JPH11210483A

JPH11210483A - 可変容量型ターボチャージャの異常判定装置

Info

Publication number: JPH11210483A
Application number: JP10018998A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kimura; 憲治木村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 1999-08-03
Anticipated expiration: 2018-01-30
Also published as: JP4019483B2

Abstract

(57)【要約】【課題】異常発生の有無をより簡易且つ確実に判定す
ることのできる可変容量型ターボチャージャの異常判定
装置を提供する。【解決手段】イグニッションオフ時等にターボチャー
ジャの可変容量機構を操作するアクチュエータ８７を試
験駆動するとともに、同アクチュエータ８７の負圧室内
の負圧値の推移態様をアクチュエータ用圧力センサ１０
１によって検出し、予め設定された基準値とＥＣＵ９２
で比較する。この比較結果より、同可変容量機構の異常
発生の有無を判定する。また、異常の発生の旨の判定が
なされたとき、その負圧の推移の特徴から可変容量機構
に発生した異常の原因を併せて判定し、各異常の原因に
対応する異常発生ランプ１００ａ〜ｄを点灯する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関に搭載され
る可変容量型ターボチャージャの異常発生の有無を判定
する可変容量型ターボチャージャの異常判定装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般にエンジンの出力向上を図るには、
燃焼室に充填される空気の量を増やすことが望ましい。
そこでピストンの移動に伴い燃焼室内に発生する負圧に
よって燃焼室内に空気を充填するだけでなく、空気を外
部から強制的に燃焼室内に送り込み、同燃焼室内の空気
の充填効率を高める過給システムが実用されている。ま
た、こうした過給システムとしては、ターボチャージャ
が広く知られている。

【０００３】ターボチャージャには、燃焼室から送り出
された排気ガスによって回転するタービンホイールと、
空気を強制的に燃焼室に送り込むためのコンプレッサホ
イールとが備えられている。これらタービンホイールお
よびコンプレッサホイールは、ロータシャフトによって
一体回転可能に連結されている。タービンホイールに排
気ガスが吹き付けられることで同ホイールが回転する
と、その回転はロータシャフトによってコンプレッサホ
イールに伝達される。こうしてコンプレッサホイールが
回転することによって、燃焼室内に強制的に空気が送り
込まれるようになる。

【０００４】一方、こうしたターボチャージャにあっ
て、燃焼室内に送り込む空気の圧力、すなわち過給圧
は、エンジンの運転条件に則して適宜調整されることが
望ましい。そこで近年は、タービンホイールに吹き付け
られる排気ガスの流量・流速等を調整して、上記過給圧
を可変とする可変容量型のターボチャージャも提案さ
れ、実用されるに至っている。

【０００５】こうした可変容量型ターボチャージャに
は、タービンホイールに吹き付けられる排気ガスの流路
の面積を変化させることによって、同排気ガスの流速を
可変とするものがある。このような可変容量型ターボチ
ャージャでは、例えばタービン入口部に負圧などの流体
圧によって可動するノズルベーンを設け、同入口部の面
積を可変とする可変容量機構を備えている。そして、排
気ガスが少なく、ガス容積による過給効果が顕著でない
低速または低負荷運転時には、タービン入口部の面積を
減少せしめるようノズルの開度を小さくし、タービンホ
イールに吹き付けられる排気ガスの流速を高める。こう
して、排気ガスの流速を高めることで、ガス動圧による
過給効果が向上される。一方、排気ガス量が多く、ガス
容積による過給効果が十分に期待できる高速または高負
荷運転時には、タービン入口部の面積を増加するように
ノズルの開度を大きくし、排気ガスの流動抵抗を減少さ
せる。排気ガスの流動抵抗を減少させることで、エンジ
ンの排気効率が高められるようになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な可変容量型ターボチャージャでは、上記ノズルベーン
のスティック（固着）等によって可変容量機構としての
操作が不能となると、エンジンの運転条件に応じた過給
圧の調整ができなくなる。

【０００７】例えば、低速または低負荷運転時等にノズ
ルの開度が大きく設定されたままノズルベーンが固着さ
れると、タービンホイールに吹き付けられる排気ガスの
流速が増加せず、過給効果があまり期待できなくなる。

【０００８】一方、高速または高負荷運転時等にノズル
の開度が小さく設定されたままノズルベーンが固着され
ると、排気ガスの流動抵抗によって排気効率が低下し、
ひいてはエンジン出力の低下をも招くようになる。

【０００９】そこで従来は、こうした不具合に対処する
ために、可変容量型ターボチャージャの上述した異常を
過給圧に基づいて検出し、異常が検出される場合には上
記可変容量機構を強制的に開放して、その復旧を図る装
置等も提案されている（例えば、特開昭６１−１９０１
２４号公報参照）。

【００１０】しかし、上記公報に記載の装置において
は、可変容量機構を構成するアクチュエータ自体やその
制御系に異常が来たした場合、あるいは上記ノズルベー
ンに相当する制御弁が固着されたような場合には、同可
変容量機構の作動自体が困難となり、その復旧すらおぼ
つかなくなる。また、過給圧が実際に異常な値とならな
い限り、それら異常の発生を判定することもできない。

【００１１】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、異常発生の有無をより簡易
且つ確実に判定することのできる可変容量型ターボチャ
ージャの異常判定装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、内燃機関からの排気ガス流に基づき作動することに
よって同機関の燃焼室に吸入される空気の過給を行うと
ともに、圧力駆動されるアクチュエータによる可変容量
機構の操作を通じてその作動量が制御される可変容量型
ターボチャージャの異常判定装置であって、前記アクチ
ュエータの駆動圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧
力検出手段によって検出されるアクチュエータの駆動圧
力に基づき当該ターボチャージャの異常発生の有無を判
定する異常判定手段とを備えることをその要旨とする。

【００１３】請求項１に記載の発明の構成によれば、可
変容量型ターボチャージャの異常発生を同ターボチャー
ジャの過給圧ではなく、可変容量機構を操作するアクチ
ュエータの駆動圧力を検出している。そのため、内燃機
関を運転して過給圧を発生させることなく、しかも容易
にターボチャージャの異常の有無を判定することができ
る。

【００１４】請求項２に記載の発明は、前記異常判定手
段は、前記検出されるアクチュエータの駆動圧力と同駆
動圧力に関して予め設定される基準圧力とを比較し、そ
の比較結果に基づいて当該ターボチャージャの異常発生
の有無を判定するものであることをその要旨とする。

【００１５】請求項２に記載の発明の構成によれば、タ
ーボチャージャの異常発生の有無は、基準圧力値と検出
した圧力値との比較結果の差に基づくため、その判定を
容易且つ的確に行うことができる。

【００１６】請求項３に記載の発明は、前記異常判定手
段は、前記アクチュエータの駆動圧力の前記基準圧力に
対する推移態様に基づいて前記異常の内容を更に判定す
ることをその要旨とする。

【００１７】例えば、可変容量機構の可動部にスティッ
ク（固着）が発生しているターボチャージャにおいて
は、同可変容量機構を操作するアクチュエータの駆動圧
力である負圧は、一度飽和すべき負圧値を越えた後に同
負圧値に緩やかに収束する。また、可変容量機構がダイ
ヤフラム等を備えて構成される場合には、その漏れや破
れ等の症状に応じて同負圧が飽和圧等の所定圧力に達す
る時間も自ずと異なったものとなる。このようなアクチ
ュエータの駆動圧力の負圧値の推移の特徴をとらえるこ
とによって可変容量機構に発生している各種異常の内容
をも併せて判定することができるようになる。

【００１８】請求項４に記載の発明は、前記異常判定手
段は、内燃機関の停止時および始動時の少なくとも一方
において前記アクチュエータを試験駆動して前記判定を
行うものであることをその要旨とする。

【００１９】請求項４に記載の発明の構成によれば、内
燃機関の運転中以外にターボチャージャの異常発生の有
無を判定できるため、内燃機関の運転中に異常が発生す
ることを防ぐことができる。

【００２０】請求項５に記載の発明は、前記異常判定手
段は、内燃機関のアイドリング中において前記アクチュ
エータを試験駆動して前記判定を行うものであることを
その要旨とする。

【００２１】請求項５に記載の発明の構成によれば、運
転中の内燃機関の特性に何等影響を与えることがなく異
常発生の有無を判定することができる。請求項６に記載
の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の可変容量型
ターボチャージャの異常判定装置において、前記異常判
定手段による異常判定結果を適宜に警報する警報手段を
更に備えることをその要旨とする。

【００２２】請求項６に記載の発明の構成によれば、可
変容量型ターボチャージャに発生した異常、もしくはそ
の原因を警報手段によって運転者に的確に知らせること
ができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる可変容量型
ターボチャージャの異常判定装置の一実施の形態を詳細
に説明する。

【００２４】なお図１は、可変容量型ターボチャージャ
が搭載されたディーゼルエンジンおよびその吸気・排気
系の構成を示している。ディーゼルエンジン１１のシリ
ンダブロック１１ａには、ピストン１２が往復移動可能
に設けられている。このピストン１２は、コンロッド１
３を介してディーゼルエンジン１１の下部に設けられた
クランクシャフト（出力軸）１４に連結されている。そ
して、ピストン１２の往復運動は、そのコンロッド１３
によってクランクシャフト１４の回転運動に変換され
る。

【００２５】クランクシャフト１４にはシグナルロータ
１５が取り付けられている。このシグナルロータ１５の
外周面には、クランクシャフト１４の軸線を中心として
等角度ごとに複数の突起が設けられている。また、シグ
ナルロータ１５の側方には、この突起を検出して検出信
号を出力するクランクポジションセンサ１６が設けられ
ている。クランクシャフト１４が回転すると、シグナル
ロータ１５の各突起が順次クランクポジションセンサ１
６の側方を通過する。このとき同センサ１６からは、各
突起に対応したパルス状の検出信号が出力される。

【００２６】また、クランクシャフト１４の回転運動は
バキュームポンプ９１にも伝達される。この回転運動に
よって駆動されるバキュームポンプ９１は、同バキュー
ムポンプ９１に接続されたバキュームタンク１０２の内
部の空気を吸い出し、同バキュームタンク１０２の内部
を一定の負圧に維持する。

【００２７】上記シリンダブロック１１ａの上端にはシ
リンダヘッド１７が設けられている。このシリンダヘッ
ド１７の内周側面とピストン１２の上端面とによって囲
まれた空間によって燃焼室１８が形成されている。シリ
ンダヘッド１７には、この燃焼室１８内に燃料を噴射す
るための燃料噴射ノズル１８ａが設けられている。さら
に、このシリンダヘッド１７には、吸気ポート１９およ
び排気ポート２０が燃焼室１８と連通するように形成さ
れている。そして、これら吸気ポート１９および排気ポ
ート２０には、それぞれ吸気バルブ２１および排気バル
ブ２２が設けられている。

【００２８】また、シリンダヘッド１７上部には、吸気
バルブ２１および排気バルブ２２を開閉駆動させるため
の吸気カムシャフト２３および排気カムシャフト２４が
設けられている。これら吸気・排気カムシャフト２３，
２４は、図示しないタイミングベルトによってクランク
シャフト１４に駆動連結されている。クランクシャフト
１４の回転に基づく吸気カムシャフト２３の回転によっ
て、吸気バルブ２１が開閉駆動されることで、吸気ポー
ト１９と燃焼室１８とが連通・遮断されるようになる。
同様に、排気カムシャフト２４の回転によって排気バル
ブ２２が開閉駆動されることで、排気ポート２０と燃焼
室１８とが連通・遮断されるようになる。

【００２９】上記吸気ポート１９および排気ポート２０
には、それぞれ吸気管３０および排気管３１が接続され
ている。この吸気ポート１９および吸気管３０内は吸気
通路３２となっている。同様に排気ポート２０および排
気管３１内は排気通路３３となっている。そして、吸気
通路３２の上流部および排気通路３３の下流部は、それ
ぞれターボチャージャ３５に接続されている。このター
ボチャージャ３５は、吸気通路３２の下流側に空気を加
圧吐出するためのコンプレッサホイール３６と、排気通
路３３を通過する排気ガスの吹き付けによって回転する
タービンホイール３７が備えられている。これらコンプ
レッサホイール３６およびタービンホイール３７は、ロ
ータシャフト３８によって連結されており、上記排気ガ
スの吹き付けに基づいてこれら両ホイール３６，３７が
一体回転するよう構成されている。

【００３０】また、排気通路３３には、タービンホイー
ル３７の上流側と下流側とを連通するウェストゲート５
１が設けられている。このウェストゲート５１の上流側
ポートには、バルブアクチュエータ５３によって開閉駆
動されるウェストゲートバルブ５２が設けられている。
このウェストゲートバルブ５２の開閉駆動によって、排
気通路３３におけるタービンホイール３７の上流側と下
流側とが連通・遮断される。ウェストゲートバルブ５２
が開かれると、排気通路３３内を流れる排気ガスの一部
がウェストゲート５１を通りバイパスされるため、ター
ビンホイール３７に吹き付けられる排気ガス量が減少す
る。

【００３１】吸気通路３２には、過給圧（吸気圧）検出
用圧力センサ３０ａが設けられている。この過給圧検出
用圧力センサ３０ａは、吸気通路３２内の空気の圧力、
すなわち過給圧を検出し、その検出した圧力に対応する
検出信号を電子制御ユニット（以降、「ＥＣＵ」とい
う）９２に対して出力する。

【００３２】一方、ディーゼルエンジン１１のクランク
シャフト１４は、燃料噴射ポンプ４１のドライブシャフ
ト４１ａと駆動連結されている。この燃料噴射ポンプ４
１は、燃料ライン４２を介して前述の燃料噴射ノズル１
８ａに接続されている。また、燃料噴射ポンプ４１はク
ランクシャフト１４の回転がドライブシャフト４１ａに
伝達されることで駆動される。燃料ポンプ４１は、図示
しない燃料タンクから燃料を吸引し、この燃料を燃料噴
射ノズル１８ａに向けて加圧吐出する。燃料噴射ノズル
１８ａは、燃料噴射ポンプ４１から送り込まれた燃料の
圧力によって作動し、その燃料を燃焼室１８内に噴射す
る。

【００３３】さらに、燃料噴射ポンプ４１は、噴射ノズ
ル１８ａに向けて吐出される燃料の量を調整する電磁ス
ピル弁４３とその燃料の吐出開始時期を調整するタイマ
装置４４とを備えている。これら電磁スピル弁４３とタ
イマ装置４４とを調整することによって、燃焼室１８に
噴射される燃料の量とその噴射時期とがそれぞれ調整さ
れる。

【００３４】ところで、アクセルペダル３４には、その
踏み込み量を検出するアクセルセンサ３４ａが設けられ
ている。アクセルセンサ３４ａは、検出したアクセルペ
ダル３４の踏み込み量に対応する検出信号をＥＣＵ９２
に出力する。

【００３５】このようなエンジンシステムにあって、燃
焼室１８から排出された排気ガスは、排気通路３３を通
じてターボチャージャ３５のタービンホイール３７に吹
き付けられる。この排気ガスの吹き付けによってタービ
ンホイール３７は回転させられる。このタービンホイー
ル３７の回転は、ロータシャフト３８を介してコンプレ
ッサホイール３６に伝達され、同コンプレッサホイール
３６も回転させられる。こうしてコンプレッサホイール
３６が回転すると、空気が加圧され、吸気通路３２の下
流に向かって強制的に送り出される。このことで、燃焼
室１８内に吸入される空気の量が増加する。燃焼室１８
内の空気の量が増加すると、同燃焼室１８内で燃焼可能
な燃料の量も増加する。こうして燃焼室１８内の空気お
よび燃料の充填効率が上昇することで、エンジン１１の
出力向上が図られるようになる。

【００３６】次に、上記ターボチャージャ３５の具体的
構成について詳細に説明する。図２は、ターボチャージ
ャ３５の側面断面構造を示している。このターボチャー
ジャ３５は、センタハウジング６１、コンプレッサハウ
ジング６２およびタービンハウジング６３を備えてい
る。センタハウジング６１には、上記ロータシャフト３
８がその軸心を中心に回転可能に支持されている。この
ロータシャフト３８の一端（図中右側端）には、複数の
羽根３６ａを備えた上記コンプレッサホイール３６が取
り付けられている。一方、ロータシャフト３８の他端
（図中左側端）には、同様に複数の羽根３７ａを備えた
上記タービンホイール３７が取り付けられている。

【００３７】センタハウジング６１の一端側には、コン
プレッサホイール３６を外周を囲うようにコンプレッサ
ハウジング６２が取り付けられている。このコンプレッ
サハウジング６２において、センタハウジング６１の反
対側には、ロータシャフト３８の軸線を中心とした断面
円形状の吸気入口６２ａが開口している。空気は、この
吸気入口６２ａを通じてコンプレッサハウジング６２内
に導入される。また、同ハウジング６２内部には、コン
プレッサホイール３６の外周を渦巻き状に延びるコンプ
レッサ通路６４が形成されている。このコンプレッサ通
路６４は前述の吸気通路３２（図１）と連通している。
吸気入口６２ａから導入された空気は、コンプレッサホ
イール３６が回転することで、同通路３２を介して燃焼
室１８側に強制的に送り出される。

【００３８】一方、センタハウジング６１の他端には、
タービンホイール３７の外周を囲むように上記のタービ
ンハウジング６３が取り付けられている。このタービン
ハウジング６３内には、タービンホイール３７の外周を
渦巻き状に延びるスクロール通路６６が形成されてい
る。このスクロール通路６６は、排気通路３３（図１）
と連通している。燃焼室１８から送り出された排気ガス
は、排気通路３３を介してスクロール通路６６に導入さ
れる。

【００３９】また、スクロール通路６６内周には、同通
路６６内の排気ガスをタービンホイール３７に送るため
の排気ガス流路６７が設けられている。この排気ガス流
路６７から送られた排気ガスがタービンホイール３７の
羽根３７ａに吹き付けられることによって、同ホイール
３７はロータシャフト３８の軸線を中心として回転する
ようになる。なお、タービンホイール３７に吹き付けら
れた排気ガスは、タービンハウジング６３においてセン
タハウジング６１の反対側に設けられた排気出口６３ａ
から図示しない触媒コンバータに送り出される。

【００４０】次に、上記排気ガス流路６７を介してター
ビンホイール３７に吹き付けられる排気ガスの流速を可
変とする可変ノズル機構７１について説明する。図３
（ａ）は同機構７１の側断面構造を、図３（ｂ）は同機
構７１の正面構造を示している。この可変ノズル機構７
１は、センタハウジング６１とタービンハウジング６３
との間に挟み込まれるように設けられている。図３
（ａ）に示すように、可変ノズル機構７１はリング形状
をしたノズルバックプレート７２を備えている。このノ
ズルバックプレート７２には、複数の軸７３が同プレー
ト７２の円心を中心とした等角度ごとに設けられてい
る。これらの軸７３は、ノズルバックプレート７２をそ
の厚さ方向に貫通して回動可能に支持されている。ま
た、これら軸７３の一端（図３（ａ）中の左側端）に
は、ノズルベーン７４が固定されている。また、軸７３
の他端には、同軸と直交してノズルバックプレート７２
外縁方向に延びる開閉レバー７５が設けられている。こ
の開閉レバー７５の先端は、二股に分岐した一対の狭持
部７５ａが形成されている。

【００４１】各開閉レバー７５とノズルバックプレート
７２との間に狭持されるように、環状のリングプレート
７６が設けられている。このリングプレート７６は、円
心を中心として回転可能となっている。また、リングプ
レート７６にはその円心を中心として等角度ごとに複数
のピン７７が設けられている。これらピン７７は、上記
開閉レバー７５の狭持部７５ａの間に挟み込まれてお
り、同開閉レバー７５を回動可能に支持している。

【００４２】このリングプレート７６が円心を中心とし
て回動されると、各ピン７７は狭持部７５ａをその回動
方向に押す。その結果、開閉レバー７５は軸７３を回動
させることとなる。この軸７３の回動に伴い各ノズルベ
ーン７４も同軸７３の軸線を中心として回動する。こう
した機構によって、各ノズルベーン７４をそれぞれ同期
した状態で回動させることができる。また、こうしたノ
ズルベーン７４の回動によって、隣り合うノズルベーン
７４間の隙間の大きさが調整される。

【００４３】以上に述べた可変ノズル機構７１は、図示
しないボルトによってノズルバックプレート７２とター
ビンハウジング６３とを締結することによって、図２に
示す態様で固定される。こうして固定することで、前記
排気ガス流路６７内にノズルベーン７４が配置される。

【００４４】一方、前記リングプレート７６の外縁に
は、同プレート７６の回動中心軸と平行に延びる駆動ピ
ン８６が設けられている。この駆動ピン８６には、可変
ノズル機構７１を駆動するための駆動機構８２（図２参
照）が連結されている。

【００４５】この図２に示す駆動機構８２は、センタハ
ウジング６１に回動可能に支持された支軸８３を備えて
いる。この支軸８３の一端（図中左側端）には、駆動レ
バー８４が固定されている。この駆動レバー８４の先端
は、前記駆動ピン８６が回動可能に連結されている。

【００４６】さらに、支軸８３の他端（図中右側端）に
は、後述するリンク８８ｃおよびロッド８８ｂを介して
アクチュエータ８７に連結された操作片８５が固定され
ている。アクチュエータ８７の駆動によって操作片８５
が操作されると、支軸８３が回動する。この支軸８３の
回動に伴い、駆動レバー８４も支軸８３を中心として回
動する。その結果、駆動レバー８４によってピン８６が
押され、リングプレート７６がその回動軸心を中心とし
て回動することとなる。こうしてリングプレート７６が
回動することで、前記ノズルベーン７４が開閉駆動され
る。

【００４７】ノズルベーン７４の開閉駆動によってター
ビンホイール３７に吹き付けられる排気ガスの流速が変
化し、タービンホイール３７、ロータシャフト３８およ
びコンプレッサホイール３６の回転速度が変化する。こ
の回転速度の変化によって、コンプレッサホイール３６
が送り出す空気の量が変化する。したがって、ノズルベ
ーン７４の開閉を制御することによって燃焼室１８内に
送り込まれる空気の過給量を調整することができる。

【００４８】次に、上記駆動機構８２を駆動するアクチ
ュエータ８７およびその駆動装置について説明する。図
４に、上記アクチュエータ８７およびその駆動装置の構
成を示す。このアクチュエータ８７の内部は、ダイヤフ
ラム８８によって負圧室８７ａと大気室８７ｂとに区画
されている。負圧室８７ａの内部には、ダイヤフラム８
８と直交する方向に伸縮するコイルスプリング８８ａが
設けられている。また、同負圧室８７ａは負圧通路８９
が接続されている。一方、大気室８７ｂの内部は、アク
チュエータ８７の外部と連通して大気圧となっている。

【００４９】ダイヤフラム８８には、コイルスプリング
８８ａの伸縮方向に延びてアクチュエータ８７の外部に
突出するロッド８８ｂが設けられている。このロッド８
８ｂは、ジョイント１０３によって回動可能に接続され
たリンク８８ｃを介して、上記ノズルベーン７４を開閉
動作させるための駆動機構８２に設けられた操作片８５
（図２）に連結されている。

【００５０】また、上記負圧通路８９は、エレクトリッ
ク・バキューム・レギュレーティング・バルブ（以降、
「ＥＶＲＶ」という）９０を介してバキュームタンク１
０２に接続されている。アクチュエータ８７とＥＶＲＶ
９０とを接続する負圧通路８９にはアクチュエータ用圧
力センサ１０１が接続されている。

【００５１】このＥＶＲＶ９０は、図示しない電磁ソレ
ノイドを備えている。この電磁ソレノイドに供給される
電流はＥＣＵ９２によってデューティ制御されており、
これによってＥＶＲＶ９０の開度が調整される。

【００５２】ＥＶＲＶ９０の開度が調整されると、バキ
ュームタンク１０２による吸引量、すなわち負圧室８７
ａ内の負圧の量が調節される。これによって、負圧室８
７ａ内の圧力と大気室８７ｂ内の圧力との間に差が生
じ、ダイヤフラム８８は両室８７ａ，８７ｂ間の圧力差
とコイルスプリング８８ａとがつり合う位置に変位す
る。この変位によって、ダイヤフラム８８に設けられた
ロッド８８ｂの突出位置が適宜に変更される。そして、
リンク８８ｃを介して駆動機構８２を操作することによ
って、ターボチャージャ３５におけるノズルベーン７４
の開度が適宜に調整される。さらに、このようにノズル
ベーン７４の開度が調節されることで、ターボチャージ
ャ３５によって燃焼室１８（図１）に強制的に送り込ま
れる空気の量、すなわち燃焼室１８に供給される空気の
過給圧が調節されるようになる。なお、本実施の形態で
は、可変ノズル機構７１と駆動機構８２とアクチュエー
タ８７とを総じて可変容量機構と称する。

【００５３】次に、本実施の形態におけるディーゼルエ
ンジンの電気的構成について、図５に基づいて説明す
る。このエンジンシステムは、燃料噴射時期、燃料噴射
量およびアイドル回転数などのエンジン１１の運転状態
をはじめ、上記の可変容量機構を通じてターボチャージ
ャ３５の作動量を制御するとともに、同ターボチャージ
ャの異常判定を行うためのＥＣＵ９２を備えている。こ
のＥＣＵ９２は、制御回路であるＣＰＵ９４と、記憶回
路であるＲＯＭ９３、ＲＡＭ９５およびバックアップＲ
ＡＭ９６と、入出力回路である外部入力回路９８および
外部出力回路９９と、プログラム処理とは独立して経過
時間を計測するタイマ回路であるタイマカウンタ１０４
とを有して構成されている。各回路はバス９７を介して
相互に接続されている。

【００５４】次に、ＥＣＵ９２が行うターボチャージャ
３５の可変容量制御について説明する。ＥＣＵ９２は、
エンジン回転数や燃料噴射量等に基づいてターボチャー
ジャ３５による過給圧の目標値を算出する、そして、Ｅ
ＣＵ９２は、この過給圧目標値と過給圧検出用圧力セン
サ３０ａによって検出される実際の過給圧とを比較し、
ＥＶＲＶ９０の開度を制御する。このＥＶＲＶ９０の開
度の制御に従ってアクチュエータ８７が駆動し、ノズル
ベーン７４が開閉駆動される。

【００５５】ここで、ＲＯＭ９３は各種基準用のデータ
や制御プログラム、その各種制御プログラムを実行する
際に参照されるマップ等が記憶されるメモリである。Ｃ
ＰＵ９４はＲＯＭ９３に記憶された各種制御プログラム
やマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭ
９５はＣＰＵ９４での演算結果や各センサから入力され
たデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックア
ップＲＡＭ９６はエンジン１１の停止時に保存すべきデ
ータを記憶する不揮発性のメモリである。

【００５６】また、外部入力回路９８には、クランクポ
ジションセンサ１６，過給圧検出用圧力センサ３０ａ，
アクセルセンサ３４ａ，アクチュエータ用圧力センサ１
０１等のエンジン１１の運転状態を検出する検出装置が
接続されている。一方、外部出力回路９９には、電磁ス
ピル弁４３，タイマ装置４４，バルブアクチュエータ５
３，ＥＶＲＶ９０および警報ランプ１００等が接続され
ている。なお、警報ランプ１００としては、発生し各種
異常内容に対応する複数個（本実施の形態では４個）の
警報ランプ１００ａ〜ｄが運転席に設けられている。こ
れら警報ランプ１００ａ〜ｄは上記ターボチャージャ３
５に異常が発生した場合に点灯して運転者に各種異常の
発生を通知するためのものである。

【００５７】次に、本実施の形態におけるターボチャー
ジャ３５の異常判定手順について説明する。なお、本実
施の形態では、ターボチャージャ３５の異常として、ノ
ズルベーン７４のスティック（固着）による異常（以
降、「スティック異常」という）、同ノズルベーン７４
とアクチュエータ８７とを接続するロッド８８ｂとリン
ク８８ｃとの連結部であるジョイント１０３の摩耗によ
る異常（以降、「摩耗異常」という）、アクチュエータ
８７の漏れによる異常（以降、「漏れ異常」という）、
および同アクチュエータ８７の破れによる異常（以降、
「破れ異常」という）の計４種類の異常を想定してい
る。

【００５８】はじめに、上記各異常の発生に伴うターボ
チャージャ３５の各部の症状およびその作動時における
負圧室８７ａ内の負圧の推移について図４および図６を
用いて説明する。

【００５９】まず、ノズルベーン７４にスティック異常
が発生した際の症状および負圧室８７ａ内の負圧の推移
について説明する。ノズルベーン７４がスティックの発
生によって固着状態に陥ると、同ノズルベーン７４に接
続されているロッド８８ｂ，リンク８８ｃおよびアクチ
ュエータ８７も動かなくなり、可変容量機構は作動不能
となる。そのため、ダイヤフラム８８によって区切られ
ているアクチュエータ８７の負圧室８７ａ内の容積も一
定に固定されてしまう。したがって、このような状態の
もとでバキュームタンク１０２から負圧室８７ａに負圧
が作用すると、図６に破線Ｌ１にて示すように、負圧室
８７ａ内の負圧は本来の飽和すべき負圧値（以降、「適
正飽和負圧値」）Ｐｒｆを越えて急激に高まるが、すぐ
に本来の飽和負圧値に収束する。そのため、本実施の形
態において、急激に高まる負圧値の最高値と本来の飽和
負圧値との差が６．７ｋＰａ以上生じた場合をスティッ
ク異常の発生と判定している。

【００６０】次に、ジョイント１０３に摩耗異常が発生
した際の症状および負圧室８７ａ内の負圧の推移につい
て説明する。駆動機構８２とアクチュエータ８７とはジ
ョイント１０３によって回動可能に軸支されたロッド８
８ｂとリンク８８ｃとによって連結されている。そのた
め、アクチュエータ８７を繰り返し回動させることによ
ってジョイント１０３が摩耗し、ロッド８８ｂとリンク
８８ｃとの間にガタが発生することがある。このような
可変容量機構では、アクチュエータ８７を駆動させる
と、ロッド８８ｂが進退する際に、リンク８８ｃからロ
ッド８８ｂに加わるノズルベーン７４の抗力の伝達が上
記ガタの分だけ遅れ、ノズルベーン７４の本来の制御が
行うことができなくなる。このため、摩耗異常が発生し
ているターボチャージャ３５では、図６に破線Ｌ２にて
示すように、負圧室８７ａ内の負圧は同図６に実線Ｌ３
にて示す正常動作時よりも上記ガタの分だけ早く適正飽
和負圧値Ｐｒｆに到達するようになる。

【００６１】続いて、アクチュエータ８７に漏れ異常、
あるいは破れ異常が発生した際の症状および負圧室８７
ａ内の負圧の推移について説明する。アクチュエータ８
７のダイヤフラム８８に亀裂や破れ、または破損などに
よる負圧の抜けが発生していると、バキュームタンク１
０２から負圧室８７ａに負圧を作用させても、負圧室８
７ａが直ちに適正飽和負圧値Ｐｒｆ充分な負圧に到達す
ることはない。そのため、図６に一点鎖線Ｌ４あるいは
二点鎖線Ｌ５にて示すように、アクチュエータ８７に負
圧を作用させ始めてから負圧室８７ａ内の負圧が適正飽
和負圧値Ｐｒｆに到達するまでにかかる時間が、同図６
に実線Ｌ３にて示す正常動作の場合よりも長くなる。本
実施の形態では、こうした負圧の抜けによる異常につい
て、抜けの量が少ないものについては漏れ異常（一点鎖
線にて示すＬ４）とし、多いものについては破れ異常
（二点鎖線にて示すＬ５）として区別している。なお、
破れ異常の場合には、上記負圧が本来の適正飽和負圧値
Ｐｒｆに到達しないこともあり得る。

【００６２】さて、本実施の形態では、上記のような各
種異常をそれぞれの症状から判定するために、ＥＣＵ９
２のＲＯＭ９３には判定に用いられる各種基準値が予め
記録されている。負圧値を判定するための基準値として
は、図６に併せ示すように、適正飽和負圧値Ｐｒｆが記
録されている。また、時間の基準値としては、これも図
６に併せ示すように、ターボチャージャ３５の正常動作
に伴って、ＥＶＲＶ９０の作動後、上記適正飽和負圧値
Ｐｒｆに達するまでの最短時間（以降、「最短飽和時
間」という）αｔと最長時間（以降、「最長飽和時間」
という）βｔとが記録されている。すなわち、最短飽和
時間αｔと最長飽和時間βｔは、ターボチャージャ３５
の正常動作に伴って、負圧室８７ａ内が適正飽和負圧値
Ｐｒｆに到達するまでにかかる時間の上限と下限をそれ
ぞれ示している。

【００６３】また、他の時間の基準値として、しきい時
間γｔが記録されている。しきい時間γｔは上述した漏
れ異常と破れ異常とを判別するために最長飽和時間βｔ
よりも大きい範囲で所定に定めた基準値である。

【００６４】このような基準値を定めることによって、
例えば、負圧室８７ａ内の負圧値が適正飽和負圧値Ｐｒ
ｆを６．７ｋＰａ以上越える場合には、ターボチャージ
ャ３５のノズルベーン７４にはスティック異常が発生し
ていることがわかる。

【００６５】また、負圧室８７ａ内の負圧が適正飽和負
圧値Ｐｒｆに到達するまでの時間が、最短飽和時間αｔ
よりも早い場合には、上記ジョイント１０３に摩耗異常
が発生していることがわかる。

【００６６】さらに、同負圧室８７ａの負圧値が適正飽
和負圧値Ｐｒｆに到達するまでの時間が、最長飽和時間
βｔからしきい時間γｔまでの間であれば、ターボチャ
ージャ３５のアクチュエータ８７には負圧の抜け量があ
まり多くない漏れ異常が発生していることがわかる。

【００６７】加えて、しきい時間γｔを過ぎても負圧室
８７ａ内の負圧が適正飽和負圧値Ｐｒｆまで到達しない
場合は、ターボチャージャ５３のアクチュエータ８７に
は負圧の抜け量が多い破れ異常が発生していることがわ
かる。

【００６８】続いて、上述した各条件に基づく異常判定
の処理手順について、図７に示すフローチャートに基づ
いて説明する。なお、ＲＡＭ９５内には各種異常原因の
判定結果を格納する異常原因フラグが設定されている。
本実施の形態において、これら異常原因フラグには、ス
ティック異常フラグＸＳＴ，摩耗異常フラグＸＳＣ，漏
れ異常フラグＸＬＥ，破れ異常フラグＸＢＲがある。

【００６９】この異常判定処理では、まずステップＳ１
０１において、エンジン１１の図示しないイグニッショ
ンスイッチ（フローチャート中では「ＩＧ」と表記す）
がオフ（ＯＦＦ）されたか否かを監視している。イグニ
ッションスイッチがオフされたことが判断されると、処
理は次のステップＳ１０２に移行する。

【００７０】続くステップＳ１０２においては、可変容
量機構の初期化としてＥＶＲＶ９０を一旦閉じた状態に
する。また、各異常フラグＸＳＴ，ＸＳＣ，ＸＬＥ，Ｘ
ＢＲは「０」にリセットしておく。

【００７１】次のステップＳ１０３において、ＣＰＵ９
４は外部出力回路９９を介してＥＶＲＶ９０に駆動信号
を送り、同ＥＶＲＶ９０を駆動させることによって、バ
キュームタンク１０２から負圧室８７ａに負圧を作用さ
せてダイアフラム８８を試験駆動させる。

【００７２】続いてステップＳ１０４において、ＣＰＵ
９４は負圧室８７ａに負圧が作用され始めてからの時間
（以降、「経過時間」という）ＣＴを測定すべくタイマ
カウンタ１０４を起動する。そして、処理は適正飽和負
圧値Ｐｒｆに基づく負圧判定処理を行うサブルーチンで
あるステップＳ２００に移行する。

【００７３】ここで、適正飽和負圧値Ｐｒｆに基づく負
圧判定処理の具体的な流れについて図８のフローチャー
トに基づいて説明する。まず、ステップＳ２０１におい
ては、アクチュエータ用圧力センサ１０１によって取得
した負圧室８７ａ内の負圧の値（以降、「実負圧値」と
いう）Ｐｔと前記適正飽和負圧値Ｐｒｆとを比較判定す
る。実負圧値Ｐｔが適正飽和負圧値Ｐｒｆよりも低けれ
ば、処理はステップＳ２０２に移行する。

【００７４】ステップＳ２０２においては、カウンタタ
イマ１０４が示す経過時間ＣＴと前記設定された基準値
であるしきい時間γｔとを比較判定する。経過時間ＣＴ
がしきい時間γｔよりも小さければ処理はステップＳ２
０１に戻る。

【００７５】すなわち、ステップＳ２０１およびステッ
プＳ２０２の処理において、負圧が作用している負圧室
８７ａ内の実負圧値Ｐｔが適正飽和負圧値Ｐｒｆに到達
しない限り、しきい時間γｔまで実負圧値Ｐｔを取得し
続けて、適正飽和負圧値Ｐｒｆとの比較判定を行ってい
る。

【００７６】もし、しきい時間γｔまでに実負圧値Ｐｔ
が適正飽和負圧値Ｐｒｆに到達しなければ、処理はステ
ップＳ２０３に移行する。ステップＳ２０３において
は、ＲＡＭ９５内に設定されている破れ異常フラグＸＢ
Ｒを「１」にセットする。そして、処理はサブルーチン
内の処理を終了し、メインルーチンに復帰する。

【００７７】すなわち、ステップＳ２０１，ステップＳ
２０２およびステップＳ２０３の処理において、負圧室
８７ａに負圧が作用し始めてからしきい時間γｔまでに
負圧室８７ａ内の実負圧値Ｐｔが適正飽和負圧値Ｐｒｆ
に到達しないことから、ＣＰＵ９４はターボチャージャ
３５のアクチュエータ８７には負圧の抜け量の多い破れ
異常が発生していると判定している。

【００７８】また、ステップＳ２０１およびステップＳ
２０２の処理において、実負圧値Ｐｔがしきい時間γｔ
までに適正飽和負圧値Ｐｒｆに到達した場合には、処理
はステップＳ２０４に移行する。

【００７９】ステップＳ２０４においては、実負圧値Ｐ
ｔが適正飽和負圧値Ｐｒｆに到達した時点の経過時間Ｃ
Ｔと前記しきい時間αｔとの比較判定を行う。経過時間
ＣＴがしきい時間αｔよりも早ければ、処理はステップ
Ｓ２０５に移行する。

【００８０】ステップＳ２０５においては、実負圧値Ｐ
ｔが適正飽和負圧値Ｐｒｆに対して６．７ｋＰａ以上大
きいか比較判定を行う。実負圧値Ｐｔが適正飽和負圧値
Ｐｒｆに６．７ｋＰａを加えた値よりも小さい場合に
は、処理はステップＳ２０７に移行する。

【００８１】ステップＳ２０７においては、経過時間Ｃ
Ｔがしきい時間αｔに達したか否かを判定する。経過時
間ＣＴがしきい時間αｔに達していなければ、処理はス
テップＳ２０５に戻る。

【００８２】すなわち、ステップＳ２０５およびステッ
プＳ２０７の処理においては、しきい時間αｔまでの間
に負圧が作用している負圧室８７ａ内の実負圧値Ｐｔが
適正飽和負圧値Ｐｒｆを６．７ｋＰａ以上越えるか比較
判定を行っている。

【００８３】もし、しきい時間αｔまでに実負圧値Ｐｔ
が適正飽和負圧値Ｐｒｆを６．７ｋＰａ以上越えること
があれば、処理はステップＳ２０６に移行する。ステッ
プＳ２０６においては、ＲＡＭ９５内に設定されている
スティック異常フラグＸＳＴを「１」にセットする。そ
して、処理はサブルーチン内の処理を終了し、メインル
ーチンに復帰する。

【００８４】すなわち、ステップＳ２０５，ステップＳ
２０６およびステップＳ２０７の処理においては、負圧
室８７ａに負圧が作用し始めてからしきい時間αｔより
も早く適正飽和負圧値Ｐｒｆを６．７ｋＰａ以上越えた
ことから、ＣＰＵ９４はノズルベーン７４にはスティッ
ク異常が発生していると判定している。

【００８５】また、ステップＳ２０５およびステップＳ
２０７の処理において、経過時間ＣＴがしきい時間αｔ
までに実負圧値Ｐｔが適正飽和負圧値Ｐｒｆを６．７ｋ
Ｐａ以上越えることがなければ、処理はステップＳ２０
８に移行する。

【００８６】ステップＳ２０８においては、ＲＡＭ９５
内に設定されている摩耗異常フラグＸＳＣを「１」にセ
ットする。そして、処理はサブルーチン内の処理を終了
し、メインルーチンに復帰する。

【００８７】すなわち、ステップＳ２０５，ステップＳ
２０７およびステップＳ２０８の処理においては、しき
い時間αｔよりも早く適正飽和負圧値Ｐｒｆに到達した
実負圧値Ｐｔが、しきい時間αｔまでに適正飽和負圧値
Ｐｒｆを６．７ｋＰａ以上越えなかったことから、ＣＰ
Ｕ９４はターボチャージャ３５のジョイント１０３には
摩耗異常が発生していると判定している。

【００８８】また、ステップＳ２０４において、実負圧
値Ｐｔが適正飽和負圧値Ｐｒｆに到達した際の経過時間
ＣＴがしきい時間αｔを過ぎていた場合、処理はステッ
プＳ２０９に移行する。

【００８９】ステップＳ２０９においては、経過時間Ｃ
Ｔがしきい時間αｔ以上で且つしきい時間βｔ未満であ
るか否かを比較判定する。経過時間ＣＴがしきい時間α
ｔ以上且つしきい時間βｔ未満である場合には、処理は
サブルーチン内の処理を終了し、いずれの異常原因フラ
グを立てることなくメインルーチンに復帰する。

【００９０】すなわち、ステップＳ２０１，ステップＳ
２０４およびステップＳ２０９の処理においては、実負
圧値Ｐｔがしきい時間αｔからしきい時間βｔの間に適
正飽和負圧値Ｐｒｆに到達したことから、ＣＰＵ９４は
ターボチャージャ３５は正常動作していると判断してい
る。

【００９１】また、ステップＳ２０９において、実負圧
値Ｐｔが適正飽和負圧値Ｐｒｆに到達した際の経過時間
ＣＴがしきい時間βｔ以上となっている場合には、処理
はステップＳ２１０に移行する。

【００９２】ステップＳ２１０においては、経過時間Ｃ
Ｔがしきい時間βｔ以上で且つしきい時間γｔ未満であ
るか否かを比較判定する。経過時間ＣＴがしきい時間β
ｔ以上且つしきい時間γｔ未満である場合には、処理は
ステップＳ２１１に移行する。

【００９３】ステップＳ２１１においては、ＲＡＭ９５
内に設定されている漏れ異常フラグＸＬＥを「１」にセ
ットする。そして、処理はサブルーチン内の処理を終了
し、メインルーチンに復帰する。

【００９４】すなわち、ステップＳ２０９，ステップＳ
２１０およびステップＳ２１１の処理においては、実負
圧値Ｐｔがしきい時間βｔを過ぎながらもしきい時間γ
ｔまでに適正飽和負圧Ｐｒｆに到達したことから、ＣＰ
Ｕ９４はターボチャージャ３５のアクチュエータ８７に
は負圧の抜け量が少ない漏れ異常が発生していると判定
している。

【００９５】また、ステップＳ２１０において、実負圧
値Ｐｔが適正飽和負圧値Ｐｒｆに到達した際の経過時間
ＣＴがしきい時間γｔを過ぎている場合には、処理はス
テップＳ２０３に移行し、前述と同様に破れ異常フラグ
ＸＢＲを「１」にセットする。

【００９６】すなわち、ステップＳ２１０およびステッ
プＳ２０３の処理においては、実負圧値Ｐｔがしきい時
間γｔを過ぎてから適正飽和負圧Ｐｒｆに到達したこと
から、ＣＰＵ９４はターボチャージャ３５のアクチュエ
ータ８７には負圧の抜け量が多い破れ異常が発生してい
ると判定している。

【００９７】以上の様に適正飽和負圧値Ｐｒｆに基づく
負圧判定を行った後、処理はメインルーチンに復帰す
る。この際に、ターボチャージャ３５に異常の発生が判
定されたならば、発生した異常の原因と判定される異常
原因フラグのいずれかが「１」にセットされている。ま
た、ターボチャージャ３５が正常に動作していると判定
されたなら、異常原因フラグは全て「０」にリセットさ
れたままである。

【００９８】メインルーチン（図７）に復帰した処理
は、ステップＳ１０５でタイマカウンタ１０４を停止さ
せ、次のステップＳ１０６に移行する。ステップＳ１０
６においては、スティック異常フラグＸＳＴが「１」に
セットされているか判定する。スティック異常フラグＸ
ＳＴが「１」にセットされていれば、ステップＳ１０７
に移行する。

【００９９】処理は、ステップＳ１０７でスティック異
常の発生を示す警報ランプ１００ａを点灯して、メイン
ルーチンを終了する。また、ステップＳ１０６にてステ
ィック異常フラグＸＳＴが「０」であれば、処理はステ
ップＳ１０８に移行する。

【０１００】ステップＳ１０８においては、摩耗異常フ
ラグＸＳＣが「１」にセットされているか判定する。摩
耗異常フラグＸＳＣが「１」にセットされていれば、ス
テップＳ１０９に移行する。

【０１０１】処理は、ステップＳ１０９で摩耗異常の発
生を示す警報ランプ１００ｂを点灯して、メインルーチ
ンを終了する。また、ステップＳ１０８において、摩耗
異常フラグＸＳＣが「０」であれば、処理はステップＳ
１１０に移行する。

【０１０２】ステップＳ１１０においては、漏れ異常フ
ラグＸＬＥが「１」にセットされているか判定する。漏
れ異常フラグＸＬＥが「１」にセットされていれば、ス
テップＳ１１１に移行する。

【０１０３】処理は、ステップＳ１１１で漏れ異常の発
生を示す警報ランプ１００ｃを点灯して、メインルーチ
ンを終了する。また、ステップＳ１１０にて漏れ異常フ
ラグＸＬＥが「０」であれば、処理はステップＳ１１２
に移行する。

【０１０４】ステップＳ１１２においては、破れ異常フ
ラグＸＢＲが「１」にセットされているか判定する。破
れ異常フラグＸＢＲが「１」にセットされていれば、ス
テップＳ１１３に移行する。

【０１０５】処理は、ステップＳ１１３で破れ異常の発
生を示す警報ランプ１００ｄを点灯して、メインルーチ
ンを終了する。また、ステップＳ１１３において、破れ
異常フラグＸＬＥが「０」であれば、ＣＰＵ９４は可変
容量機構は正常動作しているとして何れの警報ランプ１
００ａ〜ｄを点灯させることなく異常判定メインルーチ
ンを終了する。

【０１０６】以上詳述したように本実施の形態によれ
ば、以下に記すような効果を得ることができる。・イグ
ニッションオフに伴い可変容量機構（アクチュエータ８
７）を試験駆動し、そのときのアクチュエータ用圧力セ
ンサ１０１による負圧室８７ａ内の負圧検出結果に基づ
いて異常発生の有無を判定することとしたため、可変容
量型となっているターボチャージャ３５の制御系を含め
てその異常を簡単且つ確実に判定することができる。

【０１０７】・ターボチャージャ３５に異常が発生した
際、その原因を判定した結果が個別に表示されるため、
容易に原因を容易に知ることができ、その対処を速やか
に行うことができる。

【０１０８】・ターボチャージャ３５の異常の有無をア
クチュエータ８７に作用する負圧の推移から判定するた
め、内燃機関を運転させる必要がない。したがって、内
燃機関に異常があった際にも同内燃機関に負担を与える
ことがない。

【０１０９】なお、本実施の形態は、以下のように変更
して実施することもできる。・本実施の形態では、イグ
ニッションオフにて異常判定を実行しているが、適宜の
アクチュエータの駆動によって、負圧が蓄積されるバキ
ュームタンクを備えてさえいれば、イグニッションオン
した際にも、上記アクチュエータの駆動に基づきバキュ
ームポンプに負圧を蓄積することで、上記異常判定処理
を実施することもできる。このようにすれば、車両を走
行させる前に異常を検出することができる。また、同異
常判定処理については、これをイグニッションオン時と
イグニッションオフ時との両方で実施するようにしても
よい。

【０１１０】・本実施の形態では、一度の異常判定の実
施に対して異常判定処理を一回のみ実行していたが、複
数回実行して、所定回数同一の結果が得られるか否かに
基づいて異常判定を行ってもよい。このようにすれば、
判定精度を向上させることができる。

【０１１１】・本実施の形態では、ＥＣＵ９２が判定の
結果を異常発生と判定した時のみ異常の原因に応じた各
警報ランプ１００ａ〜１００ｄを点灯することで運転者
に異常の発生およびその内容を知らせていたが、警報ラ
ンプを異常発生の有無のみを示す１つのみとしてもよ
い。そして、この場合には特に、上記各異常原因フラグ
をバックアップＲＡＭ９６に記録しておき、ディーラー
等での修理に際してこれを読み出すようにすることで、
上記に準じた効果を得ることができるとともに、運転席
のインストルメントパネルの構成を簡略化することがで
きる。

【０１１２】・異常判定処理の実施の結果から、ＥＣＵ
９２がターボチャージャ３５に異常が発生していないと
判定した場合に、同ターボチャージャ３５が正常である
ことを知らせるための正常動作ランプを設けてもよい。
このようにすれば、ターボチャージャ３５が正常動作し
ている際にも、その結果を明確に運転者に知らせること
ができる。また、異常判定装置自体が故障して動作して
いない場合にも、いずれのランプも点灯しないことによ
ってその故障に気付くことができる。

【０１１３】・本実施の形態では、ＥＣＵ９２が判定の
結果を異常発生と判定した時のみ異常の原因に応じた複
数個の警報ランプ１００ａ〜１００ｄのうちの一つを点
灯することで運転者に異常の発生を知らせていたが、一
つの警報ランプの点灯間隔を変えることによって各種異
常の原因を知らせてもよい。このようにしても、インス
トルメントパネルの構成を簡略化することができる・本実施の形態では、異常の原因に応じて各種警報ラン
プ１００ａ〜ｄを点灯させて知らせていたが、音の異な
るブザーで知らせてもよい。

【０１１４】・本実施の形態では、事前にＲＯＭ９３に
記憶させていた基準値を用いて判定を行っていたが、内
燃機関の運転の最初の一定期間もしくは全運転期間にお
いて、異常判定を行う度に適正に飽和した負圧値やその
負圧値に到達するまでに要した時間をバックアップＲＡ
Ｍ９６に記録するとともに、これを学習することによっ
て新たな適正飽和負圧値Ｐｒｆ，最小飽和時間αｔおよ
び最長飽和時間βｔを設定し直してもよい。このように
すれば、車両毎に若干異なるであろう各可変容量機構の
個体差を考慮した判定ができ、より精度の高い異常判定
を行うことができる。

【０１１５】・本実施の形態では、負圧の抜け量につい
て、漏れ異常と破れ異常の２種類の異常として扱った
が、さらに負圧の抜け量を細かく分類してもよい。この
ようにすれば、ターボチャージャ３５に異常が発生した
際にさらに細かな対処を迅速にとることができる。

【０１１６】・本実施の形態の異常判定装置はディーゼ
ルエンジンの可変容量型ターボチャージャに適用される
としたが、ガソリンエンジンの可変容量型ターボチャー
ジャに適用してもよい。

【０１１７】・本実施の形態では負圧の生成源にバキュ
ームポンプを使用したが、吸気経路内に発生する吸気負
圧を用いてもよい。・本実施の形態では異常を検出した際には、その異常原
因に対応する警報ランプを点灯させたが、スティック異
常などが発生した際には、自動的にノズルベーン７４を
最大駆動力で作動させてスティック状態から復帰させる
など、各種異常発生原因に対応する各種対処手段を自動
的に実行させてもよい。

【０１１８】・本実施の形態では、しきい時間αｔまで
の負圧の推移を検出してスティック異常の発生の有無を
判定しているが、このスティック異常の発生の有無を判
定する処理についてはこれを別ルーチンで実施してもよ
い。このようにすれば、しきい時間αｔ以降もスティッ
ク異常の発生の有無が検出ができるようになる。

【０１１９】

【発明の効果】以上に詳述したように、請求項１に記載
の発明の構成によれば、可変容量型ターボチャージャの
異常発生を同ターボチャージャの過給圧ではなく、可変
容量機構を操作するアクチュエータの駆動圧力を検出し
ている。そのため、内燃機関を運転して過給圧を発生さ
せることなく、しかも容易にターボチャージャの異常の
有無を判定することができる。

【０１２０】請求項２に記載の発明の構成によれば、タ
ーボチャージャの異常発生の有無は、基準圧力値と検出
した圧力値との比較結果の差に基づくため、その判定を
容易且つ的確に行うことができる。

【０１２１】請求項３に記載の発明の構成によれば、ア
クチュエータの駆動圧力の負圧値の推移の特徴をとらえ
ることによって可変容量機構に発生している各種異常の
内容をも併せて判定することができるようになる。

【０１２２】請求項４に記載の発明の構成によれば、内
燃機関の運転中以外にターボチャージャの異常発生の有
無を判定できるため、内燃機関の運転中に異常が発生す
ることを防ぐことができる。

【０１２３】請求項５に記載の発明の構成によれば、運
転中の内燃機関の特性に何等影響を与えることがなく異
常発生の有無を判定することができる。請求項６に記載
の発明の構成によれば、可変容量型ターボチャージャに
発生した異常、もしくはその原因を警報手段によって運
転者に的確に知らせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態が適用されるディーゼルエン
ジンシステムを示す概略図。

【図２】同エンジンの可変容量型ターボチャージャの構
造を示す断面図。

【図３】同ターボチャージャの可変ノズル機構を示す断
面図および平面図。

【図４】上記可変ノズル機構の駆動系を示す概略図。

【図５】上記エンジンシステムの電気的構成を示すブロ
ック図。

【図６】負圧室の負圧の推移と各種異常内容との関係を
示すグラフ。

【図７】本実施の形態の異常判定手順を示すフローチャ
ート。

【図８】本実施の形態の異常内容判定手順を示すフロー
チャート。

【符号の説明】

１１…ディーゼルエンジン、３５…ターボチャージャ、
７４…ノズルベーン、８７…アクチュエータ、８７ａ…
負圧室、８８…ダイヤフラム、８８ｂ…ロッド、８８ｃ
…リンク、９０…ＥＶＲＶ、９１…バキュームポンプ、
９２…ＥＣＵ、１００ａ〜ｄ…各警報ランプ、１０１…
アクチュエータ用圧力センサ、１０２…バキュームタン
ク、１０３…ジョイント、１０４…タイマカウンタ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関からの排気ガス流に基づき作動
することによって同機関の燃焼室に吸入される空気の過
給を行うとともに、圧力駆動されるアクチュエータによ
る可変容量機構の操作を通じてその作動量が制御される
可変容量型ターボチャージャの異常判定装置であって、前記アクチュエータの駆動圧力を検出する圧力検出手段
と、前記圧力検出手段によって検出されるアクチュエータの
駆動圧力に基づき当該ターボチャージャの異常発生の有
無を判定する異常判定手段とを備えることを特徴とする
可変容量型ターボチャージャの異常判定装置。
【請求項２】前記異常判定手段は、前記検出されるア
クチュエータの駆動圧力と同駆動圧力に関して予め設定
される基準圧力とを比較し、その比較結果に基づいて当
該ターボチャージャの異常発生の有無を判定するもので
ある請求項１に記載の可変容量型ターボチャージャの異
常判定装置。
【請求項３】前記異常判定手段は、前記アクチュエー
タの駆動圧力の前記基準圧力に対する推移態様に基づい
て前記異常の内容を更に判定することを特徴とする請求
項２に記載の可変容量型ターボチャージャの異常判定装
置。
【請求項４】前記異常判定手段は、内燃機関の停止時
および始動時の少なくとも一方において前記アクチュエ
ータを試験駆動して前記判定を行うものである請求項１
〜３のいずれかに記載の可変容量型ターボチャージャの
異常判定装置。
【請求項５】前記異常判定手段は、内燃機関のアイド
リング中において前記アクチュエータを試験駆動して前
記判定を行うものである請求項１〜３のいずれかに記載
の可変容量型ターボチャージャの異常判定装置。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の可変容
量型ターボチャージャの異常判定装置において、前記異常判定手段による異常判定結果を適宜に警報する
警報手段を更に備えることを特徴とする可変容量型ター
ボチャージャの異常判定装置。