專利名稱：內燃機的控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具備增壓器的內燃機，尤其是涉及能夠檢測該增壓器的異常的內燃機的控制裝置的技術領域。
背景技術：
公開有如下的增壓器該增壓器在渦輪的廢氣進口設置有可變噴嘴環(huán)，并且在其送風機進口設置有進氣引導葉片，在其葉輪出口具備擴散器環(huán)(例如參照專利文獻I)。另一方面，在專利文獻2中公開了如下技術基于正常時的增壓壓力和實際的增壓壓力之間的誤差來判定設置于排氣通路的這種增壓壓力調整用的機構是否發(fā)生葉片粘連。并且，同樣，關于排氣側的葉片粘連的判定，例如在專利文獻3中也公開了如下技術基于當以使實際增壓量接近目標增壓量的方式進行控制時與目標增壓量對應地算出的基準值和實際指令值之差是否位于預先設定的范圍內，來判定是否發(fā)生該葉片粘連。另外，也公開了基于壓力比和流量求出可變擴散器的開度的結構(例如參照專利文獻4)。并且，還公開有如下技術從實現增壓器的故障保護的觀點出發(fā)，在判定為渦輪增壓器發(fā)生故障的情況下使電動壓縮機的動作停止，將內燃機的運轉狀態(tài)切換成限制內燃機輸出的退避模式(例如參照專利文獻5)。專利文獻1:日本特開昭61 - 205330號公報專利文獻2 :日本特開2005 - 315163號公報專利文獻3 日本特開2005 - 273568號公報專利文獻4 :日本特開平9 - 079178號公報專利文獻5 :日本特開2006 - 188989號公報在專利文獻I所公開的那樣的、在排氣側和進氣側分別具備用于進行增壓壓力的調整的葉片機構的增壓器中，不論是發(fā)生排氣側的葉片粘連還是發(fā)生進氣側的葉片粘連，實際增壓壓力的表現均與正常時發(fā)生變化，在這點上是相同的。因而，當在這種增壓器中判定是否發(fā)生葉片粘連時，即便如上述專利文獻2或3所公開的那樣使用與該時刻的目標增壓壓力和實際增壓壓力之間的偏差對應的物理量、控制量或指標值等，實際上也完全無法區(qū)分是在排氣側和進氣側的哪一方發(fā)生葉片粘連。此處，如果僅檢測葉片粘連即可，可以考慮在排氣側以及進氣側分別設置能夠檢測葉片開度的傳感器，但鑒于成本或車輛搭載性等通常的車輛開發(fā)的制約，則難以另行設置專用于故障檢測的檢測單元。即，在包含上述各種專利文獻所公開的技術思想的以往的技術思想中，存在如下的技術問題點對于具有在排氣側以及進氣側雙方設置有開度可變的葉片機構的結構的增壓器，不伴隨著成本的增加、車輛搭載性的惡化而進行精密的故障檢測實際上是不可能的。并且，因為具有這樣的問題點，當實際運用搭載有這種增壓器的內燃機時難以采取準確的對策，必然導致在發(fā)生這種故障時內燃機的性能降低的程度易于變大。

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于這種問題點而完成的，其課題在于提供一種如下的內燃機的控制裝置例如在排氣側具備VNT(Variable Nozzle Turbine :可變噴嘴渦輪)、在進氣側具備VGC(Variable Geometry Compressor :可變幾何壓縮機)的增壓器等的、在進氣側以及排氣側雙方設置有增壓壓力調整用的葉片機構的增壓器中，能夠正確地區(qū)分進氣側葉片機構的葉片粘連和排氣側葉片機構的葉片粘連。為了解決上述的課題，本發(fā)明所涉及的內燃機的控制裝置是對內燃機進行控制的裝置，該內燃機具備增壓器，該增壓器具備渦輪，該渦輪設置于排氣通路，且具有能夠根據開閉狀態(tài)來調整排氣壓力的排氣側可動葉片機構；以及壓縮機，該壓縮機設置于進氣通路，且在擴散器部具有能夠根據開閉狀態(tài)來調整空氣流量的進氣側可動葉片機構；以及檢測單元，該檢測單元能夠在上述壓縮機的下游側檢測上述增壓器的實際增壓壓力，上述內燃機的控制裝置的特征在于，上述內燃機的控制裝置具備時間推移確定單元，當上述增壓器的目標增壓壓力的變化速度在規(guī)定值以上的期間，上述時間推移確定單元確定上述檢測出的實際增壓壓力的時間推移；以及判定單元，該判定單元基于該確定的時間推移來判定上述渦輪以及上述壓縮機中的至少一方的異常。在本發(fā)明中，所謂“內燃機”是包括能夠將燃料的燃燒能量轉換為動能并作為動力而取出的設備的概念，只要具備本發(fā)明所涉及的增壓器，則例如燃料種類、燃料的燃燒方式、氣缸數、氣缸排列方式、點火方式、燃料的供給方式、氣門系統(tǒng)的結構或者進排氣系統(tǒng)的結構等實際表現方式并無任何限定。本發(fā)明所涉及的內燃機的控制裝置就是控制這樣的內燃機的裝置，例如能夠采用一個或多個 CPU (Central Processing Unit :中央處理單兀)、MP U (Micro ProcessingUnit :微處理單元)、EQJ(Electronic Control Unit :電子控制單元)、各種處理器或者各種控制器等實際表現方式。另外，上述控制裝置也可以根據需要內置或者附設有ROM (ReadOnly Memory :只讀存儲器)、RAM (Random Access Memory :隨機存取存儲器)、緩存或者閃存等各種存儲單元。本發(fā)明所涉及的所謂“增壓器”是在排氣通路配置有具有排氣側可動葉片機構的VNT等的渦輪、且在進氣通路配置有具有進氣側可動葉片機構的VGC等的壓縮機的增壓單元。另外，在排氣側和進氣側，所謂“葉片機構”優(yōu)選包括用于使工作流體的流路的流路面積可變的多個葉片、用于使該葉片開閉的開閉機構以及對該開閉機構提供驅動力的驅動裝置等。另外，本發(fā)明所涉及的內燃機具備能夠檢測該壓縮機下游側的進氣的壓力、即增壓器的實際增壓壓力的增壓壓力傳感器(壓力傳感器)等檢測單元。所謂下游側即是氣缸偵牝檢測單元例如安設在壓縮機出口或其附近、內部冷卻器的上游側或下游側、節(jié)氣門的上下游側或進氣歧管等。該檢測單元具有在具備增壓器的內燃機中所應當具有的性質。根據本發(fā)明所涉及的內燃機的控制裝置，時間推移確定單元在上述期間中確定該檢測出的實際增壓壓力的時間推移。另外，時間推移確定單元所涉及的“確定”是包括檢測、算出、導出、同定、推定、選擇或取得等的概念，并不對實際表現方式進行限定，而是意味著確定在控制上能夠參照的值。
此處，本發(fā)明所涉及的上述期間是增壓器的目標增壓壓力的變化速度(即每單位時間的變化量，如果規(guī)定了作為基準的單位時間，則可以置換為變化量)在規(guī)定值以上的期間。對于該期間，作為優(yōu)選的一個形態(tài)，與搭載內燃機的車輛實際需要進行加速的期間一致，但在概念上不一定需要車輛處于加速狀態(tài)或者正在請求加速。上述期間是目標增壓壓力變化(增加)了使得基于實際增壓壓力的時間推移的增壓器的異常判定能夠保持有意性的程度的期間。因而，上述期間所涉及的“規(guī)定值”例如可以是能夠預先通過實驗、經驗、理論、或仿真等設定的性質的值。另一方面，所謂的“實際增壓壓力的時間推移”，并非時間序列上的某時刻的實際增壓壓力，而是表示在有限的時間范圍中定量地規(guī)定了的實際增壓壓力的變化方式、變化狀態(tài)、或變化特性等。即，所謂“實際增壓壓力的時間推移”，例如是實際增壓壓力或與實際增壓壓力一對一、一對多、多對一或多對多地對應的其他控制量、物理量或指標值的變化量、變化率或變化所需要的時間等，雖然其實際表現方式能夠遍布多個方面，但為了進行定義，至少是以某些形式將過去的實際增壓壓力設為必要的性質的量。伴隨與該過去的實際增壓壓力之間的關聯性而規(guī)定的實際增壓壓力的時間推移在本發(fā)明中起到重要的作用。S卩，在本發(fā)明所涉及的內燃機的控制裝置中，判定單元基于該確定了的實際增壓壓力的時間推移判定渦輪以及壓縮機中至少一方的異常。另外，所謂“判定異常”至少包含二值地判定是否異常，包含在正常狀態(tài)和異常狀態(tài)之間階段性地對狀態(tài)進行分類的情況、或者更精細地對發(fā)生異常的部位進行分類的情況等。此處，對于進氣側可動葉片機構以及排氣側可動葉片機構，由于雙方在發(fā)生葉片粘連時對實際增壓壓力產生影響這點上是同類的，因此若僅僅參照時間序列上的某時刻的實際增壓壓力，實際上無法確定哪一方發(fā)生了葉片粘連。另一方面，實際增壓壓力的時間推移是在從過去到現在的一定或者不定的時間范圍中定量地規(guī)定了的實際增壓壓力的特性，在進氣側可動葉片機構和排氣側可動葉片機構發(fā)生葉片粘連時產生的變化不同。例如，當在排氣側可動葉片機構發(fā)生了葉片粘連的情況下，實際增壓壓力追隨目標增壓壓力而達到某種程度，然后收斂至小于目標增壓壓力的收斂值，但當在進氣側可動葉片機構發(fā)生了葉片粘連的情況下，實際增壓壓力追隨目標增壓壓力而達到某種程度，然后由于在壓縮機產生阻塞(流路閉塞)而急劇減少。因而，根據本發(fā)明所涉及的內燃機的控制裝置，不僅能夠根據實際增壓壓力的時間推移檢測是否在進氣側可動葉片機構以及排氣側可動葉片機構發(fā)生葉片粘連，并且，對于葉片粘連，能夠正確地區(qū)分是在進氣側可動葉片機構發(fā)生的葉片粘連還是在排氣側可動葉片機構發(fā)生的葉片粘連。并且，在檢測到異常后，在實際控制增壓器時、或使車輛退避行駛時，能夠采取與判定單元的判定結果相應的準確的對策。此外，此時，給出異常判定所需要的實際增壓壓力的檢測結果的檢測單元并不是為了進行異常判定而特別設置的單元。因而，根據本發(fā)明，不需要新的設備投資，能夠有效地利用已有的裝置結構，能夠進行不伴隨成本的增加、車輛搭載性的惡化的良好的異常判定。另外，判定單元判定渦輪(排氣側可動葉片機構隸屬于渦輪)以及壓縮機(進氣側可動葉片機構隸屬于壓縮機)中的至少一方的異常。即，判定單元也可以僅判定某一方的異常(優(yōu)選是雙方)，但若如上所述能夠進行明確的劃分，則即便僅判定某一方的異常，也能夠明確地確保與所判定出的異常(例如有無異常)相關的可靠性。另外，所謂通過判定單元判定的異常，作為優(yōu)選的一個形態(tài)包含各葉片機構的葉片粘連，特別是包含葉片的關閉側粘連(即，在相比作為目標的開度靠關閉側的位置粘連，并不限定于全閉狀態(tài)下的粘連)，但并非僅限定于此。例如包含渦輪葉片的破損、壓縮機葉輪的破損、軸的軸承部分的磨損、燒結、或者進氣通路的氣體泄漏等有可能在增壓器發(fā)生的各種異常?？傊?，對于本發(fā)明，在具備排氣側可動葉片機構以及進氣側可動葉片機構的雙方的增壓器中，(I)著眼于從過去到現在的有限的時間范圍的實際增壓壓力的變化方式在進氣側可動葉片機構的葉片粘連時和排氣側可動葉片機構的葉片粘連時不同這點，(2)根據基于作為上述的變化方式的定量指標(另外，雖說是指標，但也并非必須是標準化的值)的實際增壓壓力的時間推移判定異常的技術思想，能夠不伴隨成本的增加、車輛搭載性的惡化而進行各葉片機構的準確的異常檢測。因而，相對于欲僅根據某時刻的實際增壓壓力和目標增壓壓力之間的關聯性實現異常的判定的任何技術思想，并且相對于以異常判定為目的而另外附加用于檢測葉片開度的傳感器的結構，本發(fā)明形成為明顯有利的結構。在本發(fā)明所涉及的內燃機的控制裝置的一個實施方式中，上述時間推移確定單元確定上述檢測出的實際增壓壓力相對于上述檢測出的實際增壓壓力的峰值的降低量來作為上述時間推移，當該確定的降低量在規(guī)定值以上的情況下，上述判定單元判定為上述壓縮機異常。根據該實施方式，確定上述期間的實際增壓壓力相對于峰值的降低量來作為時間推移。如前所述，當在進氣側的可動葉片機構發(fā)生了葉片粘連的情況下，在發(fā)生粘連的時刻或從發(fā)生粘連經過了相應的時間之后，壓縮機開始阻塞，由此，實際增壓壓力急速地降低。即，相對于峰值的降低量與從發(fā)生葉片粘連的時刻起的經過時間一對一、一對多、多對一或者多對多對應地增加。因而，能夠基于該降低量準確地判定包含進氣側可動葉片機構的壓縮機發(fā)生異常。并且，此時，通過采取例如預先基于實驗、經驗、理論或者仿真等以能夠排除葉片粘連的誤檢測并盡可能迅速地檢測葉片粘連的方式預先確定用于與上述降低量進行比較的規(guī)定值等的對策，能夠在阻塞尚未發(fā)展到重度的情況下進行異常判定，能夠良好地獲得采取與所判定出的壓縮機的異常對應的準確的對策、例如降低渦輪轉速或者降低進氣量等對策的時間上的充裕性。另外，在該實施方式中，當在上述期間上述檢測出的實際增壓壓力具有減少傾向的情況下，上述判定單元開始上述壓縮機的異常判定，上述內燃機的控制裝置還具備開度變更禁止單元，在上述判定單元執(zhí)行上述壓縮機的異常判定的判定期間，上述開度變更禁止單元禁止上述排氣側可動葉片機構的開度變更。在基于實際增壓壓力相對于峰值的降低量來判定壓縮機的異常的情況下，從盡可能迅速地檢測出壓縮機的異常的觀點出發(fā)，優(yōu)選根據所檢測出的實際增壓壓力呈減少傾向的情況開始異常判定(并不特別限定于是否呈減少傾向的判定方式)。另一方面，當實際在壓縮機發(fā)生異常的情況下，關于從壓縮機的異常判定開始到實際做出壓縮機異常的判定為止的判定期間，盡管壓縮機發(fā)生異常，但在增壓器的實踐運用上不存在任何制約。然而，當在壓縮機側發(fā)生某種異常的狀態(tài)下，例如在對排氣側可動葉片機構的動作不作任何限制的情況下，存在增壓器陷入一種超速狀態(tài)的可能性。這種超速狀態(tài)會促進增壓器的燒結、磨損等而縮短其壽命，并且會對搭載有內燃機的車輛的動力性能造成影響。開度變更禁止單元在這樣的與一種中間地帶(認為壓縮機發(fā)生異常的可能性高到無法無視的程度的期間)相當的判定期間中從預防的觀點出發(fā)而禁止排氣側可動葉片機構的開度變更動作(另外，如果從抑制增壓器的異常的發(fā)展的觀點來說，也包含在確保安全性的范圍內顯著地限制其動作的方式)。根據開度變更禁止單元，由于在判定期間中禁止排氣側可動葉片機構的開度變更動作，因此，即便壓縮機實際發(fā)生異常，也能夠盡可能地防止對壓縮機施加無用的載荷，因此能夠實現對增壓器的良好的保護。在本發(fā)明所涉及的內燃機的控制裝置的其他方式中，上述時間推移確定單元確定規(guī)定期間的上述實際增壓壓力的變化量來作為上述時間推移，當上述檢測出的實際增壓壓力小于上述目標增壓壓力、并且上述確定的變化量小于規(guī)定值的情況下，上述判定單元判定為上述渦輪異常。根據該實施方式，確定規(guī)定期間的實際增壓壓力的變化量來作為時間推移。此處，當在上述期間中在排氣側的可動葉片機構發(fā)生了葉片粘連的情況下，如前所述，實際增壓壓力一定或基本一定。因而，若除去實際增壓壓力與目標增壓壓力幾乎一致并追隨目標增壓壓力的情況，根據在上述期間中實際增壓壓力是一定或者基本一定的情況，能夠做出渦輪異常的判定。此處，“規(guī)定期間”是指為了做出渦輪異常的判定而需要的期間，其長度例如可以作為當排氣側可動葉片機構正常工作的情況下所確定的變化量能夠變化規(guī)定值以上的量的時間等而預先基于實驗、經驗、理論、或仿真等規(guī)定。另一方面，用于與所確定的變化量進行比較的“規(guī)定值”是指能夠判定實際增壓壓力一定或者基本一定的值，例如能夠預先基于實驗、經驗、理論或仿真等并考慮與上述規(guī)定期間之間的關聯性加以確定。另外，變化量的確定所涉及的“規(guī)定期間”和用于與變化量之間進行比較的“規(guī)定值”可具有某種相關性。即，如果規(guī)定期間相對較長(較短)，則變化量的規(guī)定值能夠相應地相對變大(變小)。如果利用這種關聯性，則即便是在異常的判定存在時間制約的情況下，也能夠確保異常判定的判定精度。在本發(fā)明所涉及的內燃機的控制裝置的其他方式中，上述時間推移確定單元確定上述檢測出的實際增壓壓力相對于上述目標增壓壓力的偏差來作為上述時間推移，上述判定單元在判定為上述壓縮機異常的情況下，基于上述空氣流量以及上述確定的偏差進一步判定上述壓縮機的發(fā)生異常的部位。上述期間中的實際增壓壓力的降低除了會因進氣側可動葉片機構的葉片粘連而產生以外，還會由于例如渦輪葉片的破損、壓縮機葉輪的破損、軸的軸承部分的磨損、燒結、或者進氣通路的氣體泄漏等在增壓器可能產生的其他異常(如已敘述的那樣，排氣側可動葉片機構的葉片粘連除外)而產生。此處，在進氣側可動葉片機構的葉片粘連和其他異常之間，壓縮機前后的空氣流量存在差異。即，當在壓縮機下游發(fā)生進氣泄漏的情況下，壓縮機上游的空氣流量和壓縮機下游(例如進氣歧管附近)的空氣流量之差擴大，但在進氣側可動葉片機構的葉片粘連的情況下，不會產生這種擴大。并且，當在壓縮機葉輪、渦輪葉片或軸承等產生了異常的情況下，與原來相比壓縮機變得無法正常工作，因此壓縮機的空氣流量在壓縮機上下游立刻瞬時降低，但在進氣側可動葉片機構的葉片粘連的情況下，不會發(fā)生這樣的空氣流量的瞬時降低。因而，當做出了壓縮機異常的判定時，除了作為時間推移的偏差(目標增壓壓力與實際增壓壓力之間的偏差，廣義上來說也包含上述實施方式中的、相對于峰值的降低量)之夕卜，通過參照壓縮機的空氣流量，還能夠進行該異常產生部位的準確的分類。此時，壓縮機的空氣流量能夠轉用例如空氣流量計等內燃機中通常設置的各種傳感器的感應值，優(yōu)選在進行這種異常部位的分類時不會產生因增加新的構成要素而導致的成本的增加。在能夠判定壓縮機的發(fā)生異常的部位的本發(fā)明所涉及的內燃機的控制裝置的一個實施方式中，上述判定單元至少判定是否發(fā)生了上述進氣側可動葉片機構的關閉側粘連。根據該實施方式，作為經過了異常的產生部位的判定的結果，至少判定是否發(fā)生了進氣側可動葉片機構的葉片的關閉側粘連，因此能夠更準確地檢測進氣側可動葉片機構的關閉側粘連，能夠防止、抑制或者緩和不僅對壓縮機、也對增壓器整體產生影響的阻塞。另外，在該實施方式中，還可以具備開度確定單元，在判定為發(fā)生了上述進氣側可動葉片機構的關閉側粘連的情況下，上述開度確定單元基于上述壓縮機的前后壓力比和上述空氣流量確定上述進氣側可動葉片的開度；以及修正單元，該修正單元根據上述確定的開度對上述實際增壓壓力以及空氣流量中的至少一方進行修正。在該情況下，在檢測出了進氣側可動葉片機構的關閉側粘連的情況下，通過開度確定單元確定該時刻的葉片開度。此處，作為開度確定單元確定葉片開度時參照的壓縮機的前后壓力比以及空氣流量，能夠參考在內燃機中通常設置的各種傳感器(例如空氣流量計、設置在壓縮機上游側的進氣壓力傳感器(另外，壓縮機上游側的進氣壓力典型的是大氣壓))的感應值。即，即便在該實施方式中，在內燃機中也無需以增壓器的異常判定為目的而特意附加設置傳感器。另一方面，在確定葉片開度后，利用修正單元根據所確定的開度對實際增壓壓力以及空氣流量中的至少一方進行修正。優(yōu)選的是，內燃機的運轉條件被限制于在所確定的葉片開度下不產生阻塞的運轉區(qū)域。因而，能夠有效地利用能夠準確地進行增壓器的異常判定的判定單元的效能，使增壓器在該時刻的允許范圍盡可能高效地工作。結果，能夠進行車輛的優(yōu)選的退避行駛(故障保護行駛)。另外，實際增壓壓力的修正例如可以借助正常的排氣側可動葉片機構的葉片開度調整、由廢氣旁通閥進行的排氣旁通等進行。并且，空氣流量的修正可以借助節(jié)氣門的開度調整、由進氣旁通閥進行的進氣旁通等進行。此時，實際增壓壓力和空氣流量可以相互協(xié)調地進行修正。根據以下說明的實施方式能夠清楚本發(fā)明的上述的作用及其他優(yōu)點。


圖1是示意性地示出本發(fā)明的第一實施方式所涉及的發(fā)動機系統(tǒng)的結構的概要結構圖。圖2是示意性地示出圖1的發(fā)動機系統(tǒng)的進氣側葉片的結構的概要結構圖。圖3是示意性地示出空氣流量Qc與壓力比Rp之間的關系的圖。圖4是在圖1的發(fā)動機系統(tǒng)中由ECU執(zhí)行的異常判定控制的流程圖。圖5是舉例示出圖5的異常判定控制的執(zhí)行期間的增壓壓力P3的一個時間推移的圖。圖6是舉例示出圖5的異常判定控制的執(zhí)行期間的增壓壓力變化率P3’的一個時間推移的圖。圖7是舉例示出圖5的異常判定控制的執(zhí)行期間的增壓壓力變化率P3’的其他時間推移的圖。圖8是本發(fā)明的第二實施方式所涉及的異常判定控制的流程圖。圖9是本發(fā)明的第三實施方式所涉及的故障保護控制的流程圖。圖10是在圖10的控制中參照的限制映射的示意圖。圖11是在圖10的控制中參照的限制映射的其他示意圖。圖12是在圖10的控制中參照的限制映射的其他示意圖。圖13是本發(fā)明的第四實施方式所涉及的異常判定控制的流程圖。
具體實施例方式<發(fā)明的實施方式>以下，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選的各種實施方式進行說明。<第一實施方式><實施方式的結構>首先，參照圖1，對于本發(fā)明的第一實施方式所涉及的發(fā)動機系統(tǒng)10的結構，摻雜一部分其動作來進行說明。此處，圖1是示意性地示出發(fā)動機系統(tǒng)10的結構的概要結構圖。圖1中，發(fā)動機系統(tǒng)10搭載于未圖示的車輛，具備E⑶100以及發(fā)動機200。ECU100 具備 CPU (Central Processing Unit)、R0M (Read Only Memory)以及 RAM(Random Access Memory)等,是構成為能夠對發(fā)動機200的動作整體進行控制的電子控制單元，是本發(fā)明所涉及的“內燃機的控制裝置”的一例。ECU100構成為能夠根據存儲于ROM的控制程序執(zhí)行后述的異常判定控制。另外，ECU100是構成為作為本發(fā)明所涉及的“時間推移確定單元”以及“判定單元”的一例發(fā)揮功能的一體的電子控制單元，構成為上述各單元所涉及的動作全部由ECU100執(zhí)行。但是，本發(fā)明所涉及的上述各單元的物理的、機械的以及電氣的結構并不限定于此，例如上述各單元也可以構成為多個ECU、各種處理單元、各種控制器或者微機裝置等各種計算機系統(tǒng)等。發(fā)動機200是以輕油為燃料的、作為本發(fā)明所涉及的“內燃機”的一例的直列四缸柴油發(fā)動機。對發(fā)動機200的概要進行說明，發(fā)動機200具有在氣缸體201排列有四個氣缸202的結構。在各氣缸內部，在吸入行程中吸入空氣，并朝氣缸內噴射燃料。噴霧燃料和進氣在壓縮行程中被攪拌混合而成為混合氣，且在壓縮端附近通過自點火而燃燒。伴隨著該燃燒的燃燒能經由未圖示的活塞以及連桿驅動曲軸(未圖示)從而被轉換成動能。該曲軸的旋轉傳遞至搭載發(fā)動機系統(tǒng)10的車輛的驅動輪，從而該車輛能夠行駛。在排氣行程中從各氣缸排出的排氣集中制排氣歧管203，并被朝與排氣歧管203連接的排氣管204引導。此處，發(fā)動機200具備渦輪增壓器300，被引導至排氣管204的排氣在對該渦輪增壓器300的渦輪葉片302提供排氣熱能之后，被朝下游側的催化裝置(未圖示)引導。另外，關于渦輪增壓器300的詳細情況將在后面加以敘述。另一方面，空氣從外界經由未圖示的空氣濾清器被吸入進氣管205。該進氣通過構成渦輪增壓器300的壓縮機葉輪307的旋轉而被壓縮，并被朝設置于壓縮機葉輪307的下游側的內部冷卻器206供給。內部冷卻器206是用于對壓縮后的進氣進行冷卻以提高增壓效率的冷卻裝置。在進氣管205中的內部冷卻器206的下游側設置有節(jié)氣門207。節(jié)氣門207是根據開閉狀態(tài)來調節(jié)進氣量的閥，且構成為由與ECU100電連接的致動器控制其開閉狀態(tài)。即，節(jié)氣門207構成所謂的電子控制節(jié)氣門裝置的一部分。進氣管205在節(jié)氣門207的下游側與進氣歧管208連結。進氣歧管208連接于與在氣缸體201內形成的各氣缸對應的進氣口。被引導至進氣歧管208的進氣與呈霧狀地被噴射至該進氣口處的汽油混合，并如先前說明的那樣，在各氣缸的未圖示的進氣門開閥時被吸入到氣缸內。另外，在本實施方式中形成為柴油發(fā)動機，但這只不過是本發(fā)明所涉及的內燃機的一例，本發(fā)明所涉及的內燃機例如也可以是汽油發(fā)動機，也可以是使用乙醇混合燃料的發(fā)動機。發(fā)動機200具備作為本發(fā)明所涉及的“增壓器”的一例的渦輪增壓器300，該渦輪增壓器300回收排氣熱來驅動渦輪葉片旋轉，并利用與該渦輪葉片一體旋轉的壓縮機葉輪將進氣壓縮至大氣壓以上并朝下游側供給(即增壓供氣)。渦輪增壓器300具備包含渦輪殼體301、渦輪葉片302、噴嘴葉片303以及可變噴嘴用致動器304的VNT (可變噴嘴渦輪，以下，在對上述進行總稱的情況下適當使用“VNT”的語句)。渦輪殼體301是收納渦輪葉片302以及噴嘴葉片303的框體。渦輪葉片302構成為能夠借助被引導至排氣管204的排氣的壓力(即排氣壓力)而以渦輪旋轉軸305為中心旋轉的、金屬制或者陶瓷制的旋轉葉輪。噴嘴葉片303是在渦輪殼體301中在與排氣相對于渦輪葉片302的進口相當的進口部以圍繞渦輪葉片302的方式等間隔地設置有多個的葉片狀部件。上述噴嘴葉片303的每個能夠借助未圖示的聯桿式轉動機構而以規(guī)定的旋轉軸為中心在該進口部內同時轉動，且能夠根據其開閉狀態(tài)使排氣管204與渦輪葉片302之間的連通面積變化。更具體而言，該連通面積在噴嘴葉片303的開度為0° (全閉)的狀態(tài)下最小，在開度為90° (全開)的狀態(tài)下最大。此處，由于連通面積越小則排氣的流速越高，因此在排氣量比較小的輕載荷區(qū)域中，將該噴嘴葉片303控制在關閉側，由此能夠高效地驅動渦輪302。使噴嘴葉片303轉動的聯桿式轉動機構借助從可變噴嘴用致動器(VNA) 304供給的驅動力而被驅動。該可變噴嘴用致動器304與ECU100電連接，并且形成為根據發(fā)動機200的運轉條件利用ECU100對噴嘴葉片303的開閉狀態(tài)進行控制的結構。另外，噴嘴葉片303的控制方式是公知的，在此省略其詳細情況。但是，定性地說，在輕載荷區(qū)域中如前所述噴嘴葉片303被控制在關閉側，在高載荷區(qū)域中不需要基于噴嘴葉片303的對排氣的調速作用，因此，為了避免發(fā)動機背壓的上升，噴嘴葉片303被控制在打開側。另外，包含噴嘴葉片303以及可變噴嘴用致動器304的可變噴嘴機構是本發(fā)明所涉及的“排氣側可動葉片機構”的一例。渦輪增壓器300具備包含壓縮機殼體306、壓縮機葉輪307、擴散器葉片308以及可變擴散器用致動器309的VGC (可變幾何壓縮機，以下，在對上述部件進行總稱的情況下適當地使用“VGC”的語句)。壓縮機殼體306是收納壓縮機葉輪307以及擴散器葉片308的框體。壓縮機葉輪307構成為能夠將從外界經由空氣濾清器被吸入到進氣管205的空氣借助通過伴隨渦輪葉片302旋轉的旋轉而產生的壓力朝下游側加壓輸送，形成為通過基于該壓縮機葉輪307的對進氣的加壓輸送效果來實現所謂的增壓供氣。擴散器葉片308是在壓縮機殼體306中在對經由壓縮機葉輪307供給的進氣的流速進行調整而取出壓力能量的擴散器部以圍繞壓縮機葉輪307的方式等間隔地設置有多個的葉片狀部件。上述擴散器葉片308的每個能夠借助未圖示的聯桿式轉動機構以規(guī)定的旋轉軸為中心在該擴散器部內同時轉動，且能夠根據其開閉狀態(tài)使進氣管205中的壓縮機葉輪307側和內部冷卻器206側之間的連通面積變化。更具體而言，該連通面積在擴散器葉片308的開度為0° (全閉)的狀態(tài)下最小，在開度為90° (全開)的狀態(tài)下最大。此處，參照圖2對擴散器葉片308的構成進行說明。此處，圖2是從擴散器部觀察壓縮機葉輪307的方向的概要平面圖。另外，在該圖中，對與圖1重復的部位標注相同的標號并適當省略說明。在圖2中，圖2的(a)與擴散器葉片308全閉(開度為0° )的情況對應，圖2的(b)與擴散器葉片308全開(開度為90° )的情況對應。如圖所示，在擴散器葉片308采取全閉狀態(tài)的情況下，通過了壓縮機葉輪307的進氣的流路被最大程度地縮小。相反，在擴散器葉片308采取全開狀態(tài)的情況下，該流路幾乎不被縮小。由于流路的連通面積越小則進氣的流速越高，因此，在增壓效果比較小的輕載荷區(qū)域中，通過將該擴散器葉片308控制在關閉側，能夠提高增壓效率。另一方面，當在將擴散器葉片308的葉片開度維持一定的狀態(tài)下進行增壓供氣時，空氣流量到達發(fā)生阻塞的阻塞流量而發(fā)生阻塞的可能性變高。因此，伴隨著從輕載荷運轉向高載荷運轉的過渡(基本上是與增壓壓力的上升相同的意思)而階段性地或者連續(xù)地朝打開側、即葉片開度增大側對擴散器葉片308進行驅動控制。另外，如前所述的噴嘴葉片303的結構在概念上也是與圖2所示的擴散器葉片308同樣的結構。返回圖1，使擴散器葉片308轉動的聯桿式轉動機構借助從可變擴散器用致動器(VDA>309供給的驅動力而被驅動。該可變擴散器用致動器309與E⑶100電連接，且形成為根據發(fā)動機200的運轉條件而利用ECU100控制擴散器葉片308的開閉狀態(tài)的結構。另外，擴散器葉片308的控制方式是公知的，在此省略詳細情況。但是，定性地說，在輕載荷區(qū)域中如前所述擴散器葉片308被控制在關閉側，在高載荷區(qū)域中為了防止因阻塞(流路閉塞)而導致的增壓壓力的降低，擴散器葉片308被控制在打開側。另外，包含擴散器葉片308以及可變擴散器用致動器309的可變擴散器機構是本發(fā)明所涉及的“進氣側可動葉片機構”的一例。另一方面，發(fā)動機系統(tǒng)10具備空氣流量計209、進氣壓力傳感器210、增壓壓力傳感器211、進氣歧管壓力傳感器212以及進氣歧管進氣溫度傳感器213?？諝饬髁坑?09是能夠檢測從外界吸入的進氣的量亦即空氣流量Qc的傳感器。空氣流量計209與E⑶100電連接，形成為所檢測出的空氣流量Qc由E⑶100以一定或者不定的周期參照的結構。進氣壓力傳感器210是設置在空氣流量計209的下游側、且能夠檢測進氣的壓力亦即進氣壓力PO (實質上是大氣壓相當值)的傳感器。進氣壓力傳感器210與ECU100電連接，形成為所檢測出的進氣壓力PO由ECU100以一定或者不定的周期參照的結構。增壓壓力傳感器211是設置在VGC和內部冷卻器206之間的、能夠檢測增壓壓力P3的傳感器。增壓傳感器211與ECU100電連接，形成為所檢測出的增壓壓力P3由ECU100以一定或者不定的周期參照的結構。進氣歧管壓力傳感器212是設置在進氣歧管208的、能夠檢測進氣歧管內的壓力亦即進氣歧管壓力Pim的傳感器。進氣歧管壓力傳感器212與ECU100電連接，形成為所檢測出的進氣歧管壓力Pim由ECU100以一定或者不定的周期參照的結構。進氣歧管進氣溫度傳感器213是設置在進氣歧管208的、能夠檢測進氣歧管內的進氣的溫度亦即進氣歧管進氣溫度Tim的傳感器。進氣歧管進氣溫度傳感器213與ECU100電連接，形成為所檢測出的進氣歧管進氣溫度Tim由ECU100以一定或者不定的周期參照的結構。<實施方式的動作>接著，對本實施方式的動作進行說明。<渦輪增壓器300的驅動控制>首先，參照圖3對渦輪增壓器300的動作特性進行說明。此處，圖3是示意性地說明空氣流量Qc與壓力比Rp (Rp = P3 / PO)之間的關系的圖。在圖3中，橫軸表示空氣流量Qc，縱軸表示壓力比Rp。圖3簡單地示出與兩種擴散器葉片開度Adfs對應的波動極限線Sg (參照細實線)以及渦輪極限線Tb(參照細虛線)。相對較小的、即與關閉側的擴散器葉片開度Adfscl對應的波動極限線Sg以及渦輪極限線Tb分別是圖示的波動極限線Sgcl以及渦輪極限線Tbcl，相對較大的、即與打開側的擴散器葉片開度Adfsop對應的兩條線分別是波動極限線Sgop以及渦輪極限線Tbop。另外，擴散器葉片308形成為擴散器葉片開度Adfs能夠連續(xù)地變化的結構，在圖3的坐標空間上，本來能夠規(guī)定與多個擴散器葉片開度Adfs對應的多個波動極限線Sg以及渦輪極限線Tb。不過，上述所有的圖示均會導致圖面的繁雜化，因此，在本實施方式中，假設擴散器葉片308在關閉側的擴散器葉片開度Adfscl和打開側的擴散器葉片開度Adfsop之間二值地切換，繼續(xù)進行說明。波動極限線Sg是規(guī)定構成渦輪增壓器300的VGC (可變幾何壓縮機)的波動極限的線，表示與波動極限線Sg相比靠小空氣量側(圖中左偵彳)的區(qū)域或者靠高壓力比側(圖中上側)的區(qū)域是波動區(qū)域。在波動區(qū)域中，在壓縮機葉輪307產生作為共振現象的波動，渦輪增壓器300的增壓效率極端地降低。渦輪極限線Tb是規(guī)定構成渦輪增壓器300的VNT (可變噴嘴渦輪)的渦輪轉速的極限的線，表示渦輪增壓器300在與渦輪極限線Tb相比靠大空氣量側(圖中右側)的區(qū)域或者靠高壓力比側(圖中上側)的區(qū)域無法工作。換言之，在增壓供氣的進行過程中，空氣流量Qc逐漸增加，當到達渦輪極限線Tb時，壓力比Rp急劇降低。這是因為，即便想要超過渦輪極限線Tb而使空氣流量Qc增加，也會產生因擴散器葉片308導致的流路閉塞、即所謂的阻塞，從而增壓壓力急劇降低。因而，在給出某擴散器葉片開度Adfs的情況下，渦輪增壓器300的實際動作區(qū)域限定在由波動極限線Sg和渦輪境界線Tb夾著的區(qū)域。另一方面，在本實施方式中，渦輪增壓器300的目標增壓壓力Ptg基于能夠根據內燃機轉速Ne以及油門開度Ta等確定的發(fā)動機200的要求載荷(或目標進氣量)設定。因而，在駕駛員進一步踩下油門踏板等而在車輛產生加速請求的情況下，目標增壓壓力Ptg存在增加的傾向。另一方面，作為渦輪增壓器300的實際增壓壓力的增壓壓力P3被控制成追隨目標增壓壓力Ptg。此時，例如，VNT的噴嘴葉片開度Anzl被驅動控制在關閉側，或者在另外設置有排氣旁通閥、進氣旁通閥的結構中，這些閥被控制在關閉側。此處，若擴散器葉片開度Adfs保持固定，則如先前說明的那樣，在高載荷區(qū)域(SP空氣流量Qc大的區(qū)域)產生阻塞。因此，與目標增壓壓力Ptg之差增加，主要是在加速請求期間，在準確的正時將擴散器葉片308驅動控制在打開側。圖3示出該切換動作點me (參照黑圓點)。在本實施方式中，切換動作點me設定于在高負載側橫穿與過渡后的擴散器葉片開度(即，在該情況下為打開側的Adfsop)對應的波動極限線Sg (即，在該情況下為Sgop)的時刻附近。這是因為，擴散器葉片開度越小，則渦輪效率(相對于賦予給渦輪增壓器300的做功量的增壓壓力)高的高效率區(qū)域越接近波動極限線，在能夠選擇打開側的擴散器葉片開度的時刻，已經選擇了打開側的擴散器葉片開度的情況能夠實現高效的增壓供氣。當在切換動作點me擴散器葉片開度Adfs被切換時，渦輪增壓器300的動作區(qū)域變化到由波動極限線Sgop和渦輪極限線Tbop規(guī)定的相對的高載荷區(qū)域，因此，增壓壓力P3能夠良好地追隨于目標增壓壓力Ptg的增加。結果，在渦輪增壓器300正常的情況下，渦輪增壓器300按照由圖中粗實線所示的正常時動作線工作。另外，即便是在擴散器葉片開度Adfs連續(xù)切換的情況下也基本如圖3所示，在與當前時刻相比靠打開側的開度對應的切換動作點，擴散器葉片開度Adfs被依次選擇，能夠保證渦輪增壓器300的高效的動作。此處，考慮在擴散器葉片308發(fā)生關閉側粘連(即，在與要求開度相比靠關閉側的位置產生的粘連)的情況。再次參照圖3，在該情況下，即便在切換動作點mc，擴散器葉片開度Adfs仍為Adfscl，渦輪增壓器300的動作線如圖中粗虛線所示。即，從伴隨空氣流量Qc的增加而渦輪增壓器300的動作點到達渦輪極限線Tbcl的時刻開始，由于阻塞而壓力比Rp開始急劇減少。結果，動作點有可能突入到由圖示虛線框CK包圍的阻塞區(qū)域。然而，若只觀察到增壓壓力P3的降低，也存在實際上在VNT的噴嘴葉片303發(fā)生了打開側粘連的情況。因而，僅參照該時刻的增壓壓力P3，無法區(qū)分噴嘴葉片303的打開側粘連和擴散器葉片308的關閉側粘連。當無法進行上述區(qū)分時，不得不將渦輪增壓器300的實際運用方式整合到安全側，因此難以使渦輪增壓器300的動作最優(yōu)化。因此，在本實施方式中，通過E⑶100執(zhí)行異常判定控制，在渦輪增壓器300中，能夠正確地區(qū)分在VNT側產生的葉片的打開側粘連和在VGC側產生的葉片的關閉側粘連。<異常判定控制的詳細情況>接著，參照圖4，對由E⑶100執(zhí)行的異常判定控制的詳細情況進行說明。此處，圖4是異常判定控制的流程圖。在圖4中，E⑶100計算渦輪增壓器300的目標增壓壓力的變化量APtg (步驟SlOD0另外，變化量Λ Ptg的計算按照規(guī)定周期執(zhí)行，步驟SlOl的所謂變化量APtg與目標增壓壓力的變化速度是等價的。計算出的變化量APtg是本發(fā)明所涉及的“目標增壓壓力的變化速度”的一例。另外，ECU100以規(guī)定周期從發(fā)動機系統(tǒng)10所具備的各種傳感器取得感應值。因而，E⑶100始終掌握空氣流量Qc、進氣壓力PO、增壓壓力P3、進氣歧管進氣壓力Pim以及進氣歧管進氣溫度Tim。E⑶100判別所計算出的變化量Λ Ptg是否大于規(guī)定值A (步驟S102)。此處，規(guī)定值A是規(guī)定車輛是否處于能夠充分進行異常判定的程度的加速狀態(tài)的值，是預先保存于ROM的固定值。如后所述，本實施方式所涉及的異常判定控制中進行基于實際增壓壓力的時間推移的異常判定，因此，在目標增壓壓力Ptg與原來相比不變或者固定在與原來類似的程度的情況下，難以保證異常判定的判定精度。反之，當車輛處于充分的加速狀態(tài)的情況下，在任何時刻均能夠執(zhí)行異常判定控制。規(guī)定值A是日常能夠充分采用的范圍的值，在該意義下，能夠充分保證異常的判定機會。當變化量Λ Ptg在規(guī)定值A以下的情況下(步驟S102:否)，處理返回步驟SlOl，重復一系列的處理。另一方面，當變化量Λ Ptg大于規(guī)定值A的情況下(步驟S102:是)，即滿足進行異常判定的條件的情況下，ECU100判別增壓壓力Ρ3是否小于目標增壓壓力Ptg (步驟S103)。當增壓壓力Ρ3在目標增壓壓力Ptg以上的情況下(步驟S103:否)，Ε⑶100從存儲器刪除后述的峰值P3pk (步驟S107)，并使處理返回步驟SlOl而重復一系列的處理。另外，此后，將目標增壓壓力的變化量Λ Ptg大于規(guī)定值A的期間適當地稱為“目標增壓壓力上升期間”。當增壓壓力Ρ3小于目標增壓壓力Ptg的情況下(步驟S102:是)，E⑶100取得增壓壓力Ρ3的峰值P3pk，并保存于存儲器(例如RAM)(步驟S104)。此處，增壓壓力P3的峰值P3pk是在目標增壓壓力上升期間在追隨目標增壓壓力Ptg的過程中增壓壓力P3所取得的峰值，當增壓壓力P3為了追隨目標增壓壓力Ptg而在目標增壓壓力期間持續(xù)上升的情況下，基本上更新為該時刻的增壓壓力P3的值。另一方面，當增壓壓力P3小于上次的值的情況下，峰值P3pk不更新(在與上次值相等的情況下，可以更新也可以不更新)。E⑶100判別所取得的峰值P3pk與最新的增壓壓力P3之間的偏差即峰值偏差(即P3pk — P3)是否大于規(guī)定值B (步驟S105)，關于規(guī)定值B在后面說明。當峰值偏差大于規(guī)定值B的情況下(步驟S105:是)，E⑶100判定VGC的擴散器葉片308為關閉側粘連(步驟S106)。
另一方面，當峰值偏差在規(guī)定值B以下的情況下(步驟S105:否)，E⑶100判別增壓壓力P3是否一定(步驟S108)。另外，“一定”是指增壓壓力P3的此次值和上次值之間的偏差處于基準值內。當增壓壓力P3并非一定的情況下(步驟S108:否)，E⑶100使處理返回步驟S101，重復一系列的處理。另外，步驟S108朝“否”側分支的條件包含增壓壓力P3持續(xù)追隨目標增壓壓力Ptg的情況、以及雖然增壓壓力P3降低但峰值偏差尚在規(guī)定值B以下的情況。當增壓壓力P3 —定的情況下(步驟S108:是)，E⑶100判別增壓壓力P3 —定的期間是否持續(xù)規(guī)定期間(步驟S109)。當增壓壓力P3 —定的期間的持續(xù)長度小于規(guī)定期間的情況下(步驟S109:否)，E⑶100使處理返回步驟SlOl并重復一系列的處理。當增壓壓力P3 —定的期間在規(guī)定期間以上的情況下(步驟S109:是)，E⑶100判定VNT的噴嘴葉片303為打開側粘連(步驟SI 10)。在執(zhí)行步驟S106或者步驟SllO后、SP檢測出VGC的關閉側粘連或者VNT的打開側粘連后，異常判定控制結束。并且，當渦輪增壓器300正常、且增壓壓力P3在沒有問題的范圍追隨目標增壓壓力Ptg的情況下，異常判定控制在對應的步驟之間始終循環(huán)處理。此處，參照圖5，對異常判定控制所涉及的擴散器葉片308的關閉側粘連以及噴嘴葉片303的打開側粘連的判定所涉及的判定原理進行說明。此處，圖5是舉例示出異常判定控制的執(zhí)行期間中的增壓壓力P3的一個時間推移的圖。圖5中，縱軸是目標增壓壓力Ptg以及增壓壓力P3 (即壓力值)，橫軸是時刻。在時刻Tl，目標增壓壓力Ptg的變化量超過規(guī)定值A、開始增壓壓力P3的峰值P3pk的更新處理。當目標增壓壓力Ptg的時間推移是圖示PRF_Ptg (參照點劃線)的情況下，若渦輪增壓器300正常，則增壓壓力P3的時間推移如圖示PRF_P31 (參照雙點劃線)。S卩，增壓壓力P3伴隨一定的時間延遲追隨目標增壓壓力Ptg，且在暫時過沖之后收斂于目標增壓壓力Ptg。然而，當在VGC的擴散器葉片308發(fā)生了關閉側粘連的情況下，如前所示，由于切換動作點處的擴散器葉片308的開度切換并未完成，因此，在切換動作點之后，增壓壓力P3的時間推移如圖示PRF_P32 (參照實線)所示逐漸從正常時偏離。進而，當渦輪增壓器300的動作點(坦率地說為空氣流量Qc)達到由渦輪極限線Tb規(guī)定的值時，開始輕度的阻塞，增壓壓力P3開始急劇減少。結果，在某時刻，增壓壓力P3的峰值P3pk確定。此處，若對于這樣的增壓壓力P3的急速下降放任不管，則如圖示虛線所示，阻塞進一步發(fā)展，增壓壓力P3極度降低。因此，在異常判定控制中，在從峰值P3pk降低的降低量亦即峰值偏差達到規(guī)定值B (在圖5中，增壓壓力P3達到P3A)的時刻T2 (與圖示白圈相當的時刻)，判定為擴散器葉片308處于關閉側粘連狀態(tài)。這樣，規(guī)定值B預先被制定為如下的值:規(guī)定增壓壓力P3是否已降低到與產生實際上無法忽視的嚴重程度的阻塞的時刻(例如圖示時刻T3)相比在時間序列上靠前的時刻相當的時刻的值的值。另一方面，雖然省略了圖示，但當VNT的噴嘴葉片303處于打開側粘連狀態(tài)的情況下，同樣實際增壓壓力P3停止追隨于目標增壓壓力Ptg。然而，如果并非這樣的一個時刻的增壓壓力、而是觀察有限的時間范圍內的時間推移，則相對于噴嘴葉片303的關閉側粘連，實際增壓壓力P3不會降低。即，即便在噴嘴葉片303發(fā)生了打開側粘連，也僅是對渦輪葉片302的排氣供給受到限制，增壓壓力P3不會相比已經達到的增壓壓力大幅降低。因而，若以時間推移作為判定基準，則能夠正確地區(qū)分噴嘴葉片303的打開側粘連和擴散器葉片308的關閉側粘連。如以上說明的那樣，根據本實施方式所涉及的異常判定控制，著眼于在噴嘴葉片303的關閉側粘連和擴散器葉片308的打開側粘連中目標增壓壓力上升期間的增壓壓力P3的時間推移完全不同這點，利用在發(fā)動機系統(tǒng)10中本來設置的傳感器的檢測值，不會產生成本的增加、車輛搭載性的惡化以及控制載荷的增大這樣的問題，并且能夠正確地判定渦輪增壓器300的異常。另外，在本實施方式中，基于增壓壓力P3相對于峰值P3pk的降低量即峰值偏差(本發(fā)明所涉及的“實際增壓壓力的時間推移”的一例)來進行擴散器葉片308的關閉側粘連所涉及的判定，但作為該判定所涉及的判定基準，并不限于峰值偏差，也能夠應用其他指標。此處，參照圖6以及圖7對其他判定基準進行說明。此處，圖6是舉例示出目標增壓壓力上升期間的增壓壓力變化率P3’的一個時間推移的圖，圖7同樣是舉例示出目標增壓壓力上升期間的增壓壓力變化率P3’的其他時間推移的圖。另外，對于這些圖中相互重復的部位標注相同的標號并適當地省略說明。圖6中，增壓壓力變化率P3’是指增壓壓力P3的時間變化率，只要計算期間一定則變化量相等。此處，在像這樣利用增壓壓力變化率P3’的情況下，能夠按下述方式定義本發(fā)明所涉及的“實際增壓壓力的時間推移”。S卩，假設在時刻T4目標增壓壓力Ptg開始變化。增壓壓力變化率P3’取正值的期間是增壓壓力P3上升的期間，能夠判定為尚未產生阻塞。另一方面，在增壓壓力變化率P3’開始取負值的時刻T5，比照上述的實施方式，增壓壓力P3開始從峰值P3pk減少。此處，在時刻T4開始計測時間，當檢測到增壓壓力變化率P3’連續(xù)取負值的期間的長度(即時間)時，能夠將該檢測出的時間值作為本發(fā)明所涉及的“增壓壓力的時間推移”的一例加以利用。例如，如圖所示，在該時間值達到基準值Λ T (能夠預先通過實驗確定)的時刻Τ6，能夠做出擴散器葉片308處于關閉側粘連狀態(tài)的判定。另一方面，圖7舉例示出與圖6同樣的增壓壓力變化率Ρ3’的時間推移，但在時刻Τ7開始異常判定，在增壓壓力變化率Ρ3’達到基準值C的時刻Τ8做出擴散器葉片308處于關閉側粘連狀態(tài)的判定。此時，在時刻Τ7之后，繼續(xù)監(jiān)視增壓壓力變化率Ρ3’，很明顯，時刻Τ8的到達基準值C的情況并不是暫時的。即，這樣的判定方式也還是利用與過去的增壓壓力的表現相關的、本發(fā)明所涉及的“實際增壓壓力的時間推移”的判定的一例。<第二實施方式>在上述第一實施方式中，基于增壓壓力Ρ3從峰值P3pk降低時的降低量(峰值偏差)進行擴散器葉片308的關閉側粘連所涉及的判定，但這種增壓壓力從峰值的降低也會因擴散器葉片308的關閉側粘連以外的理由產生。即，雖然如上所述能夠在噴嘴葉片303和擴散器葉片308之間進行原因的劃分，但從進行更精細的異常判定的觀點出發(fā)，第一實施方式所涉及的異常判定控制并不是沒有任何改進的余地。此處，參照圖8，對本發(fā)明的第二實施方式所涉及的異常判定控制進行說明。此處，圖8是異常判定控制的流程圖。另外，在該圖中，對與圖4重復的部位標注相同的標號并適當省略說明。圖8中，在存儲峰值P3pk后(步驟S104)，E⑶100適當地更新并存儲空氣流量Qc的峰值Qcpk (步驟S201)。另外，空氣流量Qc所涉及的峰值的概念與增壓壓力P3的情況同樣。另一方面，在步驟S105中，在峰值偏差大于規(guī)定值B的情況下(步驟S105 :是)，ECU100計算空氣流量Qc的峰值偏差(即Qcpk -Qc),并判別計算出的峰值偏差是否在規(guī)定值D以下(步驟S202)。當峰值偏差在規(guī)定值D以下的情況下(步驟S202 :是)，E⑶100進一步判別進氣歧管空氣流量Qim和空氣流量Qc之間的偏差、即空氣流量偏差(即Qim — Qc)是否在規(guī)定值E以下(步驟S203)。此處，進氣歧管208的空氣流量Qim通過以下方式計算第一，根據進氣歧管壓力Qim以及進氣歧管進氣溫度Tim的各感應值計算空氣密度，第二，進行基于所計算出的空氣密度、發(fā)動機200的內燃機轉速Ne、發(fā)動機200的排氣量、發(fā)動機200的體積效率的運算處理。另外，進氣歧管空氣流量Qim的詳細的計算公式與本實施方式的主旨無關，因此在此舍去說明。當空氣流量偏差在規(guī)定值E以下的情況下(步驟S203 :是)，E⑶100做出擴散器葉片308處于關閉側粘連狀態(tài)的判定(步驟S106)。這樣，在本實施方式中，除了增壓壓力P3的峰值偏差大于規(guī)定值B之外，空氣流量Qc的峰值偏差在規(guī)定值D以下、并且由空氣流量計209檢測出的空氣流量Qc與進氣歧管208的空氣流量Qim之差(空氣流量偏差)在規(guī)定值E以下也是擴散器葉片308的關閉側粘連的判定基準。另一方面，在步驟S202中，當空氣流量Qc的峰值偏差大于規(guī)定值D的情況下(步驟S202 :否)，E⑶100做出渦輪增壓器300的硬件故障的異常判定(步驟S205)。另一方面，在步驟S203中，當空氣流量偏差大于規(guī)定值E的情況下(步驟S203 :否)，E⑶100做出在比VGC靠下游側的位置產生進氣泄漏的異常判定(步驟S204)。更具體地說明，例如由于在管壁部開口，經由聯接器、凸緣等連結的進氣管彼此的連結部位產生密封泄漏，或在進氣通路的一部分產生軟管脫離等理由，而在比VGC靠下游側的進氣管205產生進氣泄漏的情況下，在進氣歧管208與VGC上游側的進氣管205之間，空氣流量的偏差變大。因而，如果預先基于實驗、經驗、理論或者仿真等將能夠避免誤判定且能夠準確地判定進氣泄漏的適當的值設定為規(guī)定值E，則能夠準確地判定出在第一實施方式中認為是由于擴散器葉片308的關閉側粘連而導致的增壓壓力P3的降低實際上是由于進氣泄漏而導致的。并且，當渦輪葉片302破損、損傷或者損壞、渦輪旋轉軸304的軸承燒結、或者壓縮機葉輪307破損、損傷或者損壞等，產生比可動葉片機構規(guī)模大的渦輪增壓器300的硬件異常的情況下，由于無論是哪種情況壓縮機葉輪307均不能正常地被旋轉驅動，因此在產生了這種異常的時刻，空氣流量Qc幾乎瞬時地降低。因而，在目標增壓壓力上升期間本來不會從峰值Qcpk降低的空氣流量Qc降低。因而，如果預先基于實驗、經驗、理論或者仿真等將能夠避免誤判定且能夠準確地判定渦輪增壓器300的硬件異常的適當的值設定為規(guī)定值D，則能夠準確地判定出在第一實施方式中認為是由于擴散器葉片308的關閉側粘連而導致的增壓壓力P3的降低實際上是由于更嚴重的渦輪增壓器300的硬件故障而導致的。<第三實施方式>在上述各實施方式中，討論了渦輪增壓器300的異常判定所涉及的部分，但是，鑒于能夠做出與渦輪增壓器300有關的正確的異常判定這點，在采取與之對應的故障保護對策的方式具有實際意義。此處，作為本發(fā)明的第三實施方式，對發(fā)生擴散器葉片308的關閉側粘連的情況下的對策進行說明。這種對策能夠通過由E⑶100執(zhí)行的故障保護控制良好地運用。另外，在第三實施方式中，ECU100作為本發(fā)明所涉及的“開度確定單元”以及“修正單元”的一例發(fā)揮功能。此處，參照圖9，對本發(fā)明的第三實施方式所涉及的故障保護控制的詳細情況進行說明。此處，圖9是故障保護控制的流程圖。圖9中，E⑶100判別是否做出了在擴散器葉片308發(fā)生關閉側粘連的判定(步驟S301)。這種判別例如在上述的第一或者第二實施方式所涉及的異常判定控制中，能夠通過采取在進行擴散器葉片308的關閉側粘連判定時應當做出的設定適當的標記等對策容易地實現。在并未發(fā)生擴散器葉片308的關閉側粘連的情況下(步驟S301 :否)，直到步驟S301朝“是”側分支為止、即在擴散器葉片308發(fā)生關閉側粘連為止，E⑶100重復步驟S301所涉及的處理。另一方面，當在擴散器葉片308發(fā)生了關閉側粘連的情況下(步驟S301 :是)，E⑶100推定擴散器葉片開度Adfs(步驟S302)。此時，E⑶100基于該時刻的增壓壓力P3和空氣流量Qc推定擴散器葉片開度Adfs。另外，擴散器葉片開度Adfs和增壓壓力P3 (或壓力比Rp)以及空氣流量Qc之間的關系已經在圖3例示，從多個擴散器葉片開度Adfs中(在圖3僅例示了兩種，但如前所述實際上設定有多個開度)選擇與該時刻的增壓壓力P3以及空氣流量Qc對應的開度、或者適當地進行插值等，由此，適當地推定擴散器葉片開度Adfs。在推定擴散器葉片開度Adfs后，ECU100參照預先保存于ROM的限制映射，取得壓力比Rp (或增壓壓力P3)以及空氣流量Qc的限制值(步驟303)。在取得這些限制值后，ECU100基于所取得的限制值限制渦輪增壓器300的動作(步驟S304)。如此執(zhí)行故障保護控制。此處，參照圖10，對限制映射的詳細情況進行說明。此處，圖10是示意性地示出限制映射的不意圖。圖10中，縱軸表示壓力比Rp，橫軸表示空氣流量Qc。在該坐標平面上，限制值根據每個擴散器葉片開度Adfs而以限制線PRF_TBi (i = 1，2，3，4)表示。在ROM中預先保存有將圖10所示的限制線數值化而得的限制值映射，ECU100在步驟S304中按照與所推定出的擴散器葉片開度Adfs對應的限制線來限制渦輪增壓器300的動作。更具體而言，ECU100禁止與相應的限制線相比處于高載荷側(Qc變大的側)以及高增壓壓力側(Rp變大的側)的渦輪增壓器300的動作。在限制渦輪增壓器300的動作時，當在排氣側具備排氣旁通閥的情況下，可以進行該排氣旁通閥的驅動控制，當在進氣側具備進氣旁通閥的情況下，可以進行該進氣旁通閥的驅動控制，或者可以進行發(fā)動機200的燃料噴射量的限制。
這樣，根據第三實施方式，當判定為擴散器葉片308發(fā)生關閉側粘連的情況下，能夠根據粘連時的擴散器葉片開度Adfs限制渦輪增壓器300的動作。因此，能夠切實地防止因擴散器葉片308的關閉側粘連而導致的阻塞的產生，且能夠在允許的范圍最大限度地高效地使渦輪增壓器300運轉。即，實現了良好的故障保護。另外，作為限制映射，也考慮圖10所示的以外的情況。此處，參照圖11以及圖12對限制映射的其他方式進行說明。此處，圖11是限制映射的其他的示意圖，圖12是限制映射的又一其他的示意圖。圖11中，在縱軸及橫軸分別配置了壓力比Rp以及空氣流量Qc的坐標平面上，渦輪增壓器300的動作許可區(qū)域作為陰影區(qū)域示出。該動作許可區(qū)域例如是以由在第一或者第二實施方式等中做出擴散器葉片308的關閉側粘連判定的時刻的空氣流量Qc和壓力比Rp規(guī)定的渦輪增壓器300的一個動作點作為頂點的矩形區(qū)域。圖11示出該動作點是圖示動作點Ml (Qcl, Rpl)的情況。在該情況下,空氣流量Qc的允許最大值(即限制值)是Qcl，壓力比Rp的允許最大值(即限制值)是Rpl。僅允許渦輪增壓器300在上述允許最大值以下的動作區(qū)域(即動作許可區(qū)域)動作。另外，在ROM中保存有將圖11所示的關系數值化而得的限制映射。在如此設定限制映射的情況下，由于將該時刻的壓力比Rp以及空氣流量Qc作為最大值來做出動作限制，因此能夠在比如圖10例示的那樣需要夾雜推定值的動作限制更安全的一側加以運用。圖12中，在對縱軸以及橫軸分別分配了增壓壓力P3以及空氣流量Qc的坐標平面上，渦輪增壓器300的動作許可區(qū)域作為陰影區(qū)域示出。該動作許可區(qū)域例如是以由在第一或者第二實施方式等中做出了擴散器葉片308的關閉側粘連判定的時刻的空氣流量Qc和壓力比Rp規(guī)定的渦輪增壓器300的一個動作點作為頂點的矩形區(qū)域。圖12示出該動作點是圖示動作點M2 (Qcl, P3B)的情況。在該情況下,空氣流量Qc的允許最大值(即限制值)是Qcl，增壓壓力P3的允許最大值(即限制值)是P3B。僅允許渦輪增壓器300在上述允許最大值以下的動作區(qū)域(即動作許可區(qū)域)的動作。另外，在ROM中保存有將圖12所示的關系數值化而得的限制映射。在如此設定限制映射的情況下，由于將該時刻的增壓壓力P3以及空氣流量Qc作為最大值來做出動作限制，因此能夠在比如圖10例示的那樣需要夾雜推定值的動作限制更安全的一側加以運動。〈第四實施方式〉接著，參照圖13，對與第一以及第二實施方式所涉及的異常判定控制相比較能夠更好地保護渦輪增壓器300的本發(fā)明的第四實施方式所涉及的異常判定控制進行說明。此處，圖13是第四實施方式所涉及的異常判定控制的流程圖。另外，在該圖中，對與圖8重復的部位標注相同的標號并適當省略說明。圖13中，在開始步驟S201的空氣流量Qcpk的存儲后(步驟S201 )，ECU100判別增壓壓力P3是否具有降低傾向(步驟S401)。此處，“降低傾向”意味著增壓壓力P3小于上次的檢測值，但從實現更靈活的運用的觀點出發(fā)，意味著與上次值之間的偏差在傳感器的檢測誤差相當值以上。當增壓壓力P3具有降低傾向的情況下(步驟S401 :否)，EOT100開始VNT的動作限制(步驟S402)。此處，VNT的動作限制意味著禁止VNT所具備的噴嘴葉片303的開度變更的對策。即，在步驟S402中，噴嘴葉片303的開度亦即噴嘴葉片開度Anzl被保持在該時刻的值。另外，步驟S402所涉及的動作是本發(fā)明所涉及的“開度變更禁止單元”的動作的一例。在開始VNT的動作限制后，處理過渡到步驟S105。在步驟S105中，當增壓壓力P3的峰值偏差在B以下的情況下(步驟S105:否)，處理返回步驟S401。S卩，只要增壓壓力P3持續(xù)具有降低傾向，就繼續(xù)進行VNT的動作限制。在增壓壓力P3持續(xù)具有降低傾向的過程中，當增壓壓力P3的峰值偏差超過B時(步驟S105:是)，執(zhí)行在第二實施方式中說明了的、步驟S202之后的處理。此處，當在步驟S106、S204或者S205的任一個中完成某一異常判定后，VNT的動作限制被解除。但是，在這樣的情況下，結局是渦輪增壓器300無法正常地發(fā)揮作用，因此優(yōu)選采取某些故障保護對策。作為這種故障保護對策的一環(huán)，可以再次開始或者繼續(xù)進行VNT的動作限制。另一方面，在步驟S401中，當增壓壓力P3不具有降低傾向的情況下(步驟S401:否)，即增壓壓力P3應追隨目標增壓壓力Ptg而處于上升過程中、或者處于停滯過程中的情況下，至少發(fā)生進氣側的異常的可能性低，E⑶100解除VNT的動作限制(步驟403)。在VNT的動作限制被解除后，處理過渡到步驟S108。這樣，在第四實施方式所涉及的異常判定控制中，在作為從實際增壓壓力P3呈現降低傾向的時刻到完成某一異常判定為止的期間的判定期間中，禁止VNT的噴嘴葉片303的開度變更。因而，在這種判定期間中，通過在VNT的通常的控制方式下將噴嘴葉片303進一步向關閉側驅動等，能夠防止發(fā)生渦輪增壓器300陷入超速狀態(tài)的情形。因而，能夠良好地實現對渦輪增壓器300的保護。另外，當然，該判定期間是執(zhí)行VGC的異常判定的期間，是VGC未必異常的與所謂的中間地帶相當的期間。然而，在該期間，在不限制VNT的動作、例如將噴嘴葉片開度Anzl進一步朝關閉側控 制并促使渦輪增壓器300的轉速上升的情況下，在真正是VGC處于異常狀態(tài)的情況下，渦輪增壓器300成為超速狀態(tài)，因此并不優(yōu)選。另一方面，判定期間是實際時間軸上的絕對值短的期間，關于這樣的期間，即便限制VNT的動作，也能忽視對實際的動力性能產生的影響。并且，在由于暫時的VGC的動作遲滯等而導致增壓壓力P3暫時呈現降低傾向的情況下，即便開始VNT的動作限制，也會由于步驟S401朝“否”側分支而導致VNT的動作限制迅速地被解除。因而，在渦輪增壓器300的實際運用上不會產生任何問題。本發(fā)明并不限于上述的實施方式，能夠在不與從權利要求書以及說明書整體能夠讀取的發(fā)明的主旨或者思想相違背的范圍內適當地進行變更，伴隨著這樣的變更的內燃機的控制裝置也包含在本發(fā)明的技術范圍內。產業(yè)上的利用可能性本發(fā)明能夠應用于具備在進氣側和排氣側設置有增壓壓力調整用的葉片機構的增壓器的內燃機。標號說明:10…發(fā)動機系統(tǒng);100…ECU ;200…發(fā)動機;202…氣缸;204…排氣管;205…進氣管；302…渦輪葉片；303…噴嘴葉片；307…壓縮機葉輪；308...擴散器葉片。
權利要求
1.一種內燃機的控制裝置，該內燃機的控制裝置是對內燃機進行控制的裝置， 所述內燃機具備: 增壓器，該增壓器具備:渦輪，該渦輪設置于排氣通路，且具有能夠根據開閉狀態(tài)來調整排氣壓力的排氣側可動葉片機構；以及壓縮機，該壓縮機設置于進氣通路，且在擴散器部具有能夠根據開閉狀態(tài)來調整空氣流量的進氣側可動葉片機構；以及 檢測單元，該檢測單元能夠在所述壓縮機的下游側檢測所述增壓器的實際增壓壓力， 所述內燃機的控制裝置的特征在于， 所述內燃機的控制裝置具備: 時間推移確定單元，當所述增壓器的目標增壓壓力的變化速度在規(guī)定值以上的期間，所述時間推移確定單元確定所述檢測出的實際增壓壓力的時間推移；以及 判定單元，該判定單元基于該確定的時間推移來判定所述渦輪以及所述壓縮機中的至少一方的異常。
2.根據權利要求1所 述的內燃機的控制裝置，其特征在于， 所述時間推移確定單元確定所述檢測出的實際增壓壓力相對于所述檢測出的實際增壓壓力的峰值的降低量來作為所述時間推移， 當該確定的降低量在規(guī)定值以上的情況下，所述判定單元判定為所述壓縮機異常。
3.根據權利要求2所述的內燃機的控制裝置，其特征在于， 當在所述期間所述檢測出的實際增壓壓力具有減少傾向的情況下，所述判定單元開始所述壓縮機的異常判定， 所述內燃機的控制裝置還具備開度變更禁止單元，在所述判定單元執(zhí)行所述壓縮機的異常判定的判定期間，所述開度變更禁止單元禁止所述排氣側可動葉片機構的開度變更。
4.根據權利要求1所述的內燃機的控制裝置，其特征在于， 所述時間推移確定單元確定規(guī)定期間的所述實際增壓壓力的變化量來作為所述時間推移， 當所述檢測出的實際增壓壓力小于所述目標增壓壓力、并且所述確定的變化量小于規(guī)定值的情況下，所述判定單元判定為所述渦輪異常。
5.根據權利要求1所述的內燃機的控制裝置，其特征在于， 所述時間推移確定單元確定所述檢測出的實際增壓壓力相對于所述目標增壓壓力的偏差來作為所述時間推移， 所述判定單元在判定為所述壓縮機異常的情況下，基于所述空氣流量以及所述確定的偏差進一步判定所述壓縮機的發(fā)生異常的部位。
6.根據權利要求5所述的內燃機的控制裝置，其特征在于， 所述判定單元至少判定是否發(fā)生了所述進氣側可動葉片機構的關閉側粘連。
7.根據權利要求6所述的內燃機的控制裝置，其特征在于， 所述內燃機的控制裝置還具備: 開度確定單元，在判定為發(fā)生了所述進氣側可動葉片機構的關閉側粘連的情況下，所述開度確定單元基于所述壓縮機的前后壓力比和所述空氣流量確定所述進氣側可動葉片的開度；以及 修正單元，該修正單元根據所述確定的開度對所述實際增壓壓力以及空氣流量中的至少一方 進行修正。
全文摘要
本發(fā)明提供內燃機的控制裝置，在進氣側和排氣側雙方設有增壓壓力調整用的葉片機構的增壓器中實現準確的異常判定。內燃機(200)具備具備設置于排氣通路(204)且具有能根據開閉狀態(tài)調整排氣壓力的排氣側可動葉片機構(303、304)的渦輪，和設置于進氣通路(205)且在擴散器部具有能根據開閉狀態(tài)調整空氣流量的進氣側可動葉片機構(308、309)的壓縮機的增壓器(300)；和能在壓縮機下游側檢測增壓器的實際增壓壓力的檢測單元(211)，控制內燃機的裝置(100)具備當增壓器的目標增壓壓力的變化速度在規(guī)定值以上的期間確定實際增壓壓力的時間推移的時間推移確定單元和基于確定的時間推移判定渦輪和壓縮機中的至少一方的異常的判定單元。
文檔編號F02B39/16GK103080500SQ20108006897
公開日2013年5月1日 申請日期2010年9月6日 優(yōu)先權日2010年9月6日
發(fā)明者山本孝祐, 巖田昭壽 申請人:豐田自動車株式會社