及び吸気側機構のそれぞれに設けられているセンサの出力に基づいて、過給圧異常の原因がこれら機構のいずれにあるかを判定することも考えられる。しかし、過給圧をモニタするセンサとは別のセンサとして、排気側機構にのみセンサが設けられる過給装置については、この診断方法を適用することはできない。
【０００７】
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、過給圧をモニタするセンサの出力と排気側機構にあるセンサの出力とに基づいて、過給圧異常の原因が吸気側機構及び排気側機構のいずれにあるかを診断することのできる過給装置の異常診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、機関排気系に属する排気側機構及び機関吸気系に属する吸気側機構からなり、過給圧をモニタする過給圧センサと、排気側機構の状態をモニタする排気側センサとを備える過給装置について、実際の過給圧が目標の過給圧から過度に乖離した過給圧異常が生じたときに同装置についての異常診断を行う過給装置の異常診断装置において、前記過給圧センサの出力に基づいて前記過給圧異常が生じているか否かを判定する第１判定処理と、前記排気側センサの出力に基づいて前記排気側機構に異常が生じているか否かを判定する第２判定処理とを行い、これら第１判定処理及び第２判定処理の結果として、過給圧異常が生じている旨の判定結果、且つ前記排気側機構に異常が生じていない旨の判定結果が得られるときには、前記過給圧異常が前記吸気側機構に起因するものである旨を異常診断の結果として設定し、前記第１判定処理及び前記第２判定処理の結果として、過給圧異常が生じている旨の判定結果、且つ前記排気側機構に異常が生じている旨の判定結果が得られるときには、前記過給圧異常が前記排気側機構に起因するものである旨を異常診断の結果として設定する診断手段を備えることを要旨としている。
【０００９】
この発明によれば、第１判定処理及び第２判定処理の判定結果に基づいて過給圧異常の原因が排気側機構及び吸気側機構のいずれにあるかを判定することができる。すなわち、過給圧をモニタするセンサの出力と排気側機構にあるセンサの出力とに基づいて、過給圧異常の原因が吸気側機構及び排気側機構のいずれにあるかを診断することができるようになる。
【００１０】
（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の過給装置の異常診断装置において、前記排気側機構は、排気の流量を調整する排気調整機構を備えるものであり、前記排気側センサは、前記排気側機構の状態としてこの排気調整機構の開度をモニタするものであり、前記診断手段は、前記排気側センサの出力に基づいて、前記排気調整機構の実際の開度とその目標の開度との差が判定値よりも大きいか否かを判定し、大きい旨の判定結果に基づいて、前記排気調整機構に異常が生じている旨判定するものであることを要旨としている。
【００１１】
この構成によれば、診断手段は、排気調整機構の実際の開度とその目標の開度との差に基づいて判定をしているため、前記排気調整機構に異常が生じているか否かについて安定した判定結果を出すことができる。
【００１２】
（３）請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の過給装置の異常診断装置において、前記排気側機構は、２機のターボチャージャのタービンと、前記ターボチャージャの上流側に接続される上流排気管と、前記ターボチャージャの下流側に接続される下流排気管と、前記上流排気管に設けられシングルモードのときは内燃機関からの排気を一方のターボチャージャへ流入させるとともにツインモードのときは内燃機関からの排気を両方のターボチャージャへ流入させる排気調整機構としての排気量調整弁と、前記排気量調整弁の開度をモニタする排気側センサとしての調整弁センサとを備え、前記吸気側機構は、２機のターボチャージャのコンプレッサと、前記ターボチャージャの上流側に接続される上流吸気管と、前記ターボチャージャの下流側に接続される下流吸気管と、前記下流吸気管の吸気の一部を前記上流吸気管に還流させる分岐連通管と、前記分岐連通管に設けられツインモードのときに閉鎖される第１開閉弁と、前記下流吸気管に設けられシングルモードのときに閉鎖される第２開閉弁とを備えていることを要旨としている。
【００１３】
この構成では、排気側機構及び吸気側機構は２機のターボチャージャを備えている。また、第２判定処理において、排気調整機構としての排気量調整弁についての排気側センサの出力に基づいて、排気側機構に異常が生じているか否かが判定される。
【００１４】
（４）請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の過給装置の異常診断装置において、前記ターボチャージャは、可変容量型であり、排気のタービンへの空気流量を制御する排気調整機構としてのベーン機構と、該ベーン機構の開度をモニタする排気側センサとしてのノズルセンサとを有したものであることを要旨としている。
【００１５】
この構成では、ターボチャージャは可変容量型であって排気調整機構としてのベーン機構を備えている。また、第２判定処理において、排気調整機構としてのベーン機構についてのノズルセンサの出力に基づいて排気側機構に異常が生じているか否かが判定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１実施形態）
図１〜図４を参照して、本発明の過給装置の異常診断装置を直列８気筒型ディーゼルエンジンの過給装置の異常診断装置として具体化した第１実施形態について説明する。
【００１７】
ディーゼルエンジン（以下、「エンジン１」）には、混合気を燃焼させるエンジン本体１０と、このエンジン本体１０に吸気を供給する吸気装置２０と、エンジン本体１０からの排気を外部に送り出す排気装置３０と、排気のエネルギを利用して過給を行う過給装置４０とを備えている。さらに、これら装置をはじめとしてエンジン１を統括的に制御する電子制御装置５０とが設けられている。
【００１８】
吸気装置２０には、外部から取り込んだ空気をエンジン本体１０に向けて流通させる吸気管２１と、この吸気管２１を流通する吸気をエンジン本体１０の各気筒内に配分するインテークマニホールド２６と、吸気から異物を除去するエアクリーナ２７と、吸気の流量を調整するインテークスロットル２８とが設けられている。
【００１９】
排気装置３０には、エンジン本体１０の各燃焼室から送り出された排気をまとめるエキゾーストマニホールド３４と、このエキゾーストマニホールド３４によりまとめられた排気を外部まで流通させる排気管３１と、この排気管３１の中間部において排気を浄化する排気浄化装置３５とが設けられている。
【００２０】
過給装置４０は、可変容量型の２つのターボチャージャすなわち第１ターボチャージャ４１及び第２ターボチャージャ４２を備え、第１ターボチャージャ４１のみを駆動する運転モード（以下、「シングルモード」）と、第１ターボチャージャ４１及び第２ターボチャージャ４２を駆動する運転モード（以下、「ツインモード」）とを切り替えて過給を行う。
【００２１】
各ターボチャージャ４１，４２には、それぞれのタービンホイール４１Ａ，４２Ａに吹き付けられる排気の流速を調整するベーン機構が設けられている。このベーン機構は、複数のノズルベーンを有するものであり、アクチュエータにより隣り合うノズルベーンの間隔を変更して、タービンホイール４１Ａ，４２Ａに吹き付けられる排気の流速を変更する。これにより、各タービンホイール４１Ａ，４２Ａの回転速度ひいては過給圧の大きさも変化するようになる。すなわち各ターボチャージャ４１，４２は、隣り合うノズルベーンの間隔の変更を通じて過給圧の大きさを調整する。
【００２２】
ここで過給装置４０は、上記の各ターボチャージャ４１，４２とは別の複数の要素をさらに含めて構成されるのであり、これら過給装置４０の構成要素は、以下に示すようにエンジン１の機関吸気系及び機関排気系のいずれかに属して過給装置４０の吸気側機構及び排気側機構を構成している。
【００２３】
まず、吸気装置２０においての過給装置４０の構成について説明する。
吸気管２１は、エアクリーナ２７と各ターボチャージャ４１，４２のコンプレッサホイール４１Ｂ，４２Ｂとの間にある上流吸気管２２と、各ターボチャージャ４１，４２のコンプレッサホイール４１Ｂ，４２Ｂとインテークマニホールド２６との間にある下流吸気管２３とにより構成されている。
【００２４】
上流吸気管２２は、第１ターボチャージャ４１の入口に接続される第１上流分岐管２２Ａと、第２ターボチャージャ４２の入口に接続される第２上流分岐管２２Ｂと、これら分岐管の入口に接続される上流集合管２２Ｃとにより構成されている。
【００２５】
下流吸気管２３は、第１ターボチャージャ４１のコンプレッサホイール４１Ｂに接続される第１下流分岐管２３Ａと、第２ターボチャージャ４２のコンプレッサホイール４２Ｂに接続される第２下流分岐管２３Ｂと、これら分岐管の出口に接続される下流集合管２３Ｃとにより構成されている。
【００２６】
上流吸気管２２及び下流吸気管２３について、第１上流分岐管２２Ａと第２下流分岐管２３Ｂとの間は分岐連通管２４により接続されている。またこの分岐連通管２４には、第１上流分岐管２２Ａと第２下流分岐管２３Ｂとの間での吸気の流量を調整する第１開閉弁４３が設けられている。
【００２７】
第２下流分岐管２３Ｂについて、分岐連通管２４が接続された部分と第１下流分岐管２３Ａと合流する部分との間には、第２下流分岐管２３Ｂ内の吸気の流量を調整する第２開閉弁４４が設けられている。また、この第２開閉弁４４を迂回して吸気を流通させる下流迂回管２５が設けられている。この下流迂回管２５には、第２下流分岐管２３Ｂ内の上流部の圧力が過度に上昇したときに開弁するリード弁４５が設けられている。
【００２８】
次に、排気装置３０においての過給装置４０の構成について説明する。
排気管３１は、エキゾーストマニホールド３４と各ターボチャージャ４１，４２のタービンホイール４１Ａ，４２Ａとの間にある上流排気管３２と、各ターボチャージャ４１，４２のタービンホイール４１Ａ，４２Ａよりも下流側にある下流排気管３３とにより構成されている。
【００２９】
上流排気管３２は、第１ターボチャージャ４１のタービンホイール４１Ａに接続される第１上流分岐管３２Ａと、第２ターボチャージャ４２のタービンホイール４２Ａに接続される第２上流分岐管３２Ｂと、これら分岐管の入口に接続される上流集合管３２Ｃとにより構成されている。第２上流分岐管３２Ｂには、排気の流量を調整する排気量調整弁４６が設けられている。
【００３０】
下流吸気管２３は、第１ターボチャージャ４１のタービンホイール４１Ａに接続される第１下流分岐管３３Ａと、第２ターボチャージャ４２のタービンホイール４２Ａに接続される第２下流分岐管３３Ｂと、これら分岐管の出口に接続される下流集合管３３Ｃとにより構成されている。
【００３１】
以上にて説明した各要素のうち、上流吸気管２２、下流吸気管２３、分岐連通管２４、下流迂回管２５、第１開閉弁４３、第２開閉弁４４、リード弁４５、及び各コンプレッサホイール４１Ｂ，４２Ｂは、エンジン１の吸気系に属して過給装置４０の吸気側機構４０Ａを構成している。また、上流排気管３２、下流排気管３３、排気量調整弁４６、及び各タービンホイール４１Ａ，４２Ａは、エンジン１の機関排気系に属して過給装置４０の排気側機構４０Ｂを構成している。
【００３２】
電子制御装置５０は、過給圧センサ５１、第１ノズルセンサ５２、第２ノズルセンサ５３及び調整弁センサ５４をはじめとする各種センサの出力に基づいて、機関運転状態、車両走行状態及び運転者の要求を把握した上で例えば次のような制御を行う。すなわち、インテークスロットル２８の開度の制御により吸気管２１内における吸気の流量を調整する吸気量制御、各ターボチャージャ４１，４２のノズルベーンの制御により過給圧の大きさを調整する過給圧制御、過給装置４０に異常が生じているか否かを判定する異常診断制御等を行う。
【００３３】
ここで過給圧センサ５１は、吸気管２１のインテークマニホールド２６付近に設けられるものであって、同管内の吸気の圧力（以下、「過給圧ＰＴ」）に応じた信号を出力する。また、第１ノズルセンサ５２は、第１ターボチャージャ４１の第１ノズルベーン付近に設けられるものであって、隣り合う第１ノズルベーンの間隔（以下、「第１ノズル開度ＮＡ１」）に応じた信号を出力する。また、第２ノズルセンサ５３は、第２ターボチャージャ４２の第２ノズルベーン付近に設けられるものであって、隣り合う第２ノズルベーンの間隔（以下、「第２ノズル開度ＮＡ２」）に応じた信号を出力する。また調整弁センサ５４は、排気量調整弁４６の付近に設けられるものであって、同弁の開度（以下、「弁開度ＶＡ」）に応じた信号を出力する。
【００３４】
次に、過給装置４０の動作態様について説明する。
過給装置４０のシングルモード時においては、第１開閉弁４３及び第２開閉弁４４がともに閉弁状態に維持される。また、第２下流分岐管２３Ｂの上流部分の圧力が過度に上昇していない正常な圧力状態にあるとき、リード弁４５は閉弁状態に維持される。また、排気量調整弁４６は閉弁状態に維持される。
【００３５】
これにより、分岐連通管２４が閉鎖されるため、第１上流分岐管２２Ａと第２下流分岐管２３Ｂとの間での吸気の流れが遮断される。また、第２下流分岐管２３Ｂが閉鎖されるとともに下流迂回管２５も閉鎖されるため、第２下流分岐管２３Ｂから下流集合管２３Ｃへの吸気の流れも遮断される。また、上流排気管３２の第２上流分岐管３２Ｂが閉鎖されるため、エンジン本体１０から第２ターボチャージャ４２への排気の流れも遮断される。
【００３６】
そして過給装置４０の各通路がこのような状態に維持されることにより、エンジン本体１０からの排気が第１ターボチャージャ４１のみに供給され、このターボチャージャ４１による過給が行われる。第１ターボチャージャ４１により圧縮された吸気は、第１下流分岐管２３Ａを介して下流集合管２３Ｃに流れ込む。
【００３７】
過給装置４０のツインモード時においては、第１開閉弁４３及び第２開閉弁４４がともに開弁状態に維持される。また、第２下流分岐管２３Ｂの上流部分の圧力が過度に上昇していない正常な圧力状態にあるとき、リード弁４５は閉弁状態に維持される。また、排気量調整弁４６は開弁状態に維持される。
【００３８】
これにより、分岐連通管２４が開放されるため、第１上流分岐管２２Ａと第２下流分岐管２３Ｂとの間での吸気の流れが許容される。また、第２下流分岐管２３Ｂが開放されるため、第２下流分岐管２３Ｂから下流集合管２３Ｃへの吸気の流れも許容される。また、上流排気管３２の第２上流分岐管３２Ｂが開放されるため、エンジン本体１０から第２ターボチャージャ４２への排気の流れも許容される。
【００３９】
そして過給装置４０の各通路がこのような状態に維持されることにより、エンジン本体１０からの排気が第１ターボチャージャ４１及び第２ターボチャージャ４２の双方に供給され、これらターボチャージャ４１，４２による過給が行われる。第１ターボチャージャ４１により圧縮された吸気は、第１下流分岐管２３Ａを介して下流集合管２３Ｃに流れ込む。また、第２ターボチャージャ４２により圧縮された吸気は、第２下流分岐管２３Ｂを介して下流集合管２３Ｃに流れ込む。このとき、排気量調整弁４６の開度を制御して第２ターボチャージャ４２への排気の流量を調整することにより、同ターボチャージャ４２による過給の度合を変更することができる。
【００４０】
次に、電子制御装置５０による異常診断制御について説明する。
電子制御装置５０は、シングルモードの場合において過給圧センサ５１により過給圧異常と判定されたときは、第１ノズルセンサ５２及び調整弁センサ５４のモニタ値に基づいて第１ノズルベーン及び排気量調整弁４６の動作異常について判定する。さらに、電子制御装置５０は、これら第１ノズルベーン及び排気量調整弁４６の何れにも異常がないと判定したときは、第２開閉弁４４に動作異常があると判定し、過給圧異常が吸気側機構４０Ａに起因するものである旨を異常診断の結果として設定する。他方、第１ノズルベーン及び排気量調整弁４６の何れかに異常があると判定したときは、電子制御装置５０は、過給圧異常が排気側機構４０Ｂに起因するものである旨を異常診断の結果として設定する。
【００４１】
また、電子制御装置５０は、ツインモードの場合において過給圧センサ５１により過給圧異常と判定されたときは、第１ノズルセンサ５２、第２ノズルセンサ５３、及び調整弁センサ５４のモニタ値に基づいて、第１ノズルベーン、第２ノズルベーン及び排気量調整弁４６の動作異常について判定する。さらに、電子制御装置５０は、これら第１ノズルベーン、第２ノズルベーン及び排気量調整弁４６の全てに異常がないと判定したときは、第２開閉弁４４又は第１開閉弁４３に動作異常があると判定し、過給圧異常が吸気側機構４０Ａに起因するものである旨を異常診断の結果として設定する。他方、第１ノズルベーン、第２ノズルベーン及び排気量調整弁４６の何れかに異常があると判定したときは、電子制御装置５０は、過給圧異常が排気側機構４０Ｂに起因するものである旨を異常診断の結果として設定する。
【００４２】
電子制御装置５０における過給圧異常の判定は、過給圧センサ５１により検出された過給圧と、インテークスロットル２８の変動量等の条件によりに設定される目標値と比較することで、過給圧が異常であるかを判定するものである。例えば、過給圧と目標値との比が所定範囲内にない場合に過給圧異常と判定する。
【００４３】
また、電子制御装置５０における第１ノズルベーン、第２ノズルベーン、及び排気量調整弁４６の動作異常の判定は、上記の各種センサのモニタ値から算出される実際の開度とその目標開度との差に基づいて行われる。具体的には、第１ノズルベーンの動作異常の判定は、第１ノズルセンサ５２のモニタ値から算出された第１ノズルベーンの開度と、目標開度とから差を求め、その差の絶対値が所定値以下であるかについて判定することにより行われる。そして、その差の絶対値が所定値を超えた場合は第１ノズルベーンが動作異常であると判定する。
【００４４】
次に、過給圧の異常低下が生じた場合における電子制御装置５０による異常診断モード設定処理について、図２〜図４に基づいて説明する。
図２に示すように、電子制御装置５０は、ステップＳ１で、過給装置４０の運転状態がシングルモードか否か判定する。判定がＹＥＳの場合すなわちシングルモードである場合は、ステップＳ２に移行し、シングル異常診断処理を行う。他方、判定がＮＯの場合は、ステップＳ３に移行し、ツイン異常診断処理を行う。
【００４５】
図３に示すように、シングル異常診断処理では、第１判定処理として、ステップＳ１０で、過給圧センサ５１による過給圧と目標値とを比較することにより、過給圧が目標値よりも低いか否かが判定される。判定がＮＯの場合すなわち過給圧が低くない場合は、フローを終了する。他方、判定がＹＥＳの場合すなわち過給圧が、目標値に対するマージンを超えて低くなった場合は、第２判定処理を行うため、ステップＳ１１に移行する。
【００４６】
ステップＳ１１では、調整弁センサ５４によって検出されたモニタ値に基づいて算出された排気量調整弁４６の開度と目標開度との差の絶対値が所定値以下であるかについて判定する。
【００４７】
判定がＮＯの場合は、排気量調整弁４６に異常があると判定し、過給圧異常が排気側機構４０Ｂに起因するものである旨を異常診断の結果として設定し、フローを終了する。すなわち、このとき、排気量調整弁４６の開度が目標開度よりも異常に開いた状態となっている。そのため、排気の一部が第２ターボチャージャ４２側に漏れ、第１ターボチャージャ４１のタービンの回転が低下する結果、過給圧の低下が生じている。他方、判定がＹＥＳの場合すなわち排気量調整弁４６に動作異常がないと判定した場合は、ステップＳ１２に移行する。
【００４８】
ステップＳ１２では、第１ノズルセンサ５２によって検出されたモニタ値に基づいて算出された第１ノズル開度ＮＡ１と目標開度との差の絶対値が所定値以下であるかについて判定する。
【００４９】
判定がＮＯの場合は、第１ターボチャージャ４１のノズルベーンについての第１ノズルベーンに異常があると判定し、過給圧異常が排気側機構４０Ｂに起因するものである旨を異常診断の結果として設定し、フローを終了する。すなわち、このとき、第１ノズルベーンの開度が異常に大きい状態となっている。そのため、排気の流速が上がらないことによりコンプレッサによる給気圧の圧縮率も上がらず、過給圧の低下が生じている。
【００５０】
他方、判定がＹＥＳの場合すなわち第１ノズルベーンに動作異常がないと判定した場合は、第２開閉弁４４に異常があると判定し、過給圧異常が吸気側機構４０Ａに起因するものである旨を異常診断の結果として設定し、フローを終了する。
【００５１】
すなわち、過給装置４０がシングルモードで運転しているときは、第１ノズルベーン及び排気量調整弁４６の動作異常がなければ、過給圧低下の原因としては排気側機構４０Ｂにないこととなる。また、第１開閉弁４３は第２開閉弁４４よりも上流側にあるためシングルモード時における過給圧に与える影響は小さいので、シングルモードにおいて排気側機構４０Ｂに動作異常がないと判定されたときは、第２開閉弁４４に異常があると判定することができる。すなわち、過給圧低下の原因は、第２開閉弁４４が目標開度の許容範囲を超えて開いていることにより、空気が漏れていると判定され、過給圧異常が吸気側機構４０Ａに起因するものである旨を異常診断の結果として設定する。
【００５２】
図４に示すように、ツイン異常診断処理は、ステップＳ２０とステップＳ２１の処理は、図３のステップＳ１０とステップＳ１１と同様であるので、説明を省略する。
ステップＳ２１で判定がＹＥＳの場合すなわち排気量調整弁４６に動作異常がないと判定した場合は、ステップＳ２２に移行する。
【００５３】
ステップＳ２２では、第１ノズルセンサ５２によって検出されたモニタ値に基づいて算出された第１ノズル開度ＮＡ１と目標開度との差の絶対値が所定値以下であるかについて判定する。判定がＮＯの場合は、第１ターボチャージャ４１のノズルベーンについての第１ノズルベーンに異常があると判定し、過給圧異常が排気側機構４０Ｂに起因するものである旨を異常診断の結果として設定し、フローを終了する。他方、判定がＹＥＳの場合、すなわち第１ノズルベーンに動作異常がないと判定した場合は、ステップＳ２３に移行する。
【００５４】
ステップＳ２３では、第２ノズルセンサ５３によって検出されたモニタ値に基づいて算出された第２ノズル開度ＮＡ２と目標開度との差の絶対値が所定値以下であるかについて判定する。判定がＮＯの場合は、第２ターボチャージャ４２のノズルベーンについての第２ノズルベーンに異常があると判定し、過給圧異常が排気側機構４０Ｂに起因するものである旨を異常診断の結果として設定し、フローを終了する。他方、判定がＹＥＳの場合すなわち第２ノズルベーンに動作異常がないと判定した場合は、第２開閉弁４４又は第１開閉弁４３のいずれかに異常があると判定し、過給圧異常が吸気側機構４０Ａに起因するものである旨を異常診断の結果として設定し、フローを終了する。すなわち、過給圧低下の原因は、第２開閉弁４４又は第１開閉弁４３のいずれかの弁が目標開度の許容範囲を超えて開いていることにより、空気が漏れていると判定される。
【００５５】
すなわち、過給装置４０がツインモードで運転しているときは、第１ノズルベーン、第２ノズルベーン、及び排気量調整弁４６の動作異常がなければ、過給圧異常の原因としては排気側機構４０Ｂにないこととなる。したがって、第２開閉弁４４又は第１開閉弁４３の何れかに異常があると判定され、過給圧異常が吸気側機構に起因するものである旨を異常診断の結果として設定する。
【００５６】
なお、上記フローは、過給圧の異常低下の場合におけるフローであるが、過給圧の異常上昇の場合も同様であるので、説明は省略する。
［実施形態の効果］
以上詳述したように、本実施形態の過給装置４０の異常診断装置によれば以下に示す効果が得られるようになる。
【００５７】
（１）本実施形態では、第１判定処理及び第２判定処理の判定結果に基づいて過給圧異常の原因が排気側機構４０Ｂ及び吸気側機構４０Ａのいずれにあるかを判定することができる。すなわち、過給圧をモニタするセンサの出力と排気側機構４０Ｂにあるセンサの出力とに基づいて、過給圧異常の原因が吸気側機構４０Ａ及び排気側機構４０Ｂのいずれにあるかを診断することができる。
【００５８】
（２）本実施形態では、排気側機構４０Ｂの状態としてこの排気量調整弁４６の開度をモニタする調整弁センサ５４を備え、電子制御装置５０は、調整弁センサ５４の出力に基づいて、排気量調整弁４６の実際の開度とその目標の開度との差が判定値よりも大きいか否かを判定している。
【００５９】
すなわち、電子制御手段は、排気調整機構の実際の開度とその目標の開度との差に基づいて判定をしているので、排気量調整弁４６に異常が生じているか否かについて安定した判定結果を出すことができる。
【００６０】
（３）本実施形態では、ターボチャージャ４１，４２は、ベーン機構を有した可変容量型であり、ベーン機構の開度をモニタする排気側センサとしてのノズルセンサ５２，５３とを有したものとして構成されている。すなわち、ターボチャージャ４１，４２は可変容量型であって排気調整機構としてのベーン機構を備えているが、第２判定処理により、ベーン機構についてのノズルセンサ５２，５３の出力に基づいて排気側機構４０Ｂに異常が生じているか否かを判定される。
【００６１】
（第２実施形態）
図５を参照して本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態の過給装置１４０の異常診断装置を直列８気筒型ディーゼルエンジンの過給装置１４０の異常診断装置として具体化した第２実施形態について説明する。
【００６２】
本実施形態の過給装置１４０の異常診断装置は、吸気側機構４０Ａ及び排気側機構４０Ｂが１系統であるものを示している。なお、本実施形態の過給装置１４０の異常診断装置について、以下で説明する点以外は実質的に上記の第１実施形態の過給装置４０の異常診断装置と同様の構成であり、図５に示すように、異なる構成以外は同実施形態と同一の符号を付している。
【００６３】
本実施形態では、吸気装置２０において、上流吸気管２２と下流吸気管２３の間は第１連通管１２４により接続されている。第１連通管１２４には、上流吸気管２２と下流吸気管２３との間での吸気の流量を調整する開閉弁１４３が設けられている。
【００６４】
また、排気装置３０においては、上流排気管３２と下流排気管３３の間には、第２連通管１３６が設けられ、この第２連通管１３６には排気量調整弁１４６が設けられている。排気量調整弁１４６は、過給圧が高くなった場合に排気量を調整するものである。
【００６５】
次に、過給装置１４０の動作態様について説明する。
過給装置１４０は、下流吸気管２３の圧力が過度に上昇していない正常な圧力状態にあるとき、排気量調整弁１４６及び開閉弁１４３は閉弁状態に維持される。一方、下流吸気管２３の圧力が過度に上昇し異常な圧力状態にあるときは、開閉弁１４３又は排気量調整弁１４６が開かれる。開閉弁１４３が開かれる場合には、上流吸気管２２の吸気の一部がターボチャージャ４１を通過せずに下流吸気管２３に流れる。また、排気量調整弁１４６が開かれ場合には、上流排気管３２の排気がタービンホイール４１Ａを介さずに下流排気管３３に流される。これにより、ターボチャージャ４１による吸気の圧縮が調整される。
【００６６】
次に、電子制御装置５０による異常診断制御について説明する。
電子制御装置５０は、第１判定処理において、過給圧センサ５１により過給圧異常である旨判定したときは、第２判定処理として、ノズルセンサ５２及び調整弁センサ１５４のモニタ値に基づいてノズルベーン及び排気量調整弁１４６の動作異常について判定する。さらに、電子制御装置５０は、ノズルベーン及び排気量調整弁１４６の何れかに異常があると判定したときは、過給圧異常が排気側機構４０Ｂに起因するものである旨を異常診断の結果として設定する。他方、電子制御装置５０は、これらノズルベーン及び排気量調整弁１４６の全てに異常がないと判定したときは、開閉弁１４３に動作異常があると判定し、過給圧異常が吸気側機構４０Ａに起因するものである旨を異常診断の結果として設定する。ここで、調整弁センサ１５４は、排気量調整弁１４６の付近に設けられるものであって、同弁の開度に応じた信号を出力するものである。
【００６７】
［実施形態の効果］
以上詳述したように、実施形態の過給装置の異常診断装置によれば、第１実施形態に示した（１）〜（３）の効果が得られるようになる。
【００６８】
（その他の実施形態）
・第１実施形態では、過給装置４０は２機の可変容量型のターボチャージャを備えた例を挙げているが、過給装置４０の構成はこのようなものに限定されない。本発明は、例えば、過給装置４０が通常のターボチャージャから構成されるものにも適用される。
【００６９】
・上記実施形態では、電子制御装置５０は、シングルモード及びツインモードのそれぞれにおいて、過給装置４０についての異常診断を行っているが、シングルモード又はツインモードのいずれか一方おいてのみ過給装置４０についての異常診断を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の過給装置の異常診断装置を具体化した第１実施形態について、同装置を搭載したエンジンの全体構成を模式的に示す構成図。
【図２】同実施形態において電子制御装置により実行される「異常診断モード設定処理」について、その処理手順を示すフローチャート。
【図３】同実施形態において電子制御装置により実行される「シングルモード異常診断処理」について、その処理手順を示すフローチャート。
【図４】同実施形態において電子制御装置により実行される「ツインモード異常診断処理」について、その処理手順を示すフローチャート。
【図５】本発明の過給装置の異常診断装置を具体化した第２実施形態について、同装置を搭載したエンジンの全体構成を模式的に示す構成図。
【符号の説明】
【００７１】
１…エンジン、１０…エンジン本体、２０…吸気装置、２１…吸気管、２２…上流吸気管、２２Ａ，３２Ａ…第１上流分岐管、２２Ｂ，３２Ｂ…第２上流分岐管、２２Ｃ，３２Ｃ…上流集合管、２３…下流吸気管、２３Ａ，３３Ｂ…第１下流分岐管、２３Ｂ，３３Ｂ…第２下流分岐管、２３Ｃ，３３Ｃ…下流集合管、２４…分岐連通管、１２４…第１連通管、１３６…第２連通管、２５…下流迂回管、２６…インテークマニホールド、２７…エアクリーナ、２８…インテークスロットル、３０…排気装置、３１…排気管、３２…上流排気管、３３…下流排気管、３４…エキゾースマニホールド、３５…排気浄化装置、４０，１４０…過給装置、４０Ａ…吸気側機構、４０Ｂ…排気側機構、４１…第１ターボチャージャ、４１Ａ，４２Ａ…タービンホイール、４１Ｂ，４２Ｂ…コンプレッサホイール、４２…第２ターボチャージャ、４３…第１開閉弁、４４…第２開閉弁、１４３…開閉弁、４５…リード弁、１４３…開閉弁、４６，１４６…排気量調整弁（排気調整機構）、５０…電子制御装置（診断手段）、５１…過給圧センサ、５２…第１ノズルセンサ、５３…第２ノズルセンサ、５４，１５４…調整弁センサ。
【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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