JP7192673B2 - Internal combustion engine control system - Google Patents

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Description

本発明は、並列にターボチャージャを備えた内燃機関の制御システムに関するものである。 The present invention relates to a control system for an internal combustion engine with a turbocharger in parallel.

並列にターボチャージャを備えた内燃機関の制御システムに関する技術が種々提案されている。例えば、下記特許文献1に記載される内燃機関の故障診断装置では、並列に設けられた第1過給機と第2過給機のうち、第1過給機のみが作動し、第2過給機が作動しない「シングルターボモード」と、第1過給機及び第2過給機が作動する「ツインターボモード」との切替制御が行われる。また、シングルターボモードでは、吸気切替バルブ、及び排気切替バルブの両方が閉弁されて、吸気バイパスバルブが開弁される。 Various techniques have been proposed for a control system for an internal combustion engine having a turbocharger in parallel. For example, in the failure diagnosis device for an internal combustion engine described in Patent Document 1 below, only the first turbocharger of the first turbocharger and the second turbocharger provided in parallel operates, and the second turbocharger operates. Switching control is performed between a "single turbo mode" in which the turbocharger does not operate and a "twin turbo mode" in which the first and second turbochargers operate. Also, in the single turbo mode, both the intake switching valve and the exhaust switching valve are closed, and the intake bypass valve is opened.

そして、シングルターボモードにおいて、制御部は、大気圧と第2過給機のコンプレッサの出口圧力とが等しい等圧状態であると判定した場合に、吸気バイパスバスバルブに閉弁指示を出力する。その後、制御部は、第2過給機のコンプレッサの出口圧力が大気圧力以下であると判定した場合には、吸気バイパスバルブが開固着状態であると故障診断するように構成されている。 In the single turbo mode, the controller outputs a valve closing instruction to the intake bypass bus valve when it determines that the atmospheric pressure and the outlet pressure of the compressor of the second turbocharger are equal to each other. After that, when it is determined that the outlet pressure of the compressor of the second supercharger is equal to or lower than the atmospheric pressure, the control unit diagnoses that the intake bypass valve is stuck open.

また、シングルターボモードにおいて、制御部は、大気圧と第2過給機のコンプレッサの出口圧力とが等しい等圧状態であると判定した場合に、吸気バイパスバスバルブに閉弁指示を出力し、吸気切替バルブに開弁指示を出力する。その後、制御部は、第2過給機のコンプレッサの出口圧力が大気圧力よりも高く、且つ、第2過給機のコンプレッサの出口圧力が吸気マニホールドの圧力以上であると判定した場合には、吸気切替バルブが閉固着状態であると故障診断するように構成されている。 Further, in the single turbo mode, when the control unit determines that the atmospheric pressure and the outlet pressure of the compressor of the second turbocharger are equal to each other, the control unit outputs an instruction to close the intake bypass bus valve, Outputs a valve opening instruction to the intake switching valve. After that, when the control unit determines that the outlet pressure of the compressor of the second supercharger is higher than the atmospheric pressure and that the outlet pressure of the compressor of the second supercharger is equal to or higher than the pressure of the intake manifold, It is configured to perform a failure diagnosis when the intake switching valve is stuck closed.

また、シングルターボモードにおいて、制御部は、大気圧と第2過給機のコンプレッサの出口圧力との差異が第1圧力閾値以上であり、且つ、吸気マニホールドの過給圧が目標過給圧よりも第2圧力閾値以上低い状態が一定時間継続したと判定した場合には、排気切替バルブが開固着状態であると故障診断するように構成されている。 Further, in the single turbo mode, the control unit determines that the difference between the atmospheric pressure and the outlet pressure of the compressor of the second turbocharger is equal to or greater than the first pressure threshold, and that the supercharging pressure of the intake manifold is higher than the target supercharging pressure. is determined to be lower than the second pressure threshold for a certain period of time, it is determined that the exhaust gas switching valve is stuck open.

特開2009-185684号公報JP 2009-185684 A

しかしながら、上記特許文献1に記載された内燃機関の故障診断装置では、シングルターボモードにおいてのみ、吸気切替バルブ、排気切替バルブ、及び、吸気バイパスバルブの故障診断が行われる。その結果、ツインターボモード、ツインターボモードからシングルターボモードへの切替モード、又は、シングルターボモードからツインターボモードへの切替モードの際に、吸気切替バルブ、排気切替バルブ、又は、吸気バイパスバルブのうち、いずれかのバルブに故障が発生した場合には、シングルターボモードの状態になるまで故障診断をすることができないという問題がある。 However, in the failure diagnosis device for the internal combustion engine described in Patent Document 1, failure diagnosis of the intake switching valve, the exhaust switching valve, and the intake bypass valve is performed only in the single turbo mode. As a result, in the twin-turbo mode, the switching mode from the twin-turbo mode to the single-turbo mode, or the switching mode from the single-turbo mode to the twin-turbo mode, the intake switching valve, the exhaust switching valve, or the intake bypass valve If one of the valves fails, there is a problem that the failure cannot be diagnosed until the single turbo mode is established.

そこで、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、複数の過給モードの状態のそれぞれにおいて、排気切替弁、吸気切替弁、又は、吸気バイパス弁の故障診断を行うことができる内燃機関の制御システムを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been devised in view of the above points, and is capable of diagnosing failures of an exhaust switching valve, an intake switching valve, or an intake bypass valve in each of a plurality of supercharging mode states. It is an object of the present invention to provide an internal combustion engine control system capable of

上記課題を解決するため、本発明の第1の発明は、主ターボチャージャと、前記主ターボチャージャに対して並列に接続される副ターボチャージャと、前記副ターボチャージャの副タービンの入口側に接続された上流側副排気管に設けられる排気切替弁と、前記副ターボチャージャの副コンプレッサの出口側に接続された吸気管に設けられた吸気切替弁と、前記吸気管の前記吸気切替弁よりも上流側と前記主ターボチャージャの主コンプレッサの入口側とを接続する吸気バイパス管に設けられた吸気バイパス弁と、前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態又は開弁状態に切り替えて、主ターボチャージャのみを作動させて過給するシングルターボモードと、主ターボチャージャと副ターボチャージャを作動させて過給するツインターボモードと、前記シングルターボモードから前記ツインターボモードに切り替える際に経由するツイン切替モードと、前記ツインターボモードから前記シングルターボモードに切り替える際に経由するシングル切替モードと、のいずれか1つの過給モードに設定するように制御する弁切替制御装置と、吸気マニホールドの過給圧力を取得する過給圧力取得装置と、前記主コンプレッサの出口圧力を取得する主コンプレッサ出口圧力取得装置と、前記副コンプレッサの出口圧力を取得する副コンプレッサ出口圧力取得装置と、前記吸気マニホールドの過給圧力と前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力のいずれかに基づいて、前記弁切替制御装置によって設定された前記過給モードに応じて前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のうちの少なくとも1つの故障診断を行う故障診断装置と、を備えた、内燃機関の制御システムである。 In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention provides a main turbocharger, a sub-turbocharger connected in parallel to the main turbocharger, and a sub-turbine inlet side of the sub-turbocharger connected to the sub-turbine. an exhaust switching valve provided on the upstream side sub-exhaust pipe of the sub-turbocharger; an intake switching valve provided on an intake pipe connected to the outlet side of the sub-compressor of the sub-turbocharger; An intake bypass valve provided in an intake bypass pipe connecting an upstream side and an inlet side of the main compressor of the main turbocharger, and the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve are closed or A single-turbo mode in which only the main turbocharger is operated and supercharged by switching to the valve-open state, a twin-turbo mode in which the main turbocharger and the sub-turbocharger are operated and supercharged, and from the single-turbo mode to the twin-turbo Valve switching control for setting the supercharging mode to one of the twin switching mode through which the mode is switched and the single switching mode through which the twin turbo mode is switched to the single turbo mode. a supercharging pressure acquiring device for acquiring the supercharging pressure of the intake manifold; a main compressor outlet pressure acquiring device for acquiring the outlet pressure of the main compressor; and a secondary compressor outlet pressure acquiring device for acquiring the outlet pressure of the secondary compressor. and the exhaust switching in accordance with the supercharging mode set by the valve switching control device based on one of the supercharging pressure of the intake manifold, the outlet pressure of the main compressor, and the outlet pressure of the secondary compressor. A control system for an internal combustion engine, comprising: a valve; and a failure diagnosis device that performs failure diagnosis of at least one of the intake switching valve and the intake bypass valve.

次に、本発明の第2の発明は、上記第1の発明に係る内燃機関の制御システムにおいて、大気圧を検出する大気圧検出装置を備え、前記弁切替制御装置は、前記過給モードを前記シングルターボモードに設定する場合には、前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態に切り替えるように制御し、前記故障診断装置は、前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングルターボモードに設定したか否かを判定する第1判定装置と、前記第1判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングルターボモードに設定したと判定した場合には、前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とがほぼ等しい等圧状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であるか否かを判定する第2判定装置と、を有し、前記第2判定装置によって前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とがほぼ等しい等圧状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であると判定された場合には、前記吸気切替弁が開固着しているとの故障診断を行う、内燃機関の制御システムである。 Next, according to a second invention of the present invention, in the control system for an internal combustion engine according to the first invention, an atmospheric pressure detection device for detecting atmospheric pressure is provided, and the valve switching control device selects the supercharging mode. When the single turbo mode is set, the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve are each controlled to be switched to a closed state, and the failure diagnosis device controls the valve switching control device. a first determination device that determines whether or not the supercharging mode is set to the single turbo mode; and the first determination device determines that the valve switching control device has set the supercharging mode to the single turbo mode. If so, it is determined whether or not the outlet pressure of the main compressor and the outlet pressure of the sub-compressor are in a substantially equal pressure state and the outlet pressure of the sub-compressor is higher than the atmospheric pressure. and a second determination device that determines that the outlet pressure of the main compressor and the outlet pressure of the sub-compressor are substantially equal to each other, and that the outlet pressure of the sub-compressor is the high pressure. This control system for an internal combustion engine performs a failure diagnosis that the intake switching valve is stuck open when it is determined that the pressure is higher than atmospheric pressure.

次に、本発明の第3の発明は、上記第1の発明又は第2の発明に係る内燃機関の制御システムにおいて、大気圧を検出する大気圧検出装置を備え、前記弁切替制御装置は、前記過給モードを前記シングルターボモードに設定する場合には、前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態に切り替えるように制御し、前記故障診断装置は、前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングルターボモードに設定したか否かを判定する第1判定装置と、前記第1判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングルターボモードに設定したと判定した場合には、前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であるか否かを判定する第3判定装置と、を有し、前記第3判定装置によって前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であると判定された場合には、前記排気切替弁が開固着しているとの故障診断を行う、内燃機関の制御システムである。 Next, according to a third invention of the present invention, in the control system for an internal combustion engine according to the first invention or the second invention, an atmospheric pressure detection device for detecting atmospheric pressure is provided, and the valve switching control device comprises: When the supercharging mode is set to the single turbo mode, the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve are controlled to be closed, and the failure diagnosis device controls the a first determination device that determines whether or not a valve switching control device has set the supercharging mode to the single turbo mode; , if the outlet pressure of the main compressor is different from the outlet pressure of the sub-compressor, and is the outlet pressure of the sub-compressor higher than the atmospheric pressure? a third determination device for determining whether the outlet pressure of the main compressor and the outlet pressure of the sub-compressor are different by the third determination device, and the outlet pressure of the sub-compressor is a pressure higher than the atmospheric pressure, the control system for an internal combustion engine diagnoses that the exhaust switching valve is stuck open.

次に、本発明の第4の発明は、上記第1の発明乃至第3の発明のうちの1の発明に係る内燃機関の制御システムにおいて、大気圧を検出する大気圧検出装置を備え、前記弁切替制御装置は、前記過給モードを前記ツイン切替モードに設定する場合には、前記吸気切替弁を閉弁状態に維持すると共に、前記排気切替弁と前記吸気バイパス弁を開弁状態に切り替えるように制御し、前記故障診断装置は、前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記ツイン切替モードに設定したか否かを判定する第4判定装置と、前記第4判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記ツイン切替モードに設定したと判定した場合には、前記副コンプレッサの出口圧力と前記大気圧とがほぼ等しい等圧状態であるか否かを判定する第5判定装置と、を有し、前記第5判定装置によって前記副コンプレッサの出口圧力と前記大気圧とがほぼ等しい等圧状態であると判定された場合には、前記排気切替弁が閉固着しているとの故障診断を行う、内燃機関の制御システムである。 Next, according to a fourth invention of the present invention, the control system for an internal combustion engine according to one of the first to third inventions is provided with an atmospheric pressure detection device for detecting atmospheric pressure, When the supercharging mode is set to the twin switching mode, the valve switching control device maintains the intake switching valve in a closed state and switches the exhaust switching valve and the intake bypass valve to an open state. The failure diagnosis device includes a fourth determination device that determines whether or not the valve switching control device has set the supercharging mode to the twin switching mode, and the valve switching is performed by the fourth determination device. A fifth judgment for judging whether or not the pressure at the outlet of the sub-compressor and the atmospheric pressure are substantially equal when the control device judges that the supercharging mode is set to the twin switching mode. and, when the fifth determination device determines that the pressure at the outlet of the sub-compressor and the atmospheric pressure are substantially equal to each other, the exhaust switching valve is stuck closed. It is a control system for an internal combustion engine that performs fault diagnosis with

次に、本発明の第5の発明は、上記第1の発明乃至第4の発明のうちの1の発明に係る内燃機関の制御システムにおいて、前記弁切替制御装置は、前記過給モードを前記ツインターボモードに設定する場合には、前記排気切替弁の開弁状態を維持して、前記吸気切替弁を閉弁状態から開弁状態に切り替えると共に、前記吸気バイパス弁を開弁状態から閉弁状態に切り替えるように制御し、前記故障診断装置は、前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記ツインターボモードに設定したか否かを判定する第6判定装置と、前記第6判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記ツインターボモードに設定したと判定した場合には、前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態であるか否かを判定する第7判定装置と、を有し、前記第7判定装置によって前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態であると判定された場合には、前記吸気切替弁が閉固着しているとの故障診断を行う、内燃機関の制御システムである。 Next, a fifth invention of the present invention is the control system for an internal combustion engine according to one of the first to fourth inventions, wherein the valve switching control device switches the supercharging mode to the When the twin turbo mode is set, the open state of the exhaust switching valve is maintained, the intake switching valve is switched from the closed state to the open state, and the intake bypass valve is closed from the open state. and the failure diagnosis device includes: a sixth determination device for determining whether or not the valve switching control device has set the supercharging mode to the twin turbo mode; When the valve switching control device determines that the supercharging mode is set to the twin-turbo mode, it determines whether or not the outlet pressure of the main compressor and the outlet pressure of the sub-compressor are different. and a seventh determination device for determining, when the seventh determination device determines that the outlet pressure of the main compressor and the outlet pressure of the sub-compressor are in different pressure states, the switching of the intake air. A control system for an internal combustion engine that diagnoses a stuck closed valve.

次に、本発明の第6の発明は、上記第1の発明乃至第5の発明のうちの1の発明に係る内燃機関の制御システムにおいて、前記主コンプレッサの出口温度を検出する出口温度検出装置を備え、前記弁切替制御装置は、前記過給モードを前記ツインターボモードに設定する場合には、前記排気切替弁の開弁状態を維持して、前記吸気切替弁を閉弁状態から開弁状態に切り替えると共に、前記吸気バイパス弁を開弁状態から閉弁状態に切り替えるように制御し、前記故障診断装置は、前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記ツインターボモードに設定したか否かを判定する第6判定装置と、前記第6判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記ツインターボモードに設定したと判定した場合には、前記吸気マニホールドの過給圧力が目標過給圧力よりも低い圧力であって、且つ、前記主コンプレッサの出口温度が第1温度閾値以上であるか否かを判定する第8判定装置と、を有し、前記第8判定装置によって前記吸気マニホールドの過給圧力が目標過給圧力よりも低い圧力であって、且つ、前記主コンプレッサの出口温度が第1温度閾値以上であると判定された場合には、前記吸気バイパス弁が開固着しているとの故障診断を行う、内燃機関の制御システムである。 Next, a sixth aspect of the present invention provides an outlet temperature detection device for detecting the outlet temperature of the main compressor in the control system for an internal combustion engine according to one of the first to fifth aspects of the invention. wherein, when the supercharging mode is set to the twin-turbo mode, the valve switching control device maintains the open state of the exhaust switching valve and opens the intake switching valve from the closed state. state, and controls the intake bypass valve to switch from the open state to the closed state, and the failure diagnosis device determines whether the valve switching control device has set the supercharging mode to the twin turbo mode. and a sixth determination device for determining whether the supercharging pressure of the intake manifold reaches the target when the sixth determination device determines that the valve switching control device has set the supercharging mode to the twin turbo mode. an eighth determination device that determines whether the pressure is lower than the supercharging pressure and the outlet temperature of the main compressor is equal to or higher than a first temperature threshold, wherein the eighth determination device determines whether the When it is determined that the supercharging pressure of the intake manifold is lower than the target supercharging pressure and the outlet temperature of the main compressor is equal to or higher than the first temperature threshold, the intake bypass valve is stuck open. It is a control system for an internal combustion engine that performs a fault diagnosis that the engine is running.

次に、本発明の第7の発明は、上記第1の発明乃至第6の発明のうちの1の発明に係る内燃機関の制御システムにおいて、大気圧を検出する大気圧検出装置を備え、前記弁切替制御装置は、前記過給モードを前記シングル切替モードに設定する場合には、前記排気切替弁と前記吸気切替弁を閉弁状態に切り替えると共に、前記吸気バイパス弁を開弁状態に切り替えるように制御し、前記故障診断装置は、前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングル切替モードに設定したか否かを判定する第9判定装置と、前記第9判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングル切替モードに設定したと判定した場合には、前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とがほぼ等しい等圧状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であるか否かを判定する第10判定装置と、を有し、前記第10判定装置によって前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とがほぼ等しい等圧状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であると判定された場合には、前記吸気切替弁が開固着しているとの故障診断を行う、内燃機関の制御システムである。 Next, according to a seventh invention of the present invention, the internal combustion engine control system according to one of the first to sixth inventions is provided with an atmospheric pressure detection device for detecting atmospheric pressure, When the supercharging mode is set to the single switching mode, the valve switching control device switches the exhaust switching valve and the intake switching valve to a closed state, and switches the intake bypass valve to an open state. and the failure diagnosis device includes a ninth determination device that determines whether the valve switching control device has set the supercharging mode to the single switching mode, and the valve switching control by the ninth determination device When the apparatus determines that the supercharging mode is set to the single switching mode, the outlet pressure of the main compressor and the outlet pressure of the sub-compressor are substantially equal to each other, and the outlet of the sub-compressor a tenth determination device for determining whether the pressure is higher than the atmospheric pressure, wherein the tenth determination device determines that the outlet pressure of the main compressor and the outlet pressure of the sub-compressor are substantially equal. The internal combustion engine, wherein when it is determined that the outlet pressure of the sub-compressor is higher than the atmospheric pressure in a constant pressure state, a failure diagnosis is made that the intake switching valve is stuck open. control system.

次に、本発明の第8の発明は、上記第1の発明乃至第7の発明のうちの1の発明に係る内燃機関の制御システムにおいて、大気圧を検出する大気圧検出装置を備え、前記弁切替制御装置は、前記過給モードを前記シングル切替モードに設定する場合には、前記排気切替弁と前記吸気切替弁を閉弁状態に切り替えると共に、前記吸気バイパス弁を開弁状態に切り替えるように制御し、前記故障診断装置は、前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングル切替モードに設定したか否かを判定する第9判定装置と、前記第9判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングル切替モードに設定したと判定した場合には、前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であるか否かを判定する第11判定装置と、内燃機関の制御システムである。 Next, an eighth invention of the present invention is an internal combustion engine control system according to one of the first to seventh inventions, comprising an atmospheric pressure detection device for detecting atmospheric pressure, When the supercharging mode is set to the single switching mode, the valve switching control device switches the exhaust switching valve and the intake switching valve to a closed state, and switches the intake bypass valve to an open state. and the failure diagnosis device includes a ninth determination device that determines whether the valve switching control device has set the supercharging mode to the single switching mode, and the valve switching control by the ninth determination device When the device determines that the supercharging mode is set to the single switching mode, the outlet pressure of the main compressor and the outlet pressure of the sub-compressor are different, and the outlet pressure of the sub-compressor is a pressure higher than the atmospheric pressure; and a control system for an internal combustion engine.

次に、本発明の第9の発明は、上記第1の発明に係る内燃機関の制御システムにおいて、前記主ターボチャージャの主タービンへの排気ガスの流速をノズル開度によって調整する主可変ノズル機構と、前記副タービンへの排気ガスの流速をノズル開度によって調整する副可変ノズル機構と、前記主可変ノズル機構と前記副可変ノズル機構のそれぞれの前記ノズル開度の開度調整制御を行うノズル制御装置と、前記故障診断装置によって前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のうちのいずれかが開固着していると故障診断されたか否かを判定する第1故障判定装置と、を備え、前記第1故障判定装置によって前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のうちのいずれかが開固着していると故障診断されたと判定された場合には、前記弁切替制御装置は、前記排気切替弁と前記吸気切替弁のそれぞれを開弁状態に設定すると共に、前記吸気バイパス弁を閉弁状態に設定して、前記過給モードを前記ツインターボモードに固定するように制御し、前記ノズル制御装置は、前記主可変ノズル機構と前記副可変ノズル機構のそれぞれの前記ノズル開度を全開に設定するように制御する、内燃機関の制御システムである。 Next, a ninth aspect of the present invention is a control system for an internal combustion engine according to the first aspect of the invention, in which a main variable nozzle mechanism adjusts the flow velocity of exhaust gas to the main turbine of the main turbocharger by adjusting the nozzle opening. a sub-variable nozzle mechanism that adjusts the flow velocity of the exhaust gas to the sub-turbine according to the opening of the nozzle; and a nozzle that performs opening adjustment control of the nozzle opening of each of the main variable nozzle mechanism and the sub-variable nozzle mechanism. a control device; and a first failure determination device for determining whether or not the failure diagnosis device has determined whether any one of the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve is stuck open. and when the first failure determination device determines that any one of the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve is stuck open, the valve The switching control device sets each of the exhaust switching valve and the intake switching valve to an open state, sets the intake bypass valve to a closed state, and fixes the supercharging mode to the twin turbo mode. The nozzle control device is a control system for an internal combustion engine that controls to fully open the nozzle openings of the main variable nozzle mechanism and the sub-variable nozzle mechanism.

次に、本発明の第10の発明は、上記第1の発明又は第9の発明に係る内燃機関の制御システムにおいて、前記主ターボチャージャの主タービンへの排気ガスの流速をノズル開度によって調整する主可変ノズル機構と、前記副タービンへの排気ガスの流速をノズル開度によって調整する副可変ノズル機構と、前記主可変ノズル機構と前記副可変ノズル機構のそれぞれの前記ノズル開度の開度調整制御を行うノズル制御装置と、大気圧を検出する大気圧検出装置と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出装置と、運転状態に応じて燃料の噴射量を制御する噴射量制御装置と、前記故障診断装置によって前記排気切替弁と前記吸気切替弁のいずれかが閉固着していると故障診断されたか否かを判定する第2故障判定装置と、を備え、前記第2故障判定装置によって前記排気切替弁と前記吸気切替弁のいずれかが閉固着していると故障診断されたと判定された場合には、前記弁切替制御装置は、前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態に設定して、前記過給モードを前記シングルターボモードに固定するように制御し、前記ノズル制御装置は、前記主可変ノズル機構の前記ノズル開度を全開に設定するように制御し、前記噴射量制御装置は、所定回転数以上のエンジン回転数に応じて噴射される燃料の噴射量を噴射量制限値以下になるように制御すると共に、前記大気圧が低下するに従って前記噴射量制限値を少なくするように制御する、内燃機関の制御システムである。 Next, according to a tenth aspect of the present invention, in the control system for an internal combustion engine according to the first aspect or the ninth aspect, the flow velocity of the exhaust gas to the main turbine of the main turbocharger is adjusted by the nozzle opening. a sub-variable nozzle mechanism that adjusts the flow velocity of exhaust gas to the sub-turbine by nozzle opening, and the nozzle openings of the main variable nozzle mechanism and the sub-variable nozzle mechanism. A nozzle control device that performs adjustment control, an atmospheric pressure detection device that detects the atmospheric pressure, an engine speed detection device that detects the engine speed, and an injection amount control device that controls the fuel injection amount according to the operating state. a second failure determination device for determining whether or not the failure diagnosis device has determined that either the exhaust switching valve or the intake switching valve is stuck closed; When it is determined that either the exhaust switching valve or the intake switching valve is stuck closed by means of the failure diagnosis, the valve switching control device controls the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake By setting each of the bypass valves to a closed state, controlling the supercharging mode to be fixed to the single turbo mode, the nozzle control device sets the nozzle opening degree of the main variable nozzle mechanism to fully open. The injection amount control device controls the injection amount of the fuel injected according to the engine speed equal to or higher than a predetermined speed so that it becomes equal to or less than the injection amount limit value, and the atmospheric pressure decreases. A control system for an internal combustion engine that controls to decrease the injection amount limit value as the fuel injection amount increases.

第1の発明によれば、弁切替制御装置は、排気切替弁と吸気切替弁と吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態又は開弁状態に切り替えて、シングルターボモードと、ツインターボモードと、ツイン切替モードと、シングル切替モードと、のいずれか1つの過給モードに設定する。そして、故障診断装置は、吸気マニホールドの過給圧力と主コンプレッサの出口圧力と副コンプレッサの出口圧力のいずれかに基づいて、弁切替制御装置によって設定された過給モードに応じて排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のうちの少なくとも1つの故障診断を行う。 According to the first aspect of the invention, the valve switching control device switches each of the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve to a closed state or an open state, and selects a single turbo mode, a twin turbo mode, and a twin turbo mode. Either one of the switching mode and the single switching mode is set to the supercharging mode. Then, the failure diagnosis device selects the exhaust switching valve and the exhaust switching valve in accordance with the supercharging mode set by the valve switching control device based on one of the supercharging pressure of the intake manifold, the outlet pressure of the main compressor, and the outlet pressure of the sub-compressor. At least one of the intake switching valve and the intake bypass valve is diagnosed for failure.

これにより、故障診断装置は、シングルターボモードと、ツインターボモードと、ツイン切替モードと、シングル切替モードと、の4つの過給モードの状態のそれぞれにおいて、排気切替弁、吸気切替弁、又は、吸気バイパス弁の故障診断を行うことができる。従って、シングルターボモードの状態になるまで待つことなく、他の過給モードにおいて、排気切替弁、吸気切替弁、又は、吸気バイパス弁の故障を迅速に検出し、フェイルセーフ処理を実行して、ターボ過回転のような二次故障を回避することが可能となる。 As a result, the failure diagnosis device can operate the exhaust switching valve, the intake switching valve, or the Failure diagnosis of the intake bypass valve can be performed. Therefore, without waiting until the state of the single turbo mode is reached, failure of the exhaust switching valve, the intake switching valve, or the intake bypass valve is quickly detected in the other supercharging mode, and the fail-safe process is executed. It becomes possible to avoid secondary failures such as turbo overspeed.

第2の発明によれば、弁切替制御装置は、過給モードをシングルターボモードに設定する場合には、排気切替弁と吸気切替弁と吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態に切り替えるように制御する。そして、故障診断装置は、主コンプレッサの出口圧力と副コンプレッサの出口圧力とがほぼ等しい等圧状態で、且つ、副コンプレッサの出口圧力が大気圧よりも高い圧力であると判定された場合には、吸気切替弁が開固着しているとの故障診断を行う。これにより、シングルターボモードにおいて、故障診断装置は、主コンプレッサの出口圧力と副コンプレッサの出口圧力と大気圧とに基づいて、吸気切替弁の開固着の故障を迅速に検出することができる。 According to the second invention, when the supercharging mode is set to the single turbo mode, the valve switching control device controls to switch each of the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve to the closed state. do. When it is determined that the outlet pressure of the main compressor and the outlet pressure of the sub-compressor are substantially equal and the outlet pressure of the sub-compressor is higher than the atmospheric pressure, the failure diagnosis device , Diagnose that the intake switching valve is stuck open. As a result, in the single turbo mode, the fault diagnosis device can quickly detect the stuck-open failure of the intake switching valve based on the outlet pressure of the main compressor, the outlet pressure of the sub-compressor, and the atmospheric pressure.

第3の発明によれば、弁切替制御装置は、過給モードをシングルターボモードに設定する場合には、排気切替弁と吸気切替弁と吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態に切り替えるように制御する。そして、故障診断装置は、主コンプレッサの出口圧力と副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態で、且つ、副コンプレッサの出口圧力が大気圧よりも高い圧力であると判定された場合には、排気切替弁が開固着しているとの故障診断を行う。これにより、シングルターボモードにおいて、故障診断装置は、主コンプレッサの出口圧力と副コンプレッサの出口圧力と大気圧とに基づいて、排気切替弁の開固着の故障を迅速に検出することができる。 According to the third invention, when the supercharging mode is set to the single turbo mode, the valve switching control device controls to switch each of the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve to the closed state. do. When it is determined that the outlet pressure of the main compressor and the outlet pressure of the sub-compressor are different and the outlet pressure of the sub-compressor is higher than the atmospheric pressure, the failure diagnosis device Diagnose that the exhaust switching valve is stuck open. As a result, in the single turbo mode, the fault diagnosis device can quickly detect a stuck-open failure of the exhaust switching valve based on the outlet pressure of the main compressor, the outlet pressure of the sub-compressor, and the atmospheric pressure.

第4の発明によれば、弁切替制御装置は、過給モードをツイン切替モードに設定する場合には、吸気切替弁を閉弁状態に維持すると共に、排気切替弁と吸気バイパス弁を開弁状態に切り替えるように制御する。そして、故障診断装置は、副コンプレッサの出口圧力と大気圧とがほぼ等しい等圧状態であると判定された場合には、排気切替弁が閉固着しているとの故障診断を行う。これにより、ツイン切替モードにおいて、故障診断装置は、副コンプレッサの出口圧力と大気圧とに基づいて、排気切替弁の閉固着の故障を迅速に検出することができる。 According to the fourth invention, the valve switching control device keeps the intake switching valve closed and opens the exhaust switching valve and the intake bypass valve when the supercharging mode is set to the twin switching mode. Control to switch to state. When it is determined that the pressure at the outlet of the sub-compressor and the atmospheric pressure are substantially equal, the failure diagnosis device diagnoses that the exhaust switching valve is stuck closed. As a result, in the twin switching mode, the fault diagnosis device can quickly detect a stuck closed failure of the exhaust switching valve based on the outlet pressure of the sub-compressor and the atmospheric pressure.

第5の発明によれば、弁切替制御装置は、過給モードをツインターボモードに設定する場合には、排気切替弁の開弁状態を維持して、吸気切替弁を閉弁状態から開弁状態に切り替えると共に、吸気バイパス弁を開弁状態から閉弁状態に切り替えるように制御する。そして、故障診断装置は、主コンプレッサの出口圧力と副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態であると判定された場合には、吸気切替弁が閉固着しているとの故障診断を行う。これにより、ツインターボモードにおいて、故障診断装置は、主コンプレッサの出口圧力と副コンプレッサの出口圧力とに基づいて、吸気切替弁の閉固着の故障を迅速に検出することができる。 According to the fifth invention, when the supercharging mode is set to the twin-turbo mode, the valve switching control device maintains the open state of the exhaust switching valve and opens the intake switching valve from the closed state. state, and controls the intake bypass valve to switch from the open state to the closed state. When it is determined that the outlet pressure of the main compressor and the outlet pressure of the sub-compressor are different, the failure diagnosis device diagnoses that the intake switching valve is stuck closed. Thus, in the twin-turbo mode, the fault diagnosis device can quickly detect the stuck closed failure of the intake switching valve based on the outlet pressure of the main compressor and the outlet pressure of the sub-compressor.

第6の発明によれば、弁切替制御装置は、過給モードをツインターボモードに設定する場合には、排気切替弁の開弁状態を維持して、吸気切替弁を閉弁状態から開弁状態に切り替えると共に、吸気バイパス弁を開弁状態から閉弁状態に切り替えるように制御する。そして、故障診断装置は、吸気マニホールドの過給圧力が目標過給圧力よりも低い圧力であって、且つ、主コンプレッサの出口温度が第1温度閾値以上であると判定された場合には、吸気バイパス弁が開固着しているとの故障診断を行う。これにより、ツインターボモードにおいて、故障診断装置は、吸気マニホールドの過給圧力と主コンプレッサの出口温度とに基づいて、吸気バイパス弁の開固着の故障を迅速に検出することができる。 According to the sixth invention, when the supercharging mode is set to the twin turbo mode, the valve switching control device maintains the open state of the exhaust switching valve and opens the intake switching valve from the closed state. state, and controls the intake bypass valve to switch from the open state to the closed state. Then, when it is determined that the supercharging pressure of the intake manifold is lower than the target supercharging pressure and the outlet temperature of the main compressor is equal to or higher than the first temperature threshold, the failure diagnosis device Diagnose that the bypass valve is stuck open. As a result, in the twin-turbo mode, the fault diagnosis device can quickly detect the stuck-open failure of the intake bypass valve based on the supercharging pressure of the intake manifold and the outlet temperature of the main compressor.

第7の発明によれば、弁切替制御装置は、過給モードをシングル切替モードに設定する場合には、排気切替弁と吸気切替弁を閉弁状態に切り替えると共に、吸気バイパス弁を開弁状態に切り替えるように制御する。そして、故障診断装置は、主コンプレッサの出口圧力と副コンプレッサの出口圧力とがほぼ等しい等圧状態で、且つ、副コンプレッサの出口圧力が大気圧よりも高い圧力であると判定された場合には、吸気切替弁が開固着しているとの故障診断を行う。これにより、シングル切替モードにおいて、故障診断装置は、主コンプレッサの出口圧力と副コンプレッサの出口圧力と大気圧とに基づいて、吸気切替弁の開固着の故障を迅速に検出することができる。 According to the seventh invention, when the supercharging mode is set to the single switching mode, the valve switching control device switches the exhaust switching valve and the intake switching valve to the closed state, and switches the intake bypass valve to the open state. control to switch to When it is determined that the outlet pressure of the main compressor and the outlet pressure of the sub-compressor are substantially equal and the outlet pressure of the sub-compressor is higher than the atmospheric pressure, the failure diagnosis device , Diagnose that the intake switching valve is stuck open. As a result, in the single switching mode, the fault diagnosis device can quickly detect a stuck-open failure of the intake switching valve based on the outlet pressure of the main compressor, the outlet pressure of the sub-compressor, and the atmospheric pressure.

第8の発明によれば、弁切替制御装置は、過給モードをシングル切替モードに設定する場合には、排気切替弁と吸気切替弁を閉弁状態に切り替えると共に、吸気バイパス弁を開弁状態に切り替えるように制御する。そして、故障診断装置は、主コンプレッサの出口圧力と副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態で、且つ、副コンプレッサの出口圧力が大気圧よりも高い圧力であると判定された場合には、排気切替弁が開固着しているとの故障診断を行う。これにより、シングル切替モードにおいて、故障診断装置は、主コンプレッサの出口圧力と副コンプレッサの出口圧力と大気圧とに基づいて、排気切替弁の開固着の故障を迅速に検出することができる。 According to the eighth invention, when the supercharging mode is set to the single switching mode, the valve switching control device switches the exhaust switching valve and the intake switching valve to the closed state, and switches the intake bypass valve to the open state. control to switch to When it is determined that the outlet pressure of the main compressor and the outlet pressure of the sub-compressor are different and the outlet pressure of the sub-compressor is higher than the atmospheric pressure, the failure diagnosis device Diagnose that the exhaust switching valve is stuck open. As a result, in the single switching mode, the failure diagnosis device can quickly detect a stuck-open failure of the exhaust switching valve based on the outlet pressure of the main compressor, the outlet pressure of the sub-compressor, and the atmospheric pressure.

第9の発明によれば、故障診断装置によって排気切替弁と吸気切替弁と吸気バイパス弁のうちのいずれかが開固着していると故障診断された場合には、弁切替制御装置は、排気切替弁と吸気切替弁のそれぞれを開弁状態に設定すると共に、吸気バイパス弁を閉弁状態に設定して、過給モードをツインターボモードに固定するように制御する。また、ノズル制御装置は、主可変ノズル機構と副可変ノズル機構のそれぞれのノズル開度を全開に設定するように制御する。 According to the ninth invention, when the failure diagnosis device determines that any one of the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve is stuck open, the valve switching control device The switching valve and the intake switching valve are each set to the open state, the intake bypass valve is set to the closed state, and the supercharging mode is controlled to be fixed to the twin turbo mode. Further, the nozzle control device performs control so that the nozzle openings of the main variable nozzle mechanism and the sub-variable nozzle mechanism are set to fully open.

これにより、排気切替弁又は吸気切替弁が開固着している場合には、排気切替弁と吸気切替弁を開弁状態に設定すると共に、吸気バイパス弁を閉弁状態に設定することができ、高速走行時において、副ターボチャージャのターボ過回転のような二次故障を回避することができる。また、吸気バイパス弁が開固着している場合には、排気切替弁と吸気切替弁と吸気バイパス弁を全て開弁状態に設定することができ、高速走行時において、副ターボチャージャのターボ過回転のような二次故障を回避することができる。 As a result, when the exhaust switching valve or the intake switching valve is stuck open, the exhaust switching valve and the intake switching valve can be set to the open state, and the intake bypass valve can be set to the closed state, During high-speed running, secondary failures such as turbo overspeed of the sub-turbocharger can be avoided. Further, when the intake bypass valve is stuck open, the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve can all be set to the open state, and the turbo overspeed of the sub turbocharger can be prevented during high-speed running. It is possible to avoid secondary failures such as

また、主可変ノズル機構と副可変ノズル機構のそれぞれのノズル開度を全開に設定することによって、低速、中負荷以上で走行する場合において(通常時は、シングルターボモードである)、副コンプレッサの過給圧を低くすることが可能となり、サージの発生を抑止することができる。 In addition, by setting the nozzle opening degree of each of the main variable nozzle mechanism and the sub variable nozzle mechanism to full open, when driving at low speed and medium load or higher (usually in single turbo mode), the sub compressor It becomes possible to lower the supercharging pressure and suppress the occurrence of surge.

第10の発明によれば、故障診断装置によって排気切替弁と吸気切替弁のいずれかが閉固着していると故障診断された場合には、弁切替制御装置は、排気切替弁と吸気切替弁と吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態に設定して、過給モードをシングルターボモードに固定するように制御する。また、ノズル制御装置は、主可変ノズル機構のノズル開度を全開に設定するように制御する。更に、噴射量制御装置は、所定回転数以上のエンジン回転数に応じて噴射される燃料の噴射量を噴射量制限値以下になるように制御すると共に、大気圧が低下するに従って噴射量制限値を少なくするように制御する。 According to the tenth aspect of the invention, when the failure diagnosis device determines that either the exhaust switching valve or the intake switching valve is stuck closed, the valve switching control device controls the exhaust switching valve and the intake switching valve. and intake bypass valves are closed, and the supercharging mode is controlled to be fixed to the single turbo mode. Further, the nozzle control device controls to set the nozzle opening degree of the main variable nozzle mechanism to fully open. Furthermore, the injection amount control device controls the injection amount of the fuel injected according to the engine speed equal to or higher than a predetermined speed so that it becomes equal to or less than the injection amount limit value, and the injection amount limit value increases as the atmospheric pressure decreases. control to reduce

これにより、排気切替弁又は吸気切替弁が閉固着している場合には、排気切替弁と吸気切替弁と吸気バイパス弁を全て閉弁状態に設定して、主可変ノズル機構のノズル開度を全開に設定することによって、高速走行時において、主ターボチャージャのターボ過回転のような二次故障を回避することができる。また、大気圧が低下するに従って噴射量制限値を少なくするように制御することによって、高地において、平地と等ゲージ圧であっても、主ターボチャージャのターボ過回転や主タービンの入口側排気圧が基準圧力を超えないように出力制限を行うことができる。 As a result, when the exhaust switching valve or the intake switching valve is stuck closed, the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve are all set to the closed state, and the nozzle opening of the main variable nozzle mechanism is adjusted. By setting it to full open, it is possible to avoid secondary failures such as turbo overspeed of the main turbocharger at high speeds. In addition, by controlling the injection amount limit value to decrease as the atmospheric pressure decreases, even if the gauge pressure is the same as that of the flat ground, the turbo overspeed of the main turbocharger and the exhaust pressure on the inlet side of the main turbine can be prevented at high altitude. can be limited so that the pressure does not exceed the reference pressure.

本実施形態に係る内燃機関の制御システムの概略構成を説明する図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a control system for an internal combustion engine according to this embodiment; FIG. シングルターボモードとツインターボモードの動作領域を決定する動作領域マップの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of an operating region map that determines operating regions in single turbo mode and twin turbo mode; 各過給モードにおける排気切替弁と吸気切替弁と吸気バイパス弁の設定状態を決定する切替弁設定マップの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a switching valve setting map for determining the setting states of an exhaust switching valve, an intake switching valve, and an intake bypass valve in each supercharging mode; 本実施形態に係る制御装置が実行する故障診断処理の一例を示す第1メインフローチャートである。4 is a first main flowchart showing an example of failure diagnosis processing executed by the control device according to the embodiment; 本実施形態に係る制御装置が実行する故障診断処理の一例を示す第2メインフローチャートである。7 is a second main flowchart showing an example of failure diagnosis processing executed by the control device according to the embodiment; 本実施形態に係る制御装置が実行する故障診断処理の一例を示す第3メインフローチャートである。9 is a third main flowchart showing an example of failure diagnosis processing executed by the control device according to the embodiment; 図4に示すACV開固着判定処理のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。FIG. 5 is a sub-flowchart showing an example of a sub-process of the ACV stuck-open determination process shown in FIG. 4; FIG. 図4に示すECV開固着判定処理のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。FIG. 5 is a sub-flowchart showing an example of a sub-process of the ECV stuck open determination process shown in FIG. 4; FIG. 図4に示すECV閉固着判定処理のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。FIG. 5 is a sub-flowchart showing an example of a sub-process of the ECV closed sticking determination process shown in FIG. 4; FIG. 図5に示すACV閉固着判定処理のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。FIG. 6 is a sub-flowchart showing an example of a sub-process of the ACV closed sticking determination process shown in FIG. 5; FIG. 図5に示すABV開固着判定処理のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。FIG. 6 is a sub-flowchart showing an example of sub-processing of the ABV stuck-open determination process shown in FIG. 5; FIG. 図4に示すフェイルセーフ処理のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。FIG. 5 is a sub-flowchart showing an example of sub-processing of the fail-safe processing shown in FIG. 4; FIG. 図12に示す第1フェイルセーフ処理のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。FIG. 13 is a sub-flowchart showing an example of sub-processing of the first fail-safe processing shown in FIG. 12; FIG. 図12に示す第2フェイルセーフ処理のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。FIG. 13 is a sub-flowchart showing an example of sub-processing of the second fail-safe processing shown in FIG. 12; FIG. 燃料噴射量の噴射量制限値を決定する出力制限マップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the output limit map which determines the injection amount limit value of fuel injection amount.

以下、本発明に係る内燃機関の制御システムを具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本発明に係る内燃機関の制御システムの概略構成について図1に基づいて説明する。 MODES FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a control system for an internal combustion engine according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. First, a schematic configuration of a control system for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIG.

図1に示すように、本実施形態に係る内燃機関の制御システム1は、エアクリーナ5と、吸気流量検出装置6と、車両に搭載されたエンジン(例えば、ディーゼルエンジン)10と、主ターボチャージャ21と、副ターボチャージャ22と、制御装置(以下、「ECU」という。)80等から構成されている。エンジン10は、左バンク10Lと右バンク10Rを有する多気筒エンジンであり、左バンク10Lには主ターボチャージャ21が設けられ、右バンク10Rには副ターボチャージャ22が設けられている。 As shown in FIG. 1, an internal combustion engine control system 1 according to the present embodiment includes an air cleaner 5, an intake flow rate detection device 6, an engine (for example, a diesel engine) 10 mounted on a vehicle, and a main turbocharger 21. , a sub-turbocharger 22, a control unit (hereinafter referred to as "ECU") 80, and the like. The engine 10 is a multi-cylinder engine having a left bank 10L and a right bank 10R. A main turbocharger 21 is provided in the left bank 10L and a sub-turbocharger 22 is provided in the right bank 10R.

また、左バンク10Lには、ECU80の制御信号によって各気筒内に直接燃料を噴射可能な燃料噴射装置15Lが設けられている。右バンク10Rには、ECU80の制御信号によって各気筒内に直接燃料を噴射可能な燃料噴射装置15Rが設けられている。以下、エンジン10への吸気経路とエンジン10からの排気経路を説明しながら、各部材等を説明する。 Further, the left bank 10L is provided with a fuel injection device 15L capable of injecting fuel directly into each cylinder according to a control signal from the ECU 80. As shown in FIG. The right bank 10R is provided with a fuel injection device 15R capable of directly injecting fuel into each cylinder according to a control signal from the ECU 80. As shown in FIG. Each member and the like will be described below while describing an intake path to the engine 10 and an exhaust path from the engine 10 .

エアクリーナ5は、外部から取得された空気(吸気)を浄化して、吸気管3に供給する。吸気管3は、途中で吸気管31L、31Rに分岐されている。また、エアクリーナ5の下流側には、エアクリーナ5から吸気管3が分岐されるまでの間に、吸気管3に供給される吸気流量を検出する吸気流量検出装置(例えば、エアフロメータ)6が配置されている。 The air cleaner 5 purifies air (intake air) obtained from the outside and supplies the air to the intake pipe 3 . The intake pipe 3 is branched into intake pipes 31L and 31R on the way. Further, an intake flow rate detection device (for example, an airflow meter) 6 for detecting the intake flow rate supplied to the intake pipe 3 before the intake pipe 3 is branched from the air cleaner 5 is arranged downstream of the air cleaner 5. It is

吸気管31Lの下流側は主ターボチャージャ21の主コンプレッサ21Bの吸入口に接続されている。主コンプレッサ21Bの吐出口は、吸気管32Lの上流側に接続されている。また、吸気管31Rの下流側は副ターボチャージャ22の副コンプレッサ22Bの吸入口に接続されている。副コンプレッサ22Bの吐出口は、吸気管32Rの上流側に接続されている。そして、吸気管32L及び吸気管32Rの下流側は、吸気管33の上流側に接続されている。また、吸気管32Lの主コンプレッサ21Bの吐出口近傍には、主コンプレッサ21Bの出口側の吸気温度、つまり、主コンプレッサ21Bの出口温度を検出する第3温度検出装置(例えば、温度検出センサ)27が設けられている。 The downstream side of the intake pipe 31L is connected to the intake port of the main compressor 21B of the main turbocharger 21 . A discharge port of the main compressor 21B is connected to the upstream side of the intake pipe 32L. Further, the downstream side of the intake pipe 31R is connected to the intake port of the sub-compressor 22B of the sub-turbocharger 22. As shown in FIG. A discharge port of the sub-compressor 22B is connected to the upstream side of the intake pipe 32R. The downstream sides of the intake pipes 32L and 32R are connected to the upstream side of the intake pipe 33 . A third temperature detection device (for example, a temperature detection sensor) 27 for detecting the temperature of the intake air on the outlet side of the main compressor 21B, that is, the temperature at the outlet of the main compressor 21B, is provided in the intake pipe 32L near the discharge port of the main compressor 21B. is provided.

吸気管33の下流側は吸気マニホールド34の上流側に接続されている。吸気マニホールド34は、エンジン10の右バンク10Rの各気筒と、左バンク10Lの各気筒と、のそれぞれに吸気を供給する。また、吸気管33と吸気マニホールド34との間には、過給された吸入空気を冷却するインタークーラ38が配置されている。また、吸気管33と吸気マニホールド34との間には、インタークーラ38の下流側において、吸気マニホールド34に導かれる吸入空気の量を調節可能な電子スロットルバルブ39が配置されている。電子スロットルバルブ39は、ECU80からの制御信号によって全閉位置から全開位置まで、その回転位置が連続的に駆動制御されるようになっている。 The downstream side of the intake pipe 33 is connected to the upstream side of the intake manifold 34 . The intake manifold 34 supplies intake air to each cylinder of the right bank 10R and each cylinder of the left bank 10L of the engine 10, respectively. An intercooler 38 is arranged between the intake pipe 33 and the intake manifold 34 to cool the supercharged intake air. Further, an electronic throttle valve 39 capable of adjusting the amount of intake air introduced to the intake manifold 34 is arranged downstream of the intercooler 38 between the intake pipe 33 and the intake manifold 34 . The rotational position of the electronic throttle valve 39 is continuously driven and controlled from the fully closed position to the fully opened position by a control signal from the ECU 80 .

主コンプレッサ21Bは、排気ガスによって回転駆動される主タービン21Aにて回転駆動され、吸気管31Lから吸入した空気を圧縮して吸気管32L、33、インタークーラ38、及び、電子スロットルバルブ39を経由して吸気マニホールド34へと吐出する。また、副コンプレッサ22Bの吐出口に上流側が接続された吸気管32Rには、吸気管32Rの開口と閉鎖を行う吸気切替弁51が設けられている。吸気切替弁51は、例えば、ダイヤフラム式アクチュエータによって駆動され、ECU80からの制御信号によって開閉されるようになっている。 The main compressor 21B is rotationally driven by the main turbine 21A that is rotationally driven by the exhaust gas, compresses the air sucked from the intake pipe 31L, and passes through the intake pipes 32L and 33, the intercooler 38, and the electronic throttle valve 39. Then, it is discharged to the intake manifold 34 . An intake switching valve 51 for opening and closing the intake pipe 32R is provided in the intake pipe 32R whose upstream side is connected to the discharge port of the sub-compressor 22B. The intake switching valve 51 is driven by, for example, a diaphragm actuator, and is opened and closed by a control signal from the ECU 80 .

また、吸気バイパス管36は、一端が副コンプレッサ22Bの吐出口と吸気切替弁51との間、つまり、吸気切替弁51よりも上流側で、吸気管32Rに接続されていると共に、他端が、吸気管31Lの主コンプレッサ21Bの吸入口よりも上流側に接続されている。すなわち、吸気バイパス管36は、副コンプレッサ22Bの吐出口の下流側と、主コンプレッサ21Bの吸入口の上流側とをバイパスする。また、吸気バイパス管36の両端の間には、吸気バイパス管36の開口と閉鎖を行う吸気バイパス弁52が設けられている。吸気バイパス弁52は、例えば、ソレノイド式アクチュエータによって駆動され、ECU80からの制御信号によって開閉されるようになっている。 One end of the intake bypass pipe 36 is connected to the intake pipe 32R between the discharge port of the auxiliary compressor 22B and the intake switching valve 51, that is, upstream of the intake switching valve 51, and the other end is connected to the intake pipe 32R. , is connected upstream of the intake port of the main compressor 21B of the intake pipe 31L. That is, the intake bypass pipe 36 bypasses the downstream side of the discharge port of the sub-compressor 22B and the upstream side of the intake port of the main compressor 21B. An intake bypass valve 52 for opening and closing the intake bypass pipe 36 is provided between both ends of the intake bypass pipe 36 . The intake bypass valve 52 is driven by, for example, a solenoid actuator, and is opened and closed by a control signal from the ECU 80 .

従って、吸気切替弁51が吸気管32Rを開口し、且つ、吸気バイパス弁52が吸気バイパス管36を閉鎖した場合には、副コンプレッサ22Bは、排気ガスによって回転駆動される副タービン22Aにて回転駆動され、吸気管31Rから吸入した空気を圧縮して吸気管32R、33、インタークーラ38、及び、電子スロットルバルブ39を経由して吸気マニホールド34へと吐出する。また、電子スロットルバルブ39よりも下流側の位置に、吸気マニホールド34に供給される吸気の過給圧P5を検出する過給圧センサ55が設けられている。また、副コンプレッサ22Bの吐出口の下流側の位置に、副コンプレッサ22Bの出口圧力P2を検出する圧力センサ23が設けられている。 Therefore, when the intake switching valve 51 opens the intake pipe 32R and the intake bypass valve 52 closes the intake bypass pipe 36, the auxiliary compressor 22B is rotated by the auxiliary turbine 22A which is rotationally driven by the exhaust gas. It is driven, compresses the air sucked from the intake pipe 31R, and discharges it to the intake manifold 34 via the intake pipes 32R and 33, the intercooler 38, and the electronic throttle valve 39. Further, a supercharging pressure sensor 55 for detecting the supercharging pressure P5 of the intake air supplied to the intake manifold 34 is provided downstream of the electronic throttle valve 39 . A pressure sensor 23 for detecting the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B is provided at a position downstream of the discharge port of the sub-compressor 22B.

一方、吸気切替弁51が吸気管32Rを閉鎖し、且つ、吸気バイパス弁52が吸気バイパス管36を開口した場合には、副コンプレッサ22Bは、排気ガスによって回転駆動される副タービン22Aにて回転駆動され、吸気管31Rから吸入した空気を圧縮して吸気管32R及び吸気バイパス管36を経由して、主コンプレッサ21Bの吸入口に接続された吸気管31Lへと吐出する。つまり、副コンプレッサ22Bから吸気管32R、33を経由して吸気マニホールド34に吸気を供給できない。 On the other hand, when the intake switching valve 51 closes the intake pipe 32R and the intake bypass valve 52 opens the intake bypass pipe 36, the auxiliary compressor 22B is rotated by the auxiliary turbine 22A that is rotationally driven by the exhaust gas. It is driven, compresses the air taken in from the intake pipe 31R, passes through the intake pipe 32R and the intake bypass pipe 36, and discharges it into the intake pipe 31L connected to the intake port of the main compressor 21B. In other words, intake air cannot be supplied from the auxiliary compressor 22B to the intake manifold 34 via the intake pipes 32R and 33.

エンジン10の左バンク10Lの排気側には、排気マニホールド41Lが接続され、右バンク10Rの排気側には、排気マニホールド41Rが接続されている。排気マニホールド41Lの下流側には排気管42Lの上流側が接続されている。排気管42Lの下流側には、主ターボチャージャ21の主タービン21Aの流入口(入口側)に接続された上流側主排気管43Lの上流側が接続されている。 An exhaust manifold 41L is connected to the exhaust side of the left bank 10L of the engine 10, and an exhaust manifold 41R is connected to the exhaust side of the right bank 10R. The upstream side of the exhaust pipe 42L is connected to the downstream side of the exhaust manifold 41L. The upstream side of an upstream main exhaust pipe 43L connected to the inlet (inlet side) of the main turbine 21A of the main turbocharger 21 is connected to the downstream side of the exhaust pipe 42L.

また、排気マニホールド41Rの下流側には排気管42Rの上流側が接続されている。排気管42Rの下流側には、副ターボチャージャ22の副タービン22Aの流入口(入口側)に接続された上流側副排気管43Rの上流側が接続されている。また、連通配管45は、一端側が排気管42Lの下流側に接続されると共に、他端側が排気管42Rの下流側に接続されている。つまり、排気管42Lと排気管42Rは、連通配管45によって連通されている。 Further, the upstream side of the exhaust pipe 42R is connected to the downstream side of the exhaust manifold 41R. The upstream side of the upstream side sub-exhaust pipe 43R connected to the inlet (inlet side) of the sub-turbine 22A of the sub-turbocharger 22 is connected to the downstream side of the exhaust pipe 42R. One end of the communication pipe 45 is connected to the downstream side of the exhaust pipe 42L, and the other end thereof is connected to the downstream side of the exhaust pipe 42R. That is, the exhaust pipe 42L and the exhaust pipe 42R are communicated by the communication pipe 45. As shown in FIG.

また、エンジン10には、エンジン回転数検出装置28等が設けられている。エンジン回転数検出装置28は、例えば、エンジン10のクランク軸の回転数(エンジン回転数)や、クランク軸の回転角度(例えば、各気筒の圧縮上死点タイミング)等を検出可能な回転角度センサである。ECU80は、エンジン回転数検出装置28からの検出信号に基づいて、エンジン10のクランク軸の回転数や回転角度等を検出することが可能である。 Further, the engine 10 is provided with an engine speed detection device 28 and the like. The engine rotation speed detection device 28 is, for example, a rotation angle sensor capable of detecting the rotation speed of the crankshaft of the engine 10 (engine rotation speed), the rotation angle of the crankshaft (for example, the compression top dead center timing of each cylinder), and the like. is. The ECU 80 can detect the rotation speed, rotation angle, etc. of the crankshaft of the engine 10 based on the detection signal from the engine rotation speed detection device 28 .

主タービン21Aは、上流側主排気管43Lから流入してくる排気ガスによって回転駆動され、直結された主コンプレッサ21Bを回転駆動する。副タービン22Aは、上流側副排気管43Rから流入してくる排気ガスによって回転駆動され、直結された副コンプレッサ22Bを回転駆動する。従って、副ターボチャージャ22は、主ターボチャージャ21に対して並列に接続されている。 The main turbine 21A is rotationally driven by the exhaust gas flowing in from the upstream main exhaust pipe 43L, and rotationally drives the directly connected main compressor 21B. The sub-turbine 22A is rotationally driven by the exhaust gas flowing in from the upstream side sub-exhaust pipe 43R, and rotationally drives the directly connected sub-compressor 22B. Therefore, the sub-turbocharger 22 is connected in parallel with the main turbocharger 21 .

また、上流側副排気管43Rには、上流側副排気管43Rの開口と閉鎖を行う排気切替弁53が設けられている。排気切替弁53は、例えば、ダイヤフラム式アクチュエータによって駆動され、ECU80からの制御信号によって開閉されるようになっている。これにより、吸気切替弁51と排気切替弁53が、両方とも開弁され、吸気バイパス弁52が閉弁されたときには、排気ガスが主タービン21Aと副タービン22Aに流入する。その結果、主ターボチャージャ21と副ターボチャージャ22が作動して、主コンプレッサ21Bと副コンプレッサ22Bによって吸気が過給される(以下、「ツインターボモード」と記載する場合もある。)。 Further, an exhaust switching valve 53 for opening and closing the upstream side sub-exhaust pipe 43R is provided in the upstream side sub-exhaust pipe 43R. The exhaust switching valve 53 is driven by, for example, a diaphragm actuator, and is opened and closed by a control signal from the ECU 80 . As a result, both the intake switching valve 51 and the exhaust switching valve 53 are opened, and when the intake bypass valve 52 is closed, the exhaust gas flows into the main turbine 21A and the auxiliary turbine 22A. As a result, the main turbocharger 21 and the sub-turbocharger 22 are activated, and the intake air is supercharged by the main compressor 21B and the sub-compressor 22B (hereinafter sometimes referred to as "twin turbo mode").

一方、吸気切替弁51と排気切替弁53と吸気バイパス弁52とが、全て閉弁されたときには、排気ガスは主タービン21Aに流入するが、副タービン22Aへの流入が阻止される。その結果、主ターボチャージャ21が作動して、主コンプレッサ21Bによって吸気が過給されるが、副ターボチャージャ22が作動せず、副コンプレッサ22Bによる吸気の過給が行われない(以下、「シングルターボモード」と記載する場合もある。)。つまり、吸気切替弁51、吸気バイパス弁52及び排気切替弁53は、連動して開弁・閉弁を切り替えられる。尚、図1は、吸気切替弁51と排気切替弁53が、両方とも開弁され、吸気バイパス弁52が閉弁された際の吸気及び排気の流れを点線の矢印で示す。 On the other hand, when the intake switching valve 51, the exhaust switching valve 53, and the intake bypass valve 52 are all closed, the exhaust gas flows into the main turbine 21A, but is prevented from flowing into the sub-turbine 22A. As a result, the main turbocharger 21 operates and the intake air is supercharged by the main compressor 21B, but the sub-turbocharger 22 does not operate and the intake air is not supercharged by the sub-compressor 22B (hereinafter referred to as "single turbocharger"). (Sometimes referred to as "turbo mode".) That is, the intake switching valve 51, the intake bypass valve 52, and the exhaust switching valve 53 are interlocked to switch between opening and closing. In FIG. 1, dotted arrows indicate the flow of intake air and exhaust gas when both the intake switching valve 51 and the exhaust switching valve 53 are open and the intake bypass valve 52 is closed.

また、主タービン21Aには、主タービン21Aへの排気ガスの流速を制御する主可変ノズル機構57が設けられている。主可変ノズル機構57は、複数の可変ノズル(VN:Variable Nozzle)57Aと、アクチュエータ57Bと、ノズル開度センサ57Cとを含む。複数の可変ノズル57Aは、タービンホイールの回転軸を中心とした周囲の排気流入部に配置され、上流側主排気管43Lから流入する排気ガスをタービンホイールに導く。 Further, the main turbine 21A is provided with a main variable nozzle mechanism 57 that controls the flow velocity of the exhaust gas to the main turbine 21A. The main variable nozzle mechanism 57 includes a plurality of variable nozzles (VN: Variable Nozzles) 57A, an actuator 57B, and a nozzle opening sensor 57C. A plurality of variable nozzles 57A are arranged in an exhaust inflow portion around the rotation axis of the turbine wheel, and guide the exhaust gas flowing in from the upstream main exhaust pipe 43L to the turbine wheel.

アクチュエータ57Bは、複数の可変ノズル57Aのそれぞれを回転させることによって隣接する可変ノズル57A間の隙間(以下の説明において、この隙間を「ノズル開度」と記載する。)を調整する。アクチュエータ57Bは、例えば、ステンピングモータ等で構成され、ECU80からの制御信号に応じて可変ノズル57Aのノズル開度を調整する。可変ノズル57Aを閉じる(ノズル開度を大きくする)ことによって、吸気の過給圧Pは上昇し、可変ノズル57Aを開く(ノズル開度を小さくする)ことによって、吸気の過給圧Pは減少する。また、ノズル開度センサ57Cは、可変ノズル57Aのノズル開度を検出して、ECU80に検出信号を出力する。 The actuator 57B rotates each of the plurality of variable nozzles 57A to adjust the gap between adjacent variable nozzles 57A (in the following description, this gap is referred to as "nozzle opening"). The actuator 57B is composed of, for example, a stamping motor or the like, and adjusts the nozzle opening of the variable nozzle 57A according to a control signal from the ECU 80. By closing the variable nozzle 57A (increasing the nozzle opening), the intake supercharging pressure P increases, and by opening the variable nozzle 57A (decreasing the nozzle opening), the intake supercharging pressure P decreases. do. Also, the nozzle opening sensor 57C detects the nozzle opening of the variable nozzle 57A and outputs a detection signal to the ECU 80 .

また、副タービン22Aには、副タービン22Aへの排気ガスの流速を制御する副可変ノズル機構58が設けられている。副可変ノズル機構58は、複数の可変ノズル(VN:Variable Nozzle)58Aと、アクチュエータ58Bと、ノズル開度センサ58Cとを含む。複数の可変ノズル58Aは、上記主可変ノズル機構57を構成する複数の可変ノズル57Aとほぼ同じ構成である。アクチュエータ58B、ノズル開度センサ58Cも、上記主可変ノズル機構57を構成するアクチュエータ57B、ノズル開度センサ57Cとほぼ同じ構成である。 Further, the sub-turbine 22A is provided with a sub-variable nozzle mechanism 58 that controls the flow velocity of the exhaust gas to the sub-turbine 22A. The secondary variable nozzle mechanism 58 includes a plurality of variable nozzles (VN: Variable Nozzles) 58A, an actuator 58B, and a nozzle opening sensor 58C. The multiple variable nozzles 58A have substantially the same configuration as the multiple variable nozzles 57A that constitute the main variable nozzle mechanism 57 described above. The actuator 58B and the nozzle opening sensor 58C also have substantially the same configuration as the actuator 57B and the nozzle opening sensor 57C that constitute the main variable nozzle mechanism 57 described above.

従って、複数の可変ノズル58Aは、アクチュエータ58Bの駆動によりノズル開度が調整され、副タービン22Aに流入する排気ガスの流速を変化させる。これにより、可変ノズル58Aを閉じる(ノズル開度を大きくする)ことによって、吸気の過給圧Pは上昇し、可変ノズル58Aを開く(ノズル開度を小さくする)ことによって、吸気の過給圧Pは減少する。 Accordingly, the plurality of variable nozzles 58A have their nozzle openings adjusted by driving the actuator 58B, thereby changing the flow velocity of the exhaust gas flowing into the sub-turbine 22A. Accordingly, by closing the variable nozzle 58A (increasing the nozzle opening), the intake supercharging pressure P rises, and by opening the variable nozzle 58A (decreasing the nozzle opening), the intake supercharging pressure P decreases.

主タービン21Aの吐出口(出口側)には排気管46Lの上流側が接続されている。また、副タービン22Aの吐出口(出口側)には排気管46Rの上流側が接続されている。排気管46Lの下流側と排気管46Rの下流側とは、排気管47の上流側に接続されている。また、排気管46Lには、主タービン21Aの出口側の第1排気ガス温度を検出する第1温度検出装置(例えば、温度検出センサ)25が設けられている。また、排気管46Rには、副タービン22Aの出口側の第2排気ガス温度を検出する第2温度検出装置(例えば、温度検出センサ)26が設けられている。 The upstream side of the exhaust pipe 46L is connected to the discharge port (outlet side) of the main turbine 21A. Further, the upstream side of the exhaust pipe 46R is connected to the discharge port (outlet side) of the auxiliary turbine 22A. The downstream side of the exhaust pipe 46L and the downstream side of the exhaust pipe 46R are connected to the upstream side of the exhaust pipe 47 . Further, the exhaust pipe 46L is provided with a first temperature detection device (for example, a temperature detection sensor) 25 for detecting the first exhaust gas temperature on the outlet side of the main turbine 21A. Further, the exhaust pipe 46R is provided with a second temperature detection device (for example, a temperature detection sensor) 26 that detects the temperature of the second exhaust gas on the outlet side of the auxiliary turbine 22A.

排気管47の下流側は、排気ガス浄化装置61の流入口に接続されている。排気ガス浄化装置61の内部には、上流側から、酸化触媒(DOC:Diesel Oxidation Catalyst)62、DPF(Diesel Particulate Filter)63が設けられている。酸化触媒62は、排気ガスに含まれる一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)等を酸化して除去する。DPF63は、セラミックス材料等からなる多孔質な部材によって円柱状等に形成され、上流側から各小孔に流入する排気ガスを多孔質材料に通すことで粒子状物質(PM:Particulate Matter)を捕集し、排気ガスのみを下流側へと流出させる。そして、排気ガス浄化装置61の流出口には、排気管48の上流側が接続されている。 The downstream side of the exhaust pipe 47 is connected to the inlet of the exhaust gas purification device 61 . Inside the exhaust gas purification device 61, an oxidation catalyst (DOC: Diesel Oxidation Catalyst) 62 and a DPF (Diesel Particulate Filter) 63 are provided from the upstream side. The oxidation catalyst 62 oxidizes and removes carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), etc. contained in the exhaust gas. The DPF 63 is formed in a columnar shape or the like by a porous member made of a ceramic material or the like, and traps particulate matter (PM) by allowing the exhaust gas that flows into each small hole from the upstream side to pass through the porous material. collects the exhaust gas and allows only the exhaust gas to flow downstream. The upstream side of the exhaust pipe 48 is connected to the outflow port of the exhaust gas purification device 61 .

ECU80は、CPU、EEPROM、RAM、タイマ、不図示のバックアップRAM等を備えた公知のものである。CPUは、EEPROMに記憶された各種プログラムや各種パラメータに基づいて、種々の演算処理を実行する。また、RAMは、CPUでの演算結果や各検出装置から入力されたデータ等を一時的に記憶し、EEPROM、及び、バックアップRAMは、例えば、エンジン10の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する。 The ECU 80 is a known one including a CPU, EEPROM, RAM, timer, backup RAM (not shown), and the like. The CPU executes various arithmetic processes based on various programs and various parameters stored in the EEPROM. In addition, the RAM temporarily stores the results of operations performed by the CPU and the data input from each detection device, and the EEPROM and the backup RAM store data to be saved, for example, when the engine 10 is stopped. do.

ECU80は、燃料噴射装置15L、15R、圧力センサ23、第1温度検出装置25、第2温度検出装置26、第3温度検出装置(出口温度検出装置)27、エンジン回転数検出装置28、吸気切替弁51、吸気バイパス弁52、排気切替弁53、過給圧センサ55、アクチュエータ57B、58B、ノズル開度センサ57C、58C、アクセルペダル踏込量検出装置(例えば、アクセルペダル踏込角度センサ)71、警告ランプ72、大気圧センサ75等が、電気的に接続されている。 The ECU 80 includes fuel injection devices 15L, 15R, pressure sensor 23, first temperature detection device 25, second temperature detection device 26, third temperature detection device (outlet temperature detection device) 27, engine speed detection device 28, intake switching. valve 51, intake bypass valve 52, exhaust switching valve 53, supercharging pressure sensor 55, actuators 57B, 58B, nozzle opening sensors 57C, 58C, accelerator pedal depression amount detector (for example, accelerator pedal depression angle sensor) 71, warning A lamp 72, an atmospheric pressure sensor 75, and the like are electrically connected.

ECU80には、吸気流量検出装置6、圧力センサ23、第1温度検出装置25、第2温度検出装置26、第3温度検出装置27、エンジン回転数検出装置28、過給圧センサ55、ノズル開度センサ57C、58C、アクセルペダル踏込量検出装置71、大気圧センサ75の検出信号が入力される。ECU80は、吸気流量検出装置6からの検出信号に基づいて、エンジン10が吸入した吸気流量を検出することができる。 The ECU 80 includes an intake flow rate detection device 6, a pressure sensor 23, a first temperature detection device 25, a second temperature detection device 26, a third temperature detection device 27, an engine speed detection device 28, a boost pressure sensor 55, a nozzle opening Detection signals from the degree sensors 57C and 58C, the accelerator pedal depression amount detector 71, and the atmospheric pressure sensor 75 are input. The ECU 80 can detect the flow rate of intake air drawn by the engine 10 based on the detection signal from the intake flow rate detection device 6 .

ECU80は、過給圧センサ55からの検出信号に基づいて、吸気マニホールド34の過給圧P5を検出することができる。ECU80は、圧力センサ23からの検出信号に基づいて、副コンプレッサ22Bの出口圧力P2を検出することができる。ECU80は、第1温度検出装置25からの検出信号に基づいて、主タービン21Aの出口側の第1排気ガス温度を検出することができる。ECU80は、第2温度検出装置26からの検出信号に基づいて、副タービン22Aの出口側の第2排気ガス温度を検出することができる。ECU80は、第3温度検出装置27からの検出信号に基づいて、主コンプレッサ21Bの出口側の吸気温度(出口温度)T3を検出することができる。 The ECU 80 can detect the supercharging pressure P5 of the intake manifold 34 based on the detection signal from the supercharging pressure sensor 55 . Based on the detection signal from the pressure sensor 23, the ECU 80 can detect the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B. Based on the detection signal from the first temperature detection device 25, the ECU 80 can detect the first exhaust gas temperature on the outlet side of the main turbine 21A. The ECU 80 can detect the second exhaust gas temperature on the outlet side of the auxiliary turbine 22A based on the detection signal from the second temperature detection device 26 . Based on the detection signal from the third temperature detection device 27, the ECU 80 can detect the intake air temperature (outlet temperature) T3 on the outlet side of the main compressor 21B.

ECU80は、エンジン回転数検出装置28からの検出信号に基づいて、エンジン10のクランク軸の回転数や回転角度等を検出することが可能である。エンジン回転数検出装置28は、例えば、エンジン10のクランク軸の回転数や、クランク軸の回転角度(例えば、各気筒の圧縮上死点タイミング)等を検出可能な回転角度センサである。ECU80は、ノズル開度センサ57C、58Cからの検出信号に基づいて、複数の可変ノズル57A、58Aのノズル開度を検出することができる。ECU80は、大気圧センサ75からの検出信号に基づいて、大気圧P1を検出することができる。 The ECU 80 can detect the rotation speed, rotation angle, etc. of the crankshaft of the engine 10 based on the detection signal from the engine rotation speed detection device 28 . The engine rotation speed detection device 28 is, for example, a rotation angle sensor capable of detecting the rotation speed of the crankshaft of the engine 10, the rotation angle of the crankshaft (for example, compression top dead center timing of each cylinder), and the like. The ECU 80 can detect the nozzle openings of the plurality of variable nozzles 57A, 58A based on detection signals from the nozzle opening sensors 57C, 58C. The ECU 80 can detect the atmospheric pressure P<b>1 based on the detection signal from the atmospheric pressure sensor 75 .

ECU80は、アクセルペダル踏込量検出装置71からの検出信号に基づいて、運転者によるアクセルペダルの踏込量(運転者の加速要求、減速要求)を検出することが可能である。アクセルペダル踏込量検出装置71は、例えば、アクセルペダル踏込角度センサであり、アクセルペダルに設けられている。ECU80は、後述のように、吸気切替弁51、吸気バイパス弁52、排気切替弁53のうち、いずれかの開固着又は閉固着を検出した際に点灯する警告ランプ72の点灯/消灯が可能である。警告ランプ72は、例えば、車両のインスツルメントパネル内に設けられている。 The ECU 80 can detect the amount of depression of the accelerator pedal by the driver (the driver's request for acceleration or deceleration) based on the detection signal from the accelerator pedal depression amount detection device 71 . The accelerator pedal depression amount detection device 71 is, for example, an accelerator pedal depression angle sensor, and is provided on the accelerator pedal. As will be described later, the ECU 80 can turn on/off a warning lamp 72 that lights up when any one of the intake switching valve 51, the intake bypass valve 52, and the exhaust switching valve 53 is detected to be stuck open or closed. be. The warning lamp 72 is provided, for example, in the instrument panel of the vehicle.

また、ECU80は、吸気切替弁51、吸気バイパス弁52、及び、排気切替弁53を運転状態に応じて開弁させる開弁信号又は閉弁させる閉弁信号を出力する。また、ECU80は、ノズル開度センサ57C、58Cの検出信号に基づいてアクチュエータ57B、58Bを駆動する駆動信号を出力して、複数の可変ノズル57A、58Aのそれぞれのノズル開度を調整する。また、ECU80は、エンジン回転数検出装置28とアクセルペダル踏込量検出装置71等の検出信号に基づいて、燃料噴射装置15L、15Rを駆動する制御信号を出力して、各気筒内に直接噴射する燃料噴射量を制御する。 The ECU 80 also outputs a valve opening signal for opening or closing the intake switching valve 51, the intake bypass valve 52, and the exhaust switching valve 53 according to the operating state. The ECU 80 also outputs drive signals for driving the actuators 57B and 58B based on the detection signals of the nozzle opening sensors 57C and 58C, and adjusts the nozzle opening of the plurality of variable nozzles 57A and 58A. Further, the ECU 80 outputs control signals for driving the fuel injection devices 15L and 15R based on detection signals from the engine speed detection device 28, the accelerator pedal depression amount detection device 71, etc., and directly injects fuel into each cylinder. Controls the amount of fuel injection.

次に、上記のように構成された内燃機関の制御システム1において、ECU80によって実行される処理であって、主ターボチャージャ21と副ターボチャージャ22が作動して過給される「ツインターボモード」と、主ターボチャージャ21だけが作動して過給される「シングルターボモード」とを切り替える制御について、図2及び図3に基づいて説明する。先ず、「シングルターボモード」と「ツインターボモード」の選択について図2に基づいて説明する。図2は、シングルターボモードとツインターボモードの動作領域を決定する動作領域マップの一例を示している。 Next, in the control system 1 for the internal combustion engine configured as described above, a "twin turbo mode" is a process executed by the ECU 80 in which the main turbocharger 21 and the sub-turbocharger 22 are operated to perform supercharging. , and the "single turbo mode" in which only the main turbocharger 21 operates to supercharge will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. First, the selection of the "single turbo mode" and the "twin turbo mode" will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows an example of an operating region map that determines the operating regions of the single-turbo mode and the twin-turbo mode.

図2において、横軸はエンジン回転数を示し、縦軸は要求トルク(燃料噴射量)を示している。実線81は、「シングルターボモード」の動作特性を示し、破線82は、「ツインターボモード」の動作特性を示す。エンジン回転数及び要求トルク(燃料噴射量)によって定まる動作点が実線81よりも下側にある場合、エンジン10は「シングルターボモード」で動作する。また、エンジン回転数及び要求トルクが増加し、動作点が実線81よりも上側の領域に入った場合、エンジン10は「ツインターボモード」で動作する。即ち、動作点が破線83で囲まれた切替ラインより下側にある場合は、「シングルターボモード」が選択され、上側にある場合は「ツインターボモード」が選択される。 In FIG. 2, the horizontal axis indicates the engine speed, and the vertical axis indicates the required torque (fuel injection amount). A solid line 81 indicates the operating characteristic of the "single turbo mode", and a dashed line 82 indicates the operating characteristic of the "twin turbo mode". When the operating point determined by the engine speed and the required torque (fuel injection amount) is below the solid line 81, the engine 10 operates in "single turbo mode". Further, when the engine speed and the required torque increase and the operating point enters the region above the solid line 81, the engine 10 operates in "twin turbo mode". That is, when the operating point is below the switching line surrounded by the dashed line 83, the "single turbo mode" is selected, and when it is above the switching line, the "twin turbo mode" is selected.

次に、各過給モードにおいて、ECU80によって設定される排気切替弁53と吸気切替弁51と吸気バイパス弁52の設定状態について、図3に示す過給モード設定マップ85に基づいて説明する。尚、過給モード設定マップ85は、予めEEPROMに記憶されており、ECU80は、過給モード設定マップ85に基づいて、排気切替弁53と吸気切替弁51と吸気バイパス弁52の開弁・閉弁を設定する。 Next, the setting states of the exhaust switching valve 53, the intake switching valve 51, and the intake bypass valve 52 set by the ECU 80 in each supercharging mode will be described based on the supercharging mode setting map 85 shown in FIG. The supercharging mode setting map 85 is stored in advance in the EEPROM, and the ECU 80 controls opening/closing of the exhaust switching valve 53, the intake switching valve 51, and the intake bypass valve 52 based on the supercharging mode setting map 85. Set the valve.

図3に示すように、ECU80は、エンジン10を「シングルターボモード」で動作させる場合には、排気切替弁53と吸気切替弁51と吸気バイパス弁52に閉弁の制御信号を出力して、排気切替弁53と吸気切替弁51と吸気バイパス弁52を全て「閉弁状態」に設定する。また、ECU80は、シングルターボモードフラグをRAMから読み出し、「ON」に設定して再度RAMに記憶する。また、ECU80は、ツイン切替モードフラグ、ツインターボモードフラグ、及び、シングル切替モードフラグをRAMから読み出し、それぞれを「OFF」に設定して再度RAMに記憶する。 As shown in FIG. 3, when the engine 10 is operated in the "single turbo mode", the ECU 80 outputs control signals for closing the exhaust switching valve 53, the intake switching valve 51, and the intake bypass valve 52. The exhaust switching valve 53, the intake switching valve 51, and the intake bypass valve 52 are all set to the "closed state". The ECU 80 also reads out the single turbo mode flag from the RAM, sets it to "ON", and stores it in the RAM again. The ECU 80 also reads out the twin switching mode flag, the twin turbo mode flag, and the single switching mode flag from the RAM, sets them to "OFF", and stores them in the RAM again.

また、ECU80は、エンジン10を「シングルターボモード」から「ツインターボモード」へ切り替える場合には、ツインターボモードへの「ツイン切替モード」で約0.5秒~1秒間動作させた後、「ツインターボモード」で動作させる。ECU80は、エンジン10をツインターボモードへの「ツイン切替モード」で動作させる場合には、吸気切替弁51の「閉弁状態」を維持して、排気切替弁53と吸気バイパス弁52に開弁の制御信号を出力して、排気切替弁53と吸気バイパス弁52を「開弁状態」に設定する。 Further, when switching the engine 10 from the "single turbo mode" to the "twin turbo mode", the ECU 80 operates in the "twin switching mode" to the twin turbo mode for about 0.5 seconds to 1 second, and then " Operate in twin turbo mode. When operating the engine 10 in the "twin switching mode" to the twin turbo mode, the ECU 80 maintains the "closed state" of the intake switching valve 51 and opens the exhaust switching valve 53 and the intake bypass valve 52. to set the exhaust switching valve 53 and the intake bypass valve 52 to the "valve open state".

これにより、副ターボチャージャ22を作動させて、副タービン22Aの回転を「ツインターボモード」における回転まで上昇させると共に、副コンプレッサ22Bによって加圧された吸気が、吸気バイパス管36、吸気管31Lを介して主コンプレッサ21Bの入口側に供給される。また、ECU80は、ツイン切替モードフラグをRAMから読み出し、「ON」に設定して再度RAMに記憶する。また、ECU80は、シングルターボモードフラグ、ツインターボモードフラグ、及び、シングル切替モードフラグをRAMから読み出し、それぞれを「OFF」に設定して再度RAMに記憶する。 As a result, the auxiliary turbocharger 22 is operated to increase the rotation of the auxiliary turbine 22A to the rotation in the "twin turbo mode", and the intake air pressurized by the auxiliary compressor 22B flows through the intake bypass pipe 36 and the intake pipe 31L. and supplied to the inlet side of the main compressor 21B. The ECU 80 also reads out the twin switching mode flag from the RAM, sets it to "ON", and stores it in the RAM again. In addition, the ECU 80 reads the single turbo mode flag, the twin turbo mode flag, and the single switching mode flag from the RAM, sets them to "OFF", and stores them in the RAM again.

その後、ECU80は、エンジン10を「ツインターボモード」で動作させる場合には、排気切替弁53の「開弁状態」を維持して、吸気切替弁51に開弁の制御信号を出力して「開弁状態」に設定すると共に、吸気バイパス弁52に閉弁の制御信号を出力して「閉弁状態」に設定する。また、ECU80は、ツインターボモードフラグをRAMから読み出し、「ON」に設定して再度RAMに記憶する。また、ECU80は、シングルターボモードフラグ、ツイン切替モードフラグ、及び、シングル切替モードフラグをRAMから読み出し、それぞれを「OFF」に設定して再度RAMに記憶する。これにより、主コンプレッサ21B及び副コンプレッサ22Bによって加圧された吸気が吸気管32L、32R、33を介して吸気マニホールド34に供給される。 Thereafter, when operating the engine 10 in the "twin turbo mode", the ECU 80 maintains the "valve open state" of the exhaust switching valve 53 and outputs a control signal for opening the intake switching valve 51 to " At the same time, a valve closing control signal is output to the intake bypass valve 52 to set it to a "valve closed state." The ECU 80 also reads out the twin turbo mode flag from the RAM, sets it to "ON", and stores it in the RAM again. The ECU 80 also reads out the single turbo mode flag, the twin switching mode flag, and the single switching mode flag from the RAM, sets them to "OFF", and stores them in the RAM again. As a result, the intake air pressurized by the main compressor 21B and the sub-compressor 22B is supplied to the intake manifold 34 via the intake pipes 32L, 32R, 33. As shown in FIG.

また、ECU80は、エンジン10を「ツインターボモード」から「シングルターボモード」へ切り替える場合には、シングルターボモードへの「シングル切替モード」で約2秒~3秒間動作させた後、「シングルターボモード」で動作させる。ECU80は、エンジン10をシングルターボモードへの「シングル切替モード」で動作させる場合には、排気切替弁53と吸気切替弁51に閉弁の制御信号を出力して「閉弁状態」に設定し、吸気バイパス弁52に開弁の制御信号を出力して「開弁状態」に設定する。 Further, when switching the engine 10 from the "twin turbo mode" to the "single turbo mode", the ECU 80 operates the "single switching mode" to the single turbo mode for about 2 to 3 seconds, and then switches the engine 10 to the "single turbo mode." mode”. When the engine 10 is operated in the "single switching mode" to the single turbo mode, the ECU 80 outputs a valve closing control signal to the exhaust switching valve 53 and the intake switching valve 51 to set them to the "valve closed state". , outputs a valve opening control signal to the intake bypass valve 52 to set it to the "valve open state".

これにより、排気切替弁53を「閉弁状態」にしても、副タービン22Aが慣性で回転するが、副コンプレッサ22Bで加圧された吸気は、吸気バイパス管36、吸気管31Lを介して主コンプレッサ21Bの入口側に供給されて、吸気管33には供給されない。その後、副タービン22Aの回転が低下すると、ECU80は、エンジン10を「シングルターボモード」で動作させる。また、ECU80は、シングル切替モードフラグをRAMから読み出し、「ON」に設定して再度RAMに記憶する。また、ECU80は、シングルターボモードフラグ、ツイン切替モードフラグ、及び、ツインターボモードフラグをRAMから読み出し、それぞれを「OFF」に設定して再度RAMに記憶する。 As a result, even if the exhaust switching valve 53 is in the "closed state", the sub-turbine 22A rotates due to inertia, but the intake air pressurized by the sub-compressor 22B passes through the intake bypass pipe 36 and the intake pipe 31L. It is supplied to the inlet side of the compressor 21B and is not supplied to the intake pipe 33. After that, when the rotation of the secondary turbine 22A decreases, the ECU 80 causes the engine 10 to operate in "single turbo mode". The ECU 80 also reads out the single switching mode flag from the RAM, sets it to "ON", and stores it in the RAM again. The ECU 80 also reads out the single turbo mode flag, the twin switching mode flag, and the twin turbo mode flag from the RAM, sets them to "OFF", and stores them in the RAM again.

次に、上記のように構成された内燃機関の制御システム1において、ECU80によって実行される処理であって、排気切替弁53、吸気切替弁51、吸気バイパス弁52の故障診断を行う故障診断処理について図4乃至図15に基づいて説明する。ECU80は、起動されると所定時間間隔(例えば、数ミリ秒~数10ミリ秒間隔)にて、図4乃至図6に示す処理を起動し、ステップS11へと処理を進める。尚、図4乃至図6にフローチャートで示されるプログラムは、ECU80のEEPROMに予め記憶されている。 Next, in the control system 1 for the internal combustion engine configured as described above, a failure diagnosis process is executed by the ECU 80 to perform failure diagnosis of the exhaust switching valve 53, the intake switching valve 51, and the intake bypass valve 52. will be described with reference to FIGS. 4 to 15. FIG. When the ECU 80 is activated, it activates the processes shown in FIGS. 4 to 6 at predetermined time intervals (for example, intervals of several milliseconds to several tens of milliseconds), and proceeds to step S11. 4 to 6 are stored in the EEPROM of the ECU 80 in advance.

図4に示すように、先ず、ステップS11において、ECU80は、後述のフェイルセーフ処理のサブ処理(図12参照)を実行した後、ステップS12に進む。ステップS12において、ECU80は、シングルターボモードフラグをRAMから読み出し、「ON」に設定されているか否か、つまり、エンジン10がシングルターボモードで動作しているか否かを判定する。そして、シングルターボモードフラグが「ON」に設定されている、つまり、エンジン10がシングルターボモードで動作していると判定した場合には(S12:YES)、ECU80は、ステップS13に進む。 As shown in FIG. 4, first, in step S11, the ECU 80 executes a sub-process (see FIG. 12) of the fail-safe process, which will be described later, and then proceeds to step S12. In step S12, the ECU 80 reads the single turbo mode flag from the RAM and determines whether or not it is set to "ON", that is, whether or not the engine 10 is operating in the single turbo mode. If it is determined that the single turbo mode flag is set to "ON", that is, that the engine 10 is operating in the single turbo mode (S12: YES), the ECU 80 proceeds to step S13.

ステップS13において、ECU80は、吸気切替弁(以下、「ACV」と記載する場合もある。)51が開固着しているか否かを判定する「ACV開固着判定処理」のサブ処理を実行した後、ステップS14に進む。ここで、「ACV開固着判定処理」のサブ処理について図7に基づいて説明する。 In step S13, the ECU 80 executes sub-processing of "ACV stuck open determination process" for determining whether or not the intake switching valve (hereinafter also referred to as "ACV") 51 is stuck open. , the process proceeds to step S14. Here, a sub-process of the "ACV open fixation determination process" will be described with reference to FIG.

図7に示すように、先ず、ステップS111において、ECU80は、過給圧センサ55によって吸気マニホールド34の過給圧P5を検出してRAMに記憶した後、ステップS112に進む。ステップS112において、ECU80は、吸気マニホールド34の過給圧P5をRAMから読み出し、この過給圧P5からインタークーラ38及び電子スロットルバルブ39による圧力損失を減算して、主コンプレッサ21Bの出口圧力P3を算出して、RAMに記憶した後、ステップS113に進む。 As shown in FIG. 7, first, in step S111, the ECU 80 detects the supercharging pressure P5 of the intake manifold 34 by means of the supercharging pressure sensor 55, stores it in the RAM, and then proceeds to step S112. In step S112, the ECU 80 reads the supercharging pressure P5 of the intake manifold 34 from the RAM, subtracts the pressure loss due to the intercooler 38 and the electronic throttle valve 39 from the supercharging pressure P5, and calculates the outlet pressure P3 of the main compressor 21B. After calculating and storing in the RAM, the process proceeds to step S113.

尚、過給圧P5に対応するインタークーラ38及び電子スロットルバルブ39による圧力損失が記憶された圧力損失マップは、CAE(Computer Aided Engineering)解析、又は、実験により予め取得され、EEPROMに予め記憶されている。 The pressure loss map storing the pressure loss due to the intercooler 38 and the electronic throttle valve 39 corresponding to the supercharging pressure P5 is obtained in advance by CAE (Computer Aided Engineering) analysis or experiment, and is stored in EEPROM in advance. ing.

ステップS113において、ECU80は、圧力センサ23からの検出信号に基づいて、副コンプレッサ22Bの出口圧力P2を検出して、RAMに記憶した後、ステップS114に進む。ステップS114において、ECU80は、大気圧センサ75からの検出信号に基づいて、大気圧P1を検出して、RAMに記憶した後、ステップS115に進む。ステップS115において、ECU80は、主コンプレッサ21Bの出口圧力P3と、副コンプレッサ22Bの出口圧力P2とをRAMから読み出し、主コンプレッサ21Bの出口圧力P3と副コンプレッサ22Bの出口圧力P2とがほぼ等しい圧力であるか否かを判定する。 In step S113, the ECU 80 detects the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B based on the detection signal from the pressure sensor 23, stores it in the RAM, and proceeds to step S114. In step S114, the ECU 80 detects the atmospheric pressure P1 based on the detection signal from the atmospheric pressure sensor 75, stores it in the RAM, and then proceeds to step S115. In step S115, the ECU 80 reads out the outlet pressure P3 of the main compressor 21B and the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B from the RAM, and the outlet pressure P3 of the main compressor 21B and the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B are substantially equal. Determine whether or not there is

具体的には、ECU80は、主コンプレッサ21Bの出口圧力P3と副コンプレッサ22Bの出口圧力P2との差の絶対値が、所定圧力ΔP1以下であるか否かを判定する。尚、所定圧力ΔP1のマップは、CAE(Computer Aided Engineering)解析、又は、実験により予め取得され、EEPROMに予め記憶されている。 Specifically, the ECU 80 determines whether or not the absolute value of the difference between the outlet pressure P3 of the main compressor 21B and the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B is equal to or less than a predetermined pressure ΔP1. The map of the predetermined pressure ΔP1 is obtained in advance by CAE (Computer Aided Engineering) analysis or experimentation, and is stored in EEPROM in advance.

そして、主コンプレッサ21Bの出口圧力P3と副コンプレッサ22Bの出口圧力P2とがほぼ等しい圧力でないと判定した場合、つまり、主コンプレッサ21Bの出口圧力P3と副コンプレッサ22Bの出口圧力P2との差の絶対値が、所定圧力ΔP1より大きいと判定した場合には(S115:NO)、ECU80は、吸気切替弁(ACV)51は閉弁状態であると判定し、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップS14に進む。 When it is determined that the outlet pressure P3 of the main compressor 21B and the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B are not substantially equal, that is, the absolute difference between the outlet pressure P3 of the main compressor 21B and the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B When it is determined that the value is greater than the predetermined pressure ΔP1 (S115: NO), the ECU 80 determines that the intake switching valve (ACV) 51 is closed, terminates the sub-processing, and returns to the main flowchart. and proceed to step S14.

一方、主コンプレッサ21Bの出口圧力P3と副コンプレッサ22Bの出口圧力P2とがほぼ等しい圧力であると判定した場合、つまり、主コンプレッサ21Bの出口圧力P3と副コンプレッサ22Bの出口圧力P2との差の絶対値が、所定圧力ΔP1以下であると判定した場合には(S115:YES)、ECU80は、ステップS116に進む。 On the other hand, when it is determined that the outlet pressure P3 of the main compressor 21B and the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B are substantially equal, the difference between the outlet pressure P3 of the main compressor 21B and the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B is When determining that the absolute value is equal to or less than the predetermined pressure ΔP1 (S115: YES), the ECU 80 proceeds to step S116.

尚、主コンプレッサ21Bの出口圧力P3と副コンプレッサ22Bの出口圧力P2とがほぼ等しい圧力であると判定した場合には(S115:YES)、ECU80は、吸気切替弁(ACV)51が開固着していると判定して、ステップS116の処理を実行しないで、ステップS117に進むようにしてもよい。 When it is determined that the outlet pressure P3 of the main compressor 21B and the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B are substantially equal (S115: YES), the ECU 80 determines that the intake switching valve (ACV) 51 is stuck open. It is also possible to determine that it is present and proceed to step S117 without executing the process of step S116.

ステップS116において、ECU80は、副コンプレッサ22Bの出口圧力P2と、大気圧P1とをRAMから読み出し、副コンプレッサ22Bの出口圧力P2が大気圧P1よりも高い圧力であるか否かを判定する。そして、副コンプレッサ22Bの出口圧力P2が大気圧P1とほぼ等しい圧力であると判定した場合には(S116:NO)、ECU80は、吸気切替弁(ACV)51は閉弁状態であると判定し、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップS14に進む。 In step S116, the ECU 80 reads the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B and the atmospheric pressure P1 from the RAM, and determines whether or not the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B is higher than the atmospheric pressure P1. When it is determined that the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B is substantially equal to the atmospheric pressure P1 (S116: NO), the ECU 80 determines that the intake switching valve (ACV) 51 is closed. , the sub-process is terminated, the process returns to the main flowchart, and the process proceeds to step S14.

一方、副コンプレッサ22Bの出口圧力P2が大気圧P1よりも高い圧力であると判定した場合には(S116:YES)、ECU80は、吸気切替弁(ACV)51が開固着していると判定して、ステップS117に進む。ステップS117において、ECU80は、EEPROMからACV開固着フラグを読み出し、「ON」に設定して、再度EEPROMに記憶した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップS14に進む。尚、ACV開固着フラグは、ECU80の起動時に「OFF」に設定されて、EEPROMに記憶されている。 On the other hand, when it is determined that the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B is higher than the atmospheric pressure P1 (S116: YES), the ECU 80 determines that the intake switching valve (ACV) 51 is stuck open. Then, the process proceeds to step S117. In step S117, the ECU 80 reads out the ACV open fixation flag from the EEPROM, sets it to "ON", and stores it in the EEPROM again. The ACV open fixation flag is set to "OFF" when the ECU 80 is activated and stored in the EEPROM.

図4に示すように、ステップS14において、ECU80は、EEPROMからACV開固着フラグを読み出し、「ON」に設定されているか否か、つまり、吸気切替弁(ACV)51が開固着しているか否かを判定する。そして、ACV開固着フラグが「ON」に設定されていると判定した場合には(S14:YES)、ECU80は、吸気切替弁(ACV)51が開固着していると判定して、ステップS15に進む。 As shown in FIG. 4, in step S14, the ECU 80 reads the ACV open stuck flag from the EEPROM and determines whether it is set to "ON", that is, whether the intake switching valve (ACV) 51 is stuck open. determine whether When it is determined that the ACV stuck open flag is set to "ON" (S14: YES), the ECU 80 determines that the intake switching valve (ACV) 51 is stuck open, and performs step S15. proceed to

ステップS15において、ECU80は、EEPROMから第1フェイルセーフフラグを読み出し、「ON」に設定して、再度EEPROMに記憶した後、当該処理を終了する。その結果、ECU80は、後述のように、所定時間(例えば、数ミリ秒~数10ミリ秒)経過後に当該故障診断処理を実行した際に、第1フェイルセーフ処理を実行し、二次故障を回避することが可能となる(図12参照)。 In step S15, the ECU 80 reads out the first fail-safe flag from the EEPROM, sets it to "ON", stores it in the EEPROM again, and then terminates the process. As a result, as will be described later, the ECU 80 executes the first fail-safe process when executing the failure diagnosis process after a predetermined period of time (for example, several milliseconds to several tens of milliseconds) elapses to prevent a secondary failure. It is possible to avoid this (see FIG. 12).

一方、上記ステップS14で、ACV開固着フラグが「OFF」に設定されていると判定した場合には(S14:NO)、ECU80は、吸気切替弁(ACV)51は閉弁状態であると判定して、ステップS16に進む。ステップS16において、ECU80は、排気切替弁(以下、「ECV」と記載する場合もある。)53が開固着しているか否かを判定する「ECV開固着判定処理」のサブ処理を実行した後、ステップS17に進む。ここで、「ECV開固着判定処理」のサブ処理について図8に基づいて説明する。 On the other hand, when it is determined in step S14 that the ACV open fixation flag is set to "OFF" (S14: NO), the ECU 80 determines that the intake switching valve (ACV) 51 is closed. Then, the process proceeds to step S16. In step S16, the ECU 80 executes a sub-process of "ECV open stuck determination process" for determining whether or not the exhaust switching valve (hereinafter also referred to as "ECV") 53 is stuck open. , the process proceeds to step S17. Here, the sub-processing of the "ECV open fixation determination process" will be described with reference to FIG.

図8に示すように、ECU80は、ステップS121~ステップS124において、上記ステップS111~ステップS114の処理(図7参照)を実行した後、ステップS125に進む。尚、ECU80は、ステップS121~ステップS124の処理を実行しないで、ステップS125以降の処理を実行するようにしてもよい。 As shown in FIG. 8, in steps S121 to S124, the ECU 80 executes the processes of steps S111 to S114 (see FIG. 7), and then proceeds to step S125. It should be noted that the ECU 80 may execute the processes after step S125 without executing the processes of steps S121 to S124.

ステップS125において、主コンプレッサ21Bの出口圧力P3と、副コンプレッサ22Bの出口圧力P2とをRAMから読み出し、主コンプレッサ21Bの出口圧力P3と副コンプレッサ22Bの出口圧力P2とが等しくない圧力であるか否かを判定する。具体的には、ECU80は、主コンプレッサ21Bの出口圧力P3と副コンプレッサ22Bの出口圧力P2との差の絶対値が、所定圧力ΔP1以上であるか否かを判定する。 In step S125, the outlet pressure P3 of the main compressor 21B and the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B are read from the RAM, and whether or not the outlet pressure P3 of the main compressor 21B and the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B are not equal. determine whether Specifically, the ECU 80 determines whether or not the absolute value of the difference between the outlet pressure P3 of the main compressor 21B and the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B is greater than or equal to a predetermined pressure ΔP1.

そして、主コンプレッサ21Bの出口圧力P3と副コンプレッサ22Bの出口圧力P2とがほぼ等しい圧力である、つまり、主コンプレッサ21Bの出口圧力P3と副コンプレッサ22Bの出口圧力P2との差の絶対値が、所定圧力ΔP1以下であると判定した場合には(S125:NO)、ECU80は、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップS17に進む。 The outlet pressure P3 of the main compressor 21B and the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B are substantially equal, that is, the absolute value of the difference between the outlet pressure P3 of the main compressor 21B and the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B is When it is determined that the pressure is equal to or less than the predetermined pressure ΔP1 (S125: NO), the ECU 80 ends the sub-processing, returns to the main flowchart, and proceeds to step S17.

一方、主コンプレッサ21Bの出口圧力P3と副コンプレッサ22Bの出口圧力P2とが等しくない圧力であると判定した場合、つまり、主コンプレッサ21Bの出口圧力P3と副コンプレッサ22Bの出口圧力P2との差の絶対値が、所定圧力ΔP1よりも大きいと判定した場合には(S125:YES)、ECU80は、吸気切替弁(ACV)51が閉弁状態であると判定して、ステップS126に進む。 On the other hand, when it is determined that the outlet pressure P3 of the main compressor 21B and the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B are not equal, that is, when the difference between the outlet pressure P3 of the main compressor 21B and the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B is When determining that the absolute value is greater than the predetermined pressure ΔP1 (S125: YES), the ECU 80 determines that the intake switching valve (ACV) 51 is closed, and proceeds to step S126.

ステップS126において、ECU80は、副コンプレッサ22Bの出口圧力P2と、大気圧P1とをRAMから読み出し、副コンプレッサ22Bの出口圧力P2が大気圧P1よりも高い圧力であるか否かを判定する。そして、副コンプレッサ22Bの出口圧力P2が大気圧P1とほぼ等しい圧力であると判定した場合には(S126:NO)、ECU80は、排気切替弁(ECV)53は閉弁状態であると判定し、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップS17に進む。 In step S126, the ECU 80 reads the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B and the atmospheric pressure P1 from the RAM, and determines whether or not the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B is higher than the atmospheric pressure P1. When it is determined that the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B is substantially equal to the atmospheric pressure P1 (S126: NO), the ECU 80 determines that the exhaust switching valve (ECV) 53 is closed. , the sub-process is terminated, the process returns to the main flowchart, and the process proceeds to step S17.

一方、副コンプレッサ22Bの出口圧力P2が大気圧P1よりも高い圧力であると判定した場合には(S126:YES)、ECU80は、排気切替弁(ECV)53が開固着していると判定して、ステップS127に進む。ステップS127において、ECU80は、EEPROMからECV開固着フラグを読み出し、「ON」に設定して、再度EEPROMに記憶した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップS17に進む。尚、ECU80の起動時に、ECV開固着フラグは、「OFF」に設定されて、EEPROMに記憶されている。 On the other hand, when it is determined that the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B is higher than the atmospheric pressure P1 (S126: YES), the ECU 80 determines that the exhaust switching valve (ECV) 53 is stuck open. Then, the process proceeds to step S127. In step S127, the ECU 80 reads the ECV open fixation flag from the EEPROM, sets it to "ON", and stores it in the EEPROM again. Incidentally, when the ECU 80 is activated, the ECV open stuck flag is set to "OFF" and stored in the EEPROM.

図4に示すように、ステップS17において、ECU80は、EEPROMからECV開固着フラグを読み出し、「ON」に設定されているか否か、つまり、排気切替弁(ECV)53が開固着しているか否かを判定する。そして、ECV開固着フラグが「OFF」に設定されていると判定した場合には(S17:NO)、ECU80は、当該処理を終了する。 As shown in FIG. 4, in step S17, the ECU 80 reads the ECV open stuck flag from the EEPROM and determines whether it is set to "ON", that is, whether the exhaust gas switching valve (ECV) 53 is stuck open. determine whether Then, when it is determined that the ECV open fixation flag is set to "OFF" (S17: NO), the ECU 80 terminates the process.

一方、ECV開固着フラグが「ON」に設定されていると判定した場合には(S17:YES)、ECU80は、排気切替弁(ECV)53が開固着していると判定して、ステップS18に進む。ステップS18において、ECU80は、EEPROMから第1フェイルセーフフラグを読み出し、「ON」に設定して、再度EEPROMに記憶した後、当該処理を終了する。その結果、ECU80は、後述のように、所定時間(例えば、数ミリ秒~数10ミリ秒)経過後に当該故障診断処理を実行した際に、第1フェイルセーフ処理を実行し、二次故障を回避することが可能となる(図12参照)。 On the other hand, when it is determined that the ECV stuck open flag is set to "ON" (S17: YES), the ECU 80 determines that the exhaust gas switching valve (ECV) 53 is stuck open, and performs step S18. proceed to In step S18, the ECU 80 reads the first fail-safe flag from the EEPROM, sets it to "ON", stores it in the EEPROM again, and then terminates the process. As a result, as will be described later, the ECU 80 executes the first fail-safe process when executing the failure diagnosis process after a predetermined time (for example, several milliseconds to several tens of milliseconds) has elapsed, thereby preventing a secondary failure. It is possible to avoid this (see FIG. 12).

他方、上記ステップS12で、シングルターボモードフラグが「OFF」に設定されている、つまり、エンジン10がシングルターボモードで動作していないと判定した場合には(S12:NO)、ECU80は、ステップS19に進む。ステップS19において、ECU80は、ツイン切替モードフラグをRAMから読み出し、「ON」に設定されているか否か、つまり、エンジン10が「シングルターボモード」から「ツインターボモード」へ切り替える際に経由する「ツイン切替モード」で動作しているか否かを判定する。 On the other hand, when it is determined in step S12 that the single turbo mode flag is set to "OFF", that is, the engine 10 is not operating in the single turbo mode (S12: NO), the ECU 80 performs step Proceed to S19. In step S19, the ECU 80 reads out the twin switching mode flag from the RAM and determines whether or not it is set to "ON". Determines whether or not it is operating in "twin switching mode".

そして、ツイン切替モードフラグが「ON」に設定されている、つまり、エンジン10がツイン切替モードで動作していると判定した場合には(S19:YES)、ECU80は、ステップS20に進む。ステップS20において、ECU80は、排気切替弁(ECV)53が閉固着しているか否かを判定する「ECV閉固着判定処理」のサブ処理を実行した後、ステップS21に進む。ここで、「ECV閉固着判定処理」のサブ処理について図9に基づいて説明する。 If it is determined that the twin switching mode flag is set to "ON", that is, the engine 10 is operating in the twin switching mode (S19: YES), the ECU 80 proceeds to step S20. In step S20, the ECU 80 executes a sub-process of "ECV stuck closed determination process" for determining whether the exhaust gas switching valve (ECV) 53 is stuck closed, and then proceeds to step S21. Here, a sub-process of the "ECV closed stuck determination process" will be described with reference to FIG.

図9に示すように、先ず、ステップS131において、ECU80は、圧力センサ23からの検出信号に基づいて、副コンプレッサ22Bの出口圧力P2を検出して、RAMに記憶した後、ステップS132に進む。ステップS132において、ECU80は、大気圧センサ75からの検出信号に基づいて、大気圧P1を検出して、RAMに記憶した後、ステップS133に進む。ステップ133において、ECU80は、副コンプレッサ22Bの出口圧力P2と、大気圧P1とをRAMから読み出し、副コンプレッサ22Bの出口圧力P2と大気圧P1とがほぼ等しい圧力であるか否かを判定する。 As shown in FIG. 9, first, in step S131, the ECU 80 detects the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B based on the detection signal from the pressure sensor 23, stores it in the RAM, and then proceeds to step S132. In step S132, the ECU 80 detects the atmospheric pressure P1 based on the detection signal from the atmospheric pressure sensor 75, stores it in the RAM, and then proceeds to step S133. At step 133, the ECU 80 reads out the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B and the atmospheric pressure P1 from the RAM, and determines whether the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B and the atmospheric pressure P1 are approximately equal.

具体的には、ECU80は、副コンプレッサ22Bの出口圧力P2と大気圧P1との差の絶対値が、所定圧力ΔP2以下であるか否かを判定する。尚、所定圧力ΔP2は、CAE(Computer Aided Engineering)解析、又は、実験により予め取得され、EEPROMに予め記憶されている。 Specifically, the ECU 80 determines whether or not the absolute value of the difference between the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B and the atmospheric pressure P1 is equal to or less than a predetermined pressure ΔP2. The predetermined pressure ΔP2 is obtained in advance through CAE (Computer Aided Engineering) analysis or experimentation, and is stored in the EEPROM in advance.

そして、副コンプレッサ22Bの出口圧力P2と大気圧P1とがほぼ等しい圧力でないと判定した場合、つまり、副コンプレッサ22Bの出口圧力P2と大気圧P1との差の絶対値が、所定圧力ΔP2より大きいと判定した場合には(S133:NO)、ECU80は、排気切替弁(ECV)53は開弁状態であると判定し、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップS21に進む。 When it is determined that the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B and the atmospheric pressure P1 are not substantially equal, that is, the absolute value of the difference between the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B and the atmospheric pressure P1 is greater than the predetermined pressure ΔP2. If so (S133: NO), the ECU 80 determines that the exhaust gas switching valve (ECV) 53 is open, ends the sub-process, returns to the main flow chart, and proceeds to step S21.

一方、副コンプレッサ22Bの出口圧力P2と大気圧P1とがほぼ等しい圧力であると判定した場合、つまり、副コンプレッサ22Bの出口圧力P2と大気圧P1との差の絶対値が、所定圧力ΔP2以下であると判定した場合には(S133:YES)、ECU80は、排気切替弁(ECV)53が閉固着していると判定して、ステップS134に進む。ステップS134において、ECU80は、EEPROMからECV閉固着フラグを読み出し、「ON」に設定して、再度EEPROMに記憶した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップS21に進む。尚、ECV閉固着フラグは、ECU80の起動時に「OFF」に設定されて、EEPROMに記憶されている。 On the other hand, when it is determined that the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B and the atmospheric pressure P1 are substantially equal, that is, the absolute value of the difference between the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B and the atmospheric pressure P1 is equal to or less than the predetermined pressure ΔP2. If so (S133: YES), the ECU 80 determines that the exhaust switching valve (ECV) 53 is stuck closed, and proceeds to step S134. In step S134, the ECU 80 reads the ECV closed fixation flag from the EEPROM, sets it to "ON", and stores it in the EEPROM again. Note that the ECV closed fixation flag is set to "OFF" when the ECU 80 is activated, and is stored in the EEPROM.

図4に示すように、ステップS21において、ECU80は、EEPROMからECV閉固着フラグを読み出し、「ON」に設定されているか否か、つまり、排気切替弁(ECV)53が閉固着しているか否かを判定する。そして、ECV閉固着フラグが「OFF」に設定されていると判定した場合には(S21:NO)、ECU80は、排気切替弁(ECV)53は、開弁状態であると判定して、当該処理を終了する。 As shown in FIG. 4, in step S21, the ECU 80 reads the ECV closed stuck flag from the EEPROM and determines whether it is set to "ON", that is, whether the exhaust switching valve (ECV) 53 is stuck closed. determine whether Then, when it is determined that the ECV closed sticking flag is set to "OFF" (S21: NO), the ECU 80 determines that the exhaust switching valve (ECV) 53 is in the open state. End the process.

一方、ECV閉固着フラグが「ON」に設定されていると判定した場合には(S21:YES)、ECU80は、排気切替弁(ECV)53が閉固着していると判定して、ステップS22に進む。ステップS22において、ECU80は、EEPROMから第2フェイルセーフフラグを読み出し、「ON」に設定して、再度EEPROMに記憶した後、当該処理を終了する。その結果、ECU80は、後述のように、所定時間(例えば、数ミリ秒~数10ミリ秒)経過後に当該故障診断処理を実行した際に、第2フェイルセーフ処理を実行し、二次故障を回避することが可能となる(図12参照)。 On the other hand, when it is determined that the ECV stuck closed flag is set to "ON" (S21: YES), the ECU 80 determines that the exhaust switching valve (ECV) 53 is stuck closed, and proceeds to step S22. proceed to In step S22, the ECU 80 reads the second fail-safe flag from the EEPROM, sets it to "ON", stores it in the EEPROM again, and then terminates the process. As a result, as will be described later, the ECU 80 executes the second fail-safe process when executing the failure diagnosis process after a predetermined period of time (for example, several milliseconds to several tens of milliseconds) has elapsed, thereby preventing a secondary failure. It is possible to avoid this (see FIG. 12).

他方、上記ステップS19で、ツイン切替モードフラグが「OFF」に設定されている、つまり、エンジン10がツイン切替モードで動作していないと判定した場合には(S19:NO)、ECU80は、ステップS23に進む。 On the other hand, if it is determined in step S19 that the twin switching mode flag is set to "OFF", that is, if it is determined that the engine 10 is not operating in the twin switching mode (S19: NO), the ECU 80 performs step Proceed to S23.

図5に示すように、ステップS23において、ECU80は、ツインターボモードフラグをRAMから読み出し、「ON」に設定されているか否か、つまり、エンジン10がツインターボモードで動作しているか否かを判定する。そして、ツインターボモードフラグが「ON」に設定されている、つまり、エンジン10がツインターボモードで動作していると判定した場合には(S23:YES)、ECU80は、ステップS24に進む。 As shown in FIG. 5, in step S23, the ECU 80 reads the twin-turbo mode flag from the RAM and determines whether or not it is set to "ON", that is, whether or not the engine 10 is operating in the twin-turbo mode. judge. When it is determined that the twin-turbo mode flag is set to "ON", ie, the engine 10 is operating in the twin-turbo mode (S23: YES), the ECU 80 proceeds to step S24.

ステップS24において、ECU80は、吸気切替弁(ACV)51が閉固着しているか否かを判定する「ACV閉固着判定処理」のサブ処理を実行した後、ステップS25に進む。ここで、「ACV閉固着判定処理」のサブ処理について図10に基づいて説明する。 In step S24, the ECU 80 executes sub-processing of "ACV stuck closed determination process" for determining whether or not the intake switching valve (ACV) 51 is stuck closed, and then proceeds to step S25. Here, a sub-process of the "ACV closed sticking determination process" will be described with reference to FIG.

図10に示すように、ECU80は、ステップS141~ステップS143において、上記ステップS111~ステップS113の処理(図7参照)を実行した後、ステップS144に進む。ステップS144において、主コンプレッサ21Bの出口圧力P3と、副コンプレッサ22Bの出口圧力P2とをRAMから読み出し、主コンプレッサ21Bの出口圧力P3と副コンプレッサ22Bの出口圧力P2とが等しくない圧力であるか否かを判定する。 As shown in FIG. 10, in steps S141 to S143, the ECU 80 executes the processes of steps S111 to S113 (see FIG. 7), and then proceeds to step S144. In step S144, the outlet pressure P3 of the main compressor 21B and the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B are read out from the RAM, and whether or not the outlet pressure P3 of the main compressor 21B and the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B are unequal. determine whether

具体的には、ECU80は、主コンプレッサ21Bの出口圧力P3と副コンプレッサ22Bの出口圧力P2との差の絶対値が、所定圧力ΔP3以上であるか否かを判定する。尚、所定圧力ΔP3のマップは、CAE(Computer Aided Engineering)解析、又は、実験により予め取得され、EEPROMに予め記憶されている。 Specifically, the ECU 80 determines whether or not the absolute value of the difference between the outlet pressure P3 of the main compressor 21B and the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B is equal to or greater than a predetermined pressure ΔP3. The map of the predetermined pressure ΔP3 is obtained in advance by CAE (Computer Aided Engineering) analysis or experimentation, and is stored in EEPROM in advance.

そして、主コンプレッサ21Bの出口圧力P3と副コンプレッサ22Bの出口圧力P2とがほぼ等しい圧力である、つまり、主コンプレッサ21Bの出口圧力P3と副コンプレッサ22Bの出口圧力P2との差の絶対値が、所定圧力ΔP3未満であると判定した場合には(S144:NO)、ECU80は、吸気切替弁(ACV)51は開弁状態であると判定し、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップS25に進む。 The outlet pressure P3 of the main compressor 21B and the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B are substantially equal, that is, the absolute value of the difference between the outlet pressure P3 of the main compressor 21B and the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B is When it is determined that the pressure is less than the predetermined pressure ΔP3 (S144: NO), the ECU 80 determines that the intake switching valve (ACV) 51 is open, terminates the sub-processing, and returns to the main flowchart. , the process proceeds to step S25.

一方、主コンプレッサ21Bの出口圧力P3と副コンプレッサ22Bの出口圧力P2とが等しくない圧力であると判定した場合、つまり、主コンプレッサ21Bの出口圧力P3と副コンプレッサ22Bの出口圧力P2との差の絶対値が、所定圧力ΔP3以上であると判定した場合には(S144:YES)、ECU80は、吸気切替弁(ACV)51が閉固着していると判定して、ステップS145に進む。 On the other hand, when it is determined that the outlet pressure P3 of the main compressor 21B and the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B are not equal, that is, when the difference between the outlet pressure P3 of the main compressor 21B and the outlet pressure P2 of the sub-compressor 22B is When determining that the absolute value is equal to or greater than the predetermined pressure ΔP3 (S144: YES), the ECU 80 determines that the intake switching valve (ACV) 51 is stuck closed, and proceeds to step S145.

ステップS145において、ECU80は、EEPROMからACV閉固着フラグを読み出し、「ON」に設定して、再度EEPROMに記憶した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップS25に進む。尚、ACV閉固着フラグは、ECU80の起動時に「OFF」に設定されて、EEPROMに記憶されている。 In step S145, the ECU 80 reads out the ACV closed fixation flag from the EEPROM, sets it to "ON", and stores it in the EEPROM again. Note that the ACV closed fixation flag is set to "OFF" when the ECU 80 is activated, and is stored in the EEPROM.

図5に示すように、ステップS25において、ECU80は、EEPROMからACV閉固着フラグを読み出し、「ON」に設定されているか否か、つまり、吸気切替弁(ACV)51が閉固着しているか否かを判定する。そして、ACV閉固着フラグが「ON」に設定されていると判定した場合には(S25:YES)、ECU80は、吸気切替弁(ACV)51が閉固着していると判定して、ステップS26に進む。 As shown in FIG. 5, in step S25, the ECU 80 reads the ACV closed stuck flag from the EEPROM and determines whether it is set to "ON", that is, whether the intake switching valve (ACV) 51 is stuck closed. determine whether Then, when it is determined that the ACV closed stuck flag is set to "ON" (S25: YES), the ECU 80 determines that the intake switching valve (ACV) 51 is stuck closed. proceed to

ステップS26において、ECU80は、EEPROMから第2フェイルセーフフラグを読み出し、「ON」に設定して、再度EEPROMに記憶した後、当該処理を終了する。その結果、ECU80は、後述のように、所定時間(例えば、数ミリ秒~数10ミリ秒)経過後に当該故障診断処理を実行した際に、第2フェイルセーフ処理を実行し、二次故障を回避することが可能となる(図12参照)。 In step S26, the ECU 80 reads out the second fail-safe flag from the EEPROM, sets it to "ON", stores it in the EEPROM again, and then terminates the process. As a result, as will be described later, the ECU 80 executes the second fail-safe process when executing the failure diagnosis process after a predetermined period of time (for example, several milliseconds to several tens of milliseconds) has elapsed, thereby preventing a secondary failure. It is possible to avoid this (see FIG. 12).

一方、上記ステップS25で、ACV閉固着フラグが「OFF」に設定されていると判定した場合には(S25:NO)、ECU80は、吸気切替弁(ACV)51は開弁状態であると判定して、ステップS27に進む。ステップS27において、ECU80は、吸気バイパス弁(以下、「ABV」と記載する場合もある。)52が開固着しているか否かを判定する「ABV開固着判定処理」のサブ処理を実行した後、ステップS28に進む。ここで、「ABV開固着判定処理」のサブ処理について図11に基づいて説明する。 On the other hand, if it is determined in step S25 that the ACV closed fixation flag is set to "OFF" (S25: NO), the ECU 80 determines that the intake switching valve (ACV) 51 is open. Then, the process proceeds to step S27. In step S27, the ECU 80 executes sub-processing of "ABV stuck open determination process" for determining whether or not the intake bypass valve (hereinafter also referred to as "ABV") 52 is stuck open. , the process proceeds to step S28. Here, a sub-process of the "ABV stuck open determination process" will be described with reference to FIG.

図11に示すように、ステップS151において、ECU80は、上記ステップS141の処理(図10参照)を実行した後、ステップS152に進む。つまり、ステップS151において、ECU80は、過給圧センサ55によって吸気マニホールド34の過給圧P5を検出してRAMに記憶した後、ステップS152に進む。ステップS152において、ECU80は、第3温度検出装置27によって主コンプレッサ21Bの出口温度T3を検出してRAMに記憶した後、ステップS153に進む。 As shown in FIG. 11, in step S151, the ECU 80 executes the process of step S141 (see FIG. 10), and then proceeds to step S152. That is, in step S151, the ECU 80 detects the supercharging pressure P5 of the intake manifold 34 by means of the supercharging pressure sensor 55, stores it in the RAM, and then proceeds to step S152. In step S152, the ECU 80 detects the outlet temperature T3 of the main compressor 21B by the third temperature detection device 27, stores it in the RAM, and then proceeds to step S153.

ステップS153において、ECU80は、エンジン回転数検出装置28によってエンジン回転数を検出してRAMに記憶する。また、ECU80は、燃料噴射装置15L、15Rを駆動して各気筒内に噴射した単位時間当たりの燃料噴射量(実噴射量)を算出する。そして、ECU80は、不図示の目標過給圧マップからエンジン回転数と燃料噴射量に対応する目標過給圧P6を算出し、RAMに記憶する。尚、目標過給圧マップは、エンジン回転数と燃料噴射量との各組み合わせに対する吸気マニホールド34の目標過給圧が記憶されている。この目標過給圧マップは、CAE(Computer Aided Engineering)解析、又は、実験により予め取得され、EEPROMに予め記憶されている。 In step S153, the ECU 80 detects the engine speed with the engine speed detector 28 and stores it in the RAM. The ECU 80 also drives the fuel injection devices 15L and 15R to calculate the fuel injection amount per unit time (actual injection amount) injected into each cylinder. Then, the ECU 80 calculates a target boost pressure P6 corresponding to the engine speed and the fuel injection amount from a target boost pressure map (not shown), and stores it in the RAM. The target supercharging pressure map stores the target supercharging pressure of the intake manifold 34 for each combination of engine speed and fuel injection amount. This target supercharging pressure map is obtained in advance by CAE (Computer Aided Engineering) analysis or experiment, and is stored in EEPROM in advance.

続いて、ECU80は、吸気マニホールド34の過給圧P5と目標過給圧P6とをRAMから読み出し、吸気マニホールド34の過給圧P5が目標過給圧P6よりも低い圧力であるか否かを判定する。そして、吸気マニホールド34の過給圧P5が目標過給圧P6以上の圧力である場合には(S153:NO)、ECU80は、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップS28に進む。 Subsequently, the ECU 80 reads out the boost pressure P5 of the intake manifold 34 and the target boost pressure P6 from the RAM, and determines whether the boost pressure P5 of the intake manifold 34 is lower than the target boost pressure P6. judge. When the supercharging pressure P5 of the intake manifold 34 is equal to or higher than the target supercharging pressure P6 (S153: NO), the ECU 80 terminates the sub-processing, returns to the main flowchart, and proceeds to step S28. .

一方、吸気マニホールド34の過給圧P5が目標過給圧P6よりも低い圧力であると判定した場合には(S153:YES)、ECU80は、ステップS154に進む。ステップS154において、ECU80は、主コンプレッサ21Bの出口温度T3をRAMから読み出し、主コンプレッサ21Bの出口温度T3が第1温度閾値TS(例えば、190℃)以上であるか否かを判定する。 On the other hand, when it is determined that the supercharging pressure P5 of the intake manifold 34 is lower than the target supercharging pressure P6 (S153: YES), the ECU 80 proceeds to step S154. In step S154, the ECU 80 reads the outlet temperature T3 of the main compressor 21B from the RAM, and determines whether or not the outlet temperature T3 of the main compressor 21B is equal to or higher than a first temperature threshold TS (for example, 190°C).

そして、主コンプレッサ21Bの出口温度T3が第1温度閾値TSよりも低い温度であると判定した場合には(S154:NO)、ECU80は、吸気バイパス弁(ABV)52は閉弁状態であると判定して、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップS28に進む。尚、第1温度閾値TSは、CAE(Computer Aided Engineering)解析、又は、実験により予め取得され、EEPROMに予め記憶されている。 When it is determined that the outlet temperature T3 of the main compressor 21B is lower than the first temperature threshold TS (S154: NO), the ECU 80 determines that the intake bypass valve (ABV) 52 is closed. After making a determination, the sub-process is terminated, the process returns to the main flowchart, and the process proceeds to step S28. Note that the first temperature threshold TS is obtained in advance through CAE (Computer Aided Engineering) analysis or experiments, and is stored in the EEPROM in advance.

一方、主コンプレッサ21Bの出口温度T3が第1温度閾値TS以上の温度であると判定した場合には(S154:YES)、ECU80は、吸気バイパス弁(ABV)52は開固着していると判定して、ステップS155に進む。ステップS155において、ECU80は、EEPROMからABV開固着フラグを読み出し、「ON」に設定して、再度EEPROMに記憶した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップS28に進む。尚、ECU80の起動時に、ABV開固着フラグは、「OFF」に設定されて、EEPROMに記憶されている。 On the other hand, when it is determined that the outlet temperature T3 of the main compressor 21B is equal to or higher than the first temperature threshold TS (S154: YES), the ECU 80 determines that the intake bypass valve (ABV) 52 is stuck open. Then, the process proceeds to step S155. In step S155, the ECU 80 reads the ABV open fixation flag from the EEPROM, sets it to "ON", and stores it in the EEPROM again. Incidentally, when the ECU 80 is activated, the ABV open fixation flag is set to "OFF" and stored in the EEPROM.

図5に示すように、ステップS28において、ECU80は、EEPROMからABV開固着フラグを読み出し、「ON」に設定されているか否か、つまり、吸気バイパス弁(ABV)52が開固着しているか否かを判定する。そして、ABV開固着フラグが「OFF」に設定されていると判定した場合には(S28:NO)、ECU80は、当該処理を終了する。 As shown in FIG. 5, in step S28, the ECU 80 reads the ABV open stuck flag from the EEPROM and determines whether it is set to "ON", that is, whether the intake bypass valve (ABV) 52 is stuck open. determine whether Then, when it is determined that the ABV open fixation flag is set to "OFF" (S28: NO), the ECU 80 terminates this process.

一方、ABV開固着フラグが「ON」に設定されていると判定した場合には(S28:YES)、ECU80は、吸気バイパス弁(ABV)52が開固着していると判定して、ステップS29に進む。ステップS29において、ECU80は、EEPROMから第1フェイルセーフフラグを読み出し、「ON」に設定して、再度EEPROMに記憶した後、当該処理を終了する。その結果、ECU80は、後述のように、所定時間(例えば、数ミリ秒~数10ミリ秒)経過後に当該故障診断処理を実行した際に、第1フェイルセーフ処理を実行し、二次故障を回避することが可能となる(図12参照)。 On the other hand, when it is determined that the ABV stuck open flag is set to "ON" (S28: YES), the ECU 80 determines that the intake bypass valve (ABV) 52 is stuck open, and proceeds to step S29. proceed to In step S29, the ECU 80 reads out the first fail-safe flag from the EEPROM, sets it to "ON", stores it in the EEPROM again, and then terminates the process. As a result, as will be described later, the ECU 80 executes the first fail-safe process when executing the failure diagnosis process after a predetermined period of time (for example, several milliseconds to several tens of milliseconds) elapses to prevent a secondary failure. It is possible to avoid this (see FIG. 12).

他方、上記ステップS23で、ツインターボモードフラグが「OFF」に設定されている、つまり、エンジン10がツインターボモードで動作していないと判定した場合には(S23:NO)、ECU80は、ステップS30に進む。ステップS30において、ECU80は、シングル切替モードフラグをRAMから読み出し、「ON」に設定されているか否か、つまり、エンジン10が「ツインターボモード」から「シングルターボモード」へ切り替える際に経由する「シングル切替モード」で動作しているか否かを判定する。 On the other hand, when it is determined in step S23 that the twin-turbo mode flag is set to "OFF", that is, the engine 10 is not operating in the twin-turbo mode (S23: NO), the ECU 80 performs step Proceed to S30. In step S30, the ECU 80 reads out the single switching mode flag from the RAM and determines whether or not it is set to "ON". Determine whether or not it is operating in "single switching mode".

そして、シングル切替モードフラグが「OFF」に設定されている、つまり、エンジン10が始動されていないと判定した場合には(S30:NO)、ECU80は、当該処理を終了する。一方、シングル切替モードフラグが「ON」に設定されている、つまり、エンジン10がシングル切替モードで動作していると判定した場合には(S30:YES)、ECU80は、ステップS31に進む。ステップS31において、ECU80は、吸気切替弁(ACV)51が開固着しているか否かを判定する「ACV開固着判定処理」のサブ処理、つまり、上記ステップS13のサブ処理(図4、図7参照)を実行した後、ステップS32に進む。 Then, when it is determined that the single switching mode flag is set to "OFF", that is, the engine 10 is not started (S30: NO), the ECU 80 terminates the process. On the other hand, when it is determined that the single switching mode flag is set to "ON", that is, the engine 10 is operating in the single switching mode (S30: YES), the ECU 80 proceeds to step S31. In step S31, the ECU 80 executes a sub-process of the "ACV stuck open determination process" for determining whether or not the intake switching valve (ACV) 51 is stuck open, that is, the sub-process of step S13 (FIGS. 4 and 7). ) is executed, the process proceeds to step S32.

ステップS32において、ECU80は、EEPROMからACV開固着フラグを読み出し、「ON」に設定されているか否か、つまり、吸気切替弁(ACV)51が開固着しているか否かを判定する。そして、ACV開固着フラグが「ON」に設定されていると判定した場合には(S32:YES)、ECU80は、吸気切替弁(ACV)51が開固着していると判定して、ステップS33に進む。 In step S32, the ECU 80 reads out the ACV open stuck flag from the EEPROM and determines whether or not it is set to "ON", that is, whether or not the intake switching valve (ACV) 51 is stuck open. When it is determined that the ACV open stuck flag is set to "ON" (S32: YES), the ECU 80 determines that the intake switching valve (ACV) 51 is stuck open, and performs step S33. proceed to

ステップS33において、ECU80は、EEPROMから第1フェイルセーフフラグを読み出し、「ON」に設定して、再度EEPROMに記憶した後、当該処理を終了する。その結果、ECU80は、後述のように、所定時間(例えば、数ミリ秒~数10ミリ秒)経過後に当該故障診断処理を実行した際に、第1フェイルセーフ処理を実行し、二次故障を回避することが可能となる(図12参照)。 In step S33, the ECU 80 reads the first fail-safe flag from the EEPROM, sets it to "ON", stores it in the EEPROM again, and then terminates the process. As a result, as will be described later, the ECU 80 executes the first fail-safe process when executing the failure diagnosis process after a predetermined period of time (for example, several milliseconds to several tens of milliseconds) elapses to prevent a secondary failure. It is possible to avoid this (see FIG. 12).

一方、上記ステップS32で、ACV開固着フラグが「OFF」に設定されていると判定した場合には(S32:NO)、ECU80は、吸気切替弁(ACV)51は閉弁状態であると判定して、ステップS34に進む。図6に示すように、ステップS34において、ECU80は、排気切替弁(ECV)53が開固着しているか否かを判定する「ECV開固着判定処理」のサブ処理、つまり、上記ステップS16のサブ処理(図4、図8参照)を実行した後、ステップS35に進む。 On the other hand, if it is determined in step S32 that the ACV open fixation flag is set to "OFF" (S32: NO), the ECU 80 determines that the intake switching valve (ACV) 51 is closed. Then, the process proceeds to step S34. As shown in FIG. 6, in step S34, the ECU 80 performs a sub-process of the "ECV stuck open determination process" for determining whether or not the exhaust gas switching valve (ECV) 53 is stuck open, that is, a sub-process of step S16. After executing the processing (see FIGS. 4 and 8), the process proceeds to step S35.

ステップS35において、ECU80は、EEPROMからECV開固着フラグを読み出し、「ON」に設定されているか否か、つまり、排気切替弁(ECV)53が開固着しているか否かを判定する。そして、ECV開固着フラグが「OFF」に設定されていると判定した場合には(S35:NO)、ECU80は、当該処理を終了する。 In step S35, the ECU 80 reads the ECV open stuck flag from the EEPROM and determines whether or not it is set to "ON", that is, whether or not the exhaust gas switching valve (ECV) 53 is stuck open. Then, when it is determined that the ECV open fixation flag is set to "OFF" (S35: NO), the ECU 80 terminates this process.

一方、ECV開固着フラグが「ON」に設定されていると判定した場合には(S35:YES)、ECU80は、排気切替弁(ECV)53が開固着していると判定して、ステップS36に進む。ステップS36において、ECU80は、EEPROMから第1フェイルセーフフラグを読み出し、「ON」に設定して、再度EEPROMに記憶した後、当該故障診断処理を終了する。その結果、ECU80は、後述のように、所定時間(例えば、数ミリ秒~数10ミリ秒)経過後に当該故障診断処理を実行した際に、第1フェイルセーフ処理を実行し、二次故障を回避することが可能となる(図12参照)。 On the other hand, when it is determined that the ECV stuck open flag is set to "ON" (S35: YES), the ECU 80 determines that the exhaust gas switching valve (ECV) 53 is stuck open, and proceeds to step S36. proceed to In step S36, the ECU 80 reads the first fail-safe flag from the EEPROM, sets it to "ON", stores it in the EEPROM again, and then terminates the failure diagnosis process. As a result, as will be described later, the ECU 80 executes the first fail-safe process when executing the failure diagnosis process after a predetermined period of time (for example, several milliseconds to several tens of milliseconds) elapses to prevent a secondary failure. It is possible to avoid this (see FIG. 12).

[フェイルセーフ処理]
次に、上記ステップS11において、ECU80が実行する「フェイルセーフ処理」のサブ処理について図12~図15に基づいて説明する。図12に示すように、先ず、ステップS211において、ECU80は、EEPROMから第1フェイルセーフフラグを読み出し、「ON」に設定されているか否か、つまり、吸気切替弁(ACV)51、吸気バイパス弁(ABV)52、又は、排気切替弁(ECV)53のうちのいずれかが開固着しているか否かを判定する。
[Fail-safe processing]
Next, sub-processing of the "fail-safe processing" executed by the ECU 80 in step S11 will be described with reference to FIGS. 12 to 15. FIG. As shown in FIG. 12, first, in step S211, the ECU 80 reads out the first fail-safe flag from the EEPROM and determines whether it is set to "ON". It is determined whether or not either the (ABV) 52 or the exhaust switching valve (ECV) 53 is stuck open.

そして、第1フェイルセーフフラグが「ON」に設定されている、つまり、吸気切替弁(ACV)51、吸気バイパス弁(ABV)52、又は、排気切替弁(ECV)53のうちのいずれかが開固着していると判定された場合には(S211:YES)、ECU80は、ステップS212に進む。ステップS212において、ECU80は、「第1フェイルセーフ処理」のサブ処理を実行した後、当該サブ処理を終了してメインフローチャートに戻り、当該故障診断処理を終了する。ここで、「第1フェイルセーフ処理」のサブ処理について図13に基づいて説明する。 Then, the first fail-safe flag is set to "ON", that is, one of the intake switching valve (ACV) 51, the intake bypass valve (ABV) 52, or the exhaust switching valve (ECV) 53 is If it is determined that the valve is stuck open (S211: YES), the ECU 80 proceeds to step S212. In step S212, the ECU 80 executes the sub-process of the "first fail-safe process" and then terminates the sub-process, returns to the main flow chart, and terminates the failure diagnosis process. Here, sub-processing of the "first fail-safe processing" will be described with reference to FIG.

図13に示すように、先ず、ステップS311において、ECU80は、エンジン10を「ツインターボモード」で動作するように設定して固定した後、ステップS312に進む。具体的には、ECU80は、排気切替弁(ECV)53と吸気切替弁(ACV)51に開弁の制御信号を出力して、排気切替弁53と吸気切替弁(ACV)51を「開弁状態」に設定して固定する。また、吸気バイパス弁(ABV)52に閉弁の制御信号を出力して、吸気バイパス弁(ABV)52を「閉弁状態」に設定して固定する。 As shown in FIG. 13, first, in step S311, the ECU 80 sets and fixes the engine 10 to operate in the "twin turbo mode", and then proceeds to step S312. Specifically, the ECU 80 outputs a valve opening control signal to the exhaust switching valve (ECV) 53 and the intake switching valve (ACV) 51 to open the exhaust switching valve 53 and the intake switching valve (ACV) 51. status” and fix it. In addition, a valve closing control signal is output to the intake bypass valve (ABV) 52 to set and fix the intake bypass valve (ABV) 52 to the "closed state".

続いて、ステップS312において、ECU80は、主可変ノズル機構57の可変ノズル57Aを全開に設定すると共に、副可変ノズル機構58の可変ノズル58Aを全開に設定した後、ステップS313に進む。これにより、図2において、エンジン回転数及び要求トルク(燃料噴射量)によって定まる動作点がシングルターボモードであっても、各可変ノズル57A、58Aが全開に設定されているため、主タービン21Aと副タービン22Aの過回転による破損や焼き付き等の二次故障を回避することが可能となる。また、エンジン10が低速・中負荷以上で動作しても、動作性能を確保しつつ、サージの発生を防止することができる。 Subsequently, in step S312, the ECU 80 fully opens the variable nozzle 57A of the main variable nozzle mechanism 57 and fully opens the variable nozzle 58A of the auxiliary variable nozzle mechanism 58, and then proceeds to step S313. 2, even if the operating point determined by the engine speed and the required torque (fuel injection amount) is the single turbo mode, the variable nozzles 57A and 58A are set to be fully open. It is possible to avoid secondary failures such as breakage and seizure due to excessive rotation of the auxiliary turbine 22A. Moreover, even if the engine 10 operates at low speed and medium load or higher, it is possible to prevent the occurrence of a surge while ensuring operating performance.

そして、ステップS313において、ECU80は、警告ランプ72を点灯させて、不図示のディスプレイに「サービス工場へ行ってください!!」等と表示し、排気切替弁(ECV)53、吸気切替弁(ACV)51、又は、吸気バイパス弁(ABV)52のうちのいずれかに開固着の故障が発生している旨の警告報知を行った後、当該サブ処理を終了する。これにより、ユーザは、排気切替弁(ECV)53、吸気切替弁(ACV)51、又は、吸気バイパス弁(ABV)52のうちのいずれかに開固着の故障が発生している旨を迅速に認識することができる。 Then, in step S313, the ECU 80 turns on the warning lamp 72, displays a message such as "Please go to the service shop!" ) 51 or the intake bypass valve (ABV) 52, after which a warning notification is given to the effect that a stuck-open failure has occurred, the sub-process is terminated. As a result, the user can quickly notify the fact that any one of the exhaust switching valve (ECV) 53, the intake switching valve (ACV) 51, or the intake bypass valve (ABV) 52 is stuck open. can recognize.

一方、上記ステップS211で第1フェイルセーフフラグが「OFF」に設定されている、つまり、吸気切替弁(ACV)51、吸気バイパス弁(ABV)52、及び、排気切替弁(ECV)53のいずれも開固着していないと判定された場合には(S211:NO)、ECU80は、ステップS213に進む。ステップS213において、ECU80は、EEPROMから第2フェイルセーフフラグを読み出し、「ON」に設定されているか否か、つまり、吸気切替弁(ACV)51又は排気切替弁(ECV)53のうちのいずれかが閉固着しているか否かを判定する。 On the other hand, the first fail-safe flag is set to "OFF" in step S211, that is, any of the intake switching valve (ACV) 51, the intake bypass valve (ABV) 52, and the exhaust switching valve (ECV) 53 If it is determined that the valve is not stuck open (S211: NO), the ECU 80 proceeds to step S213. In step S213, the ECU 80 reads the second fail-safe flag from the EEPROM and determines whether it is set to "ON", that is, either the intake switching valve (ACV) 51 or the exhaust switching valve (ECV) 53. is closed and fixed.

そして、第2フェイルセーフフラグが「ON」に設定されている、つまり、吸気切替弁(ACV)51又は排気切替弁(ECV)53のうちのいずれかが閉固着していると判定された場合には(S213:YES)、ECU80は、ステップS214に進む。ステップS214において、ECU80は、「第2フェイルセーフ処理」のサブ処理を実行した後、当該サブ処理を終了してメインフローチャートに戻り、当該故障診断処理を終了する。ここで、「第2フェイルセーフ処理」のサブ処理について図14及び図15に基づいて説明する。 Then, when it is determined that the second fail-safe flag is set to "ON", that is, either the intake switching valve (ACV) 51 or the exhaust switching valve (ECV) 53 is stuck closed. Otherwise (S213: YES), the ECU 80 proceeds to step S214. In step S214, the ECU 80 executes the sub-process of the "second fail-safe process" and then terminates the sub-process, returns to the main flow chart, and terminates the failure diagnosis process. Here, sub-processing of the "second fail-safe processing" will be described with reference to FIGS. 14 and 15. FIG.

図14に示すように、先ず、ステップS321において、ECU80は、エンジン10を「シングルターボモード」で動作するように設定して固定した後、ステップS322に進む。具体的には、ECU80は、排気切替弁(ECV)53と吸気切替弁(ACV)51と吸気バイパス弁(ABV)52に閉弁の制御信号を出力して、排気切替弁53と吸気切替弁(ACV)51と吸気バイパス弁(ABV)52を全て「開弁状態」に設定して固定する。 As shown in FIG. 14, first, in step S321, the ECU 80 sets and fixes the engine 10 to operate in the "single turbo mode", and then proceeds to step S322. Specifically, the ECU 80 outputs a valve closing control signal to the exhaust switching valve (ECV) 53, the intake switching valve (ACV) 51, and the intake bypass valve (ABV) 52, and controls the exhaust switching valve 53 and the intake switching valve. (ACV) 51 and intake bypass valve (ABV) 52 are all set to the "valve open state" and fixed.

続いて、ステップS322において、ECU80は、主可変ノズル機構57の可変ノズル57Aを全開に設定した後、ステップS323に進む。これにより、図2において、エンジン回転数及び要求トルク(燃料噴射量)によって定まる動作点がツインターボモードであっても、可変ノズル57Aが全開に設定されているため、高速走行時において、主タービン21Aの過回転による破損や焼き付き等の二次故障を回避することが可能となる。 Subsequently, in step S322, the ECU 80 fully opens the variable nozzle 57A of the main variable nozzle mechanism 57, and then proceeds to step S323. As a result, even if the operating point determined by the engine speed and the required torque (fuel injection amount) is the twin turbo mode in FIG. It is possible to avoid secondary failures such as breakage and seizure due to excessive rotation of 21A.

そして、ステップS323において、ECU80は、大気圧センサ75からの検出信号に基づいて、大気圧P1を検出して、RAMに記憶した後、ステップS324に進む。ステップS324において、ECU80は、エンジン回転数検出装置28によってエンジン回転数を検出してRAMに記憶した後、ステップS325に進む。 In step S323, the ECU 80 detects the atmospheric pressure P1 based on the detection signal from the atmospheric pressure sensor 75, stores it in the RAM, and proceeds to step S324. In step S324, the ECU 80 detects the engine speed with the engine speed detection device 28, stores it in the RAM, and then proceeds to step S325.

ステップS325において、ECU80は、検出した大気圧P1とエンジン回転数との組み合わせに応じた燃料の噴射量制限値をEEPROMに記憶する出力制御マップから読み出し、EEPROMに記憶する。そして、ECU80は、各燃料噴射装置15L、15Rから噴射する燃料噴射量が噴射量制限値を超える場合には、当該噴射量制限値になるように設定した後、ステップS326に進む。 In step S325, the ECU 80 reads the fuel injection amount limit value corresponding to the combination of the detected atmospheric pressure P1 and the engine speed from the output control map stored in the EEPROM, and stores it in the EEPROM. Then, when the fuel injection amount injected from each of the fuel injection devices 15L and 15R exceeds the injection amount limit value, the ECU 80 sets the injection amount limit value, and then proceeds to step S326.

ここで、出力制御マップの一例について図15に基づいて説明する。図15に示すように、出力制御マップは、横軸のエンジン回転数と縦軸の大気圧の各組み合わせに対応する燃料の噴射量制限値が記憶されている。出力制御マップにおいて、エンジン回転数が、例えば、2200(rpm)以上の場合には、燃料の噴射量制限値(mm3/ストローク)が増加しないように設定されている。また、出力制御マップにおいて、大気圧P1が低くなるほど、燃料の噴射量制限値が少なくなるように設定されている。 An example of the output control map will now be described with reference to FIG. As shown in FIG. 15, the output control map stores the fuel injection amount limit value corresponding to each combination of the engine speed on the horizontal axis and the atmospheric pressure on the vertical axis. In the output control map, the fuel injection amount limit value (mm 3 /stroke) is set so as not to increase when the engine speed is, for example, 2200 (rpm) or higher. Further, in the output control map, the lower the atmospheric pressure P1 is, the lower the fuel injection amount limit value is set.

ここで、大気圧P1が低くなるに従って、つまり、高地では、等ゲージ圧でも主コンプレッサ21Bの入口側圧力に対する主コンプレッサ21Bの出口側圧力の圧力比が、平地の場合よりも高くなる。例えば、平地において、主コンプレッサ21Bの入口側圧力が100(kPa)で、出口側圧力が200(kPa)の場合は、圧力比は、200/100=2である。一方、高地において、主コンプレッサ21Bの入口側圧力が70(kPa)で、出口側圧力が170(kPa)の場合は、圧力比は、170/70=2.43である。 Here, as the atmospheric pressure P1 becomes lower, that is, at high altitudes, the pressure ratio of the outlet side pressure of the main compressor 21B to the inlet side pressure of the main compressor 21B becomes higher than in the case of flat ground even if the gauge pressure is the same. For example, on flat ground, if the inlet side pressure of the main compressor 21B is 100 (kPa) and the outlet side pressure is 200 (kPa), the pressure ratio is 200/100=2. On the other hand, at high altitude, when the inlet side pressure of the main compressor 21B is 70 (kPa) and the outlet side pressure is 170 (kPa), the pressure ratio is 170/70=2.43.

その結果、大気圧P1が低くなるに従って、燃料の噴射量制限値が少なくなるように制御することによって、等ゲージ圧であっても、主ターボチャージャ21のターボ過回転や、主タービン21Aの入口側排気圧が基準圧力を超えないように出力制限を行うことができる。 As a result, by controlling the fuel injection amount limit value to decrease as the atmospheric pressure P1 decreases, even if the gauge pressure is constant, the turbo overspeed of the main turbocharger 21 and the inlet pressure of the main turbine 21A Output can be limited so that the side exhaust pressure does not exceed the reference pressure.

その後、図14に示すように、ステップS326において、ECU80は、警告ランプ72を点灯させて、不図示のディスプレイに「サービス工場へ行ってください!!」等と表示し、排気切替弁(ECV)53又は吸気切替弁(ACV)51に閉固着の故障が発生している旨の警告報知を行った後、当該サブ処理を終了する。これにより、ユーザは、排気切替弁(ECV)53又は吸気切替弁(ACV)51に開固着の故障が発生している旨を迅速に認識することができる。 After that, as shown in FIG. 14, in step S326, the ECU 80 turns on the warning lamp 72, displays "Please go to the service shop!" 53 or the intake switching valve (ACV) 51 is notified that there is a stuck closed failure, and then the sub-process is terminated. As a result, the user can quickly recognize that the exhaust switching valve (ECV) 53 or the intake switching valve (ACV) 51 is stuck open.

ここで、ECU80は、弁切替制御装置、過給圧力取得装置、主コンプレッサ出口圧力取得装置、副コンプレッサ出口圧力取得装置、故障診断装置、第1判定装置、第2判定装置、第3判定装置、第4判定装置、第5判定装置、第6判定装置、第7判定装置、第8判定装置、第9判定装置、第10判定装置、第11判定装置、ノズル制御装置、第1故障判定装置、噴射量制御装置、第2故障判定装置の一例として機能する。 Here, the ECU 80 includes a valve switching control device, a supercharging pressure acquisition device, a main compressor outlet pressure acquisition device, a sub-compressor outlet pressure acquisition device, a failure diagnosis device, a first determination device, a second determination device, a third determination device, fourth determination device, fifth determination device, sixth determination device, seventh determination device, eighth determination device, ninth determination device, tenth determination device, eleventh determination device, nozzle control device, first failure determination device, It functions as an example of an injection amount control device and a second failure determination device.

以上詳細に説明した通り、本実施形態に係る内燃機関の制御システム1では、ECU80は、シングルターボモードと、ツインターボモードと、ツイン切替モードと、シングル切替モードと、の4つの過給モードの状態のそれぞれにおいて、排気切替弁(ECV)53、吸気切替弁(ACV)51、又は、吸気バイパス弁(ABV)52の開固着、又は、閉固着の故障診断を行うことができる。 As described in detail above, in the internal combustion engine control system 1 according to the present embodiment, the ECU 80 selects one of four supercharging modes: the single turbo mode, the twin turbo mode, the twin switching mode, and the single switching mode. In each of the states, failure diagnosis of stuck open or stuck closed of the exhaust switching valve (ECV) 53, the intake switching valve (ACV) 51, or the intake bypass valve (ABV) 52 can be performed.

従って、ECU80は、シングルターボモードの状態になるまで待つことなく、他の過給モードにおいても、排気切替弁(ECV)53、吸気切替弁(ACV)51、又は、吸気バイパス弁(ABV)52の開固着、又は、閉固着の故障を迅速に検出し、フェイルセーフ処理を実行して、ターボ過回転等の二次故障を回避することが可能となる。 Therefore, the ECU 80 does not wait until the state of the single turbo mode is reached, and the exhaust switching valve (ECV) 53, the intake switching valve (ACV) 51, or the intake bypass valve (ABV) 52 is controlled even in other supercharging modes. It is possible to quickly detect a stuck-open or stuck-close failure, execute fail-safe processing, and avoid secondary failures such as turbo overspeed.

尚、本発明は前記実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形、追加、削除が可能であることは勿論である。例えば、以下のようにしてもよい。尚、以下の説明において上記図1~図15の前記実施形態に係るエンジン10等と同一符号は、前記実施形態に係るエンジン10等と同一あるいは相当部分を示すものである。 It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements, modifications, additions, and deletions are possible without departing from the scope of the present invention. For example, it may be as follows. In the following description, the same reference numerals as those of the engine 10 and the like according to the embodiment shown in FIGS. 1 to 15 denote the same or corresponding parts as the engine 10 and the like according to the embodiment.

(A)例えば、図1に示すように、主コンプレッサ21Bの出口側に圧力センサ91を配置して、圧力センサ91を介して主コンプレッサ21Bの出口圧力P3を検出するように構成してもよい。これにより、主コンプレッサ21Bの出口圧力P3の精度の向上を図ることができる。 (A) For example, as shown in FIG. 1, a pressure sensor 91 may be arranged on the outlet side of the main compressor 21B to detect the outlet pressure P3 of the main compressor 21B via the pressure sensor 91. . As a result, the accuracy of the outlet pressure P3 of the main compressor 21B can be improved.

(B)例えば、上記ステップS28で、吸気バイパス弁(ABV)52が開固着していると判定された場合には(S28:YES)、上記ステップS29において、ECU80は、EEPROMから第2フェイルセーフフラグを読み出し、「ON」に設定して、再度EEPROMに記憶した後、当該処理を終了するようにしてもよい。これにより、吸気バイパス弁(ABV)52が開固着した場合に、第2フェイルセーフ処理(図14参照)が実行される。従って、主タービン21Aの過回転による破損や焼き付き等の二次故障を回避しつつ、吸気バイパス弁(ABV)52に開固着の故障が発生している旨の警告報知を行うことができる。 (B) For example, when it is determined in step S28 that the intake bypass valve (ABV) 52 is stuck open (S28: YES), in step S29, the ECU 80 reads from the EEPROM the second fail-safe After the flag is read out, set to "ON", and stored in the EEPROM again, the processing may be terminated. As a result, when the intake bypass valve (ABV) 52 is stuck open, the second fail-safe process (see FIG. 14) is executed. Therefore, it is possible to issue a warning that the intake bypass valve (ABV) 52 is stuck open while avoiding secondary failures such as damage and seizure due to overspeeding of the main turbine 21A.

(C)前記実施形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。また、以上(≧)、以下(≦)、より大きい(>)、未満(<)等は、等号を含んでも含まなくてもよい。 (C) Numerical values used in the description of the above embodiment are examples, and are not limited to these numerical values. Greater than (≧), less than (≦), greater than (>), less than (<), etc. may or may not include an equal sign.

1 内燃機関の制御システム
10 エンジン
15L、15R 燃料噴射装置
21 主ターボチャージャ
21A 主タービン
21B 主コンプレッサ
22 副ターボチャージャ
22A 副タービン
22B 副コンプレッサ
23 圧力センサ
27 第3温度検出装置
28 エンジン回転数検出装置
43R 上流側副排気管
51 吸気切替弁(ACV)
52 吸気バイパス弁(ABV)
53 排気切替弁(ECV)
55 過給圧センサ
57 主可変ノズル機構
57A、58A 可変ノズル
58 副可変ノズル機構
75 大気圧センサ
80 制御装置(ECU)
1 Internal Combustion Engine Control System 10 Engine 15L, 15R Fuel Injection Device 21 Main Turbocharger 21A Main Turbine 21B Main Compressor 22 Sub Turbocharger 22A Sub Turbine 22B Sub Compressor 23 Pressure Sensor 27 Third Temperature Detector 28 Engine Speed Detector 43R Upstream side auxiliary exhaust pipe 51 Intake switching valve (ACV)
52 intake bypass valve (ABV)
53 Exhaust switching valve (ECV)
55 boost pressure sensor 57 main variable nozzle mechanism 57A, 58A variable nozzle 58 auxiliary variable nozzle mechanism 75 atmospheric pressure sensor 80 control device (ECU)

Claims (10)

主ターボチャージャと、
前記主ターボチャージャに対して並列に接続される副ターボチャージャと、
前記副ターボチャージャの副タービンの入口側に接続された上流側副排気管に設けられる排気切替弁と、
前記副ターボチャージャの副コンプレッサの出口側に接続された吸気管に設けられた吸気切替弁と、
前記吸気管の前記吸気切替弁よりも上流側と前記主ターボチャージャの主コンプレッサの入口側とを接続する吸気バイパス管に設けられた吸気バイパス弁と、
前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態又は開弁状態に切り替えて、主ターボチャージャのみを作動させて過給するシングルターボモードと、主ターボチャージャと副ターボチャージャを作動させて過給するツインターボモードと、前記シングルターボモードから前記ツインターボモードに切り替える際に経由するツイン切替モードと、前記ツインターボモードから前記シングルターボモードに切り替える際に経由するシングル切替モードと、のいずれか1つの過給モードに設定するように制御する弁切替制御装置と、
吸気マニホールドの過給圧力を取得する過給圧力取得装置と、
前記主コンプレッサの出口圧力を取得する主コンプレッサ出口圧力取得装置と、
前記副コンプレッサの出口圧力を取得する副コンプレッサ出口圧力取得装置と、
前記吸気マニホールドの過給圧力と前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力のいずれかに基づいて、前記弁切替制御装置によって設定された前記過給モードに応じて前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のうちの少なくとも1つの故障診断を行う故障診断装置と、
大気圧を検出する大気圧検出装置を備え、
前記弁切替制御装置は、
前記過給モードを前記シングルターボモードに設定する場合には、前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態に切り替えるように制御し、
前記故障診断装置は、
前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングルターボモードに設定したか否かを判定する第1判定装置と、
前記第1判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングルターボモードに設定したと判定した場合には、前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とがほぼ等しい等圧状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であるか否かを判定する第2判定装置と、
を有し、
前記第2判定装置によって前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とがほぼ等しい等圧状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であると判定された場合には、前記吸気切替弁が開固着しているとの故障診断を行う、
内燃機関の制御システム。
a main turbocharger;
a sub-turbocharger connected in parallel to the main turbocharger;
an exhaust switching valve provided in an upstream side sub-exhaust pipe connected to an inlet side of a sub-turbine of the sub-turbocharger;
an intake switching valve provided in an intake pipe connected to the outlet side of the sub-compressor of the sub-turbocharger;
an intake bypass valve provided in an intake bypass pipe connecting an upstream side of the intake pipe from the intake switching valve and an inlet side of the main compressor of the main turbocharger;
A single turbo mode in which the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve are respectively switched to a closed state or an open state to operate only the main turbocharger for supercharging, and the main turbocharger and the sub-turbo A twin-turbo mode for supercharging by operating a charger, a twin-switching mode via which switching from the single-turbo mode to the twin-turbo mode, and a single-switching via when switching from the twin-turbo mode to the single-turbo mode a valve switching control device that controls to set to any one of the supercharging mode;
a supercharging pressure acquisition device for acquiring the supercharging pressure of the intake manifold;
a main compressor outlet pressure acquisition device for acquiring the outlet pressure of the main compressor;
a sub-compressor outlet pressure acquisition device for acquiring the outlet pressure of the sub-compressor;
Based on any one of the supercharging pressure of the intake manifold, the outlet pressure of the main compressor, and the outlet pressure of the sub-compressor, the exhaust switching valve and the a failure diagnosis device that performs failure diagnosis of at least one of the intake switching valve and the intake bypass valve;
Equipped with an atmospheric pressure detection device that detects atmospheric pressure,
The valve switching control device is
when the supercharging mode is set to the single turbo mode, controlling each of the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve to switch to a closed state;
The failure diagnosis device
a first determination device that determines whether the valve switching control device has set the supercharging mode to the single turbo mode;
When the first determination device determines that the valve switching control device has set the supercharging mode to the single turbo mode, the outlet pressure of the main compressor and the outlet pressure of the sub-compressor are substantially equal to each other. a second determination device for determining whether the pressure at the outlet of the sub-compressor is higher than the atmospheric pressure;
has
It is determined by the second determining device that the outlet pressure of the main compressor and the outlet pressure of the sub-compressor are substantially equal and that the outlet pressure of the sub-compressor is higher than the atmospheric pressure. In this case, perform a failure diagnosis that the intake switching valve is stuck open,
Control system for internal combustion engines.
主ターボチャージャと、
前記主ターボチャージャに対して並列に接続される副ターボチャージャと、
前記副ターボチャージャの副タービンの入口側に接続された上流側副排気管に設けられる排気切替弁と、
前記副ターボチャージャの副コンプレッサの出口側に接続された吸気管に設けられた吸気切替弁と、
前記吸気管の前記吸気切替弁よりも上流側と前記主ターボチャージャの主コンプレッサの入口側とを接続する吸気バイパス管に設けられた吸気バイパス弁と、
前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態又は開弁状態に切り替えて、主ターボチャージャのみを作動させて過給するシングルターボモードと、主ターボチャージャと副ターボチャージャを作動させて過給するツインターボモードと、前記シングルターボモードから前記ツインターボモードに切り替える際に経由するツイン切替モードと、前記ツインターボモードから前記シングルターボモードに切り替える際に経由するシングル切替モードと、のいずれか1つの過給モードに設定するように制御する弁切替制御装置と、
吸気マニホールドの過給圧力を取得する過給圧力取得装置と、
前記主コンプレッサの出口圧力を取得する主コンプレッサ出口圧力取得装置と、
前記副コンプレッサの出口圧力を取得する副コンプレッサ出口圧力取得装置と、
前記吸気マニホールドの過給圧力と前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力のいずれかに基づいて、前記弁切替制御装置によって設定された前記過給モードに応じて前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のうちの少なくとも1つの故障診断を行う故障診断装置と、
大気圧を検出する大気圧検出装置を備え、
前記弁切替制御装置は、
前記過給モードを前記シングルターボモードに設定する場合には、前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態に切り替えるように制御し、
前記故障診断装置は、
前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングルターボモードに設定したか否かを判定する第1判定装置と、
前記第1判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングルターボモードに設定したと判定した場合には、前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であるか否かを判定する第3判定装置と、
を有し、
前記第3判定装置によって前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であると判定された場合には、前記排気切替弁が開固着しているとの故障診断を行う、
内燃機関の制御システム。
a main turbocharger;
a sub-turbocharger connected in parallel to the main turbocharger;
an exhaust switching valve provided in an upstream side sub-exhaust pipe connected to an inlet side of a sub-turbine of the sub-turbocharger;
an intake switching valve provided in an intake pipe connected to the outlet side of the sub-compressor of the sub-turbocharger;
an intake bypass valve provided in an intake bypass pipe connecting an upstream side of the intake pipe from the intake switching valve and an inlet side of the main compressor of the main turbocharger;
A single turbo mode in which the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve are respectively switched to a closed state or an open state to operate only the main turbocharger for supercharging, and the main turbocharger and the sub-turbo A twin-turbo mode for supercharging by operating a charger, a twin-switching mode via which switching from the single-turbo mode to the twin-turbo mode, and a single-switching via when switching from the twin-turbo mode to the single-turbo mode a valve switching control device that controls to set to any one of the supercharging mode;
a supercharging pressure acquisition device for acquiring the supercharging pressure of the intake manifold;
a main compressor outlet pressure acquisition device for acquiring the outlet pressure of the main compressor;
a sub-compressor outlet pressure acquisition device for acquiring the outlet pressure of the sub-compressor;
Based on any one of the supercharging pressure of the intake manifold, the outlet pressure of the main compressor, and the outlet pressure of the sub-compressor, the exhaust switching valve and the a failure diagnosis device that performs failure diagnosis of at least one of the intake switching valve and the intake bypass valve;
Equipped with an atmospheric pressure detection device that detects atmospheric pressure,
The valve switching control device is
when the supercharging mode is set to the single turbo mode, controlling each of the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve to switch to a closed state;
The failure diagnosis device
a first determination device that determines whether the valve switching control device has set the supercharging mode to the single turbo mode;
When the first determination device determines that the valve switching control device has set the supercharging mode to the single turbo mode, a pressure state in which the outlet pressure of the main compressor and the outlet pressure of the sub-compressor are different. and a third determination device that determines whether or not the outlet pressure of the sub-compressor is higher than the atmospheric pressure;
has
When the third determination device determines that the outlet pressure of the main compressor is different from the outlet pressure of the sub-compressor and that the outlet pressure of the sub-compressor is higher than the atmospheric pressure. performs a failure diagnosis that the exhaust switching valve is stuck open;
Control system for internal combustion engines.
主ターボチャージャと、
前記主ターボチャージャに対して並列に接続される副ターボチャージャと、
前記副ターボチャージャの副タービンの入口側に接続された上流側副排気管に設けられる排気切替弁と、
前記副ターボチャージャの副コンプレッサの出口側に接続された吸気管に設けられた吸気切替弁と、
前記吸気管の前記吸気切替弁よりも上流側と前記主ターボチャージャの主コンプレッサの入口側とを接続する吸気バイパス管に設けられた吸気バイパス弁と、
前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態又は開弁状態に切り替えて、主ターボチャージャのみを作動させて過給するシングルターボモードと、主ターボチャージャと副ターボチャージャを作動させて過給するツインターボモードと、前記シングルターボモードから前記ツインターボモードに切り替える際に経由するツイン切替モードと、前記ツインターボモードから前記シングルターボモードに切り替える際に経由するシングル切替モードと、のいずれか1つの過給モードに設定するように制御する弁切替制御装置と、
吸気マニホールドの過給圧力を取得する過給圧力取得装置と、
前記主コンプレッサの出口圧力を取得する主コンプレッサ出口圧力取得装置と、
前記副コンプレッサの出口圧力を取得する副コンプレッサ出口圧力取得装置と、
前記吸気マニホールドの過給圧力と前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力のいずれかに基づいて、前記弁切替制御装置によって設定された前記過給モードに応じて前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のうちの少なくとも1つの故障診断を行う故障診断装置と、
大気圧を検出する大気圧検出装置を備え、
前記弁切替制御装置は、
前記過給モードを前記ツイン切替モードに設定する場合には、前記吸気切替弁を閉弁状態に維持すると共に、前記排気切替弁と前記吸気バイパス弁を開弁状態に切り替えるように制御し、
前記故障診断装置は、
前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記ツイン切替モードに設定したか否かを判定する第4判定装置と、
前記第4判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記ツイン切替モードに設定したと判定した場合には、前記副コンプレッサの出口圧力と前記大気圧とがほぼ等しい等圧状態であるか否かを判定する第5判定装置と、
を有し、
前記第5判定装置によって前記副コンプレッサの出口圧力と前記大気圧とがほぼ等しい等圧状態であると判定された場合には、前記排気切替弁が閉固着しているとの故障診断を行う、
内燃機関の制御システム。
a main turbocharger;
a sub-turbocharger connected in parallel to the main turbocharger;
an exhaust switching valve provided in an upstream side sub-exhaust pipe connected to an inlet side of a sub-turbine of the sub-turbocharger;
an intake switching valve provided in an intake pipe connected to the outlet side of the sub-compressor of the sub-turbocharger;
an intake bypass valve provided in an intake bypass pipe connecting an upstream side of the intake pipe from the intake switching valve and an inlet side of the main compressor of the main turbocharger;
A single turbo mode in which the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve are respectively switched to a closed state or an open state to operate only the main turbocharger for supercharging, and the main turbocharger and the sub-turbo A twin-turbo mode for supercharging by operating a charger, a twin-switching mode via which switching from the single-turbo mode to the twin-turbo mode, and a single-switching via when switching from the twin-turbo mode to the single-turbo mode a valve switching control device that controls to set to any one of the supercharging mode;
a supercharging pressure acquisition device for acquiring the supercharging pressure of the intake manifold;
a main compressor outlet pressure acquisition device for acquiring the outlet pressure of the main compressor;
a sub-compressor outlet pressure acquisition device for acquiring the outlet pressure of the sub-compressor;
Based on any one of the supercharging pressure of the intake manifold, the outlet pressure of the main compressor, and the outlet pressure of the sub-compressor, the exhaust switching valve and the a failure diagnosis device that performs failure diagnosis of at least one of the intake switching valve and the intake bypass valve;
Equipped with an atmospheric pressure detection device that detects atmospheric pressure,
The valve switching control device is
When the supercharging mode is set to the twin switching mode, the intake switching valve is maintained in a closed state, and the exhaust switching valve and the intake bypass valve are controlled to be switched to an open state,
The failure diagnosis device
a fourth determination device that determines whether or not the valve switching control device has set the supercharging mode to the twin switching mode;
When the fourth determination device determines that the valve switching control device has set the supercharging mode to the twin switching mode, the outlet pressure of the sub-compressor and the atmospheric pressure are substantially equal to each other. A fifth determination device that determines whether or not
has
When the fifth determination device determines that the outlet pressure of the sub-compressor and the atmospheric pressure are in a substantially equal pressure state, perform a failure diagnosis that the exhaust switching valve is stuck closed.
Control system for internal combustion engines.
主ターボチャージャと、
前記主ターボチャージャに対して並列に接続される副ターボチャージャと、
前記副ターボチャージャの副タービンの入口側に接続された上流側副排気管に設けられる排気切替弁と、
前記副ターボチャージャの副コンプレッサの出口側に接続された吸気管に設けられた吸気切替弁と、
前記吸気管の前記吸気切替弁よりも上流側と前記主ターボチャージャの主コンプレッサの入口側とを接続する吸気バイパス管に設けられた吸気バイパス弁と、
前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態又は開弁状態に切り替えて、主ターボチャージャのみを作動させて過給するシングルターボモードと、主ターボチャージャと副ターボチャージャを作動させて過給するツインターボモードと、前記シングルターボモードから前記ツインターボモードに切り替える際に経由するツイン切替モードと、前記ツインターボモードから前記シングルターボモードに切り替える際に経由するシングル切替モードと、のいずれか1つの過給モードに設定するように制御する弁切替制御装置と、
吸気マニホールドの過給圧力を取得する過給圧力取得装置と、
前記主コンプレッサの出口圧力を取得する主コンプレッサ出口圧力取得装置と、
前記副コンプレッサの出口圧力を取得する副コンプレッサ出口圧力取得装置と、
前記吸気マニホールドの過給圧力と前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力のいずれかに基づいて、前記弁切替制御装置によって設定された前記過給モードに応じて前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のうちの少なくとも1つの故障診断を行う故障診断装置と、
を備え、
前記弁切替制御装置は、
前記過給モードを前記ツインターボモードに設定する場合には、前記排気切替弁の開弁状態を維持して、前記吸気切替弁を閉弁状態から開弁状態に切り替えると共に、前記吸気バイパス弁を開弁状態から閉弁状態に切り替えるように制御し、
前記故障診断装置は、
前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記ツインターボモードに設定したか否かを判定する第6判定装置と、
前記第6判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記ツインターボモードに設定したと判定した場合には、前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態であるか否かを判定する第7判定装置と、
を有し、
前記第7判定装置によって前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態であると判定された場合には、前記吸気切替弁が閉固着しているとの故障診断を行う、
内燃機関の制御システム。
a main turbocharger;
a sub-turbocharger connected in parallel to the main turbocharger;
an exhaust switching valve provided in an upstream side sub-exhaust pipe connected to an inlet side of a sub-turbine of the sub-turbocharger;
an intake switching valve provided in an intake pipe connected to the outlet side of the sub-compressor of the sub-turbocharger;
an intake bypass valve provided in an intake bypass pipe connecting an upstream side of the intake pipe from the intake switching valve and an inlet side of the main compressor of the main turbocharger;
A single turbo mode in which the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve are respectively switched to a closed state or an open state to operate only the main turbocharger for supercharging, and the main turbocharger and the sub-turbo A twin-turbo mode for supercharging by operating a charger, a twin-switching mode via which switching from the single-turbo mode to the twin-turbo mode, and a single-switching via when switching from the twin-turbo mode to the single-turbo mode a valve switching control device that controls to set to any one of the supercharging mode;
a supercharging pressure acquisition device for acquiring the supercharging pressure of the intake manifold;
a main compressor outlet pressure acquisition device for acquiring the outlet pressure of the main compressor;
a sub-compressor outlet pressure acquisition device for acquiring the outlet pressure of the sub-compressor;
Based on any one of the supercharging pressure of the intake manifold, the outlet pressure of the main compressor, and the outlet pressure of the sub-compressor, the exhaust switching valve and the a failure diagnosis device that performs failure diagnosis of at least one of the intake switching valve and the intake bypass valve;
with
The valve switching control device is
When the supercharging mode is set to the twin turbo mode, the open state of the exhaust switching valve is maintained, the intake switching valve is switched from the closed state to the open state, and the intake bypass valve is opened. control to switch from the valve open state to the valve closed state,
The failure diagnosis device
a sixth determination device that determines whether the valve switching control device has set the supercharging mode to the twin turbo mode;
When the sixth determination device determines that the valve switching control device has set the supercharging mode to the twin-turbo mode, a pressure state in which the outlet pressure of the main compressor and the outlet pressure of the sub-compressor are different. A seventh determination device that determines whether or not
has
When the seventh determination device determines that the outlet pressure of the main compressor and the outlet pressure of the sub-compressor are in a different pressure state, a failure diagnosis is made that the intake switching valve is stuck closed. conduct,
Control system for internal combustion engines.
主ターボチャージャと、
前記主ターボチャージャに対して並列に接続される副ターボチャージャと、
前記副ターボチャージャの副タービンの入口側に接続された上流側副排気管に設けられる排気切替弁と、
前記副ターボチャージャの副コンプレッサの出口側に接続された吸気管に設けられた吸気切替弁と、
前記吸気管の前記吸気切替弁よりも上流側と前記主ターボチャージャの主コンプレッサの入口側とを接続する吸気バイパス管に設けられた吸気バイパス弁と、
前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態又は開弁状態に切り替えて、主ターボチャージャのみを作動させて過給するシングルターボモードと、主ターボチャージャと副ターボチャージャを作動させて過給するツインターボモードと、前記シングルターボモードから前記ツインターボモードに切り替える際に経由するツイン切替モードと、前記ツインターボモードから前記シングルターボモードに切り替える際に経由するシングル切替モードと、のいずれか1つの過給モードに設定するように制御する弁切替制御装置と、
吸気マニホールドの過給圧力を取得する過給圧力取得装置と、
前記主コンプレッサの出口圧力を取得する主コンプレッサ出口圧力取得装置と、
前記副コンプレッサの出口圧力を取得する副コンプレッサ出口圧力取得装置と、
前記吸気マニホールドの過給圧力と前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力のいずれかに基づいて、前記弁切替制御装置によって設定された前記過給モードに応じて前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のうちの少なくとも1つの故障診断を行う故障診断装置と、
前記主コンプレッサの出口温度を検出する出口温度検出装置を備え、
前記弁切替制御装置は、
前記過給モードを前記ツインターボモードに設定する場合には、前記排気切替弁の開弁状態を維持して、前記吸気切替弁を閉弁状態から開弁状態に切り替えると共に、前記吸気バイパス弁を開弁状態から閉弁状態に切り替えるように制御し、
前記故障診断装置は、
前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記ツインターボモードに設定したか否かを判定する第6判定装置と、
前記第6判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記ツインターボモードに設定したと判定した場合には、前記吸気マニホールドの過給圧力が目標過給圧力よりも低い圧力であって、且つ、前記主コンプレッサの出口温度が第1温度閾値以上であるか否かを判定する第8判定装置と、
を有し、
前記第8判定装置によって前記吸気マニホールドの過給圧力が目標過給圧力よりも低い圧力であって、且つ、前記主コンプレッサの出口温度が第1温度閾値以上であると判定された場合には、前記吸気バイパス弁が開固着しているとの故障診断を行う、
内燃機関の制御システム。
a main turbocharger;
a sub-turbocharger connected in parallel to the main turbocharger;
an exhaust switching valve provided in an upstream side sub-exhaust pipe connected to an inlet side of a sub-turbine of the sub-turbocharger;
an intake switching valve provided in an intake pipe connected to the outlet side of the sub-compressor of the sub-turbocharger;
an intake bypass valve provided in an intake bypass pipe connecting an upstream side of the intake pipe from the intake switching valve and an inlet side of the main compressor of the main turbocharger;
A single turbo mode in which the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve are respectively switched to a closed state or an open state to operate only the main turbocharger for supercharging, and the main turbocharger and the sub-turbo A twin-turbo mode for supercharging by operating a charger, a twin-switching mode via which switching from the single-turbo mode to the twin-turbo mode, and a single-switching via when switching from the twin-turbo mode to the single-turbo mode a valve switching control device that controls to set to any one of the supercharging mode;
a supercharging pressure acquisition device for acquiring the supercharging pressure of the intake manifold;
a main compressor outlet pressure acquisition device for acquiring the outlet pressure of the main compressor;
a sub-compressor outlet pressure acquisition device for acquiring the outlet pressure of the sub-compressor;
Based on any one of the supercharging pressure of the intake manifold, the outlet pressure of the main compressor, and the outlet pressure of the sub-compressor, the exhaust switching valve and the a failure diagnosis device that performs failure diagnosis of at least one of the intake switching valve and the intake bypass valve;
An outlet temperature detection device for detecting the outlet temperature of the main compressor,
The valve switching control device is
When the supercharging mode is set to the twin turbo mode, the open state of the exhaust switching valve is maintained, the intake switching valve is switched from the closed state to the open state, and the intake bypass valve is opened. control to switch from the valve open state to the valve closed state,
The failure diagnosis device
a sixth determination device that determines whether the valve switching control device has set the supercharging mode to the twin turbo mode;
When the sixth determination device determines that the valve switching control device has set the supercharging mode to the twin turbo mode, the supercharging pressure of the intake manifold is lower than the target supercharging pressure. and an eighth determination device that determines whether the outlet temperature of the main compressor is equal to or higher than a first temperature threshold;
has
When the eighth determination device determines that the supercharging pressure of the intake manifold is lower than the target supercharging pressure and that the outlet temperature of the main compressor is equal to or higher than the first temperature threshold, performing a failure diagnosis that the intake bypass valve is stuck open;
Control system for internal combustion engines.
主ターボチャージャと、
前記主ターボチャージャに対して並列に接続される副ターボチャージャと、
前記副ターボチャージャの副タービンの入口側に接続された上流側副排気管に設けられる排気切替弁と、
前記副ターボチャージャの副コンプレッサの出口側に接続された吸気管に設けられた吸気切替弁と、
前記吸気管の前記吸気切替弁よりも上流側と前記主ターボチャージャの主コンプレッサの入口側とを接続する吸気バイパス管に設けられた吸気バイパス弁と、
前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態又は開弁状態に切り替えて、主ターボチャージャのみを作動させて過給するシングルターボモードと、主ターボチャージャと副ターボチャージャを作動させて過給するツインターボモードと、前記シングルターボモードから前記ツインターボモードに切り替える際に経由するツイン切替モードと、前記ツインターボモードから前記シングルターボモードに切り替える際に経由するシングル切替モードと、のいずれか1つの過給モードに設定するように制御する弁切替制御装置と、
吸気マニホールドの過給圧力を取得する過給圧力取得装置と、
前記主コンプレッサの出口圧力を取得する主コンプレッサ出口圧力取得装置と、
前記副コンプレッサの出口圧力を取得する副コンプレッサ出口圧力取得装置と、
前記吸気マニホールドの過給圧力と前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力のいずれかに基づいて、前記弁切替制御装置によって設定された前記過給モードに応じて前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のうちの少なくとも1つの故障診断を行う故障診断装置と、
大気圧を検出する大気圧検出装置を備え、
前記弁切替制御装置は、
前記過給モードを前記シングル切替モードに設定する場合には、前記排気切替弁と前記吸気切替弁を閉弁状態に切り替えると共に、前記吸気バイパス弁を開弁状態に切り替えるように制御し、
前記故障診断装置は、
前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングル切替モードに設定したか否かを判定する第9判定装置と、
前記第9判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングル切替モードに設定したと判定した場合には、前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とがほぼ等しい等圧状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であるか否かを判定する第10判定装置と、
を有し、
前記第10判定装置によって前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とがほぼ等しい等圧状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であると判定された場合には、前記吸気切替弁が開固着しているとの故障診断を行う、
内燃機関の制御システム。
a main turbocharger;
a sub-turbocharger connected in parallel to the main turbocharger;
an exhaust switching valve provided in an upstream side sub-exhaust pipe connected to an inlet side of a sub-turbine of the sub-turbocharger;
an intake switching valve provided in an intake pipe connected to the outlet side of the sub-compressor of the sub-turbocharger;
an intake bypass valve provided in an intake bypass pipe connecting an upstream side of the intake pipe from the intake switching valve and an inlet side of the main compressor of the main turbocharger;
A single turbo mode in which the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve are respectively switched to a closed state or an open state to operate only the main turbocharger for supercharging, and the main turbocharger and the sub-turbo A twin-turbo mode for supercharging by operating a charger, a twin-switching mode via which switching from the single-turbo mode to the twin-turbo mode, and a single-switching via when switching from the twin-turbo mode to the single-turbo mode a valve switching control device that controls to set to any one of the supercharging mode;
a supercharging pressure acquisition device for acquiring the supercharging pressure of the intake manifold;
a main compressor outlet pressure acquisition device for acquiring the outlet pressure of the main compressor;
a sub-compressor outlet pressure acquisition device for acquiring the outlet pressure of the sub-compressor;
Based on any one of the supercharging pressure of the intake manifold, the outlet pressure of the main compressor, and the outlet pressure of the sub-compressor, the exhaust switching valve and the a failure diagnosis device that performs failure diagnosis of at least one of the intake switching valve and the intake bypass valve;
Equipped with an atmospheric pressure detection device that detects atmospheric pressure,
The valve switching control device is
When the supercharging mode is set to the single switching mode, the exhaust switching valve and the intake switching valve are switched to a closed state, and the intake bypass valve is switched to an open state,
The failure diagnosis device
a ninth determination device that determines whether the valve switching control device has set the supercharging mode to the single switching mode;
When the ninth determination device determines that the valve switching control device has set the supercharging mode to the single switching mode, the outlet pressure of the main compressor and the outlet pressure of the sub-compressor are substantially equal to each other. a tenth determination device for determining whether the pressure at the outlet of the sub-compressor is higher than the atmospheric pressure;
has
It is determined by the tenth determining device that the outlet pressure of the main compressor and the outlet pressure of the sub-compressor are substantially equal and that the outlet pressure of the sub-compressor is higher than the atmospheric pressure. In this case, perform a failure diagnosis that the intake switching valve is stuck open,
Control system for internal combustion engines.
主ターボチャージャと、
前記主ターボチャージャに対して並列に接続される副ターボチャージャと、
前記副ターボチャージャの副タービンの入口側に接続された上流側副排気管に設けられる排気切替弁と、
前記副ターボチャージャの副コンプレッサの出口側に接続された吸気管に設けられた吸気切替弁と、
前記吸気管の前記吸気切替弁よりも上流側と前記主ターボチャージャの主コンプレッサの入口側とを接続する吸気バイパス管に設けられた吸気バイパス弁と、
前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態又は開弁状態に切り替えて、主ターボチャージャのみを作動させて過給するシングルターボモードと、主ターボチャージャと副ターボチャージャを作動させて過給するツインターボモードと、前記シングルターボモードから前記ツインターボモードに切り替える際に経由するツイン切替モードと、前記ツインターボモードから前記シングルターボモードに切り替える際に経由するシングル切替モードと、のいずれか1つの過給モードに設定するように制御する弁切替制御装置と、
吸気マニホールドの過給圧力を取得する過給圧力取得装置と、
前記主コンプレッサの出口圧力を取得する主コンプレッサ出口圧力取得装置と、
前記副コンプレッサの出口圧力を取得する副コンプレッサ出口圧力取得装置と、
前記吸気マニホールドの過給圧力と前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力のいずれかに基づいて、前記弁切替制御装置によって設定された前記過給モードに応じて前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のうちの少なくとも1つの故障診断を行う故障診断装置と、
大気圧を検出する大気圧検出装置を備え、
前記弁切替制御装置は、
前記過給モードを前記シングル切替モードに設定する場合には、前記排気切替弁と前記吸気切替弁を閉弁状態に切り替えると共に、前記吸気バイパス弁を開弁状態に切り替えるように制御し、
前記故障診断装置は、
前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングル切替モードに設定したか否かを判定する第9判定装置と、
前記第9判定装置によって前記弁切替制御装置が前記過給モードを前記シングル切替モードに設定したと判定した場合には、前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であるか否かを判定する第11判定装置と、
を有し、
前記第11判定装置によって前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力とが異なった圧力状態で、且つ、前記副コンプレッサの出口圧力が前記大気圧よりも高い圧力であると判定された場合には、前記排気切替弁が開固着しているとの故障診断を行う、
内燃機関の制御システム。
a main turbocharger;
a sub-turbocharger connected in parallel to the main turbocharger;
an exhaust switching valve provided in an upstream side sub-exhaust pipe connected to an inlet side of a sub-turbine of the sub-turbocharger;
an intake switching valve provided in an intake pipe connected to the outlet side of the sub-compressor of the sub-turbocharger;
an intake bypass valve provided in an intake bypass pipe connecting an upstream side of the intake pipe from the intake switching valve and an inlet side of the main compressor of the main turbocharger;
A single turbo mode in which the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve are respectively switched to a closed state or an open state to operate only the main turbocharger for supercharging, and the main turbocharger and the sub-turbo A twin-turbo mode for supercharging by operating a charger, a twin-switching mode via which switching from the single-turbo mode to the twin-turbo mode, and a single-switching via when switching from the twin-turbo mode to the single-turbo mode a valve switching control device that controls to set to any one of the supercharging mode;
a supercharging pressure acquisition device for acquiring the supercharging pressure of the intake manifold;
a main compressor outlet pressure acquisition device for acquiring the outlet pressure of the main compressor;
a sub-compressor outlet pressure acquisition device for acquiring the outlet pressure of the sub-compressor;
Based on any one of the supercharging pressure of the intake manifold, the outlet pressure of the main compressor, and the outlet pressure of the sub-compressor, the exhaust switching valve and the a failure diagnosis device that performs failure diagnosis of at least one of the intake switching valve and the intake bypass valve;
Equipped with an atmospheric pressure detection device that detects atmospheric pressure,
The valve switching control device is
When the supercharging mode is set to the single switching mode, the exhaust switching valve and the intake switching valve are switched to a closed state, and the intake bypass valve is switched to an open state,
The failure diagnosis device
a ninth determination device that determines whether the valve switching control device has set the supercharging mode to the single switching mode;
When the ninth determination device determines that the valve switching control device has set the supercharging mode to the single switching mode, a pressure state in which the outlet pressure of the main compressor and the outlet pressure of the sub-compressor are different. and an eleventh determination device that determines whether or not the outlet pressure of the sub-compressor is higher than the atmospheric pressure;
has
When the eleventh determining device determines that the outlet pressure of the main compressor and the outlet pressure of the sub-compressor are different and the outlet pressure of the sub-compressor is higher than the atmospheric pressure. performs a failure diagnosis that the exhaust switching valve is stuck open;
Control system for internal combustion engines.
主ターボチャージャと、
前記主ターボチャージャに対して並列に接続される副ターボチャージャと、
前記副ターボチャージャの副タービンの入口側に接続された上流側副排気管に設けられる排気切替弁と、
前記副ターボチャージャの副コンプレッサの出口側に接続された吸気管に設けられた吸気切替弁と、
前記吸気管の前記吸気切替弁よりも上流側と前記主ターボチャージャの主コンプレッサの入口側とを接続する吸気バイパス管に設けられた吸気バイパス弁と、
前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態又は開弁状態に切り替えて、主ターボチャージャのみを作動させて過給するシングルターボモードと、主ターボチャージャと副ターボチャージャを作動させて過給するツインターボモードと、前記シングルターボモードから前記ツインターボモードに切り替える際に経由するツイン切替モードと、前記ツインターボモードから前記シングルターボモードに切り替える際に経由するシングル切替モードと、のいずれか1つの過給モードに設定するように制御する弁切替制御装置と、
吸気マニホールドの過給圧力を取得する過給圧力取得装置と、
前記主コンプレッサの出口圧力を取得する主コンプレッサ出口圧力取得装置と、
前記副コンプレッサの出口圧力を取得する副コンプレッサ出口圧力取得装置と、
前記吸気マニホールドの過給圧力と前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力のいずれかに基づいて、前記弁切替制御装置によって設定された前記過給モードに応じて前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のうちの少なくとも1つの故障診断を行う故障診断装置と、
前記主ターボチャージャの主タービンへの排気ガスの流速をノズル開度によって調整する主可変ノズル機構と、
前記副タービンへの排気ガスの流速をノズル開度によって調整する副可変ノズル機構と、
前記主可変ノズル機構と前記副可変ノズル機構のそれぞれの前記ノズル開度の開度調整制御を行うノズル制御装置と、
前記故障診断装置によって前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のうちのいずれかが開固着していると故障診断されたか否かを判定する第1故障判定装置と、
を備え、
前記第1故障判定装置によって前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のうちのいずれかが開固着していると故障診断されたと判定された場合には、
前記弁切替制御装置は、前記排気切替弁と前記吸気切替弁のそれぞれを開弁状態に設定すると共に、前記吸気バイパス弁を閉弁状態に設定して、前記過給モードを前記ツインターボモードに固定するように制御し、
前記ノズル制御装置は、前記主可変ノズル機構と前記副可変ノズル機構のそれぞれの前記ノズル開度を全開に設定するように制御する、
内燃機関の制御システム。
a main turbocharger;
a sub-turbocharger connected in parallel to the main turbocharger;
an exhaust switching valve provided in an upstream side sub-exhaust pipe connected to an inlet side of a sub-turbine of the sub-turbocharger;
an intake switching valve provided in an intake pipe connected to the outlet side of the sub-compressor of the sub-turbocharger;
an intake bypass valve provided in an intake bypass pipe connecting an upstream side of the intake pipe from the intake switching valve and an inlet side of the main compressor of the main turbocharger;
A single turbo mode in which the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve are respectively switched to a closed state or an open state to operate only the main turbocharger for supercharging, and the main turbocharger and the sub-turbo A twin-turbo mode for supercharging by operating a charger, a twin-switching mode via which switching from the single-turbo mode to the twin-turbo mode, and a single-switching via when switching from the twin-turbo mode to the single-turbo mode a valve switching control device that controls to set to any one of the supercharging mode;
a supercharging pressure acquisition device for acquiring the supercharging pressure of the intake manifold;
a main compressor outlet pressure acquisition device for acquiring the outlet pressure of the main compressor;
a sub-compressor outlet pressure acquisition device for acquiring the outlet pressure of the sub-compressor;
Based on any one of the supercharging pressure of the intake manifold, the outlet pressure of the main compressor, and the outlet pressure of the sub-compressor, the exhaust switching valve and the a failure diagnosis device that performs failure diagnosis of at least one of the intake switching valve and the intake bypass valve;
a main variable nozzle mechanism that adjusts the flow velocity of the exhaust gas to the main turbine of the main turbocharger by a nozzle opening;
a sub-variable nozzle mechanism that adjusts the flow velocity of the exhaust gas to the sub-turbine according to the nozzle opening;
a nozzle control device for adjusting the nozzle opening of each of the main variable nozzle mechanism and the auxiliary variable nozzle mechanism;
a first failure determination device for determining whether or not the failure diagnosis device has determined that any one of the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve is stuck open;
with
When the first failure determination device determines that any one of the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve is stuck open, the failure diagnosis is performed.
The valve switching control device sets each of the exhaust switching valve and the intake switching valve to an open state, sets the intake bypass valve to a closed state, and switches the supercharging mode to the twin turbo mode. control to fix,
The nozzle control device controls to fully open the nozzle opening of each of the main variable nozzle mechanism and the sub variable nozzle mechanism.
Control system for internal combustion engines.
請求項に記載の内燃機関の制御システムにおいて、
大気圧を検出する大気圧検出装置と、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出装置と、
運転状態に応じて燃料の噴射量を制御する噴射量制御装置と、
前記故障診断装置によって前記排気切替弁と前記吸気切替弁のいずれかが閉固着していると故障診断されたか否かを判定する第2故障判定装置と、
を備え、
前記第2故障判定装置によって前記排気切替弁と前記吸気切替弁のいずれかが閉固着していると故障診断されたと判定された場合には、
前記弁切替制御装置は、前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態に設定して、前記過給モードを前記シングルターボモードに固定するように制御し、
前記ノズル制御装置は、前記主可変ノズル機構の前記ノズル開度を全開に設定するように制御し、
前記噴射量制御装置は、所定回転数以上のエンジン回転数に応じて噴射される燃料の噴射量を噴射量制限値以下になるように制御すると共に、前記大気圧が低下するに従って前記噴射量制限値を少なくするように制御する、
内燃機関の制御システム。
In the control system for an internal combustion engine according to claim 8 ,
an atmospheric pressure detection device for detecting atmospheric pressure;
an engine speed detection device that detects the engine speed;
an injection amount control device that controls the injection amount of fuel according to the operating state;
a second failure determination device for determining whether or not the failure diagnosis device has diagnosed that either the exhaust switching valve or the intake switching valve is stuck closed;
with
When the second failure determination device determines that either the exhaust switching valve or the intake switching valve is stuck closed and the failure is diagnosed,
The valve switching control device sets each of the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve to a closed state, and controls the supercharging mode to be fixed to the single turbo mode,
The nozzle control device controls to set the nozzle opening degree of the main variable nozzle mechanism to fully open,
The injection amount control device controls an injection amount of fuel to be injected according to an engine speed equal to or higher than a predetermined speed so as to be equal to or less than an injection amount limit value, and limits the injection amount as the atmospheric pressure decreases. control to reduce the value of
Control system for internal combustion engines.
主ターボチャージャと、
前記主ターボチャージャに対して並列に接続される副ターボチャージャと、
前記副ターボチャージャの副タービンの入口側に接続された上流側副排気管に設けられる排気切替弁と、
前記副ターボチャージャの副コンプレッサの出口側に接続された吸気管に設けられた吸気切替弁と、
前記吸気管の前記吸気切替弁よりも上流側と前記主ターボチャージャの主コンプレッサの入口側とを接続する吸気バイパス管に設けられた吸気バイパス弁と、
前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態又は開弁状態に切り替えて、主ターボチャージャのみを作動させて過給するシングルターボモードと、主ターボチャージャと副ターボチャージャを作動させて過給するツインターボモードと、前記シングルターボモードから前記ツインターボモードに切り替える際に経由するツイン切替モードと、前記ツインターボモードから前記シングルターボモードに切り替える際に経由するシングル切替モードと、のいずれか1つの過給モードに設定するように制御する弁切替制御装置と、
吸気マニホールドの過給圧力を取得する過給圧力取得装置と、
前記主コンプレッサの出口圧力を取得する主コンプレッサ出口圧力取得装置と、
前記副コンプレッサの出口圧力を取得する副コンプレッサ出口圧力取得装置と、
前記吸気マニホールドの過給圧力と前記主コンプレッサの出口圧力と前記副コンプレッサの出口圧力のいずれかに基づいて、前記弁切替制御装置によって設定された前記過給モードに応じて前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のうちの少なくとも1つの故障診断を行う故障診断装置と、
前記主ターボチャージャの主タービンへの排気ガスの流速をノズル開度によって調整する主可変ノズル機構と、
前記副タービンへの排気ガスの流速をノズル開度によって調整する副可変ノズル機構と、
前記主可変ノズル機構と前記副可変ノズル機構のそれぞれの前記ノズル開度の開度調整制御を行うノズル制御装置と、
大気圧を検出する大気圧検出装置と、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出装置と、
運転状態に応じて燃料の噴射量を制御する噴射量制御装置と、
前記故障診断装置によって前記排気切替弁と前記吸気切替弁のいずれかが閉固着していると故障診断されたか否かを判定する第2故障判定装置と、
を備え、
前記第2故障判定装置によって前記排気切替弁と前記吸気切替弁のいずれかが閉固着していると故障診断されたと判定された場合には、
前記弁切替制御装置は、前記排気切替弁と前記吸気切替弁と前記吸気バイパス弁のそれぞれを閉弁状態に設定して、前記過給モードを前記シングルターボモードに固定するように制御し、
前記ノズル制御装置は、前記主可変ノズル機構の前記ノズル開度を全開に設定するように制御し、
前記噴射量制御装置は、所定回転数以上のエンジン回転数に応じて噴射される燃料の噴射量を噴射量制限値以下になるように制御すると共に、前記大気圧が低下するに従って前記噴射量制限値を少なくするように制御する、
内燃機関の制御システム。

a main turbocharger;
a sub-turbocharger connected in parallel to the main turbocharger;
an exhaust switching valve provided in an upstream side sub-exhaust pipe connected to an inlet side of a sub-turbine of the sub-turbocharger;
an intake switching valve provided in an intake pipe connected to the outlet side of the sub-compressor of the sub-turbocharger;
an intake bypass valve provided in an intake bypass pipe connecting an upstream side of the intake pipe from the intake switching valve and an inlet side of the main compressor of the main turbocharger;
A single turbo mode in which the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve are respectively switched to a closed state or an open state to operate only the main turbocharger for supercharging, and the main turbocharger and the sub-turbo A twin-turbo mode for supercharging by operating a charger, a twin-switching mode via which switching from the single-turbo mode to the twin-turbo mode, and a single-switching via when switching from the twin-turbo mode to the single-turbo mode a valve switching control device that controls to set to any one of the supercharging mode;
a supercharging pressure acquisition device for acquiring the supercharging pressure of the intake manifold;
a main compressor outlet pressure acquisition device for acquiring the outlet pressure of the main compressor;
a sub-compressor outlet pressure acquisition device for acquiring the outlet pressure of the sub-compressor;
Based on any one of the supercharging pressure of the intake manifold, the outlet pressure of the main compressor, and the outlet pressure of the sub-compressor, the exhaust switching valve and the a failure diagnosis device that performs failure diagnosis of at least one of the intake switching valve and the intake bypass valve;
a main variable nozzle mechanism that adjusts the flow velocity of the exhaust gas to the main turbine of the main turbocharger by a nozzle opening;
a sub-variable nozzle mechanism that adjusts the flow velocity of the exhaust gas to the sub-turbine according to the nozzle opening;
a nozzle control device for adjusting the nozzle opening of each of the main variable nozzle mechanism and the auxiliary variable nozzle mechanism;
an atmospheric pressure detection device for detecting atmospheric pressure;
an engine speed detection device that detects the engine speed;
an injection amount control device that controls the injection amount of fuel according to the operating state;
a second failure determination device for determining whether or not the failure diagnosis device has diagnosed that either the exhaust switching valve or the intake switching valve is stuck closed;
with
When the second failure determination device determines that either the exhaust switching valve or the intake switching valve is stuck closed and the failure is diagnosed,
The valve switching control device sets each of the exhaust switching valve, the intake switching valve, and the intake bypass valve to a closed state, and controls the supercharging mode to be fixed to the single turbo mode,
The nozzle control device controls to set the nozzle opening degree of the main variable nozzle mechanism to fully open,
The injection amount control device controls an injection amount of fuel to be injected according to an engine speed equal to or higher than a predetermined speed so as to be equal to or less than an injection amount limit value, and limits the injection amount as the atmospheric pressure decreases. control to reduce the value of
Control system for internal combustion engines.

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