JP2002047958A - 内燃機関の弁制御装置 - Google Patents

内燃機関の弁制御装置

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JP2002047958A JP2000233188A JP2000233188A JP2002047958A JP 2002047958 A JP2002047958 A JP 2002047958A JP 2000233188 A JP2000233188 A JP 2000233188A JP 2000233188 A JP2000233188 A JP 2000233188A JP 2002047958 A JP2002047958 A JP 2002047958A
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    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

(57)【要約】 【課題】 弁制御装置において弁の動作特性が所定の特
性からずれたことを検出したときにそのずれた動作特性
を所定の特性に戻す。 【解決手段】 内燃機関における特定の物質量を目標値
に制御するための弁手段の動作を制御する。制御すべき
物質量が目標値に制御されていないときに弁手段の作動
状態を予め定められた特定の作動状態とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の弁制御装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば車両の内燃機関は特定の物質量
(例えば内燃機関に吸入される空気の量や排気ガスの流
速を制御するために機関排気通路に排気絞り弁を設けて
いる場合には排気ガスの流速)を目標値に制御するため
の弁を制御するための弁制御装置を具備する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この弁制御装置におい
て様々な原因により該弁制御装置からの所定の制御信号
に対する弁の動作特性が所定の特性からずれることがあ
る。この場合、弁制御装置が予定通りの制御信号を弁に
発信しても弁の作動状態は予定した作動状態にならな
い。
【0004】そこで本発明の目的は弁制御装置において
弁の動作特性が所定の特性からずれたことを検出したと
きにそのずれた動作特性を所定の特性に戻すことにあ
る。また本発明の別の目的は弁制御装置において弁の動
作特性が所定の特性からずれたことを検出したときにそ
のずれた動作特性を所定の特性に戻し、再度ずれを検出
した場合に故障と診断することで弁の故障を正確に診断
することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に一番目の発明では、内燃機関における特定の物質量を
目標値に制御するための弁手段の動作を制御するための
弁制御装置において、制御すべき物質量が目標値に制御
されていないときに上記弁手段の作動状態を予め定めら
れた特定の作動状態とするための状態変更処理を実行す
る。すなわち制御すべき物質量が目標値からずれている
ときには弁手段の作動状態を特定の作動状態とする。
【0006】二番目の発明では一番目の発明において、
上記特定の作動状態が弁手段の作動位置がその作動基準
位置となる状態である。三番目の発明では二番目の発明
において、上記作動基準位置が弁手段が全開となる位置
である。四番目の発明では一番目の発明において、上記
弁手段が弁体と、該弁体を駆動するための駆動装置とを
具備し、上記状態変更処理として該駆動装置の作動状態
を予め定められた特定の作動状態とする。
【0007】五番目の発明では四番目の発明において、
上記駆動装置がステップモータである。六番目の発明で
は一番目の発明において、上記状態変更処理を実行した
後に物質量を目標量とすべく弁手段を作動させ、その
後、制御すべき物質量が目標値に制御されていないとき
には弁手段が故障していると診断する。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図示した実施例を参照して
本発明を詳細に説明する。なお本発明は内燃機関におけ
る特定の物質量を目標量に制御するための弁の動作を制
御するための弁制御装置において弁の動作特性ずれ(脱
調)を補正する場合に等しく適用可能である。弁制御装
置としては内燃機関の燃焼室に吸入せしめられる空気の
量を制御するためのスロットル弁の動作を制御するため
の弁制御装置、或いは機関排気通路から機関吸気通路に
排気ガスを再循環させるようにした場合には再循環せし
められる排気ガスの量を制御するための弁の動作を制御
するための弁制御装置、或いは排気ターボチャージャを
備えている場合には排気ターボチャージャの排気タービ
ンを通過する排気ガスの流速を制御するための弁の動作
を制御するための弁制御装置などを挙げることができ
る。以下の説明では最後の排気ターボチャージャの排気
タービンを通過する排気ガスの流速を制御するための弁
の動作を制御するための弁制御装置に本発明を適用した
場合を説明する。
【0009】図1は本発明を適用した内燃機関の全体図
である。図1において1は機関本体、2は吸気マニホル
ド、3は吸気管、4は排気マニホルド、5は排気管であ
る。吸気マニホルド2の枝管2aは機関本体1の対応す
る各燃焼室(図示せず)に接続される。吸気管3は吸気
マニホルド2を介して機関本体1に接続される。排気マ
ニホルド4の枝管4aは機関本体1の対応する各燃焼室
に接続される。排気管5は排気マニホルド4を介して機
関本体1に接続される。なお以下の説明では吸気マニホ
ルド2と吸気管3とを含めて機関吸気通路と称し、参照
符号6で示し、排気マニホルド4と排気管5とを含めて
機関排気通路と称し、参照符号7で示す。
【0010】内燃機関は流速可変式の排気ターボチャー
ジャ8を具備する。排気ターボチャージャ8はコンプレ
ッサ9と排気タービン10とを具備する。コンプレッサ
9は機関吸気通路6内に配置される。排気タービン10
は機関排気通路7内に配置される。これらコンプレッサ
9と排気タービン10とはシャフト11により連結され
る。排気タービン10を通過する排気ガスの流速(以
下、排気流速)は次に説明する排気流速制御機構により
制御せしめられる。
【0011】図2を参照すると本実施例の排気流速制御
機構はリング部材35と、このリング部材35に連結さ
れた複数の弁体12とを具備する。リング部材35は環
状の部材であり、排気タービン10の中心軸線を中心と
して回動することができる。またリング部材35はシャ
フト13aを介してステップモータ13に接続される。
弁体12は排気タービン10周りに配置され、対応する
軸37周りで一定範囲内で回動することができ、排気タ
ービン10を通過する排気ガスを絞るための排気絞り弁
として働く。隣接する二つの弁体12の間には排気ガス
が通過するためのノズル38が形成される。ステップモ
ータ13はコントローラ34に接続されており、コント
ローラ34から入力される作動量(またはステップ数)
に応じて一定角度ずつ回転せしめられる。ステップモー
タ13が一定角度だけ回転せしめられるとその回転運動
は直線運動に変換されてシャフト13aに伝達される。
シャフト13aが直線運動せしめられるとリング部材3
5が回動せしめられ、これにより弁体12が回動せしめ
られる。
【0012】ステップモータ13によりリング部材35
が図2における左方向に回動せしめられると弁体12は
ノズル38の流路面積を狭めるように回動せしめられ
る。これによればノズル38を通過し、排気タービン1
0に供給される排気ガスの流速が速くなり、コンプレッ
サ9下流側の機関吸気通路内の吸入空気の圧力(以下、
吸気圧)が高くなる。一方、ステップモータ13により
リング部材35が図2における右方向に回動せしめられ
ると弁体12はノズル38の流路面積を広げるように回
動せしめられる。これによればノズル38を通過し、排
気タービン10に供給される排気ガスの流速が遅くな
り、コンプレッサ9下流側の吸気圧が低くなる。
【0013】図1を参照するとコンプレッサ9下流側の
機関吸気通路6には吸入空気を冷却するためのインター
クーラ14が配置される。インタークーラ14下流側の
機関吸気通路6内には機関本体1に導入せしめられる吸
入空気の量(以下、吸気量)を制御するためのスロット
ル弁15が配置される。スロットル弁15下流側の機関
吸気通路6には吸気圧センサ16が取り付けられる。吸
気圧センサ16はスロットル弁15下流側の機関吸気通
路6内の吸気圧を検出する。一方、コンプレッサ9上流
側の機関吸気通路6には吸気量を検出するための質量流
量計(以下、吸気量センサ)17が取り付けられる。吸
気量センサ17上流側の機関吸気通路6には吸入空気を
濾過するためのエアクリーナ18が配置される。
【0014】排気タービン10上流側の機関排気通路7
とその下流側の機関排気通路7とはバイパス通路19に
より接続される。バイパス通路19にはウエストゲート
バルブ20が配置される。ウエストゲートバルブ20は
通常はバイパス通路19を遮断しており、排気タービン
10上流側の機関排気通路7内の圧力が過剰に高くなっ
たときなどに要求に応じてバイパス通路19を開放し、
圧力を解放する。排気タービン10下流側の機関排気通
路7とバイパス通路19とを連結する部分21下流側の
機関排気通路7内には触媒22が配置される。触媒22
は排気ガス中の有害成分を浄化するためのものである。
【0015】排気タービン10上流側の機関排気通路7
とバイパス通路19とを連結する部分23上流側の機関
排気通路7、正確には排気マニホルド4は排気再循環
(以下、EGR)通路24を介してコンプレッサ9下流
側の機関吸気通路6、正確には吸気マニホルド2に接続
される。EGR通路24にはEGR制御弁25が配置さ
れる。EGR制御弁25は開口33を閉弁するための弁
体26を有する。弁体26はアクチュエータ27により
その作動を制御される。アクチュエータ27はダイアフ
ラム28を有する。弁体26はこのダイアフラム28に
接続される。アクチュエータ27の内部はダイアフラム
28により負圧室29と大気圧室30とに分割される。
負圧室29にはコイルバネ31が配置される。コイルバ
ネ31はEGR制御弁25を閉弁するようにダイアフラ
ム28を付勢する。また負圧室29は切換弁32を介し
て大気または負圧源(図示せず)に接続される。
【0016】負圧室29が負圧源に接続されるように切
換弁32が作動せしめられたときにはダイアフラム28
がコイルバネ31の付勢力に抗して移動せしめられ、弁
体26が開口33を開放するように移動せしめられる。
斯くしてEGR制御弁25が開弁せしめられる。一方、
負圧室29が大気に接続されるように切換弁32が作動
せしめられたときにはダイアフラム28がコイルバネ3
1の付勢力により移動せしめられ、弁体26が開口33
を閉鎖するように移動せしめられる。斯くしてEGR制
御弁25が閉弁せしめられる。
【0017】なおコントローラ34には吸気圧センサ1
6および吸気量センサ17が接続され、コントローラ3
4はこれらセンサから信号を受信する。一方、コントロ
ーラ34は上述したステップモータ13の他にもスロッ
トル弁15、ウエストゲートバルブ20および切換弁3
2に接続され、これらの作動を制御する。次に本発明の
実施例における弁動作特性ずれ(脱調)補正について説
明する。例えば排気ガス中の煤などが弁体12に付着す
ると弁体12が動作しづらくなり、その動作特性が所定
の特性からずれる。このような状況では排気タービンを
通過する排気ガスの流速を直接的に、或いは間接的に検
出し、当該検出された流速に基づいて流速が目標流速と
なるように弁体12を動作させるべく所定の作動量(ま
たはステップ数)をステップモータ13に供給するフィ
ードバックシステムにおいては所定の作動量(またはス
テップ数)をステップモータ13に供給したとしても弁
体12は予定通りには動作せず、したがって流速は目標
流速とはならない。また弁体12がその基準開度にある
ときの状態からステップモータ13に供給した作動量
(またはステップ数)に基づいて現在の弁体12の開度
を認識するオープンシステムにおいては弁体12の動作
特性がいったんずれてしまうとそれ以降は認識されてい
る弁体12の開度は実際の開度からずれているので所定
の作動量(またはステップ数)をステップモータ13に
供給しても弁体12の開度は目標開度にならない。
【0018】したがって弁体12の開度を確実に目標開
度とするためには弁体12に弁動作特性ずれが存在する
か否かを診断し、弁動作特性ずれが存在すると診断され
たときにはこの弁動作特性ずれを補正する必要がある。
そこで本実施例では例えば後述するような排気ターボチ
ャージャの予備故障診断の結果を利用して弁体12の弁
動作特性ずれの有無を診断し、弁動作特性ずれが生じて
いる可能性があると診断したときには弁動作特性ずれを
所定の弁動作特性に戻すように補正する。すなわち予備
故障診断により弁体12が開弁したまま回動不良である
開弁故障していると診断されたとき、或いは弁体12が
閉弁したまま回動不良である閉弁故障していると診断さ
れたときには弁体12の弁動作特性にずれが生じている
と判断する。そして本実施例では弁体12の弁動作特性
にずれが生じていると判断されたときには弁体12をそ
の開度を認識するための基準位置にまで動作させる。例
えば弁体12が全開である位置をその基準位置としてい
る場合にはステップモータ13の弁動作特性ずれ(脱
調)の影響を排除すべくステップモータ13をその基準
位置にまで作動、すなわちイニシャライズし、弁体12
を全開状態とする。もちろん全閉である位置を基準位置
としている場合には弁を全閉状態とする。
【0019】このステップモータ13のイニシャライズ
では現在の弁体12の作動しうる範囲内でその開弁量を
最大の開弁量とし、弁体12を全開状態とするのに見合
った作動量(またはステップ数)の例えば二倍の量の作
動量(またはステップ数)をステップモータ13に供給
し、ステップモータ13をその基準位置に突き当ててス
テップモータ11の脱調を補正する。これによれば上述
したフィードバックシステムでは弁体12が全開とされ
る過程において弁体12が大きく動作せしめられるので
例えば弁体12に付着した煤などが脱離することもあ
り、したがってこれ以降は弁体12は所定の動作特性に
従って動作するようになる。また上述したオープンシス
テムでは現在の開度を認識するための基準位置にまで弁
体12の開度が戻されるのでこれ以降は弁体12は所定
の動作特性に従って動作するようになる。なおステップ
モータ13のイニシャライズは一回のみならず複数回に
亘って実行するようにしてもよい。
【0020】ところで上述したようにステップモータ1
3をイニシャライズした後においても依然として予備故
障診断において弁体が開弁故障、或いは閉弁故障してい
ると診断される場合もある。この場合とは弁体12の動
作特性が一時的にずれた(脱調した)のではなく例えば
弁体12が完全に動作しづらくなってしまった場合であ
る。そこで本実施例ではステップモータ13をイニシャ
ライズした後に再び弁体12の開弁量を目標開弁量とす
べくステップモータ13に作動量(またはステップ数)
を供給し、その後においても予備故障診断により弁体1
2が開弁故障、或いは閉弁故障していると診断されたと
きには弁体12が開弁故障、或いは閉弁故障していると
診断するようにする。これによれば弁体12の故障が正
確に診断される。
【0021】上述した動作特性ずれ(脱調)補正処理を
図3に示したフローチャートを用いて詳細に説明する。
なお図3に示したフローチャートは本実施例の動作特性
ずれ補正を含む排気ターボチャージャの故障診断用のフ
ローチャートである。初めにステップ1において予備故
障診断が実行される。この予備故障診断は図4〜図6の
フローチャートに従って実行される。図4〜図6のフロ
ーチャートについては後に詳細に説明するが図3のフロ
ーチャートの説明のために簡単に説明すれば図4〜図6
の予備故障診断においては弁体12が開弁故障している
と診断されたときには開弁故障フラグFoがセットさ
れ、弁体12が閉弁故障していると診断されたときには
閉弁故障フラグFcがセットされる。
【0022】ステップ1において予備故障診断が実行さ
れると次いでステップ2aにおいて開弁故障フラグFo
がセットされているか否かが判別される。ステップ2a
において開弁故障フラグFoがセットされていると判別
されたときにはステップ3aに進んで開弁故障カウンタ
Coがカウントアップされ、ステップ4aに進む。一
方、開弁故障フラグFoがセットされていない、すなわ
ちリセットされていると判別されたときにはステップ2
bに進む。
【0023】ステップ4aにおいては開弁故障カウンタ
Coがその閾値CoTH以上である(Co≧CoTH)
か否かが判別される。すなわち予備故障診断において一
定回数以上に亘って弁体12が開弁故障していると診断
されたか否かを判別する。ステップ4aにおいてCo≧
CoTHであると判別されたときにはステップ5aに進
んで弁体12が開弁故障していると診断し、次いでステ
ップ6aにおいて弁体12の開度を所定値(例えば内燃
機関の運転に影響を与えない全開値)とする。このよう
に弁体12を全開とするのは弁体12の故障により排気
流速が速くなりすぎることをできるだけ防止するためで
ある。次いでステップ7aにおいて開弁故障カウンタC
oがクリアされる。一方、ステップ4aにおいてCo<
CoTHであると判別されたときにはステップ8aに進
んで脱調を補正すべくステップモータ13の作動がイニ
シャライズされ、その後、ステップ8bにおいて弁体1
2の開度が目標開度に制御され、次いでステップ9aに
おいて開弁故障フラグFoがリセットされる。
【0024】ステップ2bにおいては閉弁故障フラグF
cがセットされているか否かが判別される。ステップ2
bにおいて閉弁故障フラグFcがセットされていると判
別されたときにはステップ3bに進んで閉弁故障カウン
タCcがカウントアップされ、ステップ4bに進む。一
方、閉弁故障フラグFcがセットされていない、すなわ
ちリセットされていると判別されたときにはステップ9
bに進んで開弁故障カウンタCo、および閉弁故障カウ
ンタCcがクリアされる。
【0025】ステップ4bにおいては閉弁故障カウンタ
Ccがその閾値CcTH以上である(Cc≧CcTH)
か否かが判別される。すなわち予備故障診断において一
定回数以上に亘って弁体12が閉弁故障していると診断
されたか否かを判別する。ステップ4bにおいてCc≧
CcTHであると判別されたときにはステップ5bに進
んで弁体12が閉弁故障していると診断し、次いでステ
ップ6bにおいて弁体12の開度を所定値(例えば全開
値)とする。このように弁体12を全開とする理由は上
述した理由と同様である。次いでステップ7bにおいて
閉弁故障カウンタCcがクリアされる。一方、ステップ
4bにおいてCc<CcTHであると判別されたときに
は脱調を補正すべくステップ8aに進んでステップモー
タ13の作動がイニシャライズされ、その後、ステップ
8bにおいて弁体12の開度が目標開度に制御され、次
いでステップ9aにおいて閉弁故障フラグFcがリセッ
トされる。
【0026】次に排気ターボチャージャの予備故障診断
についての一例として図7〜図11のタイムチャートを
参照して説明する。図7〜図11において(A)は吸気
圧センサ16により検出される吸気圧Pを示し、(B)
は吸気圧Pが過大であると判別された回数を計数する吸
気圧過大カウンタCpLまたは吸気圧Pが過小であると
判別された回数を計数する吸気圧過小カウンタCpSを
示し、(C)は吸気量センサ17により検出される吸気
量Gaを示し、(D)は吸気量Gaが過大であると判別
された回数を計数する吸気量過大カウンタCgaLまた
は吸気量Gaが過小であると判別された回数を計数する
吸気量過小カウンタCgaSを示し、(E)は弁体12
が閉弁したまま回動不能であること(閉弁故障)を予備
的に示す予備閉弁故障フラグpFcまたは弁体12が開
弁したまま回動不能であること(開弁故障)を予備的に
示す予備開弁故障フラグpFoを示し、(F)は弁体1
2が閉弁故障していることを示す閉弁故障フラグFcま
たは弁体12が開弁故障していることを示す開弁故障フ
ラグFoを示し、(G)は吸気圧センサ16が実際の圧
力よりも高い圧力を出力してしまう故障(以下、高値故
障)状態にあることを示すセンサ高値故障フラグFhま
たは吸気圧センサ16が実際の圧力よりも低い圧力を出
力してしまう故障(以下、低値故障)状態にあることを
示すセンサ低値故障フラグFlを示す。
【0027】本実施例の内燃機関では吸気圧が機関運転
状態に応じて定まる目標吸気圧となるように排気ターボ
チャージャ8の弁体12の開度が制御される。例えば吸
気圧が目標吸気圧より高ければ弁体12はその開度が大
きくなるように開弁せしめられる。これによれば排気タ
ービン10の回転数が小さくなるので吸気圧が低下す
る。斯くして吸気圧が目標吸気圧となる。一方、この弁
体12の開度制御とは別個に吸気量が機関運転状態に応
じて定まる目標吸気量となるようにEGR制御弁25の
開度が制御される。例えば吸気量が目標吸気量より多け
ればEGR制御弁25はその開度が大きくなるように開
弁せしめられる。これによれば吸入空気中に流入するE
GRガスの量が多くなるので逆に吸気量は少なくなる。
斯くして吸気量が目標空気量となる。
【0028】このように弁体12および吸気圧センサ1
6が共に正常である場合には吸気圧Pは図7(A)に示
したように排気ターボチャージャ8の排気流速制御機構
により目標吸気圧TPに維持される。すなわち吸気圧P
が目標吸気圧TPよりも高くなるとノズル38の流路面
積を広げるように弁体12を回動するための信号(以
下、ノズル開弁信号)がステップモータ13に送信され
る。すると吸気圧Pは目標吸気圧TPに向かって徐々に
低くなり、やがては目標吸気圧TPとなる。一方、吸気
圧Pが目標吸気圧TPよりも低くなるとノズル38の流
路面積を狭めるように弁体12を回動するための信号
(以下、ノズル閉弁信号)がステップモータ13に送信
される。すると吸気圧Pは目標吸気圧TPに向かって徐
々に高くなり、やがては目標吸気圧TPとなる。斯くし
て吸気圧Pは目標吸気圧TP近傍に維持される。
【0029】一方、弁体12および吸気圧センサ16が
共に正常である場合には吸気量Gaは図7(C)に示し
たようにEGR制御弁25の開度制御により目標吸気量
TGaに維持される。すなわち吸気量Gaが目標吸気量
TGaよりも多くなるとEGR制御弁25の開度を大き
くするための信号がアクチュエータ27に送信される。
EGR制御弁25の開度が大きくされれば吸気量Gaは
目標吸気量TGaに向かって徐々に少なくなり、やがて
は目標吸気量TGaとなる。一方、吸気量が目標吸気量
TGaよりも少なくなるとEGR制御弁25の開度を小
さくするための信号がアクチュエータ27に送信され
る。EGR制御弁25の開度が小さくされれば吸気量G
aは目標吸気量TGaに向かって徐々に多くなり、やが
ては目標吸気量TGaとなる。斯くして吸気量Gaは目
標吸気量TGa近傍に維持される。
【0030】こうして弁体12および吸気圧センサ16
が共に正常である場合には吸気圧Pがその目標吸気圧T
Pに維持され、吸気量Gaがその目標吸気量TGaに維
持される。したがって弁体12および吸気圧センサ16
の故障診断に用いられる各カウンタCpL、CpS、C
gaL、CgaS、および各フラグpFc、pFo、F
c、Fo、Fh、Flは全く作動されず、リセットされ
たままである。
【0031】ところで上述したように吸気圧が目標吸気
圧よりも高くなると吸気圧を下げるために排気ターボチ
ャージャ8の弁体12の開度が増大せしめられる。しか
しながら弁体12が閉弁故障していると吸気圧は目標吸
気圧よりも高いままである。また吸気量は吸気圧が高く
なると多くなる傾向にあるが実際にはEGR制御弁25
の開度制御により目標吸気量に制御される。しかしなが
ら弁体12が閉弁故障しているために吸気圧が非常に高
くなってしまうとEGR制御弁25の開度を最大として
も吸気量を少なくすることができなくなり、吸気量は目
標吸気量よりも非常に多くなってしまう。こうした吸気
圧と吸気量との現象を利用して本実施例では吸気圧が目
標吸気圧より予め定められた値以上に高く且つ吸気量が
目標吸気量より予め定められた値以上に多いときには弁
体12が閉弁故障していると診断する。
【0032】このように吸気圧センサ16は正常である
が弁体12が閉弁故障している場合にはカウンタやフラ
グは図8に示したように変化する。吸気圧Pが目標吸気
圧TPよりも高くなるとノズル開弁信号がステップモー
タ13に送信される。しかしながら弁体12が閉弁故障
しているので吸気圧Pは低くならずに引き続き徐々に高
くなる。そして吸気圧Pがその目標吸気圧TPよりも予
め定められた値ΔPTH以上に高くなると吸気圧過大カ
ウンタCpLがカウントアップせしめられる。
【0033】一方、吸気量Gaは吸気圧Pが目標吸気圧
TPよりも高くなったとしてもEGR制御弁25の開度
制御により暫くの間は目標吸気量TGa近傍に維持され
る。しかしながらEGR制御弁25が全開となった後に
おいては吸気量Gaも目標吸気量TGaよりも多くなっ
てしまう。そして吸気量Gaがその目標吸気量TGaよ
りも予め定められた値ΔGaTH以上に多くなると吸気
量過大カウンタCgaLがカウントアップせしめられ
る。吸気圧過大カウンタCpLがその閾値CpLTHと
なり且つ吸気量過大カウンタCgaLがその閾値Cga
LTHとなると予備閉弁故障フラグpFcがセットさ
れ、カウンタCpLおよびCgaLがリセットされる。
そしてノズル全開信号がステップモータ13に送信され
る。
【0034】このようにカウンタCpLおよびCgaL
がリセットされ、且つノズル全開信号がステップモータ
13に送信された後においても図8の場合では弁体12
が閉弁故障しているので吸気圧Pは依然としてその目標
吸気圧TPよりも予め定められた値ΔPTH以上に高
い。このため吸気圧過大カウンタCpLが再びカウント
アップされる。また吸気量Gaも依然としてその目標吸
気量TGaよりも予め定められた値ΔGaTH以上に多
い。このため吸気量過大カウンタCpLが再びカウント
アップされる。そして予備閉弁故障フラグpFcがセッ
トされている状態で吸気圧過大カウンタCpLがその閾
値CpLTHとなり且つ吸気量過大カウンタCgaLが
その閾値CgaLTHとなると閉弁故障フラグFcがセ
ットされ、これらカウンタCpLおよびCgaLがリセ
ットされる。
【0035】斯くして本実施例によれば閉弁故障フラグ
Fcがセットされたことをもって弁体12が閉弁故障し
ていると診断される。なお予備閉弁故障フラグpFcが
セットされたときに弁体12が閉弁故障していると診断
してもよい。しかしながら誤診断を回避するという観点
からは本実施例のように予備閉弁故障フラグpFcがセ
ットされた状態において各カウンタCpLおよびCga
Lが対応する閾値CpLTHおよびCgaLTHとなっ
たときに弁体12が閉弁故障していると診断することが
好ましい。また吸気圧センサ16は高値故障していない
ので高値故障フラグFhはリセットされたままである。
また図8には示していないが上述した以外のカウンタC
pS、CgaS、およびフラグpFo、Fo、Flも全
く作動されず、リセットされたままである。
【0036】ところで吸気圧センサ16が高値故障して
いると実際の吸気圧(以下、実吸気圧)は高くないもの
の表示される吸気圧(以下、表示吸気圧)は高い。上述
した内燃機関では表示吸気圧に基づいて排気ターボチャ
ージャが制御されるので排気ターボチャージャ8の弁体
12の開度が増大せしめられる。しかしながら弁体12
の開度が最大となり、弁体12の開度をそれ以上、増大
することができなくなってしまっている場合には依然と
して目標吸気圧よりも非常に高い吸気圧が表示されるこ
ととなる。ところが表示吸気圧は目標吸気圧よりも非常
に高いが実吸気圧は目標吸気圧よりも高くなく、むしろ
弁体12の開度は最大であるので目標吸気圧よりもかな
り低い。
【0037】このように実吸気圧が低くなると吸気量は
少なくなる傾向にあるがEGR制御弁25の開度制御に
より目標吸気量に制御されるはずである。しかしながら
EGR制御弁25の開度制御により制御可能な範囲を越
えてしまうほど実吸気圧が低くなると吸気量は目標吸気
量よりも非常に少なくなる。この現象を利用して本実施
例では表示吸気圧が目標吸気圧に制御されているものの
吸気量が目標吸気量よりも予め定められた値以上に少な
いときには吸気圧センサ16が高値故障していると診断
する。
【0038】このように弁体12は正常であるが吸気圧
センサ16が高値故障している場合にはカウンタやフラ
グは図9に示したように変化する。吸気圧Pが目標吸気
圧TPよりも高くなるとノズル開弁信号がステップモー
タ13に送信される。すると弁体12は正常であるので
実際の吸気圧Pは低くなるが表示吸気圧Pは徐々に高く
なり、その目標吸気圧TPよりも予め定められた値ΔP
TH以上に高くなる。したがって吸気圧過大カウンタC
pLがカウントアップせしめられる。
【0039】一方、吸気量Gaは実吸気圧Pが目標吸気
圧Pよりも低くなったとしてもEGR制御弁25の開度
制御により暫くの間は目標吸気量TGa近傍に維持され
る。しかしながらEGR制御弁25が全閉となった後に
おいては吸気量Gaも目標吸気量よりも少なくなる。そ
して吸気量Gaがその目標吸気量TGaよりも予め定め
られた値ΔGaTH以上に少なくなると吸気量過小カウ
ンタCgaSがカウントアップせしめられる。このため
吸気圧過大カウンタCpLがその閾値CpLTHとな
り、吸気量過小カウンタCgaSがその閾値CgaST
Hとなった場合には吸気圧センサ16が高値故障してい
ると診断し、高値故障フラグFhがセットされる。
【0040】斯くして本実施例によれば高値故障フラグ
Fhがセットされたことをもって吸気圧センサ16が高
値故障していることが診断される。なお高値故障フラグ
Fhがセットされた後には実吸気圧Pをその目標吸気圧
TPに向かって高くするべくノズル閉弁信号がステップ
モータ13に送信される。また弁体12は閉弁故障して
いないので予備閉弁故障フラグpFcおよび閉弁故障フ
ラグFcはリセットされたままである。また図9には示
していないが上述した以外のカウンタCpS、Cga
L、およびフラグpFo、Fo、Flも全く作動され
ず、リセットされたままである。
【0041】ところで上述したように吸気圧が目標吸気
圧よりも低くなると吸気圧を上げるために排気ターボチ
ャージャ8の弁体12の開度が減少せしめられる。しか
しながら弁体12が開弁故障していると吸気圧は目標吸
気圧よりも低いままである。また吸気量は吸気圧が低く
なると少なくなる傾向にあるが実際にはEGR制御弁2
5の開度制御により目標吸気量に制御される。しかしな
がら弁体12が開弁故障して吸気圧が非常に低くなって
しまうとEGR制御弁25の開度を零としても吸気量を
多くすることができなくなり、吸気量は目標吸気量より
も非常に少なくなってしまう。こうした吸気圧と吸気量
との現象を利用して本実施例では吸気圧が目標吸気圧よ
り予め定められた値以上に低く且つ吸気量が目標吸気量
より予め定められた値以上に少ないときには弁体12が
開弁故障していると診断する。
【0042】このように吸気圧センサ16は正常である
が弁体12が開弁故障している場合にはカウンタやフラ
グは図10に示したように変化する。吸気圧Pが目標吸
気圧TPより低くなるとノズル閉弁信号がステップモー
タ13に送信される。しかしながら弁体12が開弁故障
しているので吸気圧Pは高くならずに引き続き徐々に低
くなる。そして吸気圧Pがその目標吸気圧TPよりも予
め定められた値ΔPTH以上に低くなると吸気圧過小カ
ウンタCpSがカウントアップせしめられる。
【0043】一方、吸気量Gaは吸気圧Pが目標吸気圧
TPよりも低くなったとしてもEGR制御弁25の開度
制御により暫くの間は目標吸気量TGa近傍に維持され
る。しかしながらEGR制御弁25が全閉となった後に
おいては吸気量Gaも目標吸気量TGaよりも少なくな
ってしまう。そして吸気量Gaがその目標吸気量TGa
よりも予め定められた値ΔGaTH以上に少なくなると
吸気量過小カウンタCgaSがカウントアップせしめら
れる。吸気圧過小カウンタCpSがその閾値CpSTH
となり且つ吸気量過小カウンタCgaSがその閾値Cg
aSTHとなると予備開弁故障フラグpFoがセットさ
れ、これらカウンタCpSおよびCgaSがリセットさ
れる。またノズル全閉信号がステップモータ13に送信
される。
【0044】このようにカウンタCpSおよびCgaS
がリセットされ、ノズル全閉信号がステップモータ13
に送信された後においても図10に示した場合では弁体
12が開弁故障しているので吸気圧Pは依然としてその
目標吸気圧TPよりも予め定められた値ΔPTH以上に
低い。このため吸気圧過小カウンタCpSが再びカウン
トアップされる。また吸気量Gaも依然としてその目標
吸気量TGaよりも予め定められた値ΔGaTH以上に
少ない。このため吸気量過小カウンタCpSが再びカウ
ントアップされる。そして予備開弁故障フラグpFoが
セットされている状態で吸気圧過小カウンタCpSがそ
の閾値CpSTHとなり且つ吸気量過小カウンタCga
Sがその閾値CgaSTHとなると開弁故障フラグFo
がセットされ、これらカウンタCpSおよびCgaSが
リセットされる。
【0045】斯くして本実施例によれば開弁故障フラグ
Foがセットされたことをもって弁体12が開弁故障し
ていると診断される。なお予備開弁故障フラグpFoが
セットされたときに弁体12が開弁故障していると診断
してもよい。しかしながら誤診断を回避するという観点
からは本実施例のように予備開弁故障フラグpFoがセ
ットされた状態において各カウンタCpSおよびCga
Sが対応する閾値CpSTHおよびCgaSTHとなっ
たときに弁体12が開弁故障していると診断することが
好ましい。また図10の場合には吸気圧センサ16は低
値故障していないので低値故障フラグFlはリセットさ
れたままである。また図10には示していないが上述し
た以外のカウンタCpL、CgaL、およびフラグpF
c、Fc、Fhも全く作動されず、リセットされたまま
である。ところで吸気圧センサ16が低値故障している
と実吸気圧は低くないものの表示吸気圧は低い。このた
め上述した内燃機関では排気ターボチャージャ8の弁体
12の開度が減少せしめられる。しかしながら弁体12
の開度が零となり、弁体12の開度をそれ以上、減少す
ることができなくなってしまっている場合には依然とし
て目標吸気圧よりも非常に低い吸気圧が表示されること
となる。ところが表示吸気圧は目標吸気圧よりも非常に
低いが実吸気圧は目標吸気圧よりも低くなく、むしろ弁
体12の開度は零であるので目標吸気圧よりもかなり高
い。
【0046】このように実吸気圧が高くなると吸気量は
多くなる傾向にあるがEGR制御弁25の開度制御によ
り目標吸気量に制御されるはずである。しかしながらE
GR制御弁25の開度制御により制御可能な範囲を越え
てしまうほど実吸気圧が高くなると吸気量は目標吸気量
よりも非常に多くなる。この現象を利用して本実施例で
は表示吸気圧が目標吸気圧に制御されているものの吸気
量が目標吸気量よりも予め定められた値以上に多いとき
には吸気圧センサ16が低値故障していると診断する。
【0047】このように弁体12は正常であるが吸気圧
センサ16が低値故障している場合にはカウンタやフラ
グは図11に示したように変化する。吸気圧Pが目標吸
気圧TPよりも低くなるとノズル閉弁信号がステップモ
ータ13に送信される。すると弁体12は正常であるの
で実吸気圧は高くなるが表示吸気圧Pは徐々に低くな
り、その目標吸気圧TPよりも予め定められた値ΔPT
H以上に低くなる。したがって吸気圧過小カウンタCp
Sがカウントアップせしめられる。
【0048】一方、吸気量Gaは実吸気圧が目標吸気圧
Pよりも高くなったとしてもEGR制御弁25の開度制
御により暫くの間は目標吸気量TGaの近傍に維持され
る。しかしながらEGR制御弁25が全開となった後に
おいては吸気量Gaも目標吸気量TGaよりも多くな
る。そして吸気量Gaがその目標吸気量TGaよりも予
め定められた値ΔGaTH以上に多くなると吸気量過大
カウンタCgaLはカウントアップせしめられる。この
ため吸気圧過小カウンタCpSがその閾値CpSTHと
なり、吸気量過大カウンタCgaLがその閾値CgaL
THとなった場合には吸気圧センサ16が低値故障して
いると診断し、低値故障フラグFlがセットされる。
【0049】斯くして本実施例によれば低値故障フラグ
Flがセットされたことをもって吸気圧センサ16が低
値故障していることが診断される。なお低値故障フラグ
Flがセットされた後には吸気圧Pをその目標吸気圧T
Pに向かって低くするべくノズル開弁信号がステップモ
ータ13に送信される。また弁体12は開弁故障してい
ないので予備開弁故障フラグpFoおよび開弁故障フラ
グFoはリセットされたままである。また図11には示
していないが上述した以外のカウンタCpL、Cga
S、およびフラグpFc、Fc、Fhも全く作動され
ず、リセットされたままである。
【0050】次に上述した原理に基づいた排気ターボチ
ャージャの予備故障診断を図4〜図6のフローチャート
を参照して説明する。初めにステップ10において吸気
圧センサ16により検出された吸気圧Pと目標吸気圧T
Pとの差(吸気圧差)ΔPを算出し、次いでステップ1
1において吸気量センサ17により検出された吸気量G
aと目標吸気量TGaとの差(吸気量差)ΔGaを算出
する。次いでステップ12において吸気量差ΔGaが予
め定められた吸気量差ΔGaTHより大きい(ΔGa>
ΔGaTH)か否か、すなわち吸気量Gaが目標吸気量
TGaよりも予め定められた値ΔGaTH以上に多いか
否かが判別される。ステップ12においてΔGa>ΔG
aTHであると判別されたときにはステップ13に進ん
で吸気量過大カウンタCgaLがカウントアップされ
る。一方、ステップ12においてΔGa≦ΔGaTHで
あると判別されたときにはステップ16に進んで吸気量
過大カウンタCgaLが零とされる。すなわち本例の故
障診断では一度でも吸気量が目標吸気量よりも予め定め
られた値以上に多くなくなれば吸気量過大カウンタがリ
セットされる。しかしながらステップ16において吸気
量過大カウンタをカウントダウンするようにしてもよ
い。
【0051】次いでステップ14では吸気量差ΔGaが
予め定められた吸気量差ΔGaTHの負の値より小さい
(ΔGa<−ΔGaTH)か否か、すなわち吸気量Ga
が目標吸気量TGaよりも予め定められた値ΔGaTH
以上に少ないか否かが判別される。ステップ12におい
てΔGa<−ΔGaTHであると判別されたときにはス
テップ15に進んで吸気量過小カウンタCgaSがカウ
ントアップされる。一方、ステップ14においてΔGa
≧−ΔGaTHであると判別されたときにはステップ1
7に進んで吸気量過小カウンタCgaSが零とされる。
すなわち本例の故障診断では一度でも吸気量が目標吸気
量よりも予め定められた値以上に少なくなくなれば吸気
量過小カウンタがリセットされる。しかしながらステッ
プ17において吸気量過小カウンタをカウントダウンす
るようにしてもよい。
【0052】次いでステップ18では吸気圧差ΔPが予
め定められた吸気圧差ΔPTHより大きい(ΔP>ΔP
TH)か否か、すなわち吸気圧Pが目標吸気圧TPより
も予め定められた値ΔPTH以上に高いか否かが判別さ
れる。ステップ18においてΔP>ΔPTHであると判
別されたときにはステップ19に進んで吸気圧過大カウ
ンタCpLがカウントアップされ、次いでステップ20
以降の処理が実行される。一方、ステップ18において
ΔP≦ΔPTHであると判別されたときにはステップ2
5に進んで吸気圧過大カウンタCpLが零とされる。す
なわち本例の故障診断では一度でも吸気圧が目標吸気圧
よりも予め定められた値以上に高くなくなれば吸気圧過
大カウンタがリセットされる。しかしながらステップ2
5において吸気圧過大カウンタをカウントダウンするよ
うにしてもよい。さらにステップ25では後述するステ
ップ26においてセットされる予備閉弁故障フラグpF
cがリセットされる。次いでステップ29以降の処理が
実行される。
【0053】ステップ20では吸気圧過大カウンタCp
Lがその閾値CpLTHより大きい(CpL>CpLT
H)か否か、すなわち或る期間に亘って吸気圧Pが目標
吸気圧TPよりも予め定められた吸気圧差以上に高い状
態が継続したか否かが判別される。ステップ20におい
てCpL>CpLTHであると判別されたときにはステ
ップ21以降の処理が実行される。一方、ステップ20
においてCpL≦CpLTHであると判別されたときに
は処理が終了せしめられる。
【0054】ステップ21では吸気量過大カウンタCg
aLがその閾値CgaLTHより大きい(CgaL>C
gaLTH)か否か、すなわち或る期間に亘って吸気量
Gaが目標吸気量TGaよりも予め定められた吸気量差
以上に多い状態が継続したか否かが判別される。ステッ
プ21においてCgaL>CgaLTHであると判別さ
れたときには排気ターボチャージャ8の弁体12が閉弁
故障している可能性があると判断し、ステップ22以降
の処理が実行される。一方、ステップ21においてCg
aL≦CgaLTHであると判別されたときにはステッ
プ24に進む。処理がステップ24に進む場合とは吸気
圧Pが或る期間に亘って目標吸気圧TPより予め定めら
れた吸気圧差以上に高いものの吸気量Gaが上記期間に
亘って目標吸気量TGaより予め定められた吸気量差以
上に多くない場合である。したがってステップ24では
吸気圧センサ16が高値故障していることを表示する高
値故障フラグFhがセットされる。
【0055】ところで本例によればステップ21におい
てCgaL>CgaLTHであると判別されたときに直
ちに弁体12が閉弁故障していると診断してもよいが本
例ではステップ22以降の処理により診断の精度を高め
ている。すなわち弁体12が閉弁故障していることを正
確に診断するためには弁体12の開度を最大としてもな
お吸気圧Pが目標吸気圧TPよりも予め定められた値以
上に高く且つ吸気量Gaが目標吸気量TGaよりも予め
定められた値以上に多いことを確認する必要がある。そ
こでステップ22では予備閉弁故障フラグpFcがセッ
トされているか否か、すなわち一度、ステップ22以降
の処理が実行されているか否かが判別される。ステップ
22において予備閉弁故障フラグpFcがセットされて
いると判別されたときにはステップ23に進む。処理が
ステップ23に進む場合とはステップ26以降の処理が
一度実行されているにも係わらず吸気圧Pが目標吸気圧
TPよりも予め定められた値以上に高く且つ吸気量Ga
が目標吸気量TGaよりも予め定められた値以上に多い
と判別された場合である。したがってステップ23では
閉弁故障フラグFcがセットされる。
【0056】一方、ステップ22において予備閉弁故障
フラグpFcがリセットされていると判別されたときに
はステップ26に進んで予備閉弁故障フラグpFcがセ
ットされ、次いでステップ27において弁体12の開度
を最大にするための全開信号が発信され、次いでステッ
プ28に進んで吸気圧過大カウンタCpLが零とされる
と共に吸気量過大カウンタCgaLが零とされる。
【0057】さてステップ29では吸気圧差ΔPが予め
定められた吸気圧差ΔPTHの負の値より小さい(ΔP
<−ΔPTH)か否か、すなわち吸気圧Pが目標吸気圧
TPよりも予め定められた値ΔPTH以上に低いか否か
が判別される。ステップ29においてΔP<−ΔPTH
であると判別されたときにはステップ30に進んで吸気
圧過小カウンタCpSがカウントアップされ、次いでス
テップ31以降の処理が実行される。一方、ステップ2
9においてΔP≧−ΔPTHであると判別されたときに
はステップ39に進んで吸気圧過小カウンタCpSが零
とされる。すなわち本例の故障診断では一度でも吸気圧
が目標吸気圧よりも予め定められた値以上に低くなくな
れば吸気圧過小カウンタがリセットされる。しかしなが
らステップ39において吸気圧過小カウンタをカウント
ダウンするようにしてもよい。さらにステップ39では
後述するステップ36においてセットされる予備開弁故
障フラグpFcがリセットされる。次いでステップ40
以降の処理が実行される。
【0058】ステップ20では吸気圧過小カウンタCp
Sがその閾値CpSTHより大きい(CpS>CpLT
H)か否か、すなわち或る期間に亘って吸気圧Pが目標
吸気圧TPよりも予め定められた吸気圧差以上に低い状
態が継続したか否かが判別される。ステップ32におい
てCpS>CpLTHであると判別されたときにはステ
ップ32以降の処理が実行される。一方、ステップ31
においてCpS≦CpLTHであると判別されたときに
は処理が終了せしめられる。
【0059】ステップ32では吸気量過小カウンタCg
aSがその閾値CgaSTHより大きい(CgaS>C
gaSTH)か否か、すなわち或る期間に亘って吸気量
Gaが目標吸気量TGaよりも予め定められた吸気量差
以上に少ない状態が継続したか否かが判別される。ステ
ップ32においてCgaS>CgaSTHであると判別
されたときには排気ターボチャージャ8の弁体12が開
弁故障している可能性があると判断し、ステップ33以
降の処理が実行される。一方、ステップ32においてC
gaS≦CgaSTHであると判別されたときにはステ
ップ35に進む。処理がステップ35に進む場合とは吸
気圧Pが或る期間に亘って目標吸気圧TPより予め定め
られた吸気圧差以上に低いものの吸気量Gaが上記期間
に亘って目標吸気量TGaより予め定められた吸気量差
以上に少なくない場合である。したがってステップ32
では吸気圧センサ16が低値故障していることを表示す
る低値故障フラグFlがセットされる。
【0060】ところで本例によればステップ32におい
てCgaS>CgaSTHであると判別されたときに直
ちに弁体12が開弁故障していると診断してもよいが本
例ではステップ33以降の処理により診断の精度を高め
ている。すなわち弁体12が開弁故障していることを正
確に診断するためには弁体12の開度を零としてもなお
吸気圧Pが目標吸気圧TPよりも予め定められた値以上
に低く且つ吸気量Gaが目標吸気量TGaよりも予め定
められた値以上に少ないことを確認する必要がある。そ
こでステップ33では予備開弁故障フラグpFoがセッ
トされているか否か、すなわち一度、ステップ32以降
の処理が実行されているか否かが判別される。ステップ
32において予備開弁故障フラグpFoがセットされて
いると判別されたときにはステップ34に進む。処理が
ステップ34に進む場合とはステップ36以降の処理が
一度実行されているにも係わらず吸気圧Pが目標吸気圧
TPよりも予め定められた値以上に低く且つ吸気量Ga
が目標吸気量TGaよりも予め定められた値以上に少な
いと判別された場合である。したがってステップ34で
は開弁故障フラグFoがセットされる。
【0061】一方、ステップ33において予備開弁故障
フラグpFoがリセットされていると判別されたときに
はステップ36に進んで予備開弁故障フラグpFoがセ
ットされ、次いでステップ37において弁体12の開度
を零にするための全閉信号が発信され、次いでステップ
38に進んで吸気圧過小カウンタCpSが零とされると
共に吸気量過小カウンタCgaSが零とされる。
【0062】さてステップ40では吸気量過大カウンタ
CgaLがその閾値CgaLTHより大きい(CgaL
>CgaLTH)か否かが判別される。ステップ40に
おいてCgaL>CgaLTHであると判別されたとき
にはステップ41に進む。処理がステップ41に進む場
合とは吸気圧Pが目標吸気圧TPに制御されているもの
の吸気量Gaが目標吸気量TGaよりも予め定められた
値以上に多い場合である。したがってステップ41では
低値故障フラグFlがセットされる。一方、ステップ4
0においてCgaL≦CgaLTHであると判別された
ときにはステップ42に進む。
【0063】ステップ42では吸気量過小カウンタCg
aSがその閾値CgaSTHより大きい(CgaS>C
gaSTH)か否かが判別される。ステップ42におい
てCgaS>CgaSTHであると判別されたときには
ステップ43に進む。処理がステップ43に進む場合と
は吸気圧Pが目標吸気圧TPに制御されているものの吸
気量Gaが目標吸気量TGaよりも予め定められた値以
上に少ない場合である。したがってステップ43では高
値故障フラグFhがセットされる。
【0064】なお上記実施例において吸気圧センサ16
と機関吸気通路2とを接続する配管から吸気が漏洩する
故障が生じた場合には吸気圧Pと吸気量Gaとは吸気圧
センサ16が低値故障した場合と同じ挙動を示す。そこ
で低値故障フラグFlがセットされたときに吸気圧セン
サ16が低値故障しているか、或いは吸気圧センサ16
を機関吸気通路2に接続する配管に吸気が漏洩する故障
が生じていると診断してもよい。また予備閉弁故障フラ
グpFcをセットしたときにノズル全開信号を発信する
代わりに単に弁体12の開弁度合いを大きくするための
信号を発信してもよい。また予備閉弁故障フラグpFo
をセットしたときにノズル全閉信号を発信する代わりに
単に弁体12の閉弁度合いを大きくするための信号を発
信してもよい。
【0065】また吸気量GaはEGR量Geに応じて変
化する。したがってEGR制御弁25が故障していると
排気ターボチャージャ8や吸気圧センサ16が正常であ
っても吸気量Gaが目標吸気量TGaからずれてしま
う。すなわち上記排気ターボチャージャ故障診断はEG
R制御弁25が正常であることを前提として成立する。
そこで排気ターボチャージャ故障診断の精度を向上する
ためにEGR制御弁25が正常であることを故障診断を
実行する条件としてもよい。なおEGR制御弁25が正
常であるか否かは次のようにして診断できる。すなわち
吸入量Gaが一定であるとき、特に機関運転がアイドル
運転であるときにEGR率Reを変化させる。このとき
EGR制御弁25が正常であれば吸気量Gaが変化す
る。したがってEGR率Reを変化させても吸気量Ga
に変化がなければEGR制御弁25が故障していると診
断することができる。
【0066】以上、説明した本発明の故障診断の考え方
は吸気圧が目標吸気圧になるように排気絞り用の弁体の
開度を制御し、EGR制御弁の開度を機関回転数と要求
負荷とに基づいて算出した開度に制御するようにした内
燃機関にも適用することができる。すなわち吸気圧が目
標吸気圧よりも高いときには弁体の開度が大きくなるよ
うにし、吸気圧が目標吸気圧よりも低いときには弁体の
開度が小さくなるようにし、機関回転数と要求負荷とに
応じて定まるEGR制御弁の開度をマップの形で記憶し
ておき、EGR制御弁の開度がマップから求められた開
度になるようにする内燃機関にも本発明を適用すること
ができる。
【0067】なお当該内燃機関においてはEGR制御弁
の開度と吸気圧とに基づいて吸気量を推定することがで
きる。そこで本発明を当該内燃機関に適用する場合には
上記実施例における目標吸気量をこの推定された吸気量
(以下、推定吸気量)に置き変えれば上記実施例と同じ
方法で弁体の開弁故障および閉弁故障、並びに吸気圧セ
ンサの高値故障および低値故障を診断することができ
る。
【0068】
【発明の効果】本発明によれば制御すべき物質量が目標
値に制御されていないときに弁手段の作動状態を予め定
められた特定の作動状態とする。こうすれば弁手段がイ
ニシャライズされるので弁手段の動作特性が所定の特性
からずれて脱調していたとしてもこうした動作特性ずれ
を補正し、脱調を排除することができる。斯くして弁の
動作特性が所定の特性からずれたときにそのずれた動作
特性を所定の特性に戻すことができる。
【0069】また脱調を排除した後に再び弁の動作特性
が所定の特性からずれていたときに弁手段の故障と診断
することで正確に弁手段の故障を診断することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の排気ターボチャージャ故障診断装置を
備えた内燃機関の全体図である。
【図2】排気ターボチャージャの排気ガス流速制御機構
を示す図である。
【図3】排気ターボチャージャの故障診断を実行するた
めのフローチャートである。
【図4】排気ターボチャージャの予備故障診断を実行す
るためのフローチャートの一部である。
【図5】排気ターボチャージャの予備故障診断を実行す
るためのフローチャートの一部である。
【図6】排気ターボチャージャの予備故障診断を実行す
るためのフローチャートの一部である。
【図7】排気ターボチャージャが正常である場合におけ
る各パラメータの変化を示すタイムチャートである。
【図8】排気ターボチャージャが閉弁故障している場合
における各パラメータの変化を示すタイムチャートであ
る。
【図9】吸気圧センサが高値故障している場合における
各パラメータの変化を示すタイムチャートである。
【図10】排気ターボチャージャが開弁故障している場
合における各パラメータの変化を示すタイムチャートで
ある。
【図11】吸気圧センサが低値故障している場合におけ
る各パラメータの変化を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
1…機関本体 6…機関吸気通路 7…機関排気通路 8…排気ターボチャージャ 9…コンプレッサ 10…排気タービン 12…弁体 13…ステップモータ 16…吸気圧センサ 17…吸気量センサ 35…リング部材 38…ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02M 25/07 580 F02M 25/07 580F // F02B 37/00 302 F02B 37/00 302F 37/24 37/12 301Q Fターム(参考) 3G005 EA15 FA06 FA23 GA04 GB24 GC08 JA05 JA24 3G062 AA05 BA00 BA06 DA02 EA04 EA11 EC02 EC12 FA09 FA18 FA23 GA01 GA02 GA14 GA21 3G065 AA03 CA26 CA31 GA01 GA04 GA05 3G092 AA17 AA18 DB03 DC03 DC08 DG06 DG08 EA01 EA08 EB08 EC01 FB02 FB03 FB06 HA01X HA01Z HA05X HA05Y HA05Z HD07X HD08X HD09X HD09Y

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関における特定の物質量を目標値
    に制御するための弁手段の動作を制御するための弁制御
    装置において、制御すべき物質量が目標値に制御されて
    いないときに上記弁手段の作動状態を予め定められた特
    定の作動状態とするための状態変更処理を実行するよう
    にした弁制御装置。
  2. 【請求項2】 上記特定の作動状態が弁手段の作動位置
    がその作動基準位置となる状態である請求項1に記載の
    弁制御装置。
  3. 【請求項3】 上記作動基準位置が弁手段が全開となる
    位置である請求項2に記載の弁制御装置。
  4. 【請求項4】 上記弁手段が弁体と、該弁体を駆動する
    ための駆動装置とを具備し、上記状態変更処理として該
    駆動装置の作動状態を予め定められた特定の作動状態と
    するようにした請求項1に記載の弁制御装置。
  5. 【請求項5】 上記駆動装置がステップモータである請
    求項4に記載の弁制御装置。
  6. 【請求項6】 上記状態変更処理を実行した後に物質量
    を目標量とすべく弁手段を作動させ、その後、制御すべ
    き物質量が目標値に制御されていないときには弁手段が
    故障していると診断するようにした請求項1に記載の弁
    制御装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009215945A (ja) * 2008-03-10 2009-09-24 Toyota Motor Corp 内燃機関のブローバイガス還元装置
WO2011033686A1 (ja) * 2009-09-18 2011-03-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御弁異常判定装置
US20120210711A1 (en) * 2011-02-21 2012-08-23 Ford Global Technologies, Llc Method for operating a turbocharger arrangement and control unit for a turbocharger arrangement
US8869528B2 (en) 2010-12-06 2014-10-28 Hyundai Motor Company Low pressure EGR system and method for determining intake air leakage therethrough

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009215945A (ja) * 2008-03-10 2009-09-24 Toyota Motor Corp 内燃機関のブローバイガス還元装置
WO2011033686A1 (ja) * 2009-09-18 2011-03-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御弁異常判定装置
JP5263403B2 (ja) * 2009-09-18 2013-08-14 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御弁異常判定装置
US8869528B2 (en) 2010-12-06 2014-10-28 Hyundai Motor Company Low pressure EGR system and method for determining intake air leakage therethrough
US20120210711A1 (en) * 2011-02-21 2012-08-23 Ford Global Technologies, Llc Method for operating a turbocharger arrangement and control unit for a turbocharger arrangement
US9181857B2 (en) * 2011-02-21 2015-11-10 Ford Global Technologies, Llc Method for operating a turbocharger arrangement and control unit for a turbocharger arrangement

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