(57)【要約】【課題】この発明は、内燃機関の異常判定装置に関し、他のアクチュエータからの影響等を受けにくくしつつ、ダイアフラムの異常判定を可能とすることを目的とする。【解決手段】ダイアフラム３２ｂと、ダイアフラム３２ｂによって区画された第１圧力室３２ｃおよび第２圧力室３２ｄとを有するウエストゲートバルブ３２を備える。吸気管圧力（スロットル下流圧力）が負圧となっているアイドル運転時に、第２圧力室３２ｄとスロットル下流側部位とが連通する下流連通状態となるように電磁弁４２、４４を制御する。下流連通状態となるように電磁弁４２、４４が制御された場合に、吸気管圧力が収束するまでに要する収束時間が所定値よりも長い場合に、ダイアフラム３２ｂに異常が生じていると判定する。【選択図】図３
2011226415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路に配置されたコンプレッサと排気通路に配置されたタービンとを有するターボ過給機と、
ダイアフラムと、前記ダイアフラムによって区画された第１圧力室および第２圧力室とを有するウエストゲートバルブと、
前記吸気通路における前記コンプレッサとスロットルバルブとの間のスロットル上流側部位と前記第１圧力室とを接続する第１上流側流路と、
前記スロットル上流側部位と前記第２圧力室とを接続する第２上流側流路と、
前記吸気通路における前記スロットルバルブの下流側のスロットル下流側部位と、前記第２圧力室とを接続する下流側流路と、
前記第２圧力室が前記第２上流側流路を介して前記スロットル上流側部位と連通する上流連通状態と、前記第２圧力室が前記下流側流路を介して前記スロットル下流側部位と連通する下流連通状態とを切り換える流路切換手段と、
前記スロットル下流側部位における前記吸気通路内のスロットル下流圧力を検知する吸気圧力検知手段と、
前記スロットルバルブにより前記吸気通路が絞られていることにより前記スロットル下流圧力が負圧となっている定常運転時に、前記第２圧力室と前記スロットル下流側部位とが連通する前記下流連通状態となるように前記流路切換手段を制御する異常判定開始手段と、
前記異常判定開始手段により前記下流連通状態となるように前記流路切換手段が制御された場合に、前記スロットル下流圧力が収束するまでに要する収束時間を計測する収束時間計測手段と、
前記収束時間が所定値よりも長い場合に、前記ダイアフラムに異常が生じていると判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の異常判定装置。
【請求項２】
前記定常運転時は、アイドル運転時であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の異常判定装置。
【請求項３】
前記第２圧力室内の圧力を検知する圧力室内圧力検知手段と、
前記異常判定開始手段により前記下流連通状態となるように前記流路切換手段が制御された後に、前記第２圧力室内の圧力が前記スロットル下流圧力よりも所定値以上高いか否かを判定する圧力比較手段と、を更に備え、
前記異常判定手段は、前記第２圧力室内の圧力が前記スロットル下流圧力よりも前記所定値以上高い場合に、前記ダイアフラムに異常が生じていると判定することを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の異常判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の異常判定装置に係り、特に、ターボ過給機付き内燃機関が備えるウエストゲートバルブの異常を判定するうえで好適な内燃機関の異常判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、減圧室と大気圧室とを板状ダイアフラムで区画して減圧室内の気体圧力を調整する減圧器が開示されている。この従来の減圧器は、減圧室内の気体圧力を検知する圧力センサを備えている。そして、この圧力センサによって減圧室内の気体圧力が低下した場合に、減圧器に異常が生じたと判定するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３７１９１６号公報
【特許文献２】特開平５−２０９５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ウエストゲートバルブを備えるターボ過給機付きの内燃機関が知られている。このウエストゲートバルブの内部に設けられたダイアフラムの異常判定を行ううえでは、ウエストゲートバルブ以外の他のアクチュエータからの影響や温度等の影響を受けにくい判定手法であることが必要とされる。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、他のアクチュエータからの影響等を受けにくくしつつ、ダイアフラムの異常判定を可能とした内燃機関の異常判定装置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】
【０００６】
第１の発明は、内燃機関の異常判定装置であって、
吸気通路に配置されたコンプレッサと排気通路に配置されたタービンとを有するターボ過給機と、
ダイアフラムと、前記ダイアフラムによって区画された第１圧力室および第２圧力室とを有するウエストゲートバルブと、
前記吸気通路における前記コンプレッサとスロットルバルブとの間のスロットル上流側部位と前記第１圧力室とを接続する第１上流側流路と、
前記スロットル上流側部位と前記第２圧力室とを接続する第２上流側流路と、
前記吸気通路における前記スロットルバルブの下流側のスロットル下流側部位と、前記第２圧力室とを接続する下流側流路と、
前記第２圧力室が前記第２上流側流路を介して前記スロットル上流側部位と連通する上流連通状態と、前記第２圧力室が前記下流側流路を介して前記スロットル下流側部位と連通する下流連通状態とを切り換える流路切換手段と、
前記スロットル下流側部位における前記吸気通路内のスロットル下流圧力を検知する吸気圧力検知手段と、
前記スロットルバルブにより前記吸気通路が絞られていることにより前記スロットル下流圧力が負圧となっている定常運転時に、前記第２圧力室と前記スロットル下流側部位とが連通する前記下流連通状態となるように前記流路切換手段を制御する異常判定開始手段と、
前記異常判定開始手段により前記下流連通状態となるように前記流路切換手段が制御された場合に、前記スロットル下流圧力が収束するまでに要する収束時間を計測する収束時間計測手段と、
前記収束時間が所定値よりも長い場合に、前記ダイアフラムに異常が生じていると判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記定常運転時は、アイドル運転時であることを特徴とする。
【０００８】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記第２圧力室内の圧力を検知する圧力室内圧力検知手段と、
前記異常判定開始手段により前記下流連通状態となるように前記流路切換手段が制御された後に、前記第２圧力室内の圧力が前記スロットル下流圧力よりも所定値以上高いか否かを判定する圧力比較手段と、を更に備え、
前記異常判定手段は、前記第２圧力室内の圧力が前記スロットル下流圧力よりも前記所定値以上高い場合に、前記ダイアフラムに異常が生じていると判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
第１の発明によれば、スロットルバルブにより吸気通路が絞られていることによりスロットル下流圧力が負圧となっている定常運転時に、下流連通状態となるように流路切換手段が制御されることにより、第２圧力室内が負圧に制御されることになる。そして、第２負圧室が負圧に制御された状況下において、スロットル下流圧力が収束するまでに要する収束時間が所定値よりも長い場合に、ダイアフラムに異常が生じていると判定される。これにより、内燃機関が備える他のアクチュエータからの影響や温度等の影響を受けにくい異常判定を行えるようになる。このため、ダイアフラムの正確な異常判定が可能となる。
【００１０】
第２の発明によれば、運転頻度の高いアイドル運転時において異常判定を行うことにより、異常判定の実行機会を十分に確保できるようになる。
【００１１】
ダイアフラムに異常が生じている場合であっても、スロットル下流圧力の収束時間が正常時と同等の期間になる場合がある。しかし、収束時間が正常時と同等であっても、異常時には、第２圧力室内の圧力とスロットル下流圧力との間には、差が生ずることになる。第３の発明によれば、スロットル下流圧力の収束時間が正常時と同等の期間になる場合であっても、より正確な異常判定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１の内燃機関の構成を説明するための図である。
【図２】図１に示すウエストゲートバルブおよびその周辺の具体的な構成を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるダイアフラムの異常判定手法を説明するためのタイムチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
［実施の形態１のシステム構成］
図１は、本発明の実施の形態１の内燃機関１０の構成を説明するための図である。図１に示すように、内燃機関１０には、吸気通路１２および排気通路１４が連通している。吸気通路１２の入口には、エアクリーナ１６が取り付けられている。エアクリーナ１６の下流近傍には、吸気通路１２に吸入される空気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ１８が設けられている。
【００１４】
吸気通路１２におけるエアフローメータ１８の下流には、ターボ過給機２０のコンプレッサ２０ａが配置されている。コンプレッサ２０ａの下流には、圧縮された空気を冷却するためのインタークーラ２２が設けられている。インタークーラ２２の下流には、スロットルバルブ２４が配置されている。スロットルバルブ２４は、アクセル開度に基づいてスロットルモータ（図示省略）により駆動される電子制御式のバルブである。また、スロットルバルブ２４の近傍には、スロットル開度を検知するためのスロットルポジションセンサ２６が設置されている。
【００１５】
吸気通路１２は、スロットルバルブ２４の下流側に、吸入空気を各気筒に分配するための吸気マニホールド１２ａを備えている。吸気マニホールド１２ａには、その内部の圧力（本明細書中においては、「吸気管圧力」または「スロットル下流圧力」と称する）を検知するための吸気圧センサ２８が設置されている。
【００１６】
排気通路１４には、ターボ過給機２０のタービン２０ｂが配置されている。また、排気通路１４には、タービン２０ｂをバイパスする排気バイパス通路３０が設けられている。排気バイパス通路３０には、排気バイパス通路３０の開閉を担うウエストゲートバルブ３２が設置されている。
【００１７】
図２は、図１に示すウエストゲートバルブ３２およびその周辺の具体的な構成を説明するための図である。
図２に示すウエストゲートバルブ３２は、２室式ウエストゲートバルブである。ウエストゲートバルブ３２は、排気バイパス通路３０を開閉する弁体３２ａが固定されたダイアフラム（ゴム膜）３２ｂを備えている。ウエストゲートバルブ３２の内部には、ダイアフラム３２ｂによって区画された第１圧力室３２ｃおよび第２圧力室３２ｄが形成されている。また、第２圧力室３２ｄの内部には、ダイアフラム３２ｂを第１圧力室３２ｃ側に向けて付勢するバネ３２ｅが設置されている。
【００１８】
ここで、吸気通路１２におけるコンプレッサ２０ａとスロットルバルブ２４との間の部位を、以下、「スロットル上流側部位」と称することとする。スロットル上流側部位と第１圧力室３２ｃとは、第１空気配管３４により接続されている。また、スロットル上流側部位には、第２空気配管３６の一端が接続されている。また、吸気通路１２におけるスロットルバルブ２４の下流側の部位（以下、「スロットル下流側部位」と称する）には、第３空気配管３８の一端が接続されている。第２空気配管３６と第３空気配管３８とは、一端が第２圧力室３２ｄに接続された第４空気配管４０の他端において合流している。
【００１９】
第２空気配管３６の途中には、この第２空気配管３６の開閉を担う第１電磁弁（アクチュエータ）４２が設置されており、第３空気配管３８の途中には、この第３空気配管３８の開閉を担う第２電磁弁（アクチュエータ）４４が設置されている。このような構成によれば、第１電磁弁４２が開かれ、かつ第２電磁弁４４が閉じられた場合には、第２空気配管３６および第４空気配管４０を介して、吸気通路１２のスロットル上流側部位と第２圧力室３２ｄとが連通することになる（以下、「上流連通状態」と称する）。逆に、第１電磁弁４２が閉じられ、かつ第２電磁弁４４が開かれた場合には、第３空気配管３８および第４空気配管４０を介して、吸気通路１２のスロットル下流側部位と第２圧力室３２ｄとが連通することになる（以下、「下流連通状態」と称する）。また、第２圧力室３２ｄには、その内部の圧力を検知するための圧力センサ４６が組み込まれている。
【００２０】
上記の構成によれば、第１電磁弁４２および第２電磁弁４４の開閉を制御することにより、上流連通状態と下流連通状態とを切り換えることができる。上流連通状態が選択されている場合には、第１圧力室３２ｃおよび第２圧力室３２ｄの双方に大気圧もしくはそれ以上の圧力が同様に作用することになる。この場合には、第１圧力室３２ｃ内と第２圧力室３２ｄ内との間に圧力差が生じないので、ウエストゲートバルブ３２は、バネ３２ｅの付勢力によって閉じられることになる。また、スロットルバルブ２４によって吸気通路１２が絞られていることで吸気マニホールド１２ａが負圧となっている状況下で下流連通状態が選択された場合には、第２圧力室３２ｄ内も負圧となる。すなわち、この場合には第２圧力室３２ｄが負圧室として機能することとなる。尚、第１電磁弁４２および第２電磁弁４４の開度を任意の開度に調整することにより、第２圧力室３２ｄ内の圧力を調整することができ、これにより、第１圧力室３２ｃ内と第２圧力室３２ｄ内との圧力差を調整することができる。この圧力差がバネ３２ｅの付勢力に打ち勝つ程度の値とされた場合には、弁体３２ａが開くようになる。つまり、第１電磁弁４２および第２電磁弁４４の開度を任意の開度に調整することにより、ウエストゲートバルブ３２の開度を任意の開度に調整することができる。
【００２１】
また、図１に示すシステムは、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)５０を備えている。ＥＣＵ５０には、上述した吸気圧センサ２８や圧力センサ４６等に加え、エンジン回転数を検知するためのクランク角センサ５２やアクセル開度を検知するためのアクセル開度センサ５４等の各種センサが接続されているとともに、上述した第１電磁弁４２や第２電磁弁４４等の各種アクチュエータが接続されている。
【００２２】
［実施の形態１におけるダイアフラムの異常判定手法］
本実施形態におけるダイアフラム３２ｂの異常判定手法は、ダイアフラム３２ｂに穴や亀裂が生ずることに伴う第１圧力室３２ｃから第２圧力室３２ｄへのガス漏れの有無を判定するものである。具体的には、本実施形態では、内燃機関１０がアイドリング状態である時に、第２圧力室３２ｄ内が負圧となるように制御するために、第１電磁弁４２および第２電磁弁４４を制御して下流連通状態を形成する。そして、この場合に、吸気管圧力（スロットル下流圧力）が下流連通状態の形成前の時点の値に収束するまでに要する収束時間が所定値よりも長い場合に、上記ガス漏れ（ダイアフラム３２ｂの異常）が生じていると判定する。
【００２３】
以下、図３を参照して、本異常判定手法について詳述する。
図３は、本発明の実施の形態１におけるダイアフラム３２ｂの異常判定手法を説明するためのタイムチャートである。より具体的には、図３（Ａ）はダイアフラム圧力（負圧側となり得る第２圧力室３２ｄ内の圧力）の変化を表す波形を、図３（Ｂ）は吸気管圧力（スロットル下流圧力）の変化を表す波形を、図３（Ｃ）はアイドルフラグの成否を示す波形を、図３（Ｄ）はダイアフラム３２ｂの異常の漏れ判定制御実行フラグの成否を示す波形を、図３（Ｅ）は第１電磁弁４２の開度を表す波形を、図３（Ｆ）は第２電磁弁４４の開度を表す波形を、図３（Ｇ）はスロットル開度の変化を表す波形を、それぞれ示している。
【００２４】
図３に示すタイムチャートは、図３（Ｃ）および図３（Ｇ）に示すように、スロットルバルブ２４が全閉とされた時刻ｔ０において、内燃機関１０がアイドリング状態であることを示すアイドルフラグがＯＮとされた例を示している。アイドルフラグがＯＮとされると、ウエストゲートバルブ３２を閉じるべく、図３（Ｅ）および図３（Ｆ）に示すように、第１電磁弁４２が開かれるとともに第２電磁弁４４が閉じられる。また、このように電磁弁４２、４４が制御されると、上流連通状態が形成されるので、第１圧力室３２ｃ内と第２圧力室３２ｄ内の圧力が同じ値（アイドリング時であるので大気圧）となる。
【００２５】
本実施形態の異常判定（漏れ判定）は、上記のように、アイドリング時において上流連通状態が形成された状況下で開始される。具体的には、下流連通状態とするために、図３（Ｅ）および図３（Ｆ）に示すように、第１電磁弁４２が閉じられるとともに第２電磁弁４４が開かれる。また、本異常判定の実行中は、図３（Ｄ）に示すように、漏れ判定制御実行フラグがＯＮとされる。
【００２６】
ここで、次の（１）式は、ホイルシャルルの法則を示している。また、次の（２）式は、吸気マニホールド１２ａに流出入するガス流量Ｍに関する式である。
ｄＰ・Ｖ  ＝  ｄＭ・Ｒ・Ｔ      ・・・（１）
ｄＭ  ＝  Ｍｉｎ＋ＭＷＧＶ−Ｍｏｕｔ  ・・・（２）
ただし、上記（１）式において、Ｐは吸気管圧力（スロットル下流圧力）であり、Ｖは吸気マニホールド容積、Ｒは気体定数、Ｔは吸気マニホールド１２ａ内のガス温度である。また、上記（２）式において、Ｍｉｎは上流側の吸気通路１２を通って吸気マニホールド１２ａに流入するガス流量であり、ＭＷＧＶは第２圧力室３２ｄから吸気マニホールド１２ａに流入するガス流量であり、Ｍｏｕｔは吸気マニホールド１２ａから流出するガス流量である。
【００２７】
上記（１）、（２）式の関係によれば、アイドリング時のようにスロットル開度が一定であり、かつＭｏｕｔおよびＭｉｎが一定である条件において、第２圧力室３２ｄからのガス流量ＭＷＧＶが増えると、吸気管圧力Ｐが高くなることになる。
【００２８】
スロットルバルブ２４が閉じられているアイドリング状態では、吸気管圧力（スロットル下流圧力）は負圧になっている。従って、時刻ｔ１においてアイドリング時に上流連通状態から下流連通状態に切り換えられると、大気圧状態にある第２圧力室３２ｄが負圧状態にある吸気マニホールド１２ａに連通することになる。その結果、第２圧力室３２ｄから吸気マニホールド１２ａに向かうガス流れが生ずるので、図３（Ａ）に示すように、ダイアフラム圧力が低下していき、また、図３（Ｂ）に示すように、吸気管圧力Ｐが高くなっていく。
【００２９】
ここで、先ず、ダイアフラム３２ｂが正常である場合について説明する。
ダイアフラム３２ｂが正常であれば、第２圧力室３２ｄ内のガスが吸気マニホールド１２ａ内に流れ尽くした後に、図３（Ａ）および図３（Ｂ）中に実線で示すように、ダイアフラム圧力と吸気管圧力とが同値となる。そして、その後、時刻ｔ２において、吸気管圧力Ｐが、漏れ判定制御開始前（すなわち、時刻ｔ１）の値に収束するようになる。つまり、第２圧力室３２ｄから吸気マニホールド１２ａに向かうガス流れが生じた場合、ダイアフラム３２ｂが正常であれば、ガス流量ＭＷＧＶは、第２圧力室３２ｄ内のガスが吸気マニホールド１２ａに消費されることでやがてゼロになる。このため、ダイアフラム３２ｂが正常であれば、吸気管圧力Ｐはガス流量ＭＷＧＶの一時的な増加に伴って増加することになるが、この吸気管圧力Ｐの増加に伴ってガス流量Ｍｏｕｔが増加し、その結果、吸気管圧力Ｐが図３（Ｂ）に示すように減少することになる。
【００３０】
一方、ダイアフラム３２ｂに穴開きや亀裂といった異常が生じていると、時刻ｔ１において下流連通状態が形成された場合に、第１圧力室３２ｃと第２圧力室３２ｄとが連通してしまうためガス流量Ｍｏｕｔのガスが流れ続けることになる。その結果、図３（Ａ）中に破線で示すように、ダイアフラム圧力が正常時と比べて低下しにくくなる。このため、図３（Ｂ）中に破線で示すように、吸気管圧力Ｐが収束するまでに要する収束時間（ｔ２−ｔ１）が正常時と比べて長くなる。
【００３１】
そこで、本実施形態では、上述したように、吸気管圧力（スロットル下流圧力）が漏れ判定開始前の時点の値に収束するまでに要する収束時間（ｔ２−ｔ１）が所定値よりも長い場合に、上記ガス漏れ（ダイアフラム３２ｂの異常）が生じていると判定するようにしている。
【００３２】
図４は、上記の機能を実現するために、本実施の形態１においてＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。
図４に示すルーチンでは、先ず、アクセル開度センサ５４等の出力に基づいて、内燃機関１０の運転状態がアイドル状態であるか否かが判定される（ステップ１００）。その結果、アイドル状態ではないと判定された場合には、漏れ判定制御実行フラグがＯＦＦとされる（ステップ１０２）。
【００３３】
一方、上記ステップ１００においてアイドル状態であると判定された場合には、所定の漏れ判定実行条件が成立したか否かが判定される（ステップ１０４）。その結果、漏れ判定実行条件が不成立であると判定された場合には、第１電磁弁４２が全開とされるとともに、第２電磁弁４４が全閉とされる（ステップ１０６）。
【００３４】
一方、上記ステップ１０４において漏れ判定実行条件が成立すると判定された場合には、漏れ判定制御実行フラグの成否に基づいて、漏れ判定制御が未実行であるか否かが判定される（ステップ１０８）。その結果、本ステップ１０８の判定が成立する場合、すなわち、漏れ判定制御実行フラグがＯＦＦである場合には、現在の吸気管圧力（負圧）Ｐが吸気圧センサ２８を用いて計測され、その計測値が本ルーチンの漏れ判定実行時の吸気管圧力Ｐの収束値として記録される（ステップ１１０）。
【００３５】
次に、第２圧力室３２ｄを負圧状態とするために、第１電磁弁４２が全閉とされるとともに第２電磁弁４４が全開とされる（ステップ１１２）。次いで、このように電磁弁４２、４４を制御した際の時刻ｔ１が記録される（ステップ１１４）。次いで、漏れ判定制御実行フラグがＯＮとされる（ステップ１１６）。
【００３６】
一方、上記ステップ１０８が不成立であると判定された場合、すなわち、漏れ判定制御実行フラグがＯＮである場合には、吸気管圧力Ｐが吸気圧センサ２８を用いて計測される（ステップ１１８）。次いで、上記ステップ１１８において計測された吸気管圧力Ｐが上記ステップ１１０において記録された収束値に収束したか否かが判定される（ステップ１２０）。
【００３７】
その結果、吸気管圧力Ｐが上記収束値に未だ収束していないと判定された場合には、漏れ判定制御実行フラグがＯＮのままとされる（ステップ１２２）。一方、上記ステップ１２０において吸気管圧力Ｐが上記収束値に収束したと判定された場合には、この収束時点の時刻ｔ２が記録される（ステップ１２４）。次いで、漏れ判定制御実行フラグがＯＦＦとされる（ステップ１２６）。
【００３８】
次に、上記ステップ１２４において記録された時刻ｔ２と上記ステップ１１４において記録された時刻ｔ１との差、すなわち、今回の吸気管圧力Ｐの収束に要した収束時間（ｔ２−ｔ１）が所定値（例えば、１秒）よりも長いか否かが判定される（ステップ１２８）。その結果、本ステップ１２８における判定が成立する場合には、ダイアフラム３２ｂに異常が生じている（すなわち、ガス漏れが生じている）と判定される（ステップ１３０）。一方、本ステップ１２８における判定が不成立である場合には、ダイアフラム３２ｂが正常である（すなわち、ガス漏れなし）と判定される（ステップ１３２）。
【００３９】
以上説明した図４に示すルーチンによれば、アイドル状態において、第２圧力室３２ｄ内が負圧状況下にある吸気通路１２のスロットル下流側部位と連通するように制御したうえで、この制御開始前の値に吸気管圧力Ｐが収束するまでに要する収束時間（ｔ２−ｔ１）に応じて、ダイアフラム３２ｂの異常判定が実行される。つまり、定常的なアイドル状態において、電磁弁４２、４４を用いて第２圧力室３２ｄ内の圧力を負圧状態に変化させたうえで、吸気管圧力（スロットル下流圧力）の収束時間を利用して異常判定が行われる。このような手法によれば、内燃機関１０が備える他のアクチュエータからの影響や温度等の影響を受けにくい異常判定を行えるようになる。このため、ダイアフラム３２ｂの正確な異常判定が可能となる。
【００４０】
また、ウエストゲートバルブ３２内に設けられたダイアフラム３２ｂの異常判定を行ううえでは、異常判定の実行機会が十分に確保されるようになっていることが好ましい。本実施形態では、運転頻度の高いアイドル状態において異常判定を行うことにより、異常判定の実行機会を十分に確保できるようになる。
【００４１】
尚、上述した実施の形態１においては、第１空気配管３４が前記第１の発明における「第１上流側流路」に、第２空気配管３６および第４空気配管４０が前記第１の発明における「第２上流側流路」に、第３空気配管３８および第４空気配管４０が前記第１の発明における「下流側流路」に、第１電磁弁４２および第２電磁弁４４が前記第１の発明における「流路切換手段」に、それぞれ相当している。また、ＥＣＵ５０が、上記ステップ１１０または１１８の処理を実行することにより前記第１の発明における「吸気圧力検知手段」が、上記ステップ１１２の処理を実行することにより前記第１の発明における「異常判定開始手段」が、上記ステップ１１４および１２４の処理を実行することにより前記第１の発明における「収束時間計測手段」が、上記ステップ１２８、１３０および１３２の処理を実行することにより前記第１の発明における「異常判定手段」が、それぞれ実現されている。
【００４２】
実施の形態２．
次に、図５を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
本実施形態のシステムは、図１に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ５０に図４に示すルーチンに代えて後述の図５に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
【００４３】
上述した実施の形態１においては、定常的なアイドル状態において、第２圧力室３２ｄ内が負圧状況下にある吸気通路１２のスロットル下流側部位と連通するように制御したうえで、この制御開始前の値に吸気管圧力が収束するまでに要する収束時間（ｔ２−ｔ１）に応じて、ダイアフラム３２ｂの異常判定を行うようにしている。これに対し、本実施形態では、定常的なアイドル状態において、同様に第２圧力室３２ｄ内が負圧状況下にある吸気通路１２のスロットル下流側部位と連通するように制御されている場合に、第２圧力室３２ｄ内の圧力（ダイアフラム圧力）が吸気管圧力（スロットル下流圧力）よりも所定値以上高い場合に、ダイアフラム３２ｂに異常が生じていると判定することを特徴としている。
【００４４】
図５は、上記の機能を実現するために、本実施の形態２においてＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。尚、図５において、実施の形態１における図４に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。また、図５に示すルーチンでは、上記図４に示すステップ１１４および１２４が削除されている。
【００４５】
図５に示すルーチンでは、ステップ１２０において吸気管圧力Ｐが上記収束値に収束したと判定された場合には、ダイアフラム圧力（第２圧力室３２ｄ内の圧力）が圧力センサ４６を用いて計測される（ステップ２００）。次いで、ステップ１２６において漏れ判定制御実行フラグがＯＦＦとされた後に、上記ステップ２００において計測された第２圧力室３２ｄ内の圧力が上記ステップ１１８において計測された吸気管圧力Ｐよりも所定値以上高いか否かが判定される（ステップ２０２）。
【００４６】
その結果、本ステップ２０２における判定が成立する場合には、ダイアフラム３２ｂに異常が生じている（すなわち、ガス漏れが生じている）と判定される（ステップ１３０）。一方、本ステップ２０２における判定が不成立である場合には、ダイアフラム３２ｂが正常である（すなわち、ガス漏れなし）と判定される（ステップ１３２）。
【００４７】
上記図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、ダイアフラム３２ｂに異常が生じている場合には、ダイアフラム圧力と吸気管圧力とは同値とならず、ダイアフラム圧力が吸気圧力よりも高くなる。以上説明した図５に示すルーチンによれば、アイドル状態において、第２圧力室３２ｄ内が負圧状況下にある吸気通路１２のスロットル下流側部位と連通するように制御されている場合に、第２圧力室３２ｄ内の圧力（ダイアフラム圧力）が吸気管圧力（スロットル下流圧力）よりも所定値以上高い場合に、ダイアフラム３２ｂに異常が生じていると判定される。つまり、定常的なアイドル状態において、電磁弁４２、４４を用いて第２圧力室３２ｄ内の圧力を負圧状態に変化させたうえで、ダイアフラム圧力と吸気管圧力との差を利用して異常判定が行われる。このような手法によれば、内燃機関１０が備える他のアクチュエータからの影響や温度等の影響を受けにくい異常判定を行えるようになる。このため、ダイアフラム３２ｂの正確な異常判定が可能となる。
【００４８】
ところで、上述した実施の形態２においては、上述した実施の形態１における異常判定手法（図４参照）に代え、図５に示す異常判定手法を行うようにしている。このような実施態様とは異なり、以下のような態様の異常判定を行うようにしてもよい。すなわち、上記図４に示すルーチンの手法を用いて、吸気管圧力Ｐの収束に要した収束時間（ｔ２−ｔ１）が所定値よりも長いと判定された場合には、ダイアフラム３２ｂに異常が生じていると判定する。更に、吸気管圧力Ｐの収束に要した収束時間（ｔ２−ｔ１）が上記所定値以下であると判定された場合に、次いで、上記図５に示すルーチンの上記ステップ２０２の処理を実行して、第２圧力室３２ｄ内の圧力（ダイアフラム圧力）が吸気管圧力（スロットル下流圧力）よりも所定値以上高いか否かを判定するようにする。そして、このステップ２０２の判定が成立する場合には、吸気管圧力Ｐの収束に要した収束時間（ｔ２−ｔ１）が上記所定値以下であると判定されている場合であっても、ダイアフラム３２ｂに異常が生じていると判定する。
【００４９】
ダイアフラム３２ｂに異常が生じている場合であっても、吸気管圧力の上記収束時間が正常時と同等の期間になる場合がある。しかし、収束時間が正常時と同等であっても、異常時には、ダイアフラム圧力と吸気管圧力との間には、差が生ずることになる。従って、上記のように実施の形態１の手法と実施の形態２の手法とを組み合わせた異常判定手法を用いることにより、より正確な異常判定が可能となる。
【００５０】
尚、上述した実施の形態２の変形例においては、ＥＣＵ５０が、上記ステップ２００と同様の処理を実行することにより前記第３の発明における「圧力室内圧力検知手段」が、上記ステップ２０２と同様の処理を実行することにより前記第３の発明における「圧力比較手段」が、それぞれ実現されている。
【００５１】
ところで、上述した実施の形態１および２においては、内燃機関１０のアイドル運転時にダイアフラム３２ｂの異常判定を行うようにしている。しかしながら、本発明における異常判定の実施時期は、スロットルバルブにより吸気通路が絞られていることにより前記スロットル下流圧力が負圧となっている定常運転時（すなわち、流路切換手段を制御して第２圧力室内を負圧に制御可能な運転時）であれば、必ずしもアイドル運転時でなくてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１０  内燃機関
１２  吸気通路
１２ａ  吸気マニホールド
１４  排気通路
２０  ターボ過給機
２０ａ  コンプレッサ
２０ｂ  タービン
２４  スロットルバルブ
２８  吸気圧センサ
３０  排気バイパス通路
３２  ウエストゲートバルブ
３２ａ  弁体
３２ｂ  ダイアフラム
３２ｃ  第１圧力室
３２ｄ  第２圧力室
３２ｅ  バネ
３４  第１空気配管
３６  第２空気配管
３８  第３空気配管
４０  第４空気配管
４２  第１電磁弁
４４  第２電磁弁
４６  圧力センサ
５０  ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
【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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