JPH06123234A - シーケンシャルターボエンジンの故障診断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 セカンダリターボ過給機側の全ての弁を適確
に故障診断し、故障の場合は適切にフェイルセーフす
る。 【構成】 エンジン本体の吸、排気系にプライマリター
ボ過給機４０とセカンダリターボ過給機５０を並列的に
配置し、セカンダリターボ過給機側に過給圧リリーフ弁
６０、吸気制御弁５８，排気制御弁５５を設けて、シン
グルターボモードではプライマリターボ過給機４０のみ
を作動し、予備回転モードではセカンダリターボ過給機
５０を予備回転して、ツインターボモードではプライマ
リターボ過給機４０とセカンダリターボ過給機５０を共
に作動するように制御し、更にシングルターボモード、
予備回転モード及びツインターボモード毎に、吸気制御
弁５８の上流圧と下流圧との差圧ΔＰｄｉにより、過給
圧リリーフ弁６０、吸気制御弁５８、排気制御弁５５の
いずれかの故障の有無を診断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用エンジンとし
て、複数のターボ過給機を備えてシーケンシャルターボ
式に作動するシーケンシャルターボエンジンにおいて、
セカンダリターボ過給機側の全ての弁を適確に故障診断
し、故障時に適切にフェイルセーフするシーケンシャル
ターボエンジンの故障診断方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両用の過給機付エンジンとし
て、多気筒の排気系にプライマリとセカンダリのターボ
過給機を並列的に装備し、このターボ過給機をシーケン
シャルターボ式に作動するものが提案されている。この
シーケンシャルターボエンジンでは、一般にセカンダリ
ターボ過給機側に吸気制御弁，リリーフ弁，排気制御弁
等を設けて、ターボモード切換時にはこれらの各弁を開
閉動作するように制御される。ところで、これらの各弁
は、電気信号と空気圧により動作する構成であるから、
種々の原因により開状態又は閉状態に固着するように故
障することが予測される。そしてシングルターボモード
で例えば排気制御弁が開いたままに故障すると、シング
ルターボモードの意味がなくなる。またツインターボモ
ードで例えば排気制御弁が閉じたままに故障すると、プ
ライマリターボ過給機の過回転を生じる等の不具合を招
く。このためこれらの弁の故障の有無を適確に診断し、
故障の場合には適切にフェイルセーフすることが望まれ
る。

【０００３】従来、上記シーケンシャルターボエンジン
の故障診断に関しては、例えば特開平２−１３６５１６
号公報の先行技術があり、コンプレッサ出口圧力により
排気カット弁の作動状態を検出し、開作動不良の場合は
排気エネルギーを低下する。また特開平２−２４８６２
３号公報の先行技術では、ブロワ出口圧力により吸気カ
ット弁の作動状態を検出し、閉状態に固定される場合は
高吸気量領域においてエンジン出力を低下することが示
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術のものにあっては、排気カット弁、吸気カット弁の故
障の有無を個別に検出する方式であるから、故障検出手
段が多く必要になり、故障診断の制御も煩雑になる。ま
た、これ以外の弁の故障診断ができない等の問題があ
る。本来ターボモード切換時には全ての弁が正常に作動
することが必要であり、いずれか１つの弁が故障しても
各ターボモードで正常にターボ作動することができなく
なる。このため個々の弁の故障の有無を検出しても、意
味がないと言える。

【０００５】本発明は、この点に鑑みてなされたもの
で、セカンダリターボ過給機側の全ての弁を適確に故障
診断し、故障の場合は適切にフェイルセーフすることを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、エンジン本体の吸、排気系にプライマリ
ターボ過給機とセカンダリターボ過給機が並列的に配置
され、セカンダリターボ過給機側に少なくともリリーフ
弁、吸気制御弁、排気制御弁が設けられて、シングルタ
ーボモードではプライマリターボ過給機のみを作動し、
ツインターボモードではプライマリターボ過給機とセカ
ンダリターボ過給機を共に作動するように制御するシー
ケンシャルターボエンジンにおいて、シングルターボモ
ード、予備回転モード及びツインターボモード毎に、吸
気制御弁の上流圧と下流圧との差圧により、リリーフ
弁、吸気制御弁、排気制御弁のいずれかの故障の有無を
診断するものである。

【０００７】

【作用】上記制御方法にあっては、エンジン運転時にセ
カンダリターボ過給機側のリリーフ弁、吸気制御弁、排
気制御弁がいずれも正常に作動する場合と、いずれかが
固着異常で逆作動する場合の、吸気制御弁の上流圧と下
流圧との差圧の変化を利用している。そして各モード毎
にこの差圧により故障診断することで、全ての弁のいず
れかの故障の有無が適確に診断される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１において、水平対向式エンジンにシーケンシ
ャルターボ式過給機を装着した場合の全体の構成につい
て説明する。符号１は水平対向式エンジンのエンジン本
体であり、クランクケース２の左右のバンク３，４に、
燃焼室５、吸気ポート６、排気ポート７、点火プラグ
８、動弁機構９等が設けられている。またこのエンジン
短縮形状により左右バンク３，４の直後に、プライマリ
ターボ過給機４０とセカンダリターボ過給機５０がそれ
ぞれ配設されている。排気系として、左右バンク３，４
からの共通の排気管１０が両ターボ過給機４０，５０の
タービン４０ａ，５０ａに連通され、タービン４０ａ，
５０ａからの排気管１１が１つの排気管１２に合流して
触媒コンバータ１３、マフラ１４に連通される。

【０００９】吸気系として、エアクリーナ１５から２つ
に分岐した吸気管１６，１７はそれぞれ両ターボ過給機
４０，５０のブロワ４０ｂ，５０ｂに連通され、このブ
ロワ４０ｂ，５０ｂからの吸気管１８，１９がインター
クーラ２０に連通される。そしてインタークーラ２０か
らスロットル弁２１を有するスロットルボデー２７を介
してチャンバ２２に連通され、チャンバ２２から吸気マ
ニホールド２３を介して左右バンク３，４の各気筒に連
通されている。またアイドル制御系として、エアクリー
ナ１５の直下流と吸気マニホールド２３の間のバイパス
通路２４に、アイドル制御弁２５、負圧で開く逆止弁２
６が設けられ、アイドル時や減速時に吸入空気量を制御
するようになっている。

【００１０】燃料系として、吸気マニホールド２３のポ
ート近傍にインジェクタ３０が配設され、燃料ポンプ３
１を有する燃料タンク３２からの燃料通路３３が、フィ
ルタ３４、燃圧レギュレータ３５を備えてインジェクタ
３０に連通される。燃圧レギュレータ３５は、吸気圧力
に応じて調整作用するものであり、これにより、インジ
ェクタ３０に供給する燃料圧力を吸気圧力に対して常に
一定の高さに保ち、噴射信号のパルス幅により燃料噴射
制御することが可能になっている。点火系として、点火
プラグ８にイグナイタ３６からの点火信号が入力するよ
うに接続されている。

【００１１】プライマリターボ過給機４０の作動系につ
いて説明する。プライマリターボ過給機４０は、タービ
ン４０ａに導入する排気のエネルギによりブロワ４０ｂ
を回転駆動し、空気を吸入、加圧して常に過給するよう
に作動する。タービン側にはダイアフラム式アクチュエ
ータ４２を備えたウエイストゲート弁４１が設けられ
る。アクチュエータ４２の圧力室にはブロワ４０ｂの直
下流からの制御圧通路４４がオリフィス４８を有して連
通し、過給圧が設定値以上に上昇すると応答良くウエイ
ストゲート弁４１を開くように連通される。またこの制
御圧通路４４は更に過給圧をブロワ４０ｂの上流側にリ
ークするデューティソレノイド弁４３に連通し、このデ
ューティソレノイド弁４３により所定の制御圧を生じて
アクチュエータ４２に作用し、ウエイストゲート弁４１
の開度を変化して過給圧を制御するようになっている。
ここで例えばデューティ比が大きい場合は、リーク量の
増大により制御圧を低下し、ウエイストゲート弁４１の
開度を減じて過給圧を上昇する。逆にデューティ比が小
さくなると、高い制御圧で開度を増して過給圧を低下す
る。

【００１２】一方、スロットル弁急閉時のブロワ回転の
低下や吸気騒音の発生を防止するため、ブロワ４０ｂの
下流としてスロットル弁２１の近くのインタークーラ２
０の出口側と、ブロワ４０ｂの上流との間にバイパス通
路４６が連通される。そしてこのバイパス通路４６にエ
アバイパス弁４５が、スロットル弁急閉時に通路４７に
よりマニホールド負圧を導入して開き、ブロワ下流に封
じ込められる加圧空気を迅速にリークするように設けら
れる。

【００１３】セカンダリターボ過給機５０の作動系につ
いて説明する。セカンダリターボ過給機５０は同様に排
気によりタービン５０ａとブロワ５０ｂが回転駆動して
過給するものであり、タービン側にはアクチュエータ５
２を備えたウエイストゲート弁５１が各別に設けられ
る。アクチュエータ５２の圧力室には、ブロワ５０ｂの
直下流からの通路６７が大気にリークするデューティソ
レノイド弁５３、制御圧通路５４を介して連通され、過
給圧が設定値以上に上昇すると応答良くウエイストゲー
ト弁５１を開き、デューティソレノイド弁５３により制
御圧を生じて、同様に過給圧制御するようになってい
る。一方タービン５０ａの上流の排気管１０には、ダイ
アフラム式アクチュエータ５６を備えた排気制御弁５５
が設けられ、ブロワ５０ｂの下流には同様のアクチュエ
ータ５７を備えた吸気制御弁５８が設けられ、ブロワ５
０ｂの上、下流の間に過給圧リリーフ弁６０を備えたリ
リーフ通路５９が連通されている。

【００１４】これらの各弁の圧力動作系について説明す
ると、吸気マニホールド２３からの通路６１がチェック
弁６２を有してサージタンク６３に連通されて、スロッ
トル弁全閉時に負圧を貯え且つ脈動圧を緩衝するように
なっている。過給圧リリーフ弁６０の一方のスプリング
室には、サージタンク６３からの負圧通路６４と吸気制
御弁５８の下流の正圧通路６５が、切換用ソレノイド弁
７０と通路６６を介して連通される。そして電気信号に
より負圧を作用して過給圧リリーフ弁６０を開き、正圧
を作用して過給圧リリーフ弁６０を閉じる。吸気制御弁
５８のアクチュエータ５７は、一方のスプリング室に負
圧と大気圧に切換える切換用ソレノイド弁７１が通路６
８を介して連通される。そして電気信号により負圧を作
用して吸気制御弁５８を閉じ、大気開放でのスプリング
力で吸気制御弁５８を開くように構成される。

【００１５】排気制御弁５５は下流開きの方式に構成さ
れ、アクチュエータ５６の一方の室にスプリング５６ａ
が排気制御弁５５を閉じる方向に付勢されている。ここ
でスプリング５６ａのスプリング力が、中速域の予備回
転モードの排気圧による力と等しく設定される。またア
クチュエータ５６のスプリング５６ａを有する一方の室
には、大気圧と負圧を切換える第２の切換用ソレノイド
弁７４が通路６９を介して連通され、他方の室には正圧
と大気圧を切換える第１の切換用ソレノイド弁７３が通
路７５を介して連通される。そしてシングルターボモー
ドでは電気信号による第１と第２の切換用ソレノイド弁
７３，７４の動作で、両方の室を大気開放してスプリン
グ力により排気制御弁５５を全閉し、且つこのターボモ
ードでプライマリ側のウエイストゲート弁４１が故障し
て排気圧が上昇する場合には、自動的に開弁してフェイ
ルセーフする機能を有する。また予備回転モードでもこ
の状態を所定時間保持し、排気圧とスプリング力とのバ
ランスにより微小開度だけ開いてプリコントロール弁の
機能を備える。更にツインターボモードでは、一方の室
に負圧を他方の室に正圧を作用して排気制御弁５５を全
開し、且つその全開状態に保つように構成される。

【００１６】各種のセンサについて説明すると、差圧セ
ンサ８０が吸気制御弁５８の上，下流の差圧を検出する
ように設けられ、絶対圧センサ８１が切換用ソレノイド
弁７６により吸気管圧力と大気圧を選択して検出するよ
うに設けられる。また、エンジン本体１にクランク角セ
ンサ８２、ノックセンサ８３、水温センサ８４が設けら
れ、動弁機構９のカムシャフトに連設した図示しないカ
ムロータに対向してカム角センサ８５が設けられ、排気
管１０にＯ2 センサ８６が設けられ、スロットル弁２１
にスロットル開度センサ８７が設けられ、エアクリーナ
１５の直下流に吸入空気量センサ８８が設けられてい
る。

【００１７】図２において、電子制御系の全体の構成に
ついて説明する。先ず、マイクロコンピュータ等からな
る制御ユニット１００は、Ｉ／Ｏ１０１、ＣＰＵ１０
２、ＲＡＭ１０３、バックアップＲＡＭ１０４、ＲＯＭ
１０５、定電圧回路１０６を備えている。また、イグニ
ッションスイッチ９０をＯＮすると、リレー９１をＯＮ
しバッテリ９２から定電圧回路１０６に電力を供給し
て、制御ユニット１００の各種制御を実行し、駆動回路
１０７によりリレー９３をＯＮし燃料ポンプ３１を通電
して駆動する。ＣＰＵ１０２はＲＯＭ１０５に格納され
ている演算プログラムに基づいて、Ｉ／Ｏ１０１から各
種センサ８０〜８８、車速センサ８９の信号を入力し、
ＲＡＭ１０３，バックアップＲＡＭ１０４に記憶されて
いるデータ及びＲＯＭ１０５に格納されているマップ等
の固定データに基づき演算処理する。そして駆動回路１
０７から各種切換用ソレノイド弁７０，７１，７３，７
４，７６に切換信号を、デューティソレノイド弁４３，
５３にデューティ信号を出力してシーケンシャルターボ
制御し、インジェクタ３０に噴射信号を出力して燃料噴
射制御する。またイグナイタ３６に点火信号を出力して
点火時期制御し、アイドル制御弁２５に制御信号を出力
してアイドル回転数制御する。

【００１８】ここでセカンダリターボ過給機側の各種の
弁の故障診断について説明する。先ず、セカンダリター
ボ過給機５０に付設される排気制御弁５５、吸気制御弁
５８及び過給圧リリーフ弁６０の各モードでの正常な開
閉作動状態を示すと、以下の表１のようになる。

【００１９】

【表１】

【００２０】従って、各モードにおいていずれかの弁が
逆に開閉している場合に、固着異常となる。そこでシン
グルターボモードでは、例えば排気制御弁５５が開に固
着すると、過給時に吸気制御弁５８の上流圧Ｐｕが上昇
して吸気制御弁５８の下流圧Ｐｄと略等しくあるいはそ
れ以上となって、吸気制御弁５８の上流圧Ｐｕと下流圧
Ｐｄとの差圧ΔＰｄｉ（＝Ｐｕ−Ｐｄ）が異常値を示
し、吸気制御弁５８の開固着あるいは過給圧リリーフ弁
６０の閉固着の場合にも同様となる。また、予備回転モ
ードで、例えば排気制御弁５５が閉固着の場合には、吸
気制御弁５８の上流圧Ｐｕが上昇せず、差圧ΔＰｄｉが
マイナス側に異常に大きくなる。また、ツインターボモ
ードで、例えば吸気制御弁５８が閉固着の場合には、上
流圧Ｐｕが異常に上昇し、差圧ΔＰｄｉが異常に大きく
なり、過給圧リリーフ弁６０が開固着の場合には、上流
圧Ｐｕが上昇せず、差圧ΔＰｄｉがマイナス側に異常に
大きくなる。こうして、各モードで吸気制御弁５８の
上，下流圧の差圧ΔＰｄｉを検出することで、全ての弁
５５，５８，６０の故障診断をまとめて行うことができ
る。

【００２１】そこでバックアップＲＡＭ１０４にストア
される診断条件判別フラグＦ３により、各モードの制御
の際に故障診断を行い、各モード毎に診断結果をバック
アップＲＡＭ１０４の所定のアドレスにストアされる診
断結果フラグＦｎｇ１，Ｆｎｇ２，Ｆｎｇ３に書き込
む。そして故障の際には、図示しないインストルメント
パネルに配設した警報ランプ１１１の点灯等によりユー
ザに知らせる。このため故障を生じた場合は、ディーラ
において制御ユニット１００のＩ／Ｏ１０１にコネクタ
１１２を介してシリアルモニタ（車両診断装置）１１０
を接続して、バックアップＲＡＭ１０４の診断結果フラ
グＦｎｇ１，Ｆｎｇ２，Ｆｎｇ３による故障データを読
出すことで、いずれかの弁の故障を見出して修理するこ
とが可能になる。そして修理の後は、再び故障診断制御
を実行したり、またはシリアルモニタ１１０により診断
結果フラグＦｎｇ１，Ｆｎｇ２，Ｆｎｇ３をクリアする
ことにより、元に復帰するようになっている。なお、シ
リアルモニタ１１０については、本出願人が先に出願し
た特開平２−７３１３１号公報に詳述されている。

【００２２】次に、図３ないし図６のフローチャートを
用いて、制御ユニット１００によるシーケンシャルター
ボ制御について説明する。図３のメインルーチンは所定
時間毎に実行される。先ずステップＳ１でツインターボ
モードで１にセットされるツインターボモード判別フラ
グＦ１の値を参照し、Ｆ１＝０でセカンダリターボ過給
機５０が不作動の場合はステップＳ２〜Ｓ４に進み、図
７（ａ）のターボモード判定マップに基づいて判定す
る。

【００２３】このターボモード判定マップは、エンジン
負荷を示す一例としての基本燃料噴射量Ｔｐとエンジン
回転数Ｎに対するセカンダリターボ過給機作動開始の設
定値Ｔｐｓ，Ｎｂ，Ｎｃにより、予めシングルとツイン
の各ターボモードが与えられている。即ち、Ｔｐ≦Ｔｐ
ｓ、Ｎ＜Ｎｃの低負荷低中速、またはＴｐ＞Ｔｐｓ、Ｎ
＜Ｎｂの高負荷低速の条件ではシングルターボモードに
設定される。またこれ以外のＴｐ≦Ｔｐｓ、Ｎ≧Ｎｃの
低負荷高速、またはＴｐ＞Ｔｐｓ、Ｎ≧Ｎｂの高負荷中
高速の条件ではツインターボモードに設定される。尚、
セカンダリターボ過給機の作動、停止のハンチングを防
止するため、作動停止設定値Ｎａにヒステリシスを設け
ている。

【００２４】そこでステップＳ２で基本噴射量Ｔｐと設
定値Ｔｐｓを比較して、Ｔｐ≦Ｔｐｓの場合にはステッ
プＳ３へ進み、エンジン回転数Ｎと設定値Ｎｃとを比較
してＮ＜Ｎｃの場合にシングルターボモードと判断す
る。またステップＳ２でＴｐ＞Ｔｐｓの場合にはステッ
プＳ４へ進み、エンジン回転数Ｎと設定値Ｎｂとを比較
して、Ｎ＜Ｎｂの場合に同様にシングルターボモードと
判断する。

【００２５】そしてこのシングルターボモードでは、先
ずステップＳ９０に進み診断条件判別フラグＦ３をクリ
アする。この故障条件判別フラグＦ３は、後述する故障
診断ルーチンで参照され、Ｆ３＝０の場合にはシングル
ターボモードの条件の下で各弁５５，５８，６０に対す
る故障診断が行われ、また、Ｆ３＝１の場合には予備回
転モード，ツインターボモードの条件下で故障診断が行
われる。その後ステップＳ９１で、シングルターボモー
ド条件下での故障診断結果を示す第１の診断結果フラグ
Ｆｎｇ１の値を参照し、Ｆｎｇ１＝０の正常な場合はス
テップＳ５以降へ進んでシングルターボ制御ルーチンを
実行する。尚、故障診断制御及び故障の際のフェイルセ
ーフは、後でまとめて説明する。

【００２６】このシングルターボ制御ルーチンでは、ス
テップＳ５で切換用ソレノイド弁７０への出力信号Ｇ１
を０にし、過給圧リリーフ弁６０に負圧を作用して過給
圧リリーフ弁６０を開き、ブロワ５０ｂの下流の過給圧
をリークする。またステップＳ６で切換用ソレノイド弁
７１への出力信号Ｇ２を０にし、アクチュエータ５７に
負圧を作用して吸気制御弁５８を閉じ、プライマリター
ボ過給機４０による過給圧の洩れを防止する。

【００２７】その後、ステップＳ７で第１の切換用ソレ
ノイド弁７３への出力信号Ｇ３を０にし、アクチュエー
タ５６の他方の室を大気開放し、ステップＳ８で第２の
切換用ソレノイド弁７４への出力信号Ｇ４を０にし、ア
クチュエータ５６の一方の室も大気開放する。そしてア
クチュエータ５６のスプリング５６ａにより低中速域の
低い排気圧に抗して排気制御弁５５を閉じ、排気がセカ
ンダリターボ過給機５０に導入することを遮断するので
あり、こうしてプライマリターボ過給機４０の単独作動
状態に確保される。

【００２８】またステップＳ９でセカンダリ側デューテ
ィソレノイド弁５３に対する制御信号のデューティ比Ｄ
ｓｅをＦＦＨ（１００％）にして、ウエイストゲート弁
５１を全閉する。その後、ステップＳ１０でエンジン回
転数Ｎとスロットル開度Ｔｈとに基づき、予め実験等に
より得られたシングルターボモード時の最適値がストア
されているＲＯＭ１０５に格納されたシングルターボモ
ード目標過給圧マップを補間計算付きで参照して目標過
給圧Ｐｔを設定し、ステップＳ１１でツインターボモー
ド判別フラグＦ１をクリアする。その後ステップＳ１２
でディレー時間のカウント値Ｃをクリアする。

【００２９】次いで図５、図６の過給圧制御ルーチンで
は、先ずステップＳ１３で目標過給圧Ｐｔと実過給圧Ｐ
ｂの偏差Δｐを算出して、ステップＳ１４でその偏差の
絶対値｜Δｐ｜を設定値Δｐｓと比較して小さい場合
は、実過給圧Ｐｂが目標過給圧Ｐｔの許容範囲に収束し
ていると判断してステップＳ１５で積分分制御量Ｄｉを
零にし、ステップＳ１６で比例分制御量Ｄｐも零にす
る。そしてステップＳ１７でデューティ比Ｄを、前回の
値Ｄｏに積分分及び比例分の制御量Ｄｐ，Ｄｉを加算し
て求めるのであり、この場合は前回の値Ｄｏと同一にな
る。その後ステップＳ１８でフラグＦ１の値を参照し、
既に０になっているので、ステップＳ１９で上記デュー
ティ比Ｄをプライマリ側デューティソレノイド弁４３の
デューティ比Ｄｐｒとして出力し、ステップＳ２０でこ
のデューティ比Ｄを前回の値Ｄｏとしてストアする。

【００３０】このモードにおいて、目標過給圧Ｐｔと実
過給圧Ｐｂの偏差の絶対値｜Δｐ｜が設定値Δｐｓより
大きくなると、ステップＳ１４からステップＳ２１に進
んで実過給圧Ｐｂの目標過給圧Ｐｔに対する大小関係を
チェックする。そこで図８のｔ１のように実過給圧Ｐｂ
が低下した条件では、ステップＳ２２でデューティ比Ｄ
のダウン補正時に１にセットされるＰＩ制御判別フラグ
Ｆ２の値を参照し、Ｆ２＝１でありデューティ比Ｄのア
ップが初回の場合は、ステップＳ２３で積分分制御量Ｄ
ｉを零にする。そしてステップＳ２４でフラグＦ１の値
を参照してステップＳ２５に進み、偏差Δｐに応じた比
例分アップ量Ｐｕｐ１を設定する。

【００３１】ここでシングルターボモードでは、比例分
制御量Ｄｐが図７（ｃ）の比例分補正量マップの実線の
ように、積分分制御量Ｄｉが（ｄ）の積分分補正量マッ
プの実線のように制御量の大きいステップ状に設定され
ている。またツインターボモードでは、偏差Δｐに対す
る比例分制御量Ｄｐと積分分制御量Ｄｉが、両ターボ過
給機４０，５０の作動配分に基づいて設定される。そこ
で、例えば両ターボ過給機４０，５０の作動配分を等分
に設定する場合は、比例分と積分分の制御量Ｄｐ，Ｄｉ
が１種類で済むことになり、このため図７（ｃ），
（ｄ）の破線のように１つの制御量に設定される。

【００３２】このためＳ２５では上記マップにより偏差
Δｐに応じた比例分アップ量Ｐｕｐ１を大き目に設定
し、ステップＳ２６でこれを比例分制御量Ｄｐに定め、
ステップＳ２７でＰＩ制御判別フラグＦ２をクリアして
ステップＳ１７以降に進む。従って、プライマリ側デュ
ーティソレノイド弁４３のデューティ比Ｄｐｒが比例分
制御量Ｄｐだけ増大し、ウエイストゲート弁４１の開度
が減じて実過給圧Ｐｂが図８のように比較的大きく上昇
される。

【００３３】また、２回目以降は、ステップＳ２２のフ
ラグＦ２によりステップＳ２８に進みフラグＦ１の値を
参照して、ステップＳ２９で図７（ｄ）のマップにより
偏差Δｐに応じた積分分アップ量Ｉｕｐ１を検索して、
ステップＳ３０でこれを積分分制御量Ｄｉに定め、且つ
ステップＳ３１で比例分制御量Ｄｐを零にする。そこ
で、図８のｔ２のような２回目以降の場合は、積分分制
御量Ｄｉにより実過給圧Ｐｂが徐々に上昇され、これら
の補正により実過給圧Ｐｂが目標過給圧Ｐｔに追従す
る。そして、ｔ３で偏差Δｐが設定値Δｐｓより小さく
なって収束すると、ステップＳ１４からステップＳ１５
以降に進んで制御を中断する。

【００３４】一方、図８のｔ５のように実過給圧Ｐｂの
高い側で偏差Δｐが設定値Δｐｓより大きくなると、ス
テップＳ２１からステップＳ３２に進み、この場合は上
述の制御でフラグＦ２が０になっていることで、このフ
ラグＦ２により初回の場合はステップＳ３３以降に進
む。そこで、ステップＳ３３で積分分制御量Ｄｉを０に
して、ステップＳ３４でフラグＦ１の値を参照してステ
ップＳ３５に進み、同様のマップにより偏差Δｐに応じ
た比例分ダウン量Ｐｄｏ１を検索し、ステップＳ３６で
これを比例分制御量Ｄｐに定め、ステップＳ３７でＰＩ
制御判別フラグＦ２を１にしてステップＳ１７以降に進
む。従って、プライマリ側デューティソレノイド弁４３
のデューティ比Ｄｐｒが比例分制御量Ｄｐだけ減少し、
ウエイストゲート弁４１の開度が増して実過給圧Ｐｂが
図８のように比較的大きく低下される。

【００３５】また、２回目以降は、ステップＳ３２のフ
ラグＦ２によりステップＳ３８に進みフラグＦ１の値を
参照して、ステップＳ３９で同様のマップにより偏差Δ
ｐに応じた積分分ダウン量Ｉｄｏ１を検索し、ステップ
Ｓ４０でこれを積分分制御量Ｄｉに定め、且つステップ
Ｓ４１で比例分制御量Ｄｐを０にする。そこで、図８の
ｔ６のような２回目以降の場合は、積分分制御量Ｄｉに
より実過給圧Ｐｂが徐々に低下される。こうしてこのシ
ングルターボモードでは、セカンダリターボ過給機５０
が不作動でプライマリターボ過給機４０のみが作動し、
且つＰＩ制御制御量によるウエイストゲート弁４１の開
度変化により、この場合の比較的低い目標過給圧Ｐｔに
対して実過給圧Ｐｂが常に応答良く追従するようにフィ
ードバック制御される。

【００３６】次いで、ステップＳ２〜Ｓ４によりＴｐ≦
Ｔｐｓ，Ｎ≧Ｎｃの場合、又はＴｐ＞Ｔｐｓ，Ｎ≧Ｎｂ
の場合でツインターボモードになると、初期に予備回転
モードを判断する。このモードでは先ずステップＳ４か
らステップＳ９２に進み、診断条件判別フラグＦ３をセ
ットしてステップＳ５０へ進み、予備回転制御ルーチン
を実行する。

【００３７】この予備回転制御ルーチンは、図４のよう
に先ずステップＳ５０で、図９の予備回転制御開始時点
ｔｓからの時間のカウント値Ｃを第１のディレー時間Ｔ
１と比較して、Ｃ＜Ｔ１の場合はステップＳ５１に進ん
でカウント値Ｃをインクリメントする。そしてステップ
Ｓ５２でプライマリ側デューティソレノイド弁４３のデ
ューティ比ＤｐｒをＦＦＨに定めてウエイストゲート弁
４１を全閉し、プライマリターボ過給機４０による実過
給圧Ｐｂが出力ダウンを生じないように少し高めに制御
される。またステップＳ５３でセカンダリ側デューティ
ソレノイド弁５３もデューティ比ＤｓｅをＦＦＨに定め
てウエイストゲート弁５１を全閉し、効率良く予備回転
することが可能に準備される。

【００３８】カウント値Ｃが第１のディレー時間Ｔ１に
達すると、ステップＳ５０からステップＳ５４に進み、
切換用ソレノイド弁７０に対する出力状態をチェックし
て、開信号（Ｇ１＝０）の場合はステップＳ５５で切換
用ソレノイド弁７０への出力信号Ｇ１を１にし、過給圧
リリーフ弁６０に正圧を作用して過給圧リリーフ弁６０
を図９のように閉じる。そこでこれ以降はステップＳ５
４からステップＳ５６に進み、カウント値Ｃを第２のデ
ィレー時間Ｔ２と比較して、その時間Ｔ２に達しない場
合は上述と同様にカウント値Ｃをインクリメントする。

【００３９】一方、このとき排気制御弁５５はアクチュ
エータ５６のスプリング５６ａで閉じた状態にあり、こ
のスプリング力に排気圧が対向して作用している。そこ
でこの予備回転モードの運転条件で排気圧がスプリング
力に打勝つと、排気制御弁５５が図９のように微小開度
θだけ開き、排気の一部がセカンダリターボ過給機５０
のタービン５０ａに導入して滑らかに予備回転が開始さ
れる。

【００４０】そして第２のディレー時間Ｔ２に達する
と、ステップＳ５７で切換用ソレノイド弁７３に対する
出力状態をチェックし、大気開放信号（Ｇ３＝０）の場
合はステップＳ５８で第１の切換用ソレノイド弁７３へ
の出力信号Ｇ３を１にして、アクチュエータ５６の一方
の室に正圧を作用する。またステップＳ５９で第２の切
換用ソレノイド弁７４に対する出力状態をチェックし
て、大気開放信号（Ｇ４＝０）の場合にはステップＳ６
０で第２の切換用ソレノイド弁７４への出力信号Ｇ４を
１にして、アクチュエータ５６の他方の室に負圧を作用
するのであり、こうして図９のように排気制御弁５５を
全開する。これによりセカンダリターボ過給機５０のタ
ービン５０ａに導入する排気の量が増大して、セカンダ
リ過給圧が更に上昇するようになる。

【００４１】その後、ステップＳ６１でカウント値Ｃを
第３のディレー時間Ｔ３と比較し、その時間Ｔ３に達す
ると、ステップＳ６２で差圧センサ８０により検出した
吸気制御弁５８の上流圧Ｐｕと下流圧Ｐｄとの差圧ΔＰ
ｄｉ（＝Ｐｕ−Ｐｄ）を設定値−Ａ（０より若干マイナ
ス側の値）と比較する。そしてΔＰｄｉ≧−Ａであり差
圧が略零になると、ステップＳ６３で切換用ソレノイド
弁７１に対する出力状態をチェックし、閉信号（Ｇ２＝
０）の場合はステップＳ６４で切換用ソレノイド弁７１
への出力信号Ｇ２を１にし、アクチュエータ５７を大気
開放してスプリング力により図９のように吸気制御弁５
８を開く。そして吸気制御弁５８が開くと、ステップＳ
６３からステップＳ６５に進んでツインターボモード判
別フラグＦ１を１にセットする。このため吸気制御弁５
８の開時期ｔｇで、セカンダリターボ過給機５０が予備
回転を終了して実質的に作動し、トルク変動の少ない状
態で自動的にツインターボモードに移行する。

【００４２】そしてこのツインターボモードでは、図３
のステップＳ１からステップＳ７０に進みエンジン回転
数Ｎをセカンダリターボ過給機作動停止の設定値Ｎａに
対してチェックする。そしてＮ≧Ｎａの場合には、ステ
ップＳ９３に進み診断条件判別フラグＦ３をセットして
ステップＳ７１以降のツインターボ制御ルーチンを実行
する。

【００４３】このツインターボ制御ルーチンでは、ステ
ップＳ７１〜７４で各弁の切換用ソレノイド弁に対する
出力信号Ｇ１〜Ｇ４を上述の状態に保持する。また、ス
テップＳ７５でエンジン回転数Ｎとスロットル開度Ｔｈ
とに基づき、ツインターボモード目標過給圧マップを補
間計算付きで参照して、このモードの目標過給圧Ｐｔ
を、図７（ｂ）に示すように高か目に設定する。その後
ステップＳ８６に進んでツインターボモード判別フラグ
Ｆ１を１にし、ステップＳ１２でディレー時間のカウン
ト値Ｃをクリアし、ステップＳ１３，Ｓ１４，Ｓ２１で
実過給圧Ｐｂの目標過給圧Ｐｔに対する追従状態を判断
する。ところでこのモードの初期においては、上述の予
備回転時のようにプライマリとセカンダリのターボ過給
機４０，５０のウエイストゲート弁４１，５１が共に全
閉してフル作動の状態にあり、このため一般的には実過
給圧Ｐｂが上昇して、図８のｔ５のようにその高い側で
偏差Δｐが大きくなる。

【００４４】そこでこの場合の過給圧制御ルーチンで
は、初回の場合にステップＳ２１からステップＳ３２，
Ｓ３３，Ｓ３４を介してステップＳ７６に進み、図７
（ｃ）のマップの破線を用いて偏差Δｐに応じた比例分
ダウン量Ｐｄｏ２を検索し、ステップＳ７７でこれを比
例分制御量Ｄｐとしてデューティ比Ｄを算出する。また
ステップＳ１８からＳ７８，Ｓ７９に進み、プライマリ
とセカンダリのデューティソレノイド弁４３，５３のデ
ューティ比Ｄｐｒ，Ｄｓｅが等しく上記デューティ比Ｄ
にセットされ、両ウエイストゲート弁４１，５１の開度
を等しく増して実過給圧Ｐｂが低下される。そして、２
回目以降では、ステップＳ３２からステップＳ３８を介
してステップＳ８０に進み、図７（ｄ）のマップの破線
を用いて積分分ダウン量Ｉｄｏ２を検索し、ステップＳ
８１でこれを積分分制御量Ｄｉにすることで、実過給圧
Ｐｂが徐々に低下されて目標過給圧Ｐｔに近ずく。

【００４５】また図８のｔ１のように実過給圧Ｐｂの低
い側で偏差Δｐが大きくなると、初回の場合は、ステッ
プＳ２１からＳ２２，Ｓ２３，Ｓ２４を介してステップ
Ｓ８２，Ｓ８３に進み、同様にして偏差Δｐに応じた比
例分アップ量Ｐｕｐ２で比例分制御量Ｄｐを定める。２
回目以降では、ステップＳ２２からＳ２８を介してステ
ップＳ８４，Ｓ８５に進み、同様にして偏差Δｐに応じ
た積分分アップ量Ｉｕｐ２で積分分制御量Ｄｉを定めて
デューティ比Ｄを算出する。そして、プライマリとセカ
ンダリのデューティソレノイド弁４３，５３のデューテ
ィ比Ｄｐｒ，Ｄｓｅが等しく上記デューティ比Ｄにセッ
トされ、両ウエイストゲート弁４１，５１の開度が等し
く減じて実過給圧Ｐｂが上昇され、実過給圧Ｐｂが目標
過給圧Ｐｔに追従するようになる。こうして、このツイ
ンターボモードでは、プライマリとセカンダリのターボ
過給機４０，５０がそれらのウエイストゲート弁４１，
５１により常に等分に作動し、この両ターボ過給機４
０，５０の共動により実過給圧Ｐｂが適正な高いレベル
に制御される。

【００４６】次いで、減速時にはステップＳ７０でエン
ジン回転数Ｎがチェックされ、セカンダリターボ過給機
作動停止設定値Ｎａより低下すると、ステップＳ７０か
らステップＳ９０以降に進む。そして第１の診断結果フ
ラグＦｎｇ１がクリアされている場合には各切換用ソレ
ノイド弁に対する出力信号Ｇ１〜Ｇ４を反転して、過給
圧リリーフ弁６０を開き、吸気制御弁５８と排気制御弁
５５を閉じてシングルターボモードに戻る。以上、シン
グルターボモードとツインターボモードの制御の状態，
出力特性をまとめて示すと、図１０のようになる。

【００４７】続いて図１１以降のフローチャートを用い
て、各モードでの故障診断制御と故障の場合のフェイル
セーフについて説明する。図１１の故障診断ルーチンは
所定時間毎に実行される。先ずステップＳ１００で診断
条件判別フラグＦ３の値を参照して、シングルターボモ
ードでは、Ｆ３＝０であるから、ステップＳ１０１に進
んで、スロットル開度Ｔｈとエンジン回転数Ｎとで予め
設定された運転領域内で運転されているかチェックし、
この領域でない場合は診断条件不成立と判断してステッ
プＳ１０２で第１の診断時間カウント値Ｃｎｇ１をクリ
アする。

【００４８】シングルターボモード下において診断条件
成立の場合にはステップＳ１０３に進んで、差圧センサ
８０による吸気制御弁５８の上流圧Ｐｕと下流圧Ｐｄと
の差圧ΔＰｄｉ（＝Ｐｕ−Ｐｄ）を設定値−Ｐ１（０よ
り若干マイナス側の値，ただし−Ｐ１≦−Ａ）と比較す
る。ここで排気制御弁５５、吸気制御弁５８及び過給圧
リリーフ弁６０のいずれも正常な場合は、ΔＰｄｉ＜−
Ｐ１により正常と判断してステップＳ１０４に進み、第
１の診断結果フラグＦｎｇ１をクリアする。一方、いず
れかの弁の固着異常により差圧ΔＰｄｉが減じると、ス
テップＳ１０５に進んで第１の診断時間カウント値Ｃｎ
ｇ１をカウントアップし、その後ステップＳ１０６でカ
ウント値Ｃｎｇ１と設定値Ｃｓ１を比較して、設定値Ｃ
ｓ１に達するとステップＳ１０７で第１の診断結果フラ
グＦｎｇ１をセットする。

【００４９】こうしてシングルターボモードでの故障診
断を終了すると、ステップＳ１０８〜１１０で第３，第
２の診断時間カウント値Ｃｎｇ３，Ｃｎｇ２、ツインタ
ーボモード経過時間カウント値Ｃｏをクリアする。その
後ステップＳ１１１で第１の診断結果フラグＦｎｇ１を
参照し、Ｆｎｇ１＝１であり固着異常の場合は、ステッ
プＳ１１２に進み警報ランプ１１１への出力信号Ｇ５を
１として警報ランプ１１１を点灯させユーザに知らせ
る。

【００５０】従ってシングルターボモードで、且つ所定
スロットル開度Ｔｈとエンジン回転数Ｎとで設定された
運転領域にて、差圧センサ８０による吸気制御弁５８の
上，下流圧の差圧ΔＰｄｉが設定値−Ｐ１以上の状態を
所定時間継続（Ｃｎｇ１≧Ｃｓ１）した時、すなわちシ
ングルターボモートであるにも拘らず吸気制御弁５８の
上流圧Ｐｕが上昇し、排気制御弁５５及び吸気制御弁５
８の少なくとも一方が開弁状態（開弁固着），あるいは
過給圧リリーフ弁６０が閉弁状態（閉弁固着）と判断さ
れる場合に、第１の診断結果フラグＦｎｇ１がセット
（Ｆｎｇ１←１）されるのである。

【００５１】この第１の診断結果フラグＦｎｇ１は、前
述のシーケンシャルターボ制御ルーチン（図３）のステ
ップＳ９１において参照され、Ｆｎｇ１＝１のシングル
ターボモード下での固着異常の場合には、ステップＳ９
３以降にジャンプした強制的にツインターボモードとす
る。すなわちシングルターボモードにおいていずれかの
弁が固着異常により逆作動している場合は、ツイテンタ
ーボモードで正規状態てあり正常にターボ動作すること
が可能で、且つ吸気制御弁５８の上流圧Ｐｕの上昇によ
るセカンダリターボ過給機５０の不具合を防止するた
め、強制的にツインターボモードに切換わってフェイル
セーフされる。

【００５２】次いで、Ｆ３＝１の予備回転モードまたは
ツインターボモードでは、ステップＳ１００からステッ
プＳ１１３に進んで吸気制御弁作動用出力信号Ｇ２を参
照する。そしてＧ２＝０の吸気制御弁開信号出力前では
予備回転モードを判断してステップＳ１１４に進み、差
圧ΔＰｄｉと設定値−Ｐ３（≒−Ａ）を比較する。ここ
で排気制御弁５５，吸気制御弁５８及び過給圧リリーフ
弁６０のいずれも正常な場合は、吸気制御弁５８の上流
圧Ｐｕが上昇してΔＰｄｉ＞−Ｐ３になることで、正常
と判断してステップＳ１１５に進み、第３の診断結果フ
ラグＦｎｇ３をクリアする。またステップＳ１１６で第
３の診断時間カウント値（Ｃｎｇ３）をクリアしてステ
ップＳ１２０へ進む。

【００５３】一方、ΔＰｄｉ≦−Ｐ３の場合には、ステ
ップＳ１１７に進んで第３の診断時間カウント値Ｃｎｇ
３をカウントアップし、その後ステップＳ１１８でカウ
ント値Ｃｎｇ３と設定値Ｃｓ３（ただし第２のディレー
時間Ｔ２よりも長く、且つ第３のデイレー時間Ｔ３より
も短い時間に相当する値）を比較して、設定値Ｃｓ３に
達すると排気制御弁５５の閉弁固着と判断し、ステップ
Ｓ１１９で第３の診断結果フラグＦｎｇ３をセットす
る。こうして予備回転モードでの故障診断を終了する
と、ステップＳ１２０，１１９，１１０で、同様に他の
診断時間等のカウント値Ｃｎｇ１，Ｃｎｇ２、Ｃｏをク
リアする。その後ステップＳ１３２で第３の診断結果フ
ラグＦｎｇ３の値を参照し、Ｆｎｇ３＝１で固着異常の
場合はステップＳ１１２に進んで警報ランプ１１１を点
灯させる。

【００５４】従って予備回転モード下において吸気制御
弁５８の上，下流圧の差圧ΔＰｄｉが設定値−Ｐ３以下
の状態を所定時間継続（Ｃｎｇ３≧Ｃｓ３）したとき、
すなわち予備回転モードの吸気制御弁５８の開弁前であ
って、吸気制御弁５８の上流圧Ｐｕが上昇せず、排気制
御弁５５が閉弁状態（閉弁固着）と判断される場合に第
３の診断結果フラグＦｎｇ３がセット（Ｆｎｇ３←１）
されるのである。この第３の診断結果フラグＦｎｇ３
は、後述する燃料カット判別ルーチンにおいて参照さ
れ、予備回転モードあるいはツインターボモードでＦｎ
ｇ３＝１の場合に燃料カットが行われる。

【００５５】またＧ２＝１の吸気制御弁開信号出力後で
はツインターボモードを判断して、ステップＳ１１３か
ら図１２のステップＳ１２２に進み、ツインターボモー
ド経過時間カウント値Ｃｏと設定値Ｃｓｏを比較し、Ｃ
ｏ＜Ｃｓｏでありツインターボモード移行後、Ｃｓｏで
示される所定時間を経過していない場合には、ステップ
Ｓ１２３でツインターボモード経過時間カウント値Ｃｏ
をカウントアップしてステップＳ１２６へ進む。そして
ツインターボモード移行後、設定時間を経過すると（Ｃ
ｏ≧Ｃｓｏ）、ステップＳ１２４で差圧の絶対値｜Δ
Ｐｄｉ｜と設定値Ｐ２を比較する。ここで排気制御弁５
５，吸気制御弁５８及び過給圧リリーフ弁６０のいずれ
も正常な場合は、吸気制御弁５８の上流圧Ｐｕと下流圧
Ｐｄが略等しくなるため、ステップＳ１２５に進んで第
２の診断結果フラグＦｎｇ２をクリアする。またステッ
プＳ１２６で第２の診断時間カウント値Ｃｎｇ２をクリ
アしてステップＳ１３０へ進む。

【００５６】一方、｜ΔＰｄｉ｜≧Ｐ２の場合には、ス
テップＳ１２７に進んで第２の診断時間カウント値Ｃｎ
ｇ２をカウントアップし、その後、ステップＳ１２８で
カウント値Ｃｎｇ２と設定値Ｃｓ２を比較して、設定値
Ｃｓ２に達すると、吸気制御弁５８の閉弁固着あるいは
過給圧リリーフ弁６０の開弁固着と判断し、ステップＳ
１２９で第２の診断結果フラグＦｎｇ２をセットする。
こうしてツインターボモードでの故障診断を終了する
と、ステップＳ１３０，１３１で第１，第３の診断時間
カウント値Ｃｎｇ１，Ｃｎｇ３をクリアする。その後ス
テップＳ１２１で第２の診断結果フラグＦｎｇ２の値を
参照し、固着異常の場合はステップＳ１１２に進んで警
報ランプ１１１を点灯させる。

【００５７】従ってツインターボモード下において吸気
制御弁５８の上，下流圧の差圧の絶対値｜ΔＰｄｉ｜が
設定値Ｐ２以上の状態を、ツインターボモードに完全に
移行したと見なし得る時間（Ｃｏ≧Ｃｓｏ）から所定時
間継続（Ｃｎｇ２≧Ｃｓ２）したとき、すなわちツイン
ターボモードであるにも拘らず吸気制御弁５８の上流圧
Ｐｕが上昇せず、過給圧リリーフ弁６０が開弁状態（開
弁固着）と判断される場合、あるいはツインターボモー
ド下で吸気制御弁５８の上流圧Ｐｕが異常に上昇して吸
気制御弁５８が閉弁状態（閉弁固着）と判断される場合
に、第２の診断結果フラグＦｎｇ２がセット（Ｆｎｇ２
←１）されるのである。この第２の診断結果フラグＦｎ
ｇ２は、第３の診断結果フラグＦｎｇ３と同様に後述す
る燃料カット判別ルーチンにおいて参照され、予備回転
モードあるいはツインターボモードでＦｎｇ２＝１の場
合に燃料カットが行われる。

【００５８】このように差圧センサ８０による吸気制御
弁５８の上，下流圧の差圧ΔＰｄｉに基づいて判断する
ことで、排気制御弁５５，吸気制御弁５８，過給圧リリ
ーフ弁６０の開固着，閉固着をすべて診断することが可
能となる。なお、各診断結果フラグＦｎｇ１，Ｆｎｇ
２，Ｆｎｇ３は、前述のようにバックアツプＲＡＭ１０
４にストアされ、シリアルモニタ１１０により各診断結
果フラグの値を読出すことで修理作業者は故障内容を知
ることができる。また、各診断結果フラグのイニシャル
値は０である。

【００５９】また上述の各モードでの故障診断において
正常な場合は、ステップＳ１３３に進んで警報ランプ１
１１に対する出力信号Ｇ５を０とすることで、警報ラン
プ１１１が消灯したままになる。

【００６０】次に、上記予備回転モードとツインターボ
モードの故障時のフェイルセーフについて説明する。こ
の故障の場合にシングルターボモードに切換えると、プ
ライマリターボ過給機４０の過回転を招いて好ましくな
い。また吸気制御弁５８の上流圧Ｐｕの異常上昇により
セカンダリターボ過給機等が熱害等の損傷を受けること
があり、このためエンジン出力を低下することが望まれ
る。そこでエンジン出力低下の手段として、図１３と図
１４のフローチャートを用いて燃料カットする場合につ
いて説明する。

【００６１】図１３は燃料カット判別ルーチンであり、
所定時間毎に実行され、先ずステップＳ１４０で車速Ｖ
と制限車速Ｖｍａｘを比較して、制限車速超過ではステ
ップＳ１４１で燃料カットフラグＦｆｃをセットする。
制限車速以下ではステップＳ１４２でエンジン回転数Ｎ
と制限エンジン回転数Ｎｍａｘを比較して、制限エンジ
ン回転数超過の場合は同様にフラグセットする。そして
制限車速以下且つ制限エンジン回転数以下の通常の走行
条件ではステップＳ１４３で診断条件判別フラグＦ３の
値を参照して、Ｆ３＝０のシングルターボモードでは、
ステップＳ１４４でスロットル開度を参照する。そこで
スロットル開の場合はステップＳ１４５に進んで燃料カ
ットフラグＦｆｃをクリアし、スロットル全閉の減速時
にはステップＳ１４６でエンジン回転数Ｎを参照し、リ
カバリ回転数Ｎｒｅより大きい場合はフラグセットし、
その回転数Ｎｒｅ以下になるとフラグクリアする。

【００６２】またＦ３＝１の予備回転モードまたはツイ
ンターボモードでは、ステップＳ１４３からステップＳ
１４７に進んで先ず第２の診断結果フラグＦｎｇ２の値
を参照する。そしてＦｎｇ２＝１でありツインターボモ
ードで故障を生じる場合は、ステップＳ１４１に進んで
フラグセットする。またツインターボモード下で正常な
場合（Ｆｎｇ２＝０）はステップＳ１４７からステップ
Ｓ１４８に進んで第３の診断結果フラグＦｎｇ３の値を
参照し、Ｆｎｇ３＝１の予備回転モードで故障を生じる
場合は、同様にステップＳ１４１に進んでフラグセット
し、予備回転モード下で正常な場合（Ｆｎｇ３＝０）は
ステップＳ１４４へ進む。上記燃料カットフラグＦｆｃ
は、図１４の燃料噴射量設定ルーチンで参照され、Ｆｆ
ｃ＝１のとき燃料カットが実行される。

【００６３】図１４の燃料噴射量設定ルーチンは所定時
間毎に実行され、先ずステップＳ１５０で吸入空気量Ｑ
とエンジン回転数Ｎにより基本噴射量Ｔｐを算出し（Ｔ
ｐ←Ｋ×Ｑ／Ｎ，Ｋはインジェクタ特性補正定数）、ス
テップＳ１５１で各種増量補正係数ＣＯＥＦ，空燃比フ
ィードバック補正係数α，電圧補正係数Ｔｓを設定す
る。その後ステップＳ１５２に進んで燃料カットフラグ
Ｆｆｃの値を参照し、Ｆｆｃ＝０の場合はステップＳ１
５３で燃料カット係数Ｋｆｃを１．０に設定し、その後
ステップＳ１５４に進んで燃料噴射量Ｔｉを演算する。
そしてステップＳ１５５でこの燃料噴射量Ｔｉをセット
するのであり、こうして所定の燃料が噴射される。

【００６４】また燃料カットフラグＦｆｃのセットの場
合（Ｆｆｃ＝０）は、ステップＳ１５２からステップＳ
１５６に進んで燃料カット係数Ｋｆｃを０に設定し、ス
テップＳ１５４で燃料噴射量Ｔｉを演算する。そこでこ
の場合は、Ｔｉ＝Ｔｓになって燃料カットされるのであ
り、こうして予備回転モードまたはツインターボモード
でいずれかの弁が固着して故障すると、燃料カットによ
りエンジン出力を低下するようにフェイルセーフされ、
強制的にシングルターボモード域のみの運転となる。

【００６５】以上、本発明の実施例について説明した
が、水平対向式エンジン以外のエンジン、セカンダリタ
ーボ過給機側の弁構成の異なるものにも同様に適用でき
る。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、シ
ーケンシャルターボエンジンにおいてセカンダリターボ
過給機側の排気制御弁、吸気制御弁、過給圧リリーフ弁
をまとめて故障診断するので、個々の故障検出手段を設
ける必要が無くなって、構造が簡素化し、制御も容易に
なる。各モード毎に全ての弁が正常に作動する場合と、
いずれかの弁が故障する場合の吸気制御弁上、下流の差
圧により故障診断する方法であるから、故障の有無を正
確に診断することができる。またモード切換え毎に自動
的に故障診断されるので、診断の頻度が増して信頼性が
向上する。

【００６７】シングルターボモードでの故障では、正常
に作動するツインターボモードに切換えるようにフェイ
ルセーフされるので、正常なターボ作動状態を確保する
ことができる。また予備回転モードとツインターボモー
ドでの故障では、燃料カットするようにフェイルセーフ
されるので、エンジン出力を確実に低下してプライマリ
ターボ過給機の過回転、セカンダリターボ過給機の熱害
等を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシーケンシャルターボエンジンの
故障診断方法の実施に適した装置を示す全体の構成図で
ある。

【図２】制御系の全体の回路図である。

【図３】シーケンシャルターボ制御ルーチンを示すフロ
ーチャートである。

【図４】シーケンシャルターボ制御ルーチンを示すフロ
ーチャートである。

【図５】シーケンシャルターボ制御ルーチンを示すフロ
ーチャートである。

【図６】シーケンシャルターボ制御ルーチンを示すフロ
ーチャートである。

【図７】種々のマップを示す図である。

【図８】過給圧制御状態を示すタイムチャートである。

【図９】予備回転モードの各弁の開閉状態，過給圧の状
態を示すタイムチャートである。

【図１０】シングルターボモードとツインターボモード
の制御と出力特性を示す図である。

【図１１】故障診断ルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図１２】故障診断ルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図１３】燃料カット判別ルーチンを示すフローチャー
トである。

【図１４】燃料噴射量設定ルーチンを示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

１ エンジン本体 ４０ プライマリターボ過給機 ５０ セカンダリターボ過給機 ５５ 排気制御弁 ５８ 吸気制御弁 ６０ 過給圧リリーフ弁 ８０ 差圧センサ １００ 制御ユニット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン本体の吸、排気系にプライマリ
   ターボ過給機とセカンダリターボ過給機が並列的に配置
   され、セカンダリターボ過給機側に少なくともリリーフ
   弁、吸気制御弁、排気制御弁が設けられて、シングルタ
   ーボモードではプライマリターボ過給機のみを作動し、
   ツインターボモードではプライマリターボ過給機とセカ
   ンダリターボ過給機を共に作動するように制御するシー
   ケンシャルターボエンジンにおいて、シングルターボモ
   ード、予備回転モード及びツインターボモード毎に、吸
   気制御弁の上流圧と下流圧との差圧により、リリーフ
   弁、吸気制御弁、排気制御弁のいずれかの故障の有無を
   診断することを特徴とするシーケンシャルターボエンジ
   ンの故障診断方法。
2. 【請求項２】 シングルターボモードでは差圧が設定値
   より大きい場合に故障を、予備回転モードでは差圧が設
   定値より小さい場合に故障を、ツインターボモードでは
   差圧の絶対値が設定値より大きい場合に故障をそれぞれ
   判断することを特徴とする請求項１記載のシーケンシャ
   ルターボエンジンの故障診断方法。
3. 【請求項３】 シングルターボモードでの故障の場合は
   強制的にツインターボモードに切換え、予備回転モード
   とツインターボモードでの故障の場合は燃料カット制御
   することを特徴とする請求項１記載のシーケンシャルタ
   ーボエンジンの故障診断方法。