(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路に設けたタービンと吸気通路に設けたコンプレッサからなるターボチャージャを備え、かつ、吸気通路に過給圧センサを備え、該ターボチャージャに設けられたタービンをバイパスするウエストゲートの開度の調整制御をデューティ比制御によって行い、過給圧を制御するターボチャージャ付きエンジンの制御方法において、
目標燃料噴射量とエンジン回転速度とから基本過給圧及び該基本過給圧に対応した基本デューティ比を算出し、前記基本過給圧を補正して目標過給圧を算出すると共に、前記基本デューティ比に、前記過給圧センサで検出した測定過給圧と前記目標過給圧との偏差に応じて演算される補正分を加算して最終デューティ比を求め、該最終デューティ比に基づいて前記ウエストゲートの開度をフィードバック制御すると共に、
前記補正分が補正下限値又は補正上限値であって、且つ、前記偏差が所定の判定範囲内に無い時に、過給圧制御部品が故障であると判定することを特徴とするターボチャージャ付きエンジンの制御方法。
【請求項２】
前記補正分が補正上限値であって、且つ、前記偏差が所定の判定範囲上限値よりも大きい時は、前記ウエストゲートの全閉側で過給圧制御部品が故障していると判定し、
前記補正分が補正下限値であって、且つ、前記偏差が所定の判定範囲下限値よりも小さい時は、ウエストゲートの全開側で過給圧制御部品が故障していると判定することを特徴とする請求項１記載のターボチャージャ付きエンジンの制御方法。
【請求項３】
前記ウエストゲートの全閉側で過給圧制御部品が故障していると判定された時に、目標燃料噴射量に上限を設けることを特徴とする請求項２記載のターボチャージャ付きエンジンの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸気通路に過給圧センサを備えて、この過給圧センサで測定した過給圧を入力して、ターボチャージャに設けられたウエストゲートの開度により過給圧を制御するターボチャージャ付きエンジンの制御方法に関するものである。
【０００２】
より詳細には、過給圧制御部品の故障診断と故障時に過給圧制御を中止できるターボチャージャ付きエンジンの制御方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
乗用車やバスやトラック等のターボチャージャを備えたエンジンにおいては、図６に示すように、エンジンＥから排出された排気ガスにより排気通路３側のタービン11ｔを駆動し、この回転をタービン11ｔと同軸に接続された吸気通路２側のコンプレッサ11ｃを回転させて、吸気を加圧して吸気の過給を行っている。
【０００４】
このターボチャージャ11においては、エンジンＥが高回転になった時に過給し過ぎてシリンダ等の損傷が発生するのを防止するために、過給圧Ｐb が予め設定された最大過給圧を超える場合には、排ガスの一部をタービン11ｔからバイパスさせて過給圧Ｐb を調整するウエストゲート30が設けられている。
【０００５】
更に、このウエストゲート30の開度を調節することにより、過給圧Ｐb の制御を行って、例えば、目標燃料噴射量とエンジン回転速度Ｎe とからエンジンＥの運転状態を判断して、この運転状態に最適な過給圧Ｐb になるようにしている。
【０００６】
即ち、吸気通路２に過給圧（吸気圧）センサ21を設け、この過給圧センサ21により実際の過給圧（吸気圧）を検出し、実際の過給圧が目標過給圧に近づくように、測定過給圧と目標過給圧との偏差に応じた制御を行う、いわゆるフィードバック制御が行われている。このフィードバック制御により、実際の過給圧をより制御目標である目標過給圧に近づけることができる。
【０００７】
このウエストゲート30の開度調整用として、ウエストゲートバルブ30ｂが連結されているダイアフラムの負圧室と真空ポンプ34をエアパイプ32で連結し、このエアパイプ32にコントローラ13で開閉制御される電磁可変調整弁（ＥＶＲＶ）33を設けている。
【０００８】
そして、このウエストゲート30の開度調整は、コントローラ13より所定のデューティ比の制御信号を電磁可変調整弁33に送り、ダイアフラムの負圧室の圧力を調整することにより、ウエストゲート30の開度を調整し、真空ポンプ34に連通するダイヤフラムの負圧室の内圧が低下するほどウエストゲートバルブ30ｂがリフトされ、ウエストゲート30が開く構造となっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の過給圧のフィードバック制御は、ウエストゲートが正常に開閉することによって可能となる。つまり、このウエストゲートを制御及び駆動するためのアクチュエータ、電磁弁、真空ポンプ等の過給圧制御用部品が故障せずに正常に作動することが前提となる。
【００１０】
これらの過給圧制御用部品には、例えば真空ポンプの部品劣化やコントローラから電磁弁への配線不良等の故障が発生する可能性があり、これら過給圧制御用部品の故障がエンジンの過給圧制御運転時に発生すると、過給圧のフィードバック制御が正常に行われなくなり、過給圧が過大、あるいは過小になってしまう。特に、過給圧が過大になった場合には、異常燃焼が生じ筒内圧が限度以上に上昇し、燃焼室回りの部品に損傷が発生する恐れがある。
【００１１】
そのため、先行技術の過給圧制御を行っているターボチャージャ付きエンジンにおいては、この過給圧制御用部品の故障状態の検出を、測定過給圧と目標過給圧との偏差が所定の値を超えて、一定時間以上継続した場合に故障と判定している。
【００１２】
しかしながら、このウエストゲートバルブが開度の中間位置付近で故障した場合には、この測定過給圧と目標過給圧との偏差は所定の値を超えないので、故障と判定できない場合が生じ、この故障状態のまま過給圧制御を継続してしまうという問題がある。
【００１３】
また、過給圧が過大になった時に、燃料噴射量を増やしていくと筒内圧が上昇し、燃焼室周囲に損傷を発生させるという問題がある。
【００１４】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたもので、その目的は、過給圧制御を行うターボチャージャ付きエンジンの運転時に、過給圧制御用部品の作業状態を判断し、正常状態であれば、測定した過給圧に基づいてフィードバック制御し、異常状態であれば過給圧制御用部品の故障と判定し、過給圧制御を中止し、更に、全閉側の故障時には噴射燃料量に上限を設けることができるターボチャージャ付きエンジンの制御方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
以上のような目的を達成するためのターボチャージャ付きエンジンの制御方法は、次のように構成される。
１）ターボチャージャと過給圧センサを備え、該過給圧センサで検出された測定過給圧を入力して過給圧をフィードバック制御するターボチャージャ付きエンジンにおいて、
前記過給圧センサで検出した測定過給圧と目標過給圧との偏差から、フィードバック制御用の補正分を算出し、該補正分と前記偏差をそれぞれ所定の判定値と比較して、過給圧制御用部品の故障判定を行い、
前記故障判定で正常であると判定した場合には、前記補正分を使用するフィードバック制御により、過給圧制御を行い、
前記故障判定で故障であると判定した場合には、過給圧制御を行わないように構成される。
【００１６】
２）より具体的には、排気通路に設けたタービンと吸気通路に設けたコンプレッサからなるターボチャージャを備え、かつ、吸気通路に過給圧センサを備え、該ターボチャージャに設けられたタービンをバイパスするウエストゲートの開度の調整制御をデューティ比制御によって行い、過給圧を制御するターボチャージャ付きエンジンの制御方法において、
目標燃料噴射量とエンジン回転速度とから基本過給圧及び該基本過給圧に対応する基本デューティ比を算出し、該基本過給圧を補正して目標過給圧を算出すると共に、前記基本デューティ比に、前記過給圧センサで検出した測定過給圧と前記目標過給圧との偏差に応じて演算される補正分を加算して最終デューティ比を求め、該最終デューティ比に基づいて前記ウエストゲートの開度をフィードバック制御すると共に、
前記補正分が補正下限値又は補正上限値であって、且つ、前記偏差が所定の判定範囲内に無い時に、過給圧制御部品が故障であると判定するように構成される。
【００１７】
つまり、目標燃料噴射量とエンジン回転速度とから求めた操作量である基本デューティ比に、基本過給圧を補正して算出した目標過給圧と、過給圧センサで検出した測定過給圧との偏差から算出したデューティ比の補正分を加算して、最終デューティ比を求め、この最終デューティ比に基づいてウエストゲートの開度をフィードバック制御する。
【００１８】
それとともに、このフィードバック補正項であるデューティ比の補正分が、デューティ比の制御の上限値（最大で１００％）であるか、下限値（最小で０％）であるかを、故障の判定の条件の一つとして使用する。
３）そして、この故障判定において、前記補正分が補正上限値であって、且つ、前記偏差が所定の判定範囲上限値よりも大きい時は、前記ウエストゲートの全閉側で過給圧制御部品が故障していると判定し、
前記補正分が補正下限値であって、且つ、前記偏差が所定の判定範囲下限値よりも小さい時は、ウエストゲートの全開側で過給圧制御部品が故障していると判定する。
４）更に、前記ウエストゲートの全閉側で過給圧制御部品が故障していると判定された時に、目標燃料噴射量に上限を設ける。
【００１９】
以上の構成によれば、過給圧センサで検出した測定過給圧と目標過給圧との偏差の大きさの判定だけでなく、この偏差から算出される制御用のフィードバック補正項である補正分の値の判定とを組合わせて、過給圧制御用部品の故障判定を行っているので、より正確な故障判定となる。
【００２０】
つまり、この補正分の判定を加えることにより、測定過給圧と目標過給圧との偏差が大きくなくても、補正分が開側か閉側かの一方側へ傾いた状態が所定時間継続し、過給圧制御が正常に行われていない状態も検出できる。
【００２１】
さらに、ウエストゲートの故障が開側か閉側かを検出して、この検出結果によって、ウエストゲートが過給圧が過大となる閉側で故障していると判断した時のみに、燃料噴射量に上限を設けているので、故障によって過給圧が過大になっても、この燃料噴射量の制限により、発生する筒内圧の上昇が抑制されるので、燃焼室周囲の損傷は回避される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。
〔全体構成〕
図６に示すエンジンＥは、排気通路３にタービン11ｔと吸気通路２にコンプレッサ11ｃを設けたターボチャージャ11を配設したエンジンＥであり、このターボチャージ11はタービン11ｔをバイパスするウエストゲート30を有したものであり、このウエストゲート30の開度により過給圧Ｐb を制御するように構成される。
【００２３】
更に、吸気通路２に過給圧センサ21、マスエアフローセンサ（吸気量センサ）22、吸気温度センサ23を設けて、これらのセンサ21,22,23で検出された測定過給圧Ｐbmや、吸気空気量Ｖb 、吸気温度Ｔb と、図示しない回転速度センサで検出されたエンジン回転速度Ｎe 等を入力して、エンジン運転の全般を制御するコントローラ（ＥＣＭ）13を設ける。
【００２４】
そして、ウエストゲート30の開度の調整は、ウエストゲート30のアクチュエータにおいて、ウエストゲートバルブ30ｂがダイヤフラムに連結され、このダイヤフラムの負圧室30ａがエアパイプ32により、電磁弁（ＥＶＲＶ：エレクトリック・バリアブル・レギュレーション・バルブ：電磁可変調整弁）33を介して、真空ポンプ34に接続するように構成される。
【００２５】
そして、この電磁弁33の開閉をコントローラ13から出力される所定のデューティ信号（パルス駆動信号）により制御し、この開閉量により負圧室30ａの圧力を調整し、負圧室30ａの内圧を下げることにより、ウエストゲート30のバイパス通路30ｃを開閉する弁30ｂをリフトして開度を大きくするように構成される。
【００２６】
なお、この真空ポンプ34はＥＧＲ通路３に設けたＥＧＲ弁14を開閉制御することにも使用される。このＥＧＲ弁14の開閉用に、電磁弁15とエアパイプ16が設けられている。
〔過給圧制御〕
この本発明に係る過給圧制御は、図１の過給圧制御フローと、図２の過給圧制御用部品の故障診断フローと、図３の燃料噴射量の制御フローを有してなり、エンジンの運転全般を制御するコントローラ（ＥＣＭ）13のエンジン運転制御の一部として構成されている。なお、図４と図５は、それぞれ図２の過給圧制御フローと図３の燃料噴射量の制御フローに対応するブロック線図である。
【００２７】
また、これらのフローは１例を例示したに過ぎず、別のフローで本発明に係る制御を行うことは可能であり、本発明はこれらのフローに限定されるものではない。また、実施に際しては、測定過給圧等の検出データのノイズ除去のための平均化等が行われるが、これらの作業部分は、図１等のフローでは制御の流れを分かり易くするために除外して示してある。
【００２８】
そして、これらの図１の過給圧制御フローと、図２の過給圧制御用部品の故障診断フローと、図３の燃料噴射量制御フローは、エンジン運転の全般を制御するメイン制御フローから必要に応じて、繰り返し呼ばれるものであり、次のように実行される。
〔過給圧制御フロー〕
最初に、図１及び図４に示すフィードバック制御を行う過給圧制御フローについて説明する。
【００２９】
この過給圧制御フローでは、ウエストゲート30を開閉制御するウエストゲートバルブ30ｂ、ダイヤフラム、ダイヤフラムの負圧室30ａ、エアパイプ32、電磁弁33、真空ポンプ34等の過給圧制御用部品が故障であれば、過給圧制御を中止し、過給圧制御用部品が正常であればＰＩ制御のフィードバック制御を行い、更に制御偏差ΔＰmtが所定の制御範囲内ΔＰki〜ΔＰkoの範囲外であれば、フィードバック制御における補正量ΔＣcp，ΔＣciを前回の制御と同じとする。
【００３０】
つまり、過給圧制御用部品の正常時には、過給圧Ｐb を制御量、目標過給圧Ｐbtを目標値、デューティ比制御用のパルス駆動信号である最終デューティ比を動作信号として、ウエストゲート30を制御要素とするフィードバック制御を行い、過給圧制御用部品の故障時には、過給圧制御を中止する。
【００３１】
そして、先ず、この過給圧制御フローが呼び出されスタートすると、ステップＳ10で、目標燃料噴射量Ｑt 、エンジン回転速度Ｎe 、吸気温度Ｔb 、大気圧Ｐa 、故障フラグＦu ，Ｆd 等の諸データを入力し、ステップＳ11で目標燃料噴射量Ｑt とエンジン回転速度Ｎe とから３次元のマップデータＰbb（Ｑt ，Ｎe ）及びＤＣbase（Ｑt ，Ｎe ）を参照して基本過給圧Ｐbb及び基本デューティ比ＤＣbaseを算出する。
【００３２】
次にステップＳ12で後述する図３の過給圧制御用部品の故障診断フローで算定及び出力された故障フラグＦu ，Ｆd をチェックする。
【００３３】
この故障フラグＦu ，Ｆd のいずれかが「１」にセットされて、ウエストゲート30の開閉用の過給圧制御用部品が故障と判断されている場合には、フィードバック制御を行わず、ステップＳ24に進み、過給圧制御の中止指令を出力し、ステップＳ26で諸データを出力してリターンする。
【００３４】
そして、故障フラッグＦu ，Ｆd の両方とも「０」で故障していない場合には、ステップＳ13以降にへ進み最終デューティ比ＤＣfnl の補正項ΔＣcp，ΔＣciを算出しフィードバック制御を行う。
【００３５】
先ず、ステップＳ13で、過給圧センサ21から測定過給圧Ｐbmと所定の制御内側判定値ΔＰkiと制御外側判定値ΔＰkoを入力し、ステップＳ14で、基本過給圧Ｐbbに対して、吸気温度Ｔb と大気圧Ｐa による補正を行って、つまり、基本過給圧Ｐbbに補正係数Ｋt （Ｔb ）を乗算し、更に、補正係数Ｋp （Ｐa ）を加算して、目標過給圧Ｐbtを算出する。
【００３６】
次にステップＳ15で測定過給圧Ｐbmと目標過給圧Ｐbtとの偏差ΔＰmt（＝Ｐbm−Ｐbt）を算出して、ステップＳ16で偏差ΔＰmtの絶対値が所定の制御内側判定値ΔＰkiと制御外側判定値ΔＰkoの間である所定の判定範囲内にあるか否かを判定する。
【００３７】
この偏差ΔＰmtの絶対値が、所定の判定範囲内ΔＰki〜ΔＰkoにある場合はこの偏差ΔＰmtに応じた補正分ΔＣcp，ΔＣciを算出するためにステップＳ17へ進み、所定の判定範囲内ΔＰki〜ΔＰkoに無い場合はステップＳ20へ進む。
【００３８】
ステップＳ17では、偏差ΔＰmtの比例補正するＰ補正項ΔＣcpを偏差ΔＰmtにＰ補正項の補正係数Ｋp を乗算して求める。また、ステップＳ18では偏差ΔＰmtの積分補正するＩ補正項ΔＣciをＩ補正項の補正係数Ｋi を乗算し、更に、前回のＩ補正項ΔＣcim を加算して求める。
【００３９】
次に、ステップＳ19では、ステップＳ11で求めた基本デューティ比ＤＣbaseにこのＰ補正項ΔＣcpとＩ補正項ΔＣciとを加算して最終デューティ比ＤＣfnl を算出する。
【００４０】
なお、ステップＳ16で偏差ΔＰmtの絶対値が、所定の制御内側判定値ΔＰkiと所定の制御内側判定値ΔＰkoの間である所定の制御判定値内（ΔＰki〜ΔＰko）に無いと判定した場合は、偏差ΔＰmtが小さく、測定過給圧Ｐbmが目標過給圧Ｐbtに近く、新たに補正分を算出する必要が無い、あるいは、偏差ΔＰmtが大きく、測定過給圧Ｐbmが目標過給圧Ｐbtから遠いものの、過渡的に離れている可能性があるので、新たに補正分ΔＣcp，ΔＣciを算出せずに、ステップＳ20，Ｓ21へ進み、前回のＰ補正項ΔＣcpm 、Ｉ補正項ΔＣcim を使用する。
【００４１】
そして、ステップＳ22へ進み、ステップＳ11で求めた基本デューティ比ＤＣbaseとステップＳ20，Ｓ21で算定したＰ補正項ΔＣcp，Ｉ補正項ΔＣciを加算して最終デューティ比ＤＣfnl を算出する。
【００４２】
次に、ステップＳ23で、Ｐ補正項ΔＣcp，Ｉ補正項ΔＣciをΔＣcpm 、ΔＣcim に記憶し、ステップＳ25で、この制御用の最終デューティ比ＤＣfnl をパルス駆動信号に変換し、このパルス駆動信号を電磁弁（ＥＶＲＶ）へ出力してウエストゲート30の開度を調節することにより、過給圧Ｐb のフィードバック制御を行う。
【００４３】
なお、このデューティ比とウエストゲート30との開閉の関係は、デューティ比が０％の場合にウエストゲート30が全閉となり、デューティ比が１００％の場合にウエストゲート30が全開となるように制御される。
そして、他のフローで使用する制御用の偏差ΔＰmt、Ｐ補正項ΔＣcp，Ｉ補正項ΔＣci等の諸データを出力する。
【００４４】
なお、本実施例では、測定過給圧Ｐbmと目標過給圧Ｐbtの偏差ΔＰmtに応じた補正をＰＩ制御により行っているが、制御の性質や必要性に応じて、Ｐ（比例）項のみ、あるいはＩ（積分）項のみで行っても良く、また、Ｄ（微分）補正を追加組み合わせてもよい。即ち、Ｐ，Ｉ，ＰＩ，ＰＤ，ＰＩＤ制御でもよい。
【００４５】
以上の過給圧制御フローによれば、目標燃料噴射量Ｑt とエンジン回転速度Ｎe とから基本過給圧Ｐbb及び基本デューティ比ＤＣbaseを算出し、この基本過給圧Ｐbbを補正して目標過給圧Ｐbtを算出すると共に、基本デューティ比ＤＣbaseに、過給圧センサ21で検出した測定過給圧Ｐbmと前記目標過給圧Ｐbtとの偏差ΔＰmtに応じて演算される補正分ΔＣcpi （＝ΔＣcp＋ΔＣci）を加算して最終デューティ比ＤＣfnl を求め、この最終デューティ比ＤＣfnl に基づいて前記ウエストゲート30の開度をフィードバック制御することができ、ウエストゲート30を開閉する過給圧制御用部品が故障している時は、過給圧制御を中止できる。
〔過給圧センサの故障診断フロー〕
【００４６】
次に、図２に示す、ウエストゲート30の開閉を制御する過給圧制御用部品が故障状態にあるかか否かの判定を行う故障診断フローについて説明する。
初めに、ステップＳ31で、先の過給圧制御フローで求めたＰ補正項ΔＣcp，Ｉ補正項ΔＣci，制御用の偏差ΔＰmtと、故障判定用のデータである補正上限値ΔＣu 、補正下限値ΔＣd 、判定範囲上限値ΔＰu 、判定範囲下限値ΔＰd を入力する。
【００４７】
次に、ステップＳ32, Ｓ40で、Ｐ補正項ΔＣcpとＩ補正項ΔＣciの和である補正項ΔＣcpi が補正の上限値ΔＣu 又は補正下限値ΔＣd であるか、否かの故障判定Ａを行い、いずれでもない正常の場合には、ステップＳ50に進み、上限側故障フラグＦu と下限側故障フラグＦd を「０」とする。
【００４８】
また、ステップＳ32で、補正項ΔＣcpi が補正の上限値ΔＣu である場合には、ステップＳ33で、制御用の偏差ΔＰmtが所定の判定範囲上限値ΔＰu （例：１０ｋＰａ）より大きい否かを判定し、大きい場合にはステップＳ34でカウント（Ｃu ＝Ｃu ＋１）し、この大きい状態が所定の時間Ｔucを継続して経過した場合に、ステップＳ36でウエストゲート30が全閉側で故障していることを示す上限側の故障フラグＦu を「１」にセットする。なお、図２中のΔｔはこの故障診断フローが呼ばれる時間間隔を示している。
【００４９】
つまり、ウエストゲート30が全閉側で故障している場合は、全閉側へ移動しようとするために補正項ΔＣcpi は全開側のデューティ比である１００％に近い値をとるようになり、更に、目標過給圧Ｐbtに対して測定過給圧Ｐbmは大きい値になる。従って、補正項ΔＣcpi が補正の上限値ΔＣu である１００％になり、更に制御用の偏差ΔＰmtが所定の判定範囲上限値ΔＰu より大きい場合、ウエストゲート30が全閉側で故障しているが検出できる。
【００５０】
同様に、ステップＳ40で、補正項ΔＣcpi が補正の下限値ΔＣd である場合には、ステップＳ41で、制御用の偏差ΔＰmtが所定の判定範囲下限値ΔＰd （例：−１０ｋＰａ）より小さい否かを判定し、小さい場合はカウンタＣd で所定の時間Ｔdcよりも継続した場合に、ステップＳ44でウエストゲート30が全開側で故障していることを示す下限側の故障フラグＦd を「１」にセットする。
【００５１】
つまり、ウエストゲート30が全開側で故障している場合は、全開側へ移動しようとするために補正項ΔＣcpi は全閉側のデューティ比である０％に近い値をとるようになり、更に、目標過給圧Ｐbtに対して測定過給圧Ｐbmは小さい値になる。従って、補正項ΔＣcpi が補正の下限値ΔＣd である０％になり、更に制御用の偏差ΔＰmtが所定の判定範囲下限値ΔＰd より小さい場合、ウエストゲート30が全開側で故障しているが検出できる。
そして、ステップＳ39で、この故障診断結果である故障フラグＦu ，Ｆd を出力してリターンする。
【００５２】
以上の故障診断フローによれば、補正値ΔＣcpi （＝ΔＣcp＋ΔＣci）が補正の上限値ΔＣu であって、且つ、制御用の偏差ΔＰmtが所定の判定範囲上限値ΔＰu より大きい場合が継続した時には、ウエストゲートの全閉側で過給圧制御部品が故障していると判定して、上限側故障フラグＦu を「１」にセットし、補正値ΔＣcpi が補正の上限値ΔＣd であって、且つ、制御用の偏差ΔＰmtが所定の判定範囲下限値ΔＰd より小さい場合が継続した時には、ウエストゲートの全開側で過給圧制御部品が故障と判断して下限側故障フラグＦd を「１」にセットし、その他の場合に、故障フラグＦu , Ｆd を「０」にセットすることができる。
【００５３】
そして、補正分ΔＣcpi が補正下限値ΔＣd 又は補正上限値ΔＣu であって、且つ、偏差ΔＰmtが所定の判定範囲内（ΔＰd 〜ΔＰu ）に無い時に、過給圧制御部品が故障であると判定するので、ウエストゲート30が中間位置付近で故障した場合においても、故障を検知できる。
〔燃料噴射量の制御フロー〕
更に、図３に示す、エンジンの燃料噴射量Ｑt を制御する燃料噴射量の制御フローについて説明する。
【００５４】
初めに、ステップＳ61で、エンジンの負荷Ａc ，回転速度Ｎe ，最大燃料噴射量Ｑmax と、先の過給圧制御用部品の故障診断フローで求めた上限側故障フラグＦu を入力する。
【００５５】
そして、ステップＳ62で、エンジンの負荷Ａc 、エンジン回転速度Ｎe とから３次元のマップデータＱb （Ａc ，Ｎe ）を参照して基本燃料噴射量Ｑb を算出する。
【００５６】
次に、ステップＳ63，Ｓ64，Ｓ65で、この基本燃料噴射量Ｑb と入力した最大燃料噴射量Ｑmax のいずれか小さい方の値を上限燃料噴射量Ｑlmとし、更に、ステップＳ66で上限故障フラグＦu をチェックし、ウエストゲート30が全閉側で故障している（Ｆu ＝１）場合には、燃料噴射量Ｑt を上限燃料噴射量Ｑlmとし、全閉側では故障していない（Ｆu ＝０）場合には、燃料噴射量Ｑt をエンジンの負荷Ａc とエンジン回転速度Ｎe とから算出された基本燃料噴射量Ｑb とする。
【００５７】
以上の燃料噴射量の制御フローによれば、ウエストゲート30の全閉側で過給圧制御部品が故障している（Ｆu ＝１）場合には、燃料噴射量Ｑt を最大燃料噴射量Ｑmax と基本燃料噴射量Ｑb の何れか小さい方の値にして、上限Ｑlmを設けることができる。
【００５８】
なお、ここでの最大燃料噴射量Ｑmax は、ウエストゲート30が全閉側で故障し、過給圧が過大になっても、燃焼により筒内圧が限度以上に上昇するの抑え、燃焼室周りの部品に損傷を与えない程度の量である。
【００５９】
〔効果〕
以上の構成によれば、これらの過給圧制御によって、過給圧センサ21で検出した測定過給圧Ｐbmと目標過給圧Ｐbtとの偏差ΔＰmtから、フィードバック制御用の補正分ΔＣcpi （＝ΔＣcp＋ΔＣci）を算出し、この補正分ΔＣcpi と偏差ΔＰmtをそれぞれ所定の判定値ΔＣd ，ΔＣu ，ΔＰd ，ΔＰu と比較して、過給圧制御用部品の故障判定を行い、この故障判定で正常であると判定した場合には、補正分ΔＣcpi を使用するフィードバック制御により、過給圧制御を行うことができ、故障判定で故障であると判定した場合には、過給圧制御を行わないように制御できる。
【００６０】
そして、補正値ΔＣcpi が補正の上限値ΔＣu でかつ制御用の偏差ΔＰmtが所定の判定範囲上限値ΔＰu より大きい場合が継続した時に、又は、補正値ΔＣcpi が補正の下限値ΔＣd でかつ制御用の偏差ΔＰmtが所定の判定範囲下限値ΔＰd より小さい場合が継続した時に、ウエストゲートがそれぞれ全閉側、又は、全開側で過給圧制御用部品が故障と判断することができる。
【００６１】
従って、エンジンの運転時に、過給圧制御用部品の故障判定を行うことができ、故障した場合は、フィードバック制御を止めると共に、全閉側で故障した場合に燃料噴射量に上限を設けることができる。
【００６２】
特に、過給圧センサ21で検出した測定過給圧Ｐbmと目標過給圧Ｐbtとの偏差ΔＰmtの大きさの判定だけでなく、この偏差ΔＰmtから算出される制御用のフィードバック補正項である補正分ΔＣcpi の値の判定とを組合わせて、過給圧制御用部品の故障判定を行っているので、偏差ΔＰmtが大きくなくても、補正分ΔＣcpi が開側か閉側かの一方側へ傾いた状態が所定時間継続し、過給圧制御が正常に行われていない状態が検出でき、より正確な故障判定を行うことができる。
【００６３】
そして、過給圧制御用部品が故障していると判定した時に、過給圧制御を中止することができ、更に、ウエストゲート30の全閉側の故障か、全開側の故障かを検知でき、全閉側で故障している場合に燃料噴射量Ｑt に上限を設けることができるので、全閉側の故障により過剰な過給が発生する可能性のある場合に、燃料噴射量Ｑt を制限して筒内圧の上昇を防止して、シリンダ等燃焼室周囲の損傷及び破壊を防止できる。
【００６４】
【発明の効果】
上述したように、本発明のターボチャージャ付きエンジンの制御方法によれば、エンジンの運転時に、正常時にはフィードバック制御により最適な過給圧で運転でき、過給圧制御用部品が万一故障した場合には、この過給圧制御を中止できる。
【００６５】
特に、過給圧センサで検出した測定過給圧と目標過給圧との偏差の大きさの判定だけでなく、この偏差から算出される制御用のフィードバック補正項である補正分の値の判定とを組合わせて、過給圧制御用部品の故障判定を行っているので、より正確な故障判定を行うことができる。
【００６６】
つまり、この補正分の判定を加えることにより、測定過給圧と目標過給圧との偏差が大きくなくても、補正分が開側か閉側かの一方側へ傾いた状態が所定時間継続し、過給圧制御が正常に行われていない状態が検出できる。
【００６７】
更に、ウエストゲートの故障が開側か閉側かを検出して、この検出結果によって、ウエストゲートが過給圧が過大となる閉側で故障していると判断した時のみに、燃料噴射量に上限を設けることができるので、全閉側の故障により過剰な過給が発生する可能性のある場合に、燃料噴射量を制限して筒内圧の上昇を防止して、シリンダ等燃焼室周囲の損傷及び破壊を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る過給圧制御のフローチャート図である。
【図２】本発明に係る過給圧制御用部品の故障診断フローチャート図である。
【図３】本発明に係る燃料噴射量の制御フローチャート図である。
【図４】本発明に係る過給圧制御のブロック線図である。
【図５】本発明に係る燃料噴射量の制御のブロック線図である。
【図６】本発明に係るエンジンの構成を示す図である。
【符号の説明】
２    吸気通路
３    排気通路
11    ターボチャージャ
11ｔ  タービン
11ｃ  コンプレッサ
13    コントローラ（ＥＣＭ）
21    過給圧センサ
22    吸気量センサ（マスエアフローセンサ）
23    吸気温度センサ
30    ウエストゲート
Ｅ    エンジン
Ｎe   エンジン回転速度
Ｐb   過給圧
Ｐbb  基本過給圧
Ｐbm  測定過給圧
Ｐbt  目標過給圧
ＤＣbase  基本デューティ比
ＤＣfnl   最終デューティ比
ΔＣcpi ，ΔＣcp，ΔＣci  補正分
ΔＣd   補正下限値
ΔＣu   補正上限値
ΔＰmt  偏差
ΔＰd   所定の判定範囲下限値
ΔＰu   所定の判定範囲上限値
Ｑｔ  目標燃料噴射量
Ｑlm  上限燃料噴射量
Ｔb   吸気温度
Ｖb   吸気空気量
【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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