JP2011226415A - Abnormality determination device for internal combustion engine - Google Patents

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Masahiro Inoue
政広 井上
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable abnormality determination of a diaphragm while preventing effects etc. from other actuators, in an abnormality determination device for an internal combustion engine.SOLUTION: The abnormality determination device for the internal combustion engine includes a waste gate valve 32 having the diaphragm 32b and first and second pressure chambers 32c, 32d partitioned by the diaphragm 32b. During idle operation in which intake pipe pressure (throttle downstream pressure) becomes negative pressure, solenoid valves 42, 44 are controlled so as to achieve a downstream communication state where the second pressure chamber 32d is communicated with a throttle downstream side portion. In the case where the solenoid valves 42, 44 are controlled so as to achieve the downstream communication state, when convergence time required until the intake pipe pressure converges is longer than a predetermined value, it is determined that the diaphragm 32b has an abnormality.

Description

この発明は、内燃機関の異常判定装置に係り、特に、ターボ過給機付き内燃機関が備えるウエストゲートバルブの異常を判定するうえで好適な内燃機関の異常判定装置に関する。   The present invention relates to an abnormality determination device for an internal combustion engine, and more particularly to an abnormality determination device for an internal combustion engine suitable for determining an abnormality of a wastegate valve provided in an internal combustion engine with a turbocharger.

従来、例えば特許文献1には、減圧室と大気圧室とを板状ダイアフラムで区画して減圧室内の気体圧力を調整する減圧器が開示されている。この従来の減圧器は、減圧室内の気体圧力を検知する圧力センサを備えている。そして、この圧力センサによって減圧室内の気体圧力が低下した場合に、減圧器に異常が生じたと判定するようにしている。   Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses a decompressor that divides a decompression chamber and an atmospheric pressure chamber with a plate-like diaphragm and adjusts the gas pressure in the decompression chamber. This conventional pressure reducer includes a pressure sensor that detects the gas pressure in the pressure reduction chamber. Then, when the gas pressure in the decompression chamber decreases by this pressure sensor, it is determined that an abnormality has occurred in the decompressor.

特開2002−371916号公報JP 2002-371916 A 特開平5−209532号公報JP-A-5-209532

ところで、ウエストゲートバルブを備えるターボ過給機付きの内燃機関が知られている。このウエストゲートバルブの内部に設けられたダイアフラムの異常判定を行ううえでは、ウエストゲートバルブ以外の他のアクチュエータからの影響や温度等の影響を受けにくい判定手法であることが必要とされる。   By the way, an internal combustion engine with a turbocharger having a wastegate valve is known. In order to determine the abnormality of the diaphragm provided inside the waste gate valve, it is necessary to use a determination method that is not easily affected by the actuator other than the waste gate valve, the temperature, or the like.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、他のアクチュエータからの影響等を受けにくくしつつ、ダイアフラムの異常判定を可能とした内燃機関の異常判定装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an abnormality determination device for an internal combustion engine that is capable of determining an abnormality of a diaphragm while being hardly affected by other actuators. With the goal.

第1の発明は、内燃機関の異常判定装置であって、
吸気通路に配置されたコンプレッサと排気通路に配置されたタービンとを有するターボ過給機と、
ダイアフラムと、前記ダイアフラムによって区画された第1圧力室および第2圧力室とを有するウエストゲートバルブと、
前記吸気通路における前記コンプレッサとスロットルバルブとの間のスロットル上流側部位と前記第1圧力室とを接続する第1上流側流路と、
前記スロットル上流側部位と前記第2圧力室とを接続する第2上流側流路と、
前記吸気通路における前記スロットルバルブの下流側のスロットル下流側部位と、前記第2圧力室とを接続する下流側流路と、
前記第2圧力室が前記第2上流側流路を介して前記スロットル上流側部位と連通する上流連通状態と、前記第2圧力室が前記下流側流路を介して前記スロットル下流側部位と連通する下流連通状態とを切り換える流路切換手段と、
前記スロットル下流側部位における前記吸気通路内のスロットル下流圧力を検知する吸気圧力検知手段と、
前記スロットルバルブにより前記吸気通路が絞られていることにより前記スロットル下流圧力が負圧となっている定常運転時に、前記第2圧力室と前記スロットル下流側部位とが連通する前記下流連通状態となるように前記流路切換手段を制御する異常判定開始手段と、
前記異常判定開始手段により前記下流連通状態となるように前記流路切換手段が制御された場合に、前記スロットル下流圧力が収束するまでに要する収束時間を計測する収束時間計測手段と、
前記収束時間が所定値よりも長い場合に、前記ダイアフラムに異常が生じていると判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とする。
A first invention is an abnormality determination device for an internal combustion engine,
A turbocharger having a compressor disposed in the intake passage and a turbine disposed in the exhaust passage;
A wastegate valve having a diaphragm, and a first pressure chamber and a second pressure chamber defined by the diaphragm;
A first upstream flow path connecting a throttle upstream side portion between the compressor and the throttle valve in the intake passage and the first pressure chamber;
A second upstream flow path connecting the throttle upstream portion and the second pressure chamber;
A downstream flow path connecting the throttle downstream side portion of the intake passage downstream of the throttle valve and the second pressure chamber;
An upstream communication state in which the second pressure chamber communicates with the throttle upstream portion via the second upstream flow passage, and the second pressure chamber communicates with the throttle downstream portion via the downstream flow passage. Channel switching means for switching between the downstream communication state,
An intake pressure detecting means for detecting a throttle downstream pressure in the intake passage in the throttle downstream portion;
During the steady operation in which the throttle downstream pressure is negative due to the throttle passage being throttled by the throttle valve, the downstream communication state is established in which the second pressure chamber communicates with the throttle downstream portion. An abnormality determination start means for controlling the flow path switching means,
A convergence time measuring means for measuring a convergence time required for the throttle downstream pressure to converge when the flow path switching means is controlled so as to be in the downstream communication state by the abnormality determination start means;
An abnormality determining means for determining that an abnormality has occurred in the diaphragm when the convergence time is longer than a predetermined value;
It is characterized by providing.

また、第2の発明は、第1の発明において、
前記定常運転時は、アイドル運転時であることを特徴とする。
The second invention is the first invention, wherein
The steady operation is an idle operation.

また、第3の発明は、第1または第2の発明において、
前記第2圧力室内の圧力を検知する圧力室内圧力検知手段と、
前記異常判定開始手段により前記下流連通状態となるように前記流路切換手段が制御された後に、前記第2圧力室内の圧力が前記スロットル下流圧力よりも所定値以上高いか否かを判定する圧力比較手段と、を更に備え、
前記異常判定手段は、前記第2圧力室内の圧力が前記スロットル下流圧力よりも前記所定値以上高い場合に、前記ダイアフラムに異常が生じていると判定することを特徴とする。
The third invention is the first or second invention, wherein
Pressure chamber pressure detecting means for detecting the pressure in the second pressure chamber;
A pressure for determining whether or not the pressure in the second pressure chamber is higher than the throttle downstream pressure by a predetermined value or more after the flow path switching unit is controlled so as to be in the downstream communication state by the abnormality determination start unit. A comparison means,
The abnormality determining means determines that an abnormality has occurred in the diaphragm when the pressure in the second pressure chamber is higher than the predetermined value by the predetermined pressure.

第1の発明によれば、スロットルバルブにより吸気通路が絞られていることによりスロットル下流圧力が負圧となっている定常運転時に、下流連通状態となるように流路切換手段が制御されることにより、第2圧力室内が負圧に制御されることになる。そして、第2負圧室が負圧に制御された状況下において、スロットル下流圧力が収束するまでに要する収束時間が所定値よりも長い場合に、ダイアフラムに異常が生じていると判定される。これにより、内燃機関が備える他のアクチュエータからの影響や温度等の影響を受けにくい異常判定を行えるようになる。このため、ダイアフラムの正確な異常判定が可能となる。   According to the first aspect of the present invention, the flow path switching means is controlled so as to be in the downstream communication state during steady operation in which the throttle downstream pressure is negative due to the throttle passage being throttled. Thus, the second pressure chamber is controlled to a negative pressure. Then, in a situation in which the second negative pressure chamber is controlled to a negative pressure, it is determined that an abnormality has occurred in the diaphragm when the convergence time required for the throttle downstream pressure to converge is longer than a predetermined value. As a result, it is possible to make an abnormality determination that is less susceptible to the influence of other actuators provided in the internal combustion engine, the temperature, and the like. For this reason, it is possible to accurately determine the abnormality of the diaphragm.

第2の発明によれば、運転頻度の高いアイドル運転時において異常判定を行うことにより、異常判定の実行機会を十分に確保できるようになる。   According to the second aspect of the present invention, it is possible to ensure a sufficient opportunity for executing the abnormality determination by performing the abnormality determination during idling with a high operation frequency.

ダイアフラムに異常が生じている場合であっても、スロットル下流圧力の収束時間が正常時と同等の期間になる場合がある。しかし、収束時間が正常時と同等であっても、異常時には、第2圧力室内の圧力とスロットル下流圧力との間には、差が生ずることになる。第3の発明によれば、スロットル下流圧力の収束時間が正常時と同等の期間になる場合であっても、より正確な異常判定が可能となる。   Even when there is an abnormality in the diaphragm, the convergence time of the throttle downstream pressure may be in a period equivalent to that in the normal state. However, even if the convergence time is equal to that at the normal time, a difference is generated between the pressure in the second pressure chamber and the throttle downstream pressure at the time of abnormality. According to the third aspect of the invention, even when the convergence time of the throttle downstream pressure is equal to the normal time, it is possible to make a more accurate abnormality determination.

本発明の実施の形態1の内燃機関の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the internal combustion engine of Embodiment 1 of this invention. 図1に示すウエストゲートバルブおよびその周辺の具体的な構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the specific structure of the wastegate valve | bulb shown in FIG. 1, and its periphery. 本発明の実施の形態1におけるダイアフラムの異常判定手法を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the abnormality determination method of the diaphragm in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態2において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 2 of this invention.

実施の形態1.
[実施の形態1のシステム構成]
図1は、本発明の実施の形態1の内燃機関10の構成を説明するための図である。図1に示すように、内燃機関10には、吸気通路12および排気通路14が連通している。吸気通路12の入口には、エアクリーナ16が取り付けられている。エアクリーナ16の下流近傍には、吸気通路12に吸入される空気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ18が設けられている。
Embodiment 1 FIG.
[System Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration of an internal combustion engine 10 according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, an intake passage 12 and an exhaust passage 14 communicate with the internal combustion engine 10. An air cleaner 16 is attached to the inlet of the intake passage 12. An air flow meter 18 that outputs a signal corresponding to the flow rate of air taken into the intake passage 12 is provided in the vicinity of the downstream side of the air cleaner 16.

吸気通路12におけるエアフローメータ18の下流には、ターボ過給機20のコンプレッサ20aが配置されている。コンプレッサ20aの下流には、圧縮された空気を冷却するためのインタークーラ22が設けられている。インタークーラ22の下流には、スロットルバルブ24が配置されている。スロットルバルブ24は、アクセル開度に基づいてスロットルモータ(図示省略)により駆動される電子制御式のバルブである。また、スロットルバルブ24の近傍には、スロットル開度を検知するためのスロットルポジションセンサ26が設置されている。   A compressor 20 a of the turbocharger 20 is disposed downstream of the air flow meter 18 in the intake passage 12. An intercooler 22 for cooling the compressed air is provided downstream of the compressor 20a. A throttle valve 24 is disposed downstream of the intercooler 22. The throttle valve 24 is an electronically controlled valve that is driven by a throttle motor (not shown) based on the accelerator opening. A throttle position sensor 26 for detecting the throttle opening is provided in the vicinity of the throttle valve 24.

吸気通路12は、スロットルバルブ24の下流側に、吸入空気を各気筒に分配するための吸気マニホールド12aを備えている。吸気マニホールド12aには、その内部の圧力(本明細書中においては、「吸気管圧力」または「スロットル下流圧力」と称する)を検知するための吸気圧センサ28が設置されている。   The intake passage 12 includes an intake manifold 12a for distributing intake air to each cylinder on the downstream side of the throttle valve 24. The intake manifold 12a is provided with an intake pressure sensor 28 for detecting the internal pressure (referred to as “intake pipe pressure” or “throttle downstream pressure” in this specification).

排気通路14には、ターボ過給機20のタービン20bが配置されている。また、排気通路14には、タービン20bをバイパスする排気バイパス通路30が設けられている。排気バイパス通路30には、排気バイパス通路30の開閉を担うウエストゲートバルブ32が設置されている。   A turbine 20 b of the turbocharger 20 is disposed in the exhaust passage 14. The exhaust passage 14 is provided with an exhaust bypass passage 30 that bypasses the turbine 20b. The exhaust bypass passage 30 is provided with a waste gate valve 32 that opens and closes the exhaust bypass passage 30.

図2は、図1に示すウエストゲートバルブ32およびその周辺の具体的な構成を説明するための図である。
図2に示すウエストゲートバルブ32は、2室式ウエストゲートバルブである。ウエストゲートバルブ32は、排気バイパス通路30を開閉する弁体32aが固定されたダイアフラム(ゴム膜)32bを備えている。ウエストゲートバルブ32の内部には、ダイアフラム32bによって区画された第1圧力室32cおよび第2圧力室32dが形成されている。また、第2圧力室32dの内部には、ダイアフラム32bを第1圧力室32c側に向けて付勢するバネ32eが設置されている。
FIG. 2 is a view for explaining a specific configuration of the wastegate valve 32 and its periphery shown in FIG.
The waste gate valve 32 shown in FIG. 2 is a two-chamber waste gate valve. The wastegate valve 32 includes a diaphragm (rubber film) 32b to which a valve body 32a for opening and closing the exhaust bypass passage 30 is fixed. Inside the waste gate valve 32, a first pressure chamber 32c and a second pressure chamber 32d defined by a diaphragm 32b are formed. In addition, a spring 32e that urges the diaphragm 32b toward the first pressure chamber 32c is provided inside the second pressure chamber 32d.

ここで、吸気通路12におけるコンプレッサ20aとスロットルバルブ24との間の部位を、以下、「スロットル上流側部位」と称することとする。スロットル上流側部位と第1圧力室32cとは、第1空気配管34により接続されている。また、スロットル上流側部位には、第2空気配管36の一端が接続されている。また、吸気通路12におけるスロットルバルブ24の下流側の部位(以下、「スロットル下流側部位」と称する)には、第3空気配管38の一端が接続されている。第2空気配管36と第3空気配管38とは、一端が第2圧力室32dに接続された第4空気配管40の他端において合流している。   Here, a portion of the intake passage 12 between the compressor 20a and the throttle valve 24 is hereinafter referred to as a “throttle upstream portion”. The upstream portion of the throttle and the first pressure chamber 32 c are connected by a first air pipe 34. One end of the second air pipe 36 is connected to the upstream portion of the throttle. In addition, one end of a third air pipe 38 is connected to a portion of the intake passage 12 on the downstream side of the throttle valve 24 (hereinafter referred to as “throttle downstream portion”). The second air pipe 36 and the third air pipe 38 merge at the other end of the fourth air pipe 40 whose one end is connected to the second pressure chamber 32d.

第2空気配管36の途中には、この第2空気配管36の開閉を担う第1電磁弁(アクチュエータ)42が設置されており、第3空気配管38の途中には、この第3空気配管38の開閉を担う第2電磁弁(アクチュエータ)44が設置されている。このような構成によれば、第1電磁弁42が開かれ、かつ第2電磁弁44が閉じられた場合には、第2空気配管36および第4空気配管40を介して、吸気通路12のスロットル上流側部位と第2圧力室32dとが連通することになる(以下、「上流連通状態」と称する)。逆に、第1電磁弁42が閉じられ、かつ第2電磁弁44が開かれた場合には、第3空気配管38および第4空気配管40を介して、吸気通路12のスロットル下流側部位と第2圧力室32dとが連通することになる(以下、「下流連通状態」と称する)。また、第2圧力室32dには、その内部の圧力を検知するための圧力センサ46が組み込まれている。   A first solenoid valve (actuator) 42 that opens and closes the second air pipe 36 is installed in the middle of the second air pipe 36, and the third air pipe 38 is installed in the middle of the third air pipe 38. The 2nd solenoid valve (actuator) 44 which bears opening and closing of is installed. According to such a configuration, when the first electromagnetic valve 42 is opened and the second electromagnetic valve 44 is closed, the intake passage 12 is connected via the second air pipe 36 and the fourth air pipe 40. The upstream portion of the throttle and the second pressure chamber 32d communicate with each other (hereinafter referred to as “upstream communication state”). Conversely, when the first solenoid valve 42 is closed and the second solenoid valve 44 is opened, the throttle downstream side portion of the intake passage 12 is connected to the intake passage 12 via the third air pipe 38 and the fourth air pipe 40. The second pressure chamber 32d communicates (hereinafter referred to as “downstream communication state”). Further, a pressure sensor 46 for detecting the internal pressure is incorporated in the second pressure chamber 32d.

上記の構成によれば、第1電磁弁42および第2電磁弁44の開閉を制御することにより、上流連通状態と下流連通状態とを切り換えることができる。上流連通状態が選択されている場合には、第1圧力室32cおよび第2圧力室32dの双方に大気圧もしくはそれ以上の圧力が同様に作用することになる。この場合には、第1圧力室32c内と第2圧力室32d内との間に圧力差が生じないので、ウエストゲートバルブ32は、バネ32eの付勢力によって閉じられることになる。また、スロットルバルブ24によって吸気通路12が絞られていることで吸気マニホールド12aが負圧となっている状況下で下流連通状態が選択された場合には、第2圧力室32d内も負圧となる。すなわち、この場合には第2圧力室32dが負圧室として機能することとなる。尚、第1電磁弁42および第2電磁弁44の開度を任意の開度に調整することにより、第2圧力室32d内の圧力を調整することができ、これにより、第1圧力室32c内と第2圧力室32d内との圧力差を調整することができる。この圧力差がバネ32eの付勢力に打ち勝つ程度の値とされた場合には、弁体32aが開くようになる。つまり、第1電磁弁42および第2電磁弁44の開度を任意の開度に調整することにより、ウエストゲートバルブ32の開度を任意の開度に調整することができる。   According to the above configuration, the upstream communication state and the downstream communication state can be switched by controlling the opening and closing of the first electromagnetic valve 42 and the second electromagnetic valve 44. When the upstream communication state is selected, atmospheric pressure or higher pressure similarly acts on both the first pressure chamber 32c and the second pressure chamber 32d. In this case, since no pressure difference is generated between the first pressure chamber 32c and the second pressure chamber 32d, the waste gate valve 32 is closed by the urging force of the spring 32e. Further, when the downstream communication state is selected under the condition that the intake manifold 12a is at a negative pressure because the intake passage 12 is throttled by the throttle valve 24, the second pressure chamber 32d also has a negative pressure. Become. That is, in this case, the second pressure chamber 32d functions as a negative pressure chamber. It should be noted that the pressure in the second pressure chamber 32d can be adjusted by adjusting the opening degree of the first electromagnetic valve 42 and the second electromagnetic valve 44 to an arbitrary opening degree, whereby the first pressure chamber 32c. The pressure difference between the inside and the second pressure chamber 32d can be adjusted. When the pressure difference is set to a value that overcomes the urging force of the spring 32e, the valve body 32a opens. That is, the opening degree of the waste gate valve 32 can be adjusted to an arbitrary opening degree by adjusting the opening degree of the first electromagnetic valve 42 and the second electromagnetic valve 44 to an arbitrary opening degree.

また、図1に示すシステムは、ECU(Electronic Control Unit)50を備えている。ECU50には、上述した吸気圧センサ28や圧力センサ46等に加え、エンジン回転数を検知するためのクランク角センサ52やアクセル開度を検知するためのアクセル開度センサ54等の各種センサが接続されているとともに、上述した第1電磁弁42や第2電磁弁44等の各種アクチュエータが接続されている。   Further, the system shown in FIG. 1 includes an ECU (Electronic Control Unit) 50. In addition to the intake pressure sensor 28 and the pressure sensor 46 described above, various sensors such as a crank angle sensor 52 for detecting the engine speed and an accelerator opening sensor 54 for detecting the accelerator opening are connected to the ECU 50. In addition, various actuators such as the first electromagnetic valve 42 and the second electromagnetic valve 44 described above are connected.

[実施の形態1におけるダイアフラムの異常判定手法]
本実施形態におけるダイアフラム32bの異常判定手法は、ダイアフラム32bに穴や亀裂が生ずることに伴う第1圧力室32cから第2圧力室32dへのガス漏れの有無を判定するものである。具体的には、本実施形態では、内燃機関10がアイドリング状態である時に、第2圧力室32d内が負圧となるように制御するために、第1電磁弁42および第2電磁弁44を制御して下流連通状態を形成する。そして、この場合に、吸気管圧力(スロットル下流圧力)が下流連通状態の形成前の時点の値に収束するまでに要する収束時間が所定値よりも長い場合に、上記ガス漏れ(ダイアフラム32bの異常)が生じていると判定する。
[Diaphragm Abnormality Determination Method in Embodiment 1]
The abnormality determination method for the diaphragm 32b in this embodiment is to determine whether or not there is a gas leak from the first pressure chamber 32c to the second pressure chamber 32d due to the occurrence of a hole or a crack in the diaphragm 32b. Specifically, in the present embodiment, when the internal combustion engine 10 is in an idling state, the first electromagnetic valve 42 and the second electromagnetic valve 44 are controlled in order to control the second pressure chamber 32d to have a negative pressure. Control to form a downstream communication state. In this case, when the convergence time required for the intake pipe pressure (throttle downstream pressure) to converge to the value before the formation of the downstream communication state is longer than a predetermined value, the gas leakage (abnormality of the diaphragm 32b) ) Has occurred.

以下、図3を参照して、本異常判定手法について詳述する。
図3は、本発明の実施の形態1におけるダイアフラム32bの異常判定手法を説明するためのタイムチャートである。より具体的には、図3(A)はダイアフラム圧力(負圧側となり得る第2圧力室32d内の圧力)の変化を表す波形を、図3(B)は吸気管圧力(スロットル下流圧力)の変化を表す波形を、図3(C)はアイドルフラグの成否を示す波形を、図3(D)はダイアフラム32bの異常の漏れ判定制御実行フラグの成否を示す波形を、図3(E)は第1電磁弁42の開度を表す波形を、図3(F)は第2電磁弁44の開度を表す波形を、図3(G)はスロットル開度の変化を表す波形を、それぞれ示している。
Hereinafter, the abnormality determination method will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 3 is a time chart for explaining an abnormality determination method for the diaphragm 32b in the first embodiment of the present invention. More specifically, FIG. 3A shows a waveform representing a change in diaphragm pressure (pressure in the second pressure chamber 32d that can be on the negative pressure side), and FIG. 3B shows the intake pipe pressure (throttle downstream pressure). 3 (C) shows a waveform indicating success or failure of the idle flag, FIG. 3 (D) shows a waveform showing success or failure of the abnormal leakage determination control execution flag of the diaphragm 32b, and FIG. 3 (F) shows a waveform representing the opening of the second electromagnetic valve 44, and FIG. 3 (G) shows a waveform representing a change in the throttle opening. ing.

図3に示すタイムチャートは、図3(C)および図3(G)に示すように、スロットルバルブ24が全閉とされた時刻t0において、内燃機関10がアイドリング状態であることを示すアイドルフラグがONとされた例を示している。アイドルフラグがONとされると、ウエストゲートバルブ32を閉じるべく、図3(E)および図3(F)に示すように、第1電磁弁42が開かれるとともに第2電磁弁44が閉じられる。また、このように電磁弁42、44が制御されると、上流連通状態が形成されるので、第1圧力室32c内と第2圧力室32d内の圧力が同じ値(アイドリング時であるので大気圧)となる。   The time chart shown in FIG. 3 shows an idle flag indicating that the internal combustion engine 10 is idling at time t0 when the throttle valve 24 is fully closed, as shown in FIGS. 3 (C) and 3 (G). Shows an example in which is set to ON. When the idle flag is turned ON, the first electromagnetic valve 42 is opened and the second electromagnetic valve 44 is closed as shown in FIGS. 3E and 3F to close the wastegate valve 32. . Further, when the solenoid valves 42 and 44 are controlled in this way, an upstream communication state is formed, so that the pressures in the first pressure chamber 32c and the second pressure chamber 32d are the same value (because the idling time is large). Pressure).

本実施形態の異常判定(漏れ判定)は、上記のように、アイドリング時において上流連通状態が形成された状況下で開始される。具体的には、下流連通状態とするために、図3(E)および図3(F)に示すように、第1電磁弁42が閉じられるとともに第2電磁弁44が開かれる。また、本異常判定の実行中は、図3(D)に示すように、漏れ判定制御実行フラグがONとされる。   As described above, the abnormality determination (leakage determination) of the present embodiment is started under the situation where the upstream communication state is formed at the time of idling. Specifically, in order to enter the downstream communication state, as shown in FIGS. 3E and 3F, the first electromagnetic valve 42 is closed and the second electromagnetic valve 44 is opened. Further, during execution of this abnormality determination, the leakage determination control execution flag is turned ON as shown in FIG.

ここで、次の(1)式は、ホイルシャルルの法則を示している。また、次の(2)式は、吸気マニホールド12aに流出入するガス流量Mに関する式である。
dP・V = dM・R・T ・・・(1)
dM = Min+MWGV−Mout ・・・(2)
ただし、上記(1)式において、Pは吸気管圧力(スロットル下流圧力)であり、Vは吸気マニホールド容積、Rは気体定数、Tは吸気マニホールド12a内のガス温度である。また、上記(2)式において、Minは上流側の吸気通路12を通って吸気マニホールド12aに流入するガス流量であり、MWGVは第2圧力室32dから吸気マニホールド12aに流入するガス流量であり、Moutは吸気マニホールド12aから流出するガス流量である。
Here, the following equation (1) indicates the Wheelshall's law. The following equation (2) is an equation relating to the gas flow rate M flowing into and out of the intake manifold 12a.
dP · V = dM · R · T (1)
dM = M in + M WGV −M out (2)
In the above formula (1), P is the intake pipe pressure (throttle downstream pressure), V is the intake manifold volume, R is the gas constant, and T is the gas temperature in the intake manifold 12a. In the above (2), M in is a gas flow rate flowing into the intake manifold 12a through the intake passage 12 on the upstream side, M WGV the gas flow entering the intake manifold 12a from the second pressure chamber 32d Yes, M out is the flow rate of gas flowing out of the intake manifold 12a.

上記(1)、(2)式の関係によれば、アイドリング時のようにスロットル開度が一定であり、かつMoutおよびMinが一定である条件において、第2圧力室32dからのガス流量MWGVが増えると、吸気管圧力Pが高くなることになる。 (1), according to (2) the relationship is the throttle opening as during idling is constant, and the condition is M out and M in a constant gas flow rate from the second pressure chamber 32d As MWV increases, the intake pipe pressure P increases.

スロットルバルブ24が閉じられているアイドリング状態では、吸気管圧力(スロットル下流圧力)は負圧になっている。従って、時刻t1においてアイドリング時に上流連通状態から下流連通状態に切り換えられると、大気圧状態にある第2圧力室32dが負圧状態にある吸気マニホールド12aに連通することになる。その結果、第2圧力室32dから吸気マニホールド12aに向かうガス流れが生ずるので、図3(A)に示すように、ダイアフラム圧力が低下していき、また、図3(B)に示すように、吸気管圧力Pが高くなっていく。   In the idling state where the throttle valve 24 is closed, the intake pipe pressure (throttle downstream pressure) is negative. Accordingly, when the state is switched from the upstream communication state to the downstream communication state at the time of idling at time t1, the second pressure chamber 32d in the atmospheric pressure state communicates with the intake manifold 12a in the negative pressure state. As a result, a gas flow from the second pressure chamber 32d toward the intake manifold 12a occurs, so that the diaphragm pressure decreases as shown in FIG. 3 (A), and as shown in FIG. 3 (B), The intake pipe pressure P increases.

ここで、先ず、ダイアフラム32bが正常である場合について説明する。
ダイアフラム32bが正常であれば、第2圧力室32d内のガスが吸気マニホールド12a内に流れ尽くした後に、図3(A)および図3(B)中に実線で示すように、ダイアフラム圧力と吸気管圧力とが同値となる。そして、その後、時刻t2において、吸気管圧力Pが、漏れ判定制御開始前(すなわち、時刻t1)の値に収束するようになる。つまり、第2圧力室32dから吸気マニホールド12aに向かうガス流れが生じた場合、ダイアフラム32bが正常であれば、ガス流量MWGVは、第2圧力室32d内のガスが吸気マニホールド12aに消費されることでやがてゼロになる。このため、ダイアフラム32bが正常であれば、吸気管圧力Pはガス流量MWGVの一時的な増加に伴って増加することになるが、この吸気管圧力Pの増加に伴ってガス流量Moutが増加し、その結果、吸気管圧力Pが図3(B)に示すように減少することになる。
Here, first, the case where the diaphragm 32b is normal will be described.
If the diaphragm 32b is normal, the gas in the second pressure chamber 32d is exhausted into the intake manifold 12a, and then the diaphragm pressure and the intake air as shown by the solid line in FIGS. 3 (A) and 3 (B). The pipe pressure is the same value. Thereafter, at time t2, the intake pipe pressure P converges to a value before the start of leakage determination control (ie, time t1). That is, when a gas flow from the second pressure chamber 32d toward the intake manifold 12a occurs, and the diaphragm 32b is normal, the gas flow rate MWV is consumed by the intake manifold 12a. Eventually it becomes zero. Therefore, if the diaphragm 32b is normal, the intake pipe pressure P increases with a temporary increase in the gas flow rate M WGV , but the gas flow rate M out increases with the increase in the intake pipe pressure P. As a result, the intake pipe pressure P decreases as shown in FIG.

一方、ダイアフラム32bに穴開きや亀裂といった異常が生じていると、時刻t1において下流連通状態が形成された場合に、第1圧力室32cと第2圧力室32dとが連通してしまうためガス流量Moutのガスが流れ続けることになる。その結果、図3(A)中に破線で示すように、ダイアフラム圧力が正常時と比べて低下しにくくなる。このため、図3(B)中に破線で示すように、吸気管圧力Pが収束するまでに要する収束時間(t2−t1)が正常時と比べて長くなる。 On the other hand, if an abnormality such as a hole or a crack is generated in the diaphragm 32b, the first pressure chamber 32c and the second pressure chamber 32d communicate with each other when the downstream communication state is formed at the time t1, so that the gas flow rate M out gas will continue to flow. As a result, as shown by a broken line in FIG. 3A, the diaphragm pressure is less likely to be lower than that at normal time. For this reason, as indicated by a broken line in FIG. 3B, the convergence time (t2-t1) required until the intake pipe pressure P converges is longer than that in the normal state.

そこで、本実施形態では、上述したように、吸気管圧力(スロットル下流圧力)が漏れ判定開始前の時点の値に収束するまでに要する収束時間(t2−t1)が所定値よりも長い場合に、上記ガス漏れ(ダイアフラム32bの異常)が生じていると判定するようにしている。   Therefore, in this embodiment, as described above, when the convergence time (t2-t1) required for the intake pipe pressure (throttle downstream pressure) to converge to the value before the start of the leak determination is longer than a predetermined value. The gas leakage (abnormality of the diaphragm 32b) is determined to occur.

図4は、上記の機能を実現するために、本実施の形態1においてECU50が実行するルーチンのフローチャートである。
図4に示すルーチンでは、先ず、アクセル開度センサ54等の出力に基づいて、内燃機関10の運転状態がアイドル状態であるか否かが判定される(ステップ100)。その結果、アイドル状態ではないと判定された場合には、漏れ判定制御実行フラグがOFFとされる(ステップ102)。
FIG. 4 is a flowchart of a routine executed by the ECU 50 in the first embodiment to realize the above function.
In the routine shown in FIG. 4, first, based on the output of the accelerator opening sensor 54 or the like, it is determined whether or not the operating state of the internal combustion engine 10 is an idle state (step 100). As a result, when it is determined that the engine is not in the idle state, the leakage determination control execution flag is turned off (step 102).

一方、上記ステップ100においてアイドル状態であると判定された場合には、所定の漏れ判定実行条件が成立したか否かが判定される(ステップ104)。その結果、漏れ判定実行条件が不成立であると判定された場合には、第1電磁弁42が全開とされるとともに、第2電磁弁44が全閉とされる(ステップ106)。   On the other hand, if it is determined in step 100 that the engine is in the idle state, it is determined whether a predetermined leakage determination execution condition is satisfied (step 104). As a result, when it is determined that the leak determination execution condition is not satisfied, the first electromagnetic valve 42 is fully opened and the second electromagnetic valve 44 is fully closed (step 106).

一方、上記ステップ104において漏れ判定実行条件が成立すると判定された場合には、漏れ判定制御実行フラグの成否に基づいて、漏れ判定制御が未実行であるか否かが判定される(ステップ108)。その結果、本ステップ108の判定が成立する場合、すなわち、漏れ判定制御実行フラグがOFFである場合には、現在の吸気管圧力(負圧)Pが吸気圧センサ28を用いて計測され、その計測値が本ルーチンの漏れ判定実行時の吸気管圧力Pの収束値として記録される(ステップ110)。   On the other hand, when it is determined in step 104 that the leakage determination execution condition is satisfied, it is determined whether or not the leakage determination control is not executed based on whether or not the leakage determination control execution flag is satisfied (step 108). . As a result, when the determination of this step 108 is established, that is, when the leakage determination control execution flag is OFF, the current intake pipe pressure (negative pressure) P is measured using the intake pressure sensor 28, and The measured value is recorded as the convergence value of the intake pipe pressure P when the leakage determination is executed in this routine (step 110).

次に、第2圧力室32dを負圧状態とするために、第1電磁弁42が全閉とされるとともに第2電磁弁44が全開とされる(ステップ112)。次いで、このように電磁弁42、44を制御した際の時刻t1が記録される(ステップ114)。次いで、漏れ判定制御実行フラグがONとされる(ステップ116)。   Next, in order to bring the second pressure chamber 32d into a negative pressure state, the first electromagnetic valve 42 is fully closed and the second electromagnetic valve 44 is fully opened (step 112). Next, the time t1 when the electromagnetic valves 42 and 44 are controlled in this way is recorded (step 114). Next, the leakage determination control execution flag is turned ON (step 116).

一方、上記ステップ108が不成立であると判定された場合、すなわち、漏れ判定制御実行フラグがONである場合には、吸気管圧力Pが吸気圧センサ28を用いて計測される(ステップ118)。次いで、上記ステップ118において計測された吸気管圧力Pが上記ステップ110において記録された収束値に収束したか否かが判定される(ステップ120)。   On the other hand, when it is determined that step 108 is not established, that is, when the leak determination control execution flag is ON, the intake pipe pressure P is measured using the intake pressure sensor 28 (step 118). Next, it is determined whether or not the intake pipe pressure P measured in step 118 has converged to the convergence value recorded in step 110 (step 120).

その結果、吸気管圧力Pが上記収束値に未だ収束していないと判定された場合には、漏れ判定制御実行フラグがONのままとされる(ステップ122)。一方、上記ステップ120において吸気管圧力Pが上記収束値に収束したと判定された場合には、この収束時点の時刻t2が記録される(ステップ124)。次いで、漏れ判定制御実行フラグがOFFとされる(ステップ126)。   As a result, if it is determined that the intake pipe pressure P has not yet converged to the convergence value, the leakage determination control execution flag remains ON (step 122). On the other hand, when it is determined in step 120 that the intake pipe pressure P has converged to the convergence value, the time t2 at the time of convergence is recorded (step 124). Next, the leakage determination control execution flag is turned off (step 126).

次に、上記ステップ124において記録された時刻t2と上記ステップ114において記録された時刻t1との差、すなわち、今回の吸気管圧力Pの収束に要した収束時間(t2−t1)が所定値(例えば、1秒)よりも長いか否かが判定される(ステップ128)。その結果、本ステップ128における判定が成立する場合には、ダイアフラム32bに異常が生じている(すなわち、ガス漏れが生じている)と判定される(ステップ130)。一方、本ステップ128における判定が不成立である場合には、ダイアフラム32bが正常である(すなわち、ガス漏れなし)と判定される(ステップ132)。   Next, the difference between the time t2 recorded in the step 124 and the time t1 recorded in the step 114, that is, the convergence time (t2-t1) required for the convergence of the intake pipe pressure P this time is a predetermined value ( For example, it is determined whether it is longer than 1 second (step 128). As a result, when the determination in step 128 is established, it is determined that an abnormality has occurred in the diaphragm 32b (that is, a gas leak has occurred) (step 130). On the other hand, when the determination in step 128 is not established, it is determined that the diaphragm 32b is normal (that is, there is no gas leakage) (step 132).

以上説明した図4に示すルーチンによれば、アイドル状態において、第2圧力室32d内が負圧状況下にある吸気通路12のスロットル下流側部位と連通するように制御したうえで、この制御開始前の値に吸気管圧力Pが収束するまでに要する収束時間(t2−t1)に応じて、ダイアフラム32bの異常判定が実行される。つまり、定常的なアイドル状態において、電磁弁42、44を用いて第2圧力室32d内の圧力を負圧状態に変化させたうえで、吸気管圧力(スロットル下流圧力)の収束時間を利用して異常判定が行われる。このような手法によれば、内燃機関10が備える他のアクチュエータからの影響や温度等の影響を受けにくい異常判定を行えるようになる。このため、ダイアフラム32bの正確な異常判定が可能となる。 According to the routine shown in FIG. 4 described above, in the idling state, control is performed so that the inside of the second pressure chamber 32d communicates with the throttle downstream side portion of the intake passage 12 under a negative pressure condition, and then this control is started. The abnormality determination of the diaphragm 32b is executed according to the convergence time (t2-t1) required until the intake pipe pressure P converges to the previous value. That is, in the steady idle state, the pressure in the second pressure chamber 32d is changed to the negative pressure state using the electromagnetic valves 42 and 44, and the convergence time of the intake pipe pressure (throttle downstream pressure) is used. An abnormality is determined. According to such a method, it is possible to perform abnormality determination that is not easily influenced by other actuators provided in the internal combustion engine 10 or temperature. For this reason, it is possible to accurately determine the abnormality of the diaphragm 32b.

また、ウエストゲートバルブ32内に設けられたダイアフラム32bの異常判定を行ううえでは、異常判定の実行機会が十分に確保されるようになっていることが好ましい。本実施形態では、運転頻度の高いアイドル状態において異常判定を行うことにより、異常判定の実行機会を十分に確保できるようになる。   Moreover, when performing abnormality determination of the diaphragm 32b provided in the wastegate valve 32, it is preferable that a sufficient opportunity for performing abnormality determination is ensured. In the present embodiment, by performing abnormality determination in an idling state with high driving frequency, it is possible to sufficiently ensure an opportunity for executing abnormality determination.

尚、上述した実施の形態1においては、第1空気配管34が前記第1の発明における「第1上流側流路」に、第2空気配管36および第4空気配管40が前記第1の発明における「第2上流側流路」に、第3空気配管38および第4空気配管40が前記第1の発明における「下流側流路」に、第1電磁弁42および第2電磁弁44が前記第1の発明における「流路切換手段」に、それぞれ相当している。また、ECU50が、上記ステップ110または118の処理を実行することにより前記第1の発明における「吸気圧力検知手段」が、上記ステップ112の処理を実行することにより前記第1の発明における「異常判定開始手段」が、上記ステップ114および124の処理を実行することにより前記第1の発明における「収束時間計測手段」が、上記ステップ128、130および132の処理を実行することにより前記第1の発明における「異常判定手段」が、それぞれ実現されている。   In the first embodiment described above, the first air pipe 34 is the “first upstream flow path” in the first invention, and the second air pipe 36 and the fourth air pipe 40 are the first invention. In the “second upstream flow path”, the third air pipe 38 and the fourth air pipe 40 are in the “downstream flow path” in the first invention, and the first electromagnetic valve 42 and the second electromagnetic valve 44 are in the above-described manner. It corresponds to the “channel switching means” in the first invention. Further, when the ECU 50 executes the processing of step 110 or 118, the “intake pressure detecting means” in the first invention executes the processing of step 112, thereby executing the “abnormality determination” in the first invention. When the “starting means” executes the processes of steps 114 and 124, the “convergence time measuring means” in the first invention executes the processes of steps 128, 130, and 132. The “abnormality determination means” in FIG.

実施の形態2.
次に、図5を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。
本実施形態のシステムは、図1に示すハードウェア構成を用いて、ECU50に図4に示すルーチンに代えて後述の図5に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The system of the present embodiment can be realized by causing the ECU 50 to execute a routine shown in FIG. 5 described later instead of the routine shown in FIG. 4 using the hardware configuration shown in FIG.

上述した実施の形態1においては、定常的なアイドル状態において、第2圧力室32d内が負圧状況下にある吸気通路12のスロットル下流側部位と連通するように制御したうえで、この制御開始前の値に吸気管圧力が収束するまでに要する収束時間(t2−t1)に応じて、ダイアフラム32bの異常判定を行うようにしている。これに対し、本実施形態では、定常的なアイドル状態において、同様に第2圧力室32d内が負圧状況下にある吸気通路12のスロットル下流側部位と連通するように制御されている場合に、第2圧力室32d内の圧力(ダイアフラム圧力)が吸気管圧力(スロットル下流圧力)よりも所定値以上高い場合に、ダイアフラム32bに異常が生じていると判定することを特徴としている。   In the first embodiment described above, in a steady idling state, control is performed so that the second pressure chamber 32d communicates with the throttle downstream side portion of the intake passage 12 under a negative pressure condition, and then this control is started. The abnormality determination of the diaphragm 32b is performed according to the convergence time (t2-t1) required for the intake pipe pressure to converge to the previous value. On the other hand, in the present embodiment, in the steady idling state, the second pressure chamber 32d is similarly controlled to communicate with the throttle downstream side portion of the intake passage 12 under a negative pressure condition. When the pressure (diaphragm pressure) in the second pressure chamber 32d is higher than the intake pipe pressure (throttle downstream pressure) by a predetermined value or more, it is determined that an abnormality has occurred in the diaphragm 32b.

図5は、上記の機能を実現するために、本実施の形態2においてECU50が実行するルーチンのフローチャートである。尚、図5において、実施の形態1における図4に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。また、図5に示すルーチンでは、上記図4に示すステップ114および124が削除されている。   FIG. 5 is a flowchart of a routine executed by the ECU 50 in the second embodiment in order to realize the above function. In FIG. 5, the same steps as those shown in FIG. 4 in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified. In the routine shown in FIG. 5, steps 114 and 124 shown in FIG. 4 are deleted.

図5に示すルーチンでは、ステップ120において吸気管圧力Pが上記収束値に収束したと判定された場合には、ダイアフラム圧力(第2圧力室32d内の圧力)が圧力センサ46を用いて計測される(ステップ200)。次いで、ステップ126において漏れ判定制御実行フラグがOFFとされた後に、上記ステップ200において計測された第2圧力室32d内の圧力が上記ステップ118において計測された吸気管圧力Pよりも所定値以上高いか否かが判定される(ステップ202)。   In the routine shown in FIG. 5, if it is determined in step 120 that the intake pipe pressure P has converged to the convergence value, the diaphragm pressure (pressure in the second pressure chamber 32 d) is measured using the pressure sensor 46. (Step 200). Next, after the leakage determination control execution flag is turned off in step 126, the pressure in the second pressure chamber 32d measured in step 200 is higher than the intake pipe pressure P measured in step 118 by a predetermined value or more. It is determined whether or not (step 202).

その結果、本ステップ202における判定が成立する場合には、ダイアフラム32bに異常が生じている(すなわち、ガス漏れが生じている)と判定される(ステップ130)。一方、本ステップ202における判定が不成立である場合には、ダイアフラム32bが正常である(すなわち、ガス漏れなし)と判定される(ステップ132)。   As a result, when the determination in this step 202 is established, it is determined that an abnormality has occurred in the diaphragm 32b (that is, a gas leak has occurred) (step 130). On the other hand, when the determination in this step 202 is not established, it is determined that the diaphragm 32b is normal (that is, there is no gas leakage) (step 132).

上記図3(A)および図3(B)に示すように、ダイアフラム32bに異常が生じている場合には、ダイアフラム圧力と吸気管圧力とは同値とならず、ダイアフラム圧力が吸気圧力よりも高くなる。以上説明した図5に示すルーチンによれば、アイドル状態において、第2圧力室32d内が負圧状況下にある吸気通路12のスロットル下流側部位と連通するように制御されている場合に、第2圧力室32d内の圧力(ダイアフラム圧力)が吸気管圧力(スロットル下流圧力)よりも所定値以上高い場合に、ダイアフラム32bに異常が生じていると判定される。つまり、定常的なアイドル状態において、電磁弁42、44を用いて第2圧力室32d内の圧力を負圧状態に変化させたうえで、ダイアフラム圧力と吸気管圧力との差を利用して異常判定が行われる。このような手法によれば、内燃機関10が備える他のアクチュエータからの影響や温度等の影響を受けにくい異常判定を行えるようになる。このため、ダイアフラム32bの正確な異常判定が可能となる。   As shown in FIGS. 3A and 3B, when the diaphragm 32b is abnormal, the diaphragm pressure and the intake pipe pressure are not the same value, and the diaphragm pressure is higher than the intake pressure. Become. According to the routine shown in FIG. 5 described above, when the second pressure chamber 32d is controlled to communicate with the throttle downstream side portion of the intake passage 12 in a negative pressure state in the idle state, When the pressure (diaphragm pressure) in the two pressure chambers 32d is higher than the intake pipe pressure (throttle downstream pressure) by a predetermined value or more, it is determined that an abnormality has occurred in the diaphragm 32b. That is, in the steady idle state, the electromagnetic valve 42, 44 is used to change the pressure in the second pressure chamber 32d to a negative pressure state, and then an abnormality is made using the difference between the diaphragm pressure and the intake pipe pressure. A determination is made. According to such a method, it is possible to perform abnormality determination that is not easily influenced by other actuators provided in the internal combustion engine 10 or temperature. For this reason, it is possible to accurately determine the abnormality of the diaphragm 32b.

ところで、上述した実施の形態2においては、上述した実施の形態1における異常判定手法(図4参照)に代え、図5に示す異常判定手法を行うようにしている。このような実施態様とは異なり、以下のような態様の異常判定を行うようにしてもよい。すなわち、上記図4に示すルーチンの手法を用いて、吸気管圧力Pの収束に要した収束時間(t2−t1)が所定値よりも長いと判定された場合には、ダイアフラム32bに異常が生じていると判定する。更に、吸気管圧力Pの収束に要した収束時間(t2−t1)が上記所定値以下であると判定された場合に、次いで、上記図5に示すルーチンの上記ステップ202の処理を実行して、第2圧力室32d内の圧力(ダイアフラム圧力)が吸気管圧力(スロットル下流圧力)よりも所定値以上高いか否かを判定するようにする。そして、このステップ202の判定が成立する場合には、吸気管圧力Pの収束に要した収束時間(t2−t1)が上記所定値以下であると判定されている場合であっても、ダイアフラム32bに異常が生じていると判定する。   In the second embodiment described above, the abnormality determination method shown in FIG. 5 is performed instead of the abnormality determination method (see FIG. 4) in the first embodiment described above. Unlike such an embodiment, the abnormality determination in the following manner may be performed. That is, when it is determined that the convergence time (t2-t1) required for the convergence of the intake pipe pressure P is longer than a predetermined value using the routine method shown in FIG. 4, an abnormality occurs in the diaphragm 32b. It is determined that Further, when it is determined that the convergence time (t2-t1) required for the convergence of the intake pipe pressure P is equal to or less than the predetermined value, the process of step 202 of the routine shown in FIG. Then, it is determined whether or not the pressure (diaphragm pressure) in the second pressure chamber 32d is higher than the intake pipe pressure (throttle downstream pressure) by a predetermined value or more. If the determination in step 202 is true, even if it is determined that the convergence time (t2-t1) required for the convergence of the intake pipe pressure P is equal to or less than the predetermined value, the diaphragm 32b It is determined that an abnormality has occurred.

ダイアフラム32bに異常が生じている場合であっても、吸気管圧力の上記収束時間が正常時と同等の期間になる場合がある。しかし、収束時間が正常時と同等であっても、異常時には、ダイアフラム圧力と吸気管圧力との間には、差が生ずることになる。従って、上記のように実施の形態1の手法と実施の形態2の手法とを組み合わせた異常判定手法を用いることにより、より正確な異常判定が可能となる。   Even when there is an abnormality in the diaphragm 32b, the convergence time of the intake pipe pressure may be the same as that during normal operation. However, even if the convergence time is equal to that in the normal state, a difference occurs between the diaphragm pressure and the intake pipe pressure in the abnormal case. Therefore, by using the abnormality determination method that combines the method of the first embodiment and the method of the second embodiment as described above, more accurate abnormality determination can be performed.

尚、上述した実施の形態2の変形例においては、ECU50が、上記ステップ200と同様の処理を実行することにより前記第3の発明における「圧力室内圧力検知手段」が、上記ステップ202と同様の処理を実行することにより前記第3の発明における「圧力比較手段」が、それぞれ実現されている。   In the modification of the second embodiment described above, the ECU 50 executes the same process as in step 200, so that the “pressure chamber pressure detection means” in the third invention is the same as in step 202. By executing the processing, the “pressure comparison means” in the third aspect of the present invention is realized.

ところで、上述した実施の形態1および2においては、内燃機関10のアイドル運転時にダイアフラム32bの異常判定を行うようにしている。しかしながら、本発明における異常判定の実施時期は、スロットルバルブにより吸気通路が絞られていることにより前記スロットル下流圧力が負圧となっている定常運転時(すなわち、流路切換手段を制御して第2圧力室内を負圧に制御可能な運転時)であれば、必ずしもアイドル運転時でなくてもよい。   Incidentally, in the first and second embodiments described above, the abnormality determination of the diaphragm 32b is performed when the internal combustion engine 10 is idling. However, in the present invention, the abnormality determination is performed at the time of steady operation in which the throttle downstream pressure is negative due to the throttle passage being throttled by the throttle valve (that is, the flow path switching means is controlled and 2), it is not always necessary during idle operation.

10 内燃機関
12 吸気通路
12a 吸気マニホールド
14 排気通路
20 ターボ過給機
20a コンプレッサ
20b タービン
24 スロットルバルブ
28 吸気圧センサ
30 排気バイパス通路
32 ウエストゲートバルブ
32a 弁体
32b ダイアフラム
32c 第1圧力室
32d 第2圧力室
32e バネ
34 第1空気配管
36 第2空気配管
38 第3空気配管
40 第4空気配管
42 第1電磁弁
44 第2電磁弁
46 圧力センサ
50 ECU(Electronic Control Unit)
10 internal combustion engine 12 intake passage 12a intake manifold 14 exhaust passage 20 turbocharger 20a compressor 20b turbine 24 throttle valve 28 intake pressure sensor 30 exhaust bypass passage 32 wastegate valve 32a valve body 32b diaphragm 32c first pressure chamber 32d second pressure Chamber 32e Spring 34 First air pipe 36 Second air pipe 38 Third air pipe 40 Fourth air pipe 42 First electromagnetic valve 44 Second electromagnetic valve 46 Pressure sensor 50 ECU (Electronic Control Unit)

Claims (3)

吸気通路に配置されたコンプレッサと排気通路に配置されたタービンとを有するターボ過給機と、
ダイアフラムと、前記ダイアフラムによって区画された第1圧力室および第2圧力室とを有するウエストゲートバルブと、
前記吸気通路における前記コンプレッサとスロットルバルブとの間のスロットル上流側部位と前記第1圧力室とを接続する第1上流側流路と、
前記スロットル上流側部位と前記第2圧力室とを接続する第2上流側流路と、
前記吸気通路における前記スロットルバルブの下流側のスロットル下流側部位と、前記第2圧力室とを接続する下流側流路と、
前記第2圧力室が前記第2上流側流路を介して前記スロットル上流側部位と連通する上流連通状態と、前記第2圧力室が前記下流側流路を介して前記スロットル下流側部位と連通する下流連通状態とを切り換える流路切換手段と、
前記スロットル下流側部位における前記吸気通路内のスロットル下流圧力を検知する吸気圧力検知手段と、
前記スロットルバルブにより前記吸気通路が絞られていることにより前記スロットル下流圧力が負圧となっている定常運転時に、前記第2圧力室と前記スロットル下流側部位とが連通する前記下流連通状態となるように前記流路切換手段を制御する異常判定開始手段と、
前記異常判定開始手段により前記下流連通状態となるように前記流路切換手段が制御された場合に、前記スロットル下流圧力が収束するまでに要する収束時間を計測する収束時間計測手段と、
前記収束時間が所定値よりも長い場合に、前記ダイアフラムに異常が生じていると判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の異常判定装置。
A turbocharger having a compressor disposed in the intake passage and a turbine disposed in the exhaust passage;
A wastegate valve having a diaphragm, and a first pressure chamber and a second pressure chamber defined by the diaphragm;
A first upstream flow path connecting a throttle upstream side portion between the compressor and the throttle valve in the intake passage and the first pressure chamber;
A second upstream flow path connecting the throttle upstream portion and the second pressure chamber;
A downstream flow path connecting the throttle downstream side portion of the intake passage downstream of the throttle valve and the second pressure chamber;
An upstream communication state in which the second pressure chamber communicates with the throttle upstream portion via the second upstream flow passage, and the second pressure chamber communicates with the throttle downstream portion via the downstream flow passage. Channel switching means for switching between the downstream communication state,
An intake pressure detecting means for detecting a throttle downstream pressure in the intake passage in the throttle downstream portion;
During the steady operation in which the throttle downstream pressure is negative due to the throttle passage being throttled by the throttle valve, the downstream communication state is established in which the second pressure chamber communicates with the throttle downstream portion. An abnormality determination start means for controlling the flow path switching means,
A convergence time measuring means for measuring a convergence time required for the throttle downstream pressure to converge when the flow path switching means is controlled so as to be in the downstream communication state by the abnormality determination start means;
An abnormality determining means for determining that an abnormality has occurred in the diaphragm when the convergence time is longer than a predetermined value;
An abnormality determination device for an internal combustion engine, comprising:
前記定常運転時は、アイドル運転時であることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の異常判定装置。   2. The abnormality determination device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the steady operation is an idle operation. 前記第2圧力室内の圧力を検知する圧力室内圧力検知手段と、
前記異常判定開始手段により前記下流連通状態となるように前記流路切換手段が制御された後に、前記第2圧力室内の圧力が前記スロットル下流圧力よりも所定値以上高いか否かを判定する圧力比較手段と、を更に備え、
前記異常判定手段は、前記第2圧力室内の圧力が前記スロットル下流圧力よりも前記所定値以上高い場合に、前記ダイアフラムに異常が生じていると判定することを特徴とする請求項1または2記載の内燃機関の異常判定装置。
Pressure chamber pressure detecting means for detecting the pressure in the second pressure chamber;
A pressure for determining whether or not the pressure in the second pressure chamber is higher than the throttle downstream pressure by a predetermined value or more after the flow path switching unit is controlled so as to be in the downstream communication state by the abnormality determination start unit. A comparison means,
3. The abnormality determination unit according to claim 1, wherein the abnormality determination unit determines that an abnormality has occurred in the diaphragm when the pressure in the second pressure chamber is higher than the predetermined pressure by the downstream pressure of the throttle. An abnormality determination device for an internal combustion engine.
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