(57)【要約】  【課題】  過給機付きエンジンにおいて、過給機の故障診断精度を向上させる。  【解決手段】  エンジン運転中に、スロットルバルブが閉じられると、過給機のコンプレッサをバイパスする吸気バイパス通路中のエアバイパスバルブ（ＡＢＶ）を一時的に開放して、コンプレッサとスロットルバルブとの間の過給圧を逃がしてサージングを防止する。この際、エアバイパスバルブを開放位置から閉鎖位置に切り換える前後のコンプレッサ回転速度の変化量を検出して、このコンプレッサ回転速度の変化量に基づいて過給機の故障の有無を診断する。この場合、コンプレッサ回転速度と、過給圧、吸気管圧力、吸入空気量との間には相関関係があるため、過給圧、吸気管圧力、吸入空気量の少なくとも１つに基づいてコンプレッサ回転速度を推定すれば良い。  【選択図】  図２
2006057526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられた排気タービンによって吸気通路に設けられたコンプレッサを駆動して吸入空気を過給する過給機と、前記吸気通路のスロットルバルブよりも上流側において前記コンプレッサの上流側と下流側とをバイパスさせる吸気バイパス通路と、この吸気バイパス通路を開閉するエアバイパスバルブとを備え、前記スロットルバルブが閉じられた直後に前記エアバイパスバルブを一時的に開放して前記コンプレッサと前記スロットルバルブとの間の過給圧を逃がすように制御する過給機付き内燃機関の故障診断装置において、
コンプレッサ回転速度を検出又は推定するコンプレッサ回転速度検出手段と、
前記エアバイパスバルブを開放位置から閉鎖位置に切り換える前後のコンプレッサ回転速度の変化量に基づいて前記過給機の故障の有無を診断する故障診断手段と
を備えていることを特徴とする過給機付き内燃機関の故障診断装置。
【請求項２】
前記コンプレッサと前記スロットルバルブとの間の過給圧を検出する過給圧検出手段を備え、
前記コンプレッサ回転速度検出手段は、前記過給圧検出手段で検出した過給圧に基づいてコンプレッサ回転速度を推定することを特徴とする請求項１に記載の過給機付き内燃機関の故障診断装置。
【請求項３】
前記スロットルバルブの下流側の吸気管圧力を検出する吸気管圧力検出手段を備え、
前記コンプレッサ回転速度検出手段は、前記吸気管圧力検出手段で検出した吸気管圧力に基づいてコンプレッサ回転速度を推定することを特徴とする請求項１に記載の過給機付き内燃機関の故障診断装置。
【請求項４】
吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段を備え、
前記コンプレッサ回転速度検出手段は、前記吸入空気量検出手段で検出した吸入空気量に基づいてコンプレッサ回転速度を推定することを特徴とする請求項１に記載の過給機付き内燃機関の故障診断装置。
【請求項５】
前記故障診断手段は、前記エアバイパスバルブを開放位置から閉鎖位置に切り換える前後にそれぞれ設定された所定期間に前記コンプレッサ回転速度検出手段で検出又は推定したコンプレッサ回転速度を平均化処理した値を用いて前記コンプレッサ回転速度の変化量を算出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の過給機付き内燃機関の故障診断装置。
【請求項６】
前記故障診断手段は、前記エアバイパスバルブを開放位置から閉鎖位置に切り換える直前のコンプレッサ回転速度と、前記エアバイパスバルブを閉鎖位置に切り換えた後にコンプレッサ回転速度が最終的に収束する回転速度の５０〜９０％の回転速度に上昇するまでの標準的な応答時間に相当する所定時間が経過した時点におけるコンプレッサ回転速度とを用いて前記コンプレッサ回転速度の変化量を算出することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の過給機付き内燃機関の故障診断装置。
【請求項７】
前記故障診断手段は、前記エアバイパスバルブを開放位置から閉鎖位置に切り換える前後の２つの時点におけるコンプレッサ回転速度の差を前記コンプレッサ回転速度の変化量として用いることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の過給機付き内燃機関の故障診断装置。
【請求項８】
前記故障診断手段は、前記エアバイパスバルブを開放位置から閉鎖位置に切り換える前後の２つの時点におけるコンプレッサ回転速度の比を前記コンプレッサ回転速度の変化量として用いることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の過給機付き内燃機関の故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給機（ターボチャージャ）の故障の有無を診断する機能を備えた過給機付き内燃機関の故障診断装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載した過給機の故障の有無を診断する従来技術としては、例えば、特許文献１（特開平３−２３３２０号公報）に示すように、過給機の回転速度を検出する過給機回転速度センサを設け、この過給機回転速度センサによって検出した過給機回転速度がエンジン運転状態に応じて設定された適正回転速度範囲内にあるか否かで、過給機の正常・故障を判定するようにしたものがある。
【０００３】
或は、特許文献２（実開平４−１２５６３５号公報）に示すように、過給機のコンプレッサ吐出圧力（過給圧）を検出する過給圧センサと、排気タービンの入口の排気圧力を検出する排気圧力センサとを設け、これら２つのセンサで検出した過給圧と排気圧力との関係から過給機の故障の有無を診断するようにしたものがある。
【特許文献１】特開平３−２３３２０号公報（第２頁等）
【特許文献２】実開平４−１２５６３５号公報（第１頁等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１のように、過給機回転速度センサによって検出した過給機回転速度がエンジン運転状態に応じて設定された適正回転速度範囲内にあるか否かで過給機の正常・故障を判定する方法では、ターボラグ等によってエンジン運転状態と過給機回転速度との関係がかなりばらつくため、このばらつきを考慮して適正回転速度範囲をある程度幅広く設定する必要があり、その分、故障診断精度が悪くなるという欠点がある。しかも、過給圧を発生させる運転領域では、過給機回転速度が非常に高回転になるため、過給機回転速度を精度良く検出することが困難であるばかりか、過給機回転速度センサの信号処理のために非常に高速の演算処理が必要となり、ＣＰＵの演算負荷が大きくなり過ぎるという欠点もある。
【０００５】
また、特許文献２のように、過給圧センサと排気圧力センサとで検出した過給圧と排気圧力との関係から過給機の故障の有無を診断する方法では、過給圧と排気圧力との関係がエンジン運転状態によって様々に変化するため、上記特許文献１と同様に、正常と判定する範囲をある程度幅広く設定する必要があり、その分、故障診断精度が悪くなるという欠点がある。しかも、故障診断のために新たな排気圧力センサを設ける必要があるため、コストアップするという問題もある。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、本発明の主たる目的は、過給機の故障診断精度を向上することができる過給機付き内燃機関の故障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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、内燃機関の排気通路に設けられた排気タービンによって吸気通路に設けられたコンプレッサを駆動して吸入空気を過給する過給機と、前記吸気通路のスロットルバルブよりも上流側において前記コンプレッサの上流側と下流側とをバイパスさせる吸気バイパス通路と、この吸気バイパス通路を開閉するエアバイパスバルブと、前記スロットルバルブが閉じられた直後に前記エアバイパスバルブを一時的に開放して前記コンプレッサと前記スロットルバルブとの間の過給圧を逃がすように制御する制御手段とを備えた過給機付き内燃機関の故障診断装置において、コンプレッサ回転速度を検出又は推定するコンプレッサ回転速度検出手段を設け、前記エアバイパスバルブを開放位置から閉鎖位置に切り換える前後のコンプレッサ回転速度の変化量に基づいて過給機の故障の有無を故障診断手段により診断するようにしたものである。
【０００８】
過給機付き内燃機関の運転中に、スロットルバルブが閉じられて、コンプレッサの吐出側の吸気通路が閉塞されると、サージングが発生して振動・騒音が発生することが知られている。このサージングを防止するために、コンプレッサの上流側と下流側とをバイパスさせる吸気バイパス通路を設け、図２に示すように、スロットルバルブが閉じられた直後に吸気バイパス通路のエアバイパスバルブを一時的に開放してコンプレッサとスロットルバルブとの間の過給圧を逃がすようにしている。
【０００９】
図２に示すように、スロットルバルブが閉じられた状態で、エアバイパスバルブが開放されると、コンプレッサの回転状態がフリーな状態となってコンプレッサ回転速度が急速に低下し、その後、エアバイパスバルブが閉じられると、コンプレッサ回転速度がアイドル運転時の最終的な収束回転速度に向かって上昇する。スロットルバルブが閉じられる直前のコンプレッサ回転速度は、スロットル開度等のエンジン運転状態によって大きく変動するが、スロットルバルブが閉じられてエアバイパスバルブが開放されると、コンプレッサの回転状態がフリーな状態となるため、コンプレッサ回転速度が最低回転速度まで急速に低下する。過給機が正常であれば、エアバイパスバルブの開閉に応じてコンプレッサ回転速度が応答良く変化するが、過給機が故障すると、エアバイパスバルブを開閉してもコンプレッサ回転速度の変化が小さくなる。
【００１０】
本発明は、このエアバイパスバルブの開閉動作に伴うコンプレッサ回転速度の変化特性に着目して、スロットルバルブが閉じられたときに、エアバイパスバルブを開放位置から閉鎖位置に切り換える前後のコンプレッサ回転速度の変化量に基づいて過給機の故障の有無を診断するようにしたものである。エアバイパスバルブを開放位置から閉鎖位置に切り換える前後は、スロットルバルブが閉じられているため、エンジン運転状態が安定しているアイドル運転時に過給機の故障診断を行うことができ、過給機の故障診断精度を向上することができる。
【００１１】
しかも、本発明は、アイドル運転時の回転速度以下の低回転領域を使用して過給機の故障診断を行うため、故障診断時にコンプレッサ回転速度を回転速度センサで検出する構成としても、回転速度センサの信号処理のためのＣＰＵの演算負荷を前記特許文献１よりも軽減することができる。
【００１２】
従って、本発明は、故障診断時にコンプレッサ回転速度を回転速度センサで検出する構成としても良いが、請求項２のように、過給圧検出手段で検出した過給圧に基づいてコンプレッサ回転速度を推定するようにしたり、請求項３のように、吸気管圧力検出手段で検出した吸気管圧力に基づいてコンプレッサ回転速度を推定するようにしたり、或は、請求項４のように、吸入空気量検出手段で検出した吸入空気量に基づいてコンプレッサ回転速度を推定するようにしても良い。
【００１３】
図２に示すように、コンプレッサ回転速度と、過給圧、吸気管圧力、吸入空気量との間には相関関係があるため、過給圧、吸気管圧力、吸入空気量のいずれかからコンプレッサ回転速度を推定することが可能である。これにより、エンジン制御や過給圧制御用として設けられている既存のセンサの信号を利用してコンプレッサ回転速度を推定することができるため、コンプレッサ回転速度を検出する回転速度センサが不要となり、低コスト化の要求を満たすことができると共に、回転速度センサを用いる場合よりもＣＰＵの演算負荷を軽減することができる。
【００１４】
また、請求項５のように、エアバイパスバルブを開放位置から閉鎖位置に切り換える前後にそれぞれ設定された所定期間にコンプレッサ回転速度検出手段で検出又は推定したコンプレッサ回転速度を平均化処理した値を用いてコンプレッサ回転速度の変化量を算出するようにすると良い。このようにすれば、コンプレッサ回転速度検出手段（過給圧、吸気管圧力、吸入空気量を検出するセンサ）の出力信号にノイズや吸気脈動の波形が重畳しても、その影響をほぼ排除することができ、コンプレッサ回転速度の検出・推定精度を向上することができる。
【００１５】
また、請求項６のように、エアバイパスバルブを開放位置から閉鎖位置に切り換える直前のコンプレッサ回転速度と、エアバイパスバルブを閉鎖位置に切り換えた後にコンプレッサ回転速度が最終的に収束する回転速度（アイドル運転時の収束回転速度）の５０〜９０％の回転速度に上昇するまでの標準的な応答時間に相当する所定時間が経過した時点におけるコンプレッサ回転速度とを用いてコンプレッサ回転速度の変化量を算出するようにすると良い。このようにすれば、コンプレッサ回転速度が最低回転速度からアイドル運転時の収束回転速度に向かって上昇する応答性の尺度となるコンプレッサ回転速度の変化量を精度良く検出することができ、このコンプレッサ回転速度の変化量を判定値と比較することで、過給機の故障診断を精度良く行うことができる。
【００１６】
この場合、請求項７，８のように、エアバイパスバルブを開放位置から閉鎖位置に切り換える前後の２つの時点におけるコンプレッサ回転速度の差又は比をコンプレッサ回転速度の変化量として用いるようにすれば良い。コンプレッサ回転速度の比を用いれば、センサの経年変化等による出力（検出値）のずれの影響を取り除くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した２つの実施例１，２を説明する。
【実施例１】
【００１８】
本発明の実施例１を図１乃至図４に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２（吸気通路）の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４（吸入空気量検出手段）が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、後述する排気タービン式過給機２５のコンプレッサ２７と、このコンプレッサ２７で加圧された吸入空気を冷却するインタークーラー３１が設けられている。このインタークーラー３１の下流側には、過給圧を検出する過給圧センサ３９（過給圧検出手段）と、モータ等によって開度調節されるスロットルバルブ１５と、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ１６とが設けられている。
【００１９】
更に、スロットルバルブ１５の下流側には、サージタンク１７が設けられ、このサージタンク１７には、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１８（吸気管圧力検出手段）が設けられている。また、サージタンク１７には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１９が設けられ、各気筒の吸気マニホールド１９の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁２０が取り付けられている。また、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２１が取り付けられ、各点火プラグ２１の火花放電によって各気筒の混合気に着火される。
【００２０】
一方、エンジン１１の排気管２２（排気通路）には、排出ガスの空燃比を検出する空燃比センサ２４が設けられ、この空燃比センサ２４の下流側に、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒２３が設けられている。
【００２１】
このエンジン１１には、排気タービン式過給機２５が搭載されている。この過給機２５は、排気管２２のうちの空燃比センサ２４と触媒２３との間に排気タービン２６が配置され、吸気管１２のうちのエアフローメータ１４とスロットルバルブ１５との間にコンプレッサ２７が配置されている。過給機２５は、排気タービン２６とコンプレッサ２７とが連結され、排出ガスの運動エネルギーで排気タービン２６を回転駆動することでコンプレッサ２７を回転駆動して吸入空気を過給するようになっている。尚、触媒２３を空燃比センサ２４と排気タービン２６との間に配置した構成としても良い。
【００２２】
更に、吸気管１２には、スロットルバルブ１５の上流側においてコンプレッサ２７の上流側と下流側とをバイパスさせる吸気バイパス通路２８が設けられ、この吸気バイパス通路２８の途中に、吸気バイパス通路２８を開閉するエアバイパスバルブ（以下「ＡＢＶ」と表記する）２９が設けられている。このＡＢＶ２９は、ＡＢＶ用バキュームスイッチングバルブ３０を制御することでＡＢＶ２９の開閉動作が制御されるようになっている。
【００２３】
一方、排気管２２には、排気タービン２６の上流側と下流側とをバイパスさせる排気バイパス通路３２が設けられ、この排気バイパス通路３２の途中に、排気バイパス通路３２を開閉するウェイストゲートバルブ（以下「ＷＧＶ」と表記する）３３が設けられている。このＷＧＶ３３は、ＷＧＶ用バキュームスイッチングバルブ３４を制御してダイヤフラム式のアクチュエータ３５を制御することでＷＧＶ３３の開度が制御されるようになっている。
【００２４】
また、エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ３６や、エンジン１１のクランク軸が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ３７が取り付けられている。このクランク角センサ３７の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
【００２５】
これら各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）３８に入力される。このＥＣＵ３８は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御ルーチンを実行することで、燃料噴射量や点火時期を制御すると共に、ＷＧＶ３３の開度を制御して排気タービン２６に供給する排出ガス量を制御することで、排気タービン２６とコンプレッサ２７の回転を制御して過給圧を制御する。
【００２６】
更に、このＥＣＵ３８は、エンジン運転中にＲＯＭに記憶された図４の故障診断ルーチンを所定周期で実行することで、過給機２５の故障診断を実行する。以下、過給機２５の故障診断方法を図２及び図３のタイムチャートを用いて説明する。
【００２７】
通常は、ＡＢＶ２９を閉鎖した状態で運転されるが、図２に示すように、スロットルバルブ１５が全閉されると、ＡＢＶ２９を一時的に開放して吸気バイパス通路２８を一時的に開通させることで、コンプレッサ２７とスロットルバルブ１５との間の過給圧を逃がしてサージングを防止するようにしている。スロットルバルブ１５が閉じられた状態で、ＡＢＶ２９が開放されると、コンプレッサ２７の回転状態がフリーな状態となってコンプレッサ回転速度が急速に低下し、その後、ＡＢＶ２９が閉じられると、コンプレッサ回転速度がアイドル運転時の最終的な収束回転速度に向かって上昇する。スロットルバルブ１５が閉じられる直前のコンプレッサ回転速度は、スロットル開度等のエンジン運転状態によって大きく変動するが、スロットルバルブ１５が閉じられてＡＢＶ２９が開放されると、コンプレッサ２７の回転状態がフリーな状態となるため、コンプレッサ回転速度が最低回転速度まで急速に低下する。過給機２５が正常であれば、ＡＢＶ２９の開閉に応じてコンプレッサ回転速度が応答良く変化するが、過給機２５が故障すると、ＡＢＶ２９を開閉してもコンプレッサ回転速度の変化が小さくなる。
【００２８】
本実施例１では、このＡＢＶ２９の開閉動作に伴うコンプレッサ回転速度の変化特性に着目して、スロットルバルブ１５が閉じられたときに、ＡＢＶ２９を開放位置から閉鎖位置に切り換える前後のコンプレッサ回転速度の変化量（コンプレッサ回転速度の上昇応答性）を検出して、このコンプレッサ回転速度の変化量に基づいて過給機２５の故障の有無を診断するようにしている。ＡＢＶ２９を開放位置から閉鎖位置に切り換える前後は、スロットルバルブ１５が閉じられているため、エンジン運転状態が安定しているアイドル運転時に、過給機２５の故障診断を行うことができる。
【００２９】
しかも、本実施例１では、アイドル運転時の回転速度以下の低回転領域を使用して過給機２５の故障診断を行うため、故障診断時にコンプレッサ回転速度を回転速度センサで検出する構成としても、回転速度センサの信号処理のためのＥＣＵ３８の演算負荷を前記特許文献１よりも軽減することができる。
【００３０】
従って、本発明は、故障診断時にコンプレッサ回転速度を回転速度センサで検出する構成としても良いが、本実施例１では、過給圧センサ３９で検出した過給圧と、吸気管圧力センサ１８で検出した吸気管圧力と、エアフローメータ１４で検出した吸入空気量のうちの少なくとも１つに基づいてコンプレッサ回転速度を推定するようにしている。
【００３１】
図２に示すように、コンプレッサ回転速度と、過給圧、吸気管圧力、吸入空気量との間には相関関係があるため、過給圧、吸気管圧力、吸入空気量のいずれかからコンプレッサ回転速度を推定することが可能である。これにより、エンジン制御や過給圧制御用として設けられている既存の過給圧センサ３９、吸気管圧力センサ１８、エアフローメータ１４の信号を利用してコンプレッサ回転速度を推定することができるため、コンプレッサ回転速度を検出する回転速度センサが不要となる。
【００３２】
また、本実施例１では、ＡＢＶ２９を開放位置から閉鎖位置に切り換える前後のコンプレッサ回転速度の変化量を検出する際に、図３に示すように、ＡＢＶ２９を開放位置から閉鎖位置に切り換える直前のタイミングｔ1 におけるコンプレッサ回転速度ＮＣ(t1)と、ＡＢＶ２９を閉鎖位置に切り換えた後にコンプレッサ回転速度がアイドル運転時の収束回転速度ＮＣclosedの５０〜９０％（例えば６３％）の回転速度に上昇するまでの標準的な応答時間に相当する所定時間Ｔ2 が経過した時点ｔ2 におけるコンプレッサ回転速度ＮＣ(t2)とを用いてコンプレッサ回転速度の変化量［ＮＣ(t2)−ＮＣ(t1)］を算出するようにしている。このようにすれば、コンプレッサ回転速度が最低回転速度からアイドル運転時の収束回転速度ＮＣclosedに向かって上昇する応答性の尺度となるコンプレッサ回転速度の変化量［ＮＣ(t2)−ＮＣ(t1)］を精度良く検出することができる。
【００３３】
但し、本発明は、コンプレッサ回転速度がアイドル運転時の収束回転速度ＮＣclosedの５０％以下又は９０％以上に設定した回転速度に上昇するまでの標準的な応答時間に相当する所定時間が経過した時点におけるコンプレッサ回転速度を用いるようにしても良いことは言うまでもない。
【００３４】
以上説明した過給機２５の故障診断は、図４の故障診断ルーチンによって次のようにして実行される。図４の故障診断ルーチンは、ＥＣＵ３８によってエンジン運転中に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいう故障診断手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まずステップ１０１で、ＡＢＶ２９が開放されているか否かを判定し、ＡＢＶ２９が開放されていると判定されれば、ステップ１０２に進み、ＡＢＶ開放時間を計測する処理を行う。
【００３５】
この後、ステップ１０３に進み、ＡＢＶ開放時間が所定時間Ｔ1 を越えたか否かによって、ＡＢＶ２９が閉鎖される直前のタイミングｔ1 であるか否かを判定し、ＡＢＶ開放時間が所定時間Ｔ1 を越えていない（ＡＢＶ２９が閉鎖される直前のタイミングｔ1 でない）と判定されれば、以降の処理を行うことなく本ルーチンを終了する。
【００３６】
その後、ＡＢＶ開放時間が所定時間Ｔ1 を越えてＡＢＶ２９が閉鎖される直前のタイミングｔ1 に到達した時点で、本ルーチンが起動された時に、ステップ１０３で「Ｙｅｓ」と判定されて、ステップ１０４に進み、ＡＢＶ２９が閉鎖される直前のタイミングｔ1 におけるコンプレッサ回転速度ＮＣ(t1)を検出する。この際、過給圧センサ３９で検出した過給圧と、吸気管圧力センサ１８で検出した吸気管圧力と、エアフローメータ１４で検出した吸入空気量のうちの少なくとも１つに基づいてマップ等によりコンプレッサ回転速度ＮＣ(t1)を推定する。更に、このコンプレッサ回転速度ＮＣ(t1)を、ＡＢＶ２９が閉鎖されるまでの所定期間（ｔ1 前後の所定時間）にわたって平均化処理すると良い。この平均化処理は、所定期間内の検出値（推定値）を積算してその積算値を積算回数で割り算して平均値を求めるようにしても良いし、なまし処理やフィルタ処理の手法を用いるようにしても良い。
【００３７】
以上のようにして、ＡＢＶ２９が閉鎖される直前のタイミングｔ1 におけるコンプレッサ回転速度ＮＣ(t1)を検出した後、ステップ１０５に進み、ＡＢＶ閉鎖フラグをＡＢＶ２９の閉鎖を意味する“１”にセットした後、本ルーチンを終了する。
【００３８】
ＡＢＶ２９の閉鎖後に本ルーチンが起動されると、ステップ１０１で「Ｎｏ」と判定されてステップ１０６に進み、ＡＢＶ閉鎖フラグが“１”であるか否かを判定し、ＡＢＶ閉鎖フラグが“１”であれば、ステップ１０７に進み、ＡＢＶ閉鎖時間を計測する処理を行う。
【００３９】
この後、ステップ１０８に進み、ＡＢＶ閉鎖時間が、コンプレッサ回転速度がアイドル運転時の収束回転速度ＮＣclosedの５０〜９０％（例えば６３％）に上昇するまでの標準的な応答時間に相当する所定時間Ｔ2 を越えたか否かを判定し、ＡＢＶ閉鎖時間が所定時間Ｔ2 を越えていなければ、以降の処理を行うことなく本ルーチンを終了する。
【００４０】
その後、ＡＢＶ閉鎖時間が所定時間Ｔ2 を越えた時点ｔ2 で、本ルーチンが起動された時に、ステップ１０８で「Ｙｅｓ」と判定されて、ステップ１０９に進み、ＡＢＶ閉鎖時間が所定時間Ｔ2 を越えた時点ｔ2 におけるコンプレッサ回転速度ＮＣ(t2)を前記ステップ１０４と同様の方法で検出する。これらステップ１０４と１０９の処理が特許請求の範囲でいうコンプレッサ回転速度検出手段としての役割を果たす。
【００４１】
そして、次のステップ１１０で、上記２つの時点ｔ1,ｔ2 におけるコンプレッサ回転速度ＮＣ(t1)，ＮＣ(t2)の差をコンプレッサ回転速度変化量ΔＮＣとして算出する。
ΔＮＣ＝ＮＣ(t2)−ＮＣ(t1)
【００４２】
この後、ステップ１１１に進み、コンプレッサ回転速度変化量ΔＮＣを所定の判定値と比較して、コンプレッサ回転速度変化量ΔＮＣが判定値よりも大きければ、ステップ１１２に進み、過給機２５が正常であると判定し、コンプレッサ回転速度変化量ΔＮＣが判定値以下であれば、過給機２５が故障していると判定し、その故障情報をＥＣＵ３８のバックアップＲＡＭ等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶すると共に、警告ランプの点灯又は運転席のインストルメントパネルの表示部に警告表示する。
このようにして過給機２５の故障の有無を判定した後、ステップ１１４に進み、ＡＢＶ閉鎖フラグをリセットして、本ルーチンを終了する。
【００４３】
以上説明した本実施例１によれば、図２及び図３に示すようなＡＢＶ２９の開閉動作に伴うコンプレッサ回転速度の変化特性に着目して、スロットルバルブ１５が閉じられたときに、ＡＢＶ２９を開放位置から閉鎖位置に切り換える前後のコンプレッサ回転速度の変化量を検出して、このコンプレッサ回転速度の変化量に基づいて過給機２５の故障の有無を診断するようにしたので、エンジン運転状態が安定しているアイドル運転時に過給機２５の故障診断を行うことができ、過給機２５の故障診断精度を向上することができる。
【００４４】
しかも、本実施例１では、図２に示すように、コンプレッサ回転速度と、過給圧、吸気管圧力、吸入空気量との間に相関関係があることに着目して、過給圧、吸気管圧力、吸入空気量の少なくとも１つに基づいてコンプレッサ回転速度を推定するようにしたので、エンジン制御や過給圧制御用として設けられている既存の過給圧センサ３９、吸気管圧力センサ１８、エアフローメータ１４の信号を利用してコンプレッサ回転速度を推定することができて、コンプレッサ回転速度を検出する回転速度センサが不要となり、低コスト化の要求を満たすことができると共に、ＥＣＵ３８の演算負荷を軽減することができる利点もある。
【実施例２】
【００４５】
上記実施例１では、ＡＢＶ２９を開放位置から閉鎖位置に切り換える前後の２つの時点ｔ1,ｔ2 におけるコンプレッサ回転速度ＮＣ(t1)，ＮＣ(t2)の差［ＮＣ(t2)−ＮＣ(t1)］をコンプレッサ回転速度変化量ΔＮＣとして算出するようにしたが、本発明の実施例２では、図５の故障診断ルーチンを実行することで、ＡＢＶ２９を開放位置から閉鎖位置に切り換える前後の２つの時点ｔ1,ｔ2 におけるコンプレッサ回転速度ＮＣ(t1)，ＮＣ(t2)の比［ＮＣ(t2)／ＮＣ(t1)］をコンプレッサ回転速度変化量ΔＮＣとして算出するようにしている（ステップ１１０ａ）。これ以外の処理は、上記実施例１で説明した図４の故障診断ルーチンの各ステップの処理と同じである。
【００４６】
本実施例２のように、ＡＢＶ２９を開放位置から閉鎖位置に切り換える前後の２つの時点ｔ1,ｔ2 におけるコンプレッサ回転速度ＮＣ(t1)，ＮＣ(t2)の比［ＮＣ(t2)／ＮＣ(t1)］をコンプレッサ回転速度変化量ΔＮＣとして用いれば、コンプレッサ回転速度の推定に用いるセンサの経年変化等による出力（検出値）のずれの影響を取り除くことができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例１を示すエンジン制御システム全体の概略構成図である。
【図２】スロットル開度を全閉した後のＡＢＶ作動信号、コンプレッサ回転速度、吸入空気量、過給圧、吸気管圧力の挙動を説明するタイムチャートである。
【図３】ＡＢＶ（エアバイパスバルブ）を開放位置から閉鎖位置に切り換える前後のコンプレッサ回転速度の変化量を検出する方法を説明するタイムチャートである。
【図４】実施例１の故障診断ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施例２の故障診断ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管（吸気通路）、１４…エアフローメータ（吸入空気量検出手段）、１５…スロットルバルブ、１８…吸気管圧力センサ（吸気管圧力検出手段）、２０…燃料噴射弁、２１…点火プラグ、２２…排気管（排気通路）、２４…空燃比センサ、２５…過給機、２６…排気タービン、２７…コンプレッサ、２８…吸気バイパス通路、２９…ＡＢＶ（エアバイパスバルブ）、３２…排気バイパス通路、３３…ＷＧＶ（ウェイストゲートバルブ）、３８…ＥＣＵ（故障診断手段，コンプレッサ回転速度検出手段）、３９…過給圧センサ（過給圧検出手段）
【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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