(57)【要約】【課題】精度良く異常判定を行うことのできるウェイストゲートバルブの異常判定装置を提供する。【解決手段】機関システムは、排気駆動式の過給機、内燃機関の排気通路における過給機の排気上流側と排気下流側とを連通する連通路、および、同連通路を開閉するウェイストゲートバルブを備える。異常判定装置は、機関システムにおける過給圧に基づいてウェイストゲートバルブの異常判定を行う。所定期間における内燃機関の吸入空気量ＧＡの分散値Ｖを算出する。この分散値Ｖが判定値Ｊｇ以下であるときに（Ｓ２１：ＹＥＳ）、実行フラグをオン操作する（Ｓ２２）。これにより、異常判定の判定パラメータとしての過給圧の検出実行が許可される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路に設けられたコンプレッサと前記内燃機関の排気通路に設けられた排気タービンとを有する排気駆動式の過給機、および、前記排気通路における前記過給機の排気上流側と排気下流側とを連通する連通路、および、同連通路を開閉するウェイストゲートバルブを備えた機関システムに適用されて、過給圧に基づいて前記ウェイストゲートバルブの異常判定を行うウェイストゲートバルブの異常判定装置において、
所定期間における前記内燃機関の吸入空気量の分散値を算出する算出部と、
前記算出した分散値が判定値以下であるときに、前記異常判定の判定パラメータとしての前記過給圧の検出を実行する実行部と、を備える
ことを特徴とするウェイストゲートバルブの異常判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のウェイストゲートバルブの異常判定装置において、
当該異常判定装置は、前記吸入空気量を一定周期で検出し、
前記算出部は、前記所定期間内に検出された吸入空気量の分散値を算出する
ことを特徴とするウェイストゲートバルブの異常判定装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のウェイストゲートバルブの異常判定装置において、
前記実行部は、吸入空気量によって定められた２つの機関運転領域であり、且つ前記ウェイストゲートバルブの正常時には同バルブが開弁されて過給圧が上昇し難い機関運転領域になる第１領域および第２領域において、それぞれ前記判定パラメータとしての前記過給圧および吸入空気量の検出を実行するものであり、
前記異常判定装置は、前記第１領域で検出した過給圧を「Ｐ１」とし、前記第１領域で検出した吸入空気量を「ＧＡ１」とし、前記第２領域で検出した過給圧を「Ｐ２」とし、前記第２領域で検出した吸入空気量を「ＧＡ２」とし、前記検出した吸入空気量の増加に伴う前記検出した過給圧の増加速度を「ΔＰ」とすると、関係式［ΔＰ＝（Ｐ２−Ｐ１）／（ＧＡ２−ＧＡ１）］によって定まる前記増加速度ΔＰが判定値以上であるときに前記ウェイストゲートバルブが異常であると判定するものである
ことを特徴とするウェイストゲートバルブの異常判定装置。
【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排気通路に設けられたウェイストゲートバルブの異常判定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関を中心とする機関システムに排気駆動式の過給機を設けることが多用されている。この過給機は内燃機関の排気通路に設けられた排気タービンと同内燃機関の吸気通路に設けられたコンプレッサとを備えている。
【０００３】
また、特許文献１のように、排気通路における排気タービンの排気上流側と排気下流側とを連通する連通路を設けるとともに、同連通路を開閉するウェイストゲートバルブを設けることも多用されている。このウェイストゲートバルブを開弁することにより、内燃機関の排気が排気タービンを迂回して流れるようになる。そのため、低負荷運転時にウェイストゲートバルブを開弁することにより内燃機関の背圧の不要な上昇が抑えられ、高負荷運転時にウェイストゲートバルブを開弁することにより排気タービンの回転速度の過上昇が抑えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２０２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、ウェイストゲートバルブが所定開度で固着するなど、同ウェイストゲートバルブに異常が生じると、排気タービンを通過する排気量が想定と異なる量になり、これに伴って過給圧が正常時と異なる圧力になってしまう。こうしたことから、ウェイストゲートバルブの異常判定を過給圧に基づき行うことが可能である。
【０００６】
ただし、排気駆動式の過給機が搭載された機関システムでは、吸入空気量の変化に対する過給圧の変化の応答遅れ（いわゆる過給遅れ）がある。そのため、そうした過給遅れが生じている内燃機関の過渡運転中において単に過給圧に基づいてウェイストゲートバルブの異常判定を実行すると、その判定精度が低くなってしまう。
【０００７】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、精度良く異常判定を行うことのできるウェイストゲートバルブの異常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】
【０００８】
上記課題を達成するためのウェイストゲートバルブの異常判定装置は、内燃機関の吸気通路に設けられたコンプレッサと前記内燃機関の排気通路に設けられた排気タービンとを有する排気駆動式の過給機、および、前記排気通路における前記過給機の排気上流側と排気下流側とを連通する連通路、および、同連通路を開閉するウェイストゲートバルブを備えた機関システムに適用される。この異常判定装置は、過給圧に基づいて前記ウェイストゲートバルブの異常判定を行うものであり、所定期間における前記内燃機関の吸入空気量の分散値を算出する算出部と、前記算出した分散値が判定値以下であるときに、前記異常判定の判定パラメータとしての前記過給圧の検出を実行する実行部と、を備える。
【０００９】
過給遅れは吸入空気量の変化に対する過給圧の変化の応答遅れであるため、そうした過給遅れが終了して過給圧の変化が収束したことは、直前の所定期間において吸入空気量の変化が収束していることをもって判断することができる。ただし、過給遅れの終了間際においては吸入空気量の変化速度が極めて低くなるために、その変化が収束したことを、単に吸入空気量の変化速度が低くなったことをもって判定するのは難しい。
【００１０】
これに対して、所定期間における吸入空気量の分散値は、所定期間における吸入空気量の平均値と絶対値との差の二乗平均値であるため、吸入空気量の絶対値の変化速度が低いときであっても大きい値になり易い。そのため、こうした分散値が小さいことをもって、吸入空気量の変化速度が極めて遅いときであっても、吸入空気量の変化が収束したことを精度良く判定することが可能になる。
【００１１】
上記装置によれば、所定期間における吸入空気量の分散値が判定値以下であることをもって同吸入空気量の変化が収束したことを判断することができ、そのときの過給圧を、過給遅れの終了時における過給圧として検出することができる。そして、その検出した過給圧を前記異常判定の判定パラメータとして用いることにより、ウェイストゲートバルブの異常を精度良く判定することができる。
【００１２】
上記異常判定装置において、内燃機関の吸入空気量を一定周期で検出し、前記所定期間内に検出された吸入空気量についての分散値を算出することができる。
上記異常判定装置において、前記実行部により、吸入空気量によって定められた２つの機関運転領域であり、且つ前記ウェイストゲートバルブの正常時には同バルブが開弁されて過給圧が上昇し難い機関運転領域になる第１領域および第２領域において、それぞれ前記判定パラメータとしての前記過給圧および吸入空気量の検出を実行することが好ましい。また、そうした異常判定装置においては、前記第１領域で検出した過給圧を「Ｐ１」とし、前記第１領域で検出した吸入空気量を「ＧＡ１」とし、前記第２領域で検出した過給圧を「Ｐ２」とし、前記第２領域で検出した吸入空気量を「ＧＡ２」とし、前記検出した吸入空気量の増加に伴う前記検出した過給圧の増加速度を「ΔＰ」とした場合に、関係式［ΔＰ＝（Ｐ２−Ｐ１）／（ＧＡ２−ＧＡ１）］によって定まる前記増加速度ΔＰが判定値以上であるときに前記ウェイストゲートバルブが異常であると判定することが好ましい。
【００１３】
上記装置では、ウェイストゲートバルブの正常時には同バルブが開弁されて第１領域の過給圧および第２領域の過給圧が共に上昇し難いため、上記関係式によって定まる過給圧の増加速度ΔＰが低くなる。そのため、上記増加速度ΔＰが低いことによってウェイストゲートバルブが開弁されていることを判断することができる。
【００１４】
一方、ウェイストゲートバルブを十分に開弁することのできない異常が発生した場合には、同バルブの開度が小さくなって過給機が作動することにより、第１領域および第２領域の過給圧が不要に上昇することがある。この場合、吸入空気量の増加に伴って過給圧が不要に上昇するようになるため、上記関係式によって定まる過給圧の増加速度ΔＰが高くなる。そのため、上記増加速度ΔＰが高いことにより、ウェイストゲートバルブが十分に開弁されない異常が発生していることを判断することができる。
【００１５】
したがって上記装置によれば、上記増加速度ΔＰと判定値とを比較することにより、ウェイストゲートバルブが十分に開弁されない異常が発生していることを判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態のウェイストゲートバルブの異常判定装置が適用される機関システムの概略構成を示す略図。
【図２】異常判定処理の概要を示すグラフ。
【図３】異常判定処理の実行手順を示すフローチャート。
【図４】フラグ操作処理の実行手順を示すフローチャート。
【図５】分散値算出処理の実行手順を示すフローチャート。
【図６】分散値の算出態様を説明するための説明図。
【図７】各処理の実行中における（ａ）実行フラグの操作態様（ｂ）吸入空気量（ｃ）分散値（ｄ）過給圧の推移の一例を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、ウェイストゲートバルブの異常判定装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、内燃機関１０の吸気通路１１には、スロットルバルブ１２や燃料噴射弁１３が設けられている。また、内燃機関１０には点火プラグ１４が設けられている。この機関システムでは、スロットルバルブ１２の開度制御を通じて、内燃機関１０の燃焼室１５に吸入される空気の量が調節される。そして、吸気通路１１を通じて燃焼室１５内に吸入される空気と燃料噴射弁１３から噴射された燃料とからなる混合気に対して点火プラグ１４による点火が行われることにより、同混合気が燃焼して内燃機関１０が運転される。内燃機関１０の燃焼室１５内で燃焼した混合気は、排気として排気通路１６に排出される。
【００１８】
上記機関システムには排気駆動式の過給機２０が設けられている。この過給機２０は、排気通路１６に設けられた排気タービン２１と、吸気通路１１におけるスロットルバルブ１２よりも吸気上流側に設けられたコンプレッサ２２とを備えている。排気タービン２１内部のタービンホイール２１Ａとコンプレッサ２２内部のコンプレッサインペラ２２Ａとはシャフト２３を介して一体回転可能に連結されている。そして、内燃機関１０の運転に際してタービンホイール２１Ａに排気が吹き付けられると、同タービンホイール２１Ａがコンプレッサインペラ２２Ａともども回転し、これにより吸気通路１１を流れる吸入空気が圧送されて内燃機関１０の燃焼室１５に送り込まれる。
【００１９】
内燃機関１０の排気通路１６には、排気タービン２１を迂回するように同排気タービン２１よりも排気上流側の部分と排気下流側の部分とを連通する連通路２４が設けられている。この連通路２４には同連通路２４を開閉するウェイストゲートバルブ２５が設けられている。
【００２０】
また上記機関システムには、内燃機関１０の運転状態を検出するための各種センサが設けられている。各種センサとしては、例えば内燃機関１０の出力軸１７の回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出するための回転速度センサ３１や、内燃機関１０に吸入される空気の量（吸入空気量ＧＡ）を検出するための吸気量センサ３２が設けられている。その他、スロットルバルブ１２の開度（スロットル開度ＴＡ）を検出するためのスロットルセンサ３３や、吸気通路１１におけるコンプレッサとスロットルバルブ１２との間の部分の吸入空気の圧力（過給圧Ｐ）を検出するための過給圧センサ３４等も設けられている。
【００２１】
さらに上記機関システムには、例えばマイクロコンピュータを備えて構成される電子制御装置３０が設けられている。この電子制御装置３０は各種センサの出力信号を取り込むとともにそれら出力信号をもとに各種の演算を行い、その演算結果に応じて燃料噴射弁１３や、スロットルバルブ１２、点火プラグ１４、並びにウェイストゲートバルブ２５といった各種機器の作動制御など、内燃機関１０の運転にかかる各種制御を実行する。本実施形態では、電子制御装置３０が算出部および実行部に相当する。
【００２２】
本実施形態のウェイストゲートバルブ２５の作動制御では、機関回転速度ＮＥが低く且つ機関負荷ＫＬが小さい低回転低負荷領域においては、ウェイストゲートバルブ２５が開弁されるようになっている。なお、機関負荷ＫＬは、内燃機関１０の１サイクル当たりに燃焼室１５内に吸入される空気の量であり、吸入空気量ＧＡおよび機関回転速度ＮＥに基づき算出される。
【００２３】
本実施形態では、内燃機関１０の低回転低負荷領域においてウェイストゲートバルブ２５を十分に開弁させることのできない異常（開弁異常）の発生を判定する処理（異常判定処理）が実行される。以下、上記異常判定処理の実行手順について説明する。
【００２４】
図２に示すように、本実施形態では、異常判定の判定パラメータ（具体的には、過給圧Ｐおよび吸入空気量ＧＡ）の検出を実行する実行領域として、吸入空気量ＧＡによって定まる２つの機関運転領域（第１領域および第２領域）が設定されている。それら第１領域および第２領域としては共に、ウェイストゲートバルブ２５の正常時には同バルブ２５が開弁されて過給圧Ｐが上昇しない機関運転領域（詳しくは、過給圧Ｐがほぼ大気圧になる機関運転領域）が設定されている。なお、第１領域と第２領域とは重複しない機関運転領域が設定されており、第１領域は、第２領域よりも吸入空気量ＧＡが少ない機関運転領域が設定されている。
【００２５】
図３に上記異常判定処理の実行手順を示す。なお図３のフローチャートに示される一連の処理は、所定周期毎の割り込み処理として、電子制御装置３０により実行される。
同図３に示すように、この処理では、実行フラグがオン操作されているときに（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、機関運転領域（詳しくは、吸入空気量ＧＡ）が第１領域であると（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、このときの過給圧Ｐが第１領域過給圧Ｐ１として記憶されるとともに吸入空気量ＧＡが第１領域吸気量ＧＡ１として記憶される（ステップＳ１３）。
【００２６】
一方、実行フラグがオン操作されているときに（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、機関運転領域が第２領域であると（ステップＳ１２：ＮＯ、且つステップＳ１４：ＹＥＳ）、このときの過給圧Ｐが第２領域過給圧Ｐ２として記憶されるとともに、このときの吸入空気量ＧＡが第２領域吸気量ＧＡ２として記憶される（ステップＳ１５）。
【００２７】
そして、第１領域過給圧Ｐ１および第１領域吸気量ＧＡ１が記憶された場合（ステップＳ１３）、あるいは第２領域過給圧Ｐ２および第２領域吸気量ＧＡ２が記憶された場合には（ステップＳ１５）、吸入空気量の増加に伴う過給圧の増加速度ΔＰが以下の関係式をもとに算出される（ステップＳ１６）。
【００２８】
【数１】
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その後、上記増加速度ΔＰが判定値Ｊｐ以上であるか否かが判断される（ステップＳ１７）。そして、上記増加速度ΔＰが判定値Ｊｐ以上である場合には（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、ウェイストゲートバルブ２５に開弁異常が発生していると判定される（ステップＳ１８）。一方、上記増加速度ΔＰが判定値Ｊｐ未満である場合には（ステップＳ１７：ＮＯ）、上記開弁異常が発生していると判定されない（ステップＳ１８の処理がジャンプされる）。
【００２９】
なお、実行フラグがオフ操作されている場合や（ステップＳ１１：ＮＯ）、機関運転領域が第１領域および第２領域のいずれでもない場合には（ステップＳ１２：ＮＯ、且つステップＳ１４：ＮＯ）、ステップＳ１３の処理やステップＳ１５〜Ｓ１８の処理は実行されない。
【００３０】
ここで図２中に実線で示すように、ウェイストゲートバルブ２５が正常に作動しているときには、同バルブ２５が開弁されて第１領域過給圧Ｐ１および第２領域過給圧Ｐ２が共に上昇せずに略大気圧になるために、上記関係式によって定まる過給圧の増加速度ΔＰが低くなる。そのため、上記増加速度ΔＰが低いことによってウェイストゲートバルブ２５が十分に開弁されていること、すなわち上記開弁異常が発生していないことを判断することができる。
【００３１】
一方、図２中に一点鎖線で示すように、ウェイストゲートバルブ２５に開弁異常が発生している場合には、同バルブ２５の開度が小さくなって過給機２０が作動することにより、第１領域過給圧Ｐ１や第２領域過給圧Ｐ２が不要に上昇することがある。この場合、過給機２０が作動するため、吸入空気量ＧＡの増加に伴って過給圧Ｐが不要に上昇するようになり、上記関係式によって定まる過給圧の増加速度ΔＰが高くなる。そのため、上記増加速度ΔＰが高いことをもって、ウェイストゲートバルブ２５に開弁異常が発生していると判断することができる。
【００３２】
この点をふまえて上記異常判定処理では、上記増加速度ΔＰと判定値Ｊｇとを比較することにより、ウェイストゲートバルブ２５の開弁異常の発生の有無が判定される。
ところで、上記機関システムには過給機２０が搭載されているために、吸入空気量ＧＡの変化に対する過給圧Ｐの応答遅れ（いわゆる過給遅れ）がある。そのため上述した異常判定処理において、過給遅れが生じている内燃機関１０の過渡運転中に、単に過給圧Ｐや吸入空気量ＧＡに基づきウェイストゲートバルブ２５の異常判定を実行すると、その判定精度が低くなってしまう。
【００３３】
そこで本実施形態では、直前の所定期間（例えば、数十ミリ秒）における吸入空気量ＧＡの分散値Ｖを算出するとともに同分散値Ｖが判定値Ｊｇ以下であるときに、異常判定処理における判定パラメータ（第１領域過給圧Ｐ１、第２領域過給圧Ｐ２、第１領域吸気量ＧＡ１、および第２領域吸気量ＧＡ２）の検出を実行するようにしている。具体的には、上記分散値Ｖが判定値Ｊｇ以下であることを条件に、異常判定処理（図３）で参照される実行フラグがオン操作される。
【００３４】
図４に、実行フラグを操作する処理（フラグ操作処理）の実行手順を示す。なお図４のフローチャートに示される一連の処理は、所定周期毎の割り込み処理として、電子制御装置３０により実行される。
【００３５】
同図４に示すように、この処理では先ず、以下の（条件イ）、（条件ロ）および（条件ハ）の全てが満たされるか否かが判断される（ステップＳ２１）。
（条件イ）機関負荷ＫＬが変化の小さい安定した状態であること。
【００３６】
（条件ロ）スロットル開度ＴＡが変化の小さい安定した状態であること。
（条件ハ）所定期間における吸入空気量ＧＡの分散値Ｖが判定値Ｊｇ以下であること。
そして、（条件イ）〜（条件ハ）の全てが満たされる場合には（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、実行フラグがオン操作される（ステップＳ２２）。一方、（条件イ）〜（条件ロ）のいずれかが満たされない場合には（ステップＳ２１：ＮＯ）、実行フラグがオフ操作される（ステップＳ２３）。
【００３７】
図５に、分散値Ｖを算出する処理（分散値算出処理）の実行手順を示す。なお図５のフローチャートに示される一連の処理は、所定周期（例えば、数ミリ秒）毎の割り込み処理として、電子制御装置３０により実行される。
【００３８】
同図５に示すように、この処理では先ず、分散値Ｖの算出に用いる吸入空気量ＧＡの検出および記憶が繰り返された回数（繰り返し回数）が、予め定められた所定回数（例えば数十回）になったか否かが判断される（ステップＳ３１）。
【００３９】
そして、上記繰り返し回数が所定回数未満である場合には（ステップＳ３１：ＮＯ）、全ての記憶値［Ｍ（０），Ｍ（１）…］が、それよりも１回前の本処理の実行時に記憶した値として記憶される（ステップＳ３２）。この処理では、例えば本処理の前回実行時における記憶値Ｍ（１）が本処理の２回前実行時における記憶値Ｍ（２）として記憶され、本処理の今回実行時における記憶値Ｍ（０）が本処理の前回実行時における記憶値Ｍ（１）として記憶される。
【００４０】
その後、このときの吸入空気量ＧＡが本処理の今回実行時における記憶値Ｍ（０）として記憶されるとともに（ステップＳ３３）、前記繰り返し回数に「１」が加算された後（ステップＳ３４）、本処理は一旦終了される。そして、上記繰り返し回数が所定回数に達するまで（ステップＳ３１：ＮＯ）、ステップＳ３２〜ステップＳ３４の処理が繰り返し実行される。
【００４１】
その後において本処理が繰り返し実行されて、上記繰り返し回数が所定回数に達すると（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、全ての記憶値Ｍ（０）〜Ｍ（ｎ）の平均値Ｍａｖｅが算出される（ステップＳ３５）。そして、この平均値Ｍａｖｅと各記憶値Ｍ（０）〜Ｍ（ｎ）とに基づいて以下の関係式から、所定期間における吸入空気量ＧＡの分散値Ｖが算出される（ステップＳ３６）。
【００４２】
【数２】
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その後、上記繰り返し回数が「０」にリセットされた後（ステップＳ３７）、本処理は一旦終了される。
【００４３】
本実施形態では、上述した分散値算出処理によって算出された分散値Ｖを用いて、フラグ操作処理（図４）における（条件ハ）が満たされるか否かが判断される。これにより、分散値Ｖが判定値Ｊｇ以下であることを条件に、実行フラグがオン操作されて、異常判定処理の判定パラメータとしての過給圧（第１領域過給圧Ｐ１，第２領域過給圧Ｐ２）および吸入空気量（第１領域吸気量ＧＡ１，第２領域吸気量ＧＡ２）の検出が実行されるようになる。
【００４４】
以下、こうしたフラグ操作処理および分散値算出処理を実行することによる作用について説明する。
過給遅れは吸入空気量ＧＡの変化に対する過給圧Ｐの変化の応答遅れであるため、そうした過給遅れが終了して過給圧Ｐの変化が収束したことは、直前の所定期間において吸入空気量ＧＡの変化が収束していることをもって判定することができる。ただし、過給遅れの終了間際においては吸入空気量ＧＡの変化速度が極めて低くなるために、その変化が収束したことを、単に吸入空気量ＧＡの変化速度が低くなったことをもって判定するのは難しい。
【００４５】
これに対して、図６に一例を示すように、所定期間における吸入空気量ＧＡの分散値Ｖは、所定期間における吸入空気量ＧＡの平均値Ｍａｖｅと絶対値［各記憶値Ｍ（０）〜Ｍ（ｎ）］との差（図中に矢印で示す値）の二乗平均値であるため、吸入空気量ＧＡの絶対値の変化速度が低いときであっても大きい値になり易い。そのため、吸入空気量ＧＡの変化速度が極めて遅いときであっても、こうした分散値Ｖが小さいことをもって、吸入空気量ＧＡの変化が収束したことを精度良く判定することが可能になる。なお本実施形態では、上記所定期間は、上述した分散値算出処理（図５）において、前記繰り返し回数が所定回数に達するまでの期間である。この所定期間としては、各種の実験やシミュレーションの結果に基づいて過給遅れの終了を精度良く判断することの可能な期間が予め求められて電子制御装置３０に記憶されている。
【００４６】
本実施形態では、分散値算出処理を通じて算出される分散値Ｖが判定値Ｊｇ以下であることをもって、直前の所定期間における吸入空気量ＧＡの変化が収束していることを精度良く判断することができる。そして、そのときの過給圧Ｐおよび吸入空気量ＧＡを、過給遅れの終了時における過給圧（第１領域過給圧Ｐ１、第２領域過給圧Ｐ２）および吸入空気量（第１領域吸気量ＧＡ１、第２領域吸気量ＧＡ２）として検出して記憶することができる。したがって、そのようにして検出および記憶した値（第１領域過給圧Ｐ１、第２領域過給圧Ｐ２、第１領域吸気量ＧＡ１、および第２領域吸気量ＧＡ２）を、異常判定処理（図３）における判定パラメータとして用いることにより、過給遅れによる悪影響を抑えて、ウェイストゲートバルブ２５の開弁異常を精度良く判定することができるようになる。
【００４７】
図７に、本実施形態の各処理の実行態様の一例を示す。
内燃機関１０の過渡運転時には、吸入空気量ＧＡが増減を繰り返すために、過給圧Ｐも昇降を繰り返す。図７に示す例では、時刻ｔ１１において吸入空気量ＧＡ［図７（ｂ）］が増加のピークを迎えた後に、時刻ｔ１２において過給圧Ｐ［図７（ｄ）］が上昇のピークを迎えるものの、時刻ｔ１２における過給圧Ｐは、時刻ｔ１１での吸入空気量ＧＡに見合う過給圧まで上昇しておらず、その変化も安定していない。本実施形態では、こうした内燃機関１０の過渡運転時では、吸入空気量ＧＡの増減が切り替わるときに一時的に分散値Ｖ［図７（ｃ）］が小さくなるものの、同分散値Ｖがさほど小さくならないため、実行フラグ［図７（ａ）］がオン操作されず、過給圧Ｐおよび吸入空気量ＧＡの検出も実行されない。したがって、過給遅れが終了する前の過給圧Ｐおよび吸入空気量ＧＡが異常判定処理の判定パラメータとして検出および記憶されることが回避されるようになる。
【００４８】
一方、過給遅れ（時刻ｔ１３〜ｔ１４）の終了後において過給圧Ｐが安定する場合には（時刻ｔ１４以降）、過給遅れの終了直前の所定期間における分散値Ｖが小さくなるため、実行フラグがオン操作されて、異常判定処理の判定パラメータとしての過給圧Ｐおよび吸入空気量ＧＡの検出と記憶とが実行されるようになる。図７に示す例では、時刻ｔ１４において、過給圧Ｐが検出されて第２領域に対応する過給圧（第２領域過給圧Ｐ２）として記憶されるとともに、吸入空気量ＧＡが検出されて第２領域に対応する吸入空気量（第２領域吸気量ＧＡ２）として記憶される。これにより、過給遅れの終了後の過給圧Ｐおよび吸入空気量ＧＡが判定処理の判定パラメータとして精度良く検出されるようになる。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）所定期間における内燃機関１０の吸入空気量ＧＡの分散値Ｖを算出し、同分散値Ｖが判定値Ｊｇ以下であるときに、異常判定の判定パラメータとしての過給圧Ｐおよび吸入空気量ＧＡの検出と記憶とを実行するようにした。そのため、過給遅れの終了時における過給圧（第１領域過給圧Ｐ１、第２領域過給圧Ｐ２）および吸入空気量（第１領域吸気量ＧＡ１、第２領域吸気量ＧＡ２）を検出して記憶することができる。したがって、そのようにして検出および記憶した値を、異常判定処理における判定パラメータとして用いることにより、ウェイストゲートバルブ２５の開弁異常を精度良く判定することができる。
【００５０】
（２）第１領域で検出した過給圧（第１領域過給圧Ｐ１）、第１領域で検出した吸入空気量（第１領域吸気量ＧＡ１）、第２領域で検出した過給圧（第２領域過給圧Ｐ２）、および第２領域で検出した吸入空気量（第２領域吸気量ＧＡ２）に基づいて、関係式［ΔＰ＝（Ｐ２−Ｐ１）／（ＧＡ２−ＧＡ１）］から、前記増加速度ΔＰを算出した。そして、この増加速度ΔＰが判定値Ｊｐ以上であるときに、ウェイストゲートバルブ２５が異常であると判定するようにした。このように上記増加速度ΔＰと判定値Ｊｐとを比較することにより、ウェイストゲートバルブ２５が十分に開弁されない異常が発生していることを判断することができる。
【００５１】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・第１領域や第２領域として、ウェイストゲートバルブ２５の正常時において過給圧Ｐが大気圧よりも若干高くなる機関運転領域を設定してもよい。第１領域や第２領域としては、ウェイストゲートバルブ２５の正常時に過給圧Ｐが上昇し難い機関運転領域を設定することができる。
【００５２】
・前記繰り返し回数が所定回数に達する度に分散値Ｖを算出することに代えて、分散値Ｖの算出に用いられる吸入空気量ＧＡの検出と記憶とが実行される度に、このとき記憶された値［記憶値Ｍ（０）］と過去に記憶された値［記憶値Ｍ（１）〜Ｍ（ｎ）］とに基づいて分散値Ｖを算出するようにしてもよい。
【００５３】
・ウェイストゲートバルブ２５に開弁異常が発生していることを、第１領域過給圧Ｐ１が予め定められた判定値以上であること（Ｐ１≧判定値）をもって判定してもよい。また、この場合には、吸入空気量ＧＡが多いときほど判定値を大きい値にするといったように、第１領域吸気量ＧＡ１に基づいて判定値を設定することができる。さらに、この場合には、第２領域過給圧Ｐ２および第２領域吸気量ＧＡ２の検出と記憶とを実行する処理を省略することもできる。
【００５４】
・過給圧Ｐの上昇に際して同過給圧Ｐがピーク値に達するまでの吸入空気量ＧＡの積算値（吸気量積算値）を求めるとともに、該吸気量積算値と過給圧Ｐのピーク値との関係に基づいて、ウェイストゲートバルブ２５が十分に閉弁されなくなる閉弁異常（微小開度での固着など）が発生していることを判定する異常判定処理を実行するようにしてもよい。この異常判定処理では、過給圧Ｐのピーク値が高いときほど判定値として大きい値を算出するといったように同ピーク値に基づいて判定値を算出し、吸気量積算値が判定値よりも大きいときにウェイストゲートバルブ２５の閉弁異常が発生していると判定することができる。
【００５５】
ここで、ウェイストゲートバルブ２５の開度が不要に大きくなると、排気タービン２１を迂回して流れる排気の量が多くなるため、過給圧Ｐを所定圧力まで上昇させるために必要な吸入空気量ＧＡ（＝内燃機関１０の排気量）が多くなる。こうしたことから、ウェイストゲートバルブ２５に閉弁異常が発生すると、上記吸気量積算値が大きくなると云える。上記異常判定処理では、そうした吸気量積算値が判定値よりも大きくなっていることをもって、ウェイストゲートバルブ２５の閉弁異常の発生を判定することができる。
【００５６】
なお吸気量積算値を算出する期間としては、加速開始時（例えばアクセルペダルの踏み込み時や、スロットル開度ＴＡの増大開始時、ウェイストゲートバルブ２５の閉弁指令の出力時）から過給圧Ｐがピーク値になるまでの期間や、過給開始時（具体的には、過給圧Ｐの上昇開始時）から過給圧Ｐがピーク値になるまでの期間を採用することができる。
【００５７】
また上記異常判定処理において、過給圧Ｐがピーク値になったことを判断するための処理として、所定期間における吸入空気量ＧＡの分散値Ｖが判定値以下であることをもって判断するといった処理を採用することができる。
【００５８】
こうした装置によれば、過給遅れの終了時における過給圧Ｐを同過給圧Ｐのピーク値として検出することができる。そのため、このピーク値を異常判定の判定パラメータとして用いることにより、過給遅れによる影響を抑えたうえで、ウェイストゲートバルブ２５の閉弁異常を精度良く判定することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０…内燃機関、１１…吸気通路、１２…スロットルバルブ、１３…燃料噴射弁１３…点火プラグ１４…燃焼室、１６…排気通路、１７…出力軸、２０…過給機、２１…排気タービン、２１Ａ…タービンホイール、２２…コンプレッサ、２２Ａ…コンプレッサインペラ、２３…シャフト、２４…連通路、２５…ウェイストゲートバルブ、３０…電子制御装置、３１…回転速度センサ、３２…吸気量センサ、３３…スロットルセンサ、３４…過給圧センサ。
【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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