JPH10196381A - Control device of internal combustion engine mounted with variable nozzle type turbocharger - Google Patents

Control device of internal combustion engine mounted with variable nozzle type turbocharger

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JPH10196381A
JPH10196381A JP9003349A JP334997A JPH10196381A JP H10196381 A JPH10196381 A JP H10196381A JP 9003349 A JP9003349 A JP 9003349A JP 334997 A JP334997 A JP 334997A JP H10196381 A JPH10196381 A JP H10196381A
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JP
Japan
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internal combustion
combustion engine
variable nozzle
abnormality
turbocharger
Prior art date
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Application number
JP9003349A
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Japanese (ja)
Inventor
Akihide Okuyama
晃英 奥山
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Supercharger (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent useless reduction in output of a variable nozzle type turbocharger by detecting abnormality of a closed side stick of a variable nozzle on the basis of an increasing tendency of a rate of change of supercharging pressure when an internal combustion engine is put in a prescribed accelerating condition. SOLUTION: An electronic control unit 12 discriminates that an internal combustion engine 10 is accelerating when an increase rate of engine speed of the internal combustion engine 10 exceeds a prescribed value. Next, when judged that engine speed of the internal combustion engine 10 at accelerating time is smaller than prescribed engine speed and throttle opening is larger than prescribed opening, a condition of requiring to detect abnormality of a closed side stick of a turbocharger 56 is practiced. The occurrence of closed side abnormality in the turbocharger 56 of the internal combustion engine 10 is recognized when a rate of change of supercharging pressure is not more than a prescribed value by this practice, and its abnormality is stored in the electronic control unit 12, and a driver of a vehicle is warned of the occurrence of the abnormality.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、可変ノズル型ター
ボチャージャを搭載する内燃機関の制御装置に関する。
The present invention relates to a control device for an internal combustion engine equipped with a variable nozzle type turbocharger.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、例えば特開昭60−1789
32号に開示される如く、可変ノズル型ターボチャージ
ャを搭載した内燃機関が知られている。可変ノズル型タ
ーボチャージャは、排気タービン内部の流通経路の有効
面積を増減させる可変ノズルを備えている。
2. Description of the Related Art Conventionally, Japanese Patent Application Laid-Open No.
As disclosed in No. 32, an internal combustion engine equipped with a variable nozzle type turbocharger is known. The variable nozzle type turbocharger includes a variable nozzle for increasing or decreasing an effective area of a flow path inside the exhaust turbine.

【0003】可変ノズルは、排気ガスの流量が少ない低
負荷・低回転領域では流通経路の有効面積が小さくなる
ように制御される。また、可変ノズルは、排気ガスの流
量が多量となる高負荷・高回転領域では流通経路の有効
面積が大きくなるように制御される。可変ノズルが上記
の如く制御されると、可変ノズル型ターボチャージャに
よって、低負荷・低回転領域から高負荷・高回転領域に
わたる広い運転領域で、優れた応答性と高い効率とを得
ることができる。
[0003] The variable nozzle is controlled so that the effective area of the flow path is reduced in a low load / low rotation region where the flow rate of exhaust gas is small. Further, the variable nozzle is controlled so that the effective area of the flow path becomes large in a high load / high rotation region where the flow rate of the exhaust gas is large. When the variable nozzle is controlled as described above, the variable nozzle type turbocharger can obtain excellent responsiveness and high efficiency in a wide operation region from a low load / low rotation region to a high load / high rotation region. .

【0004】可変ノズル型ターボチャージャにおいて
は、可変ノズルが何れかの状態に固定される異常、すな
わち、スティック異常が生ずることがある。上記従来の
装置は、内燃機関の運転状態に応じて決定される可変ノ
ズルの目標角度と、現実の実角度とを比較して、両者の
差が所定値を超えている場合にスティック異常の発生を
認識する機能を備えている。上記従来の手法によれば、
可変ノズルのスティック異常を正確に検出することがで
きる。
In the variable nozzle type turbocharger, an abnormality in which the variable nozzle is fixed in any state, that is, a stick abnormality may occur. The above-described conventional apparatus compares a target angle of a variable nozzle determined according to an operation state of an internal combustion engine with an actual actual angle, and when a difference between the two exceeds a predetermined value, occurrence of a stick abnormality. It has a function to recognize According to the above conventional method,
Stick abnormality of the variable nozzle can be accurately detected.

【0005】ところで、可変ノズルのスティック異常
は、可変ノズルが、排気タービンの内部に有効面積の小
さな流通経路を形成する状態でスティックする異常、す
なわち、閉側スティック異常と、可変ノズルが、排気タ
ービンの内部に有効面積の大きな流通経路を形成する状
態でスティックする異常、すなわち、開側スティック異
常とに区分することができる。
[0005] Incidentally, the stick abnormality of the variable nozzle is an abnormality in which the variable nozzle sticks in a state of forming a flow path having a small effective area inside the exhaust turbine, that is, a close stick abnormality and the variable nozzle is caused by the exhaust turbine. Can be classified into an abnormality that sticks in a state in which a distribution route having a large effective area is formed inside the inside, that is, an abnormality on the open stick.

【0006】可変ノズルに閉側スティック異常が生じて
いる場合、多量の排気ガスが流通する領域で排気圧が過
大となり易い。排気圧が過大となると、排気抵抗が増大
することに伴って、同一の過給圧PB に対する吸入空気
量が通常時に比して少量となる。一方、吸入空気量を直
接的に検出せず、過給圧PB に基づいて燃料噴射量を演
算する内燃機関においては、閉側スティックの有無に関
わらず燃料噴射量は同量に演算される。このため、かか
る内燃機関においては、閉側スティック異常が生ずるこ
とにより、混合気の空燃比が燃料リッチとなり、その結
果、排気温が不当に高温となることがある。
[0006] When the close stick abnormality occurs in the variable nozzle, the exhaust pressure tends to be excessive in a region where a large amount of exhaust gas flows. When exhaust pressure becomes excessive, with the the exhaust resistance increases, the intake air amount for the same supercharging pressure P B is a small amount compared to normal. On the other hand, without directly detecting the intake air amount, in an internal combustion engine for calculating a fuel injection amount based on the supercharging pressure P B, the fuel injection amount regardless of the closed side stick is calculated in the same amount . For this reason, in such an internal combustion engine, when the close-side stick abnormality occurs, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture becomes fuel-rich, and as a result, the exhaust gas temperature may become unduly high.

【0007】上記従来の内燃機関は、その排気系に、排
気タービンをバイパスするバイパス通路を備えている。
バイパス通路には、スティック異常の発生が認識された
際にその開度が増大されるバイパス弁が加設されてい
る。このため、上記従来の内燃機関においては、可変ノ
ズル型ターボチャージャに閉側スティック異常が発生し
ても、その影響で排気圧が過大となることがなく、従っ
て、排気温が不当に高温となることがない。
[0007] The above-mentioned conventional internal combustion engine is provided with a bypass passage for bypassing the exhaust turbine in the exhaust system.
The bypass passage is provided with a bypass valve whose opening is increased when occurrence of a stick abnormality is recognized. For this reason, in the above-mentioned conventional internal combustion engine, even if the variable stick type turbocharger has a closed stick abnormality, the exhaust pressure does not become excessively large due to the abnormality, and the exhaust gas temperature becomes unduly high. Nothing.

【0008】可変ノズルに開側スティック異常が生じて
いる場合は、多量の排気ガスが流通する領域であっても
排気圧が過大となること、すなわち、不当に高い排気温
が生ずることがない。このため、可変ノズルの異常が開
側スティック異常である場合には、何らバイパス弁の開
度を増大させる必要が生じない。従って、可変ノズルの
異常が開弁スティック異常である場合は、内燃機関の出
力が無駄に低下されるのを防止する観点から、パイパス
弁の開度が増大されないことが望ましい。
[0008] When the open stick abnormality has occurred in the variable nozzle, the exhaust pressure does not become excessive, that is, an unduly high exhaust temperature does not occur even in a region where a large amount of exhaust gas flows. Therefore, when the abnormality of the variable nozzle is the abnormality of the open stick, there is no need to increase the opening degree of the bypass valve. Therefore, when the abnormality of the variable nozzle is the valve opening stick abnormality, it is desirable that the opening degree of the bypass valve is not increased from the viewpoint of preventing the output of the internal combustion engine from being unnecessarily reduced.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したステ
ィック異常の検出手法によっては、スティック異常の発
生は認識できるものの、そのスティック異常が閉側ステ
ィック異常であるか、或いは、開側スティック異常であ
るかを区別することができない。このため、上記従来の
内燃機関においては、スティック異常が認識された場合
に、一律にバイパス弁の開度が増大されていた。この
点、上記従来の内燃機関は、可変ノズル型ターボチャー
ジャに異常が生じた際に、出力を無駄に低下させる特性
を有するものであった。
However, according to the stick abnormality detection method described above, although the occurrence of a stick abnormality can be recognized, the stick abnormality is a closed stick abnormality or an open stick abnormality. Can not be distinguished. For this reason, in the above-mentioned conventional internal combustion engine, when the stick abnormality is recognized, the opening of the bypass valve is uniformly increased. In this regard, the above-described conventional internal combustion engine has a characteristic of unnecessarily reducing the output when an abnormality occurs in the variable nozzle type turbocharger.

【0010】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、可変ノズルの閉側スティック異常を正確に検出
することのできる可変ノズル型ターボチャージャを搭載
する内燃機関の制御装置を提供することを第1の目的と
する。また、本発明は、可変ノズルの閉側スティック異
常を正確に検出すると共に、閉側スティック異常が検出
された場合に、混合気が燃料リッチとなるのを防止し得
る可変ノズル型ターボチャージャを搭載する内燃機関の
制御装置を提供することを第2の目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and provides a control apparatus for an internal combustion engine equipped with a variable nozzle type turbocharger capable of accurately detecting an abnormality in the closing stick of the variable nozzle. This is the first object. In addition, the present invention is equipped with a variable nozzle type turbocharger capable of accurately detecting the closing stick abnormality of the variable nozzle and preventing the mixture from becoming fuel rich when the closing stick abnormality is detected. A second object is to provide a control device for an internal combustion engine that performs the following.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的は、請求
項1に記載する如く、排気タービンの内部に可変ノズル
を備える可変ノズル型ターボチャージャを搭載する内燃
機関の制御装置において、 内燃機関が所定の加速状態
であることを検出する加速状態検出手段と、前記可変ノ
ズル型ターボチャージャの過給圧の変化率を検出する過
給圧変化率検出手段と、前記変化率の増減傾向を検出す
る変化率増減傾向検出手段と、内燃機関が前記所定の加
速状態である場合に、前記変化率の増減傾向に基づいて
前記可変ノズルの閉側スティック異常を検出するスティ
ック異常検出手段と、を備える可変ノズル型ターボチャ
ージャを搭載する内燃機関の制御装置により達成され
る。
A first object of the present invention is to provide a control apparatus for an internal combustion engine equipped with a variable nozzle type turbocharger having a variable nozzle inside an exhaust turbine. Is a predetermined acceleration state, an acceleration state detection means for detecting a change rate of a supercharging pressure of the variable nozzle type turbocharger, and a boost pressure change rate detection means for detecting a change rate of the change rate Change rate increasing / decreasing tendency detecting means, and stick abnormality detecting means for detecting a closing stick abnormality of the variable nozzle based on the increasing / decreasing tendency of the change rate when the internal combustion engine is in the predetermined acceleration state. This is achieved by a control device for an internal combustion engine equipped with a variable nozzle type turbocharger.

【0012】本発明において、可変ノズル型ターボチャ
ージャには、その可変ノズルが、排気タービンの内部に
有効面積の小さな流通経路を形成する状態でスティック
する異常、すなわち、閉側スティック異常が生ずること
がある。また、可変ノズルターボチャージャには、その
可変ノズルが、排気タービンの内部に有効面積の大きな
流通経路を形成する状態でスティックする異常、すなわ
ち、開側スティック異常が生ずることがある。
In the present invention, in the variable nozzle type turbocharger, an abnormality in which the variable nozzle sticks in a state of forming a flow path with a small effective area inside the exhaust turbine, that is, an abnormality in the closed side stick may occur. is there. Further, in the variable nozzle turbocharger, there may be an abnormality in which the variable nozzle sticks in a state of forming a flow path with a large effective area inside the exhaust turbine, that is, an open stick abnormality.

【0013】可変ノズル型ターボチャージャに閉側ステ
ィック異常および開側スティック異常の何れも生じてい
ない場合、すなわち、可変ノズル型ターボチャージャが
正常である場合、可変ノズル型ターボチャージャによっ
て発生される過給圧は、内燃機関が加速されるに伴っ
て、全ての回転領域で効率良く上昇する。この場合、内
燃機関が所定の加速状態を維持している限り、過給圧の
変化率は常に増加傾向を示す。
[0013] If neither the closed stick abnormality nor the open stick abnormality has occurred in the variable nozzle type turbocharger, that is, if the variable nozzle type turbocharger is normal, the supercharge generated by the variable nozzle type turbocharger. The pressure increases efficiently in all rotational ranges as the internal combustion engine is accelerated. In this case, as long as the internal combustion engine maintains a predetermined acceleration state, the rate of change of the supercharging pressure always shows an increasing tendency.

【0014】可変ノズル型ターボチャージャに開側ステ
ィック異常が生じている場合、可変ノズル型ターボチャ
ージャによって発生される過給圧は、内燃機関が加速さ
れるに伴って、低回転領域では緩やかに上昇し、高回転
領域では効率良く上昇する。この場合、可変ノズル型タ
ーボチャージャが正常である場合に比して緩やかではあ
るが、内燃機関が所定の加速状態を維持している限り、
過給圧の変化率は常に増加傾向を示す。
When an open stick abnormality occurs in the variable nozzle type turbocharger, the supercharging pressure generated by the variable nozzle type turbocharger gradually increases in a low rotation speed region as the internal combustion engine is accelerated. However, it rises efficiently in the high rotation region. In this case, although it is slower than the case where the variable nozzle type turbocharger is normal, as long as the internal combustion engine maintains a predetermined acceleration state,
The rate of change of the boost pressure always shows an increasing tendency.

【0015】可変ノズル型ターボチャージャに閉側ステ
ィック異常が生じている場合、可変ノズル型ターボチャ
ージャによって発生される過給圧は、内燃機関が加速さ
れるに伴って、低回転領域では効率良く上昇する。しか
しながら、多量の排気ガスが発生する高回転領域では、
可変ノズル型ターボチャージャのターボ効率が著しく悪
化して、過給圧の上昇傾向が極めて緩やかとなる。この
ため、かかる状況下では、内燃機関が所定の加速状態を
維持しているにも関わらず、過給圧の変化率に減少傾向
が現れる。本発明においては、内燃機関が所定の加速状
態を維持しており、かつ、過給圧の変化率に上記の減少
傾向が現れた場合に、可変ノズル型ターボチャージャに
閉側スティックが発生していると判断される。
[0015] When the variable stick type turbocharger has a closed stick abnormality, the supercharging pressure generated by the variable nozzle type turbocharger increases efficiently in a low rotation speed region as the internal combustion engine is accelerated. I do. However, in a high rotation region where a large amount of exhaust gas is generated,
The turbo efficiency of the variable nozzle type turbocharger is remarkably deteriorated, and the increasing tendency of the supercharging pressure becomes extremely moderate. For this reason, in such a situation, the change rate of the supercharging pressure tends to decrease even though the internal combustion engine maintains the predetermined acceleration state. In the present invention, when the internal combustion engine maintains a predetermined acceleration state, and the above-described decreasing tendency appears in the change rate of the supercharging pressure, the closing stick is generated in the variable nozzle type turbocharger. Is determined to be.

【0016】尚、本発明において、過給圧変化率検出手
段によって検出される過給圧の変化率は、単位時間当た
りの過給圧の変化量に相当する値、および、機関回転数
の単位変化量当たりの過給圧の変化量に相当する値の双
方を含むものとする。また、上記第2の目的は、請求項
2に記載する如く、請求項1記載の可変ノズル型ターボ
チャージャを搭載する内燃機関の制御装置において、前
記過給圧の大きさが反映されるように燃料噴射量を演算
する燃料噴射量演算手段と、前記可変ノズルの閉側ステ
ィック異常が検出された場合に、前記燃料噴射量を減量
する噴射量減量手段と、を備える可変ノズルターボチャ
ージャを搭載する内燃機関の制御装置により達成され
る。
In the present invention, the change rate of the supercharging pressure detected by the supercharging pressure change rate detecting means is a value corresponding to a change amount of the supercharging pressure per unit time and a unit of the engine speed. It includes both values corresponding to the change amount of the supercharging pressure per change amount. A second object of the present invention is to provide a control apparatus for an internal combustion engine equipped with a variable nozzle type turbocharger according to the first aspect, wherein the magnitude of the supercharging pressure is reflected. A variable nozzle turbocharger comprising: a fuel injection amount calculating unit for calculating a fuel injection amount; and an injection amount reducing unit for reducing the fuel injection amount when a close stick abnormality of the variable nozzle is detected. This is achieved by a control device for an internal combustion engine.

【0017】本発明において、内燃機関に噴射される燃
料の量には、過給圧が反映されている。すなわち、内燃
機関に吸入される空気量は、過給圧が高圧であるほど多
量となり、一方、過給圧が低圧であるほど少量となる。
本発明においては、過給圧に応じてこのように変化する
吸入空気量に対して、所定の空燃比が実現されるよう
に、燃料噴射量に過給圧が反映される。
In the present invention, the amount of fuel injected into the internal combustion engine reflects the supercharging pressure. That is, the amount of air drawn into the internal combustion engine increases as the supercharging pressure increases, and decreases as the supercharging pressure decreases.
In the present invention, the supercharging pressure is reflected in the fuel injection amount so that a predetermined air-fuel ratio is realized with respect to the intake air amount thus changed according to the supercharging pressure.

【0018】可変ノズル型ターボチャージャに閉側ステ
ィック異常が発生すると、可変ノズル型ターボチャージ
ャが正常に作動する場合に比して排気圧が高圧となる。
排気圧が高圧となると、排気抵抗が増加して、同一の過
給圧に対する吸入空気量が通常時に比して少量となる。
このため、閉側スティック異常が発生した場合に、通常
時と同量の燃料が内燃機関に噴射されると、吸入空気量
に対して過剰な燃料が噴射されることになり、内燃機関
に供給される混合気が燃料リッチとなる。本発明におい
ては、このような場合に燃料噴射量の減量が図られる。
このため、可変ノズルターボチャージャに閉側スティッ
ク異常が発生しても、内燃機関に供給される混合気が不
当に燃料リッチとなることがない。
When a close stick error occurs in the variable nozzle type turbocharger, the exhaust pressure becomes higher than when the variable nozzle type turbocharger operates normally.
When the exhaust pressure becomes high, the exhaust resistance increases, and the intake air amount for the same supercharging pressure becomes smaller than that in the normal case.
For this reason, when the same amount of fuel is injected into the internal combustion engine as in the normal state when the close stick abnormality occurs, excess fuel is injected with respect to the intake air amount, and the fuel is supplied to the internal combustion engine. The resulting mixture becomes fuel-rich. In the present invention, the fuel injection amount is reduced in such a case.
For this reason, even if the close-side stick abnormality occurs in the variable nozzle turbocharger, the mixture supplied to the internal combustion engine does not become unduly fuel-rich.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1実施例に対
応する排気ガス再循環装置を搭載する内燃機関10のシ
ステム構成図を示す。本実施例において、内燃機関10
は、電子制御ユニット12(以下、ECU12と称す)
によって制御されている。
FIG. 1 is a system configuration diagram of an internal combustion engine 10 equipped with an exhaust gas recirculation device according to a first embodiment of the present invention. In the present embodiment, the internal combustion engine 10
Is an electronic control unit 12 (hereinafter, referred to as ECU 12)
Is controlled by

【0020】内燃機関10は、シリンダブロック14を
備えている。シリンダブロック14の壁中には、ウォー
タジャケット16が形成されている。シリンダブロック
14の内部には、ピストン18、コンロッド20、およ
び、クランクシャフト22が収納されている。
The internal combustion engine 10 has a cylinder block 14. A water jacket 16 is formed in the wall of the cylinder block 14. The piston 18, the connecting rod 20, and the crankshaft 22 are housed inside the cylinder block 14.

【0021】シリンダブロック14の壁面にはウォータ
ジャケット16の内部を流れる冷却水の温度を検出する
水温センサ24が配設されていると共に、クランクシャ
フト22の回転角検出するクランク角センサ26が配設
されている。水温センサ24の出力信号、および、クラ
ンク角センサ26の出力信号は、共にECU12に供給
されている。ECU12は、これらの出力信号に基づい
て、冷却水の温度THW、および、クランク角CAを検
出する。
A water temperature sensor 24 for detecting the temperature of the cooling water flowing inside the water jacket 16 and a crank angle sensor 26 for detecting the rotation angle of the crankshaft 22 are provided on the wall surface of the cylinder block 14. Have been. The output signal of the water temperature sensor 24 and the output signal of the crank angle sensor 26 are both supplied to the ECU 12. The ECU 12 detects the temperature THW of the cooling water and the crank angle CA based on these output signals.

【0022】シリンダブロック14の下部には、オイル
パン28が固定されている。オイルパン28の内部に
は、エンジンオイル30が貯蔵されている。また、シリ
ンダブロック14の上部には、シリンダヘッド32が固
定されている。シリンダヘッド32とピストン18との
間には、主燃焼室33が形成されている。シリンダヘッ
ド32の内部には、主燃焼室33に連通する吸気ポート
34、副燃焼室36、および、排気ポート38が形成さ
れている。
An oil pan 28 is fixed below the cylinder block 14. Engine oil 30 is stored inside the oil pan 28. A cylinder head 32 is fixed to an upper portion of the cylinder block 14. A main combustion chamber 33 is formed between the cylinder head 32 and the piston 18. Inside the cylinder head 32, an intake port 34, a sub-combustion chamber 36, and an exhaust port 38 communicating with the main combustion chamber 33 are formed.

【0023】シリンダヘッド36には、先端部を副燃焼
室36に露出させた燃料噴射弁40、および、同様に先
端部を副燃焼室36に露出されたグロープラグ42が配
設されている。また、シリンダヘッド36には、吸気ポ
ート34を開閉する吸気弁(図示せず)および排気ポー
ト38を開閉する排気弁44が配設されている。
The cylinder head 36 is provided with a fuel injection valve 40 whose tip is exposed to the auxiliary combustion chamber 36 and a glow plug 42 whose tip is similarly exposed to the auxiliary combustion chamber 36. The cylinder head 36 is provided with an intake valve (not shown) for opening and closing the intake port 34 and an exhaust valve 44 for opening and closing the exhaust port 38.

【0024】燃料噴射弁40には、図示しない燃料パイ
プを介して燃料噴射ポンプ46が接続されている。燃料
噴射ポンプ46は、内燃機関10の出力トルクを駆動力
として作動するポンプであり、内燃機関10の各気筒に
配設された燃料噴射弁に対して、適当なタイミングで高
圧燃料を供給する。各気筒に配設されている燃料噴射弁
は、燃料ポンプ46から高圧燃料の供給を受けた際に、
副燃焼室36の内部に燃料を噴射する。燃料ポンプ46
には、内燃機関10の回転数NEを検出するNEセンサ
48が内蔵されている。NEセンサ48の出力信号はE
CU12に供給されている。ECU12は、NEセンサ
48の出力信号に基づいて機関回転数NEを検出する。
A fuel injection pump 46 is connected to the fuel injection valve 40 via a fuel pipe (not shown). The fuel injection pump 46 is a pump that operates using the output torque of the internal combustion engine 10 as a driving force, and supplies high-pressure fuel to fuel injection valves disposed in each cylinder of the internal combustion engine 10 at appropriate timing. The fuel injection valves disposed in the respective cylinders, when receiving a supply of high-pressure fuel from the fuel pump 46,
Fuel is injected into the sub-combustion chamber 36. Fuel pump 46
Has a built-in NE sensor 48 that detects the rotational speed NE of the internal combustion engine 10. The output signal of the NE sensor 48 is E
It is supplied to the CU 12. The ECU 12 detects the engine speed NE based on the output signal of the NE sensor 48.

【0025】内燃機関10の吸気ポート34には、吸気
通路50が連通している。吸気通路50には、吸気通路
50の内圧(以下、過給圧PB と称す)を検出する過給
圧センサ52、および、吸気通路50を流通する吸入空
気の温度、すなわち、吸気温THAを検出する吸気温セ
ンサ54が配設されている。過給圧センサ52の出力信
号、および、吸気温センサ54の出力信号は、共にEC
U12に供給されている。ECU12は、これらの出力
信号に基づいて、過給圧PB および吸気温THAを検出
する。
An intake passage 50 communicates with an intake port 34 of the internal combustion engine 10. The intake passage 50, the internal pressure of the intake passage 50 (hereinafter, referred to as supercharging pressure P B) boost pressure sensor 52 for detecting the, and the temperature of the intake air flowing through the intake passage 50, i.e., the intake air temperature THA An intake air temperature sensor 54 for detecting is provided. The output signal of the supercharging pressure sensor 52 and the output signal of the intake air temperature sensor 54 are both EC
U12. ECU12, based on these output signals, for detecting the supercharging pressure P B and the intake air temperature THA.

【0026】吸気通路50には、可変ノズル型ターボチ
ャージャ56(以下、単にターボチャージャと称す)の
コンプレッサ58が連通している。ターボチャージャ5
6のコンプレッサ58には、図示しないエアフィルタが
連通している。ターボチャージャ56は、内燃機関10
の運転中、エアフィルタで濾過された空気をコンプレッ
サ58から吸気通路50へ過給する。コンプレッサ58
には、ウェストゲートバルブ60が組み込まれている。
ウェストゲートバルブ60は、コンプレッサ58の内圧
が所定値を超える場合に開弁して、過剰な過給圧PB
発生するのを防止する。
A compressor 58 of a variable nozzle type turbocharger 56 (hereinafter, simply referred to as a turbocharger) communicates with the intake passage 50. Turbocharger 5
An air filter (not shown) communicates with the compressor 58 of No. 6. The turbocharger 56 is connected to the internal combustion engine 10.
During the operation of, the air filtered by the air filter is supercharged from the compressor 58 to the intake passage 50. Compressor 58
Has a wastegate valve 60 incorporated therein.
Waist gate valve 60 is opened when the internal pressure of the compressor 58 exceeds a predetermined value, excessive supercharging pressure P B can be prevented.

【0027】内燃機関10の排気ポート38には、排気
通路62が連通している。排気通路62には、ターボチ
ャージャ56の排気タービン64が連通している。ま
た、排気タービン64には、図示しない触媒コンバータ
およびマフラが連通している。コンプレッサ58は、排
気タービン64の内部を流れる排気ガスのエネルギを利
用して、エアフィルタから導いた空気を吸気通路50へ
過給する。排気通路62から排気タービン64へ流入し
た排気ガスは、排気タービン64の内部に形成されてい
る流通経路を通って触媒コンバータへ向かう。
An exhaust passage 62 communicates with the exhaust port 38 of the internal combustion engine 10. An exhaust turbine 64 of a turbocharger 56 communicates with the exhaust passage 62. Further, a catalytic converter and a muffler (not shown) communicate with the exhaust turbine 64. The compressor 58 uses the energy of the exhaust gas flowing inside the exhaust turbine 64 to supercharge the air guided from the air filter into the intake passage 50. Exhaust gas flowing from the exhaust passage 62 into the exhaust turbine 64 passes through a flow path formed inside the exhaust turbine 64 toward the catalytic converter.

【0028】排気タービン64の内部に形成されている
流通経路が大きな有効面積を有している場合は、コンプ
レッサ58によって適当な過給圧PB を得るために、多
量の排気流量が必要とされる。従って、内燃機関10が
低負荷・低回転領域で運転している場合に、優れた応答
性の下に十分な過給圧PB を得るためには、排気タービ
ン64内部の流通経路の有効面積が小さいことが望まし
い。
[0028] If the internal flow path formed of the exhaust turbine 64 has a large effective area, in order to obtain a suitable supercharging pressure P B by the compressor 58, is needed a large amount of exhaust gas flow rate You. Therefore, when the internal combustion engine 10 is operating at low load and low-speed region, high in order to obtain a sufficient supercharging pressure P B under the responsiveness, effective exhaust turbine 64 inside the distribution channel area Is desirably small.

【0029】一方、排気タービン64内部の流通経路の
有効面積が小さい場合は、排気タービン64に多量の排
気ガスが流入する環境下で、排気圧PEXが不当に高圧と
なる状態、すなわち、排気抵抗が増加して内燃機関10
の出力が低下する状態が実現される。従って、排気ガス
が多量に発生する状況下、すなわち、内燃機関10が高
負荷・高回転領域で運転している場合は、排気タービン
64の内部に形成される流通経路が大きな有効面積を有
していることが望ましい。
On the other hand, when the effective area of the flow path inside the exhaust turbine 64 is small, the exhaust pressure PEX becomes unduly high in an environment where a large amount of exhaust gas flows into the exhaust turbine 64, that is, the exhaust gas is exhausted. The resistance increases and the internal combustion engine 10
Is realized. Therefore, in a situation where a large amount of exhaust gas is generated, that is, when the internal combustion engine 10 is operating in a high load / high rotation range, the flow path formed inside the exhaust turbine 64 has a large effective area. Is desirable.

【0030】ターボチャージャ56の排気タービン64
には、その内部に形成される流通経路の有効面積を変更
する可変ノズル66が複数設けられている。これらの可
変ノズル66には、図示しないバキュームポンプ(V/
P)から供給される負圧を動力源として作動する負圧ア
クチュエータ68および70が連結されている。負圧ア
クチュエータ68および70は、ECU12から供給さ
れる制御信号に応じて可変ノズル66の角度を変化させ
る。
The exhaust turbine 64 of the turbocharger 56
Is provided with a plurality of variable nozzles 66 for changing the effective area of the flow path formed therein. These variable nozzles 66 have a vacuum pump (V /
Negative pressure actuators 68 and 70 that operate using a negative pressure supplied from P) as a power source are connected. Negative pressure actuators 68 and 70 change the angle of variable nozzle 66 according to a control signal supplied from ECU 12.

【0031】ECU12は、内燃機関10が低負荷・低
回転領域で運転している場合は、排気タービン64内に
形成される流通経路の有効面積が小さくなるように、可
変ノズル66の角度を調整する。また、ECU12は、
内燃機関10が高負荷・高回転領域で運転している場合
は、排気タービン64内に形成される流通経路の有効面
積が大きくなるように、可変ノズル66の角度を調整す
る。可変ノズル66がこのように制御されると、流通経
路の有効面積に関する上記の要求を満たすことができ、
広い運転領域でターボチャージャ56に優れた応答性と
高い過給能力とを発揮させることができる。
When the internal combustion engine 10 is operating in the low load / low rotation range, the ECU 12 adjusts the angle of the variable nozzle 66 so that the effective area of the flow path formed in the exhaust turbine 64 becomes small. I do. Also, the ECU 12
When the internal combustion engine 10 is operating in a high load / high rotation range, the angle of the variable nozzle 66 is adjusted so that the effective area of the flow path formed in the exhaust turbine 64 is increased. When the variable nozzle 66 is controlled in this way, it is possible to satisfy the above requirement regarding the effective area of the flow path,
The turbocharger 56 can exhibit excellent responsiveness and high supercharging ability in a wide operating range.

【0032】ECU12には、アクセルペダル72の開
度θを検出するアクセル開度センサ74が接続されてい
る。ECU12は、アクセル開度センサ74の出力信号
に基づいて、アクセル開度θを検出し、更に、アクセル
開度θに基づいて、内燃機関10の負荷を推定する。
An accelerator opening sensor 74 for detecting the opening θ of the accelerator pedal 72 is connected to the ECU 12. The ECU 12 detects the accelerator opening θ based on the output signal of the accelerator opening sensor 74, and further estimates the load of the internal combustion engine 10 based on the accelerator opening θ.

【0033】次に、図2および図3を参照して、ターボ
チャージャ68の状態と過給圧PBとの関係について説
明する。図2は、内燃機関10がアイドル運転状態から
全開加速された際に実現される機関回転数NEと過給圧
B との関係を示す。図2中に一点鎖線で示す特性は、
ターボチャージャ56が正常である場合に実現される特
性を表している。また、図2中に実線および破線で示す
特性は、それぞれ、ターボチャージャ56の可変ノズル
66に閉側スティック異常が生じている場合、および、
開側スティック異常が生じている場合に実現される特性
を表している。
Next, with reference to FIGS. 2 and 3, a description will be given of the relationship between the state and the supercharging pressure P B of the turbocharger 68. Figure 2 shows the relationship between the engine speed NE is achieved when the internal combustion engine 10 is full acceleration from idling supercharging pressure P B. The characteristic indicated by the dashed line in FIG.
This shows the characteristics realized when the turbocharger 56 is normal. In addition, the characteristics indicated by the solid line and the broken line in FIG. 2 indicate that the variable stick 66 of the turbocharger 56 has a closed stick abnormality, and
This shows the characteristics realized when an open stick abnormality has occurred.

【0034】上述の如く、ターボチャージャ56の可変
ノズル66は、内燃機関10の運転状態に応じて制御さ
れる。ターボチャージャ56が正常である場合、すなわ
ち、可変ノズル66の角度が適正に変化する場合、図2
中に一点鎖線で示すように、過給圧PB は、低回転領域
から高回転領域に至るまで、広い運転領域にわたって急
激な増加傾向を示す。
As described above, the variable nozzle 66 of the turbocharger 56 is controlled according to the operating state of the internal combustion engine 10. When the turbocharger 56 is normal, that is, when the angle of the variable nozzle 66 changes appropriately, FIG.
As indicated by a one-dot chain line in boost pressure P B from the low rotation region up to the high rotation region, shows a sharp increase over a wide operating range.

【0035】これに対して、ターボチャージャ56の可
変ノズル66に開側スティック異常が生じている場合
は、排気タービンの内部に有効面積の大きな流通経路を
有するターボチャージャと同様の特性が得られる。この
場合、過給圧PB は、図2中に破線で示すように、低回
転領域で小さな値となり、かつ、高回転領域で急増する
傾向を示す。
On the other hand, when an open stick abnormality occurs in the variable nozzle 66 of the turbocharger 56, characteristics similar to those of a turbocharger having a flow path with a large effective area inside the exhaust turbine can be obtained. In this case, as shown by the broken line in FIG. 2, the supercharging pressure P B has a small value in the low rotation region and tends to rapidly increase in the high rotation region.

【0036】そして、ターボチャージャ56の可変ノズ
ル66に閉側スティック異常が生じている場合は、排気
タービンの内部に有効面積の小さな流通経路を備えるタ
ーボチャージャと同様の特性が得られる。この場合、過
給圧PB は、図2中に実線で示すように、低回転領域で
急激な増加特性を示し、かつ、高回転領域で極めて緩や
かな増加傾向を示す。
If the variable nozzle 66 of the turbocharger 56 has a stick failure on the closing side, the same characteristics as those of a turbocharger having a flow path with a small effective area inside the exhaust turbine can be obtained. In this case, the supercharging pressure P B, as shown by a solid line in FIG. 2, shows a sharp increase characteristics in a low rotational region, and shows a very gradual increase in the high rotation region.

【0037】図3は、内燃機関10がアイドル運転状態
から全開加速された際に、全開加速が開始された後の経
過時間t(以下、全開加速時間tと称す)と、過給圧P
B の変化率ΔPB /ΔNEとの間に成立する関係を示
す。図3中に一点鎖線、実線および破線で示す関係は、
それぞれ、ターボチャージャ56が正常である場合に実
現される特性、ターボチャージャ56に閉側スティック
異常が生じている場合に実現される特性、および、ター
ボチャージャ56に開側スティック異常が生じている場
合に実現される特性を表している。尚、変化率ΔPB
ΔNEは、機関回転数NEが単位回転数だけ変化する間
に過給圧PB に生ずる変化量であり、図2中に示す各種
特性曲線の傾きに相当している。
FIG. 3 shows the elapsed time t (hereinafter referred to as the full-open acceleration time t) after the full-open acceleration is started when the internal combustion engine 10 is fully accelerated from the idling state, and the supercharging pressure P
The relationship that is established between the rate of change ΔB of B and ΔNE is shown. The relationship shown by the dashed line, the solid line and the broken line in FIG.
The characteristic realized when the turbocharger 56 is normal, the characteristic realized when the turbocharger 56 has a closed stick abnormality, and the characteristic realized when the turbocharger 56 has an open stick abnormality Represents the characteristics realized. The rate of change ΔP B /
ΔNE is a variation occurring in the supercharging pressure P B during the engine speed NE is changed by unit rotation speed corresponds to the slope of the various characteristics curve shown in FIG.

【0038】図3中に一点鎖線で示す如く、ターボチャ
ージャ56が正常である場合は、全開加速が開始された
後常に変化率ΔPB /ΔNEが増加傾向を示す。同様
に、ターボチャージャ56に開側スティック異常が生じ
ている場合も、図3中に破線で示す如く、変化率ΔPB
/ΔNEは全開加速が開始された後常に増加傾向を示
す。これに対して、図3中に実線で示す如く、ターボチ
ャージャ56に閉側スティック異常が生じている場合
は、全開加速が開始された後しばらくの間は変化率ΔP
B /ΔNEが増加傾向を示すものの、その後、変化率Δ
B /ΔNEが減少傾向を示す。
As shown by the one-dot chain line in FIG. 3, when the turbocharger 56 is normal, the rate of change ΔP B / ΔNE always increases after the full-open acceleration is started. Similarly, if the open-side stick abnormality in the turbocharger 56 has occurred, as shown by the dashed line in FIG. 3, the rate of change [Delta] P B
/ ΔNE always shows an increasing tendency after the full-open acceleration is started. On the other hand, as shown by the solid line in FIG. 3, when the close-side stick abnormality occurs in the turbocharger 56, the change rate ΔP is maintained for a while after the full-open acceleration is started.
B / ΔNE shows an increasing trend, but thereafter the rate of change Δ
P B / ΔNE shows a decreasing tendency.

【0039】このように、内燃機関10においては、タ
ーボチャージャ56に閉側スティック異常が生じている
場合にのみ、全開加速中の変化率ΔPB /ΔNEに減少
傾向が現れる。ところで、上述した変化率ΔPB /ΔN
Eの増減傾向は、内燃機関10において全開加速が行わ
れている場合の他、ウエストゲートバルブ60が開弁し
ない領域で、内燃機関10が加速されている場合にも現
れる。従って、本実施例のシステムによれば、内燃機関
10が上記の条件を満たす加速状態にある場合に、変化
率ΔPB /ΔNEに減少傾向が現れるか否かを判別する
ことで、ターボチャージャ56の閉側スティック異常の
有無を判断することができる。
As described above, in the internal combustion engine 10, the change rate ΔP B / ΔNE during the full-open acceleration tends to decrease only when the close-side stick abnormality occurs in the turbocharger 56. By the way, the above-mentioned change rate ΔP B / ΔN
The increase / decrease tendency of E also appears when the internal combustion engine 10 is being accelerated in a region where the wastegate valve 60 does not open, in addition to the case where the internal combustion engine 10 is performing full-open acceleration. Therefore, according to the system of the present embodiment, when the internal combustion engine 10 is in the acceleration state satisfying the above condition, it is determined whether or not the rate of change ΔP B / ΔNE has a decreasing tendency, so that the turbocharger 56 is determined. It is possible to determine the presence or absence of the close stick abnormality.

【0040】図4は、上記の手法を用いてターボチャー
ジャ56に閉側スティック異常が生じているか否かを判
別すべくECU12が実行する制御ルーチンの一例のフ
ローチャートを示す。図4に示す制御ルーチンは、所定
時間毎に起動される定時割り込みルーチンである。図4
に示すルーチンが起動されると、先ずステップ100の
処理が実行される。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of a control routine executed by the ECU 12 to determine whether or not the close-side stick abnormality has occurred in the turbocharger 56 by using the above-described method. The control routine shown in FIG. 4 is a periodic interruption routine that is started every predetermined time. FIG.
Is activated, first, the process of step 100 is executed.

【0041】ステップ100では、内燃機関10が加速
中であるか否かが判別される。本ステップ100では、
機関回転数NEの増加率 dNE/dt が所定値を超えてい
る場合に内燃機関10が加速中であると判別される。本
ステップ100で内燃機関10が加速中でないと判別さ
れた場合は、以後、何ら処理が進められることなく今回
のルーチンが終了される。一方、内燃機関10が加速中
であると判別された場合は、次にステップ102の処理
が実行される。
In step 100, it is determined whether or not the internal combustion engine 10 is accelerating. In this step 100,
When the rate of increase dNE / dt of the engine speed NE exceeds a predetermined value, it is determined that the internal combustion engine 10 is accelerating. If it is determined in step 100 that the internal combustion engine 10 is not accelerating, the current routine is terminated without any further processing. On the other hand, when it is determined that the internal combustion engine 10 is accelerating, the process of step 102 is executed next.

【0042】ステップ102では、機関回転数NEが所
定回転数NE0 に比して小さく、かつ、スロットル開度
θが所定開度θ0 に比して大きいか否かが判別される。
所定回転数NE0 は、ウエストゲートバルブ60の開弁
状態を判別するためのしきい値である。内燃機関10に
おいては、NE<NE0 が成立しない場合は、ウエスト
ゲートバルブ60が開弁している可能性があると判断で
きる。また、所定開度θ0 は、燃料噴射量に関するしき
い値である。内燃機関10においては、スロットル開度
θが所定値θ0 がに比して小さい場合には、ターボチャ
ージャ56に閉側スティック異常が生じても、混合気の
空燃比が不当に燃料リッチとなることはない。
In step 102, it is determined whether or not the engine speed NE is smaller than the predetermined speed NE 0 and the throttle opening θ is larger than the predetermined opening θ 0 .
The predetermined rotation speed NE 0 is a threshold value for determining whether the waste gate valve 60 is open. In the internal combustion engine 10, when the NE <NE 0 is not established, it can be determined that there is a possibility that the waste gate valve 60 is open. The predetermined opening degree θ 0 is a threshold value related to the fuel injection amount. In the internal combustion engine 10, when the throttle opening θ is smaller than the predetermined value θ 0 , the air-fuel ratio of the air-fuel mixture becomes unduly fuel-rich even if the close-side stick abnormality occurs in the turbocharger 56. Never.

【0043】従って、上記ステップ102の条件が成立
しない場合は、閉側スティック異常を正確に検出できる
状態が実現されていない可能性がある、若しくは、閉側
スティック異常を検出する必要のない状態が形成されて
いると判断することができる。この場合、以後、何ら処
理が進められることなく今回のルーチンが終了される。
一方、上記ステップ102の条件が成立する場合は、閉
側スティック異常を正確に検出することができ、かつ、
閉側スティック異常を検出する必要のある状態が実現さ
れていると判断することができる。この場合、次にステ
ップ104の処理が実行される。
Therefore, when the condition of step 102 is not satisfied, there is a possibility that a state where the close-side stick abnormality can be accurately detected may not be realized, or a state where it is not necessary to detect the close-side stick abnormality. It can be determined that it is formed. In this case, the current routine is terminated without any further processing.
On the other hand, when the condition of step 102 is satisfied, the closing stick abnormality can be accurately detected, and
It can be determined that the state in which the closing stick abnormality needs to be detected is realized. In this case, the process of step 104 is executed next.

【0044】ステップ104では、変化率ΔPB /ΔN
Eが所定値αを超えているか否かが判別される。所定値
αは、内燃機関10が加速状態である場合に最低限発生
する変化率ΔPB /ΔNEに比して僅かに小さな値であ
る。従って、変化率ΔPB /ΔNEがα以下である場
合、すなわち、ΔPB /ΔNE>αが成立しない場合
は、ターボチャージャ56による過給が行われていない
と判断することができる。この場合、次にステップ10
6の処理が実行される。
In step 104, the change rate ΔP B / ΔN
It is determined whether E exceeds a predetermined value α. The predetermined value α is a value slightly smaller than the minimum change rate ΔP B / ΔNE that occurs when the internal combustion engine 10 is in an acceleration state. Therefore, when the rate of change ΔP B / ΔNE is equal to or smaller than α, that is, when ΔP B / ΔNE> α is not established, it can be determined that the turbocharger 56 has not been supercharged. In this case, then step 10
6 is executed.

【0045】ステップ106では、内燃機関10の吸気
系またはターボチャージャ系に異常が生じていることが
認識される。本ステップ106で異常が認識されると、
ECU12にその異常が記憶されると共に、車両の運転
者に対して異常の発生が警報される。本ステップ106
の処理が終了すると今回のルーチンが終了される。
In step 106, it is recognized that an abnormality has occurred in the intake system or the turbocharger system of the internal combustion engine 10. If an abnormality is recognized in step 106,
The abnormality is stored in the ECU 12 and the occurrence of the abnormality is warned to the driver of the vehicle. Present step 106
When this process is completed, the current routine ends.

【0046】上記ステップ104で、ΔPB /ΔNE>
αが成立すると判別された場合は、次にステップ108
の処理が実行される。ステップ108では、変化率ΔP
B /ΔNEの時間微分値d(ΔPB /ΔNE)/dtが
所定値βに比して小さいか否かが判別される。所定値β
は、ターボチャージャ56に閉側スティック異常が生じ
ていない限りは、内燃機関10の加速中に生ずることの
ない値である。従って、上記の条件が成立しない場合
は、ターボチャージャ56に閉側スティック異常が生じ
ていないと判断することができる。この場合、以後、何
ら処理が進められることなく今回のルーチンが終了され
る。一方、上記の条件が成立する場合は、ターボチャー
ジャ56に閉側スティック異常が生じていると判断する
ことができる。この場合、次にステップ110の処理が
実行される。
In the above step 104, ΔP B / ΔNE>
If it is determined that α is satisfied, then step 108
Is performed. In step 108, the change rate ΔP
It is determined whether the time differential value d (ΔP B / ΔNE) / dt of B / ΔNE is smaller than a predetermined value β. Predetermined value β
Is a value that does not occur during acceleration of the internal combustion engine 10 unless the turbocharger 56 has a closed stick abnormality. Therefore, when the above condition is not satisfied, it can be determined that the close-side stick abnormality has not occurred in the turbocharger 56. In this case, the current routine is terminated without any further processing. On the other hand, when the above condition is satisfied, it can be determined that the close-side stick abnormality has occurred in the turbocharger 56. In this case, the process of step 110 is executed next.

【0047】ステップ110では、ターボチャージャ5
6に閉側スティック異常が生じていることが認識され
る。本ステップ110で異常が認識されると、ECU1
2にその異常が記憶され、車両の運転者に対して異常の
発生が警報されると共に、後述の如く燃料噴射量の減量
補正が開示される。本ステップ110の処理が終了する
と、今回のルーチンが終了される。
In step 110, the turbocharger 5
It is recognized that a closed stick abnormality has occurred in 6. If an abnormality is recognized in step 110, the ECU 1
The abnormality is stored in the memory 2 and the occurrence of the abnormality is alerted to the driver of the vehicle, and a correction for reducing the fuel injection amount is disclosed as described later. When the process of step 110 ends, the current routine ends.

【0048】上述の如く、本実施例のシステムによれ
ば、ターボチャージャ56に閉側スティック異常が生じ
た場合に、その異常を開側スティック異常と区別して確
実に検出することができる。尚、上記の実施例では、機
関回転数NEが単位回転数だけ変化する間に過給圧PB
に生ずる変化量を変化率ΔPB /ΔNEとして、その値
の増減傾向、すなわち、変化率ΔPB /ΔNEの時間微
分値d(ΔPB /ΔNE)/dtに基づいて閉側スティ
ック異常の有無を判別することとしているが、本発明は
これに限定されるものではなく、単位時間当たりの過給
圧PB の変化量ΔPB /Δtを変化率として、その値の
増減傾向、すなわち、過給圧PB の2回微分値d2(ΔP
B /ΔNE)/dt2に基づいて閉側スティック異常の有
無を判別することとしてもよい。
As described above, according to the system of the present embodiment, when the close-side stick abnormality occurs in the turbocharger 56, the abnormality can be reliably detected by distinguishing it from the open-side stick abnormality. In the above-described embodiment, the supercharging pressure P B is changed while the engine speed NE changes by the unit speed.
As the rate of change [Delta] P B / [Delta] NE and the amount of change occurring, tendency of increase or decrease its value, namely, whether the closed side stick abnormality based on the time differential value d (ΔP B / ΔNE) / dt of the change rate [Delta] P B / [Delta] NE Although the be determined, the present invention is not limited thereto, as the supercharging pressure P change rate the variation [Delta] P B / Delta] t of B per unit time, increasing or decreasing trend of the values, i.e., supercharging 2 derivative value d 2 ([Delta] P of pressure P B
B / ΔNE) / dt 2 may be used to determine the presence or absence of the closing stick abnormality.

【0049】ターボチャージャ56に閉側スティック異
常が発生すると、排気ガスが多量に流通する領域で、通
常時に比して高圧の排気圧が発生する。排気圧が高圧と
なると、排気抵抗が増加するため、通常時に比して吸入
空気量が減少する。内燃機関10においては、吸入空気
量が過給圧PB に基づいて推定されると共に、推定され
た吸入空気量に対して適正な空燃比が得られるように、
燃料噴射量が決定される。このため、ターボチャージャ
56に閉側スティック異常が発生して、その結果、吸入
空気量が減少された場合に、通常時と同量の燃料が噴射
されると、内燃機関10に供給される混合気が燃料リッ
チとなる。
When the close stick abnormality occurs in the turbocharger 56, a higher exhaust pressure is generated in a region where a large amount of exhaust gas flows as compared with a normal state. When the exhaust pressure becomes high, the exhaust resistance increases, so that the intake air amount decreases as compared with normal times. In the internal combustion engine 10, the intake air amount is estimated based on the boost pressure P B, as appropriate air-fuel ratio is obtained for the estimated amount of intake air,
The fuel injection amount is determined. For this reason, when the closing stick abnormality occurs in the turbocharger 56 and as a result, the amount of intake air is reduced, and if the same amount of fuel is injected as in normal time, the mixing supplied to the internal combustion engine 10 is stopped. Qi becomes fuel rich.

【0050】内燃機関10の排気温は、内燃機関10に
供給される混合気が燃料リッチであるほど高温となる。
このため、上述の如く燃料リッチな混合気が内燃機関1
0に供給されると、排気温が不当に高温となる可能性が
生ずる。かかる不都合は、例えば、内燃機関10の排気
系に、排気タービン64をバイパスするバイパス通路
と、そのバイパス通路の導通状態を制御するバイパス制
御弁とを設け、かつ、ターボチャージャ56の閉側ステ
ィック異常が検出された場合にバイパス弁を開弁して、
高圧の排気圧が発生するのを防止することで回避するこ
とが可能である。
The exhaust gas temperature of the internal combustion engine 10 becomes higher as the mixture supplied to the internal combustion engine 10 becomes richer in fuel.
For this reason, as described above, the fuel-rich mixture is generated by the internal combustion engine 1.
If it is supplied to 0, there is a possibility that the exhaust gas temperature becomes unduly high. Such a disadvantage is caused, for example, by providing a bypass passage that bypasses the exhaust turbine 64 and a bypass control valve that controls the conduction state of the bypass passage in the exhaust system of the internal combustion engine 10, and closing the stick-side abnormality of the turbocharger 56. When is detected, open the bypass valve,
This can be avoided by preventing the generation of high exhaust pressure.

【0051】しかしながら、上記の構成を実現するため
には、内燃機関10の排気系に、その内部にバイパス弁
を収納するに足る径を有するバイパス通路を設けること
が必要である。このため、かかる構成を実現するために
は、内燃機関10の排気ポート38の周辺に十分なスペ
ースを確保する必要がある。
However, in order to realize the above configuration, it is necessary to provide a bypass passage having a diameter enough to accommodate the bypass valve in the exhaust system of the internal combustion engine 10. Therefore, in order to realize such a configuration, it is necessary to secure a sufficient space around the exhaust port 38 of the internal combustion engine 10.

【0052】本実施例のシステムは、上記の如きバイパ
ス通路を設けることなく、閉側スティック異常の発生時
に排気温が不当に高温となるのを防止することができ
る。図5は、かかる機能を実現すべくECU12が実行
する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図5
に示すルーチンは、所定時間毎に起動される定時割り込
みルーチンである。図5に示すルーチンが起動される
と、先ずステップ200の処理が実行される。
The system according to the present embodiment can prevent the exhaust gas temperature from becoming unduly high when a close-side stick abnormality occurs, without providing the bypass passage as described above. FIG. 5 shows a flowchart of an example of a control routine executed by the ECU 12 to realize such a function. FIG.
Is a periodic interruption routine started every predetermined time. When the routine shown in FIG. 5 is started, first, the process of step 200 is executed.

【0053】ステップ200では、内燃機関10が備え
る各種センサより、スロットル開度θ、機関回転数N
E、冷却水温THWおよび過給圧PB が読み込まれる。
ステップ202では、上記ステップ200で読み込まれ
た各種データに基づいて、ターボチャージャ56が正常
である場合に噴射すべき燃料噴射量Qが演算される。
In step 200, the throttle opening θ and the engine speed N are obtained from various sensors of the internal combustion engine 10.
E, the cooling water temperature THW and boost pressure P B are read.
In step 202, a fuel injection amount Q to be injected when the turbocharger 56 is normal is calculated based on the various data read in step 200.

【0054】ステップ204では、閉側スティック異常
が検出されているか否かが判別される。その結果、閉側
スティック異常が検出されていない場合は、以後、何ら
処理が進行されることなく今回のルーチンが終了され
る。この場合、上記ステップ202で求められた燃料噴
射量Qが内燃機関10に供給される。一方、上記ステッ
プ204で、閉側スティック異常が検出されていると判
別された場合は、次にステップ206の処理が実行され
る。
In step 204, it is determined whether or not a close stick abnormality has been detected. As a result, if the close stick abnormality is not detected, the current routine is terminated without any further processing. In this case, the fuel injection amount Q obtained in step 202 is supplied to the internal combustion engine 10. On the other hand, if it is determined in step 204 that the close-side stick abnormality has been detected, then the process of step 206 is executed.

【0055】ステップ206では、燃料噴射量Qを減量
補正する処理が実行される。本実施例ステップの処理が
終了すると、今回のルーチンが終了される。この場合、
内燃機関10に供給される燃料の量は、ターボチャージ
ャ56が正常である場合に比して少量となる。本ステッ
プ206の処理が実行されることにより、燃料噴射量が
減量補正されると、ターボチャージャ56に閉側スティ
ック異常が生じていても混合気が燃料リッチとなること
がない。このため、本実施例のシステムによれば、バイ
パス通路を備えていないにも関わらず、排気温が不当に
高温となることを確実に防止することができる。
In step 206, a process for correcting the fuel injection amount Q to decrease is executed. When the processing of the steps of the present embodiment ends, the current routine ends. in this case,
The amount of fuel supplied to the internal combustion engine 10 is smaller than when the turbocharger 56 is normal. If the fuel injection amount is corrected to be reduced by executing the process of step 206, the air-fuel mixture will not become fuel-rich even if the close-side stick abnormality has occurred in the turbocharger 56. Therefore, according to the system of the present embodiment, it is possible to reliably prevent the exhaust gas temperature from being unduly high even though the bypass passage is not provided.

【0056】尚、上記の実施例においては、ECU12
が、上記ステップ100〜104の処理を実行すること
により前記請求項1記載の「加速状態検出手段」が、変
化率ΔPB /ΔNEを演算することにより前記請求項1
記載の「過給圧変化率検出手段」が、変化率ΔPB /Δ
NEの微分値d(ΔPB /ΔNE)/dtを演算するこ
とにより前記請求項1記載の「変化率増減傾向検出手
段」が、上記ステップ108および110の処理を実行
することにより前記請求項1記載の「スティック異常検
出手段」が、それぞれ実現されている。
In the above embodiment, the ECU 12
Executes the processing of steps 100 to 104, whereby the “acceleration state detection means” calculates the rate of change ΔP B / ΔNE.
The “supercharging pressure change rate detecting means” described above is used to calculate the change rate ΔP B / Δ
NE differential value d (ΔP B / ΔNE) / "change rate increases or decreases the tendency detecting means" of claim 1, wherein by dt calculates a is, the claims by performing the processes in steps 108 and 110 1 The described “stick abnormality detecting means” is realized respectively.

【0057】また、上記の実施例においては、ECU1
2が、上記ステップ200および202の処理を実行す
ることにより前記請求項2記載の「燃料噴射量演算手
段」が、上記ステップ204および206の処理を実行
することにより前記請求項2記載の「噴射量減量手段」
が、それぞれ実現されている。
In the above embodiment, the ECU 1
2 executes the processing of steps 200 and 202, and the “fuel injection amount calculating means” according to claim 2 executes the processing of steps 204 and 206 to execute “injection of fuel” according to claim 2. Means of weight loss "
Have been realized respectively.

【0058】[0058]

【発明の効果】上述の如く、請求項1記載の発明によれ
ば、過給圧の変化率の増減傾向に基づいて、可変ノズル
型ターボチャージャに閉側スティック異常が生じている
か否かを正確に判別することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, it is possible to accurately determine whether or not the variable stick type turbocharger has a closed stick abnormality based on the increasing / decreasing tendency of the rate of change of the supercharging pressure. Can be determined.

【0059】また、請求項2記載の発明によれば、可変
ノズル型ターボチャージャに閉側スティック異常が発生
した場合に、すなわち、同一の過給圧に対する吸入空気
量が通常時に比して少量となる場合に、内燃機関に供給
される混合気が著しく燃料リッチとなることを防止する
ことができる。
According to the second aspect of the present invention, when a close stick abnormality occurs in the variable nozzle type turbocharger, that is, the amount of intake air for the same supercharging pressure is smaller than that in normal time. In this case, it is possible to prevent the mixture supplied to the internal combustion engine from becoming extremely rich in fuel.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に対応する内燃機関のシステ
ム構成図である。
FIG. 1 is a system configuration diagram of an internal combustion engine corresponding to one embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す内燃機関によって実現される機関回
転数NEと過給圧PB との関係を表す特性図である。
2 is a characteristic diagram showing the relationship between the engine rotational speed NE and the supercharge pressure P B that is implemented by an internal combustion engine shown in FIG.

【図3】図1に示す内燃機関が全開加速状態に以降した
後の経過時間tと過給圧PB の変化率ΔPB /ΔNEと
の関係を表す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship between an elapsed time t after the internal combustion engine shown in FIG. 1 has shifted to a fully-open acceleration state and a rate of change ΔP B / ΔNE of a supercharging pressure P B.

【図4】図1に示す内燃機関において実行される閉側ス
ティック異常検出ルーチンの一例のフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart of an example of a close stick abnormality detection routine executed in the internal combustion engine shown in FIG. 1;

【図5】図1に示す内燃機関において実行される燃料噴
射量演算ルーチンの一例のフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart of an example of a fuel injection amount calculation routine executed in the internal combustion engine shown in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 内燃機関 12 電子制御ユニット(ECU) 56 可変ノズル型ターボチャージャ(ターボチャージ
ャ) 64 排気タービン 66 可変ノズル
Reference Signs List 10 internal combustion engine 12 electronic control unit (ECU) 56 variable nozzle type turbocharger (turbocharger) 64 exhaust turbine 66 variable nozzle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 41/22 380 F02B 37/12 301Q ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02D 41/22 380 F02B 37/12 301Q

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 排気タービンの内部に可変ノズルを備え
る可変ノズル型ターボチャージャを搭載する内燃機関の
制御装置において、 内燃機関が所定の加速状態であることを検出する加速状
態検出手段と、 前記可変ノズル型ターボチャージャの過給圧の変化率を
検出する過給圧変化率検出手段と、 前記変化率の増減傾向を検出する変化率増減傾向検出手
段と、 内燃機関が前記所定の加速状態である場合に、前記変化
率の増減傾向に基づいて前記可変ノズルの閉側スティッ
ク異常を検出するスティック異常検出手段と、 を備えることを特徴とする可変ノズル型ターボチャージ
ャを搭載する内燃機関の制御装置。
1. A control device for an internal combustion engine equipped with a variable nozzle type turbocharger having a variable nozzle inside an exhaust turbine, comprising: an acceleration state detection means for detecting that the internal combustion engine is in a predetermined acceleration state; A charging pressure change rate detecting means for detecting a charging pressure change rate of the nozzle type turbocharger; a change rate increasing / decreasing tendency detecting means for detecting an increasing / decreasing tendency of the change rate; and the internal combustion engine is in the predetermined acceleration state. And a stick abnormality detecting means for detecting a stick-side abnormality of the variable nozzle based on the increasing / decreasing tendency of the rate of change, a control device for an internal combustion engine equipped with a variable nozzle type turbocharger.
【請求項2】 請求項1記載の可変ノズル型ターボチャ
ージャを搭載する内燃機関の制御装置において、 前記過給圧の大きさが反映されるように燃料噴射量を演
算する燃料噴射量演算手段と、 前記可変ノズルの閉側スティック異常が検出された場合
に、前記燃料噴射量を減量する噴射量減量手段と、 を備えることを特徴とする可変ノズルターボチャージャ
を搭載する内燃機関の制御装置。
2. A control device for an internal combustion engine equipped with a variable nozzle type turbocharger according to claim 1, wherein a fuel injection amount calculating means for calculating a fuel injection amount so as to reflect the magnitude of the supercharging pressure. A control device for an internal combustion engine equipped with a variable nozzle turbocharger, comprising: an injection amount reduction unit configured to reduce the fuel injection amount when a close stick abnormality of the variable nozzle is detected.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100500357B1 (en) * 2001-10-11 2005-07-11 미츠비시 후소 트럭 앤드 버스 코포레이션 Turbo Charge Device of variable Pressure and Decision Method of Turbo Pressure Device of Malfunctioning
JP2006291816A (en) * 2005-04-08 2006-10-26 Toyota Motor Corp Abnormality determination device of turbocharger
JP2008510094A (en) * 2004-08-13 2008-04-03 カミンズ インコーポレーテッド Turbocharger speed determination technique
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