(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給機による過給が行われる内燃機関の過給圧を検出する過給圧センサと、
前記過給圧センサによって検出された圧力値に基づき機関制御を行うとともに前記過給機を駆動して内燃機関の過給圧を制御する制御部と、
を備える過給機付き内燃機関の制御装置において、
前記制御部は、前記過給圧センサによって検出された前記圧力値が内燃機関の運転状態に応じて可変設定される過給機異常判定値以上であることに基づき過給圧を低下させる過給圧低下処理を実行する一方、前記圧力値がセンサ異常判定値以上であることに基づき前記過給圧センサが異常である旨判断するものであり、
前記過給圧低下処理は、機関制御を通じて内燃機関の吸入空気量を減少させる第１処理、及び、内燃機関の吸気通路における過給機の上流の部分と下流の部分とを繋ぐバイパス通路に設けられたエアバイパスバルブを開く第２処理のうち、少なくとも一方を実行することによって実現されるものであり、
前記センサ異常判定値は、内燃機関の出力トルクを上限値に調整する際の最大過給圧であるトルク上限過給圧よりも大きい値に設定されており、
前記制御部は、前記可変設定された過給機異常判定値よりも前記トルク上限過給圧が小さい値であるときには同トルク上限過給圧を前記過給機異常判定値に設定するよう構成されている
ことを特徴とする過給機付き内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給機付き内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
過給機付き内燃機関の制御装置として、内燃機関の過給圧を検出する過給圧センサを備え、その過給圧センサによって検出された圧力値に基づき機関制御を行うとともに過給機を駆動して内燃機関の過給圧を制御するものが知られている。こうした制御装置では、過給機での異常発生時のフェイルセーフ制御として、過給圧センサによって検出された圧力値が過給機異常判定値以上であるか否かを判断し、上記圧力値が過給機異常判定値以上であるときには過給圧を低下させる過給圧低下処理が行われる。なお、上記過給機異常判定値としては、例えば過給機の回転速度が上限値を越えて上昇しないようにするための過給圧を採用することが考えられる。
【０００３】
しかし、過給圧センサによって検出された圧力値の上昇は、過給機の異常発生時だけでなく、過給圧センサの異常発生に起因して上記圧力値が実際の過給圧に対し上昇側に乖離していくことによっても生じる。こうした過給圧センサの異常の有無を判断するため、特許文献１に示されるように、過給圧センサによって検出された圧力値がセンサ異常判定値以上であるときには、過給圧センサが異常である旨判断することが考えられる。なお、センサ異常判定値としては、通常の機関運転では過給圧センサによって検出されることがない高い値（圧力値）に設定される。
【０００４】
この特許文献１の技術を上記制御装置に適用した場合、過給機異常判定値がセンサ異常判定値よりも低い値（小さい値）であれば、次のように過給圧センサの異常の有無を判断することが可能になる。
【０００５】
図８は、過給機異常判定値とセンサ異常判定値との大小関係を示しており、図中の実線が過給機異常判定値であって破線がセンサ異常判定値である。過給圧センサによって検出された圧力値が図中の値Ｐ１から過給機異常判定値（実線）以上かつセンサ異常判定値（破線）未満の値Ｐ２に上昇すると、そのことに基づき過給圧を低下させる上記過給圧低下処理が実行される。
【０００６】
上記圧力値の上昇が過給圧センサの異常によるものであれば、上記過給圧低下処理を実行した後にも上記圧力値の上昇は止まらず、同圧力値が過給機異常判定値よりも大きい値であるセンサ異常判定値以上に上昇してゆき、例えば値Ｐ３に上昇する。そして、過給圧低下処理を実行した状態のもとで上記圧力値がセンサ異常判定値以上になるという状況（以下、センサ異常と高精度で判別可能な状況という）であることに基づき、過給圧センサが異常である旨判断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−４５０７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述した過給機異常判定値は、内燃機関の運転状態に応じて可変設定されるものとすることが好ましい。これは、過給機の回転速度が上限値になるときの過給圧は、内燃機関の吸気温、吸入空気量、同機関の周辺の大気圧など、内燃機関の運転状態に応じて変化するためである。
【０００９】
例えば、内燃機関の吸気温が低くなるほど、過給圧を目標値に制御する際の過給機の回転エネルギは小さく抑えられる。このため、内燃機関の吸気温が低くなるほど、過給圧を目標値に制御するときの過給機の回転速度が低くなる。従って、内燃機関の吸気温が低くなるほど、過給機の回転速度が上限値になるときの過給圧が高い値となる。このことを考慮して、内燃機関の吸気温が低くなるほど、上記過給機異常判定値を高圧側の値となるよう可変設定することが好ましい。
【００１０】
しかし、過給機異常判定値を内燃機関の運転状態に応じて可変設定する場合、内燃機関の吸気温が低くなるなど、過給機異常判定値が高圧側の値に設定されたとき、その過給機異常判定値と上記センサ異常判定値との大小関係が逆転するおそれがある。すなわち、高圧側に設定された過給機異常判定値が、上記センサ異常判定値よりも高い値（大きい値）になるおそれがある。
【００１１】
図９に示すように、図中の領域Ａで過給機異常判定値（実線）がセンサ異常判定値（破線）よりも高い値になると、その領域Ａでは過給圧センサによって検出された圧力値が上記センサ異常判定値を越えて上昇したとしても、そのことに基づき過給圧センサの異常が発生している旨判断することはできない。詳しくは、過給圧センサによって検出された圧力値が値Ｐ４からセンサ異常判定値以上の値Ｐ５に上昇したとき、それが過給圧センサの異常によるものなのか、あるいは過給機の異常によるものなのかを判別することができなくなる。
【００１２】
これは、センサ異常判定値（破線）よりも過給機異常判定値（実線）が高い値となることから、上記圧力値が値Ｐ４からセンサ異常判定値を越えて値Ｐ５に上昇したとき、過給機異常判定値を越えて上記圧力値が上昇することによる上記過給圧低下処理の実行がなされていないためである。すなわち、上記過給圧低下処理を実行した状態のもとで上記圧力値がセンサ異常判定値以上になるという状況（上述したセンサ異常と高精度で判別可能な状況）にならないため、上記圧力値がセンサ異常判定値を越えて上昇したとしても、そのことに基づき過給圧センサが異常である旨判断することはできない。
【００１３】
仮に、上記圧力値がセンサ異常判定値を越えて上昇した時点で過給圧センサが異常である旨判断したとすると、上記圧力値のセンサ異常判定値以上への上昇が過給機の異常によって生じたものであっても、その上昇に基づき過給圧センサが異常である旨の判断（誤判断）がなされる。こうした過給圧センサが異常である旨の誤判断に基づき、過給圧センサの異常に対処するための機関制御等が行われたとすると、内燃機関の運転に支障を来すおそれがある。
【００１４】
本発明の目的は、過給機異常判定値を内燃機関の運転状態に応じて可変設定する場合に、過給圧センサが異常である旨の判断を正確に行うことができる過給機付き内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する過給機付き内燃機関の制御装置は、過給機による過給が行われる内燃機関の過給圧を検出する過給圧センサと、過給圧センサによって検出された圧力値に基づき機関制御を行うとともに上記過給機を駆動して内燃機関の過給圧を制御する制御部と、を備える。この制御部は、過給圧センサによって検出された圧力値が内燃機関の運転状態に応じて可変設定される過給機異常判定値以上であることに基づき、過給圧を低下させる過給圧低下処理を実行する。更に、上記制御部は、過給圧センサによって検出された圧力値がセンサ異常判定値以上であることに基づき、その過給圧センサが異常である旨判断する。
【００１６】
なお、上記過給圧低下処理は、機関制御を通じて内燃機関の吸入空気量を減少させる第１処理、及び、内燃機関の吸気通路における過給機の上流の部分と下流の部分とを繋ぐバイパス通路に設けられたエアバイパスバルブを開く第２処理のうち、少なくとも一方を実行することによって実現される。
【００１７】
上記過給機異常判定値が内燃機関の運転状態に応じて可変設定される際、その運転状態によっては過給機異常判定値がセンサ異常判定値よりも高圧側の値になることがある。この場合、過給圧センサによって検出された圧力値がセンサ異常判定値以上になったとき、それが過給圧センサの異常によるものなのか、あるいは過給機の異常によるものなのかを判別することはできない。これは、圧力値がセンサ異常判定値以上になった時点では、過給機異常判定値を越えて上記圧力値が上昇することによる上記過給圧低下処理の実行がなされていないため、同過給圧低下処理を実行した状態のもとで上記圧力値がセンサ異常判定値以上になるという状況（センサ異常と高精度で判別可能な状況）にならないためである。従って、上述したように圧力値がセンサ異常判定値以上になったときには、それが過給機の異常によるものである可能性があり、そのときに過給圧センサが異常である旨判断した場合には同判断が不正確なものとなる。
【００１８】
このことに対処するため、上記制御部は、次の処理を行うよう構成される。
すなわち、上記センサ異常判定値が、内燃機関の出力トルクを上限値（例えばトランスミッション保護に基づく上限値）に調整する際の最大過給圧であるトルク上限過給圧よりも大きい値に設定される。上記制御部は、機関運転状態に応じて可変設定された過給機異常判定値よりも上記トルク上限過給圧が小さい値であるときには、同トルク上限過給圧を過給機異常判定値に設定する。この場合、過給圧センサによって検出された圧力値が上記トルク上限過給圧（過給機異常判定値）以上になることに基づき上記過給圧低下処理が実行されるが、通常は過給機による過給圧がトルク上限過給圧以下に抑えられるよう調整されることから、上述したように過給圧低下処理を実行することによって過給圧を調整しても問題が生じることはない。
【００１９】
上記処理により、機関運転状態に応じて可変設定された過給機異常判定値よりも上記トルク上限過給圧が小さい値であるときには、そのトルク上限過給圧が過給機異常判定値に設定されるため、過給機異常判定値が内燃機関の運転状態に応じて可変設定されるとしても、同過給機異常判定値はトルク上限過給圧以下に抑えられる。このため、過給機異常判定値が上記トルク上限過給圧よりも大きい値に設定されたセンサ異常判定値よりも高圧側の値になることはない。従って、過給圧センサによって検出された圧力値がセンサ異常判定値以上になることに基づき同過給圧センサが異常である旨判断したとき、その判断を正確なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】過給機付き内燃機関及びその制御装置を示す略図。
【図２】ターボチャージャ及び過給圧センサの異常診断の実行手順を示すフローチャート。
【図３】過給機異常判定値及びセンサ異常判定値を示すグラフ。
【図４】過給機異常判定値及びセンサ異常判定値を示すグラフ。
【図５】過給機異常判定値及びセンサ異常判定値を示すグラフ。
【図６】トルク上限過給圧を算出する処理を説明するためのブロック図。
【図７】過給機異常判定値のガードを実行する手順を示すフローチャート。
【図８】過給機異常判定値及びセンサ異常判定値を示すグラフ。
【図９】過給機異常判定値及びセンサ異常判定値を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、過給機付き内燃機関の制御装置の一実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。
図１に示す内燃機関１では、燃焼室２に接続された吸気通路３に排気タービン式過給機（ターボチャージャ）４のコンプレッサホイール４ａが設けられている。更に、吸気通路３におけるコンプレッサホイール４ａの下流には、燃焼室２に供給される空気の量（吸入空気量）を調整すべく開閉動作するスロットルバルブ６が設けられている。内燃機関１の燃焼室２には、上記吸気通路３を通過した空気が供給されるとともに、その空気の量に対応した量の燃料が燃料噴射弁７から噴射供給される。そして、この燃料を燃焼室２内で燃焼させたときの燃焼エネルギによるピストン８の往復動を通じて、内燃機関１の出力軸であるクランクシャフト１０が回転する。内燃機関１においては、燃焼室２に供給される空気の量を多くするとともに、それに対応して燃焼室２に供給される燃料の量を多くすることによって出力トルクが大きくなる。
【００２２】
一方、燃焼室２内で燃料が燃焼した後の排気は、その燃焼室２に接続された排気通路９に送り出される。この排気通路９には、ターボチャージャ４のタービンホイール４ｂが設けられている。そして、排気通路９を流れる排気がタービンホイール４ｂを通過することにより、同タービンホイール４ｂが回転するとともにコンプレッサホイール４ａも併せて回転し、そのコンプレッサホイール４ａの回転を通じて燃焼室２に対する空気の過給が行われる。このようにターボチャージャ４による空気の過給を受ける内燃機関１においては、ターボチャージャ４の回転速度が高くなるほど、吸気通路３におけるスロットルバルブ６の上流の圧力（過給圧）が上昇する。そして、過給圧が上昇するほど、燃焼室２に供給可能な燃料及び空気の量が多くなるため、内燃機関１の出力トルクを上昇させることが可能になる。
【００２３】
内燃機関１には、排気通路９におけるタービンホイール４ｂの上流側の部分と下流側の部分とを繋ぐバイパス通路１３と、そのバイパス通路１３のガス流通面積を可変とすべく開度調節されるウエイストゲートバルブ１４と、が設けられている。このウエイストゲートバルブ１４の開度を大きくするほどタービンホイール４ｂに流れる排気の量が少なくなるため、ターボチャージャ４の回転速度が低く抑えられて内燃機関１の過給圧が低下する。逆に、ウエイストゲートバルブ１４の開度を小さくするほどタービンホイール４ｂに流れる排気の量が多くなるため、ターボチャージャ４の回転速度が高くなって内燃機関１の過給圧が上昇する。
【００２４】
次に、過給機付き内燃機関の制御装置の電気的構成について説明する。
同装置は、内燃機関１の各種制御を行うための電子制御装置２１を備えている。この電子制御装置２１は、上記各種制御に係る演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果等が一時記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えている。
【００２５】
電子制御装置２１の入力ポートには、以下に示す各種センサ等が接続されている。
・内燃機関１を搭載した車両の運転者によって操作されるアクセルペダル１５の操作量（アクセル操作量）を検出するアクセルポジションセンサ２２。
【００２６】
・スロットルバルブ６の開度（スロットル開度）を検出するスロットルポジションセンサ２３。
・吸気通路３におけるスロットルバルブ６の上流の部分、且つコンプレッサホイール４ａの下流の部分の圧力（過給圧）を検出する過給圧センサ２４。
【００２７】
・内燃機関１のクランクシャフト１０の回転速度を検出するためのクランクポジションセンサ２５。
・吸気通路３におけるコンプレッサホイール４ａ上流の空気の温度（吸気温）を検出する吸気温センサ２６。
【００２８】
・大気圧を検出するための大気圧センサ２７。
電子制御装置２１の出力ポートには、スロットルバルブ６の駆動回路、燃料噴射弁７の駆動回路、及びウエイストゲートバルブ１４の駆動回路等が接続されている。
【００２９】
電子制御装置２１は、上記各種センサから入力した検出信号に基づき、要求される機関運転状態及び実際の機関運転状態を把握し、それらに基づいて上記出力ポートに接続された各種駆動回路に指令信号を出力する。こうして内燃機関１における過給圧制御、スロットル開度制御、及び燃料噴射量制御等が電子制御装置２１を通じて実施される。このときの電子制御装置２１は、過給圧センサ２４によって検出された圧力値（実過給圧）に基づき機関制御を行うとともにターボチャージャ４（ウエイストゲートバルブ１４）を駆動して内燃機関１の過給圧を制御する制御部として機能する。
【００３０】
ターボチャージャ４が設けられた内燃機関１では、その出力トルクが電子制御装置２１を通じて次のように制御される。
すなわち、アクセルポジションセンサ２２によって検出されるアクセル操作量、及び、クランクポジションセンサ２５の検出信号から求められる機関回転速度に基づき、内燃機関１に要求される出力トルクである目標出力トルクＴｏが求められる。更に、目標出力トルクＴｏに基づき内燃機関１の目標吸入空気量ＧＡｔ及び目標過給圧Ｐｔが求められる。この目標過給圧Ｐｔは、内燃機関１の実過給圧を調整する際の指標として用いられる。そして、内燃機関１の吸入空気量が上記目標吸入空気量ＧＡｔに制御され、且つ、過給圧センサ２４によって検出される圧力値（実過給圧）が上記目標過給圧Ｐｔに制御されるよう、スロットルバルブ６の開度及びウエイストゲートバルブ１４の開度が調整される。
【００３１】
一方、内燃機関１における燃料噴射弁７の燃料噴射量が、同機関１の吸入空気量及び目標空燃料比に基づいて行われる。内燃機関１の吸入空気量は、例えば実過給圧（過給圧センサ２４によって検出された圧力値）、スロットル開度、及び機関回転速度に基づいて求められる。また、上記目標空燃比は、内燃機関１の燃焼室２内で燃料を燃焼させる際の空燃比の目標値であって、アクセル操作量及び機関回転速度といった機関運転状態に基づいて可変設定される。そして、内燃機関１の吸入空気量及び目標空燃料比に基づき、燃料噴射弁７から噴射する燃料量の指令値である噴射量指令値Ｑを算出する。この噴射量指令値Ｑに対応した量の燃料が噴射されるよう燃料噴射弁７を駆動することにより、内燃機関１の空燃比が上記目標空燃比に調整されるように吸入空気量に対応した量の燃料が燃料噴射弁７から噴射される。
【００３２】
従って、運転者によるアクセル操作量の変化に基づき目標出力トルクＴｏが変化すると、そのときの目標出力トルクＴｏに対応して吸入空気量、実過給圧、及び燃料噴射量が調整されることにより、内燃機関１の出力トルクが上記目標出力トルクＴｏに制御されるようになる。
【００３３】
次に、電子制御装置２１を通じて行われる異常診断について説明する。
図２は、ウエイストゲートバルブ１４等を含むターボチャージャ４の異常診断、及び、過給圧センサ２４の異常診断を行うための異常診断ルーチンを示すフローチャートである。この異常診断ルーチンは、電子制御装置２１を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
【００３４】
電子制御装置２１は、ステップ１０１（Ｓ１０１）の処理として、過給圧センサ２４によって検出された圧力値が過給機異常判定値以上であるか否かを判断する。この過給機異常判定値としては、例えば、ターボチャージャ４の回転速度が上限値を越えて上昇しないようにするための過給圧が用いられる。また、この過給機異常判定値は、内燃機関１の吸気温、吸入空気量、同機関１の周辺の大気圧など、内燃機関１の運転状態に応じて可変設定される。これは、ターボチャージャ４の回転速度が上限値になるときの過給圧は、上述した内燃機関１の運転状態に応じて変化するためである。
【００３５】
例えば、内燃機関１の吸気温が低くなるほど、実過給圧を目標過給圧Ｐｔに制御する際のターボチャージャ４の回転エネルギが小さく抑えられる。このため、内燃機関１の吸気温が低くなるほど、実過給圧を目標過給圧Ｐｔに制御するときのターボチャージャ４の回転速度が低くなる。従って、内燃機関１の吸気温が低くなるほど、ターボチャージャ４の回転速度が上限値になるときの過給圧が高い値となる。このことを考慮して、内燃機関１の吸気温が低くなるほど、上記過給機異常判定値が高圧側の値となるよう可変設定される。
【００３６】
Ｓ１０１で否定判断であれば、ターボチャージャ４の異常は生じていない旨判断されてＳ１０２に進む。電子制御装置２１は、Ｓ１０２の処理として、内燃機関１の実過給圧を目標過給圧Ｐｔに調整する過給圧制御を実施する。一方、Ｓ１０１で肯定判断であれば、ターボチャージャ４が異常である旨判断されてＳ１０３に進む。このときのＳ１０１及びＳ１０３の処理は、ターボチャージャ４での異常発生時のフェイルセーフ制御を実行するためのものである。
【００３７】
上記Ｓ１０３では、過給圧を低下させる過給圧低下処理が実行される。詳しくは、電子制御装置２１は、Ｓ１０３の処理として、内燃機関１の吸入空気量を減少させる機関制御を実行する。なお、この機関制御としては、スロットルバルブ６の開度を閉じ側に変化させるスロットル開度制御をあげることができる。また、内燃機関１に吸気バルブの開閉特性を可変とするためのバルブ特性可変機構が設けられる場合には、そのバルブ特性可変機構の駆動制御を通じて内燃機関１の吸入空気量を減少させる機関制御を実現することも考えられる。そして、上述したように内燃機関１の吸入空気量を減少させると、同機関１の排気流量も減少してターボチャージャ４の回転速度が低下し、それに伴って過給圧が低下する。
【００３８】
上述したＳ１０２とＳ１０３とのいずれかの処理が行われた後には、過給圧センサ２４での異常の有無を判断するためＳ１０４以降の処理が実行される。
電子制御装置２１は、Ｓ１０４の処理として、過給圧センサ２４によって検出された圧力値が、通常の機関運転では検出され得ない高い値（圧力値）に設定されたセンサ異常判定値であるか否かを判断する。ここで否定判断がなされた場合にはＳ１０５に進む。電子制御装置２１は、Ｓ１０５の処理として、過給圧センサ２４によって検出された上記圧力値を用いて内燃機関１の各種制御を実施する。その後、電子制御装置２１は、異常診断ルーチンを一旦終了する。一方、Ｓ１０４で肯定判断がなされた場合にはＳ１０６に進む。電子制御装置２１は、Ｓ１０６の処理として、過給圧センサ２４が異常である旨判断する。その後、Ｓ１０７に進む。このＳ１０７及びＳ１０８の処理は、過給圧センサ２４の異常に対処するためのものである。
【００３９】
電子制御装置２１は、Ｓ１０７の処理として、ウエイストゲートバルブ１４の全開指示を行い、それに基づき同バルブ１４を全開状態とすることによって過給圧を大気圧相当まで低下させる。更に、電子制御装置２１は、Ｓ１０８の処理として、過給圧センサ２４によって検出された圧力値に基づき内燃機関１の各種制御を行う代わりに、大気圧を用いて内燃機関１の各種制御を実行する。このときには、Ｓ１０７の処理を通じて過給圧が大気圧相当に低下されることにより、大気圧を上記圧力値の代わりに用いることが可能になる。電子制御装置２１は、上記Ｓ１０８の処理を実行した後、この異常診断ルーチンを一旦終了する。
【００４０】
図３〜図５は、内燃機関１の運転状態（この例では吸気温）に応じた過給機異常判定値の変化、及び、それに伴う過給機異常判定値とセンサ異常判定値との大小関係の変化を示している。これらの図において、実線は過給機異常判定値を示しており、破線はセンサ異常判定値を示している。そして、図３、図４、図５の順で内燃機関１の吸気温が低くなっており、それぞれの吸気温に対応した過給機異常判定値（実線）とセンサ異常判定値（破線）との大小関係が各図に示されている。
【００４１】
内燃機関１の吸気温が高い場合には、例えば図３に示すように、過給機異常判定値が常にセンサ異常判定値よりも低い値（小さい値）になる。この場合、図２の異常診断ルーチンにおいて、過給圧センサ２４の異常の有無を正確に判断することができる。
【００４２】
すなわち、過給圧センサ２４によって検出された圧力値が図中の値Ｐａから過給機異常判定値（実線）以上かつセンサ異常判定値（破線）未満の値Ｐｂに上昇すると、そのことに基づき上記過給圧低下処理が実行される。上記圧力値の上昇がターボチャージャ４の異常によるものではなく、過給圧センサ２４の異常によるものであれば、上記過給圧低下処理を実行しても上記圧力値の上昇は止まらず、同圧力値が過給機異常判定値よりも大きい値であるセンサ異常判定値以上に上昇してゆき、例えば値Ｐｃに上昇する。そして、上記過給圧低下処理を実行した状態のもとで上記圧力値がセンサ異常判定値以上になるという状況（以下、センサ異常と高精度で判別可能な状況という）であることに基づき、過給圧センサ２４が異常である旨判断される。このため、上記過給圧センサ２４が異常である旨の判断を正確なものとすることができる。
【００４３】
しかし、内燃機関１の吸気温が低い場合には、例えば図５に示すように、過給機異常判定値が高圧側の値に設定されることから、内燃機関１に供給される空気量によっては、その過給機異常判定値とセンサ異常判定値との大小関係が逆転するおそれがある。なお、図５の例では、領域Ａにおいて、高圧側に設定された過給機異常判定値がセンサ異常判定値よりも高い値（大きい値）になる。この場合、過給圧センサ２４によって検出された圧力値が、例えば値Ｐｄからセンサ異常判定値以上の値Ｐｅに上昇したとき、それが過給圧センサ２４の異常によるものなのか、あるいはターボチャージャ４の異常によるものなのかを判別することはできない。これは、上記圧力値がセンサ異常判定値以上になった時点では、過給機異常判定値を越えて上記圧力値が上昇することによる上記過給圧低下処理の実行がなされていないため、すなわち過給圧低下処理を実行した状態のもとで上記圧力値がセンサ異常判定値以上になるという状況（上述したセンサ異常と高精度で判別可能な状況）にならないためである。
【００４４】
従って、上述したように圧力値がセンサ異常判定値以上になったときには、それがターボチャージャ４の異常によるものである可能性があり、そのときに過給圧センサ２４が異常である旨判断した場合には同判断が不正確なものとなる。詳しくは、上記圧力値のセンサ異常判定値以上への上昇がターボチャージャ４の異常によって生じたものであるとすると、上記圧力値がセンサ異常判定値を越えて上昇した時点で過給圧センサ２４が異常である旨判断されてしまい、その旨の判断が誤ったものとなる。更に、こうした過給圧センサ２４が異常である旨の誤判断に基づき、過給圧センサ２４の異常に対処するための機関制御等が行われたとすると、内燃機関１の運転に支障を来すおそれがある。
【００４５】
次に、上述した問題に対処するために電子制御装置２１を通じて行われる処理について説明する。
電子制御装置２１は、過給圧制御を通じて、内燃機関１の出力トルクがトランスミッション保護等に基づく上限値を越えないよう過給圧を調整するようにしている。詳しくは、電子制御装置２１は、その上限値に内燃機関１の出力トルクを調整する場合の最大過給圧をトルク上限過給圧として算出する。そして、過給圧制御で用いられる目標過給圧Ｐｔを上記トルク上限過給圧未満の値に設定することにより、過給圧制御を実行したときの内燃機関１の出力トルクが上限値を越えて大きくならないようにする。
【００４６】
図６は、トルク上限過給圧を算出するための電子制御装置２１の処理の詳細を示している。電子制御装置２１は、最大空気量算出処理Ｓ１及びトルク上限過給圧算出処理Ｓ２を通じて、上述したトルク上限過給圧の算出を行う。すなわち、上記最大空気量算出処理Ｓ１では、内燃機関１の出力トルクの上限値と機関回転速度とに基づき、その上限値に内燃機関１の出力トルクを調整する際の内燃機関１の吸入空気量（最大空気量）を算出する。そして、トルク上限過給圧算出処理Ｓ２では、大気圧、内燃機関１の吸気温、及び上記最大空気量算出処理Ｓ１を通じて算出された最大空気量に基づき、トルク上限過給圧を算出する。
【００４７】
こうして算出されたトルク上限過給圧は、上述した最大空気量、吸気温、及び大気圧といった内燃機関１の運転状態に応じて変化する。例えば、トルク上限過給圧は、内燃機関１の吸気温が低くなるほど、低圧側の値となるよう変化する。これは、内燃機関１の吸気温が低くなるほど、同機関１に供給される空気の密度が高くなって内燃機関１の出力トルクを大きくしやすくなり、それに伴い出力トルクを上限値に調整し得る過給圧が低い値となるためである。従って、トルク上限過給圧は、内燃機関１の吸気温が低くなるに従い、図３〜図５にそれぞれ二点鎖線で示すように、図３、図４、図５の順で低圧側の値へと変化してゆく。
【００４８】
図３〜５に破線で示すセンサ異常判定値は、上述したように吸気温に応じて変化するトルク上限過給圧（二点鎖線）よりも大きい固定値に設定される。一方、電子制御装置２１は、内燃機関１の運転状態（吸気温等）に応じて可変設定される過給機異常判定値よりも上記トルク上限過給圧（二点鎖線）が小さい値であるときには、同トルク上限過給圧を過給機異常判定値に設定する。その結果、過給機異常判定値は、図４及び図５に太い実線Ｌで示すように、トルク上限過給圧（二点鎖線）によって上昇方向についてガードされる。
【００４９】
なお、この場合、過給圧センサ２４によって検出された圧力値（例えば図４の値Ｐｄ）が、上記トルク上限過給圧によってガードされた過給機異常判定値（太い実線Ｌ）以上に上昇すると、それに基づき上記過給圧低下処理が実行されることになる。このように過給圧低下処理が実行されたとしても、通常は過給圧制御を通じてターボチャージャ４による過給圧がトルク上限過給圧（二点鎖線）以下に抑えられるよう調整される関係から、上記過給圧低下処理を実行することによって過給圧を調整しても問題が生じることはない。
【００５０】
上述したように過給機異常判定値がトルク上限過給圧によって上昇方向についてガードされるため、その過給機異常判定値が内燃機関１の運転状態（吸気温等）に応じて可変設定されるとしても、同過給機異常判定値が上記トルク上限過給圧よりも大きい値に設定されたセンサ異常判定値よりも高圧側の値になることはない。従って、過給圧センサ２４によって検出された圧力値が、例えば図５の値Ｐｄからセンサ異常判定値以上の値Ｐｅに上昇することに基づき同過給圧センサ２４が異常である旨判断したとき、その判断を正確なものとすることができる。
【００５１】
これは、上記圧力値が値Ｐｄから値Ｐｅに上昇するに当たり、同圧力値が図５等に太い実線Ｌで示される過給機異常判定値（トルク上限過給圧）を越えて上昇した時点で、上記過給圧低下処理が実行されることが関係している。すなわち、上記圧力値が値Ｐｅに上昇したときには、上記過給圧低下処理を実行した状態のもとで上記圧力値がセンサ異常判定値以上になるという状況（センサ異常と高精度で判別可能な状況）となり、その状況のもとで過給圧センサ２４が異常である旨判断されることになる。このため、上記過給圧センサ２４が異常である旨の判断を正確なものとすることができる。そして、上記過給圧センサ２４が異常である旨の判断に基づき、その異常に対処するための機関制御等が行われたとき、内燃機関１の運転に支障を来すこともない。
【００５２】
図７は、過給機異常判定値を上述したようにトルク上限過給圧で上昇方向についてガードするための判定値設定ルーチンを示すフローチャートである。この判定値設定ルーチンは、電子制御装置２１を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
【００５３】
電子制御装置２１は、判定値設定ルーチンのＳ２０１の処理として、内燃機関１の吸気温、吸入空気量、同機関１の周辺の大気圧といった内燃機関１の運転状態、並びに、ターボチャージャ４の回転速度の上限値に基づき、過給機異常判定値を算出する。続いて、電子制御装置２１は、Ｓ２０２の処理として、内燃機関１の出力トルクの上限値、機関回転速度、吸気温、及び大気圧に基づきトルク上限過給圧を算出する。その後、過給機異常判定値をトルク上限過給圧で上昇方向についてガードするためのＳ２０３以降の処理に進む。
【００５４】
電子制御装置２１は、Ｓ２０３の処理として吸気温に基づき可変とされる過給機異常判定値がトルク上限過給圧よりも大きいか否かを判断し、ここで否定判断であれば判定値設定ルーチンを一旦終了する。一方、Ｓ２０３で肯定判断であればＳ２０４に進む。電子制御装置２１は、Ｓ２０４の処理としてトルク上限過給圧を過給機異常判定値に設定し、その後に判定値設定ルーチンを一旦終了する。
【００５５】
次に、過給機付き内燃機関の制御装置の作用について説明する。
内燃機関１の出力トルクを上限値（この例ではトランスミッション保護に基づく上限値）に調整する際の最大過給圧であるトルク上限過給圧が、内燃機関１の運転状態の変化（吸気温の上昇等）に伴い高圧側の値となるように設定される。また、センサ異常判定値は、上記トルク上限過給圧よりも大きい値（高い値）に設定される。更に、吸気温に応じて可変設定された過給機異常判定値よりも上記トルク上限過給圧が小さい値であるときには、同トルク上限過給圧が過給機異常判定値に設定される。
【００５６】
このように、過給機異常判定値よりもトルク上限過給圧が小さい値であるときには、そのトルク上限過給圧が過給機異常判定値に設定されるため、過給機異常判定値が内燃機関１の運転状態（吸気温等）に応じて可変設定されるとしても、同過給機異常判定値はトルク上限過給圧以下に抑えられる。このため、過給機異常判定値が上記トルク上限過給圧よりも大きい値に設定されたセンサ異常判定値よりも高圧側の値になることはない。
【００５７】
この場合、上記圧力値が過給機異常判定値（トルク上限過給圧）を越えて上昇した時点で、上記過給圧低下処理が実行される。従って、上記圧力値がセンサ異常判定値を越えて上昇したときには、上記過給圧低下処理を実行した状態のもとで上記圧力値がセンサ異常判定値以上になるという状況（センサ異常と高精度で判別可能な状況）となり、その状況のもとで過給圧センサ２４が異常である旨判断される。このため、上記過給圧センサ２４が異常である旨の判断を正確なものとすることができる。
【００５８】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）過給機異常判定値が吸気温に応じて可変設定されるとしても、その過給機異常判定値をトルク上限過給圧で上昇方向についてガードすることにより、過給機異常判定値がセンサ異常判定値よりも大きい値になることはない。このため、過給圧センサ２４によって検出された圧力値がセンサ異常判定値以上になることに基づき、過給圧センサ２４が異常である旨判断したとき、その旨の判断を正確なものとすることができる。
【００５９】
（２）過給圧センサ２４が異常である旨の判断を正確に行うことができるため、その異常である旨の判断に基づき過給圧センサ２４の異常に対処するための機関運転等を行ったときに内燃機関１の運転に支障を来すことはない。
【００６０】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・ターボチャージャ４として可変ノズル式のものを採用した場合、その可変ノズルの開度調整を通じてタービンホイール４ｂに吹き付けられる排気の流速を調整し、その流速の調整を通じてターボチャージャ４の回転速度を変更して過給圧を制御するようにしてもよい。
【００６１】
・内燃機関１の吸気通路３におけるコンプレッサホイール４ａの上流の部分と下流の部分とを繋ぐバイパス通路を設けるとともに、そのバイパス通路のガス流通面積を可変とすべく開度調節されるエアバイパスバルブを設けてもよい。この場合、エアバイパスバルブを開くと、上記バイパス通路を介して吸気通路３におけるコンプレッサホイール４ａの下流の部分から上流の部分に戻される空気の量が多くなり、それによって内燃機関１の過給圧が低下される。従って、この構成によれば、過給圧低下処理として、エアバイパスバルブを開く処理を採用することができる。
【００６２】
・過給圧低下処理として、スロットル開度制御やバルブ特性可変機構の駆動制御などの機関制御を通じて内燃機関１の吸入空気量を減少させる処理を第１処理とする一方、上述したようにエアバイパスバルブを開く処理を第２処理とする。そして、それら第１処理及び第２処理のうちの少なくとも一方を過給圧低下処理として実行するようにしてもよい。この場合、第１処理のみ実行、第２処理のみ実行、もしくは第１処理と第２処理との両方を実行するなど、過給圧低下処理の実行態様を状況等に応じて使い分けることが可能になる。
【００６３】
・過給圧センサ２４によって検出された圧力値が過給圧異常判定値以上になったとき、ターボチャージャ４が異常である旨の判断は行わずに過給圧低下処理を行い、その過給圧低下処理を実行した状態のもとで過給圧が低下したときにターボチャージャ４が異常である旨判断するようにしてもよい。この場合、ターボチャージャ４が異常である旨判断の判断をより正確に行うことができる。
【符号の説明】
【００６４】
１…内燃機関、２…燃焼室、３…吸気通路、４…ターボチャージャ、４ａ…コンプレッサホイール、４ｂ…タービンホイール、６…スロットルバルブ、７…燃料噴射弁、８…ピストン、１０…クランクシャフト、９…排気通路、１３…バイパス通路、１４…ウエイストゲートバルブ、１５…アクセルペダル、２１…電子制御装置、２２…アクセルポジションセンサ、２３…スロットルポジションセンサ、２４…過給圧センサ、２５…クランクポジションセンサ、２６…吸気温センサ、２７…大気圧センサ。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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