JP6468011B2 - 電子制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ターボチャージャ付エンジンを制御する電子制御装置であって、過給系の異常判定を可能とした電子制御装置に関する。
車両(自動車)に搭載されるエンジンシステムにあっては、排気を利用してタービンを回し、そのタービンによりコンプレッサを駆動させて吸気を圧縮するターボチャージャ(過給機)を備えたものが知られている。また、特許文献1には、ターボチャージャの経年劣化異常を判定するために、ターボチャージャに、回転数を検出するための回転数センサを設けた異常判定装置が開示されている。この異常判定装置にあっては、回転数センサにより検出した実際のターボチャージャの回転数の低下が、経年劣化により予測される回転数の低下よりも大きい場合に、劣化異常と判定するようになっている。
図9は、この種のターボチャージャを備えたエンジンシステムの概略構成を示している。即ち、エンジン1の排気通路2には、ターボチャージャ3のタービン側が接続されると共に、ターボチャージャ3を迂回するバイパス路2aにウェイストゲートバルブ4が設けられる。これに対し、吸気通路5は、入口側にエアフロメータ6が設けられると共にターボチャージャ3のコンプレッサ側が接続され、外部から吸入した空気をターボチャージャ3で圧縮し、インタークーラ7で冷却した後に、スロットルバルブ8及びサージタンク9を介してエンジン1に供給するように構成されている。サージタンク9には、内圧センサ9aが設けられ、ターボチャージャ3には、回転数センサ10が設けられている。
特開2013−19319号公報
上記した特許文献1においては、ターボチャージャ3の劣化異常を判定するために、ターボチャージャ3に回転数センサ10を設けるようにしている。しかし、ターボチャージャ3の劣化異常の判定のために回転数センサ10を取付ける構成では、コストがかかるものとなってしまう。尚、従来では、ターボチャージャ以外の部位で発生した過給系の異常について、検出(判定)する手法が確立されておらず、例えば吸気漏れ異常といった異常を特定することは困難であった。
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的はターボチャージャ付エンジンを制御するものにあって、回転センサを設けることなく、過給系の異常判定を可能とする電子制御装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の請求項1の電子制御装置(14)は、ターボチャージャ(13)付エンジン(12)を制御するものにあって、吸気通路(15)における外部からの吸入空気量を検出する吸気量検出手段(17)の検出した吸入空気量、タンク内圧センサ(21)の検出したサージタンク(20)の内圧、及び、ウェイストゲートバルブ(23)の開閉状態に基づいて、前記ターボチャージャ(13)の異常を判定する異常判定手段を備え、前記異常判定手段は、前記ウェイストゲートバルブ(23)の閉塞指示状態であると共に、前記エンジン(12)の回転数が上昇中であり且つ所定の回転数範囲にある判定条件成立時において、前記吸気量検出手段(17)が検出した吸入空気量が第1閾値未満であり、且つ、前記タンク内圧センサ(21)の検出した前記サージタンク(20)の内圧が大気圧以下のときに、前記ウェイストゲートバルブ(23)の開状態の固着異常又はターボチャージャ(13)のタービンの固着異常と判定するところに特徴を有する。
上記構成においては、電子制御装置(14)は、外部からの吸気通路(15)に対する吸入空気量、サージタンク(20)の内圧(過給圧)、及び、ウェイストゲートバルブ(23)の開閉状態に基づいて、ターボチャージャの(13)異常を判定する。例えば、ウェイストゲートバルブ(23)の閉塞指示状態で、正常な吸入空気量が得られているのに対し、サージタンク(20)の内圧が小さ過ぎるような場合、ターボチャージャ(13)が正常に働いていない等の異常があると判定することができる。この場合、ターボチャージャ(13)に回転センサを設けることなく、十分な確かさで異常の判定を行うことができる。
一実施形態に係る電子制御装置を含むターボチャージャ付エンジンシステムの構成を概略的に示す図 ECUが実行する異常判定の処理手順を示すフローチャート ターボチャージャの劣化があった場合の例を示すタイミングチャート 過給系の固着異常があった場合の例を示すタイミングチャート 吸気通路の吸気漏れ異常があった場合の例を示すタイミングチャート 異常判定を実行するエンジン回転数の所定範囲の例を示す図 エンジン回転数に対する第1閾値の例を示す図 エンジン回転数に対する第2閾値の例を示す図 従来例を示すもので、エンジンシステムの構成を概略的に示す図
以下、本発明を車両(自動車)用のエンジンシステムに適用した一実施形態について、図1から図8を参照しながら説明する。図1は、ターボチャージャ付エンジンシステム11の全体構成を概略的に示している。このエンジンシステム11は、例えばガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等のエンジン12と、ターボチャージャ(過給機)13とを備えると共に、前記エンジン12等を制御する本実施形態に係る電子制御装置としてのECU(electronic control unit)14を備えて構成される。
前記エンジン12には、外部(車外)から空気を吸入する吸気通路15が接続されていると共に、外部(車外)に排気を行う排気通路16が接続されている。前記吸気通路15には、吸入空気量を検出する吸気量検出手段としてのエアフロメータ17が設けられている。このエアフロメータ17の検出した吸入空気量の信号は、前記ECU14に入力されるようになっている。
前記吸気通路15の前記エアフロメータ17の下流側には、前記ターボチャージャ13のコンプレッサ側が接続されている。詳しく図示はしないが、前記ターボチャージャ13は、周知のように、回転軸の一端側にタービンを設置すると共に、他端側にコンプレッサを設置して構成される。これにて、前記エンジン12からの排気を利用してタービンを回し、そのタービンによりコンプレッサを駆動させて吸気通路15に吸入された空気を圧縮するように構成されている。
前記吸気通路15には、前記ターボチャージャ13の下流側に位置して圧縮された空気を冷却するインタークーラ18が設けられている。更に、インタークーラ18の下流側には、スロットルバルブ19、サージタンク20が順に設けられている。前記サージタンク20には、該サージタンク20の内圧を検出するためのタンク内圧センサ21が設けられている。このタンク内圧センサ21の検出したサージタンク内圧信号は、前記ECU14に入力されるようになっている。尚、前記スロットルバルブ19は、前記ECU14により制御される。
一方、前記排気通路16には、前記ターボチャージャ13のタービン側が接続されている。また、排気通路16には、前記ターボチャージャ13を迂回するバイパス路22が設けられていると共に、そのバイパス路22を開閉するためのウェイストゲートバルブ23(図1等では「WGV」と略記)が設けられている。ウェイストゲートバルブ23の開放時には、エンジン12からの排気が、ターボチャージャ13を通らずにバイパス路22を通って行われる。これに対し、ウェイストゲートバルブ23の閉塞状態で、前記ターボチャージャ13が駆動される。このウェイストゲートバルブ23の開閉は、前記ECU14により制御されるようになっている。
そして、前記ECU14は、CPU、ROM、RAM等を含むマイクロコンピュータを主体として構成され、エンジンシステム11全体を制御するようになっている。このとき、ECU14には、アクセル開度信号や、エンジン回転数信号が入力されるようになっており、ECU14は、それら信号に基づいて、図示しないイグナイタの制御、前記スロットルバルブ19の開度制御、前記ウェイストゲートバルブ23の開閉制御、更には図示しない自動変速器の制御等を実行するようになっている。また、詳しく図示はしないが、車室内には、表示器やブザー等からなる報知部24が設けられており、ECU14は、その報知部24による報知も行う。
さて、本実施形態では、前記ECU14は、そのソフトウエア的構成(異常判定プログラムの実行)により、前記ターボチャージャ13の異常を判定する異常判定手段として機能する。このとき、ECU14は、前記エアフロメータ17の検出した吸入空気量、前記タンク内圧センサ21の検出したサージタンク内圧、及び、前記ウェイストゲートバルブ23の開閉状態に基づいて、ターボチャージャ13の異常を判定する。尚、異常判定プログラムは、予めROM等に記憶されていても良いし、光ディスク等の記録媒体を介して外部から与えられる、或いは、ネットワークを介してダウンロードされる構成であっても良い。
より具体的には、次の作用説明(フローチャート説明)でも述べるように、本実施形態では、ECU14は、ウェイストゲートバルブ23が閉塞指示状態であると共に、エンジン回転数が上昇中であり且つそのエンジン回転数が所定の回転数範囲にあるときに、判定条件が成立したと判断する。そして、ECU14は、その判定条件成立時において、エアフロメータ17の検出した吸入空気量が第1閾値未満であり、且つ、タンク内圧センサ21の検出したサージタンク内圧が第2閾値未満であるときに、ターボチャージャ13の劣化異常と判定する。
また本実施形態では、ECU14は、上記判定条件成立時において、エアフロメータ17の検出した吸入空気量が第1閾値未満であり、且つ、タンク内圧センサ21の検出したサージタンク内圧が大気圧以下であるときに、過給系即ちウェイストゲートバルブ23の開状態の固着異常又はターボチャージャ13の固着異常と判定する。この場合、大気圧以下かどうかを判定する閾値として、例えば120kPaが用いられる。更に本実施形態では、上記判定条件成立時において、エアフロメータ17の検出した吸入空気量が第1閾値以上のときに、吸気通路15の吸気漏れ異常と判定する。尚、ECU14は、いずれかの異常が判定されたときには、報知部24によりユーザに報知を行う。
このとき、上記した判定条件における所定の回転数範囲は、大気圧よりも十分に高い過給圧がかかっている場合のエンジン回転数に相当するように設定される。大気圧よりも十分に高い過給圧がかかっている場合のエンジン回転数とは、具体例を挙げると、正常状態で、例えばエンジン12の回転数が1800〜4000rpmでターボチャージャ13の最大過給圧が得られるシステムであった場合、それより高低両側にやや広い、1500〜4500rpmの範囲とすることができる(図6参照)。
また、本実施形態では、上記した第1閾値は、サージタンク内圧及びエンジン回転数に応じて可変する値に設定される。この第1閾値は、吸入空気量が過剰に大きいどうかを判定するためのものであるため、正常時の吸入空気量よりもやや大きい値とすることが望ましい。具体例を挙げると、正常時の吸入空気量よりも10%程度大きいものとすることができる(図3〜図5、図7参照)。
更に、上記した第2閾値は、エンジン回転数に応じて可変する値に設定される。この第2閾値は、サージタンク内圧が本来の値まで上昇するかどうかを判定するためのものであるため、正常時のサージタンク内圧よりもやや小さい値とすることが望ましい。具体例を挙げると、正常時のサージタンク内圧よりも10%程度小さい値とすることができる。この場合、サージタンク内圧は、エンジン回転数の上昇に応じて上昇し、最大過給圧に達したらそれ以上は変化しない。従って、第2閾値を、エンジン回転数に応じて可変する値に設定することができる(図3、図8参照)。
次に、上記構成の作用について、図2から図8も参照して説明する。図2のフローチャートは、エンジン12及びターボチャージャ13の動作時における、ECU14が実行する、ターボチャージャ13の異常判定の処理手順を示している。まず、ステップS1では、ウェイストゲートバルブ23の閉指示中(ターボチャージャ13の動作中)であって、加速中であるかどうかが判断される。加速中かどうかの判断は、エンジン回転数が増加している場合、或いは、吸入空気量が増加している場合に加速中であると判断することができる。
ウェイストゲートバルブ23の閉指示で加速中の場合には(ステップS1にてYes)、次のステップS2にて、エンジン回転数が所定回転数の範囲内であるかどうかが判断される。この所定回転数の範囲は、上記のように、大気圧よりも十分に高い過給圧がかかっている場合のエンジン回転数の範囲(1500〜4500rpmの範囲)とされる。エンジン回転数が所定回転数の範囲内である場合には(ステップS2にてYes)、判定条件が成立したとして、ステップS3以下の異常判定が行われる。
尚、ウェイストゲートバルブ23が閉指示でないつまりウェイストゲートバルブ23が開放している場合(ステップS1にてNo)、及び、エンジン回転数が所定回転数の範囲内にない場合(ステップS2にてNo)には、判定のための条件が成立しないとして、異常判定は行われない。このように、異常判定を行う条件として、ターボチャージャ13が動作していることに加えて、大気圧よりも十分に高い過給圧がかかっている場合のエンジン回転数範囲であること(ステップS2)を付加することにより、エンジン回転数が極端に低い或いは高い場合を排除でき、走行状態や環境状態を起因とする誤検出を抑制することができる。
判定条件成立時においては、ステップS3に進み、エアフロメータ17の検出した吸入空気量が第1閾値未満であるかどうかが判断される。ここで、ウェイストゲートバルブ23の閉塞指示状態で、エンジン回転数が上昇中である判定条件成立時においては、加速中であることから、システムが正常であれば、吸入空気量が増加すると共に、サージタンク20の内圧も上昇する。上記のように、第1閾値は、エンジン回転数に応じて可変(比例)し、正常時の吸入空気量よりも10%程度大きい値とされる。
これに対し、判定条件成立時において、エンジン回転数及びサージタンク内圧に対し、吸入空気量が過剰に大きい(第1閾値以上)場合には、ターボチャージャ13によって上昇した圧力に耐え切れず、吸気通路15のいずれかの部分において、吸気漏れが発生していると考えられる。従って、吸入空気量が第1閾値以上である場合には(ステップS3にてNo)、ステップS4にて、吸気通路15の吸気漏れ異常と判定される。
吸入空気量が第1閾値未満である場合には(ステップS3にてYes)、ステップS5にて、タンク内圧センサ21の検出したサージタンク内圧が大気圧(この場合120kPa)より大であるかどうかが判断される。ここで、サージタンク20の内圧が大気圧以下であるということは、ターボチャージャ13が全く動作していない(回転していない)ということであり、ターボチャージャ13が固着して回転しない、或いは、ウェイストゲートバルブ23が開状態で固着して排気がターボチャージャ13側に送られていないと考えられる。従って、サージタンク20の内圧が大気圧以下である場合には(ステップS5にてNo)、ステップS6にて、ウェイストゲートバルブ23の開状態の固着異常又はターボチャージャ13の固着異常と判定される。
サージタンク内圧が大気圧より大である場合には(ステップS5にてYes)、更にステップS7にて、サージタンク内圧が第2閾値未満であるかどうかが判断される。ここで、上記のように、第2閾値は、エンジン回転数により変動する、正常時のサージタンク内圧よりも10%程度小さい値とされている。エンジン回転数に対して、吸入空気量が異常に大きいといったことがなく、且つ、サージタンク内圧が低い(第2閾値未満)ことは、過給が十分に行われていないということであり、ターボチャージャ13がうまく回転していないことが要因と考えられる。
従って、サージタンク内圧が第2閾値未満である場合には(ステップS7にてYes)、ステップS8にて、ターボチャージャ13の回転性能の劣化異常と判定されるのである。サージタンク内圧が第2閾値以上である場合には(ステップS7にてNo)、正常と判定されて処理が終了する。尚、図2では図示されていないが、ターボチャージャ13又は吸気通路15、ウェイストゲートバルブ23に異常が発生したと判断された場合には(ステップS4、S6、S8)、ユーザに対し、報知部24による報知が行われる。この報知は、3種類の異常の種類に応じた形態で行われる。
図3〜図5は、上記した異常判定における、異常があった場合のタイミングチャートを夫々示している。まず、図3は、ターボチャージャ13の回転性能の劣化があった場合のタイミングチャート例を示している。ここで、ウェイストゲートバルブ23が閉指示に変化した時点(時刻t1)から、エンジン回転数が次第に上昇していくと共に、吸入空気量及びサージタンク内圧も次第に増加していく。第1閾値は、エンジン回転数に応じて可変(比例)し、正常時の吸入空気量よりも10%程度大きい値とされているので、吸入空気量は、第1閾値に追従するように増加していく。また、第2閾値は、エンジン回転数の上昇に伴い、時刻t1から最大過給圧に達する時点(時刻t3)まで増加し、その後は一定値(最大値)とされる。
ここで、時刻t2で、エンジン回転数が所定範囲内(所定範囲の最低値である1500rpm)に入り、時刻t5で所定範囲内の最高値である4500rpmに至るとすると、時刻t2から時刻t5までが、判定領域(判定条件成立時)となる。図3では、ターボチャージャ13の劣化異常があるため、時刻t2の時点で、サージタンク内圧が第2閾値未満であると判断される。この時点から、ターボチャージャ劣化異常判定カウンタのカウントが開始され、この異常判定が所定時間(例えば1秒)経過すると(時刻t4)、ターボチャージャ劣化異常成立フラグがオフからオンになり、異常が確定する。
図4は、ウェイストゲートバルブ23の開状態の固着異常又はターボチャージャ13の固着異常があった場合のタイミングチャート例を示している。この場合には、判定領域(判定条件成立時)に入った時刻t2の時点で、サージタンク内圧が大気圧(120kPa)以下であると判断される。この時点から、過給系固着異常判定カウンタのカウントが開始され、この異常判定が所定時間(例えば1秒)経過すると(時刻t4)、過給系固着異常成立フラグがオフからオンになり、異常が確定する。
図5は、吸気通路15の吸気漏れ異常があった場合のタイミングチャート例を示している。この場合には、判定領域(判定条件成立時)に入った時刻t2以降において、吸入空気量が第1閾値と比較され、ある時点(時刻t7)で吸入空気量が第1閾値以上となっている。この時点から、吸気漏れ異常判定カウンタのカウントが開始され、この異常判定が所定時間(例えば1秒)経過すると(時刻t8)、吸気漏れ異常成立フラグがオフからオンになり、異常が確定する。
また、図6は、判定条件となるエンジン回転数の所定範囲の例を示している。図3等で説明したように、ウェイストゲートバルブ23が閉指示に変化した時点(時刻t1)から、エンジン回転数が次第に上昇していくと共に、サージタンク内圧も次第に増加していく。サージタンク内圧は、例えばエンジン回転数が1800rpmになった時点(時刻t3)で最大過給圧に達し、その後は一定値(最大値)となる。このような場合、1500rpmから4500rpmまでを、所定の回転数の範囲とする。
図7は、第1閾値の例を示している。上記のように、吸入空気量が過剰に大きいどうかを判定するための第1閾値は、サージタンク内圧及びエンジン回転数に応じて可変する値に設定され、正常時の吸入空気量よりも10%程度大きい値とされる。図示のように、サージタンク内圧が100kPaの場合には、第1閾値は、エンジン回転数が1200rpmで40g/s、エンジン回転数が3600rpmで80g/s、エンジン回転数が6000rpmで120g/sとされる。
また、サージタンク内圧が150kPaの場合には、第1閾値は、エンジン回転数が1200rpmで60g/s、エンジン回転数が3600rpmで120g/s、エンジン回転数が6000rpmで180g/sとされる。サージタンク内圧が200kPaの場合には、第1閾値は、エンジン回転数が1200rpmで80g/s、エンジン回転数が3600rpmで160g/s、エンジン回転数が6000rpmで240g/sとされる。
図8は、第2閾値の例を示しており、エンジン回転数が1800rpmで最大過給圧に達する場合を例示している。この第2閾値は、サージタンク内圧が本来の値まで上昇するかどうかを判定するためのものであるため、正常時のサージタンク内圧よりもやや小さい値(例えば10%程度小さい値)とすることができる。この場合、サージタンク内圧は、エンジン回転数の上昇に応じて最大過給圧になるまで上昇し、最大過給圧に達したら、エンジン回転数が上昇しても変化せず一定の値となる。従って、第2閾値を、エンジン回転数が1200〜1800rpmまでは、エンジン回転数に応じて120〜180kPaまで比例的に上昇し、1800rpmを超えた場合には、一定値(180kPa)となるように設定することができる。
このように本実施形態によれば、ECU14は、ウェイストゲートバルブ23の閉塞指示状態であると共に、エンジン回転数が上昇中であり且つ所定の回転数範囲にある判定条件成立時において、エアフロメータ17の検出した吸気通路15に対する吸入空気量、及び、タンク内圧センサ21の検出したサージタンク内圧(過給圧)に基づいて、ターボチャージャ13自体及び過給系の異常判定を行う構成とした。
これにより、回転数センサ10によりターボチャージャ3の回転数を検出していた従来のものと異なり、ターボチャージャ13の回転数を検出することなく、十分な確かさで異常の判定を行うことができる。従って、本実施形態によれば、回転数センサ10を設けることなく、ターボチャージャ13を含む過給系の異常判定を可能とすることができるという優れた効果を得ることができる。
より具体的には、本実施形態では、判定条件成立時において、吸入空気量が第1閾値未満であり、且つ、サージタンク内圧が第2閾値未満であるときに、ターボチャージャ13の回転性能の劣化異常と判定するように構成した。これにより、十分な確かさで、ターボチャージャ13の劣化異常を判定することができる。
また、判定条件成立時において、吸入空気量が第1閾値未満であり、且つ、サージタンク内圧が大気圧以下のときに、ウェイストゲートバルブ23の開状態の固着異常又はターボチャージャ13の固着異常と判定するように構成したので、十分な確かさで、ウェイストゲートバルブ23の開状態の固着異常又はターボチャージャ13の固着異常を判定することができる。更に、判定条件成立時において、吸入空気量が第1閾値以上のときに、吸気通路15の吸気漏れ異常と判定するように構成したので、十分な確かさで、吸気通路15の吸気漏れ異常を判定することができる。
このとき、上記した判定条件における所定の回転数範囲を、大気圧よりも十分に高い過給圧がかかっている場合のエンジン回転数に相当するように設定したので、エンジン回転数が極端に低い或いは高い場合を排除でき、走行状態や環境状態を起因とする誤検出を抑制することができる。そして、第1閾値を、サージタンク内圧及びエンジン回転数に応じて可変する値に設定したので、より適切な第1閾値を設定でき、正確に判定を行うことができる。これと共に、第2閾値を、エンジン回転数に応じて可変する値に設定したので、より適切な第2閾値を設定でき、正確に判定を行うことができる。
尚、上記実施形態では、ターボチャージャ13の劣化異常、過給系の固着異常、吸気通路15の吸気漏れ異常の3種類の異常の全てについて判定するように構成したが、いずれか1種類或いは2種類の異常を判定するように構成しても良い。また、上記した実施形態における、異常判定の時間、エンジン回転数、圧力、各閾値等の具体的数値は、あくまでも一例を示したに過ぎず、適宜変更して実施できることは勿論である。その他、システム全体の機械的な構成等についても種々の変形が可能である等、本発明は上述した一実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施し得るものである。
図面中、11はターボチャージャ付エンジンシステム、12はエンジン、13はターボチャージャ、14はECU(電子制御装置、異常判定手段)、15は吸気通路、16は排気通路、17はエアフロメータ(吸気量検出手段)、19はスロットルバルブ、20はサージタンク、21はタンク内圧センサ、22はバイパス路、23はウェイストゲートバルブ、24は報知部を示す。

Claims (6)

  1. ターボチャージャ(13)付エンジン(12)を制御する電子制御装置(14)において、
    吸気通路(15)における外部からの吸入空気量を検出する吸気量検出手段(17)の検出した吸入空気量、タンク内圧センサ(21)の検出したサージタンク(20)の内圧、及び、ウェイストゲートバルブ(23)の開閉状態に基づいて、前記ターボチャージャ(13)の異常を判定する異常判定手段を備え
    前記異常判定手段は、前記ウェイストゲートバルブ(23)の閉塞指示状態であると共に、前記エンジン(12)の回転数が上昇中であり且つ所定の回転数範囲にある判定条件成立時において、前記吸気量検出手段(17)が検出した吸入空気量が第1閾値未満であり、且つ、前記タンク内圧センサ(21)の検出した前記サージタンク(20)の内圧が大気圧以下のときに、前記ウェイストゲートバルブ(23)の開状態の固着異常又はターボチャージャ(13)のタービンの固着異常と判定することを特徴とする電子制御装置。
  2. 前記異常判定手段は、前記判定条件成立時において、前記吸気量検出手段(17)が検出した吸入空気量が第1閾値未満であり、且つ、前記タンク内圧センサ(21)の検出した前記サージタンク(20)の内圧が第2閾値未満であるときに、前記ターボチャージャ(13)の劣化異常と判定することを特徴とする請求項1記載の電子制御装置。
  3. 前記異常判定手段は、前記判定条件成立時において、前記吸気量検出手段(17)が検出した吸入空気量が第1閾値以上のときに、前記吸気通路(15)の吸気漏れ異常と判定することを特徴とする請求項1又は2記載の電子制御装置。
  4. 前記所定の回転数範囲は、大気圧よりも高い140kPa以上の過給圧がかかっている場合のエンジン回転数に相当するように設定されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の電子制御装置。
  5. 前記第1閾値は、前記サージタンク内圧及びエンジン回転数に応じて可変する値に設定されることを特徴とする請求項から4のいずれか一項に記載の電子制御装置。
  6. 前記第2閾値は、前記エンジン回転数に応じて可変する値に設定されることを特徴とする請求項から5のいずれか一項に記載の電子制御装置。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6432019A (en) * 1987-07-27 1989-02-02 Hino Motors Ltd Malfunction detector for supercharged engine
JP3933075B2 (ja) * 2003-03-27 2007-06-20 日産自動車株式会社 電動過給機構の制御装置
DE102004036064A1 (de) 2004-07-24 2006-03-16 Volkswagen Ag Diagnoseverfahren zur Erkennung von Fehlern bei der Ladedruckregelung eines Abgasturboladers eines Verbrennungsmotors
JP4457871B2 (ja) 2004-11-26 2010-04-28 株式会社デンソー 過給機付きエンジンの制御装置
JP4844335B2 (ja) * 2006-10-11 2011-12-28 トヨタ自動車株式会社 排気バイパス弁の故障検出装置
JP2009197670A (ja) * 2008-02-21 2009-09-03 Isuzu Motors Ltd エンジンの制御方法及びエンジン
JP4957703B2 (ja) * 2008-10-31 2012-06-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2011231732A (ja) * 2010-04-30 2011-11-17 Toyota Motor Corp Egrシステムの異常検出装置
JP2013019319A (ja) * 2011-07-11 2013-01-31 Toyota Motor Corp ターボチャージャの異常判定装置
JP2014020227A (ja) * 2012-07-13 2014-02-03 Honda Motor Co Ltd ウェイストゲートバルブの状態推定装置
JP6093258B2 (ja) 2013-07-08 2017-03-08 愛三工業株式会社 過給機付きエンジンの排気還流装置のための故障検出装置
JP6070667B2 (ja) * 2014-09-30 2017-02-01 トヨタ自動車株式会社 過給システム

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