CN103080500A - 内燃机的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供内燃机的控制装置，在进气侧和排气侧双方设有增压压力调整用的叶片机构的增压器中实现准确的异常判定。内燃机（200）具备：具备设置于排气通路（204）且具有能根据开闭状态调整排气压力的排气侧可动叶片机构（303、304）的涡轮，和设置于进气通路（205）且在扩散器部具有能根据开闭状态调整空气流量的进气侧可动叶片机构（308、309）的压缩机的增压器（300）；和能在压缩机下游侧检测增压器的实际增压压力的检测单元（211），控制内燃机的装置（100）具备当增压器的目标增压压力的变化速度在规定值以上的期间确定实际增压压力的时间推移的时间推移确定单元和基于确定的时间推移判定涡轮和压缩机中的至少一方的异常的判定单元。

Description

内燃机的控制装置

技术领域

本发明涉及具备增压器的内燃机，尤其是涉及能够检测该增压器的异常的内燃机的控制装置的技术领域。

背景技术

公开有如下的增压器：该增压器在涡轮的废气进口设置有可变喷嘴环，并且在其送风机进口设置有进气引导叶片，在其叶轮出口具备扩散器环（例如参照专利文献1）。

另一方面，在专利文献2中公开了如下技术：基于正常时的增压压力和实际的增压压力之间的误差来判定设置于排气通路的这种增压压力调整用的机构是否发生叶片粘连。并且，同样，关于排气侧的叶片粘连的判定，例如在专利文献3中也公开了如下技术：基于当以使实际增压量接近目标增压量的方式进行控制时与目标增压量对应地算出的基准值和实际指令值之差是否位于预先设定的范围内，来判定是否发生该叶片粘连。

另外，也公开了基于压力比和流量求出可变扩散器的开度的结构（例如参照专利文献4）。

并且，还公开有如下技术：从实现增压器的故障保护的观点出发，在判定为涡轮增压器发生故障的情况下使电动压缩机的动作停止，将内燃机的运转状态切换成限制内燃机输出的退避模式（例如参照专利文献5）。

专利文献1：日本特开昭61－205330号公报

专利文献2：日本特开2005－315163号公报

专利文献3：日本特开2005－273568号公报

专利文献4：日本特开平9－079178号公报

专利文献5：日本特开2006－188989号公报

在专利文献1所公开的那样的、在排气侧和进气侧分别具备用于进行增压压力的调整的叶片机构的增压器中，不论是发生排气侧的叶片粘连还是发生进气侧的叶片粘连，实际增压压力的表现均与正常时发生变化，在这点上是相同的。因而，当在这种增压器中判定是否发生叶片粘连时，即便如上述专利文献2或3所公开的那样使用与该时刻的目标增压压力和实际增压压力之间的偏差对应的物理量、控制量或指标值等，实际上也完全无法区分是在排气侧和进气侧的哪一方发生叶片粘连。

此处，如果仅检测叶片粘连即可，可以考虑在排气侧以及进气侧分别设置能够检测叶片开度的传感器，但鉴于成本或车辆搭载性等通常的车辆开发的制约，则难以另行设置专用于故障检测的检测单元。

即，在包含上述各种专利文献所公开的技术思想的以往的技术思想中，存在如下的技术问题点：对于具有在排气侧以及进气侧双方设置有开度可变的叶片机构的结构的增压器，不伴随着成本的增加、车辆搭载性的恶化而进行精密的故障检测实际上是不可能的。并且，因为具有这样的问题点，当实际运用搭载有这种增压器的内燃机时难以采取准确的对策，必然导致在发生这种故障时内燃机的性能降低的程度易于变大。

发明内容

本发明是鉴于这种问题点而完成的，其课题在于提供一种如下的内燃机的控制装置：例如在排气侧具备VNT（Variable Nozzle Turbine：可变喷嘴涡轮）、在进气侧具备VGC（Variable Geometry Compressor：可变几何压缩机）的增压器等的、在进气侧以及排气侧双方设置有增压压力调整用的叶片机构的增压器中，能够正确地区分进气侧叶片机构的叶片粘连和排气侧叶片机构的叶片粘连。

为了解决上述的课题，本发明所涉及的内燃机的控制装置是对内燃机进行控制的装置，该内燃机具备：增压器，该增压器具备：涡轮，该涡轮设置于排气通路，且具有能够根据开闭状态来调整排气压力的排气侧可动叶片机构；以及压缩机，该压缩机设置于进气通路，且在扩散器部具有能够根据开闭状态来调整空气流量的进气侧可动叶片机构；以及检测单元，该检测单元能够在上述压缩机的下游侧检测上述增压器的实际增压压力，上述内燃机的控制装置的特征在于，上述内燃机的控制装置具备：时间推移确定单元，当上述增压器的目标增压压力的变化速度在规定值以上的期间，上述时间推移确定单元确定上述检测出的实际增压压力的时间推移；以及判定单元，该判定单元基于该确定的时间推移来判定上述涡轮以及上述压缩机中的至少一方的异常。

在本发明中，所谓“内燃机”是包括能够将燃料的燃烧能量转换为动能并作为动力而取出的设备的概念，只要具备本发明所涉及的增压器，则例如燃料种类、燃料的燃烧方式、气缸数、气缸排列方式、点火方式、燃料的供给方式、气门系统的结构或者进排气系统的结构等实际表现方式并无任何限定。

本发明所涉及的内燃机的控制装置就是控制这样的内燃机的装置，例如能够采用一个或多个CPU（Central Processing Unit：中央处理单元）、MPＵ（Micro Processing Unit：微处理单元）、ECU（ElectronicControl Unit：电子控制单元）、各种处理器或者各种控制器等实际表现方式。另外，上述控制装置也可以根据需要内置或者附设有ROM（ReadOnly Memory：只读存储器）、RAM（Random Access Memory：随机存取存储器）、缓存或者闪存等各种存储单元。

本发明所涉及的所谓“增压器”是在排气通路配置有具有排气侧可动叶片机构的VNT等的涡轮、且在进气通路配置有具有进气侧可动叶片机构的VGC等的压缩机的增压单元。另外，在排气侧和进气侧，所谓“叶片机构”优选包括用于使工作流体的流路的流路面积可变的多个叶片、用于使该叶片开闭的开闭机构以及对该开闭机构提供驱动力的驱动装置等。

另外，本发明所涉及的内燃机具备能够检测该压缩机下游侧的进气的压力、即增压器的实际增压压力的增压压力传感器（压力传感器）等检测单元。所谓下游侧即是气缸侧，检测单元例如安设在压缩机出口或其附近、内部冷却器的上游侧或下游侧、节气门的上下游侧或进气歧管等。该检测单元具有在具备增压器的内燃机中所应当具有的性质。

根据本发明所涉及的内燃机的控制装置，时间推移确定单元在上述期间中确定该检测出的实际增压压力的时间推移。另外，时间推移确定单元所涉及的“确定”是包括检测、算出、导出、同定、推定、选择或取得等的概念，并不对实际表现方式进行限定，而是意味着确定在控制上能够参照的值。

此处，本发明所涉及的上述期间是增压器的目标增压压力的变化速度（即每单位时间的变化量，如果规定了作为基准的单位时间，则可以置换为变化量）在规定值以上的期间。对于该期间，作为优选的一个形态，与搭载内燃机的车辆实际需要进行加速的期间一致，但在概念上不一定需要车辆处于加速状态或者正在请求加速。上述期间是目标增压压力变化（增加）了使得基于实际增压压力的时间推移的增压器的异常判定能够保持有意性的程度的期间。因而，上述期间所涉及的“规定值”例如可以是能够预先通过实验、经验、理论、或仿真等设定的性质的值。

另一方面，所谓的“实际增压压力的时间推移”，并非时间序列上的某时刻的实际增压压力，而是表示在有限的时间范围中定量地规定了的实际增压压力的变化方式、变化状态、或变化特性等。即，所谓“实际增压压力的时间推移”，例如是实际增压压力或与实际增压压力一对一、一对多、多对一或多对多地对应的其他控制量、物理量或指标值的变化量、变化率或变化所需要的时间等，虽然其实际表现方式能够遍布多个方面，但为了进行定义，至少是以某些形式将过去的实际增压压力设为必要的性质的量。伴随与该过去的实际增压压力之间的关联性而规定的实际增压压力的时间推移在本发明中起到重要的作用。

即，在本发明所涉及的内燃机的控制装置中，判定单元基于该确定了的实际增压压力的时间推移判定涡轮以及压缩机中至少一方的异常。另外，所谓“判定异常”至少包含二值地判定是否异常，包含在正常状态和异常状态之间阶段性地对状态进行分类的情况、或者更精细地对发生异常的部位进行分类的情况等。

此处，对于进气侧可动叶片机构以及排气侧可动叶片机构，由于双方在发生叶片粘连时对实际增压压力产生影响这点上是同类的，因此若仅仅参照时间序列上的某时刻的实际增压压力，实际上无法确定哪一方发生了叶片粘连。

另一方面，实际增压压力的时间推移是在从过去到现在的一定或者不定的时间范围中定量地规定了的实际增压压力的特性，在进气侧可动叶片机构和排气侧可动叶片机构发生叶片粘连时产生的变化不同。例如，当在排气侧可动叶片机构发生了叶片粘连的情况下，实际增压压力追随目标增压压力而达到某种程度，然后收敛至小于目标增压压力的收敛值，但当在进气侧可动叶片机构发生了叶片粘连的情况下，实际增压压力追随目标增压压力而达到某种程度，然后由于在压缩机产生阻塞（流路闭塞）而急剧减少。

因而，根据本发明所涉及的内燃机的控制装置，不仅能够根据实际增压压力的时间推移检测是否在进气侧可动叶片机构以及排气侧可动叶片机构发生叶片粘连，并且，对于叶片粘连，能够正确地区分是在进气侧可动叶片机构发生的叶片粘连还是在排气侧可动叶片机构发生的叶片粘连。

并且，在检测到异常后，在实际控制增压器时、或使车辆退避行驶时，能够采取与判定单元的判定结果相应的准确的对策。

此外，此时，给出异常判定所需要的实际增压压力的检测结果的检测单元并不是为了进行异常判定而特别设置的单元。因而，根据本发明，不需要新的设备投资，能够有效地利用已有的装置结构，能够进行不伴随成本的增加、车辆搭载性的恶化的良好的异常判定。

另外，判定单元判定涡轮（排气侧可动叶片机构隶属于涡轮）以及压缩机（进气侧可动叶片机构隶属于压缩机）中的至少一方的异常。即，判定单元也可以仅判定某一方的异常（优选是双方），但若如上所述能够进行明确的划分，则即便仅判定某一方的异常，也能够明确地确保与所判定出的异常（例如有无异常）相关的可靠性。

另外，所谓通过判定单元判定的异常，作为优选的一个形态包含各叶片机构的叶片粘连，特别是包含叶片的关闭侧粘连（即，在相比作为目标的开度靠关闭侧的位置粘连，并不限定于全闭状态下的粘连），但并非仅限定于此。例如包含涡轮叶片的破损、压缩机叶轮的破损、轴的轴承部分的磨损、烧结、或者进气通路的气体泄漏等有可能在增压器发生的各种异常。

总之，对于本发明，在具备排气侧可动叶片机构以及进气侧可动叶片机构的双方的增压器中，（1）着眼于从过去到现在的有限的时间范围的实际增压压力的变化方式在进气侧可动叶片机构的叶片粘连时和排气侧可动叶片机构的叶片粘连时不同这点，（2）根据基于作为上述的变化方式的定量指标（另外，虽说是指标，但也并非必须是标准化的值）的实际增压压力的时间推移判定异常的技术思想，能够不伴随成本的增加、车辆搭载性的恶化而进行各叶片机构的准确的异常检测。因而，相对于欲仅根据某时刻的实际增压压力和目标增压压力之间的关联性实现异常的判定的任何技术思想，并且相对于以异常判定为目的而另外附加用于检测叶片开度的传感器的结构，本发明形成为明显有利的结构。

在本发明所涉及的内燃机的控制装置的一个实施方式中，上述时间推移确定单元确定上述检测出的实际增压压力相对于上述检测出的实际增压压力的峰值的降低量来作为上述时间推移，当该确定的降低量在规定值以上的情况下，上述判定单元判定为上述压缩机异常。

根据该实施方式，确定上述期间的实际增压压力相对于峰值的降低量来作为时间推移。如前所述，当在进气侧的可动叶片机构发生了叶片粘连的情况下，在发生粘连的时刻或从发生粘连经过了相应的时间之后，压缩机开始阻塞，由此，实际增压压力急速地降低。即，相对于峰值的降低量与从发生叶片粘连的时刻起的经过时间一对一、一对多、多对一或者多对多对应地增加。因而，能够基于该降低量准确地判定包含进气侧可动叶片机构的压缩机发生异常。

并且，此时，通过采取例如预先基于实验、经验、理论或者仿真等以能够排除叶片粘连的误检测并尽可能迅速地检测叶片粘连的方式预先确定用于与上述降低量进行比较的规定值等的对策，能够在阻塞尚未发展到重度的情况下进行异常判定，能够良好地获得采取与所判定出的压缩机的异常对应的准确的对策、例如降低涡轮转速或者降低进气量等对策的时间上的充裕性。

另外，在该实施方式中，当在上述期间上述检测出的实际增压压力具有减少倾向的情况下，上述判定单元开始上述压缩机的异常判定，上述内燃机的控制装置还具备开度变更禁止单元，在上述判定单元执行上述压缩机的异常判定的判定期间，上述开度变更禁止单元禁止上述排气侧可动叶片机构的开度变更。

在基于实际增压压力相对于峰值的降低量来判定压缩机的异常的情况下，从尽可能迅速地检测出压缩机的异常的观点出发，优选根据所检测出的实际增压压力呈减少倾向的情况开始异常判定（并不特别限定于是否呈减少倾向的判定方式）。

另一方面，当实际在压缩机发生异常的情况下，关于从压缩机的异常判定开始到实际做出压缩机异常的判定为止的判定期间，尽管压缩机发生异常，但在增压器的实践运用上不存在任何制约。

然而，当在压缩机侧发生某种异常的状态下，例如在对排气侧可动叶片机构的动作不作任何限制的情况下，存在增压器陷入一种超速状态的可能性。这种超速状态会促进增压器的烧结、磨损等而缩短其寿命，并且会对搭载有内燃机的车辆的动力性能造成影响。

开度变更禁止单元在这样的与一种中间地带（认为压缩机发生异常的可能性高到无法无视的程度的期间）相当的判定期间中从预防的观点出发而禁止排气侧可动叶片机构的开度变更动作（另外，如果从抑制增压器的异常的发展的观点来说，也包含在确保安全性的范围内显著地限制其动作的方式）。

根据开度变更禁止单元，由于在判定期间中禁止排气侧可动叶片机构的开度变更动作，因此，即便压缩机实际发生异常，也能够尽可能地防止对压缩机施加无用的载荷，因此能够实现对增压器的良好的保护。

在本发明所涉及的内燃机的控制装置的其他方式中，上述时间推移确定单元确定规定期间的上述实际增压压力的变化量来作为上述时间推移，当上述检测出的实际增压压力小于上述目标增压压力、并且上述确定的变化量小于规定值的情况下，上述判定单元判定为上述涡轮异常。

根据该实施方式，确定规定期间的实际增压压力的变化量来作为时间推移。此处，当在上述期间中在排气侧的可动叶片机构发生了叶片粘连的情况下，如前所述，实际增压压力一定或基本一定。因而，若除去实际增压压力与目标增压压力几乎一致并追随目标增压压力的情况，根据在上述期间中实际增压压力是一定或者基本一定的情况，能够做出涡轮异常的判定。

此处，“规定期间”是指为了做出涡轮异常的判定而需要的期间，其长度例如可以作为当排气侧可动叶片机构正常工作的情况下所确定的变化量能够变化规定值以上的量的时间等而预先基于实验、经验、理论、或仿真等规定。

另一方面，用于与所确定的变化量进行比较的“规定值”是指能够判定实际增压压力一定或者基本一定的值，例如能够预先基于实验、经验、理论或仿真等并考虑与上述规定期间之间的关联性加以确定。

另外，变化量的确定所涉及的“规定期间”和用于与变化量之间进行比较的“规定值”可具有某种相关性。即，如果规定期间相对较长（较短），则变化量的规定值能够相应地相对变大（变小）。如果利用这种关联性，则即便是在异常的判定存在时间制约的情况下，也能够确保异常判定的判定精度。

在本发明所涉及的内燃机的控制装置的其他方式中，上述时间推移确定单元确定上述检测出的实际增压压力相对于上述目标增压压力的偏差来作为上述时间推移，上述判定单元在判定为上述压缩机异常的情况下，基于上述空气流量以及上述确定的偏差进一步判定上述压缩机的发生异常的部位。

上述期间中的实际增压压力的降低除了会因进气侧可动叶片机构的叶片粘连而产生以外，还会由于例如涡轮叶片的破损、压缩机叶轮的破损、轴的轴承部分的磨损、烧结、或者进气通路的气体泄漏等在增压器可能产生的其他异常（如已叙述的那样，排气侧可动叶片机构的叶片粘连除外）而产生。

此处，在进气侧可动叶片机构的叶片粘连和其他异常之间，压缩机前后的空气流量存在差异。即，当在压缩机下游发生进气泄漏的情况下，压缩机上游的空气流量和压缩机下游（例如进气歧管附近）的空气流量之差扩大，但在进气侧可动叶片机构的叶片粘连的情况下，不会产生这种扩大。并且，当在压缩机叶轮、涡轮叶片或轴承等产生了异常的情况下，与原来相比压缩机变得无法正常工作，因此压缩机的空气流量在压缩机上下游立刻瞬时降低，但在进气侧可动叶片机构的叶片粘连的情况下，不会发生这样的空气流量的瞬时降低。

因而，当做出了压缩机异常的判定时，除了作为时间推移的偏差（目标增压压力与实际增压压力之间的偏差，广义上来说也包含上述实施方式中的、相对于峰值的降低量）之外，通过参照压缩机的空气流量，还能够进行该异常产生部位的准确的分类。此时，压缩机的空气流量能够转用例如空气流量计等内燃机中通常设置的各种传感器的感应值，优选在进行这种异常部位的分类时不会产生因增加新的构成要素而导致的成本的增加。

在能够判定压缩机的发生异常的部位的本发明所涉及的内燃机的控制装置的一个实施方式中，上述判定单元至少判定是否发生了上述进气侧可动叶片机构的关闭侧粘连。

根据该实施方式，作为经过了异常的产生部位的判定的结果，至少判定是否发生了进气侧可动叶片机构的叶片的关闭侧粘连，因此能够更准确地检测进气侧可动叶片机构的关闭侧粘连，能够防止、抑制或者缓和不仅对压缩机、也对增压器整体产生影响的阻塞。

另外，在该实施方式中，还可以具备：开度确定单元，在判定为发生了上述进气侧可动叶片机构的关闭侧粘连的情况下，上述开度确定单元基于上述压缩机的前后压力比和上述空气流量确定上述进气侧可动叶片的开度；以及修正单元，该修正单元根据上述确定的开度对上述实际增压压力以及空气流量中的至少一方进行修正。

在该情况下，在检测出了进气侧可动叶片机构的关闭侧粘连的情况下，通过开度确定单元确定该时刻的叶片开度。此处，作为开度确定单元确定叶片开度时参照的压缩机的前后压力比以及空气流量，能够参考在内燃机中通常设置的各种传感器（例如空气流量计、设置在压缩机上游侧的进气压力传感器（另外，压缩机上游侧的进气压力典型的是大气压））的感应值。即，即便在该实施方式中，在内燃机中也无需以增压器的异常判定为目的而特意附加设置传感器。

另一方面，在确定叶片开度后，利用修正单元根据所确定的开度对实际增压压力以及空气流量中的至少一方进行修正。优选的是，内燃机的运转条件被限制于在所确定的叶片开度下不产生阻塞的运转区域。因而，能够有效地利用能够准确地进行增压器的异常判定的判定单元的效能，使增压器在该时刻的允许范围尽可能高效地工作。结果，能够进行车辆的优选的退避行驶（故障保护行驶）。

另外，实际增压压力的修正例如可以借助正常的排气侧可动叶片机构的叶片开度调整、由废气旁通阀进行的排气旁通等进行。并且，空气流量的修正可以借助节气门的开度调整、由进气旁通阀进行的进气旁通等进行。此时，实际增压压力和空气流量可以相互协调地进行修正。

根据以下说明的实施方式能够清楚本发明的上述的作用及其他优点。

附图说明

图1是示意性地示出本发明的第一实施方式所涉及的发动机系统的结构的概要结构图。

图2是示意性地示出图1的发动机系统的进气侧叶片的结构的概要结构图。

图3是示意性地示出空气流量Qc与压力比Rp之间的关系的图。

图4是在图1的发动机系统中由ECU执行的异常判定控制的流程图。

图5是举例示出图5的异常判定控制的执行期间的增压压力P3的一个时间推移的图。

图6是举例示出图5的异常判定控制的执行期间的增压压力变化率P3’的一个时间推移的图。

图7是举例示出图5的异常判定控制的执行期间的增压压力变化率P3’的其他时间推移的图。

图8是本发明的第二实施方式所涉及的异常判定控制的流程图。

图9是本发明的第三实施方式所涉及的故障保护控制的流程图。

图10是在图10的控制中参照的限制映射的示意图。

图11是在图10的控制中参照的限制映射的其他示意图。

图12是在图10的控制中参照的限制映射的其他示意图。

图13是本发明的第四实施方式所涉及的异常判定控制的流程图。

具体实施方式

＜发明的实施方式＞

以下，参照附图对本发明的优选的各种实施方式进行说明。

＜第一实施方式＞

＜实施方式的结构＞

首先，参照图1，对于本发明的第一实施方式所涉及的发动机系统10的结构，掺杂一部分其动作来进行说明。此处，图1是示意性地示出发动机系统10的结构的概要结构图。

图1中，发动机系统10搭载于未图示的车辆，具备ECU100以及发动机200。

ECU100具备CPU（Central Processing Unit）、ROM（Read OnlyMemory）以及RAM（Random Access Memory）等，是构成为能够对发动机200的动作整体进行控制的电子控制单元，是本发明所涉及的“内燃机的控制装置”的一例。ECU100构成为能够根据存储于ROM的控制程序执行后述的异常判定控制。

另外，ECU100是构成为作为本发明所涉及的“时间推移确定单元”以及“判定单元”的一例发挥功能的一体的电子控制单元，构成为上述各单元所涉及的动作全部由ECU100执行。但是，本发明所涉及的上述各单元的物理的、机械的以及电气的结构并不限定于此，例如上述各单元也可以构成为多个ECU、各种处理单元、各种控制器或者微机装置等各种计算机系统等。

发动机200是以轻油为燃料的、作为本发明所涉及的“内燃机”的一例的直列四缸柴油发动机。对发动机200的概要进行说明，发动机200具有在气缸体201排列有四个气缸202的结构。在各气缸内部，在吸入行程中吸入空气，并朝气缸内喷射燃料。喷雾燃料和进气在压缩行程中被搅拌混合而成为混合气，且在压缩端附近通过自点火而燃烧。

伴随着该燃烧的燃烧能经由未图示的活塞以及连杆驱动曲轴（未图示）从而被转换成动能。该曲轴的旋转传递至搭载发动机系统10的车辆的驱动轮，从而该车辆能够行驶。

在排气行程中从各气缸排出的排气集中制排气歧管203，并被朝与排气歧管203连接的排气管204引导。此处，发动机200具备涡轮增压器300，被引导至排气管204的排气在对该涡轮增压器300的涡轮叶片302提供排气热能之后，被朝下游侧的催化装置（未图示）引导。另外，关于涡轮增压器300的详细情况将在后面加以叙述。

另一方面，空气从外界经由未图示的空气滤清器被吸入进气管205。该进气通过构成涡轮增压器300的压缩机叶轮307的旋转而被压缩，并被朝设置于压缩机叶轮307的下游侧的内部冷却器206供给。内部冷却器206是用于对压缩后的进气进行冷却以提高增压效率的冷却装置。

在进气管205中的内部冷却器206的下游侧设置有节气门207。节气门207是根据开闭状态来调节进气量的阀，且构成为由与ECU100电连接的致动器控制其开闭状态。即，节气门207构成所谓的电子控制节气门装置的一部分。

进气管205在节气门207的下游侧与进气歧管208连结。进气歧管208连接于与在气缸体201内形成的各气缸对应的进气口。被引导至进气歧管208的进气与呈雾状地被喷射至该进气口处的汽油混合，并如先前说明的那样，在各气缸的未图示的进气门开阀时被吸入到气缸内。

另外，在本实施方式中形成为柴油发动机，但这只不过是本发明所涉及的内燃机的一例，本发明所涉及的内燃机例如也可以是汽油发动机，也可以是使用乙醇混合燃料的发动机。

发动机200具备作为本发明所涉及的“增压器”的一例的涡轮增压器300，该涡轮增压器300回收排气热来驱动涡轮叶片旋转，并利用与该涡轮叶片一体旋转的压缩机叶轮将进气压缩至大气压以上并朝下游侧供给（即增压供气）。

涡轮增压器300具备包含涡轮壳体301、涡轮叶片302、喷嘴叶片303以及可变喷嘴用致动器304的VNT（可变喷嘴涡轮，以下，在对上述进行总称的情况下适当使用“VNT”的语句）。

涡轮壳体301是收纳涡轮叶片302以及喷嘴叶片303的框体。

涡轮叶片302构成为能够借助被引导至排气管204的排气的压力（即排气压力）而以涡轮旋转轴305为中心旋转的、金属制或者陶瓷制的旋转叶轮。

喷嘴叶片303是在涡轮壳体301中在与排气相对于涡轮叶片302的进口相当的进口部以围绕涡轮叶片302的方式等间隔地设置有多个的叶片状部件。上述喷嘴叶片303的每个能够借助未图示的联杆式转动机构而以规定的旋转轴为中心在该进口部内同时转动，且能够根据其开闭状态使排气管204与涡轮叶片302之间的连通面积变化。更具体而言，该连通面积在喷嘴叶片303的开度为0°（全闭）的状态下最小，在开度为90°（全开）的状态下最大。

此处，由于连通面积越小则排气的流速越高，因此在排气量比较小的轻载荷区域中，将该喷嘴叶片303控制在关闭侧，由此能够高效地驱动涡轮302。

使喷嘴叶片303转动的联杆式转动机构借助从可变喷嘴用致动器（VNA）304供给的驱动力而被驱动。该可变喷嘴用致动器304与ECU100电连接，并且形成为根据发动机200的运转条件利用ECU100对喷嘴叶片303的开闭状态进行控制的结构。另外，喷嘴叶片303的控制方式是公知的，在此省略其详细情况。但是，定性地说，在轻载荷区域中如前所述喷嘴叶片303被控制在关闭侧，在高载荷区域中不需要基于喷嘴叶片303的对排气的调速作用，因此，为了避免发动机背压的上升，喷嘴叶片303被控制在打开侧。

另外，包含喷嘴叶片303以及可变喷嘴用致动器304的可变喷嘴机构是本发明所涉及的“排气侧可动叶片机构”的一例。

涡轮增压器300具备包含压缩机壳体306、压缩机叶轮307、扩散器叶片308以及可变扩散器用致动器309的VGC（可变几何压缩机，以下，在对上述部件进行总称的情况下适当地使用“VGC”的语句）。

压缩机壳体306是收纳压缩机叶轮307以及扩散器叶片308的框体。

压缩机叶轮307构成为能够将从外界经由空气滤清器被吸入到进气管205的空气借助通过伴随涡轮叶片302旋转的旋转而产生的压力朝下游侧加压输送，形成为通过基于该压缩机叶轮307的对进气的加压输送效果来实现所谓的增压供气。

扩散器叶片308是在压缩机壳体306中在对经由压缩机叶轮307供给的进气的流速进行调整而取出压力能量的扩散器部以围绕压缩机叶轮307的方式等间隔地设置有多个的叶片状部件。上述扩散器叶片308的每个能够借助未图示的联杆式转动机构以规定的旋转轴为中心在该扩散器部内同时转动，且能够根据其开闭状态使进气管205中的压缩机叶轮307侧和内部冷却器206侧之间的连通面积变化。更具体而言，该连通面积在扩散器叶片308的开度为0°（全闭）的状态下最小，在开度为90°（全开）的状态下最大。

此处，参照图2对扩散器叶片308的构成进行说明。此处，图2是从扩散器部观察压缩机叶轮307的方向的概要平面图。另外，在该图中，对与图1重复的部位标注相同的标号并适当省略说明。

在图2中，图2的（a）与扩散器叶片308全闭（开度为0°）的情况对应，图2的（b）与扩散器叶片308全开（开度为90°）的情况对应。如图所示，在扩散器叶片308采取全闭状态的情况下，通过了压缩机叶轮307的进气的流路被最大程度地缩小。相反，在扩散器叶片308采取全开状态的情况下，该流路几乎不被缩小。

由于流路的连通面积越小则进气的流速越高，因此，在增压效果比较小的轻载荷区域中，通过将该扩散器叶片308控制在关闭侧，能够提高增压效率。另一方面，当在将扩散器叶片308的叶片开度维持一定的状态下进行增压供气时，空气流量到达发生阻塞的阻塞流量而发生阻塞的可能性变高。因此，伴随着从轻载荷运转向高载荷运转的过渡（基本上是与增压压力的上升相同的意思）而阶段性地或者连续地朝打开侧、即叶片开度增大侧对扩散器叶片308进行驱动控制。

另外，如前所述的喷嘴叶片303的结构在概念上也是与图2所示的扩散器叶片308同样的结构。

返回图1，使扩散器叶片308转动的联杆式转动机构借助从可变扩散器用致动器（VDA）309供给的驱动力而被驱动。该可变扩散器用致动器309与ECU100电连接，且形成为根据发动机200的运转条件而利用ECU100控制扩散器叶片308的开闭状态的结构。另外，扩散器叶片308的控制方式是公知的，在此省略详细情况。但是，定性地说，在轻载荷区域中如前所述扩散器叶片308被控制在关闭侧，在高载荷区域中为了防止因阻塞（流路闭塞）而导致的增压压力的降低，扩散器叶片308被控制在打开侧。

另外，包含扩散器叶片308以及可变扩散器用致动器309的可变扩散器机构是本发明所涉及的“进气侧可动叶片机构”的一例。

另一方面，发动机系统10具备空气流量计209、进气压力传感器210、增压压力传感器211、进气歧管压力传感器212以及进气歧管进气温度传感器213。

空气流量计209是能够检测从外界吸入的进气的量亦即空气流量Qc的传感器。空气流量计209与ECU100电连接，形成为所检测出的空气流量Qc由ECU100以一定或者不定的周期参照的结构。

进气压力传感器210是设置在空气流量计209的下游侧、且能够检测进气的压力亦即进气压力P0（实质上是大气压相当值）的传感器。进气压力传感器210与ECU100电连接，形成为所检测出的进气压力P0由ECU100以一定或者不定的周期参照的结构。

增压压力传感器211是设置在VGC和内部冷却器206之间的、能够检测增压压力P3的传感器。增压传感器211与ECU100电连接，形成为所检测出的增压压力P3由ECU100以一定或者不定的周期参照的结构。

进气歧管压力传感器212是设置在进气歧管208的、能够检测进气歧管内的压力亦即进气歧管压力Pim的传感器。进气歧管压力传感器212与ECU100电连接，形成为所检测出的进气歧管压力Pim由ECU100以一定或者不定的周期参照的结构。

进气歧管进气温度传感器213是设置在进气歧管208的、能够检测进气歧管内的进气的温度亦即进气歧管进气温度Tim的传感器。进气歧管进气温度传感器213与ECU100电连接，形成为所检测出的进气歧管进气温度Tim由ECU100以一定或者不定的周期参照的结构。

＜实施方式的动作＞

接着，对本实施方式的动作进行说明。

＜涡轮增压器300的驱动控制＞

首先，参照图3对涡轮增压器300的动作特性进行说明。此处，图3是示意性地说明空气流量Qc与压力比Rp（Rp＝P3／P0）之间的关系的图。

在图3中，横轴表示空气流量Qc，纵轴表示压力比Rp。

图3简单地示出与两种扩散器叶片开度Adfs对应的波动极限线Sg（参照细实线）以及涡轮极限线Tb（参照细虚线）。相对较小的、即与关闭侧的扩散器叶片开度Adfscl对应的波动极限线Sg以及涡轮极限线Tb分别是图示的波动极限线Sgcl以及涡轮极限线Tbcl，相对较大的、即与打开侧的扩散器叶片开度Adfsop对应的两条线分别是波动极限线Sgop以及涡轮极限线Tbop。

另外，扩散器叶片308形成为扩散器叶片开度Adfs能够连续地变化的结构，在图3的坐标空间上，本来能够规定与多个扩散器叶片开度Adfs对应的多个波动极限线Sg以及涡轮极限线Tb。不过，上述所有的图示均会导致图面的繁杂化，因此，在本实施方式中，假设扩散器叶片308在关闭侧的扩散器叶片开度Adfscl和打开侧的扩散器叶片开度Adfsop之间二值地切换，继续进行说明。

波动极限线Sg是规定构成涡轮增压器300的VGC（可变几何压缩机）的波动极限的线，表示与波动极限线Sg相比靠小空气量侧（图中左侧）的区域或者靠高压力比侧（图中上侧）的区域是波动区域。在波动区域中，在压缩机叶轮307产生作为共振现象的波动，涡轮增压器300的增压效率极端地降低。

涡轮极限线Tb是规定构成涡轮增压器300的VNT（可变喷嘴涡轮）的涡轮转速的极限的线，表示涡轮增压器300在与涡轮极限线Tb相比靠大空气量侧（图中右侧）的区域或者靠高压力比侧（图中上侧）的区域无法工作。换言之，在增压供气的进行过程中，空气流量Qc逐渐增加，当到达涡轮极限线Tb时，压力比Rp急剧降低。这是因为，即便想要超过涡轮极限线Tb而使空气流量Qc增加，也会产生因扩散器叶片308导致的流路闭塞、即所谓的阻塞，从而增压压力急剧降低。

因而，在给出某扩散器叶片开度Adfs的情况下，涡轮增压器300的实际动作区域限定在由波动极限线Sg和涡轮境界线Tb夹着的区域。

另一方面，在本实施方式中，涡轮增压器300的目标增压压力Ptg基于能够根据内燃机转速Ne以及油门开度Ta等确定的发动机200的要求载荷（或目标进气量）设定。因而，在驾驶员进一步踩下油门踏板等而在车辆产生加速请求的情况下，目标增压压力Ptg存在增加的倾向。

另一方面，作为涡轮增压器300的实际增压压力的增压压力P3被控制成追随目标增压压力Ptg。此时，例如，VNT的喷嘴叶片开度Anzl被驱动控制在关闭侧，或者在另外设置有排气旁通阀、进气旁通阀的结构中，这些阀被控制在关闭侧。

此处，若扩散器叶片开度Adfs保持固定，则如先前说明的那样，在高载荷区域（即空气流量Qc大的区域）产生阻塞。因此，与目标增压压力Ptg之差增加，主要是在加速请求期间，在准确的正时将扩散器叶片308驱动控制在打开侧。

图3示出该切换动作点mc（参照黑圆点）。在本实施方式中，切换动作点mc设定于在高负载侧横穿与过渡后的扩散器叶片开度（即，在该情况下为打开侧的Adfsop）对应的波动极限线Sg（即，在该情况下为Sgop）的时刻附近。这是因为，扩散器叶片开度越小，则涡轮效率（相对于赋予给涡轮增压器300的做功量的增压压力）高的高效率区域越接近波动极限线，在能够选择打开侧的扩散器叶片开度的时刻，已经选择了打开侧的扩散器叶片开度的情况能够实现高效的增压供气。

当在切换动作点mc扩散器叶片开度Adfs被切换时，涡轮增压器300的动作区域变化到由波动极限线Sgop和涡轮极限线Tbop规定的相对的高载荷区域，因此，增压压力P3能够良好地追随于目标增压压力Ptg的增加。结果，在涡轮增压器300正常的情况下，涡轮增压器300按照由图中粗实线所示的正常时动作线工作。

另外，即便是在扩散器叶片开度Adfs连续切换的情况下也基本如图3所示，在与当前时刻相比靠打开侧的开度对应的切换动作点，扩散器叶片开度Adfs被依次选择，能够保证涡轮增压器300的高效的动作。

此处，考虑在扩散器叶片308发生关闭侧粘连（即，在与要求开度相比靠关闭侧的位置产生的粘连）的情况。再次参照图3，在该情况下，即便在切换动作点mc，扩散器叶片开度Adfs仍为Adfscl，涡轮增压器300的动作线如图中粗虚线所示。即，从伴随空气流量Qc的增加而涡轮增压器300的动作点到达涡轮极限线Tbcl的时刻开始，由于阻塞而压力比Rp开始急剧减少。结果，动作点有可能突入到由图示虚线框CK包围的阻塞区域。

然而，若只观察到增压压力P3的降低，也存在实际上在VNT的喷嘴叶片303发生了打开侧粘连的情况。因而，仅参照该时刻的增压压力P3，无法区分喷嘴叶片303的打开侧粘连和扩散器叶片308的关闭侧粘连。当无法进行上述区分时，不得不将涡轮增压器300的实际运用方式整合到安全侧，因此难以使涡轮增压器300的动作最优化。

因此，在本实施方式中，通过ECU100执行异常判定控制，在涡轮增压器300中，能够正确地区分在VNT侧产生的叶片的打开侧粘连和在VGC侧产生的叶片的关闭侧粘连。

＜异常判定控制的详细情况＞

接着，参照图4，对由ECU100执行的异常判定控制的详细情况进行说明。此处，图4是异常判定控制的流程图。

在图4中，ECU100计算涡轮增压器300的目标增压压力的变化量ΔPtg（步骤S101）。另外，变化量ΔPtg的计算按照规定周期执行，步骤S101的所谓变化量ΔPtg与目标增压压力的变化速度是等价的。计算出的变化量ΔPtg是本发明所涉及的“目标增压压力的变化速度”的一例。

另外，ECU100以规定周期从发动机系统10所具备的各种传感器取得感应值。因而，ECU100始终掌握空气流量Qc、进气压力P0、增压压力P3、进气歧管进气压力Pim以及进气歧管进气温度Tim。

ECU100判别所计算出的变化量ΔPtg是否大于规定值A（步骤S102）。此处，规定值A是规定车辆是否处于能够充分进行异常判定的程度的加速状态的值，是预先保存于ROM的固定值。如后所述，本实施方式所涉及的异常判定控制中进行基于实际增压压力的时间推移的异常判定，因此，在目标增压压力Ptg与原来相比不变或者固定在与原来类似的程度的情况下，难以保证异常判定的判定精度。反之，当车辆处于充分的加速状态的情况下，在任何时刻均能够执行异常判定控制。规定值A是日常能够充分采用的范围的值，在该意义下，能够充分保证异常的判定机会。

当变化量ΔPtg在规定值A以下的情况下（步骤S102：否），处理返回步骤S101，重复一系列的处理。另一方面，当变化量ΔPtg大于规定值A的情况下（步骤S102：是），即满足进行异常判定的条件的情况下，ECU100判别增压压力P3是否小于目标增压压力Ptg（步骤S103）。当增压压力P3在目标增压压力Ptg以上的情况下（步骤S103：否），ECU100从存储器删除后述的峰值P3pk（步骤S107），并使处理返回步骤S101而重复一系列的处理。

另外，此后，将目标增压压力的变化量ΔPtg大于规定值A的期间适当地称为“目标增压压力上升期间”。

当增压压力P3小于目标增压压力Ptg的情况下（步骤S102：是），ECU100取得增压压力P3的峰值P3pk，并保存于存储器（例如RAM）（步骤S104）。此处，增压压力P3的峰值P3pk是在目标增压压力上升期间在追随目标增压压力Ptg的过程中增压压力P3所取得的峰值，当增压压力P3为了追随目标增压压力Ptg而在目标增压压力期间持续上升的情况下，基本上更新为该时刻的增压压力P3的值。另一方面，当增压压力P3小于上次的值的情况下，峰值P3pk不更新（在与上次值相等的情况下，可以更新也可以不更新）。

ECU100判别所取得的峰值P3pk与最新的增压压力P3之间的偏差即峰值偏差（即P3pk－P3）是否大于规定值B（步骤S105），关于规定值B在后面说明。当峰值偏差大于规定值B的情况下（步骤S105：是），ECU100判定VGC的扩散器叶片308为关闭侧粘连（步骤S106）。

另一方面，当峰值偏差在规定值B以下的情况下（步骤S105：否），ECU100判别增压压力P3是否一定（步骤S108）。另外，“一定”是指增压压力P3的此次值和上次值之间的偏差处于基准值内。当增压压力P3并非一定的情况下（步骤S108：否），ECU100使处理返回步骤S101，重复一系列的处理。另外，步骤S108朝“否”侧分支的条件包含增压压力P3持续追随目标增压压力Ptg的情况、以及虽然增压压力P3降低但峰值偏差尚在规定值B以下的情况。

当增压压力P3一定的情况下（步骤S108：是），ECU100判别增压压力P3一定的期间是否持续规定期间（步骤S109）。当增压压力P3一定的期间的持续长度小于规定期间的情况下（步骤S109：否），ECU100使处理返回步骤S101并重复一系列的处理。

当增压压力P3一定的期间在规定期间以上的情况下（步骤S109：是），ECU100判定VNT的喷嘴叶片303为打开侧粘连（步骤S110）。在执行步骤S106或者步骤S110后、即检测出VGC的关闭侧粘连或者VNT的打开侧粘连后，异常判定控制结束。并且，当涡轮增压器300正常、且增压压力P3在没有问题的范围追随目标增压压力Ptg的情况下，异常判定控制在对应的步骤之间始终循环处理。

此处，参照图5，对异常判定控制所涉及的扩散器叶片308的关闭侧粘连以及喷嘴叶片303的打开侧粘连的判定所涉及的判定原理进行说明。此处，图5是举例示出异常判定控制的执行期间中的增压压力P3的一个时间推移的图。

图5中，纵轴是目标增压压力Ptg以及增压压力P3（即压力值），横轴是时刻。在时刻T1，目标增压压力Ptg的变化量超过规定值A、开始增压压力P3的峰值P3pk的更新处理。

当目标增压压力Ptg的时间推移是图示PRF_Ptg（参照点划线）的情况下，若涡轮增压器300正常，则增压压力P3的时间推移如图示PRF_P31（参照双点划线）。即，增压压力P3伴随一定的时间延迟追随目标增压压力Ptg，且在暂时过冲之后收敛于目标增压压力Ptg。

然而，当在VGC的扩散器叶片308发生了关闭侧粘连的情况下，如前所示，由于切换动作点处的扩散器叶片308的开度切换并未完成，因此，在切换动作点之后，增压压力P3的时间推移如图示PRF_P32（参照实线）所示逐渐从正常时偏离。

进而，当涡轮增压器300的动作点（坦率地说为空气流量Qc）达到由涡轮极限线Tb规定的值时，开始轻度的阻塞，增压压力P3开始急剧减少。结果，在某时刻，增压压力P3的峰值P3pk确定。

此处，若对于这样的增压压力P3的急速下降放任不管，则如图示虚线所示，阻塞进一步发展，增压压力P3极度降低。因此，在异常判定控制中，在从峰值P3pk降低的降低量亦即峰值偏差达到规定值B（在图5中，增压压力P3达到P3A）的时刻T2（与图示白圈相当的时刻），判定为扩散器叶片308处于关闭侧粘连状态。这样，规定值B预先被制定为如下的值：规定增压压力P3是否已降低到与产生实际上无法忽视的严重程度的阻塞的时刻（例如图示时刻T3）相比在时间序列上靠前的时刻相当的时刻的值的值。

另一方面，虽然省略了图示，但当VNT的喷嘴叶片303处于打开侧粘连状态的情况下，同样实际增压压力P3停止追随于目标增压压力Ptg。然而，如果并非这样的一个时刻的增压压力、而是观察有限的时间范围内的时间推移，则相对于喷嘴叶片303的关闭侧粘连，实际增压压力P3不会降低。即，即便在喷嘴叶片303发生了打开侧粘连，也仅是对涡轮叶片302的排气供给受到限制，增压压力P3不会相比已经达到的增压压力大幅降低。因而，若以时间推移作为判定基准，则能够正确地区分喷嘴叶片303的打开侧粘连和扩散器叶片308的关闭侧粘连。

如以上说明的那样，根据本实施方式所涉及的异常判定控制，着眼于在喷嘴叶片303的关闭侧粘连和扩散器叶片308的打开侧粘连中目标增压压力上升期间的增压压力P3的时间推移完全不同这点，利用在发动机系统10中本来设置的传感器的检测值，不会产生成本的增加、车辆搭载性的恶化以及控制载荷的增大这样的问题，并且能够正确地判定涡轮增压器300的异常。

另外，在本实施方式中，基于增压压力P3相对于峰值P3pk的降低量即峰值偏差（本发明所涉及的“实际增压压力的时间推移”的一例）来进行扩散器叶片308的关闭侧粘连所涉及的判定，但作为该判定所涉及的判定基准，并不限于峰值偏差，也能够应用其他指标。

此处，参照图6以及图7对其他判定基准进行说明。此处，图6是举例示出目标增压压力上升期间的增压压力变化率P3’的一个时间推移的图，图7同样是举例示出目标增压压力上升期间的增压压力变化率P3’的其他时间推移的图。另外，对于这些图中相互重复的部位标注相同的标号并适当地省略说明。

图6中，增压压力变化率P3’是指增压压力P3的时间变化率，只要计算期间一定则变化量相等。此处，在像这样利用增压压力变化率P3’的情况下，能够按下述方式定义本发明所涉及的“实际增压压力的时间推移”。

即，假设在时刻T4目标增压压力Ptg开始变化。增压压力变化率P3’取正值的期间是增压压力P3上升的期间，能够判定为尚未产生阻塞。另一方面，在增压压力变化率P3’开始取负值的时刻T5，比照上述的实施方式，增压压力P3开始从峰值P3pk减少。

此处，在时刻T4开始计测时间，当检测到增压压力变化率P3’连续取负值的期间的长度（即时间）时，能够将该检测出的时间值作为本发明所涉及的“增压压力的时间推移”的一例加以利用。例如，如图所示，在该时间值达到基准值ΔT（能够预先通过实验确定）的时刻T6，能够做出扩散器叶片308处于关闭侧粘连状态的判定。

另一方面，图7举例示出与图6同样的增压压力变化率P3’的时间推移，但在时刻T7开始异常判定，在增压压力变化率P3’达到基准值C的时刻T8做出扩散器叶片308处于关闭侧粘连状态的判定。此时，在时刻T7之后，继续监视增压压力变化率P3’，很明显，时刻T8的到达基准值C的情况并不是暂时的。即，这样的判定方式也还是利用与过去的增压压力的表现相关的、本发明所涉及的“实际增压压力的时间推移”的判定的一例。

＜第二实施方式＞

在上述第一实施方式中，基于增压压力P3从峰值P3pk降低时的降低量（峰值偏差）进行扩散器叶片308的关闭侧粘连所涉及的判定，但这种增压压力从峰值的降低也会因扩散器叶片308的关闭侧粘连以外的理由产生。即，虽然如上所述能够在喷嘴叶片303和扩散器叶片308之间进行原因的划分，但从进行更精细的异常判定的观点出发，第一实施方式所涉及的异常判定控制并不是没有任何改进的余地。

此处，参照图8，对本发明的第二实施方式所涉及的异常判定控制进行说明。此处，图8是异常判定控制的流程图。另外，在该图中，对与图4重复的部位标注相同的标号并适当省略说明。

图8中，在存储峰值P3pk后（步骤S104），ECU100适当地更新并存储空气流量Qc的峰值Qcpk（步骤S201）。另外，空气流量Qc所涉及的峰值的概念与增压压力P3的情况同样。

另一方面，在步骤S105中，在峰值偏差大于规定值B的情况下（步骤S105：是），ECU100计算空气流量Qc的峰值偏差（即Qcpk－Qc），并判别计算出的峰值偏差是否在规定值D以下（步骤S202）。当峰值偏差在规定值D以下的情况下（步骤S202：是），ECU100进一步判别进气歧管空气流量Qim和空气流量Qc之间的偏差、即空气流量偏差（即Qim－Qc）是否在规定值E以下（步骤S203）。

此处，进气歧管208的空气流量Qim通过以下方式计算：第一，根据进气歧管压力Qim以及进气歧管进气温度Tim的各感应值计算空气密度，第二，进行基于所计算出的空气密度、发动机200的内燃机转速Ne、发动机200的排气量、发动机200的体积效率的运算处理。另外，进气歧管空气流量Qim的详细的计算公式与本实施方式的主旨无关，因此在此舍去说明。

当空气流量偏差在规定值E以下的情况下（步骤S203：是），ECU100做出扩散器叶片308处于关闭侧粘连状态的判定（步骤S106）。

这样，在本实施方式中，除了增压压力P3的峰值偏差大于规定值B之外，空气流量Qc的峰值偏差在规定值D以下、并且由空气流量计209检测出的空气流量Qc与进气歧管208的空气流量Qim之差（空气流量偏差）在规定值E以下也是扩散器叶片308的关闭侧粘连的判定基准。

另一方面，在步骤S202中，当空气流量Qc的峰值偏差大于规定值D的情况下（步骤S202：否），ECU100做出涡轮增压器300的硬件故障的异常判定（步骤S205）。另一方面，在步骤S203中，当空气流量偏差大于规定值E的情况下（步骤S203：否），ECU100做出在比VGC靠下游侧的位置产生进气泄漏的异常判定（步骤S204）。

更具体地说明，例如由于在管壁部开口，经由联接器、凸缘等连结的进气管彼此的连结部位产生密封泄漏，或在进气通路的一部分产生软管脱离等理由，而在比VGC靠下游侧的进气管205产生进气泄漏的情况下，在进气歧管208与VGC上游侧的进气管205之间，空气流量的偏差变大。因而，如果预先基于实验、经验、理论或者仿真等将能够避免误判定且能够准确地判定进气泄漏的适当的值设定为规定值E，则能够准确地判定出在第一实施方式中认为是由于扩散器叶片308的关闭侧粘连而导致的增压压力P3的降低实际上是由于进气泄漏而导致的。

并且，当涡轮叶片302破损、损伤或者损坏、涡轮旋转轴304的轴承烧结、或者压缩机叶轮307破损、损伤或者损坏等，产生比可动叶片机构规模大的涡轮增压器300的硬件异常的情况下，由于无论是哪种情况压缩机叶轮307均不能正常地被旋转驱动，因此在产生了这种异常的时刻，空气流量Qc几乎瞬时地降低。因而，在目标增压压力上升期间本来不会从峰值Qcpk降低的空气流量Qc降低。因而，如果预先基于实验、经验、理论或者仿真等将能够避免误判定且能够准确地判定涡轮增压器300的硬件异常的适当的值设定为规定值D，则能够准确地判定出在第一实施方式中认为是由于扩散器叶片308的关闭侧粘连而导致的增压压力P3的降低实际上是由于更严重的涡轮增压器300的硬件故障而导致的。

＜第三实施方式＞

在上述各实施方式中，讨论了涡轮增压器300的异常判定所涉及的部分，但是，鉴于能够做出与涡轮增压器300有关的正确的异常判定这点，在采取与之对应的故障保护对策的方式具有实际意义。

此处，作为本发明的第三实施方式，对发生扩散器叶片308的关闭侧粘连的情况下的对策进行说明。这种对策能够通过由ECU100执行的故障保护控制良好地运用。另外，在第三实施方式中，ECU100作为本发明所涉及的“开度确定单元”以及“修正单元”的一例发挥功能。

此处，参照图9，对本发明的第三实施方式所涉及的故障保护控制的详细情况进行说明。此处，图9是故障保护控制的流程图。

图9中，ECU100判别是否做出了在扩散器叶片308发生关闭侧粘连的判定（步骤S301）。这种判别例如在上述的第一或者第二实施方式所涉及的异常判定控制中，能够通过采取在进行扩散器叶片308的关闭侧粘连判定时应当做出的设定适当的标记等对策容易地实现。

在并未发生扩散器叶片308的关闭侧粘连的情况下（步骤S301：否），直到步骤S301朝“是”侧分支为止、即在扩散器叶片308发生关闭侧粘连为止，ECU100重复步骤S301所涉及的处理。

另一方面，当在扩散器叶片308发生了关闭侧粘连的情况下（步骤S301：是），ECU100推定扩散器叶片开度Adfs（步骤S302）。此时，ECU100基于该时刻的增压压力P3和空气流量Qc推定扩散器叶片开度Adfs。另外，扩散器叶片开度Adfs和增压压力P3（或压力比Rp）以及空气流量Qc之间的关系已经在图3例示，从多个扩散器叶片开度Adfs中（在图3仅例示了两种，但如前所述实际上设定有多个开度）选择与该时刻的增压压力P3以及空气流量Qc对应的开度、或者适当地进行插值等，由此，适当地推定扩散器叶片开度Adfs。

在推定扩散器叶片开度Adfs后，ECU100参照预先保存于ROM的限制映射，取得压力比Rp（或增压压力P3）以及空气流量Qc的限制值（步骤303）。在取得这些限制值后，ECU100基于所取得的限制值限制涡轮增压器300的动作（步骤S304）。如此执行故障保护控制。

此处，参照图10，对限制映射的详细情况进行说明。此处，图10是示意性地示出限制映射的示意图。

图10中，纵轴表示压力比Rp，横轴表示空气流量Qc。在该坐标平面上，限制值根据每个扩散器叶片开度Adfs而以限制线PRF_TBi（i＝1，2，3，4）表示。

在ROM中预先保存有将图10所示的限制线数值化而得的限制值映射，ECU100在步骤S304中按照与所推定出的扩散器叶片开度Adfs对应的限制线来限制涡轮增压器300的动作。更具体而言，ECU100禁止与相应的限制线相比处于高载荷侧（Qc变大的侧）以及高增压压力侧（Rp变大的侧）的涡轮增压器300的动作。在限制涡轮增压器300的动作时，当在排气侧具备排气旁通阀的情况下，可以进行该排气旁通阀的驱动控制，当在进气侧具备进气旁通阀的情况下，可以进行该进气旁通阀的驱动控制，或者可以进行发动机200的燃料喷射量的限制。

这样，根据第三实施方式，当判定为扩散器叶片308发生关闭侧粘连的情况下，能够根据粘连时的扩散器叶片开度Adfs限制涡轮增压器300的动作。因此，能够切实地防止因扩散器叶片308的关闭侧粘连而导致的阻塞的产生，且能够在允许的范围最大限度地高效地使涡轮增压器300运转。即，实现了良好的故障保护。

另外，作为限制映射，也考虑图10所示的以外的情况。此处，参照图11以及图12对限制映射的其他方式进行说明。此处，图11是限制映射的其他的示意图，图12是限制映射的又一其他的示意图。

图11中，在纵轴及横轴分别配置了压力比Rp以及空气流量Qc的坐标平面上，涡轮增压器300的动作许可区域作为阴影区域示出。该动作许可区域例如是以由在第一或者第二实施方式等中做出扩散器叶片308的关闭侧粘连判定的时刻的空气流量Qc和压力比Rp规定的涡轮增压器300的一个动作点作为顶点的矩形区域。

图11示出该动作点是图示动作点M1（Qc1，Rp1）的情况。在该情况下，空气流量Qc的允许最大值（即限制值）是Qc1，压力比Rp的允许最大值（即限制值）是Rp1。仅允许涡轮增压器300在上述允许最大值以下的动作区域（即动作许可区域）动作。另外，在ROM中保存有将图11所示的关系数值化而得的限制映射。

在如此设定限制映射的情况下，由于将该时刻的压力比Rp以及空气流量Qc作为最大值来做出动作限制，因此能够在比如图10例示的那样需要夹杂推定值的动作限制更安全的一侧加以运用。

图12中，在对纵轴以及横轴分别分配了增压压力P3以及空气流量Qc的坐标平面上，涡轮增压器300的动作许可区域作为阴影区域示出。该动作许可区域例如是以由在第一或者第二实施方式等中做出了扩散器叶片308的关闭侧粘连判定的时刻的空气流量Qc和压力比Rp规定的涡轮增压器300的一个动作点作为顶点的矩形区域。

图12示出该动作点是图示动作点M2（Qc1，P3B）的情况。在该情况下，空气流量Qc的允许最大值（即限制值）是Qc1，增压压力P3的允许最大值（即限制值）是P3B。仅允许涡轮增压器300在上述允许最大值以下的动作区域（即动作许可区域）的动作。另外，在ROM中保存有将图12所示的关系数值化而得的限制映射。

在如此设定限制映射的情况下，由于将该时刻的增压压力P3以及空气流量Qc作为最大值来做出动作限制，因此能够在比如图10例示的那样需要夹杂推定值的动作限制更安全的一侧加以运动。

＜第四实施方式＞

接着，参照图13，对与第一以及第二实施方式所涉及的异常判定控制相比较能够更好地保护涡轮增压器300的本发明的第四实施方式所涉及的异常判定控制进行说明。此处，图13是第四实施方式所涉及的异常判定控制的流程图。另外，在该图中，对与图8重复的部位标注相同的标号并适当省略说明。

图13中，在开始步骤S201的空气流量Qcpk的存储后（步骤S201），ECU100判别增压压力P3是否具有降低倾向（步骤S401）。此处，“降低倾向”意味着增压压力P3小于上次的检测值，但从实现更灵活的运用的观点出发，意味着与上次值之间的偏差在传感器的检测误差相当值以上。

当增压压力P3具有降低倾向的情况下（步骤S401：否），ECU100开始VNT的动作限制（步骤S402）。此处，VNT的动作限制意味着禁止VNT所具备的喷嘴叶片303的开度变更的对策。即，在步骤S402中，喷嘴叶片303的开度亦即喷嘴叶片开度Anzl被保持在该时刻的值。另外，步骤S402所涉及的动作是本发明所涉及的“开度变更禁止单元”的动作的一例。

在开始VNT的动作限制后，处理过渡到步骤S105。在步骤S105中，当增压压力P3的峰值偏差在B以下的情况下（步骤S105：否），处理返回步骤S401。即，只要增压压力P3持续具有降低倾向，就继续进行VNT的动作限制。

在增压压力P3持续具有降低倾向的过程中，当增压压力P3的峰值偏差超过B时（步骤S105：是），执行在第二实施方式中说明了的、步骤S202之后的处理。此处，当在步骤S106、S204或者S205的任一个中完成某一异常判定后，VNT的动作限制被解除。但是，在这样的情况下，结局是涡轮增压器300无法正常地发挥作用，因此优选采取某些故障保护对策。作为这种故障保护对策的一环，可以再次开始或者继续进行VNT的动作限制。

另一方面，在步骤S401中，当增压压力P3不具有降低倾向的情况下（步骤S401：否），即增压压力P3应追随目标增压压力Ptg而处于上升过程中、或者处于停滞过程中的情况下，至少发生进气侧的异常的可能性低，ECU100解除VNT的动作限制（步骤403）。在VNT的动作限制被解除后，处理过渡到步骤S108。

这样，在第四实施方式所涉及的异常判定控制中，在作为从实际增压压力P3呈现降低倾向的时刻到完成某一异常判定为止的期间的判定期间中，禁止VNT的喷嘴叶片303的开度变更。因而，在这种判定期间中，通过在VNT的通常的控制方式下将喷嘴叶片303进一步向关闭侧驱动等，能够防止发生涡轮增压器300陷入超速状态的情形。因而，能够良好地实现对涡轮增压器300的保护。

另外，当然，该判定期间是执行VGC的异常判定的期间，是VGC未必异常的与所谓的中间地带相当的期间。然而，在该期间，在不限制VNT的动作、例如将喷嘴叶片开度Anzl进一步朝关闭侧控制并促使涡轮增压器300的转速上升的情况下，在真正是VGC处于异常状态的情况下，涡轮增压器300成为超速状态，因此并不优选。另一方面，判定期间是实际时间轴上的绝对值短的期间，关于这样的期间，即便限制VNT的动作，也能忽视对实际的动力性能产生的影响。

并且，在由于暂时的VGC的动作迟滞等而导致增压压力P3暂时呈现降低倾向的情况下，即便开始VNT的动作限制，也会由于步骤S401朝“否”侧分支而导致VNT的动作限制迅速地被解除。因而，在涡轮增压器300的实际运用上不会产生任何问题。

本发明并不限于上述的实施方式，能够在不与从权利要求书以及说明书整体能够读取的发明的主旨或者思想相违背的范围内适当地进行变更，伴随着这样的变更的内燃机的控制装置也包含在本发明的技术范围内。

产业上的利用可能性

本发明能够应用于具备在进气侧和排气侧设置有增压压力调整用的叶片机构的增压器的内燃机。

标号说明：

10…发动机系统；100…ECU；200…发动机；202…气缸；204…排气管；205…进气管；302…涡轮叶片；303…喷嘴叶片；307…压缩机叶轮；308…扩散器叶片。

Claims (7)

1.一种内燃机的控制装置，该内燃机的控制装置是对内燃机进行控制的装置，

所述内燃机具备：

增压器，该增压器具备：涡轮，该涡轮设置于排气通路，且具有能够根据开闭状态来调整排气压力的排气侧可动叶片机构；以及压缩机，该压缩机设置于进气通路，且在扩散器部具有能够根据开闭状态来调整空气流量的进气侧可动叶片机构；以及

检测单元，该检测单元能够在所述压缩机的下游侧检测所述增压器的实际增压压力，

所述内燃机的控制装置的特征在于，

所述内燃机的控制装置具备：

时间推移确定单元，当所述增压器的目标增压压力的变化速度在规定值以上的期间，所述时间推移确定单元确定所述检测出的实际增压压力的时间推移；以及

判定单元，该判定单元基于该确定的时间推移来判定所述涡轮以及所述压缩机中的至少一方的异常。

2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述时间推移确定单元确定所述检测出的实际增压压力相对于所述检测出的实际增压压力的峰值的降低量来作为所述时间推移，

当该确定的降低量在规定值以上的情况下，所述判定单元判定为所述压缩机异常。

3.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

当在所述期间所述检测出的实际增压压力具有减少倾向的情况下，所述判定单元开始所述压缩机的异常判定，

所述内燃机的控制装置还具备开度变更禁止单元，在所述判定单元执行所述压缩机的异常判定的判定期间，所述开度变更禁止单元禁止所述排气侧可动叶片机构的开度变更。

4.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述时间推移确定单元确定规定期间的所述实际增压压力的变化量来作为所述时间推移，

当所述检测出的实际增压压力小于所述目标增压压力、并且所述确定的变化量小于规定值的情况下，所述判定单元判定为所述涡轮异常。

5.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述时间推移确定单元确定所述检测出的实际增压压力相对于所述目标增压压力的偏差来作为所述时间推移，

所述判定单元在判定为所述压缩机异常的情况下，基于所述空气流量以及所述确定的偏差进一步判定所述压缩机的发生异常的部位。

6.根据权利要求5所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述判定单元至少判定是否发生了所述进气侧可动叶片机构的关闭侧粘连。

7.根据权利要求6所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述内燃机的控制装置还具备：

开度确定单元，在判定为发生了所述进气侧可动叶片机构的关闭侧粘连的情况下，所述开度确定单元基于所述压缩机的前后压力比和所述空气流量确定所述进气侧可动叶片的开度；以及

修正单元，该修正单元根据所述确定的开度对所述实际增压压力以及空气流量中的至少一方进行修正。

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