(57)【要約】【課題】  燃料供給系の動作特性のずれによる影響を受けることなく、スワール制御系の異常を精度良く判定することができるスワール制御系の異常判定装置を提供する。【解決手段】  異常判定装置１は、スワール制御弁７ａの開度ＳＷを制御する制御手段７ｂ、７ｃ、２を有し、アイドル運転時に、内燃機関３に供給される供給燃料量ＱＩＮＪを、検出された機関回転数ＮＥが所定の目標アイドル回転数ＮＥＣＭＤになるように補正するための補正量ＣＦＢを算出し（ステップ３）、アイドル運転時に、制御手段７ｂ、７ｃ、２によりスワール制御弁７ａの開度ＳＷを所定の第１開度ＳＷ１および第２開度ＳＷ２に順次、変化させる（ステップ１７、２２）とともに、当該第１開度ＳＷ１および第２開度ＳＷ２に変化させたときにそれぞれ算出された補正量ＣＦＢ１，ＣＦＢ２間の関係ＮＧＰに基づいて、スワール制御系２１の異常を判定する（ステップ２７、２８、３１）。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気系に設けられ、前記内燃機関の燃焼室内に発生するスワール比を制御するスワール制御弁を有するスワール制御系の異常を判定するスワール制御系の異常判定装置であって、
前記スワール制御弁の開度を制御する制御手段と、
前記内燃機関の回転数を検出する機関回転数検出手段と、
前記内燃機関のアイドル運転時に、前記内燃機関に供給される供給燃料量を、前記検出された機関回転数が所定の目標アイドル回転数になるように補正するための補正量を算出するアイドルフィードバック補正手段と、
前記内燃機関のアイドル運転時に、前記制御手段により前記スワール制御弁の開度を所定の第１開度および第２開度に順次、変化させるとともに、当該第１開度および第２開度に変化させたときにそれぞれ算出された前記補正量間の関係に基づいて、前記スワール制御系の異常を判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とするスワール制御系の異常判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気系に設けられ、燃焼室内に発生するスワール比を制御するスワール制御弁を有するスワール制御系の異常を判定するスワール制御系の異常判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のスワール制御系の異常判定装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この特許文献１では、内燃機関の吸気管にＩＳＣバルブが設けられており、アイドル運転中、ＩＳＣバルブに供給される電流のデューティ比（以下「ＩＳＣデューティ比」という）を制御することにより、ＩＳＣバルブの開度を制御し、吸入空気量を制御することによって、機関回転数が制御される。また、この異常判定装置では、次のようにしてスワール制御系の異常が判定される。すなわち、スワール制御弁が所定の開度、例えば全閉状態にあるときに、アイドル運転中において得られるべきＩＳＣデューティ比と機関回転数との所定の関係を記憶しておく。そして、アイドル運転中、スワール制御弁を全閉状態に制御し、そのときのＩＳＣデューティ比に対応する機関回転数の記憶値と検出された実際の機関回転数との偏差が大きいときに、スワール制御弁に異常が発生していると判定する。
【０００３】
しかし、上記従来の異常判定装置では、以下の理由から判定を誤るおそれがある。例えば、ＩＳＣバルブの動作特性が経年変化などによってずれたときには、ＩＳＣデューティ比に対するＩＳＣバルブの実際の開度が、標準的な特性に対して大きい側または小さい側にずれる場合がある。それに伴い、吸入空気量が増加または減少するのに応じて、機関回転数も増加または減少し、その結果、スワール制御弁が正常であっても、機関回転数と記憶値との偏差が大きくなり、異常であると誤判定する。また、上記のようなＩＳＣバルブの動作特性のずれに起因する機関回転数の変動分が、スワール制御弁の異常による機関回転数の変動分を打ち消すように作用する場合には、スワール制御弁が異常であっても、機関回転数が大きく変動せず、正常であると誤判定するおそれがある。
【０００４】
また、このような誤判定は、燃料を噴射するインジェクタの動作特性のずれによっても生じ得る。すなわち、インジェクタの動作特性が経年変化などによりずれたときには、制御入力に対するインジェクタの実際の燃料噴射量が、標準的な特性に対して大きい側または小さい側にずれる場合がある。このようなずれが生じると、それに応じて、機関回転数が増減するので、上記と同様に誤判定するおそれがある。
【０００５】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、燃料供給系の動作特性のずれによる影響を受けることなく、スワール制御系の異常を精度良く判定することができるスワール制御系の異常判定装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−７４５８３号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、内燃機関３の吸気系（実施形態における（以下、本項において同じ）吸気管４）に設けられ、内燃機関３の燃焼室３ｃ内に発生するスワール比を制御するスワール制御弁（スワール弁７ａ）を有するスワール制御系２１の異常を判定するスワール制御系の異常判定装置１であって、スワール制御弁の開度（スワール弁開度ＳＷ）を制御する制御手段（アクチュエータ７ｂ、スワール弁開度制御弁７ｃ、ＥＣＵ２）と、内燃機関３の回転数を検出する機関回転数検出手段（クランク角センサ１１、ＥＣＵ２）と、内燃機関３のアイドル運転時に、内燃機関３に供給される供給燃料量（燃料噴射量ＱＩＮＪ）を、検出された機関回転数（エンジン回転数ＮＥ）が所定の目標アイドル回転数ＮＥＣＭＤになるように補正するための補正量（Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢ）を算出するアイドルフィードバック補正手段（ＥＣＵ２、ステップ３）と、内燃機関３のアイドル運転時に、制御手段によりスワール制御弁の開度を所定の第１開度ＳＷ１および第２開度ＳＷ２に順次、変化させる（ステップ１７、２２）とともに、当該第１開度ＳＷ１および第２開度ＳＷ２に変化させたときにそれぞれ算出された補正量（第１Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢ１，第２Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢ２）間の関係（判定パラメータＮＧＰ）に基づいて、スワール制御系２１の異常を判定する異常判定手段（ＥＣＵ２、ステップ２６〜２８、３１）と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このスワール制御系の異常判定装置によれば、スワール制御弁の開度が制御手段によって制御され、内燃機関のアイドル運転時に、検出された機関回転数が目標アイドル回転数になるように、内燃機関に供給される供給燃料量を補正するための補正量が、アイドルフィードバック補正手段によって算出される。さらに、アイドル運転時に、制御手段によってスワール制御弁の開度を所定の第１および第２の開度に順次、変化させるとともに、そのように変化させたときにアイドルフィードバック補正手段によってそれぞれ算出された補正量間の関係に基づき、スワール制御系の異常が異常判定手段によって判定される。
【０００９】
アイドル運転時に、スワール制御弁の開度（以下「スワール弁開度」という）を変化させると、スワール比とともにポンピングロスが変化することによって、内燃機関の出力が変化し、それにより、機関回転数が目標アイドル回転数に対してずれる。アイドルフィードバック補正手段は、この機関回転数のずれを補償するように補正量を算出する。したがって、スワール制御弁を第１開度に変化させたときと、第２開度に変化させたときでは、それぞれの開度に応じて、互いに異なる大きさの内燃機関の出力が得られることにより、互いに異なる補正量が算出される。したがって、スワール制御系が正常であれば、これらの補正量の間には、所定の関係が成立する。これに対して、スワール制御弁の動作不良や、スワール制御弁を配置した流路の詰まりが発生したときには、所期の内燃機関の出力が適正に得られないことなどによって、正常時と異なる補正量が算出されるため、上記の所定の関係が成立しなくなる。したがって、スワール弁開度を第１および第２の開度に変化させたときの補正量間の関係に基づいて、スワール制御系の異常を判定することができる。
【００１０】
また、内燃機関に燃料を供給する燃料供給系の動作特性が標準的な特性からずれている場合、それによる供給燃料量のずれの影響は補正量に反映される。このため、例えば、第１または第２の開度のときに算出された単一の補正量に基づいて異常を判定した場合には、その補正量に供給燃料量のずれがダイレクトに影響を及ぼすため、スワール制御系の異常判定を適切に行えない。これに対して、本発明によれば、スワール弁開度を第１および第２の開度に変化させたときにそれぞれ算出された補正量間の相対的な関係に基づいて異常を判定するので、供給燃料量のずれによる影響を打ち消し合うようにして抑制することができ、したがって、燃料供給系の動作特性のずれによる影響を受けることなく、スワール制御系の異常判定を精度良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態による異常判定装置１を、これを適用した内燃機関３とともに示している。この内燃機関（以下「エンジン」という）３は、車両（図示せず）に搭載された、例えば４気筒タイプのディーゼルエンジンである。
【００１２】
エンジン３のピストン３ａとシリンダヘッド３ｂの間には、燃焼室３ｃが形成されている。シリンダヘッド３ｂには、吸気管４（吸気系）および排気管５がそれぞれ接続されるとともに、燃料噴射弁（以下「インジェクタ」という）６が、燃焼室３ｃに臨むように取り付けられている。
【００１３】
インジェクタ６は、燃焼室３ｃの天壁中央部に配置されており、コモンレールを介して、高圧ポンプおよび燃料タンク（いずれも図示せず）に順に接続されている。燃料タンクの燃料は、高圧ポンプによって昇圧された後、コモンレールを介してインジェクタ６に送られ、インジェクタ６から燃焼室３ｃに噴射される。また、インジェクタ６の燃料噴射量ＱＩＮＪは後述するＥＣＵ２によって設定され、インジェクタ６の開弁時間は、ＥＣＵ２からの駆動信号によって、設定した燃料噴射量ＱＩＮＪが得られるように制御される。
【００１４】
エンジン３のクランクシャフト３ｄには、マグネットロータ１１ａが取り付けられており、このマグネットロータ１１ａとＭＲＥピックアップ１１ｂによって、クランク角センサ１１（機関回転数検出手段）が構成されている。クランク角センサ１１は、クランクシャフト３ｄの回転に伴い、パルス信号であるＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号をＥＣＵ２に出力する。
【００１５】
ＣＲＫ信号は、所定のクランク角（例えば３０゜）ごとに出力される。ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを求める。ＴＤＣ信号は、各気筒のピストン３ａが吸気行程開始時のＴＤＣ（上死点）付近の所定クランク角度位置にあることを表す信号であり、４気筒タイプの本例では、クランク角１８０゜ごとに出力される。
【００１６】
また、エンジン３の本体には、エンジン水温センサ１２が取り付けられており、エンジン水温センサ１２は、シリンダブロック（図示せず）内を循環する冷却水の温度であるエンジン水温ＴＷを検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００１７】
吸気管４の吸気マニホールド４ａは、その集合部から分岐部にわたって、スワール通路４ｂとバイパス通路４ｃに仕切られており、これらの通路４ｂ，４ｃはそれぞれ、吸気ポートを介して各燃焼室３ｃに連通している。
【００１８】
バイパス通路４ｃには、燃焼室３ｃ内のスワール比を制御するためのスワール装置７が設けられている。スワール装置７は、スワール弁７ａ（スワール制御弁）と、これを開閉するアクチュエータ７ｂ（制御手段）と、スワール弁開度制御弁７ｃ（制御手段）を有している。
【００１９】
アクチュエータ７ｂは、負圧によって作動するダイアフラム式のものであり、スワール弁７ａに機械的に連結されている。アクチュエータ７ｂには、負圧ポンプから負圧供給通路（いずれも図示せず）を介して負圧が供給され、この負圧供給通路の途中にスワール弁開度制御弁７ｃが設けられている。スワール弁開度制御弁７ｃは、電磁弁で構成されており、その開度がＥＣＵ２からの駆動信号で制御されることにより、アクチュエータ７ｂへの供給負圧が変化し、それに伴い、スワール弁７ａの開度（以下「スワール弁開度」という）ＳＷが変化することによって、スワール比が制御される。具体的には、スワール弁開度ＳＷが小さいほど、スワール比が大きくなる。なお、本実施形態では、スワール装置７、吸気管４および吸気マニホールド４ａによってスワール制御系２１が構成されている。
【００２０】
また、バイパス通路４ｃには、スワール弁開度センサ３０が設けられており、スワール弁開度センサ３０は、スワール弁開度ＳＷを検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００２１】
ＥＣＵ２には、アクセル開度センサ１３および車速センサ１４から、アクセルペダル（図示せず）の操作量（以下「アクセル開度」という）ＡＰおよび車速ＶＰを表す検出信号がそれぞれ出力される。
【００２２】
また、ＥＣＵ２には、エアコン（以下「Ａ／Ｃ」という）８が接続されており、その動作は、ＥＣＵ２によって制御される。さらに、ＥＣＵ２には、冷媒圧力センサ１５から、Ａ／Ｃ８の冷媒の圧力（以下、単に「冷媒圧力」という）ＰＡ／Ｃを表す検出信号が出力される。また、ＥＣＵ２には、スワール制御系２１が異常であることを運転者に知らせるための警告ランプ９が接続されている。
【００２３】
ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどからなるマイクロコンピュータで構成されている。前述した各種のセンサ１１〜１５および３０からの検出信号はそれぞれ、Ｉ／ＯインターフェースでＡ／Ｄ変換や整形がなされた後、ＣＰＵに入力される。
【００２４】
ＣＰＵは、これらの入力信号に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムなどに従って、エンジン３の運転状態を判別し、判別した運転状態に応じて、インジェクタ６やスワール装置７の制御を含むエンジン３の制御を行うとともに、以下に述べるように、アイドル運転時に、燃料噴射量ＱＩＮＪを算出するアイドル時ＱＩＮＪ算出処理や、スワール制御系２１の異常を判定するＳＷＣＳ異常判定処理を実行する。なお、本実施形態では、ＥＣＵ２により、制御手段、機関回転数検出手段、アイドルフィードバック補正手段および異常判定手段が構成される。
【００２５】
次に、図２を参照しながら、上記アイドル時ＱＩＮＪ算出処理について説明する。本処理は、ＴＤＣ信号の発生に同期して実行される。まず、ステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）では、アイドルフラグＦ＿ＩＤＬＥが「１」であるか否かを判別する。このアイドルフラグＦ＿ＩＤＬＥは、アイドル運転中であるか否かを表すものであり、例えば、アクセル開度ＡＰがほぼ値０であり、かつエンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥＲＥＦ以下のときに、アイドル運転中であるとして、「１」にセットされる。
【００２６】
上記ステップ１の答がＮＯで、アイドル運転中でないときには、そのまま本処理を終了する。一方、ステップ１の答がＹＥＳで、アイドル運転中のときには、目標アイドル回転数ＮＥＣＭＤからエンジン回転数ＮＥを減算することによって、回転数偏差ＤＮＥを算出する（ステップ２）。
【００２７】
次いで、算出した回転数偏差ＤＮＥに基づいて、フィードバック補正量（以下「Ｆ／Ｂ補正量」という）ＣＦＢを算出する（ステップ３）。このＦ／Ｂ補正量ＣＦＢは、回転数偏差ＤＮＥに基づき、エンジン回転数ＮＥが目標アイドル回転数ＮＥＣＭＤになるように、所定のフィードバック制御アルゴリズムによって算出される。
【００２８】
次に、算出したＦ／Ｂ補正量ＣＦＢを所定の基本燃料噴射量ＱＢＡＳＥに加算し、補正することによって、燃料噴射量ＱＩＮＪを算出し（ステップ４）、本処理を終了する。
【００２９】
次に、図３および図４を参照しながら、前記ＳＷＣＳ異常判定処理について説明する。本処理は、所定時間ごとに実行される。まず、図３のステップ１０では、判定完了フラグＦ＿ＤＯＮＥが「１」であるか否かを判別する。この答がＹＥＳのとき、すなわち、スワール制御系２１の異常判定がすでに完了しているときには、そのまま本処理を終了する。
【００３０】
一方、ステップ１０の答がＮＯで、異常判定が完了していないときには、エンジン水温ＴＷ、Ａ／Ｃ８の運転状態、エンジン回転数ＮＥ、燃料噴射量ＱＩＮＪや車速ＶＰなどについて、スワール制御系２１の異常判定の実行条件が成立しているか否かを判別する（ステップ１１）。この実行条件は、エンジン水温ＴＷ、エンジン回転数ＮＥおよび燃料噴射量ＱＩＮＪについては、それぞれの所定の範囲内にあり、かつ車速ＶＰについては値０であり、かつ冷媒圧力ＰＡ／Ｃ、すなわちＡ／Ｃ８の負荷が小さいときに、成立していると判別される。
【００３１】
上記ステップ１１の答がＮＯで、異常判定の実行条件が成立していないときには、第１ディレイカウンタのカウンタ値ＣＤＬＹ１を所定値ＣＲＥＦ１（例えば５ｓｅｃ相当）にセットし（ステップ１２）、第２ディレイカウンタのカウンタ値ＣＤＬＹ２を所定値ＣＲＥＦ２（例えば５ｓｅｃ相当）にセットする（ステップ１３）とともに、本処理を終了する。
【００３２】
一方、ステップ１１の答がＹＥＳのときには、アイドルフラグＦ＿ＩＤＬＥが「１」であるか否かを判別する（ステップ１４）。この答がＮＯで、アイドル運転中でないときには、上記ステップ１２以降を実行する。一方、ステップ１４の答がＹＥＳで、アイドル運転中のときには、Ａ／Ｃ８を停止する（ステップ１５）。これは、Ａ／Ｃ８の作動に伴うエンジン回転数ＮＥの変動に起因して、スワール制御系２１の異常を誤って判定するのを防止するためである。
【００３３】
次いで、後述する第１Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢ１の算出完了フラグＦ＿ＣＡＬＤＯＮＥが「１」であるか否かを判別する（ステップ１６）。この答がＮＯのときには、目標開度ＳＷＣＭＤを、例えば全閉に相当する所定の第１開度ＳＷ１（例えば、バイパス通路４ｃの長さ方向に直交する方向を０゜として１０゜）に設定する（ステップ１７）。このように目標開度ＳＷＣＭＤが設定されると、それに基づく駆動信号がスワール弁開度制御弁７ｃに出力されることによって、スワール弁開度ＳＷが目標開度ＳＷＣＭＤに制御される。
【００３４】
次いで、前記ステップ１２でセットした第１ディレイカウンタのカウンタ値ＣＤＬＹ１をデクリメントする（ステップ１８）とともに、このカウンタ値ＣＤＬＹ１が値０であるか否かを判別する（ステップ１９）。この答がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。
【００３５】
一方、ステップ１９の答がＹＥＳのとき、すなわち、第１開度ＳＷ１へのスワール弁開度ＳＷの制御の開始後、所定値ＣＲＥＦ１に相当する所定時間が経過したときには、スワール弁開度ＳＷが第１開度ＳＷ１に制御されるのに応じてアイドル時ＱＩＮＪ算出処理により算出されたＦ／Ｂ補正量ＣＦＢが安定した状態になったとして、そのときのＦ／Ｂ補正量ＣＦＢを、第１Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢ１として記憶する（ステップ２０）。
【００３６】
次いで、第１Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢ１の算出が完了したことを表すために、算出完了フラグＦ＿ＣＡＬＤＯＮＥを「１」にセットし（ステップ２１）、図４のステップ２２に進む。前記ステップ１６の答がＹＥＳで、第１Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢ１の算出がすでに完了しているときには、前記ステップ１７〜２１をスキップし、ステップ２２に進む。
【００３７】
このステップ２２では、目標開度ＳＷＣＭＤを例えば全開に相当する所定の第２開度ＳＷ２（例えば８６゜）に設定する。次いで、前記ステップ１３でセットした第２ディレイカウンタのカウンタ値ＣＤＬＹ２をデクリメントし（ステップ２３）、このカウンタ値ＣＤＬＹ２が値０であるか否かを判別する（ステップ２４）。この答がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。
【００３８】
一方、上記ステップ２４の答がＹＥＳのとき、すなわち、第２開度ＳＷ２へのスワール弁開度ＳＷの制御の開始後、所定値ＣＲＥＦ２に相当する時間が経過したときには、スワール弁開度ＳＷが第２開度ＳＷ２に制御されるのに応じて算出されたＦ／Ｂ補正量ＣＦＢが安定した状態になったとして、そのときのＦ／Ｂ補正量ＣＦＢを第２Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢ２として記憶する（ステップ２５）。
【００３９】
次いで、第１Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢ１と第２Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢ２との差の絶対値を判定パラメータＮＧＰとして設定する（ステップ２６）。次に、設定した判定パラメータＮＧＰが、所定の第１判定値ＪＵＤ１および第２判定値ＪＵＤ２で規定される所定の範囲内にあるか否かを判別する（ステップ２７）。この答がＹＥＳのときには、スワール制御系２１が正常であると判定し、そのことを表すために、スワール制御系異常フラグＦ＿ＳＷＣＳＮＧを「０」にセットする（ステップ２８）。次いで、異常判定が完了したことを表すために、判定完了フラグＦ＿ＤＯＮＥを「１」にセットし（ステップ２９）、算出完了フラグＦ＿ＣＡＬＤＯＮＥを「０」にリセットする（ステップ３０）とともに、本処理を終了する。
【００４０】
一方、上記ステップ２７の答がＮＯで、判定パラメータＮＧＰが第１および第２の判定値ＪＵＤ１，ＪＵＤ２で規定される所定の範囲内にないときには、スワール制御系２１が異常であると判定し、スワール制御系異常フラグＦ＿ＳＷＣＳＮＧを「１」にセットした（ステップ３１）後、上記ステップ２９以降を実行する。このように、スワール制御系異常フラグＦ＿ＳＷＣＳＮＧが「１」にセットされるのに伴って、前述した警告ランプ９が点灯される。
【００４１】
図５は、上述したＳＷＣＳ異常判定処理の動作例を、スワール制御系２１が正常な場合および異常な場合について示している。同図に示すように、アイドル運転時（ステップ１４：ＹＥＳ）に、前記ステップ１１の条件が成立すると（時点ｔ１）、目標開度ＳＷＣＭＤが第１開度ＳＷ１に設定され（ステップ１７）、スワール弁開度ＳＷが全閉状態に制御される。これにより、スワール比の増大による影響をポンピングロスの増大による影響が上回ることによって、エンジン３の出力が低下し、エンジン回転数ＮＥが目標アイドル回転数ＮＥＣＭＤを下回る。この場合の目標アイドル回転数ＮＥＣＭＤとエンジン回転数ＮＥとの偏差（以下「第１回転数偏差」という）は、正常時（実線）には、全閉状態のスワール弁開度ＳＷに見合ったエンジン３の出力に応じた大きさになる。一方、異常時（一点鎖線）には、この第１回転数偏差は、スワール弁開度ＳＷが完全に全閉状態にならないことや、バイパス通路４ｃの孔あきなどにより、実際のエンジン３の出力が全閉状態に得られるべき出力よりも大きくなることによって、正常時よりも小さくなっている。
【００４２】
また、Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢは、前述したようにエンジン回転数ＮＥが目標アイドル回転数ＮＥＣＭＤになるように、すなわち第１回転数偏差をなくすように算出される（ステップ３）。このため、Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢは、一旦、増加し、その後、エンジン回転数ＮＥが目標アイドル回転数ＮＥＣＭＤに収束するのに伴い、安定した状態になり、スワール弁開度ＳＷの全閉制御の開始後、所定値ＣＲＥＦ１に相当する時間が経過したときに（ステップ１９：ＹＥＳ）（時点ｔ２）、第１Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢ１として記憶される（ステップ２０）。このように、Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢは、第１回転数偏差をなくすように算出されるため、第１Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢ１は、第１回転数偏差に応じた大きさになる。このため、第１Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢ１は、正常時（実線）には、第１開度ＳＷ１に応じた適正な値になるのに対し、異常時（破線）には、それよりも小さくなる。
【００４３】
次いで、目標開度ＳＷＣＭＤが第２開度ＳＷ２に設定され（ステップ２２）、スワール弁開度ＳＷが全開状態に制御される。これにより、スワール比の減少による影響をポンピングロスの低減による影響が上回ることによって、エンジン３の出力が増大することで、エンジン回転数ＮＥが増加し、目標アイドル回転数ＮＥＣＭＤを上回る。この場合の目標アイドル回転数ＮＥＣＭＤとエンジン回転数ＮＥとの偏差（以下「第２回転数偏差」という）は、正常時（実線）には、全開状態のスワール弁開度ＳＷに見合ったエンジン３の出力に応じた大きさになる。一方、異常時（一点鎖線）には、この第２回転数偏差は、スワール弁開度ＳＷが完全に全開状態にならないことなどによって、正常時よりも小さくなっている。
【００４４】
また、Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢは、上記のようにエンジン回転数ＮＥが目標アイドル回転数ＮＥＣＭＤを上回ることにより一旦、減少し、その後、エンジン回転数ＮＥが目標アイドル回転数ＮＥＣＭＤに収束するのに伴い、安定した状態になり、スワール弁開度ＳＷの全開制御の開始後、所定値ＣＲＥＦ２に相当する時間が経過したときに（ステップ２４：ＹＥＳ）（時点ｔ３）、第２Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢ２として記憶される（ステップ２５）。Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢは、第２回転数偏差をなくすように算出されるため、第２Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢ２は、第２回転数偏差に応じた大きさになる。このため、第２Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢ２は、正常時には、第２開度ＳＷ２に応じた適正な値になるのに対し、異常時には、それよりも大きくなる。
【００４５】
以上のように、正常時には、第１および第２のＦ／Ｂ補正量ＣＦＢ１，ＣＦＢ２は、第１および第２の開度ＳＷ１，ＳＷ２に応じた適正な値になり、それにより、両者の偏差である判定パラメータＮＧＰもまた、適正な値になり、第１および第２の判定値ＪＵＤ１，ＪＵＤ２で規定される所定の範囲内に収まる。したがって、ＪＵＤ１＜ＮＧＰ＜ＪＵＤ２のときに、スワール制御系２１が正常であると判定することができる。一方、異常時には、正常時と比較して、第１Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢ１は小さくなるとともに、第２Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢ２は大きくなり、判定パラメータＮＧＰは、第１判定値ＪＵＤ１よりも小さくなる。したがって、判定パラメータＮＧＰが第１判定値ＪＵＤ１よりも小さいときに、スワール制御系２１が異常であると判定することができる。
【００４６】
また、吸気管４、スワール通路４ｂやバイパス通路４ｃの詰まりなどの影響によって、判定パラメータＮＧＰが過大になる場合がある。この場合には、判定パラメータＮＧＰが第２判定値ＪＵＤ２を上回ることによって、スワール制御系２１が異常であると判定することができる。
【００４７】
図６は、スワール装置７の異常を判定する処理を示している。本処理は、所定時間ごとに実行される。まず、ステップ４０では、スワール装置７が異常であるか否かを判定する。この判定は、例えば次のようにして行われる。まず、目標開度ＳＷＣＭＤを所定開度ＳＷＡに設定し、スワール弁開度ＳＷを所定開度ＳＷＡに制御する。次いで、その状態でスワール弁開度センサ３０によって検出されたスワール弁開度ＳＷと所定開度ＳＷＡとの偏差を算出し、この偏差が値０に近い小さな所定の判定値よりも大きいときには、スワール弁７ａの固着や、アクチュエータ７ｂまたはスワール弁開度制御弁７ｃの故障などにより、スワール装置７に異常が発生していると判定する。一方、スワール弁開度ＳＷと所定開度ＳＷＡとの偏差が所定の判定値以下のときには、スワール装置７が正常であると判定する。
【００４８】
上記ステップ４０の答がＹＥＳで、スワール装置７が異常と判定されたときには、スワール装置異常フラグＦ＿ＳＷＮＧを「１」にセットする（ステップ４１）一方、ステップ４０の答がＮＯで、スワール装置７が正常と判定されたときには、スワール装置異常フラグＦ＿ＳＷＮＧを「０」にセットした（ステップ４２）後、本処理を終了する。
【００４９】
以上の判定処理によりスワール装置７が正常と判定され、かつ、前述したＳＷＣＳ異常判定処理によりスワール制御系２１が異常と判定されたときには、このスワール制御系２１の異常がスワール装置７以外、例えば、吸気管４の詰まりや吸気マニホールド４ａの孔あきなどに起因するものであると特定することができる。
【００５０】
以上のように、本実施形態によれば、スワール弁開度ＳＷを第１開度ＳＷ１に制御したときに算出された第１Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢ１と、第２開度ＳＷ２に制御したときに算出された第２Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢ２との偏差である判定パラメータＮＧＰが所定の範囲内にあるか否かに応じて、スワール制御系２１の異常を判定するので、インジェクタ６などの燃料供給系の動作特性のずれによる影響を受けることなく、この判定を精度良く行うことができる。
【００５１】
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、第１および第２の開度ＳＷ１，ＳＷ２として、全閉相当値および全開相当値を用いたが、互いに異なる開度であれば、他の所定の開度を用いてもよい。また、実施形態では、スワール制御系２１の異常判定を、スワール弁開度ＳＷを第１および第２の開度ＳＷ１，ＳＷ２に変化させたときの第１および第２のＦ／Ｂ補正量ＣＦＢ１，ＣＦＢ２の偏差である判定パラメータＮＧＰに基づいて行っているが、第１Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢ１と第２Ｆ／Ｂ補正量ＣＦＢ２との比に基づいて行ってもよい。
【００５２】
さらに、実施形態では、スワール弁開度ＳＷが第１および２の開度ＳＷ１，ＳＷ２に制御した際のＦ／Ｂ補正量ＣＦＢが安定した状態になったか否かの判定を、所定値ＣＲＥＦ１，ＣＲＥＦ２に相当する時間が経過したか否かを判別することによって行っているが、回転数偏差ＤＮＥと所定値との比較結果に基づき、エンジン回転数ＮＥが目標アイドル回転数ＮＥＣＭＤに収束したか否かを判別することによって行ってもよい。また、実施形態は、本発明をディーゼルエンジンに適用した例であるが、本発明は、これに限らず、スワール制御系２１を備えるエンジンであれば、ディーゼルエンジン以外の各種のエンジン、例えば、ガソリンエンジンやクランク軸を鉛直方向に配置した船外機などのような船舶推進機用エンジンに適用可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態による異常判定装置、およびこれを適用したエンジンを示す図である。
【図２】アイドル時ＱＩＮＪ算出処理を示すフローチャートである。
【図３】ＳＷＣＳ異常判定処理を示すフローチャートである。
【図４】図３の続きを示すフローチャートである。
【図５】ＳＷＣＳ異常判定処理の動作例をスワール制御系が正常および異常な場合について示すタイミングチャートである。
【図６】スワール装置異常判定処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１  異常判定装置
２  ＥＣＵ２（制御手段、機関回転数検出手段、アイドルフィードバック補正
手段、異常判定手段）
３  エンジン
３ｃ  燃焼室
４  吸気管（吸気系）
７ａ  スワール弁（スワール制御弁）
７ｂ  アクチュエータ（制御手段）
７ｃ  スワール弁開度制御弁（制御手段）
１１  クランク角センサ（機関回転数検出手段）
２１  スワール制御系
ＳＷ  スワール弁開度（スワール制御弁の開度）
ＱＩＮＪ  燃料噴射量（供給燃料量）
ＮＥ  エンジン回転数（検出された機関回転数）
ＮＥＣＭＤ  目標アイドル回転数
ＣＦＢ  Ｆ／Ｂ補正量（補正量）
ＳＷ１  第１開度
ＳＷ２  第２開度
ＣＦＢ１  第１Ｆ／Ｂ補正量（第１開度に変化させたときに算出された補正量）
ＣＦＢ２  第２Ｆ／Ｂ補正量（第２開度に変化させたときに算出された補正量）
ＮＧＰ  判定パラメータ（第１開度および第２開度に変化させたときにそれ
ぞれ算出された補正量間の関係）
【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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【図６】
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