(57)【要約】【課題】過給機の異常診断を早期に行うことができる内燃機関の異常診断装置を提供すること。【解決手段】過給機５を備えたエンジン２の異常診断装置であって、エンジンのインテイクマニホールド３ａ内への実過給圧を検出する過給圧センサ１２１と、エンジンの出力に応じて変更する目標過給圧の決定を行う車両制御部１１と、予め設定されたマップに基づいて目標過給圧に向けて変化する過給圧の異常判定に用いる閾値を算出する演算部１２と、演算部より算出された閾値と過給圧センサにより検出された実過給圧とに基づいて異常判定を行う判定部１３と、を備え、車両制御部が決定する目標過給圧の変更に伴い、演算部が過給圧の異常判定に用いる閾値の算出を行い、判定部が算出された閾値に基づいて過給機による過給圧の異常診断を行う。【選択図】図１
2017057839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給機を備えた内燃機関の異常診断装置であって、
前記内燃機関の吸気通路上の所定位置における実過給圧を測定する過給圧測定部と、
前記内燃機関の出力に応じて変更する目標過給圧の決定を行う車両制御部と、
予め設定されたマップに基づいて前記目標過給圧に向けて変化する過給圧の異常判定に用いる閾値を算出する演算部と、
前記演算部より算出された閾値と前記過給圧測定部に測定された実過給圧とに基づいて過給圧の異常判定を行う判定部と、を備え、
前記車両制御部が決定する目標過給圧の変更に伴い、前記演算部が前記目標過給圧に向けて変化する過給圧の異常判定に用いる閾値の算出を行い、前記判定部が算出された前記閾値に基づいて前記過給機による過給圧の異常判定を行って前記内燃機関の異常診断を行う、内燃機関の異常診断装置。
【請求項２】
前記演算部は、予め設定された前記マップを用いて、前記車両制御部が決定する前記目標過給圧の変更から前記吸気通路上の実過給圧が上昇するまでのディレイと、前記実過給圧と前記目標過給圧とが最大に乖離するオーバシュート圧またはアンダシュート圧と、前記実過給圧と前記目標過給圧とが最大に乖離するまでに掛かる到達時間と、前記実過給圧が前記目標過給圧で安定するまでの収束時間と、の少なくとも一つに基づいて前記目標過給圧に向けて変化する過給圧の異常判定に用いる前記閾値を算出する、請求項１に記載の内燃機関の異常診断装置。
【請求項３】
前記ディレイは、内燃機関の回転数と、目標過給圧の変更量と、に基づいて決定される、請求項２に記載の内燃機関の異常診断装置。
【請求項４】
前記オーバシュート圧またはアンダシュート圧は、変更前過給圧と目標過給圧とに基づいて決定される、請求項２に記載の内燃機関の異常診断装置。
【請求項５】
前記到達時間は、変更前過給圧と目標過給圧とに基づいて決定される、請求項２に記載の内燃機関の異常診断装置。
【請求項６】
前記収束時間は、変更前過給圧と目標過給圧とに基づいて決定される、請求項２に記載の内燃機関の異常診断装置。
【請求項７】
前記収束時間は、前記オーバシュート圧またはアンダシュート圧に基づいて決定される請求項２に記載の内燃機関の異常診断装置。
【請求項８】
前記判定部は、演算部が算出した閾値に基づく範囲を所定時間以上逸脱した場合にのみ異常判定を行う請求項１に記載の内燃機関の異常診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関が備える過給機の異常を診断する異常診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関においては、吸気量を強制的に増量させる過給機を取り付けることにより、駆動トルクを効率よく増加させることが行われている。この過給機による現実の過給圧（以下、実過給圧という）が目標過給圧から許容できる範囲を超えているか否かを診断する異常診断装置が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１０６８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図１２および図１３に示すように、例えば、目標過給圧の変更時において、実過給圧Ｐｒは、制御開始から遅れて目標過給圧Ｐtargetに到達し、その後には、オーバシュートとアンダシュートを繰り返してから安定する。このことから、特許文献１に記載のような異常診断装置は、実過給圧Ｐｒが安定するまで待ってから、過給機が正常に機能しているか否かを診断することになり、異常が発生している場合でも直ちに異常判定をすることができない。このため、このような異常診断装置では、不具合が発生してしまうような過給圧異常を早期に発見することができない。
【０００５】
このような異常診断装置にあっては、実過給圧が安定するのを待つことなく、異常診断をするように設定することもできる。しかし、例えば、異常の有無を判定する閾値がそのままでは、実過給圧のオーバシュートとアンダシュートとで異常発生と診断してしまう。
【０００６】
また、この異常診断装置にあっては、過給機の起動開始時のオーバシュートとアンダシュートとを異常発生と診断しない程度に異常の有無を判定する閾値を広げることもできる。しかし、この場合、過給機に異常が発生しているのにもかかわらず、異常と診断しない可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明は、過給機の異常診断を早期に行うことができる内燃機関の異常診断装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する内燃機関の異常診断装置の発明の一態様は、過給機を備えた内燃機関の異常診断装置であって、前記内燃機関の吸気通路上の所定位置における実過給圧を測定する過給圧測定部と、前記内燃機関の出力に応じて変更する目標過給圧の決定を行う車両制御部と、予め設定されたマップに基づいて前記目標過給圧に向けて変化する過給圧の異常判定に用いる閾値を算出する演算部と、前記演算部より算出された閾値と前記過給圧測定部に測定された実過給圧とに基づいて過給圧の異常判定を行う判定部と、を備え、前記車両制御部が決定する目標過給圧の変更に伴い、前記演算部が前記目標過給圧に向けて変化する過給圧の異常判定に用いる閾値の算出を行い、前記判定部が算出された前記閾値に基づいて前記過給機による過給圧の異常判定を行って前記内燃機関の異常診断を行うように構成されている。
【発明の効果】
【０００９】
このように本発明の一態様によれば、過給機の異常診断を早期に行うことができる内燃機関の異常診断装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る内燃機関の異常診断装置を搭載する車両の一例を示す図であり、その概略全体構成を示す概念図である。
【図２】図２は、異常診断処理を実行するＥＣＭの構成を説明するブロック図である。
【図３】図３は、過給圧の変更時に上昇する実過給圧の変動を説明するグラフである。
【図４】図４は、上昇する過給圧の異常診断を行う際に用いる判定領域の設定を説明するグラフである。
【図５】図５は、上昇する過給圧の異常診断を行う際に用いる図４と異なる判定領域の設定を説明するグラフである。
【図６】図６は、上昇する過給圧の異常診断を行う際に用いる図４および図５と異なる判定領域の設定を説明するグラフである。
【図７】図７は、上昇する過給圧の異常診断を行う際に用いる判定領域全体を示すグラフである。
【図８】図８は、過給圧の変更時に下降する実過給圧の変動を説明するグラフである。
【図９】図９は、下降する過給圧の異常診断を行う際に用いる判定領域全体を示すグラフである。
【図１０】図１０は、異常診断処理における各種設定処理を説明するフローチャートである。
【図１１】図１１は、異常診断処理における判定処理を説明するフローチャートである。
【図１２】図１２は、上昇する過給圧の異常診断時の課題を説明するグラフである。
【図１３】図１３は、下降する過給圧の異常診断時の課題を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１〜図１１は本発明の一実施形態に係る内燃機関の異常診断装置を搭載する車両の一例を示す図である。
【００１２】
図１において、車両１は、内燃機関型エンジン２を搭載して、走行する動力を得るようになっており、エンジン２はＥＣＭ（Engine Control Module）１０により統括制御されて最適条件で駆動するようになっている。
【００１３】
エンジン２は、過給機付きの内燃機関であり、図示しない燃料タンクから燃料ポンプによって圧送された燃料を燃焼室２ａ内に直接噴射する、いわゆる直噴式のガソリンエンジンである。エンジン２は、直噴式に限らず、ポート噴射式であってもよいし、ガソリンエンジンに限らずディーゼルエンジン等の形式のエンジンであってもよい。
【００１４】
エンジン２には、吸気管３が接続されている。吸気管３内の吸気通路が吸気マニホールド３ａを介して図示しない吸気ポートに連通している。吸気管３を介して吸気する吸入空気が燃焼室２ａに燃焼前の燃料と共に吸気されるようになっている。
【００１５】
エンジン２には、排気管４が接続されている。排気管４内の排気通路が排気マニホールド４ａを介して排気ポートに連通している。燃焼室２ａから排気される燃焼後の排ガスが排気管４を介して排出されるようになっている。
【００１６】
この構成により、エンジン２は、燃焼室２ａ内の吸入空気と燃料の混合気を燃焼させて不図示のピストンを上下動させることにより、車両１を走行させる動力を出力することができる。
【００１７】
吸気管３には、吸入する空気を浄化するエアクリーナ３１と、吸入空気を圧縮するコンプレッサ３２と、圧縮された吸入空気を冷却するインタークーラ３３と、吸入空気の流量を調整するスロットルバルブ３４と、が設けられている。排気管４には、排気流によって駆動される排気タービン４２と、図示しない触媒やマフラー等が設けられている。
【００１８】
排気タービン４２は、吸気管３側のコンプレッサ３２に連結されている。排気流によって駆動された排気タービン４２の動力は、コンプレッサ３２が吸気管３内の吸入空気を圧縮するための動力として利用される。これらコンプレッサ３２および排気タービン４２が過給機５を構成する。
【００１９】
過給機５には、排気バイパス５０が配置されている。排気バイパス５０は、排気タービン４２への排気流を調整可能なウェストゲートバルブ５１を有している。ウェストゲートバルブ５１は、排気バイパス５０を開閉して、排気管４内を流通する排気タービン４２への排気流を調整することによって、過給機５の過給によって得られる吸気の圧力である過給圧を制御することができる。ウェストゲートバルブ５１は、例えば、電磁バルブなどによって構成され、ＥＣＭ１０によって開閉制御される。例えば、ウェストゲートバルブ５１は、後述する異常診断により、過給圧の異常上昇が発生したと診断された場合に、不具合が発生してしまうことを未然に防止するようにＥＣＭ１０によって開閉制御される。
【００２０】
なお、過給機５には、ＥＣＭ１０によって開閉制御される吸気バイパスバルブ６１を備える吸気バイパス６０が配置されている。吸気バイパスバルブ６１は、吸気管３内を流通するコンプレッサ３２への吸気流を調整するようになっている。吸気バイパスバルブ６１は、例えば、減速時に過給した吸入空気を過給機５の上流側へ還流させるように、ＥＣＭ１０によって開閉制御される。
【００２１】
この構成により、エンジン２は、過給機５により吸気管３内に吸入空気を押し込む過給圧を調整することができる。
【００２２】
また、エンジン２には、ＥＧＲ管７が吸気マニホールド３ａと排気管４との間を連通させるように接続されている。ＥＧＲ管７には、ＥＣＭ１０によって開閉制御されるＥＧＲ弁７１が取り付けられている。
【００２３】
この構成により、エンジン２は、吸入空気と燃料との混合気を燃焼させた後の排ガスの一部を燃焼室２ａ内にＥＧＲ管７を介して戻すことができ、未燃焼空気を含む高温の排ガスを新気の混合気に混合させ、また、排ガス中に含まれる未燃焼燃料をその混合気に混合させることができる。このため、エンジン２は、燃焼効率を向上させるとともに、排ガスに含まれる有害物質を触媒による浄化前に低減することができる。
【００２４】
ＥＣＭ１０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えるマイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵは、ＲＡＭの一時記憶機能を利用するとともにＲＯＭに予め格納（設定）されたプログラムに従って信号処理を行うようになっている。ＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等が予め記憶されている。
【００２５】
ＥＣＭ１０の入力側には、アクセルセンサ１０１、クランク角センサ１０２、カム角センサ１０３、車速センサ１０４、エアフロメータ１１１、吸気温度センサ１１２、大気圧センサ１１３、ＭＡＰ（Manifold Absolute Pressure）センサ１１４、水温センサ１１５、過給圧センサ（過給圧測定部）１２１等の各種センサ類が接続されている。
【００２６】
アクセルセンサ１０１は、ドライバによる図示しないアクセルペダルの踏み込み量に連動するスロットルバルブ３４の開度をアクセル開度として検出する。クランク角センサ１０２は、エンジン２のピストンの上下動により回転するクランクシャフトの回転角を検出する。エンジン２の燃焼室２ａには、吸気ポートの吸気口や排気ポートの排気口が開口しており、カム角センサ１０３は、その吸気口や排気口を開閉する吸気弁や排気弁を開閉動作させるカムシャフトの回転角を検出する。車速センサ１０４は、エンジン２の出力（動力）を変速機等の要素を介して受けて回転することにより、車両１を走行させる図示しないドライブシャフトの回転数を検出する。
【００２７】
エアフロメータ１１１は、エンジン２に吸入される空気の量である吸入空気量を検出する。吸気温度センサ１１２は、エンジン２に吸入される空気の温度である吸気温を検出する。大気圧センサ１１３は、大気圧Ｐ［ｈＰａ］を検出する。ＭＡＰセンサ１１４は、エンジン２の吸気マニホールド３ａの上流側に配置されて、燃焼室２ａ内に吸入空気を吸気する負圧を検出する。水温センサ１１５は、エンジン２の冷却水の温度を検出する。過給圧センサ１２１は、過給機５によって過給された空気の実際の実過給圧を検出（測定）する。
【００２８】
ＥＣＭ１０の出力側には、スロットルバルブ３４、ウェストゲートバルブ５１、吸気バイパスバルブ６１や、エンジン２に設けられた図示しないインジェクタおよび点火プラグ等の各種装置が接続されている。
【００２９】
ＥＣＭ１０は、例えば、スロットルバルブ３４の開度、すなわちスロットル開度が所定の開度を超える等の過給圧制御開始条件が成立した場合に、目標過給圧を決定し、過給機５によって過給される空気の過給圧がその目標過給圧となるようウェストゲートバルブ５１やスロットルバルブ３４を制御する車両制御部１１としての機能を有する。
【００３０】
このとき、ＥＣＭ１０は、クランク角センサ１０２や車速センサ１０４が検出する検出情報からドライバによるアクセルペダルの踏み込み量に応じた要求トルクを算出し、エンジン２がその要求トルク（動力）を出力するのに必要な燃料噴射量を決定する。また、ＥＣＭ１０は、エアフロメータ１１１、吸気温度センサ１１２、大気圧センサ１１３が検出する検出情報から吸入空気量（密度）を算出する。
【００３１】
このＥＣＭ１０は、カム角センサ１０３が検出するカムシャフトの回転角から吸気弁や排気弁の開閉タイミングを把握し、また、エンジン２が要求トルクを出力するのに必要な吸入空気量を得られるように過給機５による目標過給圧を設定し、スロットルバルブ３４、ウェストゲートバルブ５１、吸気バイパスバルブ６１などの各部を駆動させる制御処理を実行する。ＥＣＭ１０は、ＭＡＰセンサ１１４が検出する燃焼室２ａの上流側における吸気負圧と、過給圧センサ１２１が検出する過給機５による過給圧とに基づいて吸入空気の吸気制御を最適化するようになっている。
【００３２】
この構成により、エンジン２は、ドライバが踏み込むアクセル開度に応じた過給圧で燃焼室２ａに最適量の吸入空気を吸気させることができ、車両１の走行動力として高トルクを出力することができる。
【００３３】
そして、ＥＣＭ１０は、過給機５が過給する吸入空気の過給圧が目標過給圧に一致するように上記の各種検出情報に基づいてスロットルバルブ３４やウェストゲートバルブ５１などの駆動制御を実行する際に、演算部１２と判定部１３としても機能するように構築されている。
【００３４】
このとき、ＥＣＭ１０は、過給機５が過給する吸入空気の過給圧が目標過給圧で安定しているか否かを判定する定常時異常判定処理と、その目標過給圧を変更した場合に異常が発生するか否かを判定する変更時異常判定処理とを実行するようになっている。以下では、変更時異常判定処理で実行する異常診断処理を主に説明している。
【００３５】
ＥＣＭ１０は、演算部１２として、予め格納（設定）されている図示しない後述の各種マップから、目標過給圧に向けて調整する過給圧に異常が発生しているか否かの異常判定に用いる各種閾値を算出する。ＥＣＭ１０は、判定部１３として、演算部１２が算出した各種閾値と、過給圧センサ１２１が検出する過給機５により過給された吸気管３内の実過給圧とを比較して異常発生の有無を判定する。このＥＣＭ１０は、演算部１２および判定部１３として、各種閾値と実過給圧とを比較して異常発生の有無を判定する異常診断を実行する異常診断装置を構成し、車両制御部１１として決定する目標過給圧を変更する度に、各種閾値を更新し、過給圧の異常を判定するようになっている。
【００３６】
ここで、ＥＣＭ１０が車両制御部１１として、ドライバによりアクセル開度が変更されるのに伴って、目標過給圧Ｐtargetを変更する際に、過給機５による吸気管３内の実過給圧Ｐｒは、図３に示すように、変動した後に目標過給圧Ｐtargetに略一致して安定する。すなわち、実過給圧Ｐｒは、目標過給圧Ｐtargetが変更になる前の過給圧であり、また、その目標過給圧Ｐtargetの変更時に検出される過給圧である。
【００３７】
このとき、過給機５などに異常が発生している場合、実過給圧Ｐｒは、図３に示す変動波形から大きく外れる異常波形になることから、ＥＣＭ１０は、その波形から異常診断を実行する異常診断装置として機能するようになっている。
【００３８】
例えば、吸気管３内の実過給圧Ｐｒは、図４に示すように、ＥＣＭ１０の車両制御部１１による目標過給圧Ｐtargetの変更から遅れて上昇する。このことから、ＥＣＭ１０の演算部１２としては、その目標過給圧Ｐtargetの変更制御開始から実過給圧Ｐｒの上昇開始までに掛かる時間のディレイ閾値Ｔｄを算出し、判定部１３としては、そのディレイが許容されるディレイ閾値Ｔｄに応じて設定される範囲内に、実過給圧Ｐｒが変動する限りは正常であると判定するようになっている。
【００３９】
ディレイ閾値Ｔｄは、目標過給圧Ｐtargetから変更前の過給圧Ｐ１を減算した差分過給圧Ｐｄと、エンジン回転数とに基づいて、目標過給圧Ｐtargetの変更制御開始から実過給圧Ｐｒが上昇開始するまでに掛かる時間として算出する。
【００４０】
ここで、変更前の過給圧Ｐ１は、アクセル開度変更時点での実過給圧Ｐｒまたは目標過給圧Ｐtargetの変更時点の実過給圧Ｐｒとなる。その目標過給圧Ｐtargetは、アクセル開度の変更に伴ってＥＣＵ１０が目標値として出力する過給圧値である。実過給圧Ｐｒは、過給圧センサ１２１が検出する、過給機５によって過給された空気の実際の実過給圧値である。
【００４１】
なお、ディレイ閾値Ｔｄは、エンジン２と過給機５との構造に応じて異なることから、例えば、予め実験あるいは演算等により差分過給圧Ｐｄとエンジン回転数とをパラメータとするマップを作成してメモリ内に格納し、異常診断毎に適宜求めて設定すればよい。
【００４２】
変更前の過給圧Ｐ１を目標過給圧Ｐtargetに変更する制御開始点から過給圧Ｐ１の上昇開始点までにおいて、ＥＣＭ１０の判定部１３が正常と判定する許容範囲は、正常として許容する変動幅Ｐｗ１を変更前の過給圧Ｐ１に加算および減算した判定領域Ｐｔ１を設定する。ＥＣＭ１０は、その判定領域Ｐｔ１内で実過給圧Ｐｒが変動する限りは正常と判定する。なお、変更制御開始点から上昇開始点までにおける判定領域Ｐｔ１は、図４に示すグラフ上において、変更前の過給圧Ｐ１に変動幅Ｐｗ１を加減した四角形となって表示される。
【００４３】
また、吸気管３内の実過給圧Ｐｒは、図５に示すように、目標過給圧Ｐtargetを目指して上昇開始した後にオーバシュートして最大に乖離する最大到達過給圧（オーバシュート圧）Ｐoverに到達する。このことから、ＥＣＭ１０の演算部１２としては、実過給圧Ｐｒの上昇開始点から最大到達過給圧Ｐoverの到達点までに掛かる時間の到達閾値Ｔoverを算出し、判定部１３としては、その到達までに掛かる時間として許容される到達閾値Ｔoverに応じて設定される範囲内に、実過給圧Ｐｒが最大到達過給圧Ｐoverに到達すれば正常であると判定するようになっている。
【００４４】
最大到達過給圧Ｐoverと到達閾値Ｔoverとは、エンジン２と過給機５との構造に応じて異なることから、目標過給圧Ｐtargetから変更前の過給圧Ｐ１を減算した差分過給圧Ｐｄをパラメータとするマップを予め実験あるいは演算等により作成してメモリ内に格納し、異常診断毎に適宜求めて設定すればよい。
【００４５】
ＥＣＭ１０の判定部１３が正常と判定する許容範囲は、実過給圧Ｐｒの上昇開始点から最大到達過給圧Ｐoverの到達点までに仮想上昇線Ｌｕｐを設定し、その仮想上昇線Ｌｕｐを一辺の長さに一致させた四角形(本実施例では平行四辺形)の中心線とし、その判定領域Ｐｔ２内で実過給圧Ｐｒが変動する限りは正常と判定する。
【００４６】
この実過給圧Ｐｒの上昇開始点から最大到達過給圧Ｐoverの到達点までの到達閾値Ｔoverの期間中における許容範囲は、その仮想上昇線Ｌｕｐを中心にして、正常として許容する判定領域Ｐｔ２の外縁までの変動幅Ｐｗ２を加算および減算した範囲として設定し、その判定領域Ｐｔ２内で実過給圧Ｐｒが変動する限りは正常と判定する。このとき、判定部１３は、到達閾値Ｔoverの期間中において、実過給圧Ｐｒが仮想上昇線Ｌｕｐ上の過給圧Ｐｒｕｐに変動幅Ｐｗ２を加減した範囲内にあるか否かで正常か否かを判定する。
【００４７】
さらに、吸気管３内の実過給圧Ｐｒは、図６に示すように、目標過給圧Ｐtargetからオーバシュートして最大到達過給圧Ｐoverに到達した後に、その目標過給圧Ｐtargetに収束するように変動して安定する。このことから、ＥＣＭ１０の演算部１２としては、実過給圧Ｐｒが最大到達過給圧Ｐoverの到達点に到達してから目標過給圧Ｐtargetで安定するまでに掛かる時間の収束閾値Ｔconvergenceを算出し、判定部１３としては、その収束までに掛かる時間として許容される収束閾値Ｔconvergenceに応じて設定される範囲内に、実過給圧Ｐｒが収束すれば正常であると判定するようになっている。
【００４８】
収束閾値Ｔconvergenceは、エンジン２と過給機５との構造に応じて異なることから、目標過給圧Ｐtargetから変更前の過給圧Ｐ１を減算した差分過給圧Ｐｄをパラメータとするマップを予め実験あるいは演算等により作成してメモリ内に格納し、異常診断毎に適宜求めて設定すればよい。なお、収束閾値Ｔconvergenceは、目標過給圧Ｐtargetから最大到達過給圧Ｐoverを減算した差分過給圧Ｐｄをパラメータとするマップを予め実験あるいは演算等により作成してメモリ内に格納して利用するようにしてもよい。
【００４９】
ＥＣＭ１０の判定部１３が正常と判定する許容範囲は、最大到達過給圧Ｐoverの到達時点から収束閾値Ｔconvergenceの期間の終端の判定切替点までの目標過給圧Ｐtargetに正常として許容する変動幅Ｐｗ３を加算および減算した判定領域Ｐｔ３が設定される。判定部１３は、その判定領域Ｐｔ３内で実過給圧Ｐｒが変動する限りは正常と判定する。
【００５０】
そして、ＥＣＭ１０は、実過給圧Ｐｒを変更前の過給圧Ｐ１から目標過給圧Ｐtargetに変更する際、図７に示すように、演算部１２として、上述のディレイ閾値Ｔｄ、到達閾値Ｔover、収束閾値Ｔconvergenceと共に、正常判定領域Ｐｔ１〜Ｐｔ３を算出して設定する。このＥＣＭ１０は、判定部１３として、実過給圧Ｐｒが各種閾値Ｔｄ、Ｔover、Ｔconvergenceの期間において正常判定領域Ｐｔ１〜Ｐｔ３内で変動しているか否かを判定し、過給機５による過給圧に異常発生と診断された場合には、直ちに過給制御を中止して不具合発生を未然に防止するようになっている。
【００５１】
ここで、ＥＣＭ１０は、過給圧を上昇させるだけでなく、図８に示すように、過給圧Ｐ１から過給圧Ｐ２（Ｐ１＞Ｐ２）に降下させるように過給機５を制御する場合もある。この場合にも、ＥＣＭ１０は、図９に示すように、演算部１２として、上述のディレイ閾値Ｔｄ、到達閾値Ｔover、収束閾値Ｔconvergenceと共に、正常判定領域Ｐｔ１〜Ｐｔ３を算出して設定する。また、ＥＣＭ１０は、判定部１３として、実過給圧Ｐｒが各種閾値Ｔｄ、Ｔover、Ｔconvergenceの期間において正常判定領域Ｐｔ１〜Ｐｔ３内で変動しているか否かを判定し、過給機５による過給圧に異常発生と診断された場合には、直ちに過給制御を終始して不具合発生を未然に防止するようになっている。このとき、実過給圧Ｐｒは、下降開始点から最大に乖離する最小到達過給圧（アンダーシュート圧）Ｐoverの到達点まで下降する。このことから、ＥＣＭ１０は、その下降開始点から最小到達点までには仮想下降線Ｌｄｏｗｎを設定して、正常判定領域Ｐｔ２を設定するようになっている。
【００５２】
具体的に、ＥＣＭ１０は、アクセルセンサ１０１が検出するドライバによるアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）に応じて過給機５の駆動制御を開始・継続する際に、図１０のフローチャートに示すように、異常診断処理に必要な各種閾値や領域などの設定処理を実行するようになっている。
【００５３】
図１０に示すように、まず、ＥＣＭ１０は、クランク角センサ１０２、カム角センサ１０３、車速センサ１０４、エアフロメータ１１１、吸気温度センサ１１２、大気圧センサ１１３、ＭＡＰセンサ１１４、水温センサ１１５、過給圧センサ１２１等が検出する各種センサ値（検出情報）を取得する（ステップＳ１１）。
【００５４】
次いで、ＥＣＭ１０は、異常診断処理を実行してもよい条件が揃っているか否か確認し（ステップＳ１２）、揃っていない場合には一旦終了して、次の過給機５による過給圧制御処理時に、ステップＳ１１から再開する。ここで、異常診断処理条件は、異常診断処理を開始する条件であり、例えば、目標過給圧が予め設定されている圧力値を超えることや、変更前後の目標過給圧Ｐtargetの差分が予め設定されている圧力値を超えることが異常診断処理を開始する条件にされている。なお、水温センサ１１５が検知する水温が所定値以下の場合にはエンジン２が暖気状態にないとして異常診断を行わないようにしてもよい。
【００５５】
ステップＳ１２において、異常診断処理を実行する条件が揃っていることを確認したＥＣＭ１０は、目標過給圧Ｐtargetの変更制御開始から実過給圧Ｐｒの上昇開始までに掛かるディレイ閾値（時間）Ｔｄを決定（算出）する。
【００５６】
次いで、ＥＣＭ１０は、実過給圧Ｐｒが目標過給圧Ｐtargetに向けて上昇開始した後にオーバシュートして到達する最大到達過給圧Ｐoverを決定する（ステップＳ１４）。次いで、ＥＣＭ１０は、その実過給圧Ｐｒの上昇開始点から最大到達過給圧Ｐoverの到達点までに掛かる到達閾値（時間）Ｔoverを決定する（ステップＳ１５）。次いで、ＥＣＭ１０は、その最大到達過給圧Ｐoverに到達した後に目標過給圧Ｐtargetに収束して安定するまでに掛かる収束閾値（時間）Ｔconvergenceを決定する（ステップＳ１６）。
【００５７】
次いで、ＥＣＭ１０は、変更前の過給圧Ｐ１を目標過給圧Ｐtargetに変更する制御開始点から実過給圧Ｐｒの上昇開始点まで（過給圧Ｐ１）と、この実過給圧Ｐｒの上昇開始点から最大到達過給圧Ｐoverの到達点まで（仮想上昇線Ｌｕｐ）と、この最大到達過給圧Ｐoverの到達時点から収束閾値Ｔconvergenceの終端の判定切替点まで（目標過給圧Ｐtarget）との各点間で変化する圧力の時間的推移線を決定し（ステップＳ１７）、その過給圧の圧力変化の時間的推移線を中心とする変動幅Ｐｗ１〜Ｐｗ３の範囲内に限り正常とする正常判定領域Ｐｔ１〜Ｐｔ３を決定する（ステップＳ１８）。なお、この時間的推移線は、仮想上昇線Ｌｕｐを含めて、各点間を結ぶ直線だけでなく、線形、多項式、累乗等の近似演算処理により求めるなどしてもよい。また、時間的推移線に一定幅を持たせるようにして正常判定領域を設定するようにしてもよい。
【００５８】
この後に、ＥＣＭ１０は、図１１のフローチャートに示すように、異常診断処理における判定処理を実行して、過給機５による過給圧の異常の有無を判定する異常診断装置として機能するようになっている。ここで、ＥＣＭ１０は、実過給圧Ｐｒが収束閾値Ｔconvergenceの終端の判定切替点まで推移した後には、定常時異常判定処理の実行に切り替えて、過給機５が過給する吸入空気の過給圧が目標過給圧で安定しているか否かを判定するようになっている。
【００５９】
まず、ＥＣＭ１０は、実過給圧Ｐｒが過給圧の変更制御開始時点からの時間推移に応じた正常判定領域Ｐｔ１〜Ｐｔ３の範囲内で変動しているか否か確認して（ステップＳ２１）、範囲内である場合には正常判定して（ステップＳ２２）、そのままステップＳ１１に戻って、過給圧の変更制御処理と並行して異常診断処理を繰り返す。
【００６０】
ステップＳ２１において、実過給圧Ｐｒが正常判定領域Ｐｔ１〜Ｐｔ３の範囲外であることを確認したＥＣＭ１０は、備えるタイマ機能をリセットした後に（ステップＳ２３）、そのタイマ機能をスタートして（ステップＳ２４）、その確認してからの経過時間を計時する。
【００６１】
次いで、ＥＣＭ１０は、タイマ機能が計時する、実過給圧Ｐｒが正常判定領域Ｐｔ１〜Ｐｔ３の範囲内から範囲外に逸脱したことを確認してからの経過時間が予め設定されている判定時間を経過したか否か確認して（ステップＳ２５）、経過していない場合にはステップＳ２１に戻って同様の処理を繰り返す。
【００６２】
このステップＳ２５からステップＳ２１に戻った後に、再度のステップＳ２５において設定判定時間を経過したことが確認される前に、再度のステップＳ２１において、実過給圧Ｐｒが正常判定領域Ｐｔ１〜Ｐｔ３の範囲内であると正常判定された場合には、ＥＣＭ１０は、そのままステップＳ２２に進んで、過給圧の変更制御処理と並行して異常診断処理を継続する。
【００６３】
また、そのステップＳ２５において、実過給圧Ｐｒが正常判定領域Ｐｔ１〜Ｐｔ３の範囲外のまま、設定判定時間を経過したことが確認された場合に、ＥＣＭ１０は、異常判定をして（ステップＳ２６）、直ちに過給制御を終了し、例えば、異常をドライバに報知する処理を実行するとともに、ウェストゲートバルブ５１を機能させるなどの過給圧異常の防止処置を実行して（ステップＳ２６）、この異常診断処理を終了する。
【００６４】
したがって、実過給圧Ｐｒが目標過給圧Ｐtargetに収束して安定するまで待つことなく、実過給圧Ｐｒが正常判定領域Ｐｔ１〜Ｐｔ３の範囲内か否かで異常診断をすることができ、異常発生時には早期に異常発生を把握して迅速に処置することができる。
【００６５】
このように、本実施形態のＥＣＭ１０は、目標過給圧Ｐtargetに向けて上昇する吸気管３内の実過給圧Ｐｒが、過給圧の変更制御開始時点から各種閾値Ｔｄ、Ｔover、Ｔconvergenceの期間に対応する正常判定領域Ｐｔ１〜Ｐｔ３内で変動しているか否かで正常に過給機５が機能しているか否かを判定し異常診断をする。
【００６６】
このため、実過給圧Ｐｒの変動に追随して異常診断をすることができ、異常発生の診断と処置を即座に実行して、過給圧のオーバブーストやアンダーブーストによって不具合が発生してしまうことを未然に防止することができる。
【００６７】
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【００６８】
１ 車両
２ エンジン（内燃機関）
３ 吸気管（吸気通路）
４ 排気管
５ 過給機
７ ＥＧＲ管
１１ 車両制御部
１２ 演算部
１３ 判定部
３２ コンプレッサ
３３ インタークーラ
３４ スロットルバルブ
４２ 排気タービン
５０ 排気バイパス
５１ ウェストゲートバルブ
６０ 吸気バイパス
６１ 吸気バイパスバルブ
７１ ＥＧＲ弁
１０１ アクセルセンサ
１０２ クランク角センサ
１０３ カム角センサ
１０４ 車速センサ
１１５ 水温センサ
１２１ 過給圧センサ（過給圧測定部）
【図１】
2017057839.tif 000003
【図２】
2017057839.tif 000004
【図３】
2017057839.tif 000005
【図４】
2017057839.tif 000006
【図５】
2017057839.tif 000007
【図６】
2017057839.tif 000008
【図７】
2017057839.tif 000009
【図８】
2017057839.tif 000010
【図９】
2017057839.tif 000011
【図１０】
2017057839.tif 000012
【図１１】
2017057839.tif 000013
【図１２】
2017057839.tif 000014
【図１３】
2017057839.tif 000015