專利名稱：內燃機的控制閥異常判斷裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種適用于內燃機的控制閥異常判斷裝置，所述內燃機具有多個增壓器和用于對該多個增壓器進行控制的多個控制閥。
背景技術：
一種目前已知的增壓器(排氣渦輪式增壓器)具有渦輪，被設置在內燃機的排氣通道中并且通過廢氣的能量而驅動；壓縮機，被配置在該內燃機的進氣通道中并且通過渦輪的驅動而被驅動。由此，使流入壓縮機中的空氣被該壓縮機壓縮，并向燃燒室排出。艮口， 由此進行了增壓。眾所周知，增壓器在流入壓縮機中的空氣流量處于從規(guī)定的喘振流量到規(guī)定的阻塞流量之間的范圍內時，能夠對該空氣進行實質性的壓縮。通常，增壓器的容量越大，喘振流量及阻塞流量的雙方就越大。因此，當想要僅通過較小容量的增壓器進行增壓時，由于在內燃機高負荷運行的情況下，流入壓縮機中的空氣流量將達到阻塞流量，所以不能進行增壓。相對于此，當想要僅通過較大容量的增壓器進行增壓時，由于在內燃機低負荷運行的情況下，流入壓縮機中的空氣流量將小于喘振流量，所以不能進行增壓。如此，僅具有單一增壓器的內燃機所能夠有效進行增壓的運行區(qū)域(負荷區(qū)域)，相對于內燃機的全部運行區(qū)域而言比較窄。因此，一種現(xiàn)有的內燃機具有小容量的第1增壓器；大容量的第2增壓器，其與第1增壓器串接；多個旁通通道，用于對被供給至第1增壓器及第2增壓器中的空氣或者廢氣的流量進行調節(jié)；多個控制閥，被設置在這些旁通通道中。在該現(xiàn)有的內燃機中，按照內燃機的運行狀態(tài)，而將第1增壓器與第2增壓器分開使用。由此，擴大了能夠有效地進行增壓的運行區(qū)域(負荷區(qū)域)。在上述現(xiàn)有的內燃機中，例如，在旁通通道中設置有控制閥(排氣切換閥)，所述旁通通道用于對被供給至第1增壓器的渦輪中的廢氣流量進行調節(jié)。該排氣切換閥被控制裝置控制為，在內燃機的負荷為低負荷時閉閥、并且在內燃機的負荷為高負荷時開閥。由此，當內燃機低負荷運行時，主要使小容量的第1增壓器工作。另一方面，當內燃機高負荷運行時，主要使大容量的第2增壓器工作。其結果為，在比僅具有單一增壓器的內燃機所能夠有效地進行增壓的運行區(qū)域更廣的運行區(qū)域內，進行有效的增壓。上述現(xiàn)有的內燃機所具備的控制裝置，以維持上述這種進行有效增壓的狀態(tài)為目的，而對排氣切換閥是否正常工作進行判斷。具體來說，該控制裝置中存儲有，預先通過實驗而取得的“在排氣切換閥正常工作時的增壓最大值”。并且，該控制裝置在“實際的增壓壓力”大于該“所存儲的增壓壓力最大值”時，判斷排氣切換閥為異常(例如，參考日本實公平3-106133號公報)。

發(fā)明內容
但是，為了維持上述進行有效的增壓的狀態(tài)，上述控制裝置不僅要對排氣切換閥是否正常工作進行判斷，還要對排氣切換閥以外的其他控制閥是否正常工作進行判斷。更加具體地來說，上述控制裝置還要對“被設置在用于對供給至第1增壓器的壓縮機中的空氣流量進行調節(jié)的旁通通道上的控制閥(進氣切換閥)”是否正常工作進行判斷。但是，現(xiàn)有公報未對如何判斷進氣切換閥是否正常工作做出任何公開。本發(fā)明是為了應對上述課題而實施的發(fā)明。即，本發(fā)明的目的之一在于，提供一種控制閥異常判斷裝置，其被適用于上述這種“具有多個增壓器、多個旁通通道、以及包括進氣切換閥在內的多個控制閥的內燃機”中，并能夠判斷出進氣切換閥是否在正常工作。用于實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的內燃機的控制閥異常判斷裝置，適用于如下內燃機中，所述內燃機具有第1增壓器、第2增壓器、第1通道部、相當于所述排氣切換閥的第1 控制閥、第2通道部以及相當于所述進氣切換閥的第2控制閥。所述第1增壓器具有第1渦輪和第1壓縮機。所述第1渦輪被配置在排氣通道中。由此，所述第1渦輪由被導入至該第1渦輪中的廢氣能量所驅動。所述第1壓縮機被配置在所述內燃機的進氣通道中。通過所述第1 渦輪被驅動來驅動所述第1壓縮機。由此，第1壓縮機對被導入至第1壓縮機中的空氣進行壓縮。所述第2增壓器具有第2渦輪和第2壓縮機。所述第2渦輪被配置在所述排氣通道中的所述第1渦輪的下游一側。由此，第2 渦輪由被導入至該第2渦輪中的廢氣能量所驅動。所述第2壓縮機被配置在所述進氣通道中的所述第1壓縮機的上游一側。通過驅動所述第2渦輪來驅動所述第2壓縮機。由此， 第2壓縮機對被導入至第2壓縮機中的空氣進行壓縮。即，所述第1增壓器和所述第2增壓器被串接。所述第1通道部為，其一端連接在所述排氣通道上的所述第1渦輪的上游一側，另一端連接在該排氣通道上的該第1渦輪與所述第2渦輪之間的通道。S卩，該第1通道部構成了旁通第1渦輪的路徑。所述第1控制閥被配置在所述第1通道部中。該第1控制閥根據(jù)其開度而變更所述第1通道部的流道面積。由此，第1控制閥對“被導入至所述第1渦輪中的廢氣能量的大小”和“被導入至所述第2渦輪中的廢氣能量的大小”之間的比例進行變更。所述第2通道部為，其一端連接在所述進氣通道上的所述第1壓縮機與所述第2 壓縮機之間，另一端連接在該進氣通道上的該第1壓縮機的下游一側。即，該第2通道部構成了旁通第1壓縮機的路徑。所述第2控制閥被配置在所述第2通道部中。該第2控制閥根據(jù)其開度而變更所述第2通道部的流道面積。由此，第2控制閥對“被導入至所述第1壓縮機中的空氣量”和 “從該第2通道部中通過的空氣量”的比例進行變更。并且，上述內燃機被構成為，當運行于“規(guī)定的運行區(qū)域”時，使所述第1控制閥以及所述第2控制閥工作，從而“至少由所述第1壓縮機將被導入至該第1壓縮機中的空氣壓縮并排出(即，進行增壓)”。并且，上述“規(guī)定的運行區(qū)域”為，與能夠以第1增壓器以及第2增壓器中的“第1 增壓器”為主而進行增壓的運行區(qū)域實質上相一致的區(qū)域?！耙浴瓰橹鞫M行增壓”是指， 第1增壓器與第2增壓器中的一個增壓器，以比該增壓器以外的另一個增壓器更高的效率，來進行增壓。即，“以第1增壓器為主而進行增壓”是指，“第1增壓器及第2增壓器的雙方均進行增壓，但是，第1增壓器以比第2增壓器更高的效率來進行增壓”；或者是指，“第1增壓器以及第2增壓器中，僅第1增壓器在實質上進行增壓”。并且，被適用于上述內燃機的本發(fā)明的控制閥異常判斷裝置，具有增壓相當值取得單元和控制閥異常判斷單元。更具體而言，所述增壓相當值取得單元取得“增壓相當值”，所述“增壓相當值”隨著所述進氣通道內的第1壓縮機下游一側的空氣壓力增大而增大。在此，所述“進氣通道內的第1壓縮機下游一側的空氣壓力”也可以為，剛剛通過第1壓縮機之后的空氣壓力。并且，所述“進氣通道內的第1壓縮機下游一側的空氣壓力” 也可以為，“存在于第1壓縮機與燃燒室之間的內部冷卻器以及柴油機節(jié)氣門等的壓力損耗產(chǎn)生部件”的下游一側的進氣通道內的空氣壓力。即，所述“進氣通道內的第1壓縮機下游一側的空氣壓力”為，隨著第1增壓器的增壓狀態(tài)變化而變化的壓力。所述增壓相當值只需為隨著所述“進氣通道內的第1壓縮機下游一側的空氣壓力”的增大而增大的值即可，沒有特別的限定。例如，可以采用進氣通道內的第1壓縮機下游一側的空氣壓力、即“增壓壓力”來作為增壓相當值。并且，例如，還可以采用被導入至所述內燃機中的空氣量、即“新氣量”來作為增壓相當值。所述控制閥異常判斷單元被構成為，(1)在至少將所述內燃機運行于所述規(guī)定的運行區(qū)域作為條件之一而包括在內的 “異常判斷條件”成立期間內，將所取得的所述增壓相當值作為“第1值”而取得，(2)驅動第1控制閥，以使在取得該第1值的時間點以后的第1時間點處，所述第 1控制閥的開度與不同于“作為取得該第1值的時間點處的開度的第1開度”的“第2開度” 相一致，(3)將從該第1時間點起經(jīng)過了規(guī)定時間之后的第2時間點處所取得的增壓相當值作為“第2值”而取得，并且，所述控制閥異常判斷單元被構成為，(4) (a)在所述第2開度大于所述第1開度且所述第2值大于所述第1值時，或者， (b)在所述第2開度小于所述第1開度且所述第2值小于所述第1值時，判斷“所述第2控制閥為異?！?。如此，在本發(fā)明的控制閥異常判斷裝置中，在“異常判斷條件”成立的期間內，驅動第1控制閥，以使其開度從“第1開度”變化為“第2開度”。并且，在第1控制閥的開度為第1開度的時間點處的增壓相當值(第1值)、與在第1控制閥的開度為第2開度的時間點處的增壓相當值(第2值)被進行比較。并且，根據(jù)該比較結果，來判斷“第2控制閥是否為異?！?。在本發(fā)明中，所述第1開度與所述第2開度，哪一方比較大均可。因此，以下，分為 “第2開度大于第1開度的情況”與“第2開度小于第1開度的情況”這兩種情況，來對所述控制閥異常判斷單元為判斷“第2控制閥是否為異常”而采用的原理進行說明。1.第2開度大于第1開度的情況(第1控制閥的開度被增大的情況)如上所述，第1控制閥被設置在第1通道部中，該第1通道部的一端連接在排氣通道上的第1渦輪的上游一側，另一端連接在排氣通道上的第1渦輪與第2渦輪之間。因此，在增大第1控制閥的開度時，從第1通道部通過的廢氣流量將增大。由此，此時，被導入到第1渦輪中的廢氣能量將減少，而被導入到第2渦輪中的廢氣能量將增大。另一方面，如前文所述，第2控制閥只要為“正?！?，就會被驅動為，在所述內燃機運行于所述“規(guī)定的運行區(qū)域”時，“至少使所述第1壓縮機將被導入至該第1壓縮機中的空氣壓縮并排出”。因此，如果第2控制閥為“正?！保瑒t在第1控制閥的開度從第1開度變更為第2開度時，從第1通道部通過的廢氣流量將增大(即，被導入至第1渦輪中的廢氣能量將減少)， 因此，第1壓縮機的壓力比(=第1壓縮機下游側空氣壓/第1壓縮機上游側空氣壓)將 “減小”。并且，如果第2控制閥為“正?！保瑒t在以與上述同樣的方式使第1控制閥的開度從第1開度變更為第2開度時，被導入至第2渦輪中的廢氣能量將增大，其增大量對應于從第 1通道部通過的廢氣流量增大的量，因此，第2壓縮機的壓力比(=第2壓縮機下游側空氣壓/第2壓縮機上游側空氣壓)將“增大”。另外，在所述“異常判斷條件”中，包括“內燃機運行于所述規(guī)定的運行區(qū)域”。因此，在內燃機運行于所述規(guī)定的運行區(qū)域時，第1增壓器與第2增壓器中以“第1增壓器” 為主進行增壓。因此，在第1控制閥的開度為第1開度時，第1壓縮機的壓力比大于第2壓縮機的壓力比。并且，在第1控制閥的開度被變更時，第1壓縮機的壓力比變化量大于第2 壓縮機的壓力比變化量。由此，在第1控制閥的開度從第1開度變更(此時為增大)為第 2開度時，“第1壓縮機的壓力比減少量”大于“第2壓縮機的壓力比增大量”。一方面，增壓壓力是通過將“第1壓縮機的壓力比與第2壓縮機的壓力比的積(以下稱為“整體壓力比”)”乘以“從內燃機的外部流入內燃機中的空氣壓力(通常為大氣壓)” 而獲得。另一方面，如上文所述，在第1控制閥的開度從第1開度變更為第2開度時，“第1 壓縮機的壓力比減少量”大于“第2壓縮機的壓力比增大量”。因此，此時，整體壓力比將減少。其結果為，增壓壓力將“減少”。相對于此，如果第2控制閥為“異常”，則即使所述內燃機運行于規(guī)定的運行區(qū)域， 所述第1壓縮機也無法工作以將被導入到該第1壓縮機中的空氣壓縮并排出。換句話說， 在第2控制閥處于例如被完全開放等的“異常”狀態(tài)下時，第1壓縮機上游壓與第1壓縮機下游壓實質上相同。因此，在第2控制閥為“異?！睍r，第1控制閥的開度為第1開度時的第1壓縮機的壓力比，實質上為“1”。并且，第1控制閥的開度為第2開度時的第1壓縮機的壓力比，實質上也為“1”。即，在第2控制閥為“異?！睍r，即使第1控制閥的開度從第1開度變更為第 2開度時，第1壓縮機的壓力比也不會發(fā)生變化。另一方面，即使第2控制閥為異常，第2壓縮機也能夠將被導入至第2壓縮機中的空氣壓縮并排出。由此，在第1控制閥的開度從第1開度變更(此時為增大)為第2開度時，第2壓縮機的壓力比將增大。因此，在第2控制閥為“異?！睍r，在第1控制閥的開度從第1開度變更為第2開度時，整體壓力比將增大相當于第2壓縮機的壓力比增大部分的量。其結果為，增壓壓力將 “增大”。如此，當?shù)?控制閥的開度從第1開度變更為第2開度時，在第2開度“大于”第1開度的情況下，如果第2控制閥為“正?！眲t增壓壓力將“減少”，如果第2控制閥為“異?！?則增壓壓力將“增大”。因此，如果上述的條件(參照上述(4) (a)。)成立，則上述控制閥異常判斷單元判斷“第2控制閥為異?！?。2.第2開度小于第1開度的情況(第1控制閥的開度被減小的情況)在減小第1控制閥的開度時，從第1通道部通過的廢氣流量將減小，并且，流入第 1渦輪中的廢氣的流量將增大。由此，此時，被導入到第1渦輪中的廢氣能量將增大，并且， 被導入到第2渦輪中的廢氣能量將減小。因此，如果第2控制閥為“正?！?，則在第1控制閥的開度從第1開度變更為第2開度時，被導入至第1渦輪中的廢氣能量將增大，因此，第1壓縮機的壓力比將增大。并且，此時，第2壓縮機的壓力比將“減小”。在此，如上文所述，當上述異常判斷條件成立時，第1壓縮機的壓力比將大于第2 壓縮機的壓力比。并且，在第1控制閥的開度從第1開度變更為第2開度時，第1壓縮機的壓力比增大量將大于第2壓縮機的壓力比減小量。因此，此時，整體壓力比將增大。其結果為，增壓壓力將“增大”。相對于此，如果第2控制閥為“異?！?，則如上文所述，即使第1控制閥的開度被變更，第1壓縮機的壓力比也不會發(fā)生變化。另一方面，即使第2控制閥為“異?！?，第2壓縮機也能夠將被導入至第2壓縮機中的空氣壓縮并排出。由此，在第1控制閥的開度從第1 開度變更(此時為減小)為第2開度時，第2壓縮機的壓力比將減小。因此，在第2控制閥為異常時，在第1控制閥的開度從第1開度變更為第2開度時， 整體壓力比將減小相當于第2壓縮機的壓力比減小部分的量。其結果為，增壓壓力將“減如此，當?shù)?控制閥的開度從第1開度變更為第2開度時，在第2開度“小于”第1 開度的情況下，如果第2控制閥為“正?！眲t增壓壓力將“增大”，如果第2控制閥為“異?！?則增壓壓力將“減小”。因此，如果上述的條件(參照上述(4) (b)。)成立，則上述控制閥異常判斷單元判斷“第2控制閥為異?！?。以上即為所述控制閥異常判斷單元對第2控制閥的異常判斷原理。在上述原理中，采用了“增壓壓力”作為用于判斷第2控制閥是否為異常的指標。 但是，該指標并不僅限于增壓壓力。即，在采用“隨著增壓壓力的增大而增大的量(即，所述增壓相當值)”來代替“增壓壓力”而作為該指標的情況下，也能夠依據(jù)上述原理而判斷出第2控制閥是否為異常。如此，本發(fā)明的控制閥異常判斷裝置能夠在內燃機中強制驅動第1控制閥，并能夠根據(jù)其結果來判斷進氣切換閥、即第2控制閥是否正常工作，其中，所述內燃機具有多個增壓器、多個旁通通道、和包括進氣切換閥在內的多個控制閥。并且，在本發(fā)明的控制裝置中，可以在不對第2控制閥設置用于直接測定其開度的開度傳感器等的條件下，判斷第2控制閥是否為異常。其結果為，能夠降低制造內燃機的成本。此外，在本發(fā)明的控制裝置中，不需要常時對是否“所述第2開度大于所述第1開度且所述第2值大于所述第1值”、以及是否“所述第2開度小于所述第1開度且所述第2 值小于所述第1值”的雙方進行監(jiān)測，而只需要監(jiān)測其中之一即可。
如上所述，本發(fā)明的控制閥異常判斷裝置的增壓相當值取得單元取得“隨著所述增壓壓力的增大而增大的量”以作為增壓相當值。所述增壓相當值取得單元可以被構成為，取得所述進氣通道內的所述第1壓縮機下游一側的空氣壓力、即“增壓壓力”，以作為增壓相當值。并且，所述增壓相當值取得單元也可以被構成為，取得被導入至所述內燃機中的空氣量、即“新氣量”，以作為所述增壓相當值。在此控制閥異常判斷裝置中，控制閥異常判斷單元優(yōu)選被構成為，在“所述第2值與所述第1值之差的絕對值”小于第1控制閥異常判斷閾值時，判斷“所述第1控制閥為異
黨”
巾 ο如上所述，所述控制閥異常判斷單元以判斷“第2控制閥”是否為異常作為其目的，而將“第1控制閥”的開度從第1開度變更為第2開度。但是，例如，在廢氣中所包含的固體成分(碳煙等)附著在開度可被變更的控制閥、即“第1控制閥”的可動部分上，使該可動部分被固定住的情況下，第1控制閥不會工作。而且，例如，在構成第1控制閥的部件損壞了的情況下，第1控制閥也不會工作。在第1控制閥未正常工作的情況下，即使欲將其開度從第1開度變更為第2開度， 其開度也不會充分變化。因此，第1控制閥在例如完全不工作等的異常情況下，分別被導入至第1渦輪和第2渦輪中的廢氣能量不會發(fā)生變化。此時，增壓相當值不會發(fā)生變化。因此，上述控制閥異常判斷單元在“所述第2值與所述第1值之差的絕對值”小于第1控制閥異常判斷閾值時，判斷“所述第1控制閥為異?！?。在此，上述“第1控制閥異常判斷閾值”可以被設定為，在所述第2值與所述第1值之差的絕對值小于該第1控制閥異常判斷閾值時，能夠判斷出所述第1控制閥為異常的適當值。并且，控制閥異常判斷單元可以被構成為，在判斷出“所述第1控制閥為異?！钡那闆r下，“推斷” “所述第2控制閥為正常”。如上所述，在本發(fā)明的控制閥異常判斷裝置中，當所述異常判斷條件成立時，驅動所述第1控制閥以及所述第2控制閥，從而“至少使所述第1壓縮機將被導入至該第1壓縮機中的空氣壓縮并排出”。在此，所述第2控制閥被設置在所述第2通道部中，該第2通道部的一端連接在所述進氣通道上的所述第1壓縮機與所述第2壓縮機之間，另一端連接在該進氣通道上的該第1壓縮機的下游一側。因此，第2控制閥的開度越小，從第2通道部通過的空氣量越小， 而被導入至第1壓縮機中的空氣量越大。因此，第2控制閥的開度越小，所述第1壓縮機越能夠切實地“將被導入至該第1壓縮機中的空氣壓縮并排出”。因此，所述第2控制閥優(yōu)選在所述內燃機運行于所述規(guī)定的運行區(qū)域時被驅動以切斷所述第2通道部(完全封閉)。并且，所述第2控制閥只需具有如下構造即可，即，能夠根據(jù)其開度而改變第2通道部的流道面積，從而調節(jié)被導入至第1壓縮機中的空氣量。因此，作為第2控制閥的一種實施方式，可以采用，具有“閥體”、供所述閥體落座的“落座部”、以及朝向所述落座部對所述閥體施力的“施力單元”的控制閥。具體來說，該控制閥可以被構成為，當“所述第2通道部中該第2控制閥上游一側的空氣壓力與該第2控制閥下游一側的空氣壓力相比，未高出規(guī)定壓力以上”時，該閥體通過該施力單元的施力而被移動至“落座于該落座部的第1位置”處，從而“切斷該第2通道部”。并且，該控制閥可以被構成為，當“該第2通道部中該第2控制閥上游一側的空氣壓力與該第2控制閥下游一側的空氣壓力相比，高出所述規(guī)定壓力以上”時，該閥體將克服該施力單元的施力而被移動至“不同于所述第1位置的第2位置”處，從而“增大該第2通道部的流道面積”。并且，作為第2控制閥的另一種實施方式，也可以采用，具有可圍繞規(guī)定的轉動軸轉動的閥體的控制閥(所謂蝶閥)。具體而言，該控制閥可以被構成為，在所述閥體位于第 1轉動位置時完全關閉所述第2通道部。另一方面，該控制閥可以被構成為，通過所述閥體向不同于所述第1轉動位置的第2轉動位置轉動，從而增大所述第2通道部的流道面積。另外，如上文所述，所述控制閥異常判斷單元為了判斷第2控制閥是否為異常，將第1控制閥的開度從規(guī)定的時間點(第1時間點)處的開度(第1開度)變更為不同于該開度的其他開度(第2開度)。在能夠以這種方式改變第1控制閥的開度的所述控制閥異常判斷裝置的一種實施方式中，所述第1控制閥包括“第1控制閥驅動單元，其響應指示信號而改變該第1控制閥的開度，從而改變所述第1通道部的流道面積”，所述控制閥異常判斷單元可以被構成為，“通過向所述第1控制閥驅動單元發(fā)出所述指示信號，從而改變所述第1控制閥的開度”。并且，在所述控制閥異常判斷單元以上述方式改變所述第1控制閥的開度時，有可能會產(chǎn)生內燃機操作者意料之外的扭矩變動。因此，所述異常判斷條件優(yōu)選為，至少在“所述內燃機以減速狀態(tài)運行時”成立的條件，所述“減速狀態(tài)為，對所述內燃機的要求扭矩處于規(guī)定扭矩以下的狀態(tài)”。即使在內燃機以所述“減速狀態(tài)”運行時改變所述第1控制閥的開度，內燃機的輸出扭矩仍有可能會發(fā)生變動。但是，該扭矩變動難以被操作者認定為“意料之外的扭矩變動”。因此，本發(fā)明的控制閥異常判斷裝置能夠在良好地維持內燃機的運行性能的同時，對第2控制閥(進一步對第1控制閥)是否為異常進行判斷。


圖1為應用了本發(fā)明的控制裝置的內燃機的概略圖。圖2為表示本發(fā)明的控制裝置所采用的內燃機轉速、燃料噴射量及渦輪模式之間的關系的概略圖。圖3為表示應用了本發(fā)明實施方式所涉及的控制裝置的內燃機中的進氣以及排氣流道的一種示例的概略圖。圖4為表示在圖3所示的內燃機中相對于排氣切換閥開度變化的增壓變化的時序圖。圖5為表示應用了本發(fā)明實施方式所涉及的控制裝置的內燃機中的進氣以及排氣流道的另一種示例的概略圖。圖6為表示在圖5所示的內燃機中相對于排氣切換閥開度變化的增壓變化的時序圖。圖7為表示在應用了本發(fā)明實施方式所涉及的控制裝置的內燃機中，相對于排氣切換閥開度變化的增壓變化的其他時序圖。
圖8為表示本發(fā)明實施方式中的控制裝置的CPU所執(zhí)行的程序的流程圖。圖9為表示本發(fā)明實施方式中的控制裝置的CPU所執(zhí)行的程序的流程圖。圖10為表示本發(fā)明實施方式中的控制裝置的CPU所執(zhí)行的程序的流程圖。圖11為表示應用本發(fā)明的控制裝置的內燃機所能夠采用的進氣切換閥結構的一種示例的模式圖。
具體實施例方式以下，將參照附圖對本發(fā)明中的內燃機的控制閥異常判斷裝置的實施方式進行說明。(第1實施方式)〈裝置的概要〉圖1表示的是，將本發(fā)明第1實施方式中的控制閥異常判斷裝置(以下也稱為“第 1裝置”)適用于內燃機10時的系統(tǒng)概略結構。內燃機10為4氣缸柴油內燃機。該內燃機10具有發(fā)動機主體20，其包括燃料供給系統(tǒng)；進氣系統(tǒng)30，其用于將空氣導入至發(fā)動機主體20中；排氣系統(tǒng)40，其用于將來自發(fā)動機主體20的廢氣排出至外部；EGR裝置50，其用于使廢氣向進氣系統(tǒng)30 —側回流；增壓裝置60，其由廢氣的能量所驅動從而對被導入至發(fā)動機主體20中的空氣進行壓縮。發(fā)動機主體20具有連接進氣系統(tǒng)30和排氣系統(tǒng)40的氣缸蓋21。該氣缸蓋21具有多個以對應于各氣缸的方式被設置在各氣缸上部的燃料噴射裝置22。各燃料噴射裝置 22被連接在未圖示的燃料箱上，并根據(jù)來自電子控制裝置80的指示信號而直接向各氣缸的燃燒室內噴射燃料。進氣系統(tǒng)30具有進氣歧管31，其通過形成在氣缸蓋21上的未圖示的進氣口而與各氣缸連通；進氣管32，其被連接在進氣歧管31的上游側集合部上；節(jié)流閥33，其在進氣管32內改變進氣通道的開口截面積；節(jié)流閥作動器33a，其根據(jù)來自電子控制裝置80的指示信號而旋轉驅動節(jié)流閥33 ；內部冷卻器34，其被安裝在進氣管32中的節(jié)流閥33的上游；空氣濾清器35，其被配置在增壓裝置60上游一側的進氣管32的端部上，其中，所述增壓裝置60被設置在內部冷卻器34的上游。進氣歧管31以及進氣管32構成了進氣通道。排氣系統(tǒng)40具有排氣歧管41，其通過形成在氣缸蓋21上的未圖示的排氣口而與各氣缸連通；排氣管42，其被連接在排氣歧管41的下游側集合部上；公知的廢氣凈化用催化劑(DPNR) 43，其被安裝在排氣管42中的增壓裝置60的下游一側，其中，增壓裝置60被安裝在排氣管42上。排氣歧管41以及排氣管42構成了排氣通道。EGR裝置50具有排氣回流管51，其構成了使廢氣從排氣歧管41向進氣歧管31 回流的通道(EGR通道)；EGR氣體冷卻裝置(EGR冷卻器)52，其被安裝在排氣回流管51上； EGR控制閥53，被安裝在排氣回流管51上。EGR控制閥53被構成為，能夠根據(jù)來自電子控制裝置80的指示信號而改變從排氣歧管41向進氣歧管31回流的廢氣量。增壓裝置60具有作為第1增壓器的高壓段增壓器61、以及作為第2增壓器的低壓段增壓器62。即，增壓裝置60具有多個(兩個)增壓器。高壓段增壓器61具有高壓段壓縮機61a以及高壓段渦輪61b。高壓段壓縮機 61a也被稱為第1壓縮機。高壓段壓縮機61a被配置在進氣通道(進氣管3 上。高壓段渦輪61b也被稱為第1渦輪。高壓段渦輪61b被配置在排氣通道(排氣管4 上。高壓段壓縮機61a與高壓段渦輪61b通過轉子軸(圖示省略)以可同軸旋轉的方式連接在一起。 由此，當高壓段渦輪61b被廢氣旋轉時，高壓段壓縮機61a也將旋轉，從而對被供給至高壓段壓縮機61a中的空氣進行壓縮(進行增壓)。低壓段增壓器62具有低壓段壓縮機6 以及低壓段渦輪62b。低壓段壓縮機6 也被稱為第2壓縮機。低壓段壓縮機6 被配置在進氣通道(進氣管3 上的高壓段壓縮機61a的上游一側。低壓段渦輪62b被配置在所述排氣通道(排氣管4 上的高壓段渦輪 61b的下游一側。低壓段壓縮機6 與低壓段渦輪62b通過轉子軸(圖示省略)以可同軸旋轉的方式連接在一起。由此，當?shù)蛪憾螠u輪62b被廢氣旋轉時，低壓段壓縮機6 也將旋轉，從而對被供給至低壓段壓縮機62a中的空氣進行壓縮(進行增壓)。通過這種方式，使高壓段增壓器61與低壓段增壓器62被串接在一起。并且，低壓段增壓器62的容量大于高壓段增壓器61的容量。因此，低壓段增壓器 62的阻塞流量大于高壓段增壓器61的阻塞流量，并且低壓段增壓器62的喘振動流量也大于高壓段增壓器61的喘振流量。換言之，高壓段增壓器61為進行增壓所需要的廢氣能量的最小值，小于低壓段增壓器62為進行增壓所需要的廢氣能量的最小值。由此，高壓段增壓器61以及低壓段增壓器62，能夠在負荷較小的運行區(qū)域中主要通過高壓段增壓器61來進行增壓，而在負荷較大的運行區(qū)域中主要通過低壓段增壓器62 來進行增壓。因此，通過高壓段增壓器61與低壓段增壓器62，使新氣在更寬的運行區(qū)域(負荷區(qū)域)內切實地被壓縮(增壓)。并且，增壓裝置60具有高壓段壓縮機旁通通道部(旁通管)63、進氣切換閥 (ACV)64、高壓段渦輪旁通通道部(旁通管)65、排氣切換閥(ECV)66、低壓段渦輪旁通通道部(旁通管)67以及排氣旁通閥(EBV) 68。高壓段壓縮機旁通通道部63的一端，被連接在所述進氣通道(進氣管3 上的高壓段壓縮機61a與低壓段壓縮機6 之間。高壓段壓縮機旁通通道部63的另一端，被連接在所述進氣通道(進氣管3 上的高壓段壓縮機61a的下游一側。即，高壓段壓縮機旁通通道部63構成了旁通高壓段壓縮機61a的路徑。為了方便，高壓段壓縮機旁通通道部63 又被稱為“第2通道部”。進氣切換閥64為，被配置在高壓段壓縮機旁通通道部63上的蝶閥。進氣切換閥 64通過根據(jù)來自電子控制裝置80的指示而被驅動的進氣切換閥作動器63a，來變更其開度 (動作量)。進氣切換閥64隨著其開度的變更而改變高壓段壓縮機旁通通道部63的流道面積，由此，來改變被導入至高壓段壓縮機61a中的空氣量、與從高壓段壓縮機旁通通道部 63中通過的空氣量之間的比例。為了方便，進氣切換閥64又被稱為“第2控制閥”。高壓段渦輪旁通通道部65的一端，被連接在所述排氣通道(排氣管4 上的高壓段渦輪61b的上游一側。高壓段渦輪旁通通道部65的另一端，被連接在所述排氣通道(排氣管4 上的高壓段渦輪61b與低壓段渦輪62b之間。即，高壓段渦輪旁通通道部65構成了旁通高壓段渦輪61b的路徑。為了方便，高壓段渦輪旁通通道部65又被稱為“第1通道部”。排氣切換閥66為，被配置在高壓段渦輪旁通通道部65上的蝶閥。排氣切換閥66 通過排氣切換閥作動器66a來改變其開度(動作量)，所述排氣切換閥作動器66a按照來自電子控制裝置80的指示而被驅動。排氣切換閥66隨著其開度的變更而改變高壓段渦輪旁通通道部65的流道面積，由此，來改變被導入至高壓段渦輪61b中的空氣量、與從高壓段渦輪旁通通道部65中通過的空氣量之間的比例。為了方便，排氣切換閥66又被稱為“第1 控制閥”。低壓段渦輪旁通通道部67的一端，被連接在所述排氣通道(排氣管4 上的低壓段渦輪62b的上游一側。低壓段渦輪旁通通道部67的另一端，被連接在所述排氣通道(排氣管4 上的低壓段渦輪62b的下游一側。即，低壓段渦輪旁通通道部67構成了旁通低壓段渦輪62b的路徑。為了方便，低壓段渦輪旁通通道部67又被稱為“第3通道部”。排氣旁通閥68為，被設置在低壓段渦輪旁通通道部67上的蝶閥。排氣旁通閥68 通過排氣旁通閥作動器68a來改變其開度(動作量)，所述排氣旁通閥作動器68a按照來自電子控制裝置80的指示而被驅動。排氣旁通閥68隨著其開度的變更而改變低壓段渦輪旁通通道部67的流道面積，由此，來改變被導入至低壓段渦輪62b中的空氣量、與從低壓段渦輪旁通通道部67中通過的空氣量之間的比例。為了方便，排氣旁通閥68又被稱為“第3 控制閥”。并且，該第1裝置具有，熱線式空氣流量計71、壓縮機間壓力傳感器72、進氣溫度傳感器73、增壓傳感器74、曲軸位置傳感器75、排氣切換閥開度傳感器76以及加速踏板開度傳感器77。空氣流量計71用于輸出，與在進氣管32內流動的吸入空氣的質量流量(其為每單位時間內被吸入至內燃機10中的空氣的質量，也簡稱為“流量”。)( 相對應的信號。壓縮機間壓力傳感器72用于輸出，與進氣管32內的高壓段壓縮機61a和低壓段壓縮機6 之間的壓力(壓縮機間壓力)相對應的信號。另外，壓縮機間壓力傳感器72也可以被配置在，高壓段壓縮機旁通通道部63中進氣切換閥64的上游一側。進氣溫度傳感器73用于輸出，與流過進氣管32內的吸入空氣的溫度相對應的信號。增壓傳感器74被配置在進氣管32中節(jié)流閥的下游一側。增壓傳感器74用于輸出，表示其在進氣管32內的配置部位處的空氣壓力、即被供給至內燃機10的燃燒室中的空氣壓力(增壓壓力)Pim的信號。曲軸位置傳感器75用于輸出，曲軸(圖示省略)每旋轉10°時具有窄幅脈沖、且該曲軸每旋轉360°時具有寬幅脈沖的信號。排氣切換閥開度傳感器76用于輸出，與排氣切換閥66的開度Oecv相對應的信號。加速踏板開度傳感器77用于輸出，與由駕駛者所操作的加速踏板AP的開度Accp 相對應的信號。電子控制裝置80為，由通過總線而被相互連接的CPU81、R0M82、RAM83、在電源接通的狀態(tài)下存儲數(shù)據(jù)且在電源被切斷的期間也保存所存儲數(shù)據(jù)的備份RAM84、以及含有AD 轉換器的接口 85等所構成的微型電子計算機。接口 85被構成為，與上述各傳感器等相連接，并向CPU81提供來自上述各傳感器等的信號。并且，接口 85被構成為，按照CUP81的指示而向燃料噴射裝置22以及各作動器 (進氣切換閥作動器63a、排氣切換閥作動器64a、以及排氣旁通閥作動器65a)等發(fā)送驅動信號(指示信號)。〈裝置的工作概要〉接著，對以上述方式構成的第1裝置的工作概要進行說明。第1裝置根據(jù)內燃機10的運行狀態(tài)，來決定表示增壓裝置60 (高壓段增壓器61 以及低壓段增壓器62)的工作方式的“渦輪模式”。并且，第1裝置在規(guī)定的異常判斷條件成立時，向排氣切換閥作動器66a發(fā)送將排氣切換閥66的開度變更為規(guī)定的“判斷用開度” 的指示信號。并且，第1裝置通過對將該指示信號發(fā)送至排氣切換閥作動器66a “之前”的時間點處的增壓壓力、與將該指示信號發(fā)送至排氣切換閥作動器66a “之后”的時間點處的增壓壓力進行比較，從而判斷“進氣切換閥64是否異?！币约啊芭艢馇袚Q閥66是否異常”。并且，第1裝置在判斷出進氣切換閥64或排氣切換閥66為異常時，將上述判斷結果通知給內燃機10的操作者，并且執(zhí)行對構成內燃機10的部件負擔較小的“保護運行”。另一方面，第1裝置在全部控制閥均為正常時，不向操作者進行通知，而是執(zhí)行“普通運行”。 以上即為第1裝置的工作概要?！礈u輪模式的決定方法〉接著，在對本發(fā)明的具體工作進行說明之前，先對第1裝置所采用的渦輪模式及其決定方法進行說明。如上文所述，能夠使高壓段增壓器61工作時的廢氣能量的量，小于能夠使低壓段增壓器62工作時的廢氣能量的量。因此，第1裝置在廢氣能量較小時(即內燃機的負荷較小、流量( 較小時)，對排氣切換閥66進行控制，以使廢氣被優(yōu)先供給至高壓段增壓器61。 另一方面，第1裝置在廢氣能量較大時(即內燃機的負荷較大、流量( 較大時)，對排氣切換閥66進行控制，以使廢氣被優(yōu)先供給至低壓段增壓器62。并且，第1裝置控制進氣切換閥64以調節(jié)被供給至高壓段增壓器61的空氣量。而且，第1裝置控制排氣旁通閥68以調節(jié)被供給至低壓段增壓器62的廢氣能量的大小。即，第1裝置根據(jù)內燃機10的運行狀態(tài)而控制進氣切換閥64、排氣切換閥66以及排氣旁通閥68(以下，又稱為“各控制閥”)，以使適當量的廢氣以及空氣被供給至高壓段增壓器61以及低壓段增壓器62。為了執(zhí)行所述控制，第1裝置將內燃機10的運行狀態(tài)分成4個區(qū)域(運行區(qū)域)， 并決定分別適合該4個運行區(qū)域的進氣切換閥64、排氣切換閥66以及排氣旁通閥68 (以下，又稱為“各控制閥”)的工作狀態(tài)。該“各控制閥的工作狀態(tài)”根據(jù)渦輪模式而被決定。該渦輪模式以如下方式被決定。如圖2(A)所示，第1裝置將“預先設定了內燃機轉速NE、燃料噴射量Q、以及渦輪模式之間的關系的渦輪模式圖表MapTurbo (NE，Q) ”存儲在R0M82中。圖2 (A)的圖中所示的“1” “4”的數(shù)字分別表示渦輪模式的編號。另外，圖2㈧的圖中所示的“HP+LP”表示高壓段增壓器61以及低壓段增壓器62的雙方均工作，“LP”表示優(yōu)先使低壓段增壓器62工作。在此，圖2(B)表示各渦輪模式中各控制閥的工作狀態(tài)。在圖2(B)中，“全閉”表示如下狀態(tài)，即，控制閥的開度被設定為將設置有該控制閥的通道關閉的開度，從而空氣或者廢氣不能通過該通道。另一方面，“全開”表示如下狀態(tài)，即，控制閥的開度被設定為將設置有該控制閥的通道完全(直到極限)開放的開度，從而成為空氣或者廢氣實質上不會受到控制閥的影響而能夠通過該通道。并且，“開”表示如下狀態(tài)，即，控制閥的開度被設定為從“全閉”到“全開”之間的開度，從而自設置有該控制閥的通道中通過的空氣或者廢氣的流量，能夠根據(jù)控制閥的開度而變更。另外，在圖2(B)中，“ECV”為排氣切換閥(第1控制閥)66的簡稱，“ACV”為進氣切換閥(第2控制閥)64的簡稱，“EBV”為排氣旁通閥(第3控制閥)68的簡稱。第1裝置通過將實際的內燃機轉速NE以及燃料噴射量Q應用于上述渦輪模式圖表MapTUrb0(NE，Q)中，從而決定渦輪模式(各控制閥的工作狀態(tài))。并且，第1裝置根據(jù)所決定的渦輪模式而對各控制閥的開度進行控制?！纯刂崎y的異常判斷〉接著，對第1裝置中的控制閥的異常判斷方法進行說明。第1裝置在內燃機10運行于以高壓段增壓器61為主而進行增壓的運行區(qū)域中時，對“進氣切換閥64以及排氣切換閥66”中的某一個是否為異常進行判斷。在此，以高壓段增壓器61為主而進行增壓的運行區(qū)域，與上述的渦輪模式1以及渦輪模式2的運行區(qū)域實質上相一致?！串惓Ｅ袛喾椒?>第1裝置在內燃機10運行于“以高壓段增壓器61為主而進行增壓的運行區(qū)域” 中時，對排氣切換閥66 (實際上是對排氣切換閥作動器66a)發(fā)送使其開度“減小”的指示 (開度減小指示)，并對該開度減小指示被發(fā)出前的時間點處的增壓壓力、與該開度減小指示發(fā)出后的時間點處的增壓壓力進行比較。并且，在發(fā)出該開度減小指示的前后，增壓壓力Pim未變化規(guī)定值以上時，則第1 裝置判斷“排氣切換閥66為異常”。換句話說，如果在發(fā)出該開度減小指示的前后，增壓壓力Pim變化(此時為增大)了規(guī)定值以上，則第1裝置判斷“排氣切換閥66為正?！?。并且， 如果在對排氣切換閥66發(fā)出該開度減小指示的前后，增壓壓力Pim “減少”了，則第1裝置判斷“進氣切換閥64為異?！?。以下，將此判斷方法稱為“異常判斷方法1”。〈異常判斷方法2>而且，第1裝置在內燃機10運行于“以高壓段增壓器61為主而進行增壓的運行區(qū)域”中時，對排氣切換閥66 (實際上是對排氣切換閥作動器66a)發(fā)送使其開度“增大”的指示(開度增大指示)，并對該開度增大指示被發(fā)出前的時間點處的增壓壓力、與該開度增大指示被發(fā)出后的時間點處的增壓壓力進行比較。并且，在發(fā)出該開度增大指示的前后，增壓壓力Pim未變化規(guī)定值以上時，則第1 裝置判斷“排氣切換閥66為異?！?。換句話說，如果在發(fā)出該開度增大指示的前后，增壓壓力Pim變化(此時為減小)了規(guī)定值以上，則第1裝置判斷“排氣切換閥66為正?！薄２⑶?， 如果在對排氣切換閥66發(fā)出該開度增大指示的前后，增壓壓力Pim “增大”了，則第1裝置判斷“進氣切換閥64為異?！?。以下，將此判斷方法稱為“異常判斷方法2”。上述的異常判斷方法1和2，在對排氣切換閥66的指示為開度“減小”指示還是開度“增大”指示這一點上有所不同。但是，這些異常判斷方法的原理是相同的。因此，下面以異常判斷方法1為例，對于能夠通過上文敘述的方法來判斷“進氣切換閥64以及排氣切換閥66”的某一個為異常的理由，按照如下順序進行說明。
并且，如上文所述，該異常判斷在內燃機10運行于渦輪模式1及渦輪模式2的任意一個運行區(qū)域中均可實施。因此，在以下說明中，為方便起見，假定內燃機10運行于“渦輪模式2”。此外，第1裝置假設“進氣切換閥64以及排氣切換閥66”這兩者不會同時發(fā)生異常。實際上，“進氣切換閥64以及排氣切換閥66”的雙方同時處于異常狀態(tài)的情況很少見，因而該假設是現(xiàn)實的假設?！凑f明順序〉(情況1)排氣切換閥66以及進氣切換閥64的雙方均正常工作的情況(情況2)進氣切換閥64為異常，且排氣切換閥66為正常的情況(情況3)排氣切換閥66為異常，且進氣切換閥64為正常的情況〈說明〉(情況1)排氣切換閥66以及進氣切換閥64的雙方均正常工作的情況在內燃機10運行于渦輪模式2時，驅動排氣切換閥66以及進氣切換閥64，以使高壓段壓縮機61a以及低壓段壓縮機62a的雙方，對分別被導入到高壓段壓縮機61a以及低壓段壓縮機6 中的空氣進行壓縮并排出。更具體而言，如圖2(B)所示，在渦輪模式2下， 進氣切換閥(ACV)64被控制為處于“全閉”狀態(tài)，排氣切換閥(ECV)66被控制為處于“開”狀態(tài)。圖3為表示在所述狀態(tài)下，高壓段壓縮機61a對被導入至該高壓段壓縮機61a中的空氣進行壓縮、并且低壓段壓縮機6 對被導入至該低壓段壓縮機62a中的空氣進行壓縮時的狀況的模式圖。如圖3所示，從內燃機的外部導入至進氣通道3 (上述進氣通道32中的一部分) 中的新氣A到達低壓段壓縮機62a。接下來，從低壓段壓縮機6 通過的新氣A經(jīng)過低壓段壓縮機6 與高壓段壓縮機61a之間的進氣通道32b (上述進氣通道32中的一部分)而到達高壓段壓縮機61a。其后，從高壓段壓縮機61a通過的新氣A經(jīng)過進氣通道32c (上述進氣通道32中的一部分)，而被導入至內燃機10的燃燒室CC中。并且，從燃燒室CC排出的廢氣Ex的一部分，從排氣通道4 (上述排氣通道42中的一部分)中通過而流向高壓段渦輪61b。同時，流向高壓段渦輪61b的廢氣Ex之外的廢氣的另一部分，從高壓段渦輪旁通通道部65中通過而流向排氣切換閥66。并且，流向高壓段渦輪61b的廢氣Ex的一部分，在從高壓段渦輪61b通過之后，與通過了排氣切換閥66的廢氣Ex的另一部分匯合。接著，匯合后的廢氣Ex經(jīng)過高壓段渦輪61b與低壓段渦輪62b 之間的排氣通道42b(上述排氣通道42中的一部分)而到達低壓段渦輪62b。之后，從低壓段渦輪62b通過的廢氣Ex，經(jīng)過排氣通道42d(上述排氣通道42中的一部分)而被排出至內燃機10的外部。因此，高壓段渦輪61b被“從高壓段渦輪61b通過的廢氣Ex”的能量所驅動，隨之， 高壓段壓縮機61a被驅動。其結果為，高壓段壓縮機61a對“從高壓段壓縮機61a中通過的新氣A”進行壓縮。同時，低壓段渦輪62b被“從低壓段渦輪62b通過的廢氣Ex”的能量所驅動，隨之， 低壓段渦輪62b被驅動。其結果為，低壓段壓縮機6 對“從低壓段壓縮機6 中通過的新氣A”進行壓縮。并且，在渦輪模式2中，第1裝置對排氣切換閥66的開度進行反饋控制，以使根據(jù)內燃機10的運行狀態(tài)而設定的目標增壓壓力、與從增壓傳感器74取得的增壓壓力Pim相一致。如此，在進氣切換閥64以及排氣切換閥66正常工作時，高壓段壓縮機61a和低壓段壓縮機62a的雙方均能夠對新氣A進行壓縮。如上文所述，第1裝置通過對排氣切換閥66發(fā)送開度減小指示，并對該開度減小指示被發(fā)送之前的時間點處的增壓壓力、與開度減小指示被發(fā)送之后的時間點處的增壓壓力進行比較，從而進行異常判斷。因此，關于排氣切換閥66的開度被變更(減小)時的增壓壓力的變化，參照圖4所示的時序圖來進行說明。圖4為表示排氣切換閥66的開度Oecv、增壓壓力Pim、高壓段增壓器壓力比ΡΜιρ、 低壓段增壓器壓力比PRlP之間關系的時序圖。高壓段增壓器壓力比PMip為，“剛剛通過高壓段壓縮機61a之后的新氣A的壓力，，相對于“即將被導入至高壓段壓縮機61a之前的新氣A的壓力”的比值。低壓段增壓器壓力比raip為，“剛剛通過低壓段壓縮機6 之后的新氣A的壓力”相對于“即將被導入至低壓段壓縮機6 之前的新氣A的壓力”的比值。因此，增壓壓力Pim根據(jù)“高壓段增壓器壓力比PMip與低壓段增壓器壓力比PRlp的積”而變化。在圖4所示的示例中，從時刻t0至時刻tl的期間內，排氣切換閥66的開度Oecv 被維持在規(guī)定的開度Oecvl上。在此期間，增壓壓力Pim、高壓段增壓器壓力比PI hp、以及低壓段增壓器壓力比I3Rlp分別被維持在規(guī)定的值上。接著，第1裝置在時刻tl對排氣切換閥66發(fā)出使其開度變更為開度0ecv2的指示。其結果為，排氣切換閥66的開度Oecv在時刻tl從開度Oecvl起開始減小，并在時刻 t2處與開度0ecv2相一致。并且，第1裝置在t2時刻以后將排氣切換閥66的開度Oecv維持在開度0ecv2上。在以這種方式使排氣切換閥66的開度Oecv減小時，可從排氣高壓段渦輪旁通通道部65中通過的廢氣Ex的量將減小，而流向高壓段渦輪61b的廢氣Ex的量將增大。由此， 由于被供給至高壓段渦輪61b中的廢氣Ex的能量將增大，因此高壓段增壓器壓力比PMip 將“增大”。另一方面，在排氣切換閥66的開度Oecv減小時，由于可從排氣高壓段渦輪旁通通道部65中通過的廢氣Ex的量將減小，因此直接流入低壓段渦輪62b中的廢氣Ex將減小。 由此，由于被供給至低壓段渦輪62b中的廢氣Ex的能量將減小，因此低壓段增壓器壓力比 I3Rlp將“減小”。如上文所述，當前時間點處的運行狀態(tài)為，處于渦輪模式2，且高壓段增壓器61能夠以比低壓段增壓器62更高的效率對新氣進行壓縮的狀態(tài)(即，以高壓段增壓器61為主而進行增壓的狀態(tài))。因此，在排氣切換閥66的開度Oecv減小時，如圖4所示，高壓段增壓器壓力比PMip的增大幅度(X)大于低壓段增壓器壓力比I3Rlp的減小幅度(Y)。其結果為， 根據(jù)高壓段增壓器壓力比PI^hp與低壓段增壓器壓力比I3Rlp的積而變化的增壓壓力Pim，將 “增大”閾值增壓壓力Pimth以上。如以上所述，在進氣切換閥64和排氣切換閥66 “正常工作”時，如果使排氣切換閥66的開度Oecv “減小”，則增壓壓力Pim將“增大”閾值增壓壓力Pimth以上。并且，從上述說明中可以了解，如果使排氣切換閥66的開度Oecv “增大”，則增壓壓力Pim將“減小”閾值增壓壓力Pimth以上。(情況2)進氣切換閥64為異常，且排氣切換閥66為正常的情況接下來，參照圖5，對進氣切換閥64以及排氣切換閥66中的“進氣切換閥64”為異常的情況進行說明。如上文所述，在內燃機10運行于渦輪模式2時，在進氣切換閥64正常工作的情況下，進氣切換閥64應處于“全閉”狀態(tài)。因此，在此，假定“進氣切換閥64發(fā)生了如下異常，即，其處于被打開至無法發(fā)揮節(jié)流效果的程度以上的狀態(tài)(例如“全開”狀態(tài))，而繼續(xù)進行說明。以下，將此狀態(tài)稱為“開異常狀態(tài)”。在該狀態(tài)下，從燃燒室CC排出的廢氣Ex，如圖5所示，經(jīng)過與上述“情況1 ”相同的路徑而被排出至內燃機10的外部。即，廢氣Ex經(jīng)過高壓段渦輪6Ib以及低壓段渦輪62b 而被排出至內燃機10的外部。因此，此時，高壓段渦輪61b被驅動。并且隨之，高壓段壓縮機61a被驅動。同時， 低壓段渦輪62b被驅動，并且隨之，低壓段壓縮機6 被驅動。另一方面，從內燃機的外部導入進氣通道32a中的一部分的新氣A，到達低壓段壓縮機62a。其結果為，低壓段壓縮機6 對新氣A進行壓縮。但是，由于進氣切換閥64處于開異常狀態(tài)，因此被低壓段壓縮機6 壓縮的新氣A未流向高壓段壓縮機61a，而是通過高壓段壓縮機旁通通道部63被導入至內燃機10的燃燒室CC中。即，高壓段壓縮機61a不能對被低壓段壓縮機6 壓縮后的新氣A進一步進行壓縮。即，在進氣切換閥64處于開異常狀態(tài)時，增壓“僅由低壓段增壓器62”來進行。在該狀態(tài)下，關于第1裝置在進行上述異常判斷時的動作，參照圖6所示的時序圖來進行說明。圖6為表示與圖4所示的時序圖相同的多個參數(shù)之間的關系的時序圖。在圖6所示的示例中，從時刻t0至時刻tl的期間內，排氣切換閥66的開度Oecv 被維持在規(guī)定的開度Oecvl上。如上所述，新氣A未被高壓段壓縮機61a壓縮而僅被低壓段壓縮機6 壓縮。因此，此時，高壓段增壓器壓力比PMip為“1”。并且，增壓壓力Pim等于低壓段增壓器壓力比PIUp。接著，第1裝置在時刻tl對排氣切換閥66發(fā)出使其開度Oecv變更為開度0ecv2 的指示。其結果為，排氣切換閥66的開度Oecv在時刻tl從開度Oecvl起開始減小，并在時刻t2處與開度0ecv2相一致。并且，第1裝置在時刻t2以后將排氣切換閥66的開度Oecv 維持在開度0ecv2上。在以這種方式使排氣切換閥66的開度Oecv減小時，如上文所述，被供給至高壓段渦輪61b中的廢氣Ex的能量將增大。但是，在本示例(情況2)中，由于高壓段壓縮機61a 不能對新氣A進行壓縮，因此，高壓段增壓器壓力比PMip被維持在“ 1 ”。另一方面，在排氣切換閥66的開度Oecv減小時，如上所述，被供給至低壓段渦輪 62b中的廢氣Ex的能量將減小。因此，低壓段增壓器壓力比I3Rlp將“減小”。因此，增壓壓力Pim也同樣“減小”。如以上所述，在排氣切換閥66為正常、而“進氣切換閥64為異?！钡那闆r下，如果使排氣切換閥66的開度Oecv “減小”，則增壓壓力Pim將“減小”。并且，從上述說明中可以了解，如果使排氣切換閥66的開度Oecv “增大”，則增壓壓力Pim將“增大”。(情況3)排氣切換閥66為異常，且進氣切換閥64為正常的情況接下來，對進氣切換閥64以及排氣切換閥66中的“排氣切換閥66”為異常的情況進行說明。在此，假定在內燃機10運行于渦輪模式2的期間內，排氣切換閥66因被固定等原因而“發(fā)生了排氣切換閥66無法工作的異?！?，而繼續(xù)進行說明。在渦輪模式2中，高壓段增壓器61以及低壓段增壓器62與上述“情況1”同樣地進行工作。在該狀態(tài)下，關于第1裝置在進行上述異常判斷時的工作，參照圖7所示的時序圖來進行說明。圖7為表示與圖4所示的時序圖相同的多個參數(shù)之間的關系的時序圖。在圖7所示的示例中，從時刻t0至時刻t 1的期間內，排氣切換閥66的開度Oecv 被維持在規(guī)定的開度Oecvl上。在此期間，增壓壓力Pim、高壓段增壓器壓力比PI hp、以及低壓段增壓器壓力比PIUp分別被維持在規(guī)定的值上。接著，第1裝置在時刻tl對排氣切換閥66發(fā)出使其開度Oecv變更為開度0ecv2 的指示。但是，排氣切換閥66無法工作。因此，即使在tl時刻以后，排氣切換閥66的開度Oecv也被維持在開度Oecvl上。其結果為，在使排氣切換閥66的開度Oecv變更為開度 0ecv2的指示發(fā)出前后，高壓段增壓器壓力比PMip以及低壓段增壓器壓力比I3Rlp不會發(fā)生變化。因此，增壓壓力Pim也不會發(fā)生變化。如以上所述，在進氣切換閥64為正常、而“排氣切換閥66為異?！钡那闆r下，即使對排氣切換閥66發(fā)出使其開度Oecv變更的指示，增壓壓力Pim也“不會發(fā)生變化”。從上述說明中可以了解，在發(fā)出了使排氣切換閥66的開度Oecv變更的指示的情況下，增壓壓力分別對于上述情況1至情況3而進行不同變化。因此，通過上述異常判斷方法1以及2，能夠判斷出“進氣切換閥64以及排氣切換閥66”中的哪一個為異常。〈實際的工作〉接下來，對第1裝置的實際工作進行說明。CPU81被設定為，每經(jīng)過規(guī)定時間執(zhí)行如圖8中的流程圖所示的“異常判斷程序”。因此，CPU81在規(guī)定的正時，從圖8中的步驟800開始執(zhí)行處理并前進至步驟805， 判斷規(guī)定的異常判斷條件是否成立。在步驟805中，CPU81在以下的全部條件均成立時判斷為異常判斷條件成立，而在以下條件中的一個或多個不成立時判斷為異常判斷條件不成立。(條件1)內燃機10的運行狀態(tài)為渦輪模式1或渦輪模式2。(條件2)流量(吸入空氣流量)( 在規(guī)定的流量閾值feith以下。(條件3)內燃機10的要求扭矩在閾值要求扭矩以下(內燃機10被減速運行。)。S卩，該異常判斷條件，在以下兩個條件的雙方均成立時成立，所述兩個條件為內燃機10是否運行于能夠以第1增壓器及第2增壓器中的“第1增壓器”為主而進行增壓的運行區(qū)域；以及，內燃機10是否減速運行。并且，如果在條件1被滿足的情況下條件2自動被滿足，那么也可以僅采用條件1 或條件2中的某一個。而且，還可以省略條件3。并且，條件2中的“規(guī)定的流量閾值(iath” 被設定為，在流量( 處于該流量閾值feth以下時，以低壓段增壓器61為主進行增壓的流量。在此，流量閾值feith也可以被設定為，在流量( 處于該流量閾值feith以下時，高壓段增壓器62不進行增壓的流量。此時，優(yōu)選流量閾值feith被設定為，在流量( 大于該流量閾值(iath的情況下，低壓段增壓器61和高壓段增壓器62的雙方均進行增壓的流量。并且，流量閾值feith還可以被設定為如下的值，即，在流量( 處于該流量閾值feith以下時，能夠以低壓段增壓器61為主進行增壓，且不以高壓段增壓器62為主進行增壓的值。并且，條件3的要求扭矩可根據(jù)“加速踏板開度Accp”、“內燃機轉速NE”、以及“燃料供給量Q”等而求出。換句話說，條件3既可以為，在加速踏板開度Accp處于規(guī)定閾值開度Accpth以下時成立的條件；也可以為，在由加速踏板開度Accp以及內燃機轉速NE所決定的運行狀態(tài)處于“由加速踏板開度Accp以及內燃機轉速NE所表示的規(guī)定的減速區(qū)域”中時成立的條件；還可以為，在由加速踏板開度Accp以及內燃機轉速NE所決定的燃料供給量 Q處于“表示減速狀態(tài)的規(guī)定的燃料供給量閾值”以下時成立的條件。而且，異常判斷條件也可以包括“在本次運行開始后(點火鑰匙開關從斷開變更為接通之后)，一次控制閥的異常判斷都未進行”，以作為其條件之一。如果上述異常判斷條件在當前時間點處不成立，則CPU81在步驟805中判斷為 “否”，從而直接移至步驟895從而暫且結束本程序。相對于此，如果異常判斷條件在當前時間點處成立，則CPU81在該步驟805中判斷為“是”，從而前進至步驟810。CPU81在該步驟 810中，向節(jié)流閥作動器33a發(fā)送指示，以使節(jié)流閥33的開度置于全開。接下來，CPU81前進至步驟815，取得當前時間點處的增壓壓力Pim，且將取得的增壓壓力Pim儲存為“作為第1值的基準增壓壓力PimO”，并前進至步驟820。在這里，為了方便，該時間點又被稱為“第1時間點”，且該第1時間點處的排氣切換閥66的開度Oecv又被稱為“第1開度Oecvl，，。接下來，CPU81在步驟820中，向排氣切換閥作動器66a發(fā)送使排氣切換閥66的開度Oecv變更為第2開度0ecv2的指示。其后，CPU81將待機直至經(jīng)過規(guī)定時間而第2時間點到來為止。此時，CPU81在第1開度Oecvl小于“排氣切換閥66的最大開度、即全開開度OecvMAX”的1/2(—半)時，將“大于第1開度Oecvl的開度(例如，全開開度OecvMAX) ” 設定為第2開度0ecv2。另一方面，CPU81在第1開度Oecvl為排氣切換閥66的全開開度 OecvMAX的1/2以上時，將“小于第1開度Oecvl的開度(例如，全閉開度OecvCLOSE) ”設定為第2開度0ecv2o當?shù)?時間點到來時，CPU81前進至步驟825，取得該第2時間點處的增壓壓力 Pim,且將取得的增壓壓力Pim存儲為“作為第2值的判斷用增壓壓力Piml”。接下來，CPU81 前進至步驟830，對判斷用增壓壓力Piml與基準增壓壓力PimO之差的絕對值是否在閾值增壓壓力Pimth以上進行判斷。該閾值增壓壓力Pimth為，又被稱為第1控制閥異常判斷閾值的值，是通過實驗而被預先設定的“0以上的規(guī)定值”。(假設A)排氣切換閥66及進氣切換閥64的雙方均為正常的情況?，F(xiàn)在，假設排氣切換閥66及進氣切換閥64的雙方均為正常。在這種情況下，如上文所述，判斷用增壓壓力Piml與基準增壓壓力PimO之差的絕對值在閾值增壓壓力Pimth 以上。因此，CPU81在步驟830中判斷為“是”并前進至步驟835，將排氣切換閥異常判斷標記XECV的值設定為“0”。排氣切換閥異常判斷標記XECV在其值為“0”時，表示排氣切換閥66正常工作。此外，排氣切換閥異常判斷標記XECV在其值為“1”時，表示排氣切換閥 66為異常。另外，排氣切換閥異常判斷標記XECV的值，在未圖示的點火鑰匙開關從斷開變更為接通時執(zhí)行的初始程序中，將被設定為“0”。并且，包括排氣切換閥異常判斷標記XECV 在內的本第1裝置所使用的各個標記的值，均被存儲在備份RAM84中。
接著，CPU81前進至步驟840，對在上述步驟820中設定的第2開度0ecv2是否小于第1開度Oecvl進行判斷。此時，如果第2開度0ecv2小于第1開度Oecvl，則CPU前進至步驟845，對判斷用增壓壓力(第2值)Piml是否小于基準增壓壓力(第1值)PimO進行判斷。依據(jù)上述假設A，在第2開度0ecv2小于第1開度Oecvl時(即，排氣切換閥66的開度Oecv被減小時)，判斷用增壓壓力Piml將大于基準增壓壓力Pim0(參照圖4。)。因此，CPU81在步驟845中判斷為“是”從而前進至步驟850，將進氣切換閥異常判斷標記XACV 的值設定為“0”。進氣切換閥異常判斷標記XACV在其值為“0”時，表示進氣切換閥64正常工作。此外，進氣切換閥異常判斷標記XACV在其值為“1”時，表示進氣切換閥64為異常。 另外，進氣切換閥異常判斷標記XACV的值，在未圖示的點火鑰匙開關從斷開變更為接通時執(zhí)行的初始程序中，將被設定為“0”。其后，CPU81前進至步驟895從而暫且結束本程序。另一方面，在CPU81進入到上述步驟840時，如果第2開度0ecv2在第1開度Oecvl 以上(即，排氣切換閥66的開度Oecv被增大時)，則CPU81在該步驟840中判斷為“否”從而前進至步驟855，對判斷用增壓壓力Piml是否小于基準增壓壓力PimO進行判斷。在此情況(S卩，在上述假設A下排氣切換閥66的開度Oecv被增大的情況)下，如上文所述，判斷用增壓壓力Piml將小于基準增壓壓力PimO。因此，CPU81在步驟855中判斷為“是”從而前進至步驟850，將進氣切換閥異常判斷標記XACV的值設定為“O”。并且，CPU81被設定為，每經(jīng)過規(guī)定時間執(zhí)行如圖9中的流程圖所示的“異常通知程序”。CPU81通過該程序，在進氣切換閥64或排氣切換閥66為異常時，向內燃機10的操作者通知該情況。具體來說，CPU81在規(guī)定的正時從圖9的步驟900開始執(zhí)行處理并前進至步驟 910，對排氣切換閥異常判斷標記XECV的值是否為“O”進行判斷。由于當前時間點處的排氣切換閥異常判斷標記XECV的值為“0”，所以CPU81在步驟910中判斷為“是”從而前進至步驟920。接下來，CPU81在該步驟920中，對進氣切換閥異常判斷標記XACV的值是否為“O” 進行判斷。由于當前時間點處的進氣切換閥異常判斷標記XACV的值為“0”，所以CPU81在該步驟920中判斷為“是”從而前進至步驟930。接下來，CPU81在該步驟930中將異常產(chǎn)生標記XEMG的值設定為“O”。異常產(chǎn)生標記XEMG在其值為“O”時，表示進氣切換閥64以及排氣切換閥66的雙方均正常工作。另外，異常產(chǎn)生標記XEMG在其值為“1”時，表示進氣切換閥64或排氣切換閥66為異常。并且，異常產(chǎn)生標記XEMG的值，也在未圖示的點火鑰匙開關從斷開被變更為接通時執(zhí)行的初始程序中，被設定為“O”。其后，CPU81前進至步驟995從而暫且結束本程序。因此，當進氣切換閥64以及排氣切換閥66均為正常時(或者，排氣切換閥異常判斷標記XECV的值以及進氣切換閥異常判斷標記XACV的值的雙方均為“O”時)，不會發(fā)出警報。并且，每當任意氣缸的曲軸轉角與壓縮上止點前的規(guī)定曲軸轉角角度(例如，壓縮上止點前90度曲軸轉角)θ g相一致時，CPU81將重復執(zhí)行如圖10中流程圖所示的“燃料供給控制程序”。CPU81通過該程序，來進行燃料噴射量Q的計算以及燃料噴射的指示。 該曲軸轉角與壓縮上止點的規(guī)定曲軸轉角θ g相一致從而結束壓縮行程的氣缸，在以下又被稱為“燃料噴射氣缸”。具體來說，當任意氣缸的曲軸轉角角度變?yōu)樯鲜銮S轉角角度θ g時，CPU81將從圖10的步驟1000開始執(zhí)行處理并前進至步驟1010，判斷異常產(chǎn)生標記XEMG的值是否為 “0”。由于在當前時間點處的異常產(chǎn)生標記XEMG的值為“0”，所以CPU81在該步驟1010中判斷為“是”從而前進至步驟1020。CPU81在該步驟1020中，根據(jù)加速踏板開度傳感器77的輸出值而取得加速踏板開度Accp，并根據(jù)曲軸位置傳感器75的輸出值而取得內燃機轉速NE。并且，CPU81 通過將當前時間點處的加速踏板開度Accp和內燃機轉速NE應用于通常時燃料噴射量圖表MapMain(Accp，NE)，從而取得燃料噴射量Q，其中，所述通常時燃料噴射量圖表 MapMain(Accp, NE)為，預先設定了全部控制閥為正常時的“加速踏板開度Accp、內燃機轉速NE、以及燃料噴射量Q之間的關系”的圖表。該通常時的燃料噴射量Q與要求扭矩相對應。以下，將采用了通過通常時燃料噴射量圖表MapMain(Accp，NE)而決定的燃料噴射量的運行，稱為“普通運行”。接下來，CPU81前進至步驟1030，向噴射器22發(fā)送指示，以使從對應設置于燃料噴射氣缸的噴射器22噴射燃料噴射量Q的燃料。即，此時，燃料噴射量Q的燃料被供給至燃料噴射氣缸。其后，CPU81前進至步驟1095從而暫且結束本程序。如此，第1裝置在進氣切換閥64以及排氣切換閥66的雙方均正常工作時，執(zhí)行 “普通運行”，在所述“普通運行”中，通過上述通常時燃料噴射量圖表MapMain (Accp，NE)而決定的燃料噴射量Q的燃料，被供給至燃料噴射氣缸。(假設B)排氣切換閥66為異常，且進氣切換閥64為正常的情況接下來，對排氣切換閥66為異常，從而即使在對排氣切換閥66發(fā)出使排氣切換閥 66的開度變更的指示時，排氣切換閥66的開度也不會發(fā)生變化的情況進行說明。在這種情況下，如上文所述，由于即使向排氣切換閥作動器66a發(fā)送變更排氣切換閥66開度的指示， 增壓壓力Pim也不會發(fā)生變化，因此判斷用增壓壓力Piml與基準增壓壓力PimO之差的絕對值小于閾值增壓壓力Pimth。此時，當CPU81在規(guī)定的正時從圖8中的步驟800開始執(zhí)行處理時，如果上述異常判斷條件成立，則CPU81將經(jīng)過步驟805到825而前進至步驟830。按照上述假設B，判斷用增壓壓力Piml與基準增壓壓力PimO相等。因此，判斷用增壓壓力Piml與基準增壓壓力PimO之差的絕對值，小于閾值增壓壓力Pimth。因此，CPU81在步驟830中判斷為“否” 從而前進至步驟860。CPU81在該步驟860中，將排氣切換閥異常判斷標記XECV的值設定為“1”，并在接下來的步驟865中將進氣切換閥異常判斷標記XACV的值設定為“0”。其后， CPU81前進至步驟895從而暫且結束本程序。并且，此時，CPU81在規(guī)定的正時從圖9的步驟900開始執(zhí)行處理，并前進至步驟 910。由于在當前時間點處的排氣切換閥異常判斷標記XECV的值為“1”，所以CPU81在該步驟910中判斷為“否”從而前進至步驟940，通過點亮未圖示的警報燈等而向內燃機10的操作者通知“排氣切換閥66為異?！?。然后，CPU81將異常產(chǎn)生標記XEMG的值設定為“1”，并前進至步驟995從而暫且結束本程序。通過這種方式，在排氣切換閥66為異常時(即，排氣切換閥異常判斷標記XECV的值為“1”時)，向內燃機10的操作者發(fā)出“排氣切換閥66為異?！钡木瘓蟆?br> 并且，當任意氣缸的曲軸轉角角度與上述曲軸轉角角度eg相一致時，CPU81將從圖10的步驟1000開始執(zhí)行處理，并前進至步驟1010。由于在當前時間點處的異常產(chǎn)生標記XEMG的值為“1”，所以CPU81在該步驟1010中判斷為“否”從而前進至步驟1040。CPU81在該步驟1040中，根據(jù)加速踏板開度傳感器77的輸出值而取得加速踏板開度Accp，并根據(jù)曲軸位置傳感器75的輸出值而取得內燃機轉速NE。并且，CPU81通過將當前時間點處的加速踏板開度Accp和內燃機轉速NE應用于異常發(fā)生時燃料噴射量圖表 MapEmg (Accp, NE)，從而取得異常發(fā)生時的燃料噴射量Q，其中，所述異常發(fā)生時燃料噴射量圖表MapEmg(Accp，NE)為，預先規(guī)定了在“進氣切換閥64或排氣切換閥66為異常的情況下”所適用的“加速踏板開度Accp、內燃機轉速NE、以及燃料噴射量Q之間的關系”的圖表。異常發(fā)生時燃料噴射量圖表MapEmg(Accp，NE)為，用于決定“即使在進氣切換閥 64或排氣切換閥66為異常時繼續(xù)內燃機10的運行，也不會引起內燃機10的其他部件或者內燃機10整體的損壞等的程度的燃料噴射量Q”的圖表。因此，很顯然，對于任意“加速踏板開度Accp以及內燃機轉速NE”通過異常發(fā)生時燃料噴射量圖表MapEmg(ACCp，NE)所決定的燃料噴射量，小于對于該“加速踏板開度Accp以及內燃機轉速NE”通過通常時燃料噴射量圖表MapMain(Accp，NE)所決定的燃料噴射量。以下，將采用通過異常發(fā)生時燃料噴射量圖表MapEmg (Accp，NE)而決定的燃料噴射量的運行，稱為“保護運行”。接下來，CPU81前進至步驟1030，從對應設置于燃料噴射氣缸的噴射器22噴射燃料噴射量Q的燃料。其后，CPU81前進至步驟1095從而暫且結束本程序。如此，第1裝置在排氣切換閥66為異常時，向內燃機10的操作者通知“排氣切換閥66為異常”的警報，并執(zhí)行保護運行。(假設C)進氣切換閥64為異常，且排氣切換閥66為正常的情況接下來，對進氣切換閥64為異常(上述開異常狀態(tài))時的情況進行說明。在這種情況下，如上文所述，排氣切換閥66的開度Oecv減小時，增壓壓力Pim將減小，排氣切換閥 66的開度Oecv增大時，增壓壓力Pim將增大。因此，在第2開度0ecv2小于第1開度Oecvl 時，判斷用增壓壓力Piml小于基準增壓壓力PimO ；在第2開度0ecv2大于第1開度Oecvl 時，判斷用增壓壓力Piml大于基準增壓壓力PimO。此時，當在規(guī)定的正時從圖8中的步驟800開始執(zhí)行處理時，如果上述異常判斷條件成立，則CPU81將經(jīng)過步驟805到825而前進至步驟830。按照上述假設C，由于排氣切換閥66正常工作，因此判斷用增壓壓力Piml與基準增壓壓力PimO之差的絕對值在閾值增壓壓力Pimth以上。因此，CPU81在該步驟830中判斷為“是”從而前進至步驟835，將排氣切換閥異常判斷標記XECV的值設定為“O”。接下來，在CPU81前進至步驟840時，如果在上述步驟820中所設定的第2開度 0ecv2小于第1開度Oecvl，則CPU前進至步驟845。并且，此時(即，在上述假設C的條件下排氣切換閥66的開度Oecv被減小時)，如上文所述，判斷用增壓壓力Piml將小于基準增壓壓力PimO。因此，CPU81在步驟845中判斷為“否”從而前進至步驟870，將進氣切換閥異常判斷標記XACV的值設定為“1”。其后，CPU81前進至步驟895從而暫且結束本程序。
另一方面，在CPU81前進至上述步驟840時，如果第2開度0ecv2在第1開度Oecvl 以上(即，排氣切換閥66的開度Oecv被增大的情況下)，則CPU81在該步驟840中判斷為 “否”從而前進至步驟855。此時(即，在上述假設C的條件下排氣切換閥66的開度Oecv被增大時)，如上文所述，判斷用增壓壓力Piml將大于基準增壓壓力PimO。因此，CPU81在步驟855中判斷為“否”從而前進至步驟870，將進氣切換閥異常判斷標記XACV的值設定為 “1”。其后，CPU81前進至步驟895從而暫且結束本程序。并且，此時，當CPU81在規(guī)定的正時從圖9的步驟900開始執(zhí)行處理時，將前進至步驟910。由于當前時間點處的排氣切換閥異常判斷標記XECV的值為“0”，所以CPU81在步驟910中判斷為“是”從而前進至步驟920。由于當前時間點處的進氣切換閥異常判斷標記XACV的值為“1”，所以CPU81在步驟920中判斷為“否”從而前進至步驟960，向內燃機 10的操作者通知“進氣切換閥64為異?！薄Ｈ缓?，CPU81將異常產(chǎn)生標記XEMG的值設定為“1”，并前進至步驟995從而暫且結束本程序。因此，在排氣切換閥66為異常時(即，排氣切換閥異常判斷標記XECV的值為 “1”時)，向內燃機10的操作者發(fā)出“排氣切換閥66為異?！钡木瘓?。并且，此時，當任意氣缸的曲軸轉角角度成為上述曲軸轉角角度eg時，CPUSUf 從圖10的步驟1000開始執(zhí)行處理，并前進至步驟1010。由于在當前時間點處的異常產(chǎn)生標記XEMG的值為“1”，所以CPU81在該步驟1010中判斷為“否”從而前進至步驟1040。CPU81在該步驟1040中，根據(jù)加速踏板開度傳感器77的輸出值而取得加速踏板開度Accp，并根據(jù)曲軸位置傳感器75的輸出值而取得內燃機轉速NE。并且，CPU81通過將當前時間點處的加速踏板開度Accp和內燃機轉速NE應用于上述的異常發(fā)生時燃料噴射量圖表MapEmg (Accp, NE)，從而取得燃料噴射量Q。接下來，CPU81前進至步驟1030，向噴射器22發(fā)出指示，以使從對應設置于燃料噴射氣缸的該噴射器22噴射燃料噴射量Q的燃料。即，此時，燃料噴射量Q的燃料被供給至燃料噴射氣缸。其后，CPU81前進至步驟1095從而暫且結束本程序。如此，第1裝置在進氣切換閥64為異常時，向內燃機10的操作者通知“進氣切換閥64為異?！钡木瘓?，并執(zhí)行保護運行。如以上說明中所述，在上述異常判斷條件成立時，第1裝置向排氣切換閥作動器 66a發(fā)送指示以改變排氣切換閥66的開度Oecv。第1裝置取得發(fā)送該指示“之前”的時間點處的增壓壓力(基準增壓壓力PimO)、與發(fā)送該指示“之后”的時間點處的增壓壓力(判斷用增壓壓力Piml)。并且，第1裝置在基準增壓壓力PimO與判斷用增壓壓力Piml之差的絕對值小于規(guī)定值(閾值增壓壓力Pimth)時，判斷“排氣切換閥66為異常”。另一方面，第 1裝置在基準增壓壓力PimO與判斷用增壓壓力Piml之差的絕對值在規(guī)定值以上時(即，排氣切換閥66正常工作時)，如果向排氣切換閥作動器66a發(fā)送指示以使排氣切換閥66的開度Oecv增大時，判斷用增壓壓力Piml在基準增壓壓力PimO以上，則判斷“進氣切換閥64 為異?！?。并且，第1裝置在基準增壓壓力PimO與判斷用增壓壓力Piml之差的絕對值在規(guī)定值以上時，如果向排氣切換閥作動器66a發(fā)送指示以使排氣切換閥66的開度Oecv減小時，判斷用增壓壓力Piml在基準增壓壓力PimO以下，則判斷“進氣切換閥64為異?！?。而且，第1裝置在判斷出進氣切換閥64或排氣切換閥66為異常時，向內燃機10的操作者通知該情況，并執(zhí)行保護運行。S卩，第1裝置被適用于具有如下結構的內燃機10中，所述內燃機10具有第1增壓器61，其具有第1渦輪61b，被設置在內燃機10的排氣通道42中；第1 壓縮機61a，被設置在該內燃機10的進氣通道32中，并且通過由流過該排氣通道的廢氣驅動該第1渦輪61b，從而驅動該第1壓縮機61a ；第2增壓器62，其具有第2渦輪62b，被設置在所述排氣通道42中的所述第1渦輪61b的下游一側；第2壓縮機62a，被設置在所述進氣通道32中的所述第1壓縮機61a的上游一側，并且通過由所述廢氣驅動該第2渦輪62b，從而驅動該第2壓縮機62a ；第1通道部(高壓段渦輪旁通通道部)65，其一端連接在所述排氣通道42上的所述第1渦輪61b的上游一側，另一端連接在該排氣通道42上的該第1渦輪61b與所述第2 渦輪62b之間；第1控制閥(排氣切換閥)66，被設置在所述第1通道部65中，并且根據(jù)其開度 Oecv而變更該第1通道部65的流道面積；第2通道部(高壓段壓縮機旁通通道部)63，其一端連接在所述進氣通道32上的所述第1壓縮機61a與所述第2壓縮機6 之間，另一端連接在該進氣通道32上的該第1 壓縮機61a的下游一側；第2控制閥(進氣切換閥)64，被設置在所述第2通道部63中，并且根據(jù)其開度而變更該第2通道部63的流道面積，當所述內燃機10運行于規(guī)定的運行區(qū)域時，驅動所述第1控制閥66以及所述第 2控制閥64，從而至少使所述第1壓縮機61a將被導入至該第1壓縮機61a中的空氣壓縮并排出。并且，第1裝置被構成為，具有增壓相當值取得單元(圖8的步驟815以及步驟82 ，其用于取得增壓相當值(在本實施例中為增壓壓力Pim)，所述增壓相當值隨著所述進氣通道32內的所述第1壓縮機 61a的下游一側的空氣壓力增大而增大；控制閥異常判斷單元(參照圖8的程序。)，在至少將所述內燃機10運行于所述規(guī)定的運行區(qū)域作為條件之一而包括在內的異常判斷條件成立期間(圖8的步驟805中判斷為“是”的期間)內，將所取得的所述增壓相當值(增壓壓力Pim)作為第1值PimO而取得，并且在取得該第1值PimO的時間點以后的第1時間點處，使所述第1控制閥66的開度與不同于第1開度的第2開度(在本實施例中為全開)相一致，并且將從該第1時間點起經(jīng)過了規(guī)定時間之后的第2時間點處所取得的該增壓相當值(增壓壓力Pim)作為第2值 Piml而取得，其中，所述第1開度為取得該第1值的時間點處的開度，在所述第2開度(全開)大于所述第1開度且所述第2值Piml大于所述第1值 PimO時，或者在所述第2開度小于所述第1開度且所述第2值Piml小于所述第1值PimO 時，所述控制閥異常判斷單元判斷所述第2控制閥64為異常。以這種方式，本發(fā)明的控制裝置能夠根據(jù)改變第1控制閥(排氣切換閥66)開度前后的增壓壓力Pim的變化，來判斷第2控制閥(進氣切換閥)64是否為異常。并且，在第1裝置中，所述增壓相當值取得單元(圖8的步驟815以及步驟82 被構成為，取得進氣通道內的所述第1壓縮機下游一側的空氣壓力、即“增壓壓力Pim”，以作為所述增壓相當值。并且，在第1裝置中，控制閥異常判斷單元(參照圖8的程序)被構成為，在所述第2值Piml與所述第1值PimO之差的絕對值小于第1控制閥異常判斷閾值Pimth時(在圖8的步驟830中判斷為“否”時)，判斷所述第1控制閥64為異常。
并且，在第1裝置中，控制閥異常判斷單元(參照圖8的程序)被構成為，在判斷所述第1控制閥64為異常的情況下，推斷所述第2控制閥66為正常(在圖8的步驟860中將排氣切換閥異常判斷標記XECV的值設定為“1”，并且在步驟865中將進氣切換閥異常判斷標記XACV的值設定為“0”)。并且，在第1裝置中，所述第1控制閥66包括第1控制閥驅動單元(排氣切換閥作動器66a)，所述第1 控制閥驅動單元響應指示信號而變更該第1控制閥66的開度，從而變更所述第1通道部65 的流道面積；所述控制閥異常判斷單元(參照圖8的程序)被構成為，通過向所述第1控制閥驅動單元66a發(fā)送所述指示信號，從而變更所述第1控制閥66的開度(參照圖8的步驟 820)。并且，在第1裝置中，所述異常判斷條件被設定為，至少在所述內燃機以減速狀態(tài)運行時成立(參照上述條件幻，所述減速狀態(tài)為，對所述內燃機的要求扭矩處于規(guī)定扭矩以下的狀態(tài)。但是，在應用了本發(fā)明的控制閥異常判斷裝置的內燃機中，低壓段渦輪旁通通道部(旁通管)67的內徑為，“即使排氣旁通閥68為全開狀態(tài)，也僅能夠使在上述異常判斷條件成立時從燃燒室CC流出的廢氣中的一部分通過的程度的尺寸”。換句話說，即使排氣旁通閥68為全開狀態(tài)，也有一部分廢氣被導入到低壓段渦輪62b中。由此，無論排氣旁通閥 68的開度大小如何，都將有大于零的流量的廢氣流入到高壓段渦輪61b中。因此，無論排氣旁通閥68正常工作還是排氣旁通閥68處于異常，本發(fā)明的控制閥異常判斷裝置均能夠判斷出進氣切換閥64以及/或者排氣切換閥66是否為異常。本發(fā)明并不限定于上述實施方式，其能夠在本發(fā)明的范圍內采用各種變形例。例如，在上述實施方式中，是取得進氣通道內所述第1壓縮機下游一側的空氣壓力、即“增壓壓力”以作為所述增壓相當值。但是，本發(fā)明的控制閥異常判斷裝置也可以被構成為，取得被導入至所述內燃機中的空氣量、即“新氣量”以作為所述增壓相當值(隨著進氣通道內的所述第1壓縮機、即高壓段壓縮機61a的下游一側的空氣壓力、即增壓壓力的增大而增大的值)。另外，作為增壓相當值而取得的增壓壓力也可以為，進氣通道內的內部冷卻器；34與節(jié)流閥33之間的壓力。并且，在本發(fā)明的異常判斷單元中，所述第2控制閥64也可以被構成為，在所述內燃機10運行于所述規(guī)定的運行區(qū)域時，驅動所述第2控制閥64以切斷所述第2通道部 63(完全封鎖)。而且，在本發(fā)明的異常判斷單元中，作為所述第2控制閥的進氣切換閥64也可以被構成為，如圖11所示，具有閥體64b、供所述閥體64b落座的落座部64c、以及朝向所述落座部6 對所述閥體64b施力的施力單元(彈簧)64d。該控制閥被構成為，當所述第2通道部63中所述第2控制閥64上游一側的空氣壓力與該第2控制閥64下游一側的空氣壓力相比，未高出規(guī)定壓力以上時，該閥體64b通過該施力單元64d的施力而被移動至落座于該落座部64c的第1位置處，從而切斷該第2通道部63 ；當該第2通道部63中該第2控制閥64上游一側的空氣壓力與該第2控制閥64下游一側的空氣壓力相比，高出所述規(guī)定壓力以上時，該閥體64b將克服該施力單元64d的施力而被移動至不同于所述第1位置的第2位置處，從而增大該第2通道部63的流道面積。 因此，該第2控制閥為，獨立于電子控制裝置80的指示信號而被驅動的閥。并且，在上述實施方式中，是在對排氣切換閥66是否為異常進行了判斷之后(圖 8的步驟830中判斷為“是”之后)，再對進氣切換閥64是否為異常進行判斷(圖8的步驟 840、步驟845、以及步驟855)。但是，本發(fā)明的控制閥異常判斷裝置也可以被構成為，“僅對進氣切換閥64是否為異?！边M行判斷。具體而言，本發(fā)明的控制閥異常判斷裝置也可以被構成為，每經(jīng)過規(guī)定時間重復執(zhí)行“從圖8所示的異常判斷程序中刪除了步驟830、步驟 860、以及步驟865后的程序”。此外，在上述實施方式的步驟820中，在第1開度Oecvl常時足夠小的情況下(即， 在步驟805中的異常判斷條件內包括第1開度Oecvl為足夠小的這種運行條件的情況下)， 也可以在步驟820中改變排氣切換閥66的開度Oecv，以使第2開度0ecv2 —定大于“作為當前開度的第1開度Oecvl”(例如，與全開開度相一致)。在這種情況下，也可以省略步驟 840以及步驟845的處理。同樣地，在上述實施方式的步驟820中，在第1開度Oecvl常時為足夠大的情況下 (即，在步驟805中的異常判斷條件內包括第1開度Oecvl為足夠大的這種運行條件的情況下)，也可以在步驟820中改變排氣切換閥66的開度Oecv，以使第2開度0ecv2 —定小于“作為當前開度的第1開度Oecvl”(例如，與全閉開度相一致)。在這種情況下，也可以省略步驟840以及步驟855的處理。并且，在上述實施方式中，采用了在將第1控制閥66置于全開狀態(tài)(圖8的步驟 820)之前的時間點處，將節(jié)流閥33置于全開狀態(tài)(圖8的步驟810)的結構。但是，在本發(fā)明的控制閥異常判斷裝置中，在改變第1控制閥66的開度時，也可以不必使節(jié)流閥33置于全開狀態(tài)。并且，在上述實施方式中，在內燃機10中設有排氣切換閥開度傳感器76。但是，該排氣切換閥開度傳感器76只是作為取得圖4、圖6、圖7所示的時序圖中的開度Oecv的具體裝置示例而記載的裝置。即，應用了本發(fā)明的控制閥異常判斷裝置的內燃機，也可以不具備排氣切換閥開度傳感器76。并且，在上述實施方式中，未對排氣旁通閥68是否為異常進行判斷。但是，本發(fā)明的控制閥異常判斷裝置也可以采用對排氣旁通閥68是否為異常進行判斷的結構。具體而言，例如，首先在內燃機10運行于規(guī)定的運行狀態(tài)時，對排氣切換閥作動器66a發(fā)送使排氣旁通閥68的開度變更為不同于當前開度的開度的指示。接著，取得對排氣切換閥作動器 66a發(fā)送該指示前后的增壓壓力Pim的變化量。從而，可在該增壓壓力Pim的變化量小于規(guī)定值的情況下判斷排氣旁通閥68為異常。
權利要求
1.一種內燃機的控制閥異常判斷裝置，其被適用于內燃機中，所述內燃機具有第1增壓器，具有第1渦輪，被設置在內燃機的排氣通道中；第1壓縮機，被設置在該內燃機的進氣通道中，并且通過由流過該排氣通道的廢氣驅動該第1渦輪，從而驅動該第1 壓縮機；第2增壓器，具有第2渦輪，被設置在所述排氣通道中的所述第1渦輪的下游一側；第 2壓縮機，被設置在所述進氣通道中的所述第1壓縮機的上游一側，并且通過由所述廢氣驅動該第2渦輪，從而驅動該第2壓縮機；第1通道部，其一端連接在所述排氣通道上的所述第1渦輪的上游一側，另一端連接在該排氣通道上的該第1渦輪與所述第2渦輪之間；第1控制閥，被設置在所述第1通道部中，并且根據(jù)其開度而變更該第1通道部的流道面積；第2通道部，其一端連接在所述進氣通道上的所述第1壓縮機與所述第2壓縮機之間， 另一端連接在該進氣通道上的該第1壓縮機的下游一側；第2控制閥，被設置在所述第2通道部中，并且根據(jù)其開度而變更該第2通道部的流道面積，所述內燃機被構成為，當運行于規(guī)定的運行區(qū)域時，驅動所述第1控制閥以及所述第2 控制閥，從而至少使所述第1壓縮機將被導入至該第1壓縮機中的空氣壓縮并排出，所述內燃機的控制閥異常判斷裝置具有增壓相當值取得單元，其用于取得增壓相當值，所述增壓相當值隨著所述進氣通道內的所述第1壓縮機的下游一側的空氣壓力增大而增大；控制閥異常判斷單元，在至少將所述內燃機運行于所述規(guī)定的運行區(qū)域作為條件之一而包括在內的異常判斷條件成立期間內，將所取得的所述增壓相當值作為第1值而取得， 并且驅動第1控制閥，以使在取得該第1值的時間點以后的第1時間點處，所述第1控制閥的開度與不同于第1開度的第2開度相一致，并且將從該第1時間點起經(jīng)過了規(guī)定時間之后的第2時間點處所取得的該增壓相當值作為第2值而取得，其中，所述第1開度為取得該第1值的時間點處的開度，在所述第2開度大于所述第1開度且所述第2值大于所述第1值時，或者在所述第2 開度小于所述第1開度且所述第2值小于所述第1值時，所述控制閥異常判斷單元判斷所述第2控制閥為異常。
2.如權利要求1所述的內燃機的控制閥異常判斷裝置，其中，所述增壓相當值取得單元被構成為，取得所述進氣通道內的所述第1壓縮機下游一側的空氣壓力即增壓壓力，以作為所述增壓相當值。
3.如權利要求1所述的內燃機的控制閥異常判斷裝置，其中，所述增壓相當值取得單元被構成為，取得被導入至所述內燃機中的空氣量即新氣量， 以作為所述增壓相當值。
4.如權利要求1或權利要求2所述的內燃機的控制閥異常判斷裝置，其中，控制閥異常判斷單元被構成為，在所述第2值與所述第1值之差的絕對值小于第1控制閥異常判斷閾值時，判斷所述第1控制閥為異常。
5.如權利要求4所述的內燃機的控制閥異常判斷裝置，其中，控制閥異常判斷單元被構成為，在判斷所述第1控制閥為異常的情況下，推斷所述第2 控制閥為正常。
6.如權利要求1至權利要求5中任意一項所述的內燃機的控制閥異常判斷裝置，其特征在于，在所述內燃機運行于所述規(guī)定的運行區(qū)域時，所述第2控制閥被驅動從而切斷所述第 2通道部。
7.如權利要求1至權利要求6中的任意一項所述的內燃機的控制閥異常判斷裝置，其中，所述第2控制閥為以如下方式構成的閥，其具有閥體、供所述閥體落座的落座部以及朝向所述落座部對所述閥體施力的施力單元，當所述第2通道部中的該第2控制閥的上游一側的空氣壓力與該第2控制閥的下游一側的空氣壓力相比，未高出規(guī)定壓力以上時，該閥體通過該施力單元的施力而被移動至落座于該落座部的第1位置處，從而切斷該第2通道部；而當該第2通道部中的該第2控制閥的上游一側的空氣壓力與該第2控制閥的下游一側的空氣壓力相比，高出所述規(guī)定壓力以上時，該閥體克服該施力單元的施力而被移動至不同于所述第1位置的第2位置處，從而增大該第2通道部的流道面積。
8.如權利要求1至權利要求7中任意一項所述的內燃機的控制閥異常判斷裝置，其中， 所述第1控制閥包括第1控制閥驅動單元，所述第1控制閥驅動單元響應指示信號而變更該第1控制閥的開度，從而變更所述第1通道部的流道面積；所述控制閥異常判斷單元被構成為，通過向所述第1控制閥驅動單元發(fā)送所述指示信號，從而變更所述第1控制閥的開度。
9.如權利要求1至權利要求8中任意一項所述的內燃機的控制閥異常判斷裝置，其中， 所述異常判斷條件為，至少在所述內燃機以減速狀態(tài)運行時成立的條件，所述減速狀態(tài)為，對所述內燃機的要求扭矩處于規(guī)定扭矩以下的狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種控制閥異常判斷裝置，其適用于如下內燃機并至少能夠判斷第2控制閥是否為異常，該內燃機具有第1增壓器(61)、第2增壓器(62)、變更向第1增壓器供給的廢氣量的第1控制閥(66)及變更向第1增壓器供給的空氣量的第2控制閥(64)?？刂崎y異常判斷裝置在規(guī)定的運行狀態(tài)下向第1控制閥發(fā)送改變其開度的指示?？刂崎y異常判斷裝置對向第1控制閥發(fā)送該指示前的時間點處的第1控制閥的開度(第1開度)以及該時間點處的增壓相當值(第1值)、與向第1控制閥發(fā)送該指示后的時間點處的第1控制閥的開度(第2開度)以及增壓相當值(第2值)進行比較。并在第2開度大于第1開度且第2值大于第1值時、或所述第2開度小于所述第1開度且所述第2值小于所述第1值時，判斷第2控制閥為異常。
文檔編號F02B37/013GK102395771SQ20098010110
公開日2012年3月28日 申請日期2009年7月16日 優(yōu)先權日2009年7月16日
發(fā)明者伊吹卓, 冨田哲司, 廣澤義久 申請人:豐田自動車株式會社