(57)【要約】【課題】ターボラグが診断結果に及ぼす影響を抑制し、精度の高い異常診断を実施することのできる過給システムを提供する。【解決手段】この過給システムは、ウェイストゲートバルブを開弁状態にする開弁指令がなされる条件を含む前提条件が成立している状況下（Ｓ１００：ＹＥＳ）での一定の積算期間Ｔｓｕｍにおける積算吸入空気量ＧＡｓｕｍと正の相関がある判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）を設定する（Ｓ３２０）設定部と、積算期間Ｔｓｕｍの経過時点から前記前提条件が成立しなくなるまでの期間における一時点において検出された判定用過給圧Ｐｃｍｐが、判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）よりも高いとき（Ｓ３３０：ＹＥＳ）に、前記ウェイストゲートバルブに異常が発生していると診断する（Ｓ３５０）診断部と、を備えている。【選択図】図６
2016070203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉弁状態のときに、排気タービン式過給機のタービンを迂回するバイパス通路を通じた排気の流れを遮断するウェイストゲートバルブを備える過給システムであり、
内燃機関の吸入空気量を検出する吸入空気量検出部と、
過給圧を検出する過給圧検出部と、
前記ウェイストゲートバルブを開弁状態にする開弁指令がなされる条件を含む前提条件が成立している状況下での一定の積算期間における積算吸入空気量と正の相関があり、且つ前記ウェイストゲートバルブが正常に開弁しているときには到達しない水準の過給圧の値である判定閾値を設定する設定部と、
前記積算期間の経過時点から前記前提条件が成立しなくなるまでの期間における一時点において検出された判定用過給圧が、前記判定閾値よりも高いときに、前記ウェイストゲートバルブに異常が発生していると診断する診断部と、を備える過給システム。
【請求項２】
前記前提条件に、吸入空気量の単位時間当たりの変化量が一定の範囲内に収まっていることが含まれている
請求項１に記載の過給システム。
【請求項３】
前記前提条件に、吸入空気量が所定値以上であることが含まれており、
前記所定値は、前記判定用過給圧と前記判定閾値とを比較することによって前記ウェイストゲートバルブに異常が発生しているか否かを診断することができる程度に、前記ウェイストゲートバルブの開度により過給圧が変化する吸入空気量の値である
請求項１又は２に記載の過給システム。
【請求項４】
前記開弁指令は、目標過給圧が所定圧以下であるときになされるものであり、
前記前提条件に、前記開弁指令がなされる条件として、前記目標過給圧が所定圧以下であることが含まれている
請求項１〜３の何れか一項に記載の過給システム。
【請求項５】
前記診断部は、前記積算期間が経過した時点で検出した前記判定用過給圧が、前記判定閾値よりも高いときに、前記ウェイストゲートバルブに異常が発生していると診断する
請求項１〜４の何れか一項に記載の過給システム。
【請求項６】
前記ウェイストゲートバルブに異常が発生していることを報知する報知部を備え、
前記診断部が前記ウェイストゲートバルブに異常が発生していると診断した場合、前記報知部が前記ウェイストゲートバルブに異常が発生していることを報知する
請求項１〜５のいずれか一項に記載の過給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は過給システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に適用される過給システムの中には、排気エネルギーを利用して過給を行う過給システムがある。この種の過給システムは、内燃機関の吸気通路に設置されて、同吸気通路を流れる吸入空気を加圧して内燃機関の燃焼室に吐出するコンプレッサーと、内燃機関の排気通路に設置されて、同排気通路を流れる排気の流勢により動作してコンプレッサーを駆動するタービンとを備える。さらに、この種の過給システムには、その過給動作を能動的に制御するため、タービンを迂回して排気を流すバイパス通路と、そのバイパス通路を通る排気の流れを閉弁状態のときに遮断するとともに開弁状態のときに許容するウェイストゲートバルブと、を備えたものがある。
【０００３】
従来、ウェイストゲートバルブの異常を診断する異常診断を行う過給システムとして、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。前述のように排気エネルギーを利用して過給を行う過給システムでは、排気の流勢が変化してタービンの回転速度が変化することに伴ってコンプレッサーの回転速度が変化してから過給圧が変化するため、燃料噴射量やスロットル開度などの変化に対して過給圧の変化には遅れ（ターボラグ）が生じる。そこで、特許文献１に記載されている過給システムでは、ウェイストゲートバルブの開閉の切り替えを生じさせる制御信号の変化が生じてから一定の過渡期間が経過し、ターボラグが解消したと思われる時点で過給圧や吸気温度、機関回転速度などの各種のパラメータを取得する。そして、これらのパラメータに基づいて演算された吸入空気量と、ウェイストゲートバルブが正常に動作しているときの吸入空気量のデータに基づく基準値とを比較する。そしてその結果、演算した吸入空気量と基準値との乖離が所定の範囲内に収まっているときにウェイストゲートバルブが正常であることを判定し、乖離が所定の範囲を超えているときにウェイストゲートバルブが異常であると診断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４‐０７４３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ターボラグが解消するまでの期間の長さは、運転条件によって変化する。そのため、特許文献１に記載されているように、一定の過渡期間が経過した時点で各種パラメータを取得するようにしたとしても、ターボラグの影響を排除することは難しい。すなわち、一定の過渡期間が経過した時点で各パラメータが取得されるため、運転条件によってはターボラグが解消していない状態で各パラメータが取得されてしまうことがある。その結果、ターボラグが解消されている状態で取得したパラメータを使用することを前提にしている診断方法では適切に異常診断を行うことができない場合が生じ、運転条件によって異常診断の精度にばらつきが生じることになる。したがって、特許文献１のように、一定の過渡期間が経過した時点の各種パラメータから吸入空気量などを推定し、それに基づいてウェイストゲートバルブの異常診断を行うようにしたとしても、異常診断を的確に行うことは困難である。
【０００６】
なお、どのような運転条件であってもターボラグが解消するほど長い過渡期間を設定すれば、こうしたターボラグの影響による精度のばらつきを解消することができる。しかし、こうした長い過渡期間を設定すると、その長い過渡期間の間にウェイストゲートバルブの開閉が切り替えられない場合でしか異常診断を行えないことになり、異常診断を実行する機会が少なくなってしまうため、こうした長い過渡期間を設定することは現実的ではない。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされてものであり、その目的は、ターボラグが診断結果に及ぼす影響を抑制し、精度の高い異常診断を実施することのできる過給システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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ための過給システムは、閉弁状態のときに、排気タービン式過給機のタービンを迂回するバイパス通路を通じた排気の流れを遮断するウェイストゲートバルブを備える過給システムである。この過給システムは、内燃機関の吸入空気量を検出する吸入空気量検出部と、過給圧を検出する過給圧検出部と、前記ウェイストゲートバルブを開弁状態にする開弁指令がなされる条件を含む前提条件が成立している状況下での一定の積算期間における積算吸入空気量と正の相関があり、且つ前記ウェイストゲートバルブが正常に開弁しているときには到達しない水準の過給圧の値である判定閾値を設定する設定部と、前記積算期間の経過時点から前記前提条件が成立しなくなるまでの期間における一時点において検出された判定用過給圧が、前記判定閾値よりも高いときに、前記ウェイストゲートバルブに異常が発生していると診断する診断部と、を備えている。
【０００９】
積算吸入空気量と過給圧との間には相関がある。すなわち、吸入空気量が多く、排気流量が多いほど、タービンを通過する排気流量が多くなり、排気からタービンが受け取るエネルギーが多くなる。そして、積算吸入空気量には、積算期間における吸入空気量の変化履歴が反映されているため、積算吸入空気量から積算期間の間にタービンが受け取ったエネルギーの大きさを推測することができる。したがって、積算吸入空気量を参照すれば、積算期間が経過した時点でターボラグが解消されていなかったとしても、積算期間の間にタービンが受け取ったエネルギーの大きさから過給圧を推測することができる。
【００１０】
ところで、ウェイストゲートバルブが開弁状態である場合には、排気がバイパス通路を通じてタービンを迂回して流れるため、積算吸入空気量が多くなっても過給圧はそれほど高くならない。一方でウェイストゲートバルブが閉弁状態である場合には、バイパス通路が閉塞されており、排気がタービンを迂回せずに流れるため、積算吸入空気量が多くなるほど過給圧は顕著に高くなる。上記構成によれば、この積算吸入空気量と過給圧との関係を利用し、開弁指令がなされているにも拘わらず、判定用過給圧が判定閾値よりも高くなった場合には、ウェイストゲートバルブに異常が発生していると診断する。
【００１１】
なお、判定閾値としては、ウェイストゲートバルブが正常に開弁しているときには到達しない水準の過給圧の値が設定されていればよいが、上記構成では、積算吸入空気量と正の相関がある判定閾値が設定される。ウェイストゲートバルブが閉弁状態である場合と比較して過給圧の変化の度合いは小さいものの、ウェイストゲートバルブが開弁状態である場合にも積算吸入空気量が多いほど過給圧は高くなる。上記構成のように積算吸入空気量と正の相関がある判定閾値を用いて異常診断を行うようにすれば、こうした開弁状態の場合の過給圧の変化態様に即したかたちで判定閾値を設定することができる。
【００１２】
このように、ある時点のパラメータのみを用いて異常診断を行うのではなく、積算期間の間における吸入空気量の変化履歴が反映された積算吸入空気量を利用し、積算吸入空気量と正の相関がある判定閾値を用いて異常診断を行うため、上記構成によれば、ターボラグが解消されていなかったとしても、精度の高い異常診断を行うことができるようになる。
【００１３】
すなわち、上記構成によれば、ターボラグが診断結果に及ぼす影響を抑制し、精度の高い異常診断を実施することができるようになる。
上記過給システムの一態様では、前記前提条件に、吸入空気量の単位時間当たりの変化量が一定の範囲内に収まっていることが含まれている。
【００１４】
吸入空気量の単位時間当たりの変化量が小さすぎる場合には過給圧の単位時間当たりの変化量が小さくなるため、ウェイストゲートバルブに異常が発生している場合の過給圧と異常が発生していない場合の過給圧とに差が生じにくく、過給圧に基づく異常診断の精度が低くなる可能性がある。また、吸入空気量の単位時間当たりの変化量が大きすぎる場合にはターボラグが極めて大きくなるため、積算吸入空気量と正の相関がある判定閾値を用いている場合にも異常診断の精度が低くなる可能性がある。
【００１５】
これに対して、上記構成のように、異常診断を実行する際の前提条件に、吸入空気量の単位時間当たりの変化量が一定の実行範囲内に収まっていることを加えれば、吸入空気量の単位時間当たりの変化量が小さすぎる場合や、大きすぎる場合を避けて異常診断を行うことになる。そのため、精度の高い異常診断を実行することができるようなる。
【００１６】
上記過給システムの一態様では、前記前提条件に、吸入空気量が所定値以上であることが含まれており、前記所定値は、前記判定用過給圧と前記判定閾値とを比較することによって前記ウェイストゲートバルブに異常が発生しているか否かを診断することができる程度に、前記ウェイストゲートバルブの開度により過給圧が変化する吸入空気量の値である。
【００１７】
ウェイストゲートバルブが開弁状態である場合、吸入空気量が多くても過給圧はそれほど高くならない。これに対して、ウェイストゲートバルブが正常に開かなくなる閉固着状態の場合、吸入空気量が多いと、過給圧が高くなる。そのため、吸入空気量が多い場合には、ウェイストゲートバルブに異常が発生していることを判定しやすい。
【００１８】
その一方で、吸入空気量が少ないときには、ウェイストゲートバルブが閉固着状態の場合であっても、過給圧が低いため、ウェイストゲートバルブに異常が発生しているか否かを的確に診断することが困難である。
【００１９】
これに対して、上記構成のように前提条件に吸入空気量が所定値以上であることを加えれば、的確な異常診断を行うことが難しい吸入空気量が少ない領域を避けて異常診断を行うことができる。そのため、より精度の高い異常診断を実行することができるようになる。
【００２０】
上記過給システムの一態様では、前記開弁指令は、目標過給圧が所定圧以下であるときになされるものであり、前記前提条件に、前記開弁指令がなされる条件として、前記目標過給圧が所定圧以下であることが含まれている。
【００２１】
上記構成のように、目標過給圧が所定圧以下であるときに開弁指令がなされるのであれば、目標過給圧が所定圧以下であることを開弁指令がなされる条件として前提条件に加えればよい。
【００２２】
上記過給システムの一態様では、前記診断部は、前記積算期間が経過した時点で検出した前記判定用過給圧が、前記判定閾値よりも高いときに、前記ウェイストゲートバルブに異常が発生していると診断する。
【００２３】
積算期間が終了してから診断に用いる判定用過給圧を取得するまでの期間が長くなるほど、異常診断に要する時間は長くなる。また、積算期間が終了してから診断に用いる判定用過給圧を取得するまでの期間が長くなるほど、判定用過給圧が取得されるまでの間の吸入空気量の変化が判定用過給圧に与える影響が大きくなる。そのため、積算期間が終了してから診断に用いる判定用過給圧を取得するまでの期間が長くなるほど、積算吸入空気量から推測される正常時の過給圧と実際に取得される判定用過給圧との乖離が大きくなりやすい。すなわち、積算期間が終了してから診断に用いる判定用過給圧を取得するまでの期間が長くなるほど、積算吸入空気量と正の相関がある判定閾値による異常診断の精度は低下する。
【００２４】
これに対して上記構成によれば、積算期間が経過した時点で検出した判定用過給圧に基づいて異常診断が行われるため、速やかに精度の高い異常診断を実行することができる。
上記過給システムの一態様では、前記ウェイストゲートバルブに異常が発生していることを報知する報知部を備え、前記診断部が前記ウェイストゲートバルブに異常が発生していると診断した場合、前記報知部が前記ウェイストゲートバルブに異常が発生していることを報知する。
【００２５】
上記構成によれば、ウェイストゲートバルブに異常が発生していることが診断された場合に、ウェイストゲートバルブに異常が発生していることを報知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】一実施形態にかかる過給システムの構成を模式的に示す略図。
【図２】同実施形態におけるエネルギーの動きを示すモデル図。
【図３】同実施形態の過給システムにおいて、吸入空気量が少ないときのスロットル開度、吸入空気量及び過給圧の推移を表すタイムチャート。
【図４】同実施形態の過給システムにおいて、吸入空気量が多いときのスロットル開度、吸入空気量及び過給圧の推移を表すタイムチャート。
【図５】同実施形態の過給システムにおける正常時及び閉固着時の平均吸入空気量と判定用過給圧との関係をプロットしたグラフ。
【図６】同実施形態の過給システムで実行される診断処理ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、過給システムの一実施形態を、図１〜図６を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の過給システムは、内燃機関１０の吸気通路１１に設置されたコンプレッサー３０と、同内燃機関１０の排気通路１２に設置されたタービン３１とを備える排気タービン式過給機を有する。コンプレッサー３０とタービン３１とは、機械的に連結されており、排気の流勢によるタービン３１の動作に連動して、コンプレッサー３０が駆動され、過給動作を行うよう構成されている。
【００２８】
内燃機関１０の吸気通路１１におけるコンプレッサー３０よりも上流側の部分には、吸気を浄化するエアクリーナー１３と、同吸気通路１１を通過する吸気の流量（吸入空気量ＧＡ）を検出する吸入空気量検出部としてのエアフローメーター１４とが設置されている。一方、吸気通路１１におけるコンプレッサー３０よりも下流側の部分には、上流側から順に、吸気を冷却するインタークーラー１５、過給圧Ｐを検出する過給圧検出部としての過給圧センサー１６、吸入空気量ＧＡを調整するスロットルバルブ１７、吸気の脈動を抑えるためのサージタンク１８が設けられている。
【００２９】
また、内燃機関１０には、その燃焼室２０に対する吸気通路１１の接続部である吸気ポート１９に、その吸気ポート１９を流れる吸気中に燃料を噴射するポートインジェクター２２が設置されている。また、燃焼室２０には、その内部に燃料を噴射する筒内インジェクター２３と、その内部に導入された混合気を火花着火する点火プラグ２１が設置されている。そして、燃焼室２０には、排気ポート２４を介して、上記タービン３１が設置された排気通路１２が接続されている。
【００３０】
また、この過給システムは、ウェイストゲートバルブ３５を備えている。ウェイストゲートバルブ３５は、排気通路１２におけるタービン３１よりも上流側の部分とタービン３１よりも下流側の部分とを繋ぐように設けられたバイパス通路３４に設置されている。そして、ウェイストゲートバルブ３５は、閉弁状態のときにバイパス通路３４を塞いで同バイパス通路３４を通じた排気の流れを遮断し、開弁状態のときにバイパス通路３４を通じた排気の流れを許容する。
【００３１】
ウェイストゲートバルブ３５は、負圧駆動式のダイアフラム３６に連結されている。そして、そのダイアフラム３６に導入された負圧の大きさにより、ウェイストゲートバルブ３５の開度が変更されるようになっている。ダイアフラム３６は、負圧調整バルブ３８を介して負圧ポンプ３７に接続されている。負圧ポンプ３７は、内燃機関１０のカムシャフト（図示略）の回転により動作して負圧を発生する。この内燃機関１０では、負圧ポンプ３７として、ベーンタイプの機械式ポンプが採用されている。また、負圧調整バルブ３８は、通電制御に応じて、ダイアフラム３６に導入される負圧の大きさを調整する電磁弁である。
【００３２】
こうした過給システムが設けられた内燃機関１０は、電子制御ユニット３９により制御されている。電子制御ユニット３９は、機関制御のための各種演算処理を行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）、制御用のプログラムやデータが記憶された読み取り専用メモリー（ＲＯＭ）、ＣＰＵの演算結果やセンサーの検出結果等を一時的に記憶する書き込み可能メモリー（ＲＡＭ）を備えている。
【００３３】
電子制御ユニット３９には、上述のエアフローメーター１４、過給圧センサー１６に加え、スロットルバルブ１７の開度（スロットル開度ＴＡ）を検出するスロットルセンサー４０などの、各種センサーの検出信号が入力されている。また、電子制御ユニット３９には、大気圧を検出する大気圧センサー４１が内蔵されている。なお、この過給システムでは、負圧調整バルブ３８の通電制御も、この電子制御ユニット３９により行われている。つまり、ウェイストゲートバルブ３５の開度は、目標過給圧に応じて電子制御ユニット３９により指令される開閉弁駆動指令に基づき制御されている。なお、本実施形態にかかる過給システムでは、ウェイストゲートバルブ３５に対する開弁指令として、例えば、目標過給圧が所定圧以下のときに全開指令がなされる。また、電子制御ユニット３９は、内燃機関１０の制御装置としての機能に加え、過給システムの異常の有無を診断する診断部としての機能も兼ね備えている。
【００３４】
電子制御ユニット３９は、過給システムの異常診断として、ウェイストゲートバルブ３５の閉固着の診断を行っている。閉固着は、全閉位置にウェイストゲートバルブ３５が固着して殆ど開弁しなくなる異常である。
【００３５】
以下、本実施形態における、ウェイストゲートバルブ３５の閉固着の診断方法について説明する。
図２に示すように、この過給システムでは、通過する排気からタービン３１が受け取ったエネルギーＥｉにより、コンプレッサー３０の過給動作が行われる。タービン３１が排気から受け取るエネルギーＥｉは、同タービン３１を通過する排気の流量（タービン通過排気流量Ｑｔ）に正の相関を有する。ここでウェイストゲートバルブ３５が開弁状態になっているとき、タービン通過排気流量Ｑｔは、燃焼室２０から排出される排気の総流量（総排気流量Ｑｅ）から、バイパス通路３４を通過する排気流量Ｑｌを減算した値となる（Ｑｔ＝Ｑｅ−Ｑｌ）。
【００３６】
一方、総排気流量Ｑｅは、燃焼室２０に流入する吸気の流量（シリンダー流入空気量Ｑｉ）に、ひいては吸入空気量ＧＡに相関を有する。よって、ウェイストゲートバルブ３５閉弁状態になっているときのコンプレッサー３０の過給動作のエネルギーＥｏは、吸入空気量ＧＡに相関があると言える。
【００３７】
これに対して、ウェイストゲートバルブ３５に閉固着が発生した場合、閉弁状態のウェイストゲートバルブ３５によって、バイパス通路３４が閉塞されるため、排気はバイパス通路３４を流れない。よって、タービン通過排気流量Ｑｔは、総排気流量Ｑｅからバイパス通路３４を通過する排気流量Ｑｌが減算されないため、総排気流量Ｑｅと等しくなる（Ｑｔ＝Ｑｅ）。すなわち、本来、電子制御ユニット３９の指令に基づき流れるはずだったタービン通過排気流量Ｑｔよりも、このときのタービン通過排気流量Ｑｔは多くなる。よって、このときのコンプレッサー３０の過給動作のエネルギーＥｏは、ウェイストゲートバルブ３５に対する指令の状態と吸入空気量ＧＡとから想定される値よりも大きくなる。
【００３８】
なお、より厳密には、コンプレッサー３０の過給動作には、摩擦抵抗などによる損失があるため、コンプレッサー３０の過給動作のエネルギーＥｏは、排気からタービン３１が受け取ったエネルギーＥｉよりも小さくなる。そうしたエネルギーの損失量（＝Ｅｉ−Ｅｏ）は、コンプレッサー３０が過給動作を開始したときの吸入空気量ＧＡに応じた値となる。よって、コンプレッサー３０の過給動作のエネルギーＥｏは、過給動作開始時からの吸入空気量ＧＡの増加量に、より高い相関を示す。
【００３９】
図３，図４は、ウェイストゲートバルブ３５に対する全開指令がなされている加速時におけるスロットル開度ＴＡ、吸入空気量ＧＡ及び過給圧Ｐの推移を示したタイムチャートである。図３は吸入空気量ＧＡが少ないときの各値の推移を示しており、図４は吸入空気量ＧＡが多いときの各値の推移を示している。
【００４０】
まずは図３を参照し、吸入空気量ＧＡが少ないときにおける各値の推移について説明する。なお、図３ではウェイストゲートバルブ３５が全開指令にしたがって全開状態になっている正常時の過給圧Ｐの推移を一点鎖線で示し、全開指令がなされているにも拘わらずウェイストゲートバルブ３５が閉弁状態になっている閉固着異常時の過給圧Ｐの推移を実線で示している。
【００４１】
図３に示すように、時刻ｔ０において、スロットル開度ＴＡが増大されると、その後、吸入空気量ＧＡが徐々に増加する。一点鎖線で示すように、正常時には過給圧Ｐは殆ど上昇しない。これは、ウェイストゲートバルブ３５が全開状態となっていることから、殆どの排気がバイパス通路３４を通じてタービン３１を迂回して流れるためである。
【００４２】
これに対して、実線で示すように、閉固着異常時には過給圧Ｐは吸入空気量ＧＡの増加に伴って上昇する。これは、閉固着状態であるために、バイパス通路３４へと殆ど排気が流入せず、タービン３１が駆動し、それに伴いコンプレッサー３０によって吸気が加圧されるためである。
【００４３】
過給圧Ｐは、下記（イ）〜（ホ）の各過程を経て上昇する。
（イ）スロットル開度ＴＡの増加に伴う吸入空気量ＧＡの増加。
（ロ）吸入空気量ＧＡの増加に伴うシリンダー流入空気量の増加。
【００４４】
（ハ）シリンダー流入空気量の増加に伴う燃焼室２０の排気排出量（総排気流量Ｑｅ）の増加。
（ニ）総排気流量Ｑｅの増加の増加に伴うタービン通過排気流量Ｑｔの増加。
【００４５】
（ホ）タービン通過排気流量Ｑｔの増加に伴う、タービン３１の動作量の、ひいてはコンプレッサー３０の過給動作量の増加。
これらの過程の移行には、吸気や排気の搬送遅れを伴う。そのため、過給圧Ｐの上昇は、吸入空気量ＧＡの増加に対して遅れることになる。
【００４６】
なお、こうした過給の応答遅れ時間、すなわちターボラグには、運転条件によって大きなばらつきがあり、その予測は困難である。過給が開始されると、その後しばらくは過給圧Ｐの上昇によるシリンダー流入空気量の増加→タービン通過排気流量Ｑｔの増加→コンプレッサー３０の過給動作量の増加→過給圧Ｐの更なる上昇、といったサイクルの繰り返しにより、吸入空気量ＧＡ及び過給圧Ｐが上昇していく。ただし、それらの上昇は、やがて飽和して定常状態となり、吸入空気量ＧＡ及び過給圧Ｐが一定の値に落ち着くようになる。
【００４７】
なお、図３に示すように、吸入空気量ＧＡが少ないときには、一点鎖線で示す正常時の過給圧Ｐと、実線で示す閉固着異常時の過給圧Ｐとを比較しても、大きな差は生じていない。これは、加圧される吸入空気量ＧＡ自体が少ないからである。したがって、吸入空気量ＧＡが少ない場合に、過給圧Ｐの値に基づいてウェイストゲートバルブ３５に閉固着異常が生じているか否かを診断することは困難である。
【００４８】
次に、図４を参照し、吸入空気量ＧＡが多いときにおける各値の推移について説明する。なお、図４でもウェイストゲートバルブ３５が全開指令にしたがって全開状態になっている正常時の過給圧Ｐの推移を一点鎖線で示し、全開指令がなされているにも拘わらずウェイストゲートバルブ３５が閉弁状態になっている閉固着異常時の過給圧Ｐの推移を実線で示している。
【００４９】
図４に示すように、時刻ｔ０において、スロットル開度ＴＡが増大されると、その後、吸入空気量ＧＡが徐々に増加する。一点鎖線で示すように、正常時には過給圧Ｐは徐々に上昇するがその上昇はごく僅かである。これに対して、実線で示すように、閉固着異常時には過給圧Ｐは吸入空気量ＧＡの増加に伴って大きく上昇する。
【００５０】
図３で示した吸入空気量ＧＡが少ないときとは異なり、図４に示すように、吸入空気量ＧＡが多いときには、一点鎖線で示す正常時の過給圧Ｐと、実線で示す閉固着異常時の過給圧Ｐとに大きな差が生じている。特に過給圧Ｐの上昇が飽和した定常状態において、それぞれの過給圧Ｐの間に大きな差が存在する。これは、吸入空気量ＧＡが多いときには、吸入空気量ＧＡが少ないときと比較して加圧される吸入空気量ＧＡ自体が多いからである。
【００５１】
したがって、吸入空気量ＧＡが多い場合は、過給圧Ｐの値に基づいてウェイストゲートバルブ３５に閉固着異常が生じているか否かを診断するのに適しているといえる。
よって、本実施形態においては、過給圧Ｐに基づいてウェイストゲートバルブ３５に異常が発生しているか否かを診断することができなくなるほど吸入空気量ＧＡが少ない領域である吸入空気量過少領域の上限値よりも大きい所定値を設定している。そして、吸入空気量ＧＡがこの所定値以上である場合に、ウェイストゲートバルブ３５の異常診断を実施するようにしている。
【００５２】
続いて、図４を用いて積算吸入空気量ＧＡｓｕｍと過給圧Ｐとの相関関係について説明する。図４に示す積算吸入空気量ＧＡｓｕｍとは、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの積算期間Ｔｓｕｍにおける吸入空気量ＧＡを積算した値である。
【００５３】
一点鎖線で示すように、正常時、つまりウェイストゲートバルブ３５が開弁状態である場合には、積算吸入空気量ＧＡｓｕｍが多くなっても過給圧Ｐはそれほど高くならない。一方、実線で示すように、閉固着異常時、つまりウェイストゲートバルブ３５が閉弁状態である場合には、積算吸入空気量ＧＡｓｕｍが多くなるほど過給圧Ｐは高くなる。
【００５４】
本実施形態においては、積算吸入空気量ＧＡｓｕｍと正の相関がある判定閾値に基づいて、ウェイストゲートバルブ３５に異常が発生しているか否かを診断する。ここで、積算吸入空気量ＧＡｓｕｍと正の相関がある判定閾値を異常診断に採用する理由は、吸入空気量ＧＡが多く、総排気流量Ｑｅが多いほど、タービン通過排気流量Ｑｔが多くなり、タービン３１が受け取るエネルギーＥｉが大きくなるためである。積算吸入空気量ＧＡｓｕｍは運転条件によって変化する吸入空気量ＧＡの積算期間Ｔｓｕｍにおける積算値であるため、吸入空気量ＧＡの変化履歴を反映した積算吸入空気量ＧＡｓｕｍには、積算期間Ｔｓｕｍの間にタービン３１が受け取ったエネルギーＥｉの大きさが反映されている。したがって積算吸入空気量ＧＡｓｕｍを参照すれば、積算期間Ｔｓｕｍが経過した時点でターボラグが解消されていなかったとしても、積算期間Ｔｓｕｍの間にタービン３１が受け取ったエネルギーＥｉの大きさから過給圧Ｐの変化を推測することができる。
【００５５】
ここで、本実施形態において、ウェイストゲートバルブ３５の異常診断時に判定閾値と比較する判定用過給圧Ｐｃｍｐとして、図３及び図４における時刻ｔ２における過給圧Ｐを採用している。なお、時刻ｔ１は異常診断を実行する前提条件が成立したときの時刻であり、時刻ｔ２は時刻ｔ１から積算期間Ｔｓｕｍだけ経過したときの時刻である。なお、積算期間Ｔｓｕｍは、判定用過給圧Ｐｃｍｐが異常診断を行うことができる程度に上昇するために十分な期間であり、且つ異常診断を適切な頻度で行うことのできる程度の期間になるようにその長さが設定される。例えば、積算期間Ｔｓｕｍが短すぎると、ウェイストゲートバルブ３５が閉固着状態であったとしても積算期間Ｔｓｕｍの間に判定用過給圧Ｐｃｍｐが十分に上昇せずに異常診断を行うことができない。また、積算期間Ｔｓｕｍが長すぎると、積算期間Ｔｓｕｍが経過する前に前提条件が成立しなくなってしまい、異常診断を適切な頻度で行うことができなくなってしまう。
【００５６】
異常診断を実行する前提条件には、前述の吸入空気量ＧＡが所定値以上の領域にあること以外に、単位時間当たりの吸入空気量ＧＡの変化量が一定の範囲内に収まっていることや目標過給圧が所定圧以下であることが含まれている。
【００５７】
吸入空気量ＧＡの単位時間当たりの変化量を前提条件に採用する理由は、同変化量によっては精度よく異常判定が実施できないからである。具体的には、吸入空気量ＧＡの単位時間当たりの変化量が小さすぎる場合には過給圧Ｐの単位時間当たりの変化量が小さくなるため、ウェイストゲートバルブ３５に異常が発生している場合の過給圧Ｐと異常が発生していない場合の過給圧Ｐとに差が生じにくく、判定用過給圧Ｐｃｍｐに基づく異常診断の精度が低くなる可能性がある。また、吸入空気量ＧＡの単位時間当たりの変化量が大きすぎる場合にはターボラグが極めて大きくなるため、この場合にも異常診断の精度が低くなる可能性がある。
【００５８】
また、目標過給圧を前提条件に採用する理由は、ウェイストゲートバルブ３５が全開指令されているときに異常診断を実施するためである。本実施形態における電子制御ユニット３９は、目標過給圧が所定圧以下のときにウェイストゲートバルブ３５に対する全開指令を行う。
【００５９】
本実施形態においては、これら三つの条件が全て成立したときに、吸入空気量ＧＡの積算を開始し、積算吸入空気量ＧＡｓｕｍを算出する。
図５のグラフは、正常時、閉固着異常時における平均吸入空気量ＧＡａｖｅと判定用過給圧Ｐｃｍｐとの関係をプロットしたものである。なお、平均吸入空気量ＧＡａｖｅは積算吸入空気量ＧＡｓｕｍを積算期間Ｔｓｕｍで割った商である。つまり、平均吸入空気量ＧＡａｖｅは積算吸入空気量ＧＡｓｕｍに比例して変化する値である。
【００６０】
図５に示すように、平均吸入空気量ＧＡａｖｅがある程度よりも大きい領域では正常時と閉固着異常時とで測定結果の分布範囲に明確な違いがある。これは、平均吸入空気量ＧＡａｖｅが積算吸入空気量ＧＡｓｕｍと相関のある値であるとともに、吸入空気量ＧＡとも相関のある値だからである。つまり、図３，４を参照して説明したように、吸入空気量ＧＡが多いときには、吸入空気量ＧＡが少ないときよりも正常時と閉固着異常時との間の過給圧Ｐの差が大きくなるため、この図５に示すような測定結果となる。
【００６１】
図５には、正常時の測定結果の分布範囲と閉固着異常時の測定結果の分布範囲との境界線が二点鎖線で示されている。平均吸入空気量ＧＡａｖｅ及び判定用過給圧Ｐｃｍｐを測定し、同グラフにプロットしたときに、その測定結果がこの境界線のいずれの側に位置するかにより、閉固着異常の発生の有無を確認することができる。
【００６２】
このように、判定用過給圧Ｐｃｍｐと平均吸入空気量ＧＡａｖｅとの関係を利用することで、閉固着異常の有無を診断することが可能となる。そこで、本実施形態では、ウェイストゲートバルブ３５に対する全開指令がなされた状態で加速しているとき、すなわち吸気流量が増加されたときの、平均吸入空気量ＧＡａｖｅと判定用過給圧Ｐｃｍｐとの関係に基づいて、過給システムの異常の有無を判定するようにしている。
【００６３】
より具体的には、二点鎖線で示された境界線に相当する判定閾値として、平均吸入空気量ＧＡａｖｅを引数とする判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）を算出し、この判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）と判定用過給圧Ｐｃｍｐを比較する。そして、判定用過給圧Ｐｃｍｐが同判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）よりも高いときに、ウェイストゲートバルブ３５に異常が生じていると診断する。すなわち、正常時の測定結果の分布範囲と閉固着異常時の測定結果の分布範囲との境界線を判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）としていることから、判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）は、ウェイストゲートバルブ３５が正常に開弁しているときには到達しない水準の過給圧Ｐの値になっている。
【００６４】
なお、ウェイストゲートバルブ３５が正常に開弁しているときには到達しない水準の過給圧Ｐの値は、実験を行うことによって割り出すことができる。例えば、ウェイストゲートバルブ３５が正常に開弁しているときの積算吸入空気量ＧＡｓｕｍの増大に伴う過給圧Ｐの変化を複数回計測し、計測された過給圧Ｐの上限値に基づいて割り出せばよい。
【００６５】
ここで、判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）は、平均吸入空気量ＧＡａｖｅが多いときほど大きな値となる。これは、吸入空気量ＧＡが多い場合、すなわち内燃機関１０から排出される排気が多い場合には、ウェイストゲートバルブ３５が全開状態であっても全ての排気がバイパス通路３４を通過するわけではなく、その一部がタービン３１を回転させるからである。そのため、ウェイストゲートバルブ３５が全開状態であっても、積算吸入空気量ＧＡｓｕｍが多いときほど、つまり平均吸入空気量ＧＡａｖｅが多いときほど、過給圧Ｐが高くなる。こうした理由から本実施形態における判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）は、平均吸入空気量ＧＡａｖｅが多いときほど大きな値になるように平均吸入空気量ＧＡａｖｅを引数にして算出される。なお、積算吸入空気量ＧＡｓｕｍが多いほど、平均吸入空気量ＧＡａｖｅが多くなることから、判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）は積算吸入空気量ＧＡｓｕｍが多いときほど、大きな値となるとも言える。すなわち、判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）は積算吸入空気量ＧＡｓｕｍと正の相関がある判定閾値である。
【００６６】
続いて、図６のフローチャートを参照して同過給システムで実行される診断処理ルーチンの処理手順について説明する。同ルーチンの処理は、内燃機関１０の運転中に、電子制御ユニット３９により、繰り返し実行される。
【００６７】
本ルーチンの処理が開始されると、はじめにステップＳ１００にて異常診断を実施する上での前提条件が成立しているか否かが判定される。ここで、本実施形態の前提条件は前述のように、「Ａ：目標過給圧が所定圧以下」、「Ｂ：単位時間当たりの吸入空気量の変化量が一定の範囲内に収まっている」、「Ｃ：吸入空気量が所定値以下である」の三つが全て成立していることである。そのため、Ａ〜Ｃの全ての条件が成立しており、前提条件が成立しているとき（Ｓ１００：ＹＥＳ）には、ステップＳ２００に進む。一方で、Ａ〜Ｃのうち、いずれか一つでも成立していない条件があり、前提条件が成立していない（Ｓ１００：ＮＯ）ときには、ステップＳ１００を繰り返す。なお、前提条件が成立したときから積算期間Ｔｓｕｍがカウントされる。
【００６８】
ステップＳ２００では、積算吸入空気量ＧＡｓｕｍを「０」にリセットする。そして、処理はステップＳ２１０に進む。
ステップＳ２１０では、ステップＳ１００にて成立していた前提条件が成立中か否かが判定される。ここで、上記Ａ〜Ｃのいずれかが不成立となっており、前提条件が成立していない場合（Ｓ２１０：ＮＯ）には、このルーチンは終了する。一方、Ａ〜Ｃのいずれの条件も成立中であり、前提条件が成立中（Ｓ２１０：ＹＥＳ）であれば、ステップＳ２２０に進む。
【００６９】
ステップＳ２２０では、吸入空気量ＧＡが検出される。その後、ステップＳ２３０に進み、積算吸入空気量ＧＡｓｕｍにステップＳ２２０で検出した吸入空気量ＧＡが加算され、最新の積算吸入空気量ＧＡｓｕｍが算出される。そして、処理はステップＳ２４０に進む。
【００７０】
ステップＳ２４０では、ステップＳ１００にて前提条件が成立してから、積算期間Ｔｓｕｍが経過したか否かが判定される。積算期間Ｔｓｕｍが経過している（Ｓ２４０：ＹＥＳ）場合、ステップＳ３００に進む。一方で、積算期間Ｔｓｕｍが経過していない（Ｓ２４０：ＮＯ）場合、処理はステップＳ２１０に戻り、前提条件が成立中か否かが判定される。つまり、本ルーチンでは、積算期間Ｔｓｕｍが経過しないうちは、積算吸入空気量ＧＡｓｕｍを積算し続ける。
【００７１】
続いて、ステップＳ３００にて平均吸入空気量ＧＡａｖｅが算出される。前述したように、平均吸入空気量ＧＡａｖｅは積算吸入空気量ＧＡｓｕｍを積算期間Ｔｓｕｍで割った商である。
【００７２】
続いて、ステップＳ３１０にて判定用過給圧Ｐｃｍｐが検出される。ここで、判定用過給圧Ｐｃｍｐは前提条件が成立してから積算期間Ｔｓｕｍが経過した時点における過給圧Ｐである。
【００７３】
続いて、ステップＳ３２０にて、判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）が算出される。判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）は平均吸入空気量ＧＡａｖｅを引数として、図５に二点鎖線で示すように正常時の測定結果の分布範囲と閉固着異常時の測定結果の分布範囲との境界線になるように算出される。判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）は図５に示すように、平均吸入空気量ＧＡａｖｅが多いほど大きな値になる。
【００７４】
続いて、ステップＳ３３０にて判定用過給圧Ｐｃｍｐが判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）よりも高いか否かが判定される。ここで、判定用過給圧Ｐｃｍｐが判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）以下である（Ｓ３３０：ＮＯ）場合は、ステップＳ３４０に進む。一方で、判定用過給圧Ｐｃｍｐが判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）よりも高い（Ｓ３３０：ＹＥＳ）場合は、ステップＳ３５０に進む。
【００７５】
ステップＳ３４０に進んだ場合、正常時処理が実行される。正常時処理では、例えばウェイストゲートバルブ３５の異常を知らせる警告灯が点灯している場合には警告灯を消灯するなどの処理が実行される。
【００７６】
一方、ステップＳ３５０に進んだ場合、異常時処理が実行される。異常時処理では、ウェイストゲートバルブ３５に異常が生じていることを診断した結果として、例えばウェイストゲートバルブ３５の異常を知らせる警告灯を点灯させる。この異常時処理における警告灯を点灯させる処理が、本実施形態における報知処理に相当する。
【００７７】
次に、上記一連の処理による作用を説明する。
ステップＳ１００では、前提条件が成立しているか否かを判定することにより、過給システムの運転条件がウェイストゲートバルブ３５の異常診断に適した運転条件になっているかを判定する。ここで、ウェイストゲートバルブ３５に対する全開指令がなされており、且つ吸入空気量ＧＡ、及びその単位時間当たりの変化量が異常診断を精度よく診断できる条件が成立しているときに、本実施形態における前提条件は成立する（Ｓ１００：ＹＥＳ）。
【００７８】
そして、前提条件が成立していない（Ｓ１００：ＮＯ）ときには、ステップＳ１００における判定を繰り返す。このように構成することで、異常診断を精度よく実行するための条件が成立しているときは異常診断を実行する一方で、異常診断を精度よく実行するための条件が成立していないときは異常診断を実行しないため、精度の高い異常診断を実行することができるようになる。
【００７９】
前提条件が成立した（Ａ１００：ＹＥＳ）場合は、続いてステップＳ２００にて、積算吸入空気量ＧＡｓｕｍを「０」にリセットする。その後、ステップＳ２１０にて、前提条件が成立中か否かを判定し、成立中（Ｓ２１０：ＹＥＳ）であればステップＳ２２０へ、成立中でなければ（Ｓ２１０：ＮＯ）、本ルーチンを終了するように構成している。つまり、積算吸入空気量ＧＡｓｕｍの算出を開始したのち、精度よく異常診断を実行できない運転条件になった場合は、本ルーチンを終了するように構成することで、より精度の高い異常診断を実行するように構成している。
【００８０】
前提条件が成立中（Ｓ２１０：ＹＥＳ）であれば、ステップＳ２２０、Ｓ２３０、Ｓ２４０を通じて積算期間Ｔｓｕｍが経過するまで積算吸入空気量ＧＡｓｕｍを積算する。そして、積算期間Ｔｓｕｍが経過した時点（Ｓ２４０：ＹＥＳ）で、ステップＳ３００にて平均吸入空気量ＧＡａｖｅを算出し、ステップＳ３１０にて判定用過給圧Ｐｃｍｐを検出するように構成している。つまり、本実施形態において判定用過給圧Ｐｃｍｐは、積算期間Ｔｓｕｍが経過した時点にて検出するように構成している。
【００８１】
その後、ステップＳ３２０にて算出した判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）に基づき、ステップＳ３３０にて判定用過給圧Ｐｃｍｐを用いて異常診断を実行する。ここで、判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）は平均吸入空気量ＧＡａｖｅを引数として算出される値である。前提条件が成立している条件下において、平均吸入空気量ＧＡａｖｅは積算吸入空気量ＧＡｓｕｍに比例して変化する。そのため、前提条件が成立している条件下において、平均吸入空気量ＧＡａｖｅに基づいて判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）を設定することは、積算吸入空気量ＧＡｓｕｍと正の相関がある判定閾値を設定するということである。
【００８２】
続いて、判定用過給圧Ｐｃｍｐが判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）よりも高い（Ｓ３３０：ＹＥＳ）場合、異常時処理として報知処理を実行する（Ｓ３５０）。一方、判定用過給圧Ｐｃｍｐが判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）以下である（Ｓ３３０：ＮＯ）場合、正常時処理を実行する。
【００８３】
上記のように、電子制御ユニット３９は、積算吸入空気量ＧＡｓｕｍと正の相関がある判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）を設定する設定部として機能するとともに、判定用過給圧Ｐｃｍｐが判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）よりも高いときにウェイストゲートバルブ３５に異常が発生していると診断する診断部としての機能を備える。また、電子制御ユニット３９はステップＳ３４０、Ｓ３５０の処理を実行することで、異常診断結果に基づく報知処理を実行する報知部としても機能する。
【００８４】
以上説明した実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、積算吸入空気量ＧＡｓｕｍと過給圧Ｐとの関係を利用し、開弁指令がなされているにも拘わらず、判定用過給圧Ｐｃｍｐが判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）よりも高くなった場合には、ウェイストゲートバルブ３５に異常が発生していると診断する。
【００８５】
また、本実施形態では、積算吸入空気量ＧＡｓｕｍと正の相関がある判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）が設定される。ウェイストゲートバルブ３５が閉弁状態である場合と比較して過給圧Ｐの変化の度合いは小さいものの、ウェイストゲートバルブ３５が開弁状態である場合にも積算吸入空気量ＧＡｓｕｍが多いほど過給圧Ｐは高くなる。上記実施形態のように積算吸入空気量ＧＡｓｕｍと正の相関がある判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）を用いて異常診断を行うようにすれば、こうした開弁状態の場合の過給圧Ｐの変化態様に即したかたちで判定閾値を設定することができる。
【００８６】
要するに、本実施形態では、ある時点のパラメータのみを用いて異常診断を行うのではなく、積算期間Ｔｓｕｍの間における吸入空気量ＧＡの変化履歴が反映された積算吸入空気量ＧＡｓｕｍを利用し、積算吸入空気量ＧＡｓｕｍと正の相関がある判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）を用いて異常診断を行う。そのため、ターボラグが解消されていなかったとしても、精度の高い異常診断を行うことができる。すなわち、本実施形態によれば、ターボラグが診断結果に及ぼす影響を抑制し、精度の高い異常診断を実施することができる。
【００８７】
（２）吸入空気量ＧＡの単位時間当たりの変化量が一定の範囲内に収まっているときに異常診断を実行するように構成した。これにより、閉固着異常時と正常時とで過給圧Ｐに差が生じにくい場合や、ターボラグが極めて大きくなるため異常診断の精度が低くなる可能性がある場合を避けて、精度の高い異常診断を実行することができる。
【００８８】
（３）吸入空気量ＧＡが、判定用過給圧Ｐｃｍｐと判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）とを比較したとしてもウェイストゲートバルブに異常が発生しているか否かを診断することができなくなるほど閉固着異常時と正常時との過給圧Ｐの差が小さくなる吸入空気量過少領域の上限値よりも大きい所定値以上であるときに異常診断を実行するように構成した。これにより、的確な異常診断を行うことが難しい吸入空気量過少領域を避けて、異常診断を行うため、より精度の高い異常診断を実行することができる。
【００８９】
（４）目標過給圧が所定圧以下であるときに、異常診断を実行するように構成した。これにより、ウェイストゲートバルブ３５が全開指令されるときに異常診断を実行するため、閉固着異常が発生しているときにウェイストゲートバルブ３５に異常が生じていると診断することができる。
【００９０】
（５）積算期間Ｔｓｕｍが終了してから診断に用いる判定用過給圧Ｐｃｍｐを取得するまでの期間が長くなるほど、異常診断に要する時間が長くなる。また、積算期間Ｔｓｕｍが終了してから診断に用いる判定用過給圧Ｐｃｍｐを取得するまでの期間が長くなるほど、判定用過給圧Ｐｃｍｐが取得されるまでの間の吸入空気量ＧＡの変化が判定用過給圧Ｐｃｍｐに与える影響が大きくなる。そのため、積算期間Ｔｓｕｍが終了してから診断に用いる判定用過給圧Ｐｃｍｐを取得するまでの期間が長くなるほど、積算吸入空気量ＧＡｓｕｍから推測される正常時の過給圧Ｐと、実際に取得される判定用過給圧Ｐｃｍｐとの乖離が大きくなりやすい。すなわち、積算期間Ｔｓｕｍが終了してから診断に用いる判定用過給圧Ｐｃｍｐを取得するまでの期間が長くなるほど、異常診断の精度は低下する。その点、本実施形態では、積算期間Ｔｓｕｍが経過した時点の判定用過給圧Ｐｃｍｐに基づいて異常診断を実行するように構成しているため、速やかに精度の高い異常診断を実行することができる。
【００９１】
（６）本実施形態では、異常診断結果に基づき、異常が発生していることを報知する報知部を備え、ウェイストゲートバルブ３５に異常が発生していると診断される場合は、異常が発生していることを報知するように構成した。これにより、ウェイストゲートバルブ３５に異常が発生していることが診断された場合に、ウェイストゲートバルブ３５に異常が発生していることを報知することができる。
【００９２】
なお、上記の実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・本実施形態において、ウェイストゲートバルブ３５が全開指令されているときに異常診断を実行するように構成したが、異常診断が精度よく実行できる程度にウェイストゲートバルブ３５が開弁されていれば異常診断を行うことができる。すなわち、ウェイストゲートバルブ３５の開度が、閉固着異常時と正常時とで過給圧Ｐに明らかに差が生じる程度の開度になっていれば、異常診断を行うことができる。前提条件である目標過給圧の所定圧を調整することで、ウェイストゲートバルブ３５がどの程度開弁されているときに異常診断を実行するかを設定することができる。
【００９３】
・吸入空気量、吸入空気量の単位時間当たりの変化量、目標過給圧に基づく三つの条件が全て成立していることを前提条件とし、異常診断を実行するように構成したが、この限りではない。例えば、ウェイストゲートバルブ３５を駆動する信号、及び電流値に基づいて異常診断を実行するように構成してもよい。つまり、精度よく異常診断を実行できる運転条件のときに異常診断を実行するよう、各種の前提条件は用いるパラメータ及びその数値を種々変更することが可能である。
【００９４】
・異常時処理として警告灯の点灯を実行するように構成したが、この限りではない。例えば、ウェイストゲートバルブ３５に異常が生じていると診断したときに、異常時処理として、閉固着の原因となるデポジットを排除する処理を実行するなど、種々の変更例を採用してもよい。また、正常時処理として警告灯の消灯を実行するように構成したが、こうした正常時処理を省略し、異常が診断されていないときには何もしないようにしてもよい。
【００９５】
・本実施形態において、平均吸入空気量ＧＡａｖｅを引数として判定閾値ｆ（ＧＡａｖｅ）を算出したが、この限りではない。つまりは、運転条件を反映した値である積算吸入空気量ＧＡｓｕｍと正の相関がある判定閾値を採用すればよく、直接的に積算吸入空気量ＧＡｓｕｍを引数とした判定閾値を用いてもよい。この場合、図５に示したグラフの代わりに、正常時、閉固着異常時における積算吸入空気量ＧＡｓｕｍと判定用過給圧Ｐｃｍｐとの関係の測定結果をプロットしたものを用いて、判定閾値の特性を決定することが好ましい。なお、この場合にも、判定閾値は、ウェイストゲートバルブ３５が正常に開弁しているときには到達しない水準の過給圧Ｐの値になっている。
【００９６】
・積算期間Ｔｓｕｍ経過時点における判定用過給圧Ｐｃｍｐに基づいて異常診断を実行したが、この限りではない。例えば、積算期間Ｔｓｕｍ経過後、前提条件が成立しなくなるまでの期間における一時点において判定用過給圧を検出し、検出した判定用過給圧に基づいて異常診断を実行するように構成してもよい。ただし、この場合、積算期間Ｔｓｕｍ経過後は運転条件が都度変化していくため、より精度の高い異常診断を実行するためには、積算期間Ｔｓｕｍ経過時点にできるだけ近い時点で検出した判定用過給圧を用いて異常診断を行うことが好ましい。
【００９７】
・報知部は必ずしも設ける必要はない。例えば、異常診断の結果として、ウェイストゲートバルブ３５に異常が生じていることを示す情報をメモリーに記憶する構成を採用してもよい。
【００９８】
・異常が生じていることを診断するだけではなく、異常の中でも閉固着異常が生じていることを診断するようにしてもよい。例えば、閉固着異常が生じていることを報知したり、閉固着異常であることを示す情報をメモリーに記憶するようにしてもよい。
【００９９】
・上記実施形態ではウェイストゲートバルブ３５に対する全開指令がなされているか否かを目標過給圧から判定しているが、これに限らず、例えばウェイストゲートバルブ３５を駆動させる信号や電流値に基づいて全開指令がなされているか否かを判定してもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１０…内燃機関、１１…吸気通路、１２…排気通路、１３…エアクリーナー、１４…エアフローメーター、１５…インタークーラー、１６…過給圧センサー、１７…スロットルバルブ、１８…サージタンク、１９…吸気ポート、２０…燃焼室、２１…点火プラグ、２２…ポートインジェクター、２３…筒内インジェクター、２４…排気ポート、３０…コンプレッサー、３１…タービン、３４…バイパス通路、３５…ウェイストゲートバルブ、３６…ダイアフラム、３７…負圧ポンプ、３８…負圧調整バルブ、３９…電子制御ユニット、４０…スロットルセンサー、４１…大気圧センサー。
【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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