(57)【要約】【課題】２系統の排気タービン式過給機，吸気バイパス通路，電磁式吸気バイパス弁を含む２系統の気筒ユニットを具えた内燃機関において、吸気バイパス弁に異常が発生した場合、その異常状態を容易に取得できない場合がある。【解決手段】２系統の吸排気通路２６，３４，排気タービン式過給機３５，吸気バイパス通路４３，電磁式吸気バイパス弁４４を含む２系統の気筒ユニット１０Ｌ，１０Ｒと、過給機３５のコンプレッサー３８よりも下流側の２系統の吸気通路２６に連通する共通通路部３０と、バイパス弁４４の開動作を制御するための弁駆動手段１５ｈとを具えたエンジン１０において、２系統の吸気通路２６を流れる吸気流量の和ＱAが所定値ＱAR未満の状況にてバイパス弁４４が開状態へと切り替えられる際、通電開始から所定期間ＣRSに亙って取得されるバイパス弁４４に流れる電流の変化率τに基づき、バイパス弁４４の異常の有無を判定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の吸気通路および第１の排気通路と、これら第１の吸気通路と第１の排気通路とに跨がって配される第１の排気タービン式過給機と、この第１の排気タービン式過給機のコンプレッサーを迂回するように、上流端および下流端が前記第１の吸気通路に連通する第１の吸気バイパス通路と、この第１の吸気バイパス通路を開閉するための第１の非通電時閉塞型の電磁式吸気バイパス弁とを含む第１の気筒ユニットと、
第２の吸気通路および第２の排気通路と、これら第２の吸気通路と第２の排気通路とに跨がって配される第２の排気タービン式過給機と、この第２の排気タービン式過給機のコンプレッサーを迂回するように、上流端および下流端が前記第２の吸気通路に連通する第２の吸気バイパス通路と、この第２の吸気バイパス通路を開閉するための第２の非通電時閉塞型の電磁式吸気バイパス弁とを含む第２の気筒ユニットと、
前記第１および第２の排気タービン式過給機のコンプレッサーよりもそれぞれ下流側の前記第１および第２の吸気通路の途中に位置し、これら第１および第２の吸気通路に連通してこれら吸気通路の一部を形成する共通通路部と、
前記第１および第２の電磁式吸気バイパス弁の開動作を制御するための弁駆動手段と
を具えた内燃機関の吸気バイパス弁の異常判定装置であって、
前記第１および第２の吸気通路を流れる吸気流量を取得する吸気流量取得手段と、
前記弁駆動手段によって前記第１および第２の電磁式吸気バイパス弁に流れる電流の変化率を取得する電流変化率取得手段と
をさらに具え、前記吸気流量取得手段によって取得される前記第１および第２の吸気通路を流れる吸気流量の和が所定値未満の状況にて、前記弁駆動手段により前記第１および第２の電磁式吸気バイパス弁が閉状態から開状態へと切り替えられる際、通電開始から所定期間に亙って前記電流変化率取得手段により取得される電流の変化率に基づき、前記第１および第２の電磁式吸気バイパス弁の異常の有無を判定することを特徴とする吸気バイパス弁の異常判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２系統の吸排気通路，排気タービン式過給機，吸気バイパス通路，電磁式吸気バイパス弁を含む２系統の気筒ユニットを具えた内燃機関における吸気バイパス弁の異常判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気タービン式過給機が組み込まれた内燃機関においては、車両の減速時にスロットル弁と排気タービン式過給機のコンプレッサーとの間の吸気通路にて吸気圧の急上昇に伴うサージングが発生し、排気タービン式過給機などに損傷を与えるおそれがある。このような不具合を回避するため、排気タービン式過給機のコンプレッサーを迂回する吸気バイパス通路を吸気通路と並行に設け、車両がサージング発生領域にある場合、この吸気バイパス通路を吸気バイパス弁によって開放することが一般的に行われている。より具体的には、吸気バイパス弁を閉弁状態から開弁状態に切り替え、スロットル弁とコンプレッサーとの間の吸気通路にある吸気をコンプレッサーよりも上流側の吸気通路に吸気バイパス通路を介して戻すことにより、サージングの発生を防止している。
【０００３】
このような吸気バイパス通路および吸気バイパス弁を具えた内燃機関の制御装置が特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示された内燃機関は、バンク角を持った、いわゆるＶ型エンジンであり、２系統の気筒ユニットが吸気通路と、排気通路と、排気タービン式過給機と、吸気バイパス通路と、吸気バイパス弁とをそれぞれ有している。この特許文献１においては、過給圧の変化傾向を基にして何れかの系統のウェイストゲート弁に異常が生じているか否かを特定することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２０９７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
直列エンジンのように、吸排気通路や排気タービン式過給機，吸気バイパス通路，吸気バイパス弁を１系統のみ具えたシステムにおいては、吸気バイパス弁が開弁状態で固着している（以下、これを便宜的に開固着と略称する）と、実際の過給圧が目標過給圧まで到達しなくなる。このため、実際の過給圧と目標過給圧とを比較することによって、吸気バイパス弁の開固着による異常があると推定することが可能である。
【０００６】
これに対し、２系統の吸排気通路や排気タービン式過給機，吸気バイパス通路，吸気バイパス弁を具えたシステムにおいては、２つの系統の吸気通路の一部がサージタンクを介して相互に連通状態となっている。このため、一方の系統の吸気バイパス弁に開固着が発生しても、正常な他方の系統からの吸気によって過給が行われ、吸気バイパス弁が異常状態にある一方の系統に配された排気タービン式過給機の排気タービンの回転数も上昇して過給圧を増大させることができる。従って、実際の過給圧と目標過給圧とを比較して吸気バイパス弁の開固着の有無を推定することが不可能となる。
【０００７】
また、一方の系統の吸気バイパス弁に開固着が発生した場合、両方の系統での吸気量に差が生ずることから、上述したような過給圧ではなく、２つの系統の吸気量に基づいて吸気バイパス弁の開固着の有無を推定することも可能である。しかしながら、この方法での吸気バイパス弁の開固着の有無の判定は、過給域であっても吸気量が比較的多い運転領域に制限されてしまう。つまり、過給域でも吸気量が比較的少ない運転領域や非過給域運転領域では、２つの系統に生ずる吸気量の差がそれほど多くないため、吸気バイパス弁の開固着の有無を高い信頼性を以て判定することが困難である。
【０００８】
本発明の目的は、２系統の吸排気通路や排気タービン式過給機，吸気バイパス通路，吸気バイパス弁を具えたシステムにおいて、非過給領域や吸気量が比較的少ない過給領域にあっても、吸気バイパス弁の開固着の有無を確実に判定できる装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による吸気バイパス弁の異常判定装置は、第１の吸気通路および第１の排気通路と、これら第１の吸気通路と第１の排気通路とに跨がって配される第１の排気タービン式過給機と、この第１の排気タービン式過給機のコンプレッサーを迂回するように、上流端および下流端が前記第１の吸気通路に連通する第１の吸気バイパス通路と、この第１の吸気バイパス通路を開閉するための第１の非通電時閉塞型の電磁式吸気バイパス弁とを含む第１の気筒ユニットと、
第２の吸気通路および第２の排気通路と、これら第２の吸気通路と第２の排気通路とに跨がって配される第２の排気タービン式過給機と、この第２の排気タービン式過給機のコンプレッサーを迂回するように、上流端および下流端が前記第２の吸気通路に連通する第２の吸気バイパス通路と、この第２の吸気バイパス通路を開閉するための第２の非通電時閉塞型の電磁式吸気バイパス弁とを含む第２の気筒ユニットと、
前記第１および第２の排気タービン式過給機のコンプレッサーよりもそれぞれ下流側の前記第１および第２の吸気通路の途中に位置し、これら第１および第２の吸気通路に連通してこれら吸気通路の一部を画成する共通通路部と、
前記第１および第２の電磁式吸気バイパス弁の開動作を制御するための弁駆動手段と
を具えた内燃機関の吸気バイパス弁の異常判定装置であって、
前記第１および第２の吸気通路を流れる吸気流量を取得する吸気流量取得手段と、
前記弁駆動手段によって前記第１および第２の電磁式吸気バイパス弁に流れる電流の変化率を取得する電流変化率取得手段と、
前記第１および第２の電磁式吸気バイパス弁の異常の有無を判定する異常判定手段と
をさらに具え、前記吸気流量取得手段によって取得される前記第１および第２の吸気通路を流れる吸気流量の和が所定値未満の状況にて、前記弁駆動手段により前記第１および第２の電磁式吸気バイパス弁が閉状態から開状態へと切り替えられる際、通電開始から所定期間に亙って前記電流変化率取得手段により取得される電流の変化率に基づき、前記第１および第２の電磁式吸気バイパス弁の異常の有無を判定することを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、第１および第２の吸気通路を流れる吸気流量の和が所定値未満の状況で、非通電状態にある電磁式吸気バイパス弁が開弁状態へと切り替えられる場合、開固着状態にない正常な電磁式吸気バイパス弁には、その弁体の移動に際して逆起電力が発生する。これに対し、開固着状態にある電磁式吸気バイパス弁にはこのような逆起電力が発生しない。従って、このような逆起電力に起因する電流の変化率（電流微分値）に基づき、電磁式吸気バイパス弁の開固着の有無が判定可能となる。
【００１１】
本発明による吸気バイパス弁の異常判定装置において、第１および第２の電磁式吸気バイパス弁に流れる電流の変化率の最大値と最小値との差が所定値未満の場合、所定値未満となっている電磁式吸気バイパス弁が開固着状態にあると判定することができる。あるいは、第１および第２の電磁式吸気バイパス弁に流れる電流の変化曲線の長さが所定値未満の場合、所定値未満となっている電磁式吸気バイパス弁が開固着状態にあると判定することができる。この場合、第１および第２の電磁式吸気バイパス弁に流れる電流の変化率は、弁駆動手段によって第１および第２の電磁式吸気バイパス弁が閉状態から開状態へと切り替わるのに要する所定期間に亙って取得されるものであってよい。
【００１２】
また、吸気流量取得手段によって取得される第１および第２の吸気通路を流れる吸気流量の和が第１の所定値以上の状況にて弁駆動手段により第１および第２の電磁式吸気バイパス弁が閉状態から開状態へと切り替えられる際、第１の吸気通路を流れる吸気流量と、第２の吸気通路を流れる吸気流量との差が所定値以上の場合、第１および第２の電磁式吸気バイパス弁の何れか一方に異常があると判定するものであってよい。
【００１３】
さらに、以下に列挙したａ）〜ｅ）の条件を満たす場合にのみ、第１および第２の電磁式吸気バイパス弁の異常の有無を判定することが望ましい。
ａ）排気タービン式過給機のコンプレッサーの吸気圧縮比が所定値未満であること
ｂ）吸気バイパス弁のソレノイドコイルの温度が所定範囲にあること
Ｃ）吸気ソレノイド弁の端子電圧が所定範囲にあること
ｄ）吸気ソレノイド弁の端子電圧の変動幅が所定値未満にあること
ｅ）車両の運転状態が吸気バイパス弁の開弁領域へと切り替わる直前までの吸気バイパス弁の閉弁領域での継続時間が所定時間よりも長いこと
【００１４】
なお、電磁式吸気バイパス弁が開固着状態にあると判定した場合、排気タービン式過給機による目標過給圧に応じてスロットル弁またはウェイストゲート弁の開度を調整する補償制御を便宜的に行うことが有効である。これにより、排気タービン式過給機のコンプレッサーによって圧縮された吸気の一部が吸気バイパス通路に還流してしまうことに伴って発生する悪影響を緩和させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の吸気バイパス弁の異常判定装置によると、吸気通路を流れる吸気流量が少ない運転状態であっても、吸気バイパス弁に供給される電流の変化量に基づいてその異常の有無を確実に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態におけるエンジンシステムの概念図である。
【図２】図１に示した実施形態における主要部の制御ブロック図である。
【図３】図１に示した実施形態において、吸気流量と、排気タービン式過給機のコンプレッサーの吸気圧縮比と、吸気バイパス弁の開弁領域および閉弁領域との関係を模式的に表すマップである。
【図４】図１に示した実施形態において、吸気バイパス弁が開固着状態となっている場合の吸気バイパス弁駆動手段の作動状況と、吸気バイパス弁に流れる端子電流の変化と、その変化率と、変化率の最大値と最小値との最大差との関係を表すタイムチャートである。図中、実線が正常状態を示し、二点鎖線が開固着状態を示している。
【図５】図１に示した本実施形態における異常判定のための処理手順を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明による吸気バイパス弁の異常判定装置を火花点火方式のＶ型エンジンに搭載された車両に対して応用した一実施形態について、図１〜図５を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、本発明はこのような実施形態のみに限らず、２系統の吸排気通路，排気タービン式過給機，吸気バイパス通路，電磁式吸気バイパス弁を有するエンジンシステムに対して適用させることができる。
【００１８】
本実施形態におけるエンジンシステムを模式的に図１に示し、その制御ブロックを図２に示す。すなわち、本実施形態における内燃機関は、それぞれ片バンクが３気筒で構成される第１および第２の気筒ユニット１０Ｌ，１０Ｒを具え、９０度のバンク角を持つＶ型６気筒エンジン１０であるが、原理的には２気筒以上のＶ型エンジンであればよく、これに限定されない。なお、図１には、このＶ型６気筒エンジン（以下、単にエンジンと呼称する）１０の吸排気のための動弁機構などの他に、エンジン１０の円滑な運転のために必要とされる各種補機類やセンサーなどもその一部が便宜的に省略されていることに注意されたい。
【００１９】
エンジン１０の各気筒は、燃料を吸気ポート１１Ｌ，１１Ｒ（以下、単に１１と記述する）内にそれぞれ噴射するポート噴射形式の第１燃料噴射弁１２ＰＬ，１２ＰＲ（以下、単に１２Ｐと記述する）と、燃料を燃焼室１３Ｌ，１３Ｒ（以下、単に１３と記述する）内に直接噴射する直噴形式の第２燃料噴射弁１２ＤＬ，１２ＤＬ（以下、単に１２Ｄと記述する）とを有する。第１および第２燃料噴射弁１２Ｐ，１２Ｄから噴射されるガソリンやアルコールまたはこれらの混合物あるいは液化天然ガスなどの燃料は、燃焼室１３内にて点火プラグ１４Ｌ，１４Ｒ（以下、単に１４と記述する）により着火される。
【００２０】
車載のＥＣＵ１５は、予め設定されたプログラムに従って円滑なエンジン１０の運転がなされるように、上述した燃料噴射弁１２Ｐ，１２Ｄや後述する点火コイル，スロットルアクチュエーターなどの作動を制御する。このため、ＥＣＵ１５には後述する各種センサー類からの情報に基づき、車両の運転状態を判定する運転状態判定部１５ａが組み込まれている。
【００２１】
第１および第２燃料噴射弁１２Ｐ，１２Ｄから噴射される燃料の供給量および噴射タイミングは、運転状態判定部１５ａでの判定結果に基づき、ＥＣＵ１５の燃料噴射設定部１５ｂにて設定される。そして、この燃料噴射設定部１５ｂにて設定された量の燃料が設定された時期に第１および第２燃料噴射弁１２Ｐ，１２Ｄから噴射されるように、ＥＣＵ１５の燃料噴射弁駆動部１５ｃが第１および第２燃料噴射弁１２Ｐ，１２Ｄの作動をそれぞれ制御する。
【００２２】
なお、アクセルペダルの踏み込み量は、アクセル開度センサー１６により検出され、その検出情報がＥＣＵ１５に出力される。また、ピストン１７Ｌ，１７Ｒが往復動するシリンダーブロック１８には、ここに収容されるクランク軸１９の回転位相、つまりクランク角位置を検出してこれをＥＣＵ１５に出力するクランク角センサー２０が組み付けられている。
【００２３】
燃焼室１３にそれぞれ臨む吸気ポート１１および排気ポート２１Ｌ，２１Ｒ（以下、便宜的に２１と記述する）が形成されたシリンダーヘッド２２Ｌ，２２Ｒ（以下、単に２２と記述する）には、吸気ポート１１を開閉する吸気弁２３Ｌ，２３Ｒおよび排気ポート２１を開閉する排気弁２４Ｌ，２４Ｒを含む図示しない動弁機構が組み込まれている。先の第１および第２燃料噴射弁１２Ｐ，１２Ｄや、燃焼室１３内の混合気を着火させる点火プラグ１４およびこの点火プラグ１４に火花放電を発生させる点火コイル２５Ｌ，２５Ｒ（以下、単に２５と記述する）もこのシリンダーヘッド２２に組み込まれている。
【００２４】
ＥＣＵ１５の点火時期設定部１５ｄは、運転状態判定部１５ａからの情報に基づき、点火プラグ１４の点火時期を設定する。また、ＥＣＵ１５の点火コイル駆動部１５ｅは、この点火時期設定部１５ｄにて設定された点火時期に点火プラグ１４が火花放電を起こすように、点火コイル２５を駆動する。
【００２５】
吸気ポート１１と共に吸気通路２６Ｌ，２６Ｒ（以下、単に２６と記述する）を画成する吸気管２７Ｌ，２７Ｒ（以下、単に２７と記述する）は、吸気ポート１１に連通するようにシリンダーヘッド２２にそれぞれ連結されている。これら吸気管２７の上流端部には、エアーフィルター２８Ｌ，２８Ｒと、その下流側に位置して吸気通路２６を流れる吸気量を検出し、これをＥＣＵ１５に出力するエアーフローメーター２９Ｌ，２９Ｒ（以下、単に２９と記述する）とが設けられている。吸気通路２６の下流端部には、本発明における共通通路部としてのサージタンク３０が形成されている。このサージタンク３０には、第１の気筒ユニット１０Ｌの吸気通路２６Ｌと、第２の気筒ユニット１０Ｒの吸気通路２６Ｒとが合流し、ここからそれぞれの気筒ユニット１０Ｌ，１０Ｒの吸気ポート１１へと分岐している。このサージタンク３０と本発明における吸気流量取得手段としてのエアーフローメーター２９との間の吸気管２７には、吸気通路２６の開度を調整するためのスロットル弁３１Ｌ，３１Ｒ（以下、単に３１と記述する）がそれぞれ組み込まれている。これらスロットル弁３１の開度は、アクセル開度センサー１６によって検出されるアクセルペダルの踏み込み量や車両の運転状態に基づき、ＥＣＵ１５のスロットル開度設定部１５ｆにて設定される。そして、このスロットル開度設定部１５ｆにて設定された開度となるように、ＥＣＵ１５のスロットルアクチュエーター駆動部１５ｇがスロットルアクチュエーター３２Ｌ，３２Ｒ（以下、単に３２と記述する）を介してスロットル弁３１を駆動するようになっている。
【００２６】
排気ポート２１に連通するようにシリンダーヘッド２２に連結される排気管３３Ｌ，３３Ｒ（以下、単に３３と記述する）は、排気ポート２１と共に排気通路３４Ｌ，３４Ｒ（以下、単に３４と記述する）を画成する。本実施形態のエンジンシステムには、２系統の排気タービン式過給機（以下、単に過給機と記述する）３５Ｌ，３５Ｒ（以下、単に３５と記述する）と排気浄化装置３６Ｌ，３６Ｒ（以下、単に３６と記述する）とがさらに組み込まれている。
【００２７】
過給機３５は、排気通路３４を流れる排気の運動エネルギーを利用して燃焼室１３への過給を行い、吸気密度を高めて吸気流量を増加させるためのものである。この過給機３５２５は、排気通路３４に組み込まれた排気タービン３７Ｌ，３７Ｒ（以下、単に３７と記述する）と、この排気タービン３７と一体に回転するコンプレッサー３８Ｌ，３８Ｒ（以下、単に３８と記述する）とで主要部が構成されている。コンプレッサー３８は、スロットル弁３１とエアーフローメーター２９との間の吸気通路２６に組み込まれている。過給機３５のコンプレッサー３８とスロットル弁３１との間の吸気通路２６には、インタークーラー３９Ｌ，３９Ｒ（以下、単に３９と記述する）が組み込まれている。高温の排気にさらされる排気タービン３７側からの伝熱によりコンプレッサー３８を介して加熱される吸気の温度をこれらインタークーラー３９によって低下させ、吸気の充填密度を高めることが可能である。
【００２８】
過給機３５のコンプレッサー３８が位置する吸気通路２６の上流側および下流側の吸気管２７には、この吸気管２７に対して並列に配される吸気バイパス管４０Ｌ，４０Ｒ（以下、単に４０と記述する）との分岐部４１Ｌ，４１Ｒ（以下、単に４１と記述する）および合流部４２Ｌ，４２Ｒ（以下、単に４２と記述する）が形成されている。つまり、吸気バイパス管４０は、その両端が吸気通路２６の上流側の分岐部４１と下流側の合流部４２とで吸気管２７に接続し、過給機３５のコンプレッサー３８を迂回する吸気バイパス通路４３Ｌ，４３Ｒ（以下、単に４３と記述する）を画成する。従って、分岐部４１にて吸気通路２６から分岐する吸気バイパス通路４３は、過給機３５のコンプレッサー３８を迂回した状態でその下流側の合流部４２にて吸気通路２６に再び合流する。
【００２９】
吸気バイパス管４０には、車両の減速時に発生するサージングを回避するための吸気バイパス弁４４Ｌ，４４Ｒ（以下、単に４４と記述する）が設けられている。本実施形態における吸気バイパス弁４４は、図示しないソレノイドコイルに対する非通電状態の下で、図示しない弁体に常時作用する図示しない戻りばねのばね力を利用して閉弁状態が維持される非通電時閉塞形の電磁弁である。
【００３０】
ＥＣＵ１５には、吸気流量ＱAと、吸気圧縮比ＲCと、サージング発生領域との関係を予め設定した図３に示す如きマップが記憶されている。ＥＣＵ１５は、吸気流量ＱAと吸気圧縮比ＲCとから、車両がサージング発生領域にあるか否かを運転状態判定部１５ａにて判定する。そして、車両がサージング発生領域にあると判断した場合、ＥＣＵ１５の吸気バイパス弁駆動部１５ｈは、吸気バイパス弁４４に通電を行い、吸気バイパス弁４４を閉弁状態から開弁状態へと切り替える。これにより、過給機３５のコンプレッサー３８よりも下流側の吸気通路２６の吸気が過剰に圧縮されることなく、その一部が吸気バイパス通路４３からコンプレッサー３８よりも上流側の吸気通路２６へと還流される。
【００３１】
吸気バイパス通路４３と吸気管２７と吸気バイパス管４０との合流部４２と、スロットル弁３１との間の吸気通路２６には、上流側圧力センサー４５Ｌ，４５Ｒ（以下、単に４５と記述する）が配されている。これら上流側圧力センサー４５は、過給機３５のコンプレッサー３８よりも上流側の吸気通路２６の圧力を検出してこれをＥＣＵ１５に出力する。また、吸気バイパス通路４３と吸気管２７と吸気バイパス管との分岐部４１と、エアーフローメーター２９との間の吸気通路２６には、下流側圧力センサー４６Ｌ，４６Ｒ（以下、単に４６と記述する）が配されている。これら下流側圧力センサー４６は、過給機３５のコンプレッサー３８よりも下流側の吸気通路２６の圧力を検出してこれをＥＣＵ１５に出力する。ＥＣＵ１５の運転状態判定部１５ａは、これら圧力センサー４５，４６からの情報に基づき、吸気圧縮比ＲCを算出する。
【００３２】
一方、過給機３５の排気タービン３７が位置する排気通路３４の上流側および下流側の排気管３３には、この排気管３３に対して並列に配される排気バイパス管４７Ｌ，４７Ｒ（以下、単に４７と記述する）との分岐部４８Ｌ，４８Ｒ（以下、単に４８と記述する）および合流部４９Ｌ，４９Ｒ（以下、単に４９と記述する）が形成されている。つまり、排気バイパス管４７は、その両端が排気通路３４の上流側の分岐部４８と下流側の合流部４９とで排気管３３に接続し、過給機３５の排気タービン３７を迂回する排気バイパス通路５０Ｌ，５０Ｒ（以下、単に５０と記述する）を画成する。従って、分岐部４８にて排気通路３４から分岐する排気バイパス通路５０は、過給機３５の排気タービン３７を迂回した状態でその下流側の合流部４９にて排気通路３４に合流する。
【００３３】
排気バイパス管４７の途中には、排気バイパス通路５０を開閉するための排気バイパス弁、すなわちウェイストゲート弁５１Ｌ，５１Ｒ（以下、単に５１と記述する）が設けられている。このウェイストゲート弁５１には、ウェイストゲート弁５１の開度を変更するためのウェイストゲートアクチュエーター５２Ｌ，５２Ｒ（以下、単に５２と記述する）が連結され、その作動が車両の運転状態に応じてＥＣＵ１５により制御される。より具体的には、ＥＣＵ１５のウェイストゲート弁開度設定部１５ｉは、車両の運転状態に基づいてウェイストゲート弁５１の開度を設定する。また、ＥＣＵ１５のウェイストゲートアクチュエーター駆動部１５ｊは、このウェイストゲート弁開度設定部１５ｉにて設定された開度となるように、ウェイストゲートアクチュエーター５２の作動を制御する。
【００３４】
燃焼室１３内での混合気の燃焼により生成する有害物質を無害化するための排気浄化装置３６は、排気管３３と排気バイパス管４７との合流部４９よりも下流側に位置する排気管３３に連結されている。本実施形態における排気浄化装置３６は、三元触媒コンバーター５３Ｌ，５３Ｒを有するが、他の触媒コンバーターをさらに追加することも可能である。この排気浄化装置３６により、エンジン１０から排出される排気中の有害物質が吸着または無害化され、清浄な排気が排気管３３から大気中に放出される。
【００３５】
閉弁状態にある吸気バイパス弁４４のソレノイドコイルに通電すると、これにより発生する電磁力によって戻りばねのばね力に抗して弁体を開弁状態へと移行させることができる。この場合、閉弁状態にある吸気バイパス弁４４に通電すると、静止状態にある弁体が戻りばねのばね力に抗して移動し始め、これに伴って逆起電力が一時的に発生する。この時の電流の変化を模式的に図４に示す。上述した逆起電力により、電流値が実線で示すように電流値の増大の途中で一時的に減少した後、再び増大するように変化する。これに対し、吸気バイパス弁４４が開固着状態にある場合、吸気バイパス弁４４に通電しても上述したような逆起電力が発生せず、電流値が二点鎖線で示すように滑らかに変化するだけとなる。
【００３６】
このような現象が生ずる理由は、上述したような逆起電力の発生の有無に加え、吸気バイパス弁４４が開固着状態にある場合、ソレノイドコイルのインダクタンスが正常時に比べて高い値となることに起因する。すなわち、ソレノイドコイルのインダクタンスが正常時に比べて高い値になると、吸気バイパス弁４４を開弁状態へと切り替えた場合の電流の変化率（電流微分値）τが正常時よりも小さくなる傾向を持つためである。
【００３７】
従って、図４に示す如き吸気バイパス弁４４の端子電流値の変化曲線に基づいて吸気バイパス弁４４が開固着状態にあるか否かを推定することが可能である。本実施形態では、吸気バイパス弁４４に対する通電開始から電流の変化率τを一定期間取得する。そして、この期間において取得した変化率τのその最大値τMXと最小値τMNとの差Δτが所定値ΔτR未満の場合、ＥＣＵ１５の吸気バイパス弁異常判定部１５ｋは、吸気バイパス弁４４が開固着状態にあると判定している。さらに、車載の警告表示器５４を利用して自動車整備工場などにこの車両が持ち込まれるように、運転者に注意を喚起させる。
【００３８】
ただし、上述した電流の変化率τに基づく吸気バイパス弁４４の開固着の有無の判定信頼性向上のため、本実施形態では以下のａ）〜ｅ）の条件を満たした場合にのみ、吸気バイパス弁４４の開固着が発生していると判断するようにしている。すなわち、
ａ）吸気圧縮比ＲCが所定値ＲCR以下であること。その理由は、吸気圧縮比ＲCが高すぎると、吸気バイパス弁４４の開弁速度が低下して逆起電力による電流値の変化が小さくなってしまい、異常判定の信頼性が低下するためである。
ｂ）ソレノイドコイルの温度が所定範囲にあること。その理由は、吸気バイパス弁４４の図示しないソレノイドコイルの温度ＴCが高い場合、ソレノイドコイルのインダクタンスが大きくなり、吸気バイパス弁４４に対する通電時の電流の変化率τが小さな値となってしまい、異常判定の信頼性が低下するためである。なお、ソレノイドコイルの温度ＴCは、吸気バイパス弁４４のリアクタンスを（吸気バイパス弁４４の端子電圧／吸気バイパス弁４４の端子電流）から算出し、算出した抵抗値の温度特性に基づいて推定することができる。
ｃ）吸気バイパス弁４４の開弁中における端子電圧ＶCが所定範囲内にあること。その理由の第１は、吸気バイパス弁４４の端子電圧ＶCが低い場合、吸気バイパス弁４４の開弁時に生ずる逆起電力が小さくなり、異常判定の信頼性が低下するためである。また、第２の理由は、図示しないオルタネーターによる発電電圧が制御範囲を越えて高い場合、吸気バイパス弁４４が正常に開弁しない可能性があるためである。
ｄ）吸気バイパス弁４４の端子電圧ＶCの変動が所定範囲内にあること。その理由は、吸気バイパス弁４４の端子電圧ＶCに変動があった場合、吸気バイパス弁４４の電流値も変動し、逆起電力による電流変化と区別がつかなくなり、異常判定の信頼性が低下するためである。
ｅ）前回の吸気バイパス弁４４の閉弁状態への切り替え時点から今回の吸気バイパス弁４４の開弁状態への切り替えまでの時間が所定時間ｔPR以上経過していること。その理由は、吸気バイパス弁４４が開弁状態から閉弁状態へと切り替わった時点からの経過時間が短いと、前回の吸気バイパス弁４４の閉弁状態への切り替えによる電流変化の影響を受けてしまい、吸気バイパス弁４４の開弁時の開固着の有無を正確に判定することができなくなる可能性があるためである。
【００３９】
ただし、吸気流量が相対的に多い運転領域では、一方の吸気バイパス弁４４が開固着状態にある場合、それぞれの系統における吸気流量に大きな差が生ずるため、上述した電流の変化率τを使用せずとも、吸気バイパス弁４４が開固着の有無を判定することができる。つまり、２つの系統の吸気流量の差ΔＱが所定値ΔＱR以上の場合、吸気流量が少ない系統の吸気バイパス弁４４が開固着状態にあると判定することができる。本実施形態では、第１および第２の吸気通路２６を流れる吸気流量の和ＱAが所定値ＱAR未満の場合、電流の変化率τを用い、第１および第２の吸気通路２６を流れる吸気流量の和ＱAが所定値ＱAR以上の場合、吸気流量を用いて吸気バイパス弁４４の開固着の有無を判定している。
【００４０】
吸気流量を用いて吸気バイパス弁４４の開固着の有無を判定する場合、両系統のエアーフローメーター２９による吸気流量のばらつきを考慮し、このばらつきを越えるような吸気流量の差が生じた時、吸気流量が少なく方の吸気バイパス弁４４が開固着状態にあると判定する。従って、その判定のための閾値ΔＱRは、両系統のエアーフローメーター２９による吸気流量のばらつきよりも、ある程度大きな値が選択される。
【００４１】
なお、吸気バイパス弁４４が開固着状態にあると判定した場合、過給機３５による目標過給圧に応じてスロットル弁３１またはウェイストゲート弁５１の開度を調整する補償制御を便宜的に行うことが有効である。これにより、過給機３５のコンプレッサー３８によって圧縮された吸気の一部が吸気バイパス通路４３に還流することに伴って発生する悪影響を緩和させることができる。また、この補償制御と並行して吸気バイパス弁４４が異常状態にあるという情報を運転者に対して視覚的または聴覚的に認識させることが好ましい。このため、本実施形態では吸気バイパス弁４４が異常状態にあると本発明における電流変化率取得手段としても機能する吸気バイパス弁異常判定部１５ｋが判定した場合、車載の警告表示器５４を作動させるようにしている。そして、この吸気バイパス弁４４が正常状態に戻るまで、警告表示器５４を作動させ続ける。
【００４２】
このような本実施形態による吸気バイパス弁４４の異常判定手順を図５のフローチャートを参照して説明すると、まず、Ｓ１１のステップにて車両の運転状態を取得し、Ｓ１２のステップにて現在の車両の運転状態がサージング発生領域にあるか否かを判定する。ここで車両の運転状態がサージング発生領域にあると判断した場合には、Ｓ１３のステップに移行して開弁フラグがセットされているか否かを判定する。最初は開弁フラグがセットされていないので、Ｓ１４のステップに移行して開弁フラグをセットすると共に吸気バイパス弁４４が開状態となるように、吸気バイパス弁４４に通電を行う。しかる後、Ｓ１５のステップに移行して第１および第２の吸気通路２６を通る吸気流量の和ＱAが閾値ＱAR未満か否かを判定する。ここで吸気流量の和ＱAが閾値ＱAR未満である、すなわち吸気流量を利用して吸気バイパス弁４４の開固着判定を行うことができないと判断した場合には、Ｓ１６のステップにて第１タイマーのカウントアップを行う。次いで、Ｓ１７のステップに移行して吸気バイパス弁４４に流れる電流の変化率τを算出する。そして、Ｓ１８のステップにて第１タイマーのカウント値Ｃnが閾値ＣRS以上か否かを判定する。最初は閾値ＣRS未満であるので、第１タイマーのカウント値Ｃnが閾値ＣRS以上となるまで、上述したＳ１６，Ｓ１７のステップを繰り返し、電流の変化率τを継続的に取得する。なお、閾値ＣRSは、吸気バイパス弁４４の開弁指令時から逆起電力によって電流の変化が発生して確実に完了するまでの時間であることが必要である。
【００４３】
このようにして、Ｓ１８のステップにて第１タイマーのカウント値Ｃnが閾値ＣRS以上である、すなわち吸気バイパス弁４４に対して通電を開始してから一定期間が経過したと判断した場合には、Ｓ１９のステップに移行する。そして、この期間における電流の変化率τの最大値τMXと最小値τMNとを取得し、Ｓ２０のステップにて電流の変化率τの最大差Δτを算出した後、Ｓ２１のステップにて電流の変化率τの最大差Δτが閾値ΔτR未満か否かを判定する。ここで電流の変化率τの最大差Δτが閾値ΔτR未満である、すなわち吸気バイパス弁４４が開固着状態になっている可能性があると判断した場合には、Ｓ２２〜Ｓ２８のステップに移行する。そして、吸気バイパス弁４４が開固着状態にあるとのＳ２１のステップでの判定結果が妥当であるか否かを判定する。すなわち、Ｓ２２のステップでは過給機３５のコンプレッサー３８の吸気圧縮比ＲCが閾値ＲCR未満であるか否かを判定する。また、Ｓ２３のステップでは吸気バイパス弁４４のソレノイドコイルの温度ＴCが下限閾値ＴCLと上限閾値ＴCHとの間にあるか否かを判定する。Ｓ２４のステップでは、吸気ソレノイド弁の端子電圧ＶCが下限閾値ＶCLと上限閾値ＶCHとの間にあるか否かを判定する。さらに、Ｓ２５のステップでは、吸気ソレノイド弁の端子電圧ＶCの変動幅ΔＶCが閾値ΔＶCR未満であるか否かを判定する。最後に、Ｓ２６のステップにて車両の運転状態が吸気バイパス弁４４の開弁領域へと切り替わる直前までの吸気バイパス弁４４の閉弁領域での継続時間ｔPnが閾値ｔPR以上か否かを判定する。
【００４４】
なお、先の閾値ΔτRは、正常時の電流の変化率τのばらつきよりも大きく、異常時の電流の変化率τのばらつきの最大値以下に設定される。正常時の電流の変化率τのばらつきは、機械的な原因と電気的な原因とを含む。機械的な原因は、過給圧変化による吸気バイパス弁４４の開弁速度の変化や、油分などの付着による開弁速度の変化や、吸気バイパス弁４４の経年劣化による開弁速度の変化を挙げることができる。また、電気的な原因は、吸気バイパス弁４４の雰囲気温度の変化による電気特性変化（例えばインダクタンスおよび抵抗値など)や、インダクタンスのばらつきや、バッテリー電圧（オルタネーターの発電電圧）や、ＥＣＵ１５による電流計測する際のローパスフィルターのばらつきや、ＥＣＵ１５の電源電圧リップルなどを挙げることができる。
【００４５】
このようにして、過給機３５のコンプレッサー３８の吸気圧縮比ＲCが閾値ＲCR未満であり、吸気バイパス弁４４のソレノイドコイルの温度ＴCが下限閾値ＴCLと上限閾値ＴCHとの間にあり、吸気ソレノイド弁の端子電圧ＶCが下限閾値ＶCLと上限閾値ＶCHとの間にあり、吸気ソレノイド弁の端子電圧ＶCの変動幅ΔＶCが閾値ΔＶCR未満であり、車両の運転状態が吸気バイパス弁４４の開弁領域へと切り替わる直前までの吸気バイパス弁４４の閉弁領域の継続時間ｔPnが閾値ｔPR以上であると判断した場合、電流の変化率τの最大差Δτが閾値ΔτR未満となっている方の吸気バイパス弁４４が開固着状態にあると確実に判定することができる。そこで、Ｓ２７のステップにて車両がより安全な運転状態となるように、適切な補償制御を実行する。これにより、過給機３５のコンプレッサー３８によって圧縮された吸気の一部が吸気バイパス通路４３を逆流することに伴う悪影響を緩和させることができる。次いで、Ｓ２８のステップにて警告表示器５４を作動させて吸気バイパス弁４４の異常警報を出力し、自動車整備工場などにこの車両が持ち込まれるように、運転者に注意を喚起させる。そして、Ｓ２９のステップにて第１タイマーのカウント値Ｃnを０にリセットした後、再びＳ１１のステップに戻って上述した処理が繰り返される。
【００４６】
これに対し、過給機３５のコンプレッサー３８の吸気圧縮比ＲCが閾値ＲCR以上か、吸気バイパス弁４４のソレノイドコイルの温度ＴCが下限閾値ＴCLと上限閾値ＴCHとの間にないか、吸気ソレノイド弁の端子電圧ＶCが下限閾値ＶCLと上限閾値ＶCHとの間にないか、吸気ソレノイド弁の端子電圧ＶCの変動幅ΔＶCが閾値ΔＶCR以上か、あるいは車両の運転状態が吸気バイパス弁４４の開弁領域へと切り替わる直前までの吸気バイパス弁４４の閉弁領域の継続時間ｔPnが閾値ｔPR未満であると判断した場合、吸気バイパス弁４４が確実に開固着状態にあると判定することができない。従って、これらの場合にはＳ３０のステップに移行して第１タイマーのカウント値Ｃnを０にリセットした後、Ｓ１１のステップに戻って吸気バイパス弁４４の異常の有無を再度判定し直す。
【００４７】
また、Ｓ２１のステップにて電流の変化率τの最大差Δτが閾値ΔτR以上である、すなわち吸気バイパス弁４４に対して正常に逆起電力が働いており、開固着状態にはなっていないと判断した場合、Ｓ３０のステップに移行する。そして、第１タイマーのカウント値Ｃnを０にリセットした後、Ｓ１１のステップに戻る。
【００４８】
このように、２つの吸気通路２６を流れる吸気流量が比較的少ない運転状態でも、吸気バイパス弁４４に流れる電流の変化率τの最大値τMXと最小値τMNとの差Δτに基づき、吸気バイパス弁４４の開固着の有無を確実に判定することができる。
【００４９】
なお、Ｓ２１のステップにて吸気バイパス弁４４に異常がないと判定した場合、開弁状態にある吸気バイパス弁４４に対して電力の供給を停止し、閉弁状態へと移行させる際に、吸気バイパス弁４４が開固着状態となっているか否かを判定することも可能である。具体的には、閉弁指示時点から所定期間に亙り、電流の変化率τ（負の値となる）を取得する。そして、この期間における電流の変化率τの絶対値が所定値未満の場合、開固着状態にあると判定し、逆に電流の変化率τの絶対値が所定値以上の場合、正常であると判定する。
【００５０】
一方、先のＳ１５のステップにて吸気流量の和ＱAが閾値ＱARを越えていると判断した場合には、吸気流量に基づいて吸気バイパス弁４４の異常の有無を判定することができるので、Ｓ３１のステップに移行する。そして、第１および第２の吸気通路２６Ｌ，２６Ｒをそれぞれ流れる吸気流量の差ΔＱを取得した後、この取得した吸気流量の差ΔＱが閾値ΔＱR以上か否かをＳ３２のステップにて判定する。ここで、吸気流量の差ΔＱが閾値ΔＱR以上である、すなわち吸気流量の少ない系統の吸気バイパス弁４４が開固着状態にあると判定した場合には、先のＳ２７〜Ｓ２９のステップに移行して車両がより安全な運転状態となるように、適切な補償制御を行う。そして、警告表示器５４を作動させて吸気バイパス弁４４の異常警報を出力し、第１タイマーのカウント値Ｃnを０にリセットする。また、Ｓ３２のステップにて吸気流量の差ΔＱが閾値ΔＱR未満である、すなわち吸気バイパス弁４４が開固着状態にはなっておらず、正常に作動していると判断した場合、Ｓ１１のステップに戻る。
【００５１】
このように、２つの吸気通路２６を流れる吸気流量が比較的多い運転状態では、２つの吸気通路２６を流れる吸気流量の差ΔＱに基づいて吸気バイパス弁４４の開固着の有無を確実に判定することができる。
【００５２】
先のＳ１２のステップにて車両の運転状態が吸気バイパス弁４４の開弁領域にはない、すなわち吸気バイパス弁４４の閉弁領域にあると判断した場合には、Ｓ３３のステップに移行して開弁フラグがセットされているか否かを判定する。ここで開弁フラグがセットされている、すなわち直前まで車両の運転状態が吸気バイパス弁４４の開弁領域にあったと判断した場合には、Ｓ３４のステップに移行する。そして、開弁フラグをリセットすると共に第１タイマーのカウント値Ｃnおよび第２タイマーのカウント値ｔPnをそれぞれ０にリセットする。次いで、Ｓ３５のステップにて吸気バイパス弁４４に対する通電を止めた後、Ｓ３６のステップにて第２タイマーのカウントアップを行ってＳ１１のステップに戻り、上述した処理を繰り返す。また、Ｓ３３のステップにて開弁フラグがセットされていない、すなわち吸気バイパス弁４４の閉弁状態が継続していると判断した場合には、Ｓ３６のステップに移行して第２タイマーのカウントアップを行った後、Ｓ１１のステップに戻って上述した処理を繰り返す。
【００５３】
上述した実施形態では、第１および第２の吸気通路２６を流れる吸気流量の和ＱAが所定値ＱAR未満の場合、電流の変化率τの最大値τMXと最小値τMNとの差Δτに基づいて吸気バイパス弁４４の異常の有無を判定している。これに代え、吸気バイパス弁４４に対する通電開始から一定期間に至る電流値の変化曲線の長さを周知の数学的手法により取得し、これが所定値未満の場合、吸気バイパス弁４４が開固着状態にあると判定することも可能である。後者の方法においても電流の変化率τを取得し、これに基づいて電流値の変化曲線の長さを算出する必要がある。また、上述した実施形態では、火花点火方式のＶ型内燃機関について説明したが、圧縮点火方式のＶ型内燃機関に対しても同様に応用することが可能である。
【００５４】
このように、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のない構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。
【符号の説明】
【００５５】
１０  エンジン（Ｖ型６気筒エンジン）
１０Ｌ，１０Ｒ  第１，第２の気筒ユニット
１５ａ  運転状態判定部
１５ｈ  吸気バイパス弁駆動部
１５ｋ  吸気バイパス弁異常判定部
２６（２６Ｌ，２６Ｒ）  吸気通路
２９Ｌ，２９Ｒ  エアーフローメーター
３０  サージタンク
３４（３４Ｌ，３４Ｒ）  排気通路
３５（３５Ｌ，３５Ｒ）  排気タービン式過給機
３８（３８Ｌ，３８Ｒ）  コンプレッサー
４３（４３Ｌ，４３Ｒ）  吸気バイパス通路
４４（４４Ｌ，４４Ｒ）  吸気バイパス弁
Ｃn  第１タイマーのカウント値
ＣRS  閾値
ＱA  ２つの系統の吸気流量の和
ＱAR  閾値
τ  電流の変化率（電流微分値）
τMX  電流の変化率の最大値
τMN  電流の変化率の最小値
Δτ  電流の変化率の最大値と最小値との差
ΔτR  閾値
【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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