(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関からの排気ガス流に基づき作動することによって同機関の燃焼室に吸入される空気の過給を行うとともに、圧力駆動されるアクチュエータによる可変容量機構の操作を通じてその作動量が制御される可変容量型ターボチャージャの異常判定装置であって、
前記アクチュエータの駆動圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段によって検出されるアクチュエータの駆動圧力が飽和すべき適正飽和負圧値に到達するまでの時間に基づき当該ターボチャージャの複数の異常の内容を判定する異常判定手段とを備え、
前記複数の異常は、当該ターボチャージャの正常動作に伴って前記検出されるアクチュエータの駆動圧力が前記適正飽和負圧値に到達するまでの最短時間である最短飽和時間よりも、前記検出されるアクチュエータの駆動圧力が前記適正飽和負圧値に到達するまでの時間が早い場合における異常を含む
ことを特徴とする可変容量型ターボチャージャの異常判定装置。
【請求項２】
内燃機関からの排気ガス流に基づき作動することによって同機関の燃焼室に吸入される空気の過給を行うとともに、圧力駆動されるアクチュエータによる可変容量機構の操作を通じてその作動量が制御される可変容量型ターボチャージャの異常判定装置であって、
前記アクチュエータと前記可変容量機構とを連結するジョイントと、
前記アクチュエータの駆動圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段によって検出されるアクチュエータの駆動圧力が飽和すべき適正飽和負圧値に到達するまでの時間に基づき当該ターボチャージャの異常発生の有無を判定する異常判定手段とを備え、
前記異常判定手段は、当該ターボチャージャの正常動作に伴って前記検出されるアクチュエータの駆動圧力が前記適正飽和負圧値に到達するまでの最短時間である最短飽和時間よりも、前記検出されるアクチュエータの駆動圧力が前記適正飽和負圧値に到達するまでの時間が早い場合に前記ジョイントに摩耗異常が発生したと判定するものである
ことを特徴とする可変容量型ターボチャージャの異常判定装置。
【請求項３】
内燃機関からの排気ガス流に基づき作動することによって同機関の燃焼室に吸入される空気の過給を行うとともに、圧力駆動されるアクチュエータによる可変容量機構の操作を通じてその作動量が制御される可変容量型ターボチャージャの異常判定装置であって、
前記可変容量機構は、タービンホイールと、開閉駆動によって前記タービンホイールに吹き付けられる排気ガスの流速を変化させるノズルベーンとを有し、
前記アクチュエータの駆動圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段によって検出されるアクチュエータの駆動圧力が飽和すべき適正飽和負圧値に到達するまでの時間に基づき当該ターボチャージャの異常発生の有無を判定する異常判定手段とを備え、
前記異常判定手段は、当該ターボチャージャの正常動作に伴って前記検出されるアクチュエータの駆動圧力が前記適正飽和負圧値に到達するまでの最短時間である最短飽和時間よりも、前記検出されるアクチュエータの駆動圧力が前記適正飽和負圧値に到達するまでの時間が早い場合に、前記検出されるアクチュエータの駆動圧力と同駆動圧力に関して予め設定される基準圧力とを比較し、その比較結果に基づいて前記ノズルベーンにはスティック異常が発生したと判定するものである
ことを特徴とする可変容量型ターボチャージャの異常判定装置。
【請求項４】
前記異常判定手段は、前記検出されるアクチュエータの駆動圧力が前記適正飽和負圧値に到達するまでの時間が、当該ターボチャージャの正常動作に伴って前記検出されるアクチュエータの駆動圧力が前記適正飽和負圧値に到達するまでの最長時間である最長飽和時間から同最長飽和時間よりも大きい範囲で所定に定めたしきい時間までの間である場合に前記アクチュエータには負圧の抜け量があまり多くない漏れ異常が発生したと判定するものである
請求項１〜３のいずれかに記載の可変容量型ターボチャージャの異常判定装置。
【請求項５】
前記異常判定手段は、当該ターボチャージャの正常動作に伴って前記検出されるアクチュエータの駆動圧力が前記適正飽和負圧値に到達するまでの最長時間である最長飽和時間から同最長飽和時間よりも大きい範囲で所定に定めたしきい時間を過ぎても前記検出されるアクチュエータの駆動圧力が前記適正飽和負圧値に到達しない場合に前記アクチュエータには負圧の抜け量が多い破れ異常が発生したと判定するものである
請求項１〜４のいずれかに記載の可変容量型ターボチャージャの異常判定装置。
【請求項６】
前記異常判定手段は、内燃機関の停止時および始動時の少なくとも一方において前記アクチュエータを試験駆動して前記判定を行うものである
請求項１〜５のいずれかに記載の可変容量型ターボチャージャの異常判定装置。
【請求項７】
前記異常判定手段は、内燃機関のアイドリング中において前記アクチュエータを試験駆動して前記判定を行うものである
請求項１〜５のいずれかに記載の可変容量型ターボチャージャの異常判定装置。
【請求項８】
内燃機関からの排気ガス流に基づき作動することによって同機関の燃焼室に吸入される空気の過給を行うとともに、圧力駆動されるアクチュエータによる可変容量機構の操作を通じてその作動量が制御される可変容量型ターボチャージャの異常判定装置であって、
前記アクチュエータの駆動圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段によって検出されるアクチュエータの駆動圧力が飽和すべき適正飽和負圧値に到達するまでの時間に基づき当該ターボチャージャの異常発生の有無を判定する異常判定手段とを備え、
前記異常判定手段は、内燃機関のアイドリング中において前記アクチュエータを試験駆動して前記判定を行うものである
ことを特徴とする可変容量型ターボチャージャの異常判定装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の可変容量型ターボチャージャの異常判定装置において、
前記異常判定手段による異常判定結果を適宜に警報する警報手段を更に備える
ことを特徴とする可変容量型ターボチャージャの異常判定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関に搭載される可変容量型ターボチャージャの異常発生の有無を判定する可変容量型ターボチャージャの異常判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にエンジンの出力向上を図るには、燃焼室に充填される空気の量を増やすことが望ましい。そこでピストンの移動に伴い燃焼室内に発生する負圧によって燃焼室内に空気を充填するだけでなく、空気を外部から強制的に燃焼室内に送り込み、同燃焼室内の空気の充填効率を高める過給システムが実用されている。また、こうした過給システムとしては、ターボチャージャが広く知られている。
【０００３】
ターボチャージャには、燃焼室から送り出された排気ガスによって回転するタービンホイールと、空気を強制的に燃焼室に送り込むためのコンプレッサホイールとが備えられている。これらタービンホイールおよびコンプレッサホイールは、ロータシャフトによって一体回転可能に連結されている。タービンホイールに排気ガスが吹き付けられることで同ホイールが回転すると、その回転はロータシャフトによってコンプレッサホイールに伝達される。こうしてコンプレッサホイールが回転することによって、燃焼室内に強制的に空気が送り込まれるようになる。
【０００４】
一方、こうしたターボチャージャにあって、燃焼室内に送り込む空気の圧力、すなわち過給圧は、エンジンの運転条件に則して適宜調整されることが望ましい。そこで近年は、タービンホイールに吹き付けられる排気ガスの流量・流速等を調整して、上記過給圧を可変とする可変容量型のターボチャージャも提案され、実用されるに至っている。
【０００５】
こうした可変容量型ターボチャージャには、タービンホイールに吹き付けられる排気ガスの流路の面積を変化させることによって、同排気ガスの流速を可変とするものがある。このような可変容量型ターボチャージャでは、例えばタービン入口部に負圧などの流体圧によって可動するノズルベーンを設け、同入口部の面積を可変とする可変容量機構を備えている。そして、排気ガスが少なく、ガス容積による過給効果が顕著でない低速または低負荷運転時には、タービン入口部の面積を減少せしめるようノズルの開度を小さくし、タービンホイールに吹き付けられる排気ガスの流速を高める。こうして、排気ガスの流速を高めることで、ガス動圧による過給効果が向上される。一方、排気ガス量が多く、ガス容積による過給効果が十分に期待できる高速または高負荷運転時には、タービン入口部の面積を増加するようにノズルの開度を大きくし、排気ガスの流動抵抗を減少させる。排気ガスの流動抵抗を減少させることで、エンジンの排気効率が高められるようになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような可変容量型ターボチャージャでは、上記ノズルベーンのスティック（固着）等によって可変容量機構としての操作が不能となると、エンジンの運転条件に応じた過給圧の調整ができなくなる。
【０００７】
例えば、低速または低負荷運転時等にノズルの開度が大きく設定されたままノズルベーンが固着されると、タービンホイールに吹き付けられる排気ガスの流速が増加せず、過給効果があまり期待できなくなる。
【０００８】
一方、高速または高負荷運転時等にノズルの開度が小さく設定されたままノズルベーンが固着されると、排気ガスの流動抵抗によって排気効率が低下し、ひいてはエンジン出力の低下をも招くようになる。
【０００９】
そこで従来は、こうした不具合に対処するために、可変容量型ターボチャージャの上述した異常を過給圧に基づいて検出し、異常が検出される場合には上記可変容量機構を強制的に開放して、その復旧を図る装置等も提案されている（例えば、特開昭６１−１９０１２４号公報参照）。
【００１０】
しかし、上記公報に記載の装置においては、可変容量機構を構成するアクチュエータ自体やその制御系に異常が来たした場合、あるいは上記ノズルベーンに相当する制御弁が固着されたような場合には、同可変容量機構の作動自体が困難となり、その復旧すらおぼつかなくなる。また、過給圧が実際に異常な値とならない限り、それら異常の発生を判定することもできない。
【００１１】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、異常発生の有無をより簡易且つ確実に判定することのできる可変容量型ターボチャージャの異常判定装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、内燃機関からの排気ガス流に基づき作動することによって同機関の燃焼室に吸入される空気の過給を行うとともに、圧力駆動されるアクチュエータによる可変容量機構の操作を通じてその作動量が制御される可変容量型ターボチャージャの異常判定装置であって、前記アクチュエータの駆動圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段によって検出されるアクチュエータの駆動圧力が飽和すべき適正飽和負圧値に到達するまでの時間に基づき当該ターボチャージャの複数の異常の内容を判定する異常判定手段とを備え、前記複数の異常は、当該ターボチャージャの正常動作に伴って前記検出されるアクチュエータの駆動圧力が前記適正飽和負圧値に到達するまでの最短時間である最短飽和時間よりも、前記検出されるアクチュエータの駆動圧力が前記適正飽和負圧値に到達するまでの時間が早い場合における異常を含むことをその要旨とする。
【００１３】
請求項１に記載の発明の構成によれば、可変容量型ターボチャージャの異常発生を同ターボチャージャの過給圧ではなく、可変容量機構を操作するアクチュエータの駆動圧力を検出している。そのため、内燃機関を運転して過給圧を発生させることなく、しかも容易にターボチャージャの異常の有無を判定することができる。
【００１７】
例えば、可変容量機構の可動部にスティック（固着）が発生しているターボチャージャにおいては、同可変容量機構を操作するアクチュエータの駆動圧力である負圧は、一度飽和すべき負圧値を越えた後に同負圧値に緩やかに収束する。また、可変容量機構がダイヤフラム等を備えて構成される場合には、その漏れや破れ等の症状に応じて同負圧が飽和圧等の所定圧力に達する時間も自ずと異なったものとなる。このようなアクチュエータの駆動圧力の負圧値の推移の特徴をとらえることによって可変容量機構に発生している複数の異常の内容を判定することができるようになる。
請求項２に記載の発明は、内燃機関からの排気ガス流に基づき作動することによって同機関の燃焼室に吸入される空気の過給を行うとともに、圧力駆動されるアクチュエータによる可変容量機構の操作を通じてその作動量が制御される可変容量型ターボチャージャの異常判定装置であって、前記アクチュエータと前記可変容量機構とを連結するジョイントと、前記アクチュエータの駆動圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段によって検出されるアクチュエータの駆動圧力が飽和すべき適正飽和負圧値に到達するまでの時間に基づき当該ターボチャージャの異常発生の有無を判定する異常判定手段とを備え、前記異常判定手段は、当該ターボチャージャの正常動作に伴って前記検出されるアクチュエータの駆動圧力が前記適正飽和負圧値に到達するまでの最短時間である最短飽和時間よりも、前記検出されるアクチュエータの駆動圧力が前記適正飽和負圧値に到達するまでの時間が早い場合に前記ジョイントに摩耗異常が発生したと判定するものであることをその要旨とする。
請求項３に記載の発明は、内燃機関からの排気ガス流に基づき作動することによって同機関の燃焼室に吸入される空気の過給を行うとともに、圧力駆動されるアクチュエータによる可変容量機構の操作を通じてその作動量が制御される可変容量型ターボチャージャの異常判定装置であって、前記可変容量機構は、タービンホイールと、開閉駆動によって前記タービンホイールに吹き付けられる排気ガスの流速を変化させるノズルベーンとを有し、前記アクチュエータの駆動圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段によって検出されるアクチュエータの駆動圧力が飽和すべき適正飽和負圧値に到達するまでの時間に基づき当該ターボチャージャの異常発生の有無を判定する異常判定手段とを備え、前記異常判定手段は、当該ターボチャージャの正常動作に伴って前記検出されるアクチュエータの駆動圧力が前記適正飽和負圧値に到達するまでの最短時間である最短飽和時間よりも、前記検出されるアクチュエータの駆動圧力が前記適正飽和負圧値に到達するまでの時間が早い場合に、前記検出されるアクチュエータの駆動圧力と同駆動圧力に関して予め設定される基準圧力とを比較し、その比較結果に基づいて前記ノズルベーンにはスティック異常が発生したと判定するものであることをその要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記異常判定手段は、前記検出されるアクチュエータの駆動圧力が前記適正飽和負圧値に到達するまでの時間が、当該ターボチャージャの正常動作に伴って前記検出されるアクチュエータの駆動圧力が前記適正飽和負圧値に到達するまでの最長時間である最長飽和時間から同最長飽和時間よりも大きい範囲で所定に定めたしきい時間までの間である場合に前記アクチュエータには負圧の抜け量があまり多くない漏れ異常が発生したと判定するものであることをその要旨とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記異常判定手段は、当該ターボチャージャの正常動作に伴って前記検出されるアクチュエータの駆動圧力が前記適正飽和負圧値に到達するまでの最長時間である最長飽和時間から同最長飽和時間よりも大きい範囲で所定に定めたしきい時間を過ぎても前記検出されるアクチュエータの駆動圧力が前記適正飽和負圧値に到達しない場合に前記アクチュエータには負圧の抜け量が多い破れ異常が発生したと判定するものであることをその要旨とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、前記異常判定手段は、内燃機関の停止時および始動時の少なくとも一方において前記アクチュエータを試験駆動して前記判定を行うものであることをその要旨とする。
【００１９】
請求項６に記載の発明の構成によれば、内燃機関の運転中以外にターボチャージャの異常発生の有無を判定できるため、内燃機関の運転中に異常が発生することを防ぐことができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、前記異常判定手段は、内燃機関のアイドリング中において前記アクチュエータを試験駆動して前記判定を行うものであることをその要旨とする。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、内燃機関からの排気ガス流に基づき作動することによって同機関の燃焼室に吸入される空気の過給を行うとともに、圧力駆動されるアクチュエータによる可変容量機構の操作を通じてその作動量が制御される可変容量型ターボチャージャの異常判定装置であって、前記アクチュエータの駆動圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段によって検出されるアクチュエータの駆動圧力が飽和すべき適正飽和負圧値に到達するまでの時間に基づき当該ターボチャージャの異常発生の有無を判定する異常判定手段とを備え、前記異常判定手段は、内燃機関のアイドリング中において前記アクチュエータを試験駆動して前記判定を行うものであることをその要旨とする。
請求項７又は８に記載の発明の構成によれば、運転中の内燃機関の特性に何等影響を与えることがなく異常発生の有無を判定することができる。
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の可変容量型ターボチャージャの異常判定装置において、前記異常判定手段による異常判定結果を適宜に警報する警報手段を更に備えることをその要旨とする。
【００２２】
請求項９に記載の発明の構成によれば、可変容量型ターボチャージャに発生した異常、もしくはその原因を警報手段によって運転者に的確に知らせることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる可変容量型ターボチャージャの異常判定装置の一実施の形態を詳細に説明する。
【００２４】
なお図１は、可変容量型ターボチャージャが搭載されたディーゼルエンジンおよびその吸気・排気系の構成を示している。ディーゼルエンジン１１のシリンダブロック１１ａには、ピストン１２が往復移動可能に設けられている。このピストン１２は、コンロッド１３を介してディーゼルエンジン１１の下部に設けられたクランクシャフト（出力軸）１４に連結されている。そして、ピストン１２の往復運動は、そのコンロッド１３によってクランクシャフト１４の回転運動に変換される。
【００２５】
クランクシャフト１４にはシグナルロータ１５が取り付けられている。このシグナルロータ１５の外周面には、クランクシャフト１４の軸線を中心として等角度ごとに複数の突起が設けられている。また、シグナルロータ１５の側方には、この突起を検出して検出信号を出力するクランクポジションセンサ１６が設けられている。クランクシャフト１４が回転すると、シグナルロータ１５の各突起が順次クランクポジションセンサ１６の側方を通過する。このとき同センサ１６からは、各突起に対応したパルス状の検出信号が出力される。
【００２６】
また、クランクシャフト１４の回転運動はバキュームポンプ９１にも伝達される。この回転運動によって駆動されるバキュームポンプ９１は、同バキュームポンプ９１に接続されたバキュームタンク１０２の内部の空気を吸い出し、同バキュームタンク１０２の内部を一定の負圧に維持する。
【００２７】
上記シリンダブロック１１ａの上端にはシリンダヘッド１７が設けられている。このシリンダヘッド１７の内周側面とピストン１２の上端面とによって囲まれた空間によって燃焼室１８が形成されている。シリンダヘッド１７には、この燃焼室１８内に燃料を噴射するための燃料噴射ノズル１８ａが設けられている。さらに、このシリンダヘッド１７には、吸気ポート１９および排気ポート２０が燃焼室１８と連通するように形成されている。そして、これら吸気ポート１９および排気ポート２０には、それぞれ吸気バルブ２１および排気バルブ２２が設けられている。
【００２８】
また、シリンダヘッド１７上部には、吸気バルブ２１および排気バルブ２２を開閉駆動させるための吸気カムシャフト２３および排気カムシャフト２４が設けられている。これら吸気・排気カムシャフト２３，２４は、図示しないタイミングベルトによってクランクシャフト１４に駆動連結されている。クランクシャフト１４の回転に基づく吸気カムシャフト２３の回転によって、吸気バルブ２１が開閉駆動されることで、吸気ポート１９と燃焼室１８とが連通・遮断されるようになる。同様に、排気カムシャフト２４の回転によって排気バルブ２２が開閉駆動されることで、排気ポート２０と燃焼室１８とが連通・遮断されるようになる。
【００２９】
上記吸気ポート１９および排気ポート２０には、それぞれ吸気管３０および排気管３１が接続されている。この吸気ポート１９および吸気管３０内は吸気通路３２となっている。同様に排気ポート２０および排気管３１内は排気通路３３となっている。そして、吸気通路３２の上流部および排気通路３３の下流部は、それぞれターボチャージャ３５に接続されている。このターボチャージャ３５は、吸気通路３２の下流側に空気を加圧吐出するためのコンプレッサホイール３６と、排気通路３３を通過する排気ガスの吹き付けによって回転するタービンホイール３７が備えられている。これらコンプレッサホイール３６およびタービンホイール３７は、ロータシャフト３８によって連結されており、上記排気ガスの吹き付けに基づいてこれら両ホイール３６，３７が一体回転するよう構成されている。
【００３０】
また、排気通路３３には、タービンホイール３７の上流側と下流側とを連通するウェストゲート５１が設けられている。このウェストゲート５１の上流側ポートには、バルブアクチュエータ５３によって開閉駆動されるウェストゲートバルブ５２が設けられている。このウェストゲートバルブ５２の開閉駆動によって、排気通路３３におけるタービンホイール３７の上流側と下流側とが連通・遮断される。ウェストゲートバルブ５２が開かれると、排気通路３３内を流れる排気ガスの一部がウェストゲート５１を通りバイパスされるため、タービンホイール３７に吹き付けられる排気ガス量が減少する。
【００３１】
吸気通路３２には、過給圧（吸気圧）検出用圧力センサ３０ａが設けられている。この過給圧検出用圧力センサ３０ａは、吸気通路３２内の空気の圧力、すなわち過給圧を検出し、その検出した圧力に対応する検出信号を電子制御ユニット（以降、「ＥＣＵ」という）９２に対して出力する。
【００３２】
一方、ディーゼルエンジン１１のクランクシャフト１４は、燃料噴射ポンプ４１のドライブシャフト４１ａと駆動連結されている。この燃料噴射ポンプ４１は、燃料ライン４２を介して前述の燃料噴射ノズル１８ａに接続されている。また、燃料噴射ポンプ４１はクランクシャフト１４の回転がドライブシャフト４１ａに伝達されることで駆動される。燃料ポンプ４１は、図示しない燃料タンクから燃料を吸引し、この燃料を燃料噴射ノズル１８ａに向けて加圧吐出する。燃料噴射ノズル１８ａは、燃料噴射ポンプ４１から送り込まれた燃料の圧力によって作動し、その燃料を燃焼室１８内に噴射する。
【００３３】
さらに、燃料噴射ポンプ４１は、噴射ノズル１８ａに向けて吐出される燃料の量を調整する電磁スピル弁４３とその燃料の吐出開始時期を調整するタイマ装置４４とを備えている。これら電磁スピル弁４３とタイマ装置４４とを調整することによって、燃焼室１８に噴射される燃料の量とその噴射時期とがそれぞれ調整される。
【００３４】
ところで、アクセルペダル３４には、その踏み込み量を検出するアクセルセンサ３４ａが設けられている。アクセルセンサ３４ａは、検出したアクセルペダル３４の踏み込み量に対応する検出信号をＥＣＵ９２に出力する。
【００３５】
このようなエンジンシステムにあって、燃焼室１８から排出された排気ガスは、排気通路３３を通じてターボチャージャ３５のタービンホイール３７に吹き付けられる。この排気ガスの吹き付けによってタービンホイール３７は回転させられる。このタービンホイール３７の回転は、ロータシャフト３８を介してコンプレッサホイール３６に伝達され、同コンプレッサホイール３６も回転させられる。こうしてコンプレッサホイール３６が回転すると、空気が加圧され、吸気通路３２の下流に向かって強制的に送り出される。このことで、燃焼室１８内に吸入される空気の量が増加する。燃焼室１８内の空気の量が増加すると、同燃焼室１８内で燃焼可能な燃料の量も増加する。こうして燃焼室１８内の空気および燃料の充填効率が上昇することで、エンジン１１の出力向上が図られるようになる。
【００３６】
次に、上記ターボチャージャ３５の具体的構成について詳細に説明する。
図２は、ターボチャージャ３５の側面断面構造を示している。このターボチャージャ３５は、センタハウジング６１、コンプレッサハウジング６２およびタービンハウジング６３を備えている。センタハウジング６１には、上記ロータシャフト３８がその軸心を中心に回転可能に支持されている。このロータシャフト３８の一端（図中右側端）には、複数の羽根３６ａを備えた上記コンプレッサホイール３６が取り付けられている。一方、ロータシャフト３８の他端（図中左側端）には、同様に複数の羽根３７ａを備えた上記タービンホイール３７が取り付けられている。
【００３７】
センタハウジング６１の一端側には、コンプレッサホイール３６を外周を囲うようにコンプレッサハウジング６２が取り付けられている。このコンプレッサハウジング６２において、センタハウジング６１の反対側には、ロータシャフト３８の軸線を中心とした断面円形状の吸気入口６２ａが開口している。空気は、この吸気入口６２ａを通じてコンプレッサハウジング６２内に導入される。また、同ハウジング６２内部には、コンプレッサホイール３６の外周を渦巻き状に延びるコンプレッサ通路６４が形成されている。このコンプレッサ通路６４は前述の吸気通路３２（図１）と連通している。吸気入口６２ａから導入された空気は、コンプレッサホイール３６が回転することで、同通路３２を介して燃焼室１８側に強制的に送り出される。
【００３８】
一方、センタハウジング６１の他端には、タービンホイール３７の外周を囲むように上記のタービンハウジング６３が取り付けられている。このタービンハウジング６３内には、タービンホイール３７の外周を渦巻き状に延びるスクロール通路６６が形成されている。このスクロール通路６６は、排気通路３３（図１）と連通している。燃焼室１８から送り出された排気ガスは、排気通路３３を介してスクロール通路６６に導入される。
【００３９】
また、スクロール通路６６内周には、同通路６６内の排気ガスをタービンホイール３７に送るための排気ガス流路６７が設けられている。この排気ガス流路６７から送られた排気ガスがタービンホイール３７の羽根３７ａに吹き付けられることによって、同ホイール３７はロータシャフト３８の軸線を中心として回転するようになる。なお、タービンホイール３７に吹き付けられた排気ガスは、タービンハウジング６３においてセンタハウジング６１の反対側に設けられた排気出口６３ａから図示しない触媒コンバータに送り出される。
【００４０】
次に、上記排気ガス流路６７を介してタービンホイール３７に吹き付けられる排気ガスの流速を可変とする可変ノズル機構７１について説明する。
図３（ａ）は同機構７１の側断面構造を、図３（ｂ）は同機構７１の正面構造を示している。この可変ノズル機構７１は、センタハウジング６１とタービンハウジング６３との間に挟み込まれるように設けられている。図３（ａ）に示すように、可変ノズル機構７１はリング形状をしたノズルバックプレート７２を備えている。このノズルバックプレート７２には、複数の軸７３が同プレート７２の円心を中心とした等角度ごとに設けられている。これらの軸７３は、ノズルバックプレート７２をその厚さ方向に貫通して回動可能に支持されている。また、これら軸７３の一端（図３（ａ）中の左側端）には、ノズルベーン７４が固定されている。また、軸７３の他端には、同軸と直交してノズルバックプレート７２外縁方向に延びる開閉レバー７５が設けられている。この開閉レバー７５の先端は、二股に分岐した一対の狭持部７５ａが形成されている。
【００４１】
各開閉レバー７５とノズルバックプレート７２との間に狭持されるように、環状のリングプレート７６が設けられている。このリングプレート７６は、円心を中心として回転可能となっている。また、リングプレート７６にはその円心を中心として等角度ごとに複数のピン７７が設けられている。これらピン７７は、上記開閉レバー７５の狭持部７５ａの間に挟み込まれており、同開閉レバー７５を回動可能に支持している。
【００４２】
このリングプレート７６が円心を中心として回動されると、各ピン７７は狭持部７５ａをその回動方向に押す。その結果、開閉レバー７５は軸７３を回動させることとなる。この軸７３の回動に伴い各ノズルベーン７４も同軸７３の軸線を中心として回動する。こうした機構によって、各ノズルベーン７４をそれぞれ同期した状態で回動させることができる。また、こうしたノズルベーン７４の回動によって、隣り合うノズルベーン７４間の隙間の大きさが調整される。
【００４３】
以上に述べた可変ノズル機構７１は、図示しないボルトによってノズルバックプレート７２とタービンハウジング６３とを締結することによって、図２に示す態様で固定される。こうして固定することで、前記排気ガス流路６７内にノズルベーン７４が配置される。
【００４４】
一方、前記リングプレート７６の外縁には、同プレート７６の回動中心軸と平行に延びる駆動ピン８６が設けられている。この駆動ピン８６には、可変ノズル機構７１を駆動するための駆動機構８２（図２参照）が連結されている。
【００４５】
この図２に示す駆動機構８２は、センタハウジング６１に回動可能に支持された支軸８３を備えている。この支軸８３の一端（図中左側端）には、駆動レバー８４が固定されている。この駆動レバー８４の先端は、前記駆動ピン８６が回動可能に連結されている。
【００４６】
さらに、支軸８３の他端（図中右側端）には、後述するリンク８８ｃおよびロッド８８ｂを介してアクチュエータ８７に連結された操作片８５が固定されている。アクチュエータ８７の駆動によって操作片８５が操作されると、支軸８３が回動する。この支軸８３の回動に伴い、駆動レバー８４も支軸８３を中心として回動する。その結果、駆動レバー８４によってピン８６が押され、リングプレート７６がその回動軸心を中心として回動することとなる。こうしてリングプレート７６が回動することで、前記ノズルベーン７４が開閉駆動される。
【００４７】
ノズルベーン７４の開閉駆動によってタービンホイール３７に吹き付けられる排気ガスの流速が変化し、タービンホイール３７、ロータシャフト３８およびコンプレッサホイール３６の回転速度が変化する。この回転速度の変化によって、コンプレッサホイール３６が送り出す空気の量が変化する。したがって、ノズルベーン７４の開閉を制御することによって燃焼室１８内に送り込まれる空気の過給量を調整することができる。
【００４８】
次に、上記駆動機構８２を駆動するアクチュエータ８７およびその駆動装置について説明する。
図４に、上記アクチュエータ８７およびその駆動装置の構成を示す。このアクチュエータ８７の内部は、ダイヤフラム８８によって負圧室８７ａと大気室８７ｂとに区画されている。負圧室８７ａの内部には、ダイヤフラム８８と直交する方向に伸縮するコイルスプリング８８ａが設けられている。また、同負圧室８７ａは負圧通路８９が接続されている。一方、大気室８７ｂの内部は、アクチュエータ８７の外部と連通して大気圧となっている。
【００４９】
ダイヤフラム８８には、コイルスプリング８８ａの伸縮方向に延びてアクチュエータ８７の外部に突出するロッド８８ｂが設けられている。このロッド８８ｂは、ジョイント１０３によって回動可能に接続されたリンク８８ｃを介して、上記ノズルベーン７４を開閉動作させるための駆動機構８２に設けられた操作片８５（図２）に連結されている。
【００５０】
また、上記負圧通路８９は、エレクトリック・バキューム・レギュレーティング・バルブ（以降、「ＥＶＲＶ」という）９０を介してバキュームタンク１０２に接続されている。アクチュエータ８７とＥＶＲＶ９０とを接続する負圧通路８９にはアクチュエータ用圧力センサ１０１が接続されている。
【００５１】
このＥＶＲＶ９０は、図示しない電磁ソレノイドを備えている。この電磁ソレノイドに供給される電流はＥＣＵ９２によってデューティ制御されており、これによってＥＶＲＶ９０の開度が調整される。
【００５２】
ＥＶＲＶ９０の開度が調整されると、バキュームタンク１０２による吸引量、すなわち負圧室８７ａ内の負圧の量が調節される。これによって、負圧室８７ａ内の圧力と大気室８７ｂ内の圧力との間に差が生じ、ダイヤフラム８８は両室８７ａ，８７ｂ間の圧力差とコイルスプリング８８ａとがつり合う位置に変位する。この変位によって、ダイヤフラム８８に設けられたロッド８８ｂの突出位置が適宜に変更される。そして、リンク８８ｃを介して駆動機構８２を操作することによって、ターボチャージャ３５におけるノズルベーン７４の開度が適宜に調整される。さらに、このようにノズルベーン７４の開度が調節されることで、ターボチャージャ３５によって燃焼室１８（図１）に強制的に送り込まれる空気の量、すなわち燃焼室１８に供給される空気の過給圧が調節されるようになる。なお、本実施の形態では、可変ノズル機構７１と駆動機構８２とアクチュエータ８７とを総じて可変容量機構と称する。
【００５３】
次に、本実施の形態におけるディーゼルエンジンの電気的構成について、図５に基づいて説明する。
このエンジンシステムは、燃料噴射時期、燃料噴射量およびアイドル回転数などのエンジン１１の運転状態をはじめ、上記の可変容量機構を通じてターボチャージャ３５の作動量を制御するとともに、同ターボチャージャの異常判定を行うためのＥＣＵ９２を備えている。このＥＣＵ９２は、制御回路であるＣＰＵ９４と、記憶回路であるＲＯＭ９３、ＲＡＭ９５およびバックアップＲＡＭ９６と、入出力回路である外部入力回路９８および外部出力回路９９と、プログラム処理とは独立して経過時間を計測するタイマ回路であるタイマカウンタ１０４とを有して構成されている。各回路はバス９７を介して相互に接続されている。
【００５４】
次に、ＥＣＵ９２が行うターボチャージャ３５の可変容量制御について説明する。
ＥＣＵ９２は、エンジン回転数や燃料噴射量等に基づいてターボチャージャ３５による過給圧の目標値を算出する、そして、ＥＣＵ９２は、この過給圧目標値と過給圧検出用圧力センサ３０ａによって検出される実際の過給圧とを比較し、ＥＶＲＶ９０の開度を制御する。このＥＶＲＶ９０の開度の制御に従ってアクチュエータ８７が駆動し、ノズルベーン７４が開閉駆動される。
【００５５】
ここで、ＲＯＭ９３は各種基準用のデータや制御プログラム、その各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されるメモリである。ＣＰＵ９４はＲＯＭ９３に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭ９５はＣＰＵ９４での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ９６はエンジン１１の停止時に保存すべきデータを記憶する不揮発性のメモリである。
【００５６】
また、外部入力回路９８には、クランクポジションセンサ１６，過給圧検出用圧力センサ３０ａ，アクセルセンサ３４ａ，アクチュエータ用圧力センサ１０１等のエンジン１１の運転状態を検出する検出装置が接続されている。一方、外部出力回路９９には、電磁スピル弁４３，タイマ装置４４，バルブアクチュエータ５３，ＥＶＲＶ９０および警報ランプ１００等が接続されている。なお、警報ランプ１００としては、発生し各種異常内容に対応する複数個（本実施の形態では４個）の警報ランプ１００ａ〜ｄが運転席に設けられている。これら警報ランプ１００ａ〜ｄは上記ターボチャージャ３５に異常が発生した場合に点灯して運転者に各種異常の発生を通知するためのものである。
【００５７】
次に、本実施の形態におけるターボチャージャ３５の異常判定手順について説明する。なお、本実施の形態では、ターボチャージャ３５の異常として、ノズルベーン７４のスティック（固着）による異常（以降、「スティック異常」という）、同ノズルベーン７４とアクチュエータ８７とを接続するロッド８８ｂとリンク８８ｃとの連結部であるジョイント１０３の摩耗による異常（以降、「摩耗異常」という）、アクチュエータ８７の漏れによる異常（以降、「漏れ異常」という）、および同アクチュエータ８７の破れによる異常（以降、「破れ異常」という）の計４種類の異常を想定している。
【００５８】
はじめに、上記各異常の発生に伴うターボチャージャ３５の各部の症状およびその作動時における負圧室８７ａ内の負圧の推移について図４および図６を用いて説明する。
【００５９】
まず、ノズルベーン７４にスティック異常が発生した際の症状および負圧室８７ａ内の負圧の推移について説明する。ノズルベーン７４がスティックの発生によって固着状態に陥ると、同ノズルベーン７４に接続されているロッド８８ｂ，リンク８８ｃおよびアクチュエータ８７も動かなくなり、可変容量機構は作動不能となる。そのため、ダイヤフラム８８によって区切られているアクチュエータ８７の負圧室８７ａ内の容積も一定に固定されてしまう。したがって、このような状態のもとでバキュームタンク１０２から負圧室８７ａに負圧が作用すると、図６に破線Ｌ１にて示すように、負圧室８７ａ内の負圧は本来の飽和すべき負圧値（以降、「適正飽和負圧値」）Ｐｒｆを越えて急激に高まるが、すぐに本来の飽和負圧値に収束する。そのため、本実施の形態において、急激に高まる負圧値の最高値と本来の飽和負圧値との差が６．７ｋＰａ以上生じた場合をスティック異常の発生と判定している。
【００６０】
次に、ジョイント１０３に摩耗異常が発生した際の症状および負圧室８７ａ内の負圧の推移について説明する。駆動機構８２とアクチュエータ８７とはジョイント１０３によって回動可能に軸支されたロッド８８ｂとリンク８８ｃとによって連結されている。そのため、アクチュエータ８７を繰り返し回動させることによってジョイント１０３が摩耗し、ロッド８８ｂとリンク８８ｃとの間にガタが発生することがある。このような可変容量機構では、アクチュエータ８７を駆動させると、ロッド８８ｂが進退する際に、リンク８８ｃからロッド８８ｂに加わるノズルベーン７４の抗力の伝達が上記ガタの分だけ遅れ、ノズルベーン７４の本来の制御が行うことができなくなる。このため、摩耗異常が発生しているターボチャージャ３５では、図６に破線Ｌ２にて示すように、負圧室８７ａ内の負圧は同図６に実線Ｌ３にて示す正常動作時よりも上記ガタの分だけ早く適正飽和負圧値Ｐｒｆに到達するようになる。
【００６１】
続いて、アクチュエータ８７に漏れ異常、あるいは破れ異常が発生した際の症状および負圧室８７ａ内の負圧の推移について説明する。アクチュエータ８７のダイヤフラム８８に亀裂や破れ、または破損などによる負圧の抜けが発生していると、バキュームタンク１０２から負圧室８７ａに負圧を作用させても、負圧室８７ａが直ちに適正飽和負圧値Ｐｒｆ充分な負圧に到達することはない。そのため、図６に一点鎖線Ｌ４あるいは二点鎖線Ｌ５にて示すように、アクチュエータ８７に負圧を作用させ始めてから負圧室８７ａ内の負圧が適正飽和負圧値Ｐｒｆに到達するまでにかかる時間が、同図６に実線Ｌ３にて示す正常動作の場合よりも長くなる。本実施の形態では、こうした負圧の抜けによる異常について、抜けの量が少ないものについては漏れ異常（一点鎖線にて示すＬ４）とし、多いものについては破れ異常（二点鎖線にて示すＬ５）として区別している。なお、破れ異常の場合には、上記負圧が本来の適正飽和負圧値Ｐｒｆに到達しないこともあり得る。
【００６２】
さて、本実施の形態では、上記のような各種異常をそれぞれの症状から判定するために、ＥＣＵ９２のＲＯＭ９３には判定に用いられる各種基準値が予め記録されている。負圧値を判定するための基準値としては、図６に併せ示すように、適正飽和負圧値Ｐｒｆが記録されている。また、時間の基準値としては、これも図６に併せ示すように、ターボチャージャ３５の正常動作に伴って、ＥＶＲＶ９０の作動後、上記適正飽和負圧値Ｐｒｆに達するまでの最短時間（以降、「最短飽和時間」という）αｔと最長時間（以降、「最長飽和時間」という）βｔとが記録されている。すなわち、最短飽和時間αｔと最長飽和時間βｔは、ターボチャージャ３５の正常動作に伴って、負圧室８７ａ内が適正飽和負圧値Ｐｒｆに到達するまでにかかる時間の上限と下限をそれぞれ示している。
【００６３】
また、他の時間の基準値として、しきい時間γｔが記録されている。しきい時間γｔは上述した漏れ異常と破れ異常とを判別するために最長飽和時間βｔよりも大きい範囲で所定に定めた基準値である。
【００６４】
このような基準値を定めることによって、例えば、負圧室８７ａ内の負圧値が適正飽和負圧値Ｐｒｆを６．７ｋＰａ以上越える場合には、ターボチャージャ３５のノズルベーン７４にはスティック異常が発生していることがわかる。
【００６５】
また、負圧室８７ａ内の負圧が適正飽和負圧値Ｐｒｆに到達するまでの時間が、最短飽和時間αｔよりも早い場合には、上記ジョイント１０３に摩耗異常が発生していることがわかる。
【００６６】
さらに、同負圧室８７ａの負圧値が適正飽和負圧値Ｐｒｆに到達するまでの時間が、最長飽和時間βｔからしきい時間γｔまでの間であれば、ターボチャージャ３５のアクチュエータ８７には負圧の抜け量があまり多くない漏れ異常が発生していることがわかる。
【００６７】
加えて、しきい時間γｔを過ぎても負圧室８７ａ内の負圧が適正飽和負圧値Ｐｒｆまで到達しない場合は、ターボチャージャ５３のアクチュエータ８７には負圧の抜け量が多い破れ異常が発生していることがわかる。
【００６８】
続いて、上述した各条件に基づく異常判定の処理手順について、図７に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、ＲＡＭ９５内には各種異常原因の判定結果を格納する異常原因フラグが設定されている。本実施の形態において、これら異常原因フラグには、スティック異常フラグＸＳＴ，摩耗異常フラグＸＳＣ，漏れ異常フラグＸＬＥ，破れ異常フラグＸＢＲがある。
【００６９】
この異常判定処理では、まずステップＳ１０１において、エンジン１１の図示しないイグニッションスイッチ（フローチャート中では「ＩＧ」と表記す）がオフ（ＯＦＦ）されたか否かを監視している。イグニッションスイッチがオフされたことが判断されると、処理は次のステップＳ１０２に移行する。
【００７０】
続くステップＳ１０２においては、可変容量機構の初期化としてＥＶＲＶ９０を一旦閉じた状態にする。また、各異常フラグＸＳＴ，ＸＳＣ，ＸＬＥ，ＸＢＲは「０」にリセットしておく。
【００７１】
次のステップＳ１０３において、ＣＰＵ９４は外部出力回路９９を介してＥＶＲＶ９０に駆動信号を送り、同ＥＶＲＶ９０を駆動させることによって、バキュームタンク１０２から負圧室８７ａに負圧を作用させてダイアフラム８８を試験駆動させる。
【００７２】
続いてステップＳ１０４において、ＣＰＵ９４は負圧室８７ａに負圧が作用され始めてからの時間（以降、「経過時間」という）ＣＴを測定すべくタイマカウンタ１０４を起動する。そして、処理は適正飽和負圧値Ｐｒｆに基づく負圧判定処理を行うサブルーチンであるステップＳ２００に移行する。
【００７３】
ここで、適正飽和負圧値Ｐｒｆに基づく負圧判定処理の具体的な流れについて図８のフローチャートに基づいて説明する。
まず、ステップＳ２０１においては、アクチュエータ用圧力センサ１０１によって取得した負圧室８７ａ内の負圧の値（以降、「実負圧値」という）Ｐｔと前記適正飽和負圧値Ｐｒｆとを比較判定する。実負圧値Ｐｔが適正飽和負圧値Ｐｒｆよりも低ければ、処理はステップＳ２０２に移行する。
【００７４】
ステップＳ２０２においては、カウンタタイマ１０４が示す経過時間ＣＴと前記設定された基準値であるしきい時間γｔとを比較判定する。経過時間ＣＴがしきい時間γｔよりも小さければ処理はステップＳ２０１に戻る。
【００７５】
すなわち、ステップＳ２０１およびステップＳ２０２の処理において、負圧が作用している負圧室８７ａ内の実負圧値Ｐｔが適正飽和負圧値Ｐｒｆに到達しない限り、しきい時間γｔまで実負圧値Ｐｔを取得し続けて、適正飽和負圧値Ｐｒｆとの比較判定を行っている。
【００７６】
もし、しきい時間γｔまでに実負圧値Ｐｔが適正飽和負圧値Ｐｒｆに到達しなければ、処理はステップＳ２０３に移行する。
ステップＳ２０３においては、ＲＡＭ９５内に設定されている破れ異常フラグＸＢＲを「１」にセットする。そして、処理はサブルーチン内の処理を終了し、メインルーチンに復帰する。
【００７７】
すなわち、ステップＳ２０１，ステップＳ２０２およびステップＳ２０３の処理において、負圧室８７ａに負圧が作用し始めてからしきい時間γｔまでに負圧室８７ａ内の実負圧値Ｐｔが適正飽和負圧値Ｐｒｆに到達しないことから、ＣＰＵ９４はターボチャージャ３５のアクチュエータ８７には負圧の抜け量の多い破れ異常が発生していると判定している。
【００７８】
また、ステップＳ２０１およびステップＳ２０２の処理において、実負圧値Ｐｔがしきい時間γｔまでに適正飽和負圧値Ｐｒｆに到達した場合には、処理はステップＳ２０４に移行する。
【００７９】
ステップＳ２０４においては、実負圧値Ｐｔが適正飽和負圧値Ｐｒｆに到達した時点の経過時間ＣＴと前記しきい時間αｔとの比較判定を行う。経過時間ＣＴがしきい時間αｔよりも早ければ、処理はステップＳ２０５に移行する。
【００８０】
ステップＳ２０５においては、実負圧値Ｐｔが適正飽和負圧値Ｐｒｆに対して６．７ｋＰａ以上大きいか比較判定を行う。実負圧値Ｐｔが適正飽和負圧値Ｐｒｆに６．７ｋＰａを加えた値よりも小さい場合には、処理はステップＳ２０７に移行する。
【００８１】
ステップＳ２０７においては、経過時間ＣＴがしきい時間αｔに達したか否かを判定する。経過時間ＣＴがしきい時間αｔに達していなければ、処理はステップＳ２０５に戻る。
【００８２】
すなわち、ステップＳ２０５およびステップＳ２０７の処理においては、しきい時間αｔまでの間に負圧が作用している負圧室８７ａ内の実負圧値Ｐｔが適正飽和負圧値Ｐｒｆを６．７ｋＰａ以上越えるか比較判定を行っている。
【００８３】
もし、しきい時間αｔまでに実負圧値Ｐｔが適正飽和負圧値Ｐｒｆを６．７ｋＰａ以上越えることがあれば、処理はステップＳ２０６に移行する。
ステップＳ２０６においては、ＲＡＭ９５内に設定されているスティック異常フラグＸＳＴを「１」にセットする。そして、処理はサブルーチン内の処理を終了し、メインルーチンに復帰する。
【００８４】
すなわち、ステップＳ２０５，ステップＳ２０６およびステップＳ２０７の処理においては、負圧室８７ａに負圧が作用し始めてからしきい時間αｔよりも早く適正飽和負圧値Ｐｒｆを６．７ｋＰａ以上越えたことから、ＣＰＵ９４はノズルベーン７４にはスティック異常が発生していると判定している。
【００８５】
また、ステップＳ２０５およびステップＳ２０７の処理において、経過時間ＣＴがしきい時間αｔまでに実負圧値Ｐｔが適正飽和負圧値Ｐｒｆを６．７ｋＰａ以上越えることがなければ、処理はステップＳ２０８に移行する。
【００８６】
ステップＳ２０８においては、ＲＡＭ９５内に設定されている摩耗異常フラグＸＳＣを「１」にセットする。そして、処理はサブルーチン内の処理を終了し、メインルーチンに復帰する。
【００８７】
すなわち、ステップＳ２０５，ステップＳ２０７およびステップＳ２０８の処理においては、しきい時間αｔよりも早く適正飽和負圧値Ｐｒｆに到達した実負圧値Ｐｔが、しきい時間αｔまでに適正飽和負圧値Ｐｒｆを６．７ｋＰａ以上越えなかったことから、ＣＰＵ９４はターボチャージャ３５のジョイント１０３には摩耗異常が発生していると判定している。
【００８８】
また、ステップＳ２０４において、実負圧値Ｐｔが適正飽和負圧値Ｐｒｆに到達した際の経過時間ＣＴがしきい時間αｔを過ぎていた場合、処理はステップＳ２０９に移行する。
【００８９】
ステップＳ２０９においては、経過時間ＣＴがしきい時間αｔ以上で且つしきい時間βｔ未満であるか否かを比較判定する。経過時間ＣＴがしきい時間αｔ以上且つしきい時間βｔ未満である場合には、処理はサブルーチン内の処理を終了し、いずれの異常原因フラグを立てることなくメインルーチンに復帰する。
【００９０】
すなわち、ステップＳ２０１，ステップＳ２０４およびステップＳ２０９の処理においては、実負圧値Ｐｔがしきい時間αｔからしきい時間βｔの間に適正飽和負圧値Ｐｒｆに到達したことから、ＣＰＵ９４はターボチャージャ３５は正常動作していると判断している。
【００９１】
また、ステップＳ２０９において、実負圧値Ｐｔが適正飽和負圧値Ｐｒｆに到達した際の経過時間ＣＴがしきい時間βｔ以上となっている場合には、処理はステップＳ２１０に移行する。
【００９２】
ステップＳ２１０においては、経過時間ＣＴがしきい時間βｔ以上で且つしきい時間γｔ未満であるか否かを比較判定する。経過時間ＣＴがしきい時間βｔ以上且つしきい時間γｔ未満である場合には、処理はステップＳ２１１に移行する。
【００９３】
ステップＳ２１１においては、ＲＡＭ９５内に設定されている漏れ異常フラグＸＬＥを「１」にセットする。そして、処理はサブルーチン内の処理を終了し、メインルーチンに復帰する。
【００９４】
すなわち、ステップＳ２０９，ステップＳ２１０およびステップＳ２１１の処理においては、実負圧値Ｐｔがしきい時間βｔを過ぎながらもしきい時間γｔまでに適正飽和負圧Ｐｒｆに到達したことから、ＣＰＵ９４はターボチャージャ３５のアクチュエータ８７には負圧の抜け量が少ない漏れ異常が発生していると判定している。
【００９５】
また、ステップＳ２１０において、実負圧値Ｐｔが適正飽和負圧値Ｐｒｆに到達した際の経過時間ＣＴがしきい時間γｔを過ぎている場合には、処理はステップＳ２０３に移行し、前述と同様に破れ異常フラグＸＢＲを「１」にセットする。
【００９６】
すなわち、ステップＳ２１０およびステップＳ２０３の処理においては、実負圧値Ｐｔがしきい時間γｔを過ぎてから適正飽和負圧Ｐｒｆに到達したことから、ＣＰＵ９４はターボチャージャ３５のアクチュエータ８７には負圧の抜け量が多い破れ異常が発生していると判定している。
【００９７】
以上の様に適正飽和負圧値Ｐｒｆに基づく負圧判定を行った後、処理はメインルーチンに復帰する。この際に、ターボチャージャ３５に異常の発生が判定されたならば、発生した異常の原因と判定される異常原因フラグのいずれかが「１」にセットされている。また、ターボチャージャ３５が正常に動作していると判定されたなら、異常原因フラグは全て「０」にリセットされたままである。
【００９８】
メインルーチン（図７）に復帰した処理は、ステップＳ１０５でタイマカウンタ１０４を停止させ、次のステップＳ１０６に移行する。
ステップＳ１０６においては、スティック異常フラグＸＳＴが「１」にセットされているか判定する。スティック異常フラグＸＳＴが「１」にセットされていれば、ステップＳ１０７に移行する。
【００９９】
処理は、ステップＳ１０７でスティック異常の発生を示す警報ランプ１００ａを点灯して、メインルーチンを終了する。
また、ステップＳ１０６にてスティック異常フラグＸＳＴが「０」であれば、処理はステップＳ１０８に移行する。
【０１００】
ステップＳ１０８においては、摩耗異常フラグＸＳＣが「１」にセットされているか判定する。摩耗異常フラグＸＳＣが「１」にセットされていれば、ステップＳ１０９に移行する。
【０１０１】
処理は、ステップＳ１０９で摩耗異常の発生を示す警報ランプ１００ｂを点灯して、メインルーチンを終了する。
また、ステップＳ１０８において、摩耗異常フラグＸＳＣが「０」であれば、処理はステップＳ１１０に移行する。
【０１０２】
ステップＳ１１０においては、漏れ異常フラグＸＬＥが「１」にセットされているか判定する。漏れ異常フラグＸＬＥが「１」にセットされていれば、ステップＳ１１１に移行する。
【０１０３】
処理は、ステップＳ１１１で漏れ異常の発生を示す警報ランプ１００ｃを点灯して、メインルーチンを終了する。
また、ステップＳ１１０にて漏れ異常フラグＸＬＥが「０」であれば、処理はステップＳ１１２に移行する。
【０１０４】
ステップＳ１１２においては、破れ異常フラグＸＢＲが「１」にセットされているか判定する。破れ異常フラグＸＢＲが「１」にセットされていれば、ステップＳ１１３に移行する。
【０１０５】
処理は、ステップＳ１１３で破れ異常の発生を示す警報ランプ１００ｄを点灯して、メインルーチンを終了する。
また、ステップＳ１１３において、破れ異常フラグＸＬＥが「０」であれば、ＣＰＵ９４は可変容量機構は正常動作しているとして何れの警報ランプ１００ａ〜ｄを点灯させることなく異常判定メインルーチンを終了する。
【０１０６】
以上詳述したように本実施の形態によれば、以下に記すような効果を得ることができる。
・イグニッションオフに伴い可変容量機構（アクチュエータ８７）を試験駆動し、そのときのアクチュエータ用圧力センサ１０１による負圧室８７ａ内の負圧検出結果に基づいて異常発生の有無を判定することとしたため、可変容量型となっているターボチャージャ３５の制御系を含めてその異常を簡単且つ確実に判定することができる。
【０１０７】
・ターボチャージャ３５に異常が発生した際、その原因を判定した結果が個別に表示されるため、容易に原因を容易に知ることができ、その対処を速やかに行うことができる。
【０１０８】
・ターボチャージャ３５の異常の有無をアクチュエータ８７に作用する負圧の推移から判定するため、内燃機関を運転させる必要がない。したがって、内燃機関に異常があった際にも同内燃機関に負担を与えることがない。
【０１０９】
なお、本実施の形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・本実施の形態では、イグニッションオフにて異常判定を実行しているが、適宜のアクチュエータの駆動によって、負圧が蓄積されるバキュームタンクを備えてさえいれば、イグニッションオンした際にも、上記アクチュエータの駆動に基づきバキュームポンプに負圧を蓄積することで、上記異常判定処理を実施することもできる。このようにすれば、車両を走行させる前に異常を検出することができる。また、同異常判定処理については、これをイグニッションオン時とイグニッションオフ時との両方で実施するようにしてもよい。
【０１１０】
・本実施の形態では、一度の異常判定の実施に対して異常判定処理を一回のみ実行していたが、複数回実行して、所定回数同一の結果が得られるか否かに基づいて異常判定を行ってもよい。このようにすれば、判定精度を向上させることができる。
【０１１１】
・本実施の形態では、ＥＣＵ９２が判定の結果を異常発生と判定した時のみ異常の原因に応じた各警報ランプ１００ａ〜１００ｄを点灯することで運転者に異常の発生およびその内容を知らせていたが、警報ランプを異常発生の有無のみを示す１つのみとしてもよい。そして、この場合には特に、上記各異常原因フラグをバックアップＲＡＭ９６に記録しておき、ディーラー等での修理に際してこれを読み出すようにすることで、上記に準じた効果を得ることができるとともに、運転席のインストルメントパネルの構成を簡略化することができる。
【０１１２】
・異常判定処理の実施の結果から、ＥＣＵ９２がターボチャージャ３５に異常が発生していないと判定した場合に、同ターボチャージャ３５が正常であることを知らせるための正常動作ランプを設けてもよい。このようにすれば、ターボチャージャ３５が正常動作している際にも、その結果を明確に運転者に知らせることができる。また、異常判定装置自体が故障して動作していない場合にも、いずれのランプも点灯しないことによってその故障に気付くことができる。
【０１１３】
・本実施の形態では、ＥＣＵ９２が判定の結果を異常発生と判定した時のみ異常の原因に応じた複数個の警報ランプ１００ａ〜１００ｄのうちの一つを点灯することで運転者に異常の発生を知らせていたが、一つの警報ランプの点灯間隔を変えることによって各種異常の原因を知らせてもよい。このようにしても、インストルメントパネルの構成を簡略化することができる
・本実施の形態では、異常の原因に応じて各種警報ランプ１００ａ〜ｄを点灯させて知らせていたが、音の異なるブザーで知らせてもよい。
【０１１４】
・本実施の形態では、事前にＲＯＭ９３に記憶させていた基準値を用いて判定を行っていたが、内燃機関の運転の最初の一定期間もしくは全運転期間において、異常判定を行う度に適正に飽和した負圧値やその負圧値に到達するまでに要した時間をバックアップＲＡＭ９６に記録するとともに、これを学習することによって新たな適正飽和負圧値Ｐｒｆ，最小飽和時間αｔおよび最長飽和時間βｔを設定し直してもよい。このようにすれば、車両毎に若干異なるであろう各可変容量機構の個体差を考慮した判定ができ、より精度の高い異常判定を行うことができる。
【０１１５】
・本実施の形態では、負圧の抜け量について、漏れ異常と破れ異常の２種類の異常として扱ったが、さらに負圧の抜け量を細かく分類してもよい。このようにすれば、ターボチャージャ３５に異常が発生した際にさらに細かな対処を迅速にとることができる。
【０１１６】
・本実施の形態の異常判定装置はディーゼルエンジンの可変容量型ターボチャージャに適用されるとしたが、ガソリンエンジンの可変容量型ターボチャージャに適用してもよい。
【０１１７】
・本実施の形態では負圧の生成源にバキュームポンプを使用したが、吸気経路内に発生する吸気負圧を用いてもよい。
・本実施の形態では異常を検出した際には、その異常原因に対応する警報ランプを点灯させたが、スティック異常などが発生した際には、自動的にノズルベーン７４を最大駆動力で作動させてスティック状態から復帰させるなど、各種異常発生原因に対応する各種対処手段を自動的に実行させてもよい。
【０１１８】
・本実施の形態では、しきい時間αｔまでの負圧の推移を検出してスティック異常の発生の有無を判定しているが、このスティック異常の発生の有無を判定する処理についてはこれを別ルーチンで実施してもよい。このようにすれば、しきい時間αｔ以降もスティック異常の発生の有無が検出ができるようになる。
【０１１９】
【発明の効果】
以上に詳述したように、請求項１に記載の発明の構成によれば、可変容量型ターボチャージャの異常発生を同ターボチャージャの過給圧ではなく、可変容量機構を操作するアクチュエータの駆動圧力を検出している。そのため、内燃機関を運転して過給圧を発生させることなく、しかも容易にターボチャージャの異常の有無を判定することができる。
【０１２２】
請求項６に記載の発明の構成によれば、内燃機関の運転中以外にターボチャージャの異常発生の有無を判定できるため、内燃機関の運転中に異常が発生することを防ぐことができる。
【０１２３】
請求項７又は８に記載の発明の構成によれば、運転中の内燃機関の特性に何等影響を与えることがなく異常発生の有無を判定することができる。
請求項９に記載の発明の構成によれば、可変容量型ターボチャージャに発生した異常、もしくはその原因を警報手段によって運転者に的確に知らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態が適用されるディーゼルエンジンシステムを示す概略図。
【図２】同エンジンの可変容量型ターボチャージャの構造を示す断面図。
【図３】同ターボチャージャの可変ノズル機構を示す断面図および平面図。
【図４】上記可変ノズル機構の駆動系を示す概略図。
【図５】上記エンジンシステムの電気的構成を示すブロック図。
【図６】負圧室の負圧の推移と各種異常内容との関係を示すグラフ。
【図７】本実施の形態の異常判定手順を示すフローチャート。
【図８】本実施の形態の異常内容判定手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１１…ディーゼルエンジン、３５…ターボチャージャ、７４…ノズルベーン、８７…アクチュエータ、８７ａ…負圧室、８８…ダイヤフラム、８８ｂ…ロッド、８８ｃ…リンク、９０…ＥＶＲＶ、９１…バキュームポンプ、９２…ＥＣＵ、１００ａ〜ｄ…各警報ランプ、１０１…アクチュエータ用圧力センサ、１０２…バキュームタンク、１０３…ジョイント、１０４…タイマカウンタ。
【図１】
0004019483.tif 000002
【図２】
0004019483.tif 000003
【図３】
0004019483.tif 000004
【図４】
0004019483.tif 000005
【図５】
0004019483.tif 000006
【図６】
0004019483.tif 000007
【図７】
0004019483.tif 000008
【図８】
0004019483.tif 000009