WO2013129149A1 - エンジン - Google Patents

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WO2013129149A1
WO2013129149A1 PCT/JP2013/053801 JP2013053801W WO2013129149A1 WO 2013129149 A1 WO2013129149 A1 WO 2013129149A1 JP 2013053801 W JP2013053801 W JP 2013053801W WO 2013129149 A1 WO2013129149 A1 WO 2013129149A1
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engine
sensor
dead center
top dead
turbo
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PCT/JP2013/053801
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岳志 高橋
俊郎 板津
Original Assignee
ヤンマー株式会社
トヨタ自動車株式会社
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    • F02D41/30—Controlling fuel injection
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to an engine having a supercharger.
  • the engine has a turbo sensor for detecting the rotational speed of the supercharger, and the operating state of the engine body having a correlation with the rotational speed of the supercharger based on a detection signal from the turbo sensor
  • Various methods have been proposed to control the above (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
  • the present invention has been made in view of such prior art, and includes a turbocharger, a turbo sensor that detects the number of revolutions of the supercharger, and a control that controls the operating state of the engine body based on a signal from the turbo sensor. It is an object of the present invention to provide an engine that can detect an operation failure of the turbo sensor while reducing a calculation load on the control device.
  • the present invention provides an engine main body having a plurality of cylinders, an intake line that guides intake air to a combustion chamber of the engine main body, and an exhaust that serves as a passage for exhaust gas discharged from the combustion chamber.
  • a turbocharger having a line, a turbine interposed in the exhaust line and a compressor inserted in the intake line in a state driven by the turbine, and a turbo sensor for detecting the rotation speed of the turbocharger,
  • the engine includes a control device that controls an operating state of the engine body that correlates with the rotation speed of the turbocharger based on a signal from the turbo sensor, and a crank angle sensor that detects a rotation angle of a crankshaft.
  • the control device recognizes the timing at which the plurality of cylinders are in a top dead center state based on a detection signal of the crank angle sensor, and Any one combustion cycle in the A and and said plurality of cylinders of the body to provide an engine that performs disconnection determination of the turbo sensor in a non-top dead center timing not to the top dead point state.
  • the engine of the present invention it is possible to effectively detect the malfunction of the turbo sensor while reducing the calculation load on the control device as much as possible.
  • the crankshaft is provided with a top dead center index indicating a top dead center position of a reference cylinder serving as a reference among the plurality of cylinders, and a plurality of detectors arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the control device includes the plurality of cylinders according to a crank angle corresponding to a top dead center position of the reference cylinder detected by the crank angle sensor detecting the top dead center index and the number of cylinders of the plurality of cylinders.
  • the crank angle corresponding to the top dead center position of the cylinder is recognized, and the number of the detectors detected by the crank angle sensor from the time when the top dead center index is detected is counted to thereby determine the reference cylinder. Recognize the current crank angle based on the top dead center position, and recognize the non-top dead center timing based on the crank angle corresponding to the top dead center position of the plurality of cylinders and the current crank angle.
  • the disconnection of the turbo sensor is determined within a range of ⁇ / 2 from the crank angle corresponding to the top dead center position of the most recently burned cylinder.
  • an engine state detection sensor that detects a physical quantity related to an operating state of the engine body is provided, and the control device calculates an assumed rotation speed of the supercharger based on the physical quantity detected by the engine state detection sensor.
  • Engine speed / supercharger correlation data to be measured, and the estimated turbocharger rotation speed calculated from the engine state detection sensor and the correlation data and the measured turbocharger rotation speed obtained from the detection signal of the turbo sensor The disconnection of the turbo sensor is determined by comparison with the number.
  • the crank angle sensor also functions as the engine state detection sensor
  • the control device detects the engine body rotation speed detected by the engine state detection sensor as the engine operation state / supercharger correlation data.
  • engine / supercharger correlation data for calculating the assumed number of revolutions of the supercharger from the fuel injection amount and the fuel injection amount, and obtained based on the signal from the engine state detection sensor and the engine / supercharger correlation data
  • a disconnection determination of the turbo sensor is performed by comparing the assumed supercharger rotation speed with the measured supercharger rotation speed based on the signal from the turbo sensor.
  • it is a disconnection determination circuit having a predetermined resistance value, and includes a disconnection determination circuit electrically connected to both of the control device and the turbo sensor so as to form a closed circuit.
  • the control device can determine the disconnection of the turbo sensor based on whether or not the resistance value of the closed circuit is a predetermined resistance value when the main power source is ON and the engine body is in an operation stop state. Composed.
  • control device outputs an error signal when the disconnection of the turbo sensor is detected.
  • the control device adjusts the fuel injection amount to the plurality of cylinders based on the number of revolutions of the supercharger as control of the operating state of the engine body having a correlation with the number of revolutions of the supercharger.
  • the disconnection of the turbo sensor is detected in the disconnection determination at the non-top dead center timing, it is set in advance instead of the fuel injection amount control based on the rotation speed of the turbocharger. Supply the amount of fuel.
  • an engine state detection sensor for detecting a physical quantity related to an operation state of the engine body
  • the turbo sensor includes first and second turbo sensors
  • the control device includes the first and second turbo sensors.
  • an engine state detection sensor that detects a physical quantity related to an operation state of the engine body
  • the control device includes a storage unit that temporarily stores a detection value of the turbo sensor, and the turbo sensor
  • the calculated value calculated based on the latest detection value of the turbo sensor and the detection value of the engine state detection sensor before the disconnection detection stored in the storage means, Treated as the detection value of the turbo sensor.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a turbo sensor and a crank angle sensor in the engine.
  • Figure 3 is a graph of a time series detectors output of the output rotation of the engine body in the engine.
  • FIG. 4 is a graph of non-top dead center timing in the engine body.
  • FIG. 5 is a flowchart of disconnection determination processing of the turbo sensor when the engine body is in an operating state after starting.
  • FIG. 6 is a flowchart of disconnection determination processing of the turbo sensor when the engine main body is in an operation stop state.
  • FIG. 5 is a flowchart of disconnection determination processing of the turbo sensor when the engine body is in an operating state after starting.
  • FIG. 6 is a flowchart of disconnection determination processing of the turbo sensor when the engine main body is in an operation stop state.
  • FIG. 7A is a schematic diagram of an engine according to a modification of the embodiment, which includes a single turbocharger and includes first and second turbo sensors that detect the rotation speed of the single turbocharger.
  • FIG. 7B includes first and second turbo sensors having first and second superchargers arranged in series with respect to each other and detecting rotation speeds of the first and second superchargers, respectively. It is a schematic diagram of the engine which concerns on the other modification of embodiment.
  • FIG. 7C includes first and second turbo sensors having first and second superchargers arranged in parallel with each other and detecting the rotation speeds of the first and second superchargers, respectively. It is a schematic diagram of the engine which concerns on the further another modification of embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of the engine 1 according to the present embodiment.
  • 2 shows a schematic configuration of a turbo sensor 51 and the crank angle sensor 52 in the engine 1.
  • the engine 1 includes a plurality of cylinder numbers. 1 ⁇ No. 2 ⁇ No. 3 ⁇ No. 4, an intake line 20 that guides intake air to the combustion chamber 18 of the engine body 10, an exhaust line 30 that serves as a passage for exhaust gas discharged from the combustion chamber 18, and the exhaust line 30.
  • a turbocharger 40 having an inserted turbine 41 and a compressor 42 inserted into the intake line 20 while being driven by the turbine 41, and the turbo sensor 51 for detecting the rotational speed of the supercharger 40.
  • the engine 1 is a four-cylinder diesel engine and is a four-cycle engine that repeats four strokes of intake, compression, expansion, and exhaust.
  • the engine body 10 includes a plurality of cylinder numbers. 1 ⁇ No. 2 ⁇ No. 3 ⁇ No. 4 and a cylinder block 11 and a cylinder head 12, and an intake manifold 15 and an exhaust manifold 16 connected to the cylinder head 12.
  • the crank shaft 5 is rotatably supported.
  • the intake line 20 has an end portion on the downstream side in the intake air flow direction with the plurality of cylinders. 1 ⁇ No. 2 ⁇ No. 3 ⁇ No.
  • the intake manifold 15 is fluidly connected so as to communicate with each of the four combustion chambers 18.
  • the intake line 20 is provided with the air filter 21 and the compressor 42 of the supercharger 40 in order from the upstream side to the downstream side in the intake air flow direction.
  • the exhaust line 30 has an upstream end in the exhaust gas flow direction at the plurality of cylinder No. 1 ⁇ No. 2 ⁇ No. 3 ⁇ No.
  • the exhaust manifold 16 is fluidly connected so as to communicate with each of the four combustion chambers 18.
  • the exhaust line 30 is provided with the turbine 41 and the muffler 31 of the supercharger 40 in order from the upstream side to the downstream side in the exhaust gas flow direction.
  • the supercharger 40 uses the exhaust energy from the engine main body 10 to convert the intake air into the plurality of cylinder Nos. 1 ⁇ No. 2 ⁇ No. 3 ⁇ No. 4 to forcibly feed into each of the four combustion chambers 18.
  • the turbine 41 is configured to be rotated by the energy of exhaust gas discharged from the combustion chamber 18 of the engine body 10 via the exhaust line 30.
  • the compressor 42 is connected to the turbine 41 via a rotating shaft 43 so as to rotate together with the turbine 41.
  • the turbo sensor 51 is electrically connected to the control device 70 and is configured to input a detection signal to the control device 70.
  • an amplifier 60 that amplifies and divides the detection signal from the turbo sensor 51 is interposed between the turbo sensor 51 and the control device 70.
  • the crank angle sensor 52 is electrically connected to the control device 70 and is configured to input a detection signal to the control device 70.
  • the control device 70 includes a calculation unit (CPU) 71 and a storage unit 72.
  • the storage unit 72 includes a ROM that stores a control program, control data, and the like, an EEPROM that stores setting values and the like that are not lost even when the power is turned off, and the setting values and the like can be rewritten, and the arithmetic unit And a RAM for temporarily storing data generated during the calculation.
  • the control device 70 detects the plurality of cylinder numbers based on the detection signal of the crank angle sensor 52. 1 ⁇ No. 2 ⁇ No. 3 ⁇ No. 4 recognizes the timing when the top dead center (TDC) state is reached, and is within one combustion cycle of the engine body 10 and the plurality of cylinders No. 1 ⁇ No. 2 ⁇ No. 3 ⁇ No.
  • the disconnection determination of the turbo sensor 51 is performed at the non-top dead center timing at which none of the four is in the top dead center state.
  • the above-described top dead center refers to a compression top dead center, and the same applies to the following.
  • the control device 70 measures various timings of the engine 1 such as injection timing and valve timing. Therefore, the control device 70 is in a state where a higher calculation load is applied to the top dead center timing than to the non-top dead center timing.
  • the control device 70 is configured to perform the disconnection determination of the turbo sensor 51 at the non-top dead center timing. According to such a configuration, it is possible to effectively detect the malfunction of the turbo sensor 51 while reducing the calculation load on the control device 70 as much as possible.
  • the crank shaft 5 the plurality of cylinders No. 1 ⁇ No. 2 ⁇ No. 3 ⁇ No. 4, a top dead center index 81 indicating a top dead center position of a reference cylinder serving as a reference, and a plurality of detectors 82 arranged at equal intervals in the circumferential direction are provided.
  • the control device 70 detects the crank angle corresponding to the top dead center position of the reference cylinder detected by the crank angle sensor 52 detecting the top dead center index 81 and the plurality of cylinder numbers. 1 ⁇ No. 2 ⁇ No. 3 ⁇ No. According to the number of cylinders of 4, the plurality of cylinders No. 1 ⁇ No. 2 ⁇ No. 3 ⁇ No. The crank angle corresponding to each of the four top dead center positions is recognized, and the number of the detectors 82 detected by the crank angle sensor 52 from the time when the top dead center index 81 is detected is counted. Recognizing the current crank angle based on the top dead center position of the reference cylinder, 1 ⁇ No. 2 ⁇ No. 3 ⁇ No. The non-top dead center timing is recognized based on the crank angle corresponding to the top dead center position of 4 and the current crank angle.
  • the reference cylinder is the first cylinder No. 1 and the top dead center index 81 is the first cylinder No. 1 is configured to indicate a top dead center position.
  • the plurality of detectors 82 are provided so as to protrude in the radial direction on the outer peripheral portion of a disk-like member 83 that is externally fitted to the crankshaft 5 so as not to be relatively rotatable.
  • the top dead center index 81 is a portion where at least one of the plurality of detectors 82 is missing, as shown in FIG.
  • the top dead center index 81 may take various forms.
  • the top dead center index 81 may be a notch groove formed in the outer peripheral surface of the crankshaft 5.
  • the control device 70 detects the first cylinder No. 1 based on the detection of the top dead center index 81 by the crank angle sensor 52. Recognize 1 top dead center position.
  • the number of cylinders is stored in the control device 70 in advance, and therefore, the control device 70 has the first cylinder no. 1 based on the top dead center position. 2, the third cylinder No. 3 and the fourth cylinder no. 4 recognizes the crank angle corresponding to the top dead center position.
  • control device 70 includes not only the number of cylinders but also the explosion order (in this case, for example, the first cylinder No. 1, the third cylinder No. 3, the fourth cylinder). No. 4 and explosion in the order of the second cylinder No. 2) are also stored.
  • FIG. 3 shows a graph relating to a detection signal indicating the output state of the engine 1 detected by the crank angle sensor 52.
  • the engine 1 is a four-cylinder four-cycle engine. Therefore, as shown in FIG. Rotates twice. For this reason, the first cylinder No.
  • the crankshaft 5 rotates 180 degrees from the crank angle at which 1 is the top dead center position
  • the third cylinder No. 3, the fourth cylinder No. 4 and the second cylinder no. 2 are sequentially located at the top dead center position.
  • FIG. 4 is a graph showing the non-top dead center timing Ta (Ta1 to Ta4) during one combustion cycle in the engine body 10.
  • the controller 70 counts the first cylinder No. 1 by counting the number of the detectors 82 detected by the crank angle sensor 52 from the time when the top dead center index 81 is detected. 1, the current rotational angle of the crankshaft 5 with respect to the top dead center position is recognized, and the plurality of cylinders No. 1 that are recognized as the current rotational angle are recognized. 1 ⁇ No. 2 ⁇ No. 3 ⁇ No. 4 and the crank angle corresponding to the top dead center position. 1 ⁇ No. 2 ⁇ No. 3 ⁇ No. 4 grasps the non-top dead center timing Ta at which the top dead center state is not reached, and performs the disconnection determination within the non-top dead center timing Ta.
  • control device 70 includes the plurality of cylinder numbers. 1 ⁇ No. 2 ⁇ No. 3 ⁇ No.
  • the disconnection determination is always performed at the non-top dead center timing Ta between the four top dead centers.
  • the control device 70 includes the first cylinder no. No. 1 top dead center and the third cylinder No. 3 is determined at a non-top dead center timing Ta1 between the top dead center 3 and the third cylinder no. No. 3 top dead center and the fourth cylinder No. Non-top dead center timing Ta2 between the top dead centers of No. 4 and No. 4 cylinder No. 4; No. 4 top dead center and the second cylinder No. Non-top dead center timing Ta3 between the top dead centers of the second cylinder No. 2; 2 top dead center and the first cylinder No.
  • the disconnection determination is also performed at each non-top dead center timing Ta4 between one top dead center.
  • the controller 70 may be configured to make a disconnection determination only once during a combustion cycle.
  • the control device 70 includes the first cylinder no. No. 1 top dead center and the third cylinder No. Disconnection determination is performed at the non-top dead center timing Ta1 between the top dead center 3 and the third cylinder No. 3 thereafter.
  • control device 70 can be configured to perform the disconnection determination any number of times during one combustion cycle as long as the disconnection determination is performed at the non-top dead center timing.
  • the control device 70 may perform the deviation between the crank angle corresponding to the top dead center position of the most recently burned cylinder and the crank angle corresponding to the top dead center position of the next burning cylinder.
  • the disconnection determination of the turbo sensor 51 may be performed at a timing when the current crank angle is located within the range of ⁇ / 2 from the crank angle corresponding to the top dead center position of the most recently burned cylinder.
  • the control device 70 determines that the first cylinder No.
  • the disconnection determination of the turbo sensor 51 is performed at a timing from a crank angle corresponding to one top dead center position to a crank angle rotated by 90 degrees corresponding to ⁇ / 2.
  • the control device 70 includes the first cylinder No. 1 in the non-top dead center timing Ta1.
  • the disconnection determination of the turbo sensor 51 is performed within a timing Tb substantially corresponding to the first half after the top dead center.
  • the control device 70 appropriately performs the fuel injection amount control for adjusting the fuel injection amount to the next combustion cylinder. It is acceptable.
  • the engine 1 is provided with an engine state detection sensor that detects a physical quantity related to the operation state of the engine body 10.
  • the control device 70 is provided with engine operating state / supercharger correlation data for calculating an assumed rotational speed of the supercharger 40 based on a physical quantity detected by the engine state detection sensor,
  • the control device 70 compares the estimated turbocharger rotation speed calculated from the engine state detection sensor and the correlation data with the measured turbocharger rotation speed obtained from the detection signal of the turbo sensor 51, thereby determining the turbo sensor 51. It is comprised so that disconnection determination may be performed.
  • the physical quantity related to the operating state of the engine body 10 includes, for example, the traveling speed of the vehicle to which the engine 1 is applied, the output rotational speed of the transmission provided in the vehicle, the boost pressure of the engine body 10, the engine
  • the intake air temperature of the main body 10, the intake air amount of the engine main body 10, the exhaust temperature of the engine main body 10, and the exhaust pressure of the engine main body 10 may be any one or a combination of two or more.
  • the engine state detection sensor is not particularly limited as long as it can detect a physical quantity related to the operation state of the corresponding engine body 10.
  • the control device 70 performs the disconnection determination according to the following flow.
  • the control device 70 recognizes the start of the engine body 10 when an operation signal from a starter such as a key switch is input.
  • FIG. 5 shows a flowchart of the disconnection determination process of the turbo sensor 51 when the engine body 10 is in the operating state after starting.
  • step 11 the control device 70 detects the measured supercharger rotation speed of the supercharger 40 based on the detection signal from the turbo sensor 51.
  • step 12 the control device 70 detects a physical quantity related to the operation state of the engine body 10 based on a detection signal from the engine state detection sensor.
  • step 13 the control device 70 calculates an assumed supercharger rotation speed based on the engine operating state / supercharger correlation data using the detected physical quantity related to the operating state of the engine body 10.
  • the engine operating state / supercharger correlation data is stored in advance in the storage unit 72 of the control device 70.
  • step 14 the control device 70 determines whether or not the current time is a non-top dead center timing. When the control device 70 determines that the current time is not the non-top dead center timing, the control device 70 returns to step 11. When it is determined that the current time is the non-top dead center timing, the control device 70 proceeds to step 15.
  • step 15 the control device 70 compares the measured supercharger rotation speed with the assumed supercharger rotation speed, and determines the disconnection of the turbo sensor 51. In this disconnection determination, for example, it is determined whether or not the measured supercharger rotational speed is within an allowable range with respect to the assumed supercharger rotational speed.
  • control device 70 proceeds to step 17.
  • control device 70 proceeds to step 16.
  • step 16 the control device 70 performs predetermined control.
  • the predetermined control will be described later.
  • control device 70 determines whether or not the operation of the engine body 10 is finished.
  • control device 70 determines that the operation of the engine body 10 does not end, the control device 70 proceeds to step 11. When it is determined that the operation of the engine body 10 is finished, the control device 70 ends the disconnection determination process.
  • the crank angle sensor 52 can be used as one of the engine state detection sensors.
  • the controller 70 determines the engine operating state / supercharger correlation data from the rotational speed of the engine body 10 detected by the engine state detection sensor and the fuel injection amount (load).
  • Engine / supercharger correlation data for calculating the assumed rotation speed of the supercharger 40 is provided, and the control device 70 is obtained based on the signal from the engine state detection sensor and the engine / supercharger correlation data.
  • the disconnection determination of the turbo sensor 51 is performed by comparing the assumed turbocharger rotation speed with the actually measured turbocharger rotation speed based on the signal from the turbo sensor 51.
  • crank angle sensor 52 is also used as the engine state detection sensor, it is possible to determine disconnection while suppressing an increase in the number of sensors.
  • the engine 1 is a disconnection determination circuit 90 having a predetermined resistance value, and forms a closed circuit in cooperation with the control device 70 and the turbo sensor 51.
  • a disconnection determination circuit 90 electrically connected to both can be provided.
  • control device 70 determines whether the turbo sensor 51 is based on whether or not the resistance value of the disconnection determination circuit 90 is a predetermined resistance value when the main power source is in an ON state and the engine body 10 is in an operation stop state. It is comprised so that disconnection determination of can be performed.
  • the control device 70 when the engine main body 10 is in an operation stop state, the control device 70 is in an operation state when the main power source is turned on, and then before the cell motor is operated to start cranking. Then, it may be configured to perform the disconnection determination of the turbo sensor 51 at predetermined time intervals. At this time, whether or not the above-described predetermined resistance value is determined is based on, for example, whether or not a current value that flows when a predetermined voltage is applied to the disconnection determination circuit 90 is a predetermined current value.
  • FIG. 6 shows a flowchart of the turbo sensor disconnection determination process when the engine body 10 is in a stopped state.
  • step 21 the control device 70 determines whether or not a predetermined time has elapsed since becoming an operating state. When the control device 70 determines that the predetermined time has not elapsed, the control device 70 repeats the step 21. When it is determined that the predetermined time has elapsed, the control device 70 proceeds to step 22.
  • step 22 the control device 70 applies a voltage to the disconnection determination circuit 90.
  • step 23 the control device 70 detects an actually measured current value flowing through the closed circuit based on a detection signal from the ammeter.
  • the ammeter is inserted in the disconnection determination circuit 90 in advance.
  • step 24 the control device 70 determines whether or not the measured current value matches a predetermined current value, and performs a disconnection determination of the turbo sensor 51.
  • step 26 the control device 70 proceeds to step 25.
  • step 25 the control device 70 performs predetermined control such as output of an error signal.
  • step 26 the control device 70 determines whether or not the engine body 10 has been started.
  • control device 70 proceeds to step 21.
  • control device 70 ends the disconnection determination process.
  • control device 70 determines the disconnection of the turbo sensor 51 at predetermined time intervals when the engine body 10 is in a stopped state.
  • the control device 70 may determine whether the turbo sensor 51 is disconnected each time an artificial operation signal from a switch or the like is input to the control device 70.
  • the predetermined control may be an error signal output, for example. That is, the control device 70 can be configured to output an error signal as the predetermined control when the disconnection of the turbo sensor 51 is detected.
  • the error signal includes a signal for notifying the user of occurrence of an error, that is, occurrence of disconnection of the turbo sensor 51 by at least one of visual, auditory, and tactile senses.
  • the engine 1 includes a notification device that emits at least one of sound, illumination, and vibration.
  • the control device 70 outputs an error signal to the notification device so that the notification device operates. Accordingly, the user can easily recognize the disconnection of the turbo sensor 51 immediately.
  • control device 70 may be configured to change the basic control of the fuel injection amount as the predetermined control.
  • the control device 70 controls the operation of the engine main body 10 having a correlation with the rotational speed of the supercharger 40 based on the rotational speed of the supercharger 40. 1 ⁇ No. 2 ⁇ No. 3 ⁇ No.
  • the fuel injection amount control for adjusting the fuel injection amount to 4 is performed.
  • the control device 70 replaces the fuel injection amount control based on the rotational speed of the supercharger 40 in advance. The fuel injection amount is changed so that the set amount of fuel is supplied.
  • the predetermined amount of fuel may be a predetermined amount of fuel that causes the engine body 10 to approach an operation stop state, for example, such that the rotational speed of the engine body 10 is lower than a predetermined rotational speed. .
  • the control device 70 causes the engine body 10 to be in a low speed rotation state or an operation stop state. Execute failsafe control.
  • the control device 70 includes one turbo sensor 51a (51b) of the first and second turbo sensors 51a and 51b. Is detected, the assumed rotational speed of the one turbo sensor is calculated based on the detected value of the other turbo sensor 51b (51a) and the detected value of the engine state detecting sensor, and this calculated rotational speed is calculated. Can be handled as the rotational speed of the one turbo sensor 51a (51b) in which the disconnection is detected.
  • the rotation speed of a single supercharger is detected by the first and second turbo sensors 51a and 51b (FIG. 7A).
  • a configuration for detecting the rotation speeds of the first and second turbochargers by the first and second turbo sensors 51a and 51b, respectively.
  • the control device 70 detects the disconnection of one of the first and second turbo sensors 51a and 51b, the other turbo sensor 51b (51a) Based on the detection value and the detection value of the engine state detection sensor, the estimated rotational speed of the one turbo sensor 51a (51b) where the disconnection is detected is calculated. Then, the control device 70 determines the rotational speed of the supercharger 40 based on the calculated estimated rotational speed of the one turbo sensor 51a (51b) and the detected value of the other turbo sensor 51b (51a). Get.
  • control device 70 can execute the control of the operation state of the engine main body 10 correlated with the rotational speed of the supercharger 40 while suppressing a decrease in accuracy.
  • the estimated rotational speed of the one turbo sensor 51a (51b) in which the disconnection is detected is calculated as follows, for example. That is, the control device 70 calculates the pressure of the intake manifold 15 based on the engine speed and the fuel injection amount in addition to the engine / supercharger correlation data. It has pressure correlation data.
  • the control device 70 uses the engine speed and the fuel injection amount based on the signal from the engine state detection sensor to generate the engine / intake air.
  • An assumed pressure of the intake manifold 15 is calculated based on the manifold pressure correlation data, and an actually measured pressure of the intake manifold 15 is obtained based on a signal from the engine state detection sensor.
  • the control device 70 determines the rotation speed and fuel injection amount of the engine body 10 based on the signal from the engine state detection sensor.
  • the estimated turbocharger rotation speed of the turbocharger 40 is calculated based on the engine / supercharger correlation data, and the calculated turbocharger rotation speed of the one turbo sensor 51a in which disconnection is detected is used.
  • the number of rotations is estimated as (51b).
  • the controller 70 determines that the absolute value of the deviation between the assumed pressure of the intake manifold 15 and the actually measured pressure is the fuel injection amount. It is determined whether it is below a predetermined threshold set based on the above.
  • the control device 70 uses the measured turbocharger rotation speed detected by the other turbo sensor 51b (51a) based on the signal from the engine condition detection sensor. The correction is made based on the actually measured pressure of the intake manifold 15, and the corrected supercharger rotation speed is estimated to be the rotation speed detected by the one turbo sensor 51 a (51 b) where disconnection is detected.
  • the first and second superchargers 40A and 40B are arranged in series, and the first and second turbo sensors 51a are connected to the first and second superchargers 40A and 40B. -The structure provided with 51b will be described.
  • the control device 70 when the control device 70 detects the disconnection of one of the first and second turbo sensors 51a and 51b, the control device 70 detects the other turbo sensor 51b (51a). Based on the value and the detection value of the engine state detection sensor, the estimated rotational speed of the one turbo sensor 51a (51b) where the disconnection is detected is calculated. Thus, the control device 70 estimates the rotational speed of the supercharger 40A (40B) to be detected by the one turbo sensor 51a (51b) in which the disconnection is detected.
  • the said control apparatus 70 performs control of the driving
  • the estimated rotational speed of the one turbo sensor 51a (51b) in which the disconnection is detected is calculated as follows. That is, the control device 70 performs the intake of the engine body 10 based on the engine speed and the fuel injection amount in addition to the engine / supercharger correlation data and the engine / intake manifold pressure correlation data. It has engine / intake air amount correlation data for calculating the air amount.
  • the control device 70 When disconnection of the first turbo sensor 51a provided in the first supercharger 40A, which is a high pressure side supercharger, is detected, the control device 70 is based on a signal from the engine state detection sensor. Based on the engine / supercharger correlation data using the engine speed of the engine body 10 and the fuel injection amount, the assumed supercharger speeds of the first and second superchargers 40A and 40B are calculated, respectively. 1 calculates a rotational speed ratio of the supercharger 40A and the second supercharger 40B.
  • the said control apparatus 70 obtains the measurement supercharger rotation speed of the said 2nd supercharger 40B based on the signal from the said 2nd turbo sensor 51b in which disconnection is not detected, and said 2nd supercharger 40B
  • the turbocharger speed of the first supercharger 40A to be detected by the first turbo sensor 51a is calculated based on the actually measured turbocharger speed and the rotation speed ratio.
  • the control device 70 sends a signal from the engine state detection sensor. Based on the engine / intake air amount correlation data, the assumed intake air amount is calculated using the engine speed of the engine body 10 and the fuel injection amount.
  • the control device 70 obtains the measured atmospheric pressure and the temperature of the intake manifold 15 based on the signal from the engine state detection sensor, and also the first based on the signal from the one turbo sensor 51a in which disconnection is not detected.
  • the measured supercharger speed of the supercharger 40A is obtained, and the measured supercharger speed of the first supercharger 40A is corrected based on the measured atmospheric pressure and the temperature of the intake manifold 15.
  • the controller 70 calculates the assumed pressure of the intake manifold 15 based on the engine / intake manifold pressure correlation data using the rotation speed of the engine body 10 and the fuel injection amount based on the signal from the engine state detection sensor. At the same time, an actually measured pressure in the intake manifold 15 is obtained based on a signal from the engine state detection sensor.
  • the control device 70 corrects the correction obtained by correcting the measured supercharger rotation speed of the first supercharger 40A.
  • the flow rate of the first supercharger 40A is calculated based on the supercharger rotational speed. If the deviation between the assumed pressure of the intake manifold 15 and the actually measured pressure is not within a predetermined range, the control device 70 indicates that the first supercharger 40A and / or the second supercharger 40B has failed. It can be determined.
  • the control device 70 sets a subtracted value obtained by subtracting the flow rate of the first supercharger 40A from the assumed intake air amount as the flow rate of the second supercharger 40B, and based on the flow rate of the second supercharger 40B.
  • a first assumed supercharger rotational speed of the second supercharger 40B is calculated.
  • the control device 70 uses the engine speed and the fuel injection amount of the engine body 10 based on the signal from the engine state detection sensor to determine the second supercharger 40B based on the engine / supercharger correlation data.
  • the second assumed turbocharger speed is calculated.
  • the control device 70 determines the first assumed turbocharger rotation speed.
  • the second turbocharger is estimated to have been detected by the second turbo sensor 51b in which a disconnection is detected, or an average value of the number and the second assumed turbocharger rotation speed, or the first assumed turbocharger rotation speed
  • the turbocharger speed of the machine 40B is estimated.
  • the control device 70 determines whether the engine state detection sensor
  • the estimated turbocharger speed of the first supercharger 40A is calculated based on the engine / supercharger correlation data using the engine speed of the engine body 10 and the fuel injection amount based on the above signal.
  • the control device 70 causes the second supercharger to
  • the first assumed supercharger rotation speed of 40B is set as the supercharger rotation speed of the second supercharger 40B estimated to be detected by the second turbo sensor 51b in which disconnection is detected. If the absolute value of the deviation between the assumed supercharger rotation speed of the first supercharger 40A and the corrected supercharger rotation speed exceeds a predetermined threshold, the control device 70 indicates that the fuel injection amount is abnormal. It can be determined that there is.
  • the turbocharger speed estimated to be detected by the second turbo sensor 51b is the turbocharger estimated to be detected by the first turbo sensor 51a provided in the high-pressure supercharger.
  • the supercharger rotational speed of the high pressure side supercharger (the first supercharger 40A) is because it may not be stable, it is calculated in a more preferred alternative in this example.
  • the first and second superchargers 40A and 40B are also inserted in the intake line 20 and the exhaust line 30 in parallel with each other.
  • the method it is possible to calculate the number of revolutions estimated to be detected by the turbo sensor 51a (51b) in which the disconnection is detected.
  • the control device 70 is provided with storage means for temporarily storing the detection value of the turbo sensor 51.
  • the control device 70 stores the storage value.
  • An estimated rotational speed is calculated based on the latest detected value of the turbo sensor 51 and the detected value of the engine state detecting sensor before disconnection detection stored in the means, and the estimated rotational speed is detected by the turbo sensor 51. Treat as a value.
  • the storage means is the storage unit 72 of the control device 70, and the detection value of the turbo sensor 51 is temporarily stored in the storage unit 72 in a state of being updated after a predetermined time has elapsed.
  • the control device 70 detects a disconnection of the turbo sensor 51
  • the latest detection value of the turbo sensor 51 before the disconnection detection stored in the storage unit 72 and the engine after the disconnection detection are stored.
  • the assumed rotation speed is calculated, and this assumed rotation speed is handled as the detection value of the turbo sensor 51. In this way, the control device 70 estimates the rotational speed of the supercharger 40 at the present time after the disconnection is detected.
  • control device 70 can execute the control of the operation state of the engine main body 10 correlated with the rotational speed of the supercharger 40 while suppressing a decrease in accuracy.
  • the estimation of the rotational speed of the supercharger 40 after the disconnection is detected by the control device 70 is performed as follows, for example. That is, the control device 70 has the engine / supercharger correlation data and the engine / intake manifold pressure correlation data.
  • the control device 70 uses the rotation speed of the engine body 10 and the fuel injection amount based on the signal from the engine state detection sensor, based on the engine / supercharger correlation data. An assumed supercharger rotational speed is calculated, and a deviation between the assumed supercharger rotational speed and the latest detected value of the turbo sensor 51 before disconnection is calculated.
  • the controller 70 uses the latest engine speed and fuel injection amount of the engine body 10 based on a signal from the engine state detection sensor after disconnection detection to detect the engine / intake.
  • An assumed pressure of the intake manifold 15 is calculated based on the manifold pressure correlation data, and an actually measured pressure of the intake manifold 15 is obtained based on a signal from the engine state detection sensor.
  • control device 70 sets the assumed supercharger rotational speed to the current rotational speed of the supercharger 40. Estimated.
  • a diesel engine with a supercharger is used as the engine 1, but a gasoline engine or the like is used as long as it has a supercharger that forcibly sends air into the combustion chamber. It is also possible.

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Abstract

　本発明に係るエンジンは、複数の気筒を有するエンジン本体１０と、吸気ライン２０と、排気ライン３０と、過給機４０と、前記過給機４０の回転数を検出するターボセンサ５１と、前記ターボセンサ５１からの信号に基づき前記過給機４０の回転数に相関のある前記エンジン本体１０の運転状態を制御する制御装置７０と、クランク軸５の回転角度を検出するクランク角センサ５２とを備える。前記制御装置７０は、前記クランク角センサ５２の検出信号に基づいて前記複数の気筒が上死点状態となるタイミングを認識すると共に、前記エンジン本体１０の一燃焼サイクル内であって且つ前記複数の気筒の何れもが上死点状態にならない非上死点タイミングにおいて前記ターボセンサ５１の断線判定を行う。

Description

エンジン
　本発明は、過給機を有するエンジンに関する。
　過給機を有するエンジンにおいて、前記過給機の回転数を検出するターボセンサを備え、前記ターボセンサからの検出信号に基づいて前記過給機の回転数に相関のある前記エンジン本体の運転状態を制御することは、従来から種々提案されている（例えば、特許文献１～３参照）。
　しかしながら、従来提案されているものは、前記ターボセンサが正常に作動していることを前提としており、前記ターボセンサの作動異常を考慮したものは存在しない。
特許４４７８９３１号公報 特許４３７５３６９号公報 特許４３０６７０３号公報
　本発明は、斯かる従来技術に鑑みなされたものであり、過給機と前記過給機の回転数を検出するターボセンサと前記ターボセンサからの信号に基づきエンジン本体の運転状態を制御する制御装置とを備えたエンジンであって、前記制御装置への演算負荷を低減させつつ、前記ターボセンサの作動不良を検出し得るエンジンの提供を目的とする。
　本発明は、前記目的を達成するために、複数の気筒を有するエンジン本体と、前記エンジン本体の燃焼室に吸入空気を導く吸気ラインと、前記燃焼室から排出される排気ガスの通路となる排気ラインと、前記排気ラインに介挿されたタービン及びタービンによって駆動される状態で前記吸気ラインに介挿されたコンプレッサを有する過給機と、前記過給機の回転数を検出するターボセンサと、前記ターボセンサからの信号に基づき前記過給機の回転数に相関のある前記エンジン本体の運転状態を制御する制御装置と、クランク軸の回転角度を検出するクランク角センサとを備えたエンジンであって、前記制御装置は、前記クランク角センサの検出信号に基づいて前記複数の気筒が上死点状態となるタイミングを認識すると共に、前記エンジン本体の一燃焼サイクル内であって且つ前記複数の気筒の何れもが上死点状態にならない非上死点タイミングにおいて前記ターボセンサの断線判定を行うエンジンを提供する。
　本発明に係るエンジンによれば、前記制御装置に対する演算負荷を可及的に低減させつつ、前記ターボセンサの作動不良を有効に検出することができる。
　好ましくは、前記クランク軸には、前記複数の気筒のうち基準となる基準気筒の上死点位置を示す上死点指標と、周方向に等間隔に配置された複数の検出子とが設けられ、前記制御装置は、前記クランク角センサが前記上死点指標を検出することによって検知される前記基準気筒の上死点位置に対応したクランク角と前記複数の気筒の気筒数とに従って、前記複数の気筒の上死点位置に対応したクランク角を認識すると共に、前記上死点指標を検出した時点からの前記クランク角センサによって検出される前記検出子の数量をカウントすることで前記基準気筒の上死点位置を基準とした現時点のクランク角を認識し、前記複数の気筒の上死点位置に対応したクランク角及び現時点のクランク角に基づいて前記非上死点タイミングを認識する。
　好ましくは、前記制御装置は、直近に燃焼した気筒の上死点位置に対応したクランク角と次に燃焼する気筒の上死点位置に対応したクランク角との偏差をΔθとした場合に、現時点のクランク角が前記直近に燃焼した気筒の上死点位置に対応したクランク角からΔθ／２の範囲内において前記ターボセンサの断線判定を行う。
　好ましくは、前記エンジン本体の運転状態に関する物理量を検出するエンジン状態検出センサが備えられ、前記制御装置は、前記エンジン状態検出センサによって検出される物理量に基づいて前記過給機の想定回転数を算出する為のエンジン運転状態／過給機相関データを有し、前記エンジン状態検出センサ及び前記相関データによって算出される想定過給機回転数と前記ターボセンサの検出信号によって得られる実測過給機回転数との比較によって、前記ターボセンサの断線判定を行う。
　好ましくは、前記クランク角センサが前記エンジン状態検出センサとしても作用し、前記制御装置は、前記エンジン運転状態／過給機相関データとして、前記エンジン状態検出センサによって検出される前記エンジン本体の回転数と燃料噴射量とから前記過給機の想定回転数を算出するエンジン／過給機相関データを有し、前記エンジン状態検出センサからの信号及び前記エンジン／過給機相関データに基づいて得られる想定過給機回転数と前記ターボセンサからの信号に基づく実測過給機回転数との比較によって、前記ターボセンサの断線判定を行う。
　好ましくは、所定の抵抗値を有する断線判定回路であって、前記制御装置及び前記ターボセンサと共働して閉回路を形成するように両者に対して電気的に接続された断線判定回路が備えられ、前記制御装置は、主電源ＯＮ状態で且つ前記エンジン本体が運転停止状態において、前記閉回路の抵抗値が所定抵抗値であるか否かに基づいて前記ターボセンサの断線判定を行えるように構成される。
　好ましくは、前記制御装置は、前記ターボセンサの断線を検知した場合には、エラー信号を出力する。
　好ましくは、前記制御装置は、前記過給機の回転数に相関のある前記エンジン本体の運転状態の制御として、前記過給機の回転数に基づいて前記複数の気筒への燃料噴射量を調整する燃料噴射量制御を行っており、非上死点タイミングにおける断線判定において前記ターボセンサの断線を検知した場合には、前記過給機の回転数に基づく燃料噴射量制御に代えて予め設定されている量の燃料を供給する。
　好ましくは、前記エンジン本体の運転状態に関する物理量を検出するエンジン状態検出センサが備えられ、前記ターボセンサは、第１及び第２ターボセンサを含み、前記制御装置は、前記第１及び第２ターボセンサの一方の断線を検知した場合には、前記第１及び第２ターボセンサの他方の検出値と前記エンジン状態検出センサの検出値とに基づいて算出する算出回転数を、断線を検知した一方のターボセンサが検出した回転数として取り扱う。
　好ましくは、前記エンジン本体の運転状態に関する物理量を検出するエンジン状態検出センサが備えられ、前記制御装置は、前記ターボセンサの検出値を一時的に記憶する記憶手段を有しており、前記ターボセンサの断線を検知した場合には、前記記憶手段に記憶されている断線検知前の最新の前記ターボセンサの検出値と前記エンジン状態検出センサの検出値とに基づいて算出される算出値を、前記ターボセンサの検出値として取り扱う。
図１は、本発明の一実施の形態に係るエンジンの概略構成図である。 図２は、前記エンジンにおけるターボセンサ及びクランク角センサの概略構成図である。 図３は、前記エンジンにおけるエンジン本体の出力回転の時系列検出子出力のグラフである。 図４は、前記エンジン本体における非上死点タイミングのグラフである。 図５は、前記エンジン本体が始動後の運転状態である場合における前記ターボセンサの断線判定処理のフローチャートである。 図６は、前記エンジン本体が運転停止状態である場合における前記ターボセンサの断線判定処理のフローチャートである。 図７Ａは、単一の過給機を有し且つ前記単一の過給機の回転数を検出する第１及び第２ターボセンサを有する、前記実施の形態の変形例に係るエンジンの概略模式図である。 図７Ｂは、互いに対して直列配置された第１及び第２過給機を有し且つ前記第１及び第２過給機の回転数をそれぞれ検出する第１及び第２ターボセンサを有する、前記実施の形態の他の変形例に係るエンジンの概略模式図である。 図７Ｃは、互いに対して並列配置された第１及び第２過給機を有し且つ前記第１及び第２過給機の回転数をそれぞれ検出する第１及び第２ターボセンサを有する、前記実施の形態のさらに他の変形例に係るエンジンの概略模式図である。
　以下、本発明に係るエンジンの好ましい実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。
　図１に、本実施の形態に係るエンジン１の概略構成を示す。図２に、前記エンジン１におけるターボセンサ５１及びクランク角センサ５２の概略構成を示す。
　図１及び図２に示すように、前記エンジン１は、複数の気筒Ｎｏ．１・Ｎｏ．２・Ｎｏ．３・Ｎｏ．４を有するエンジン本体１０と、前記エンジン本体１０の燃焼室１８に吸入空気を導く吸気ライン２０と、前記燃焼室１８から排出される排気ガスの通路となる排気ライン３０と、前記排気ライン３０に介挿されたタービン４１及び当該タービン４１によって駆動される状態で前記吸気ライン２０に介挿されたコンプレッサ４２を有する過給機４０と、前記過給機４０の回転数を検出する前記ターボセンサ５１と、前記ターボセンサ５１からの検出信号に基づき前記過給機４０の回転数に相関のある前記エンジン本体１０の運転状態を制御する制御装置７０と、クランク軸５の回転角度（以下、クランク角という）を検出する前記クランク角センサ５２とを備えている。
　本実施の形態において、前記エンジン１は、４気筒ディーゼルエンジンであって、吸気、圧縮、膨張、排気の４行程を繰り返す４サイクルエンジンとされている。
　前記エンジン本体１０は、前記複数の気筒Ｎｏ．１・Ｎｏ．２・Ｎｏ．３・Ｎｏ．４を形成するシリンダブロック１１及びシリンダヘッド１２と、前記シリンダヘッド１２に連結された吸気マニホールド１５及び排気マニホールド１６とを有している。前記シリンダブロック１１には、前記クランク軸５が回転自在に支持されている。
　前記吸気ライン２０は、吸入空気流れ方向下流側の端部が前記複数の気筒Ｎｏ．１・Ｎｏ．２・Ｎｏ．３・Ｎｏ．４のそれぞれの燃焼室１８と連通するように前記吸気マニホールド１５に流体接続されている。
　本実施の形態において、前記吸気ライン２０には、吸入空気流れ方向の上流側から下流側に向かって順に、エアーフィルタ２１及び前記過給機４０の前記コンプレッサ４２が設けられている。
　前記排気ライン３０は、排気ガス流れ方向上流側の端部が前記複数の気筒Ｎｏ．１・Ｎｏ．２・Ｎｏ．３・Ｎｏ．４のそれぞれの燃焼室１８と連通するように前記排気マニホールド１６に流体接続されている。
　本実施の形態において、前記排気ライン３０には、排気ガス流れ方向の上流側から下流側に向かって順に、前記過給機４０のタービン４１及びマフラ３１が設けられている。
　前記過給機４０は、前記エンジン本体１０からの排気エネルギーを利用して吸入空気を前記複数の気筒Ｎｏ．１・Ｎｏ．２・Ｎｏ．３・Ｎｏ．４のそれぞれの燃焼室１８へ強制的に送り込むためのものである。
　即ち、前記タービン４１は、前記エンジン本体１０の燃焼室１８から前記排気ライン３０を介して排出される排気ガスのエネルギーによって回転されるように構成されている。前記コンプレッサ４２は、前記タービン４１とともに回転するように当該タービン４１に回転軸４３を介して連結されている。
　前記ターボセンサ５１は、前記制御装置７０に電気的に接続され、検出信号を当該制御装置７０に入力するように構成されている。
　本実施の形態においては、前記ターボセンサ５１による検出信号を増幅して分周演算するアンプ６０が、前記ターボセンサ５１と前記制御装置７０との間に介挿されている。
　前記クランク角センサ５２は、前記制御装置７０に電気的に接続され、検出信号を当該制御装置７０に入力するように構成されている。
　前記制御装置７０は、演算部（ＣＰＵ）７１及び記憶部７２を有している。前記記憶部７２は、制御プログラムや制御データ等を記憶するＲＯＭ、設定値等を電源を切っても失われない状態で保存し且つ前記設定値等が書き換え可能とされたＥＥＰＲＯＭ、及び前記演算部による演算中に生成されるデータを一時的に保持するＲＡＭ等を有する。
　前記制御装置７０は、前記クランク角センサ５２の検出信号に基づいて前記複数の気筒Ｎｏ．１・Ｎｏ．２・Ｎｏ．３・Ｎｏ．４が上死点（ＴＤＣ）状態となるタイミングを認識すると共に、前記エンジン本体１０の一燃焼サイクル内であって且つ前記複数の気筒Ｎｏ．１・Ｎｏ．２・Ｎｏ．３・Ｎｏ．４の何れもが上死点状態にならない非上死点タイミングにおいて前記ターボセンサ５１の断線判定を行う。
　詳しくは、前述の上死点とは圧縮上死点を指し、以下でも同様である。
　上死点状態となるタイミングにおいては、前記制御装置７０は噴射時期及びバルブタイミング等の前記エンジン１の様々なタイミングを測定する。従って、上死点タイミングには、非上死点タイミングと比べて、前記制御装置７０は高い演算負荷がかかる状態となる。この点を考慮して、本実施の形態においては、前述の通り、前記制御装置７０は、非上死点タイミングにおいて、前記ターボセンサ５１の断線判定を行うように構成されている。斯かる構成によれば、前記制御装置７０に対する演算負荷を可及的に低減させつつ、前記ターボセンサ５１の作動不良を有効に検出することができる。
　好ましくは、図２に示すように、前記クランク軸５には、前記複数の気筒Ｎｏ．１・Ｎｏ．２・Ｎｏ．３・Ｎｏ．４のうち基準となる基準気筒の上死点位置を示す上死点指標８１と、周方向に等間隔に配置された複数の検出子８２とが設けられる。
　前記制御装置７０は、前記クランク角センサ５２が前記上死点指標８１を検出することによって検知される前記基準気筒の上死点位置に対応したクランク角と前記複数の気筒Ｎｏ．１・Ｎｏ．２・Ｎｏ．３・Ｎｏ．４の気筒数とに従って、前記複数の気筒Ｎｏ．１・Ｎｏ．２・Ｎｏ．３・Ｎｏ．４の上死点位置にそれぞれ対応したクランク角を認識すると共に、前記上死点指標８１を検出した時点からの前記クランク角センサ５２によって検出される前記検出子８２の数量をカウントすることで前記基準気筒の上死点位置を基準とした現時点のクランク角を認識し、前記複数の気筒Ｎｏ．１・Ｎｏ．２・Ｎｏ．３・Ｎｏ．４の上死点位置に対応したクランク角及び現時点のクランク角に基づいて前記非上死点タイミングを認識する。
　本実施の形態においては、前記基準気筒が前記第１気筒Ｎｏ．１とされ、前記上死点指標８１が当該第１気筒Ｎｏ．１の上死点位置を示すように構成されている。
　前記複数の検出子８２は、前記クランク軸５に相対回転不能に外嵌された円盤状部材８３の外周部に径方向へ突出するように設けられている。本実施の形態においては、前記上死点指標８１は、図２に示すように前記複数の検出子８２の少なくとも一つが欠落された部分とされる。
　当然ながら、前記上死点指標８１は、種々の形態をとり得る。例えば、前記上死点指標８１は、前記クランク軸５の外周面に形成される切欠き溝とされ得る。
　そして、前記制御装置７０は、前記クランク角センサ５２による前記上死点指標８１の検出に基づいて前記第１気筒Ｎｏ．１の上死点位置を認識する。ここで、前記制御装置７０には、予め気筒数が記憶されており、従って、前記制御装置７０は、前記第１気筒Ｎｏ．１の上死点位置に基づき、前記第２気筒Ｎｏ．２、前記第３気筒Ｎｏ．３、及び前記第４気筒Ｎｏ．４の上死点位置に対応したクランク角を認識する。
　なお、一般的には、前記制御装置７０には、気筒数のみならず、爆発順序（この場合には、例えば、前記第１気筒Ｎｏ．１、前記第３気筒Ｎｏ．３、前記第４気筒Ｎｏ．４、前記第２気筒Ｎｏ．２の順序で爆発すること）も記憶されている。
　図３に、前記クランク角センサ５２によって検出される前記エンジン１の出力状態を示す検出信号に関するグラフを示す。
　前述の通り、本実施の形態においては、前記エンジン１は４気筒の４サイクルエンジンとされており、従って、図３に示すように、前記エンジン１の一燃焼サイクルの間に、前記クランク軸５が２回転する。そのため、前記基準気筒となる前記第１気筒Ｎｏ．１が上死点位置となるクランク角から前記クランク軸５が１８０度回転する毎に、前記第３気筒Ｎｏ．３、前記第４気筒Ｎｏ．４、及び前記第２気筒Ｎｏ．２が順に上死点位置に位置することになる。
　図４に、前記エンジン本体１０における一燃焼サイクル間における非上死点タイミングＴａ（Ｔａ１～Ｔａ４）を表すグラフを示す。
　前記制御装置７０は、前記上死点指標８１を検出した時点からの前記クランク角センサ５２によって検出される前記検出子８２の数量をカウントすることで前記第１気筒Ｎｏ．１の上死点位置を基準とした前記クランク軸５の現時点の回転角を認識しており、この現時点の回転角と認識されている前記複数の気筒Ｎｏ．１・Ｎｏ．２・Ｎｏ．３・Ｎｏ．４の上死点位置に対応したクランク角とに基づいて前記複数の気筒Ｎｏ．１・Ｎｏ．２・Ｎｏ．３・Ｎｏ．４が上死点状態にはならない非上死点タイミングＴａを把握し、この非上死点タイミングＴａ内において前記断線判定を行う。
　本実施の形態においては、前記制御装置７０は、前記複数の気筒Ｎｏ．１・Ｎｏ．２・Ｎｏ．３・Ｎｏ．４のそれぞれの上死点の間の非上死点タイミングＴａで必ず断線判定を行うように構成されている。
　具体的には、前記制御装置７０は、前記第１気筒Ｎｏ．１の上死点と次に燃焼する前記第３気筒Ｎｏ．３の上死点と間の非上死点タイミングＴａ１で断線判定を行い、その後、前記第３気筒Ｎｏ．３の上死点と次に燃焼する前記第４気筒Ｎｏ．４の上死点の間の非上死点タイミングＴａ２、前記第４気筒Ｎｏ．４の上死点と次に燃焼する前記第２気筒Ｎｏ．２の上死点の間の非上死点タイミングＴａ３、前記第２気筒Ｎｏ．２の上死点と次に燃焼する前記第１気筒Ｎｏ．１の上死点の間の非上死点タイミングＴａ４のそれぞれにおいても断線判定を行うように構成されている。
　他の実施の形態においては、前記制御装置７０は一燃焼サイクルの間に一度だけ断線判定を行うように構成され得る。
　具体的には、例えば、前記制御装置７０は、前記第１気筒Ｎｏ．１の上死点と次に燃焼する前記第３気筒Ｎｏ．３の上死点と間の非上死点タイミングＴａ１で断線判定を行うが、その後の、前記第３気筒Ｎｏ．３の上死点と次に燃焼する前記第４気筒Ｎｏ．４の上死点の間の非上死点タイミングＴａ２、前記第４気筒Ｎｏ．４の上死点と次に燃焼する前記第２気筒Ｎｏ．２の上死点の間の非上死点タイミングＴａ３、前記第２気筒Ｎｏ．２の上死点と次に燃焼する前記第１気筒Ｎｏ．１の上死点の間の非上死点タイミングＴａ４においては断線判定を行わないように構成され得る。
　なお、前記制御装置７０は、非上死点タイミングで断線判定を行う限り、一燃焼サイクルの間に任意の回数だけ断線判定を行うように構成することも可能である。
　好ましくは、前記制御装置７０は、直近に燃焼した気筒の上死点位置に対応したクランク角と次に燃焼する気筒の上死点位置に対応したクランク角との偏差をΔθとした場合に、現時点のクランク角が前記直近に燃焼した気筒の上死点位置に対応したクランク角からΔθ／２の範囲内に位置するタイミングで、前記ターボセンサ５１の断線判定を行うように構成され得る。
　本実施の形態においては、例えば、図３に示すように、直近に燃焼した前記第１気筒Ｎｏ．１の上死点位置に対応したクランク角と次に燃焼する前記第３気筒Ｎｏ．３の上死点位置に対応したクランク角との偏差Δθが１８０度となることから、前記制御装置７０は、現時点のクランク角が前記直近に燃焼した前記第１気筒Ｎｏ．１の上死点位置に対応したクランク角からΔθ／２に相当する９０度回転したクランク角になるまでの間のタイミングで前記ターボセンサ５１の断線判定を行う。
　図４を用いて説明すると、例えば、前記第１気筒Ｎｏ．１の上死点と次に燃焼する前記第３気筒Ｎｏ．３の上死点と間の非上死点タイミングＴａ１で断線判定を行う場合には、前記制御装置７０は、前記非上死点タイミングＴａ１のうち、前記第１気筒Ｎｏ．１の上死点後から略前半分に相当するタイミングＴｂ内において前記ターボセンサ５１の断線判定を行う。
　斯かる構成によれば、例えば予め前記記憶部７２に記憶された所定のプログラムに従って前記制御装置７０が前記次に燃焼する気筒への燃料噴射量を調整する燃料噴射量制御を無理なく適切に行うことが許容される。
　ここで、前記ターボセンサ５１の断線判定の具体的方法について説明する。
　本実施の形態においては、前記エンジン１に、前記エンジン本体１０の運転状態に関する物理量を検出するエンジン状態検出センサが備えられる。そして、前記制御装置７０には、前記エンジン状態検出センサによって検出される物理量に基づいて前記過給機４０の想定回転数を算出する為のエンジン運転状態／過給機相関データが備えられ、前記制御装置７０は、前記エンジン状態検出センサ及び前記相関データによって算出される想定過給機回転数と前記ターボセンサ５１の検出信号によって得られる実測過給機回転数との比較によって、前記ターボセンサ５１の断線判定を行うように構成されている。
　この場合、前記エンジン本体１０の運転状態に関する物理量は、例えば、前記エンジン１が適用される車輌の走行速度、前記車輌に備えられる変速装置の出力回転数、前記エンジン本体１０のブースト圧、前記エンジン本体１０の吸気温度、前記エンジン本体１０の吸気量、前記エンジン本体１０の排気温度、及び、前記エンジン本体１０の排気圧のうちの何れか１若しくは２以上の組み合わせとされ得る。
　前記エンジン状態検出センサは、対応する前記エンジン本体１０の運転状態に関する物理量を検出することができるものであればよく、特に限定するものではない。
　詳しくは、前記制御装置７０は、前記エンジン本体１０の始動後から、次のような流れで前記断線判定を行う。なお、前記制御装置７０は、例えばキースイッチ等の始動手段による操作信号が入力されると、前記エンジン本体１０の始動を認識する。
　図５に、前記エンジン本体１０が始動後の運転状態である場合における前記ターボセンサ５１の断線判定処理のフローチャートを示す。
　ステップ１１において、前記制御装置７０は、前記ターボセンサ５１による検出信号に基づいて前記過給機４０の実測過給機回転数を検知する。
　ステップ１２おいて、前記制御装置７０は、前記エンジン状態検出センサによる検出信号に基づいて前記エンジン本体１０の運転状態に関する物理量を検知する。
　ステップ１３において、前記制御装置７０は、検知された前記エンジン本体１０の運転状態に関する物理量を用いて前記エンジン運転状態／過給機相関データに基づき想定過給機回転数を算出する。なお、前記エンジン運転状態／過給機相関データは、予め前記制御装置７０の記憶部７２に記憶されている。
　ステップ１４において、前記制御装置７０は、現時点が非上死点タイミングであるか否かを判定する。
　前記制御装置７０は、現時点が非上死点タイミングでないと判定した場合、前記ステップ１１へ戻る。
　前記制御装置７０は、現時点が非上死点タイミングであると判定した場合、ステップ１５に移行する。
　前記ステップ１５において、前記制御装置７０は、前記実測過給機回転数と前記想定過給機回転数とを比較し、前記ターボセンサ５１の断線判定を行う。この断線判定では、例えば、前記実測過給機回転数が前記想定過給機回転数に対する許容範囲内にあるか否かが判定される。
　前記制御装置７０は、前記ターボセンサ５１の断線が発生していないと判定した場合、ステップ１７に移行する。
　前記制御装置７０は、前記ターボセンサ５１の断線が発生していると判定した場合、ステップ１６に移行する。
　前記ステップ１６において、前記制御装置７０は、所定制御を行う。なお、前記所定制御については後述する。
　前記ステップ１７において、前記制御装置７０は、前記エンジン本体１０の運転が終了するか否かを判定する。
　前記制御装置７０は、前記エンジン本体１０の運転が終了しないと判定した場合、前記ステップ１１に移行する。
　前記制御装置７０は、前記エンジン本体１０の運転が終了すると判定した場合、前記断線判定の処理を終了する。
　より好ましくは、前記クランク角センサ５２を前記エンジン状態検出センサの一つとして利用することができる。
　この場合には、前記制御装置７０には、前記エンジン運転状態／過給機相関データとして、前記エンジン状態検出センサによって検出される前記エンジン本体１０の回転数と燃料噴射量（負荷）とから前記過給機４０の想定回転数を算出するエンジン／過給機相関データが備えられ、前記制御装置７０は、前記エンジン状態検出センサからの信号及び前記エンジン／過給機相関データに基づいて得られる想定過給機回転数と前記ターボセンサ５１からの信号に基づく実測過給機回転数との比較によって、前記ターボセンサ５１の断線判定を行う。
　このように前記クランク角センサ５２を前記エンジン状態検出センサとしても利用する場合には、センサ数の増加を抑制しつつ、断線判定を行うことができる。
　好ましくは、図２に示すように、前記エンジン１は、所定の抵抗値を有する断線判定回路９０であって、前記制御装置７０及び前記ターボセンサ５１と共働して閉回路を形成するように両者に対して電気的に接続された断線判定回路９０を備えることができる。
　この場合、前記制御装置７０は、主電源がＯＮ状態で且つ前記エンジン本体１０が運転停止状態において、前記断線判定回路９０の抵抗値が所定抵抗値であるか否かに基づいて前記ターボセンサ５１の断線判定を行えるように構成される。
　例えば、前記エンジン本体１０が運転停止状態である場合、前記制御装置７０は主電源がＯＮ状態とされることによって作動状態となった後、クランキングを開始させるためにセルモータを作動させる前の段階では、所定の時間間隔毎に前記ターボセンサ５１の断線判定を行うように構成され得る。この際、前述の所定抵抗値であるか否かは、例えば、前記断線判定回路９０に所定電圧を印可した際に流れる電流値が所定電流値であるか否かによって判断される。
　図６に、前記エンジン本体１０が停止状態である場合における前記ターボセンサの断線判定処理のフローチャートを示す。
　図６に示すように、ステップ２１において、前記制御装置７０は、作動状態になってから所定の時間が経過したか否かを判定する。
　前記制御装置７０は、所定時間が経過していないと判定した場合、前記ステップ２１を繰り返す。
　前記制御装置７０は、所定時間が経過したと判定した場合、ステップ２２に移行する。
　ステップ２２において、前記制御装置７０は、前記断線判定回路９０に電圧を印加する。
　ステップ２３において、前記制御装置７０は、電流計による検出信号に基づいて閉回路を流れる実測電流値を検知する。
　なお、前記電流計は予め前記断線判定回路９０に介挿される。
　ステップ２４において、前記制御装置７０は、前記実測電流値が所定電流値と一致するか否かを判断し、前記ターボセンサ５１の断線判定を行う。
　前記制御装置７０は、前記実測電流値が所定電流値と一致するために、前記ターボセンサ５１の断線が発生していないと判定した場合、ステップ２６に移行する。
　前記制御装置７０は、前記実測電流値が所定電流値と一致しないために、前記ターボセンサ５１の断線が発生していると判定した場合、ステップ２５に移行する。
　前記ステップ２５において、前記制御装置７０は、エラー信号の出力等の所定制御を行う。
　前記ステップ２６において、前記制御装置７０は、前記エンジン本体１０が始動したか否かを判定する。
　前記制御装置７０は、前記エンジン本体１０が始動していないと判定した場合、前記ステップ２１に移行する。
　前記制御装置７０は、前記エンジン本体１０が始動したと判定した場合、前記断線判定の処理を終了する。
　なお、ここでは前記エンジン本体１０が停止状態である場合に前記制御装置７０が所定の時間間隔毎に前記ターボセンサ５１の断線判定を行う例について説明したが、前記エンジン本体１０が停止状態である場合において前記制御装置７０にスイッチ等による人為操作信号が入力される毎に、当該制御装置７０が前記ターボセンサ５１の断線判定を行うようにすることも可能である。
　ここで、前記所定制御について説明する。
　前記所定制御は、例えば、エラー信号の出力とされ得る。
　即ち、前記制御装置７０は、前記ターボセンサ５１の断線を検知した場合には、前記所定制御として、エラー信号を出力するように構成され得る。
　前記エラー信号には、エラーの発生、即ち前記ターボセンサ５１の断線の発生を使用者に視覚的、聴覚的又は触感的の少なくとも何れかで告知する為の信号が含まれる。
　この場合、例えば、音、照明又は振動の少なくとも何れかを発する告知装置が前記エンジン１に備えられる。そして、前記制御装置７０は、前記ターボセンサ５１の断線を検知した場合に、前記告知装置が作動するようにエラー信号を当該告知装置に出力する。
　これにより、使用者は前記ターボセンサ５１の断線を即座に認識しやすくなる。
　このエラー信号の出力に加えて、又は代えて、前記所定制御として、前記制御装置７０が燃料噴射量の基本制御に対して変更を加えるように構成することも可能である。
　即ち、前記制御装置７０は、前記過給機４０の回転数に相関のある前記エンジン本体１０の運転状態の制御として、前記過給機４０の回転数に基づいて前記複数の気筒Ｎｏ．１・Ｎｏ．２・Ｎｏ．３・Ｎｏ．４への燃料噴射量を調整する燃料噴射量制御を行っている。ここで、非上死点タイミングにおける断線判定において前記ターボセンサ５１の断線を検知した場合には、前記制御装置７０は、前記過給機４０の回転数に基づく燃料噴射量制御に代えて、予め設定されている量の燃料を供給するように燃料噴射量を変更する。
　前記予め設定されている量の燃料とは、前記エンジン本体１０が運転停止状態に近づくような、例えば当該エンジン本体１０の回転数が所定回転数よりも低下するような所定量の燃料とされ得る。斯かる構成によれば、前記制御装置７０は、非上死点タイミングにおける断線判定において前記ターボセンサ５１の断線を検知した場合には、前記エンジン本体１０を低速回転状態又は運転停止状態とするようなフェイルセーフ制御を実行する。
　なお、前記ターボセンサ５１が第１及び第２ターボセンサ５１ａ・５１ｂを含む構成においては、前記制御装置７０は、前記第１及び第２ターボセンサ５１ａ・５１ｂのうち一方のターボセンサ５１ａ（５１ｂ）の断線を検知した場合には、他方のターボセンサ５１ｂ（５１ａ）の検出値と前記エンジン状態検出センサの検出値とに基づいて前記一方のターボセンサの想定回転数を算出し、この算出回転数を断線が検知された前記一方のターボセンサ５１ａ（５１ｂ）の回転数として取り扱うように構成することができる。
　前記ターボセンサ５１が前記第１及び第２ターボセンサ５１ａ・５１ｂを含む構成には、単一の過給機の回転数を前記第１及び第２ターボセンサ５１ａ・５１ｂによって検出する構成（図７Ａ）、並びに、第１及び第２過給機の回転数を前記第１及び第２ターボセンサ５１ａ・５１ｂによってそれぞれ検出する構成（図７Ｂ及び図７Ｃ）が含まれる。
　まず、図７Ａに示すように、前記第１及び第２ターボセンサ５１ａ・５１ｂが単一の過給機４０の回転数を検知するように設けられた構成について説明する。
　この構成において、前記制御装置７０は、前記第１及び第２ターボセンサ５１ａ・５１ｂのうちの一方のターボセンサ５１ａ（５１ｂ）の断線を検知した場合には、他方のターボセンサ５１ｂ（５１ａ）の検出値と前記エンジン状態検出センサの検出値とに基づいて、断線が検知された前記一方のターボセンサ５１ａ（５１ｂ）の推定回転数を算出する。そして、前記制御装置７０は、算出された前記一方のターボセンサ５１ａ（５１ｂ）の推定回転数と前記他方のターボセンサ５１ｂ（５１ａ）の検出値とに基づいて、前記過給機４０の回転数を得る。
　これにより、前記制御装置７０は、前記過給機４０の回転数に相関のある前記エンジン本体１０の運転状態の制御を、その精度の低下を抑制しつつ実行することができる。
　例えば、断線が検知された前記一方のターボセンサ５１ａ（５１ｂ）の推定回転数は、例えば、次のように算出される。
　即ち、前記制御装置７０は、前記エンジン／過給機相関データに加えて、前記エンジン本体１０の回転数と燃料噴射量とに基づいて前記吸気マニホールド１５の圧力を算出する為のエンジン／吸気マニホールド圧力相関データを有している。
　前記制御装置７０は、前記一方のターボセンサ５１ａ（５１ｂ）の断線を検知すると、前記エンジン状態検出センサからの信号に基づく前記エンジン本体１０の回転数と燃料噴射量とを用いて前記エンジン／吸気マニホールド圧力相関データに基づき前記吸気マニホールド１５の想定圧力を算出すると共に、前記エンジン状態検出センサからの信号に基づく前記吸気マニホールド１５の実測圧力を得る。
　前記吸気マニホールド１５の想定圧力と実測圧力との偏差が所定の範囲内にあれば、前記制御装置７０は、前記エンジン状態検出センサからの信号に基づく前記エンジン本体１０の回転数及び燃料噴射量を用いて前記エンジン／過給機相関データに基づき前記過給機４０の想定過給機回転数を算出し、この算出された想定過給機回転数を断線が検知された前記一方のターボセンサ５１ａ（５１ｂ）の回転数と推定する。
　一方、前記吸気マニホールド１５の想定圧力と実測圧力との偏差が所定の範囲内になければ、前記制御装置７０は、前記吸気マニホールド１５の想定圧力と実測圧力との偏差の絶対値が燃料噴射量に基づいて設定される所定閾値以下か否かを判定する。
　前記偏差の絶対値が所定閾値以下であれば、前記制御装置７０は、前記他方のターボセンサ５１ｂ（５１ａ）により検出された実測過給機回転数を前記エンジン状態検出センサからの信号に基づく前記吸気マニホールド１５の実測圧力により修正し、修正された修正過給機回転数を断線が検知された前記一方のターボセンサ５１ａ（５１ｂ）が検出した回転数と推定する。
　次に、図７Ｂに示すように、第１及び第２過給機４０Ａ・４０Ｂが直列に配置されており且つ前記第１及び第２過給機４０Ａ・４０Ｂに第１及び第２ターボセンサ５１ａ・５１ｂがそれぞれ設けられている構成について説明する。
　この構成において、前記制御装置７０は、前記第１及び第２ターボセンサ５１ａ・５１ｂうちの一方のターボセンサ５１ａ（５１ｂ）の断線を検知した場合には、他方のターボセンサ５１ｂ（５１ａ）の検出値と前記エンジン状態検出センサの検出値とに基づいて、断線が検知された前記一方のターボセンサ５１ａ（５１ｂ）の推定回転数を算出する。こうして、前記制御装置７０は、断線が検知された前記一方のターボセンサ５１ａ（５１ｂ）が検出すべき前記過給機４０Ａ（４０Ｂ）の回転数を推定する。
　これにより、前記制御装置７０は、前記第１及び第２過給機４０Ａ・４０Ｂの回転数に相関のある前記エンジン本体１０の運転状態の制御を、その精度の低下を抑制しつつ実行することができる。
　例えば、断線が検知された前記一方のターボセンサ５１ａ（５１ｂ）の推定回転数は、次のように算出される。
　即ち、前記制御装置７０は、前記エンジン／過給機相関データ及び前記エンジン／吸気マニホールド圧力相関データに加えて、前記エンジン本体１０の回転数と燃料噴射量とに基づいて前記エンジン本体１０の吸入空気量を算出する為のエンジン／吸入空気量相関データを有している。
　高圧側過給機である前記第１過給機４０Ａに設けられた前記第１ターボセンサ５１ａの断線が検知された場合には、前記制御装置７０は、前記エンジン状態検出センサからの信号に基づく前記エンジン本体１０の回転数及び燃料噴射量を用いて前記エンジン／過給機相関データに基づき前記第１及び第２過給機４０Ａ・４０Ｂの想定過給機回転数をそれぞれ算出し、前記第１過給機４０Ａと前記第２過給機４０Ｂとの回転数比を算出する。
　そして、前記制御装置７０は、断線が検知されていない前記第２ターボセンサ５１ｂからの信号に基づく前記第２過給機４０Ｂの実測過給機回転数を得て、前記第２過給機４０Ｂの実測過給機回転数と前記回転数比とに基づき前記第１ターボセンサ５１ａが検出すべき前記第１過給機４０Ａの過給機回転数を算出する。
　一方、低圧側過給機である前記第２過給機４０Ｂに設けられた前記第１ターボセンサ５１ｂの断線が検知された場合には、前記制御装置７０は、前記エンジン状態検出センサからの信号に基づく前記エンジン本体１０の回転数及び燃料噴射量を用いて前記エンジン／吸入空気量相関データに基づき想定吸入空気量を算出する。
　前記制御装置７０は、前記エンジン状態検出センサからの信号に基づく実測大気圧及び前記吸気マニホールド１５の温度を得ると共に、断線が検知されていない前記一方のターボセンサ５１ａからの信号に基づく前記第１過給機４０Ａの実測過給機回転数を得て、前記第１過給機４０Ａの実測過給機回転数を実測大気圧及び前記吸気マニホールド１５の温度に基づいて修正する。
　前記制御装置７０は、前記エンジン状態検出センサからの信号に基づく前記エンジン本体１０の回転数及び燃料噴射量を用いて前記エンジン／吸気マニホールド圧力相関データに基づき前記吸気マニホールド１５の想定圧力を算出すると共に、前記エンジン状態検出センサからの信号に基づく前記吸気マニホールド１５内の実測圧力を得る。
　前記吸気マニホールド１５の想定圧力と実測圧力との偏差が所定の範囲内にあれば、前記制御装置７０は、前記第１過給機４０Ａの実測過給機回転数を修正して得られた修正過給機回転数に基づいて前記第１過給機４０Ａの流量を算出する。
　なお、前記吸気マニホールド１５の想定圧力と実測圧力との偏差が所定の範囲内になければ、前記制御装置７０は前記第１過給機４０Ａ及び／又は前記第２過給機４０Ｂが故障したと判定し得る。
　前記制御装置７０は、前記想定吸入空気量から前記第１過給機４０Ａの流量を引いた減算値を前記第２過給機４０Ｂの流量とし、この第２過給機４０Ｂの流量に基づいて前記第２過給機４０Ｂの第１想定過給機回転数を算出する。
　また、前記制御装置７０は、前記エンジン状態検出センサからの信号に基づく前記エンジン本体１０の回転数及び燃料噴射量を用いて前記エンジン／過給機相関データに基づき前記第２過給機４０Ｂの第２想定過給機回転数を算出する。
　前記第２過給機４０Ｂの第１想定過給機回転数と第２想定過給機回転数との偏差が所定閾値以下であれば、前記制御装置７０は、前記第１想定過給機回転数と前記第２想定過給機回転数との平均値、又は前記第１想定過給機回転数を断線が検知された前記第２ターボセンサ５１ｂが検出したと推定される前記第２過給機４０Ｂの過給機回転数と推定する。
　前記第２過給機４０Ｂの第１想定過給機回転数と第２想定過給機回転数との偏差が前記所定閾値を超えていれば、前記制御装置７０は、前記エンジン状態検出センサからの信号に基づく前記エンジン本体１０の回転数及び燃料噴射量を用いて前記エンジン／過給機相関データに基づき前記第１過給機４０Ａの想定過給機回転数を算出する。
　そして、前記第１過給機４０Ａの想定過給機回転数と前記修正過給機回転数との偏差の絶対値が所定閾値以下であれば、前記制御装置７０は、前記第２過給機４０Ｂの第１想定過給機回転数を断線が検知された前記第２ターボセンサ５１ｂが検出したと推定される前記第２過給機４０Ｂの過給機回転数とする。
　なお、前記第１過給機４０Ａの想定過給機回転数と修正過給機回転数との偏差の絶対値が所定閾値を超えていれば、前記制御装置７０は、燃料噴射量が異常であると判定し得る。
　なお、前記第２ターボセンサ５１ｂが検出したと推定される過給機回転数は、前述の前記高圧側過給機に設けられた前記第１ターボセンサ５１ａが検出したと推定される過給機回転数と同様にして算出することも可能であるが、前記エンジン本体１０の回転数が低回転域であれば高圧側過給機（前記第１過給機４０Ａ）の過給機回転数が安定しないことがあるため、本例ではより好ましい別の方法で算出している。
　なお、図７Ｃに示すように、前記第１及び第２過給機４０Ａ・４０Ｂが互いに対して並列状態で前記吸気ライン２０及び前記排気ライン３０に介挿されている構成においても、前記同様の方法で、断線が検知されたターボセンサ５１ａ（５１ｂ）が検出したと推定される回転数を算出することが可能である。
　好ましくは、前記制御装置７０には、前記ターボセンサ５１の検出値を一時的に記憶する記憶手段が備えられ、前記制御装置７０は、前記ターボセンサ５１の断線を検知した場合には、前記記憶手段に記憶されている断線検知前の最新の前記ターボセンサ５１の検出値と前記エンジン状態検出センサの検出値とに基づいて想定回転数を算出し、この想定回転数を前記ターボセンサ５１の検出値として取り扱う。
　本実施の形態においては、前記記憶手段は前記制御装置７０の記憶部７２とされており、前記ターボセンサ５１の検出値は当該記憶部７２に、所定時間経過後に更新される状態で一時的に記憶される。
　そして、前記制御装置７０は、前記ターボセンサ５１の断線を検知した場合には、前記記憶部７２に記憶されている断線検知前の最新の前記ターボセンサ５１の検出値と断線検知後の前記エンジン状態検出センサの検出値とに基づいて想定回転数を算出し、この想定回転数を前記ターボセンサ５１の検出値として取り扱う。こうして、前記制御装置７０は断線検知後に現時点における前記過給機４０の回転数を推定する。
　これにより、前記制御装置７０は、前記過給機４０の回転数に相関のある前記エンジン本体１０の運転状態の制御を、その精度の低下を抑制しつつ実行することができる。
　前記制御装置７０による、断線検知後の前記過給機４０の回転数の推定は、例えば、以下のようにして行われる。
　即ち、前記制御装置７０は、前記エンジン／過給機相関データ及び前記エンジン／吸気マニホールド圧力相関データを有している。
　前記制御装置７０は、前記ターボセンサ５１の断線を検知すると、前記エンジン状態検出センサからの信号に基づく前記エンジン本体１０の回転数及び燃料噴射量を用いて前記エンジン／過給機相関データに基づき想定過給機回転数を算出し、この想定過給機回転数と断線検知前の最新の前記ターボセンサ５１の検出値との偏差を算出する。
　前記偏差が所定の範囲内にあれば、前記制御装置７０は、断線検知後に前記エンジン状態検出センサからの信号に基づく最新の前記エンジン本体１０の回転数及び燃料噴射量を用いて前記エンジン／吸気マニホールド圧力相関データに基づき前記吸気マニホールド１５の想定圧力を算出すると共に、前記エンジン状態検出センサからの信号に基づく前記吸気マニホールド１５の実測圧力を得る。
　そして、前記吸気マニホールド１５の想定圧力と実測圧力との偏差の絶対値が所定閾値以下であれば、前記制御装置７０は、前記想定過給機回転数を現時点における前記過給機４０の回転数と推定する。
　なお、前記各実施の形態においては、前記エンジン１として、過給機付きディーゼルエンジンを用いたが、燃焼室へ空気を強制的に送り込む過給機を備えるものであれば、ガソリンエンジンなどを用いることも可能である。
１　　　　エンジン
５　　　　クランク軸
１０　　　エンジン本体
１８　　　燃焼室
２０　　　吸気ライン
３０　　　排気ライン
４０　　　過給機
４１　　　タービン
４２　　　コンプレッサ
５１　　　ターボセンサ
５２　　　クランク角センサ
７０　　　制御装置
７２　　　記憶部
８１　　　上死点指標
８２　　　検出子
９０　　　断線判定回路

Claims (10)

  1. 　複数の気筒を有するエンジン本体と、前記エンジン本体の燃焼室に吸入空気を導く吸気ラインと、前記燃焼室から排出される排気ガスの通路となる排気ラインと、前記排気ラインに介挿されたタービン及びタービンによって駆動される状態で前記吸気ラインに介挿されたコンプレッサを有する過給機と、前記過給機の回転数を検出するターボセンサと、前記ターボセンサからの信号に基づき前記過給機の回転数に相関のある前記エンジン本体の運転状態を制御する制御装置と、クランク軸の回転角度を検出するクランク角センサとを備えたエンジンであって、
    　前記制御装置は、前記クランク角センサの検出信号に基づいて前記複数の気筒が上死点状態となるタイミングを認識すると共に、前記エンジン本体の一燃焼サイクル内であって且つ前記複数の気筒の何れもが上死点状態にならない非上死点タイミングにおいて前記ターボセンサの断線判定を行うことを特徴とするエンジン。
  2. 　前記クランク軸には、前記複数の気筒のうち基準となる基準気筒の上死点位置を示す上死点指標と、周方向に等間隔に配置された複数の検出子とが設けられ、
    　前記制御装置は、前記クランク角センサが前記上死点指標を検出することによって検知される前記基準気筒の上死点位置に対応したクランク角と前記複数の気筒の気筒数とに従って、前記複数の気筒の上死点位置に対応したクランク角を認識すると共に、前記上死点指標を検出した時点からの前記クランク角センサによって検出される前記検出子の数量をカウントすることで前記基準気筒の上死点位置を基準とした現時点のクランク角を認識し、前記複数の気筒の上死点位置に対応したクランク角及び現時点のクランク角に基づいて前記非上死点タイミングを認識することを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
  3. 　前記制御装置は、直近に燃焼した気筒の上死点位置に対応したクランク角と次に燃焼する気筒の上死点位置に対応したクランク角との偏差をΔθとした場合に、現時点のクランク角が前記直近に燃焼した気筒の上死点位置に対応したクランク角からΔθ／２の範囲内において前記ターボセンサの断線判定を行うことを特徴とする請求項２に記載のエンジン。
  4. 　前記エンジン本体の運転状態に関する物理量を検出するエンジン状態検出センサを備え、
    　前記制御装置は、前記エンジン状態検出センサによって検出される物理量に基づいて前記過給機の想定回転数を算出する為のエンジン運転状態／過給機相関データを有し、前記エンジン状態検出センサ及び前記相関データによって算出される想定過給機回転数と前記ターボセンサの検出信号によって得られる実測過給機回転数との比較によって、前記ターボセンサの断線判定を行うことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のエンジン。
  5. 　前記クランク角センサが前記エンジン状態検出センサとしても作用し、
    　前記制御装置は、前記エンジン運転状態／過給機相関データとして、前記エンジン状態検出センサによって検出される前記エンジン本体の回転数と燃料噴射量とから前記過給機の想定回転数を算出するエンジン／過給機相関データを有し、前記エンジン状態検出センサからの信号及び前記エンジン／過給機相関データに基づいて得られる想定過給機回転数と前記ターボセンサからの信号に基づく実測過給機回転数との比較によって、前記ターボセンサの断線判定を行うことを特徴とする請求項４に記載のエンジン。
  6. 　所定の抵抗値を有する断線判定回路であって、前記制御装置及び前記ターボセンサと共働して閉回路を形成するように両者に対して電気的に接続された断線判定回路を備え、
    　前記制御装置は、主電源ＯＮ状態で且つ前記エンジン本体が運転停止状態において、前記断線判定回路の抵抗値が所定抵抗値であるか否かに基づいて前記ターボセンサの断線判定を行えるように構成されていることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載のエンジン。
  7. 　前記制御装置は、前記ターボセンサの断線を検知した場合には、エラー信号を出力することを特徴とする請求項１から６の何れかに記載のエンジン。
  8. 　前記制御装置は、前記過給機の回転数に相関のある前記エンジン本体の運転状態の制御として、前記過給機の回転数に基づいて前記複数の気筒への燃料噴射量を調整する燃料噴射量制御を行っており、非上死点タイミングにおける断線判定において前記ターボセンサの断線を検知した場合には、前記過給機の回転数に基づく燃料噴射量制御に代えて予め設定されている量の燃料を供給することを特徴とする請求項１から７の何れかに記載のエンジン。
  9. 　前記エンジン本体の運転状態に関する物理量を検出するエンジン状態検出センサを備え、
    　前記ターボセンサは、第１及び第２ターボセンサを含み、
    　前記制御装置は、前記第１及び第２ターボセンサの一方の断線を検知した場合には、前記第１及び第２ターボセンサの他方の検出値と前記エンジン状態検出センサの検出値とに基づいて算出する算出回転数を、断線を検知した一方のターボセンサが検出した回転数として取り扱うことを特徴とする請求項１から８の何れかに記載のエンジン。
  10. 　前記エンジン本体の運転状態に関する物理量を検出するエンジン状態検出センサを備え、
    　前記制御装置は、前記ターボセンサの検出値を一時的に記憶する記憶手段を有しており、前記ターボセンサの断線を検知した場合には、前記記憶手段に記憶されている断線検知前の最新の前記ターボセンサの検出値と前記エンジン状態検出センサの検出値とに基づいて算出される算出値を、前記ターボセンサの検出値として取り扱うことを特徴とする請求項１から９の何れかに記載のエンジン。
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