(57)【要約】      （修正有）【課題】センサ故障を判定する場合において、特定のセンサの故障と他の複数のセンサの故障とを的確に判別して故障したセンサを特定できるエンジンのセンサ故障判定装置を提供する。【解決手段】過給圧センサにより検出された過給圧Ｐboostに基づき、模擬充填効率Ｅc及び模擬インマニ圧Ｐinを算出し(S1,2)、各模擬値とＡＦＳ及びインマニ圧センサの実測値とが乖離している場合には(S3がYes)、実測値のインマニ圧Ｐinから求めた変換充填効率Ｅc(in)と吸気量Ｖに基づく実充填効率Ｅcとの偏差ΔＥcを算出する(S4,5)。偏差ΔＥcが相関指標判定値ΔＥc0未満のときには(S6がYes)、過給圧センサの故障判定を下し(S7)、相関指標判定値ΔＥc0以上のときには(S6がNo)、ＡＦＳ及びインマニ圧センサの何れか一方または双方の故障判定を下す(S8-12)。【選択図】図２
2019090329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気に関する互いに異なる状態量を検出する特定のセンサ及び他の複数のセンサをそれぞれ吸気通路に設置したエンジンにおいて、
前記特定のセンサの出力値に基づき、前記複数のセンサにより検出される状態量に対応した模擬値をそれぞれ算出する模擬値算出手段と、
前記複数のセンサの実測値に基づき、該複数のセンサにより検出される状態量の間で互いに相関する吸気相関指標を各センサ毎にそれぞれ算出する吸気相関指標算出手段と、
前記吸気相関指標算出手段により算出された前記複数のセンサの各吸気相関指標の間の偏差を相関指標偏差として算出し、該相関指標偏差が予め設定された相関指標判定値以上のときに前記複数のセンサの何れかが故障していると判定する故障判定手段と
を備えたことを特徴とするエンジンのセンサ故障判定装置。
【請求項２】
前記故障判定手段は、前記相関指標偏差が前記相関指標判定値以上のときに、前記複数のセンサにより検出された各実測値と前記模擬値算出手段により算出された各センサの模擬値との偏差を実測・模擬偏差としてそれぞれ算出し、予め設定された実測・模擬判定値以上の実測・模擬偏差が算出されたセンサに対して故障判定を下す
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのセンサ故障判定装置。
【請求項３】
前記特定のセンサは、前記エンジンの吸気通路のスロットル弁の上流側に設置されて、該スロットル弁の上流圧を検出するスロットル上流圧センサである
ことを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンのセンサ故障判定装置。
【請求項４】
前記複数のセンサは、前記エンジンの吸気通路に設置されて、該エンジンの吸気量を検出するエアフローセンサ、及び前記吸気通路のスロットル弁の下流側に設置されて、前記エンジンのインマニ圧を検出するインマニ圧センサであり、
前記模擬値算出手段は、前記スロットル上流圧センサの出力値に基づき、前記エアフローセンサにより検出される吸気量に対応した模擬値、及び前記インマニ圧センサにより検出されるインマニ圧に対応した模擬値をそれぞれ算出する
ことを特徴とする請求項３に記載のエンジンのセンサ故障判定装置。
【請求項５】
前記吸気相関指標算出手段は、前記吸気量及び前記インマニ圧との間で互いに相関する前記吸気相関指標として、充填効率またはインマニ圧を各センサ毎に算出する
ことを特徴とする請求項４に記載のエンジンのセンサ故障判定装置。
【請求項６】
前記故障判定手段は、前記相関指標偏差が相関指標判定値未満のときに前記特定のセンサの故障判定を下す
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のエンジンのセンサ故障判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのセンサ故障判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に走行用動力源として搭載されるエンジンには各種センサ類が装備され、それらの検出情報に基づきエンジンの燃料噴射や点火時期等が制御されてエンジンが運転される。センサ類の故障はエンジンの不適切な制御の要因になるため、その対策として、例えば特許文献１に記載された技術では、センサにより検出される実際値と推定した模擬値とを比較し、両者の間に乖離が生じている場合にセンサが故障していると判定している。
【０００３】
例えば特許文献１の手法を、自然吸気型エンジンに装備されたエアフローセンサ及びインマニ圧センサの故障判定に応用した場合について述べる。エアフローセンサは吸気量を検出し、インマニ圧センサはスロットル下流のインマニ圧を検出し、それらの実測値がそれぞれの模擬値と比較されて故障の有無が判定される。
それぞれの模擬値は、基本的にスロットル弁の前後圧力比をベースとして算出され、前後圧力比から求めたスロットル弁の通過空気量を体積効率により補正して、筒内に導入される模擬シリンダ空気量を求める。そして、模擬シリンダ空気量から吸気量の相関値として模擬充填効率を算出すると共に、模擬シリンダ空気量を吸気温度により補正して模擬インマニ圧を算出している。
【０００４】
エアフローセンサ及びインマニ圧センサの故障判定のためには、それらの実測値と比較すべき模擬値が十分な信頼性を有している必要がある。自然吸気型エンジンにおいて、スロットル上流圧は大気圧が相当し、スロットル下流圧はインマニ圧が相当するため、大気圧センサにより検出された大気圧と模擬インマニ圧（前回値）とから前後圧力比が算出される。
【０００５】
エンジンへの装備によりエアフローセンサ及びインマニ圧センサがエンジンからの熱の影響を受けるのに対し、設置場所が限定されない大気圧センサは、より熱的な環境条件が良好な場所、例えばＥＣＵ（エンジン制御ユニット）内に収容されている。このため大気圧センサが故障する可能性は極めて低く、その検出値である大気圧が正しいと仮定でき、このような大気圧を算出処理に適用することにより、模擬充填効率及び模擬インマニ圧の信頼性が確保されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−３１７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されたセンサ故障の判定手法を過給型エンジンに適用した場合には、以下に述べる問題が生じる。
過給型エンジンにおけるスロットル下流圧は、自然吸気型エンジンと同じくインマニ圧が相当するが、スロットル上流圧は、大気圧に代えてターボチャージャによる過給圧が相当する。このため、過給圧とインマニ圧とに基づきスロットル弁の前後圧力比が算出される。過給圧の検出のために過給圧センサは吸気通路上のコンプレッサからスロットル弁までの間の領域に設置され、必然的にエンジンからの熱の影響を受ける。従って、熱的な環境条件が良好な大気圧センサに比して過給圧センサの故障頻度は格段に高まり、その検出値である過給圧を大気圧のように正しいと仮定できなくなる。
【０００８】
このような状況は、過給圧に基づき算出される模擬充填効率及び模擬インマニ圧の信頼性の低下を意味する。結果として、各模擬値とエアフローセンサ及びインマニ圧センサによる実測値との間に乖離が生じたとしても、その乖離の要因が、過給圧センサの故障による誤った過給圧に基づき模擬値が誤演算されたことにあるのか、エアフローセンサやインマニ圧センサの故障にあるのかを判別できない。
【０００９】
以上の不具合は過給型エンジンのみならず、自然吸気型エンジンの吸気通路に大気圧センサを設置した場合でも同様に発生する。このため、これらのエンジンには特許文献１に記載されたセンサ故障の判定手法をそのまま適用できず、従来から抜本的な対策が要望されていた。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、特定のセンサの出力値に基づき、他の複数のセンサにより検出される状態量に対応した模擬値をそれぞれ算出してセンサの故障を判定する場合において、特定のセンサの故障と他の複数のセンサの故障とを的確に判別して故障したセンサを特定することができるエンジンのセンサ故障判定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明のエンジンのセンサ故障判定装置は、吸気に関する互いに異なる状態量を検出する特定のセンサ及び他の複数のセンサをそれぞれ吸気通路に設置したエンジンにおいて、前記特定のセンサの出力値に基づき、前記複数のセンサにより検出される状態量に対応した模擬値をそれぞれ算出する模擬値算出手段と、前記複数のセンサの実測値に基づき、該複数のセンサにより検出される状態量の間で互いに相関する吸気相関指標を各センサ毎にそれぞれ算出する吸気相関指標算出手段と、前記吸気相関指標算出手段により算出された前記複数のセンサの各吸気相関指標の間の偏差を相関指標偏差として算出し、該相関指標偏差が予め設定された相関指標判定値以上のときに前記複数のセンサの何れかが故障していると判定する故障判定手段とを備えたことを特徴とする（請求項１）。
【００１１】
このように構成したエンジンのセンサ故障判定装置によれば、特定のセンサの出力値に基づき、複数のセンサにより検出される状態量に対応した模擬値がそれぞれ算出される一方、複数のセンサの実測値に基づき、互いに相関する吸気相関指標が各センサ毎にそれぞれ算出される。そして、複数のセンサの各吸気相関指標の間の偏差が相関指標偏差として算出され、相関指標偏差が相関指標判定値以上のときに複数のセンサの何れかが故障していると判定される。結果として、複数のセンサの何れかが故障している場合と特定のセンサが故障している場合とを判別可能となる。
【００１２】
その他の態様として、前記故障判定手段が、前記相関指標偏差が前記相関指標判定値以上のときに、前記複数のセンサにより検出された各実測値と前記模擬値算出手段により算出された各センサの模擬値との偏差を実測・模擬偏差としてそれぞれ算出し、予め設定された実測・模擬判定値以上の実測・模擬偏差が算出されたセンサに対して故障判定を下すことが好ましい（請求項２）。
【００１３】
この態様によれば、相関指標偏差が相関指標判定値以上のときに、複数のセンサの各実測値と模擬値との偏差が実測・模擬偏差としてそれぞれ算出され、実測・模擬判定値以上の実測・模擬偏差が算出されたセンサに対して故障判定が下される。
その他の態様として、前記特定のセンサが、前記エンジンの吸気通路のスロットル弁の上流側に設置されて、該スロットル弁の上流圧を検出するスロットル上流圧センサであることが好ましい（請求項３）。
【００１４】
この態様によれば、スロットル上流圧センサによりスロットル弁の上流圧として、過給型エンジンの場合には過給圧が検出され、自然吸気型エンジンの場合には大気圧が検出され、これらの過給圧や大気圧に基づき、複数のセンサにより検出される状態量に対応した模擬値がそれぞれ算出される。
その他の態様として、前記複数のセンサが、前記エンジンの吸気通路に設置されて、該エンジンの吸気量を検出するエアフローセンサ、及び前記吸気通路のスロットル弁の下流側に設置されて、前記エンジンのインマニ圧を検出するインマニ圧センサであり、前記模擬値算出手段が、前記スロットル上流圧センサの出力値に基づき、前記エアフローセンサにより検出される吸気量に対応した模擬値、及び前記インマニ圧センサにより検出されるインマニ圧に対応した模擬値をそれぞれ算出することが好ましい（請求項４）。
【００１５】
この態様によれば、スロットル上流圧センサの出力値、即ち過給圧や大気圧に基づき、エアフローセンサにより検出される吸気量に対応した模擬値、及びインマニ圧センサにより検出されるインマニ圧に対応した模擬値がそれぞれ算出される。
その他の態様として、前記吸気相関指標算出手段が、前記吸気量及び前記インマニ圧との間で互いに相関する前記吸気相関指標として、充填効率またはインマニ圧を各センサ毎に算出することが好ましい（請求項５）。
【００１６】
この態様によれば、吸気量及びインマニ圧との間で互いに相関する吸気相関指標として、充填効率またはインマニ圧が各センサ毎に算出される。
その他の態様として、前記故障判定手段が、前記相関指標偏差が相関指標判定値未満のときに前記特定のセンサの故障判定を下すことが好ましい（請求項６）。
この態様によれば、相関指標偏差が相関指標判定値未満のときに特定のセンサの故障判定が下される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のエンジンのセンサ故障判定装置によれば、特定のセンサの出力値に基づき、他の複数のセンサにより検出される状態量に対応した模擬値をそれぞれ算出してセンサの故障を判定する場合において、特定のセンサの故障と他の複数のセンサの故障とを的確に判別して故障したセンサを特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のセンサ故障判定装置が適用されたエンジンを示す全体構成図である。
【図２】ＥＣＵにより実行されるセンサ故障判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】ＥＣＵによる故障判定の過程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化したエンジンのセンサ故障判定装置の一実施形態を説明する。
図１は本発明のセンサ故障判定装置が適用されたエンジンを示す全体構成図であり、エンジンは走行用動力源として図示しない車両に搭載されている。
エンジン１のシリンダブロック２に形成された各気筒のシリンダ３内にはピストン４が配設され、クランク軸５の回転に応じて各ピストン４がシリンダ３内で摺動する。クランク軸５の回転はシリンダヘッド６に設けられた吸気及び排気カムシャフト７，８に伝達され、各カムシャフト７，８がクランク軸５に同期して回転駆動される。吸気カムシャフト７の回転に応じて吸気弁９が駆動されて所定タイミングで吸気ポート１１を開閉し、排気カムシャフト８の回転に応じて排気弁１０が駆動されて所定タイミングで排気ポート１２を開閉する。吸気及び排気カムシャフト７，８にはそれぞれＶＶＴ機構１３，１４が接続され、これらのＶＶＴ機構１３，１４によりクランク軸５に対する吸気及び排気カムシャフト７，８の位相、ひいては吸気弁９及び排気弁１０の開閉時期が任意に変更される。
【００２０】
各気筒の吸気ポート１１には吸気マニホールド１６を介して共通のサージタンク１７が接続され、サージタンク１７には吸気管１８の下流端が接続されている。吸気管１８には上流側よりエアクリーナ１９、ターボチャージャ２０のコンプレッサ、インタクーラ２１、スロットル弁２２が設けられている。なお、３０はターボチャージャ２０の過給圧を制御するためのウエストゲート３０である。
【００２１】
本実施形態では、吸気マニホールド１６、サージタンク１７、吸気管１８及びエアクリーナ１９により本発明の吸気通路が構成されている。
また、各気筒の排気ポート１２には排気マニホールド２３を介して排気管２４の上流端が接続され、排気管２４にはターボチャージャ２０のタービン、触媒装置２９及び図示しない消音器が設けられている。
【００２２】
各気筒には筒内に臨むように筒内インジェクタ２５が配設されると共に、吸気マニホールド１６には各気筒に対応してポートインジェクタ２６が設けられている。筒内インジェクタ２５には図示しない低圧ポンプを経て高圧ポンプから燃料が供給され、ポートインジェクタ２６には低圧ポンプから燃料が供給される。エンジン１の各気筒には筒内に臨むように点火プラグ２７が配設され、各点火プラグ２７はイグナイタ２８の駆動により点火される。
【００２３】
エンジン１の運転中には、エアクリーナ１９から吸気管１８内に導入された吸気がターボチャージャ２０のコンプレッサにより加圧され、インタクーラ２１により冷却された後にスロットル弁２２により流量調整される。さらに吸気はサージタンク１７を経て吸気マニホールド１６により各気筒に分配され、ポートインジェクタ２５から噴射された燃料と混合しながら吸気弁９の開弁に伴ってエンジン１の筒内に導入される。筒内で混合気には筒内インジェクタ２６から燃料が噴射されて点火プラグ２７により点火されて燃焼し、発生した燃焼圧によりピストン４を介してクランク軸５が回転駆動される。
【００２４】
各気筒の筒内で燃焼後の排ガスは排気弁１０の開弁に伴い排気ポート１２に排出されて排気マニホールド２３により集合され、排気管２４に案内されてターボチャージャ２０のタービンを駆動した後に触媒装置２９及び消音器を経て外部に排出される。
一方、車室内には、図示しない入出力装置，多数の制御プログラムを内蔵した記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＢＵＲＡＭなど），中央処理装置（ＣＰＵ），タイマカウンタなどを備えたＥＣＵ（エンジン制御ユニット）３１が設置されており、エンジン１の総合的な制御を行う。
【００２５】
ＥＣＵ３１の入力側には、スロットル弁２２の開度θthを検出するスロットルポジションセンサ３２、エンジン１の吸気量Ｖを検出するエアフローセンサ３３（本発明の複数のセンサに相当し、以下、ＡＦＳと略する）、エンジン１の回転に同期したクランク角信号を出力するクランク角センサ３４、エンジン１の冷却水温Ｔwを検出する水温センサ３５、アクセル開度θaccを検出するアクセルセンサ３６、スロットル弁２２の上流圧として過給圧Ｐboostを検出する過給圧センサ３７（本発明の特定のセンサ、スロットル上流圧センサに相当）、スロットル弁２２の下流圧としてインマニ圧Ｐinを検出するインマニ圧センサ３８（本発明の複数のセンサに相当）、大気圧Ｐaを検出する大気圧センサ３９等の各種センサ類が接続されており、これらセンサ類からの検出情報が入力される。なお、過給圧センサ３７及びインマニ圧センサ３８は、吸気温度Ｔairの検出機能も備えている。
【００２６】
また、ＥＣＵ３１の出力側には、上記した吸排気のＶＶＴ機構１３，１４、ポートインジェクタ２５、筒内インジェクタ２６、イグナイタ２８、ウエストゲート３０、スロットル弁２２を開閉駆動するスロットルアクチュエータ４０等の各種デバイス類が接続されている。
ＥＣＵ３１は、各種センサ類からの検出情報及び予め設定された制御マップ等に基づき燃料噴射量、燃料噴射時期、スロットル開度、吸排気の開時期及び閉時期等の目標値を算出し、それらの目標値に基づき各種デバイス類を駆動制御する。
【００２７】
ところで、本実施形態ではＡＦＳ３３及びインマニ圧センサ３８を対象として故障判定処理を実行しており、そのために吸気量Ｖ及びインマニ圧Ｐinの実測値をそれぞれの模擬値と比較している。後述するが、各模擬値はスロットル弁２２の前後圧力比をベースとして算出され、本実施形態のエンジン１は過給型であるため、過給圧センサ３７により検出された過給圧Ｐboostをスロットル上流圧とし、模擬インマニ圧Ｐin（前回値）をスロットル下流圧として、前後圧力比を算出している。
【００２８】
そして、［発明が解決しようとする課題］で述べたように、吸気通路に設置される過給圧センサ３７はエンジン１からの熱の影響により故障頻度が高く、検出された過給圧Ｐboostを正しいと仮定できない。必然的に、過給圧Ｐboostに基づき算出される模擬充填効率Ｅc及び模擬インマニ圧Ｐinの信頼性が低下し、実測値と模擬値との間に乖離が生じたとしても、過給圧センサ３７の故障による誤った過給圧Ｐboostに基づき模擬値が誤演算されたことにあるのか、ＡＦＳ３３やインマニ圧センサ３８の故障にあるのかを判別できないという問題があった。
【００２９】
このような不具合を鑑みて本発明者は、ＡＦＳ３３により検出された吸気量Ｖとインマニ圧センサ３８により検出されたインマニ圧Ｐinとの整合性に着目した。即ち、本実施形態のエンジン１は、ＡＦＳ３３により検出された実測値の吸気量Ｖを各種制御に利用し易いように充填効率Ｅc（本発明の互いに相関する吸気相関指標に相当し、以下、実充填効率と称する）に変換して取り扱っている。吸気量Ｖと同じくエンジン１の吸気に関する状態量であるインマニ圧Ｐin（実測値）は、気体方程式に基づき充填効率Ｅcに変換可能である。そこで、インマニ圧センサ３８により検出されたインマニ圧Ｐinを充填効率Ｅc（以下、変換充填効率Ｅc(in)と称する）に変換すれば、互いに等価比較可能となる。
【００３０】
そして、実測値と模擬値との間に乖離が生じているにも拘わらず、双方の充填効率Ｅc,Ｅc(in)が乖離していない場合には、ＡＦＳ３３及びインマニ圧センサ３８が正常に機能していると見なせることから、誤った過給圧Ｐboostに基づき模擬値が誤演算されたものと判断できる。逆に、実測値と模擬値との間に乖離が生じ、双方の充填効率Ｅc,Ｅc(in)についても同様に乖離している場合には、少なくとも何れか一方のセンサ３３，３８が故障しており、実測値と模擬値とが乖離している側のセンサの故障と判断できる。
【００３１】
以上の知見に基づき本実施形態では、吸気量Ｖから求めた実充填効率Ｅcとインマニ圧Ｐinから求めた変換充填効率Ｅc(in)との比較に基づき故障しているセンサを特定しており、以下、その詳細について説明する。
図１に示すようにＥＣＵ３１は、過給圧センサ３７により検出された過給圧Ｐboostに基づき、模擬充填効率Ｅc及び模擬インマニ圧Ｐinを算出する模擬値算出手段４１を具備している。詳しくは、過給圧センサ３７により検出された過給圧Ｐboostと模擬インマニ圧Ｐin（前回値）とからスロットル弁２２の前後圧力比を算出し、前後圧力比から求めたスロットル弁２２の通過空気量を体積効率により補正して、筒内に導入される模擬シリンダ空気量を求める。そして、模擬シリンダ空気量から吸気量Ｖの相関値として模擬充填効率Ｅcを算出すると共に、模擬シリンダ空気量を吸気温度Ｔairにより補正して模擬インマニ圧Ｐinを算出する。
【００３２】
またＥＣＵ３１は、吸気量Ｖ及びインマニ圧Ｐinとの間で互いに相関する吸気相関指標として、充填効率Ｅcをそれぞれ算出する吸気相関指標算出手段４２を具備している。詳しくは、インマニ圧センサ３８により検出されたインマニ圧Ｐinを変換充填効率Ｅc(in)に変換し、既に吸気量Ｖから変換されてエンジン制御に利用されている実充填効率Ｅcとの等価比較を可能とする。
【００３３】
なお、実充填効率Ｅcが変換されていない場合、吸気相関指標算出手段４２は吸気量Ｖから実充填効率Ｅcを算出する処理も実行する。また、気体方程式に基づき充填効率Ｅcからインマニ圧Ｐinへの変換も可能であるため、ＡＦＳ３３により検出された吸気量Ｖに基づく充填効率Ｅcをインマニ圧Ｐinに変換し、インマニ圧センサ３８により検出されたインマニ圧Ｐinとの等価比較を可能としてもよい。
【００３４】
ＡＦＳ３３及びインマニ圧センサ３８が共に正常で正しい実測値を検出している場合、実充填効率Ｅcと変換充填効率Ｅc(in)とはエンジン固有の直線関係が成立して互いに整合し、双方の間の偏差ΔＥc（本発明の相関指標偏差に相当）が常に０付近に維持される。これに対して何れかのセンサ故障に起因して実測値に誤差が含まれると、誤差の増加に応じて実充填効率Ｅcと変換充填効率Ｅc(in)とは次第に乖離して偏差ΔＥcが増加する。このため偏差ΔＥcは、ＡＦＳ３３及びインマニ圧センサ３８が正常か否かを判断する指標として利用できる。
【００３５】
またＥＣＵ３１は、各模擬値（模擬充填効率Ｅc、模擬インマニ圧Ｐin）とそれぞれの実測値との間に乖離が生じている場合に、実充填効率Ｅcと変換充填効率Ｅc(in)との比較に基づき、故障しているセンサを特定する故障判定手段４３を具備している。
詳しくは、模擬値算出手段４１により算出された模擬充填効率ＥcとＡＦＳ３３により検出された吸気量Ｖ（実充填効率Ｅc）との乖離を判定すると共に、模擬値算出手段４１により算出された模擬インマニ圧Ｐinとインマニ圧センサ３８により検出されたインマニ圧Ｐinとの乖離を判定する。
【００３６】
これらの判定処理のために、予め充填効率Ｅc及びインマニ圧Ｐinに関する実測・模擬判定値ΔＥc(AFS)，ΔＰinがそれぞれ設定されており、模擬充填効率Ｅcと実充填効率Ｅcとの偏差（本発明の実測・模擬偏差に相当）が実測・模擬判定値ΔＥc(AFS)以上に乖離している場合には、ＡＦＳ３３に対して故障判定を下し、模擬インマニ圧Ｐinとインマニ圧Ｐinとの偏差が実測・模擬判定値ΔＰin以上に乖離している場合には、インマニ圧センサ３８に対して故障判定を下す。
【００３７】
なお、実測値と模擬値との乖離は過給圧センサ３７の故障による可能性もあるため、この時点の故障判定は暫定的な意味合いのものである。
そして故障判定手段４３は、実測値と模擬値との比較に基づき少なくとも何れか一方のセンサ３３，３８に対して故障判定を下したときには、吸気相関指標算出手段４２により実測値の吸気量Ｖから変換された実充填効率Ｅcと実測値のインマニ圧Ｐinから変換された変換充填効率Ｅc(in)との偏差ΔＥcを算出する。偏差ΔＥcが予め設定された相関指標判定値ΔＥc0未満のときには過給圧センサ３７の故障判定を下し、偏差ΔＥcが相関指標判定値ΔＥc0以上のときには、ＡＦＳ３３とインマニ圧センサ３８との内の実測値と模擬値とが乖離している側（何れか一方または双方）のセンサ３３，３８に対して最終的な故障判定を下す（故障判定手段）。
【００３８】
図２はＥＣＵ３１により実行されるセンサ故障判定ルーチンを示すフローチャートであり、エンジン１の運転中においてＥＣＵ３１は当該ルーチンを所定の制御インターバルで実行する。
まず、ステップＳ１で模擬充填効率Ｅcを算出し、ステップＳ２で模擬インマニ圧Ｐinを算出する（模擬値算出手段）。続くステップＳ３では、模擬充填効率Ｅcと実測値の実充填効率Ｅcとが乖離しているか否か、模擬インマニ圧Ｐinと実測値のインマニ圧Ｐinとが乖離しているか否かを判定する。充填効率Ｅc及びインマニ圧Ｐinの何れについても乖離が生じていない場合には、ＡＦＳ３３及びインマニ圧センサ３８が共に正常であると見なし（故障判定手段）、ステップＳ３でＮo（否定）の判定を下して一旦ルーチンを終了する。
【００３９】
また、充填効率Ｅcまたはインマニ圧Ｐinの何れか一方または双方の実測値と模擬値とが乖離している場合には、ステップＳ３でＹes（肯定）の判定を下してステップＳ４に移行する。ステップＳ４では実測値のインマニ圧Ｐinを変換充填効率Ｅc(in)に変換し（吸気相関指標算出手段）、続くステップＳ５で実充填効率Ｅcと変換充填効率Ｅc(in)との偏差ΔＥcを算出する。
【００４０】
ステップＳ６では偏差ΔＥcが相関指標判定値ΔＥc0未満であるか否かを判定し、ＹesのときにはステップＳ７で過給圧センサ３７に対して故障判定を下す（故障判定手段）。また、ステップＳ６の判定がＮoのときにはステップＳ８に移行し、上記ステップＳ３での乖離判定が充填効率Ｅcに関するものであったか否かを判定する。判定がＹesのときにはステップＳ９に移行し、上記ステップＳ３での乖離判定がインマニ圧Ｐinに関するものであったか否かを判定する。判定がＹesのときにはステップＳ１０でＡＦＳ３３及びインマニ圧センサ３８のそれぞれに対して故障判定を下し、その後にルーチンを終了する（故障判定手段）。
【００４１】
また、ステップＳ８の判定がＮoのときには、ステップＳ１１でインマニ圧センサ３８に対して故障判定を下し、ステップＳ９の判定がＮoのときには、ステップＳ１２でＡＦＳ３３に対して故障判定を下す（故障判定手段）。
以上のＥＣＵ３１による故障判定の過程を図３に基づきさらに説明する。
実測値と模擬値との乖離によりステップＳ３でＹesの判定が下された場合、図３に示す３種のケースに分けられ、何れのケースでもステップＳ６で偏差ΔＥcが相関指標判定値ΔＥc0と比較される。
【００４２】
ケース１（ＡＦＳ３３が故障、インマニ圧センサ３８が正常）において偏差ΔＥc＜ΔＥc0のときには、ＡＦＳ３３及びインマニ圧センサ３８が正常に機能していると見なせることから、誤った過給圧Ｐboostに基づき模擬値が誤演算されたものと判断でき、過給圧センサ３７の故障判定が下される。また、偏差ΔＥc≧ΔＥc0のときには、少なくとも何れか一方のセンサ３３，３８が故障していると見なせる。既に実測値と模擬値との比較に基づきＡＦＳ３３の故障が暫定的に判定されているため、その判定結果に準じてＡＦＳ３３の故障判定が下される。
【００４３】
ケース２及びケース３についても、同様の観点に基づき判断が下される。ケース２（ＡＦＳ３３が正常、インマニ圧センサ３８が故障）において偏差ΔＥc＜ΔＥc0のときには過給圧センサ３７の故障判定が下され、偏差ΔＥc≧ΔＥc0のときにはインマニ圧センサ３８の故障判定が下される。
ケース３（ＡＦＳ３３及びインマニ圧センサ３８が共に故障）において偏差ΔＥc＜ΔＥc0のときには過給圧センサ３７の故障判定が下され、偏差ΔＥc≧ΔＥc0のときにはＡＦＳ３３及びインマニ圧センサ３８の故障判定が下される。
【００４４】
以上のように本実施形態では、ＡＦＳ３３及びインマニ圧センサ３８の実測値とそれぞれの模擬値との間に乖離が生じている場合に、インマニ圧Ｐinの実測値を変換充填効率Ｅc(in)に変換した上で吸気量Ｖに基づく実充填効率Ｅcと比較している。そして、変換充填効率Ｅc(in)と実充填効率Ｅcとが乖離していない場合には（ΔＥc＜ΔＥc0）、ＡＦＳ３３及びインマニ圧センサ３８が正常に機能していると見なして過給圧センサ３７の故障判定を下し、乖離している場合には（ΔＥc≧ΔＥc0）、ＡＦＳ３３またはインマニ圧センサ３８の少なくとも何れか一方の故障と見なし、実測値と模擬値との比較に基づく暫定的な判定結果を最終的に確定している。
【００４５】
従って、過給圧センサ３７の故障とＡＦＳ３３及びインマニ圧センサ３８の故障とを的確に判別できると共に、ＡＦＳ３３の故障とインマニ圧センサ３８の故障についても的確に判別でき、結果として故障したセンサ３７，３３，３８を確実に特定することができる。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、ターボチャージャ２０を備えたエンジン１に具体化したが、これに限るものではない。例えば、吸気通路に大気圧センサを設置した自然吸気型エンジンにおいても、［発明が解決しようとする課題］で述べた不具合が発生するため、このようなエンジンに本発明のセンサ故障の判定手法を適用してもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１    エンジン
１６  吸気マニホールド（吸気通路）
１７  サージタンク（吸気通路）
１８  吸気管（吸気通路）
１９  エアクリーナ（吸気通路）
３７  過給圧センサ（特定のセンサ、スロットル上流圧センサ）
３３  エアフローセンサ（複数のセンサ）
３８  インマニ圧センサ（複数のセンサ）
３１  ＥＣＵ
４１  模擬値算出手段
４２  吸気相関指標算出手段
４３  故障判定手段
【図１】
2019090329.tif 000003
【図２】
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【図３】
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