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JP2005220890A - Supercharging system for internal combustion engines - Google Patents

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JP2005220890A
JP2005220890A JP2004032746A JP2004032746A JP2005220890A JP 2005220890 A JP2005220890 A JP 2005220890A JP 2004032746 A JP2004032746 A JP 2004032746A JP 2004032746 A JP2004032746 A JP 2004032746A JP 2005220890 A JP2005220890 A JP 2005220890A
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Abstract

【課題】 システムに異常が検出された場合に故障モードを特定でき、特定した故障モードに応じた対策を自らとることが可能な内燃機関用過給システムを提供する。
【解決手段】 本発明の内燃機関用過給システムは、ターボ過給機3と、ターボ過給機の上流又は下流の吸気管5に設けられた電動コンプレッサ4と、電動コンプレッサ4を迂回するバイパス通路7と、バイパス通路7に設けられたバイパス弁8と、電動コンプレッサ4を制御する過給システム制御手段2を具備する。そして、システムの正常な動作特性を示す正常値から許容範囲を超えて動作するシステムの異常を検出する異常検出手段2と、アシスト領域及び非アシスト領域のいずれの領域でシステムの異常が検出されたかを判断して、アシスト領域のみで異常が検出される故障モードと非アシスト領域のみで異常が検出される故障モードとを判別する故障モード判別手段2とを備える。
【選択図】 図1

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a supercharging system for an internal combustion engine capable of specifying a failure mode when an abnormality is detected in the system and capable of taking measures according to the specified failure mode.
A turbocharging system for an internal combustion engine according to the present invention includes a turbocharger 3, an electric compressor 4 provided in an intake pipe 5 upstream or downstream of the turbocharger, and a bypass that bypasses the electric compressor 4. A passage 7, a bypass valve 8 provided in the bypass passage 7, and a supercharging system control means 2 for controlling the electric compressor 4 are provided. Then, an abnormality detecting means 2 for detecting an abnormality of the system operating beyond a permissible range from a normal value indicating a normal operating characteristic of the system, and in which of the assist area and the non-assist area the abnormality of the system is detected. And a failure mode determination means 2 for determining a failure mode in which an abnormality is detected only in the assist region and a failure mode in which an abnormality is detected only in the non-assist region.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、内燃機関用過給システムに関する。   The present invention relates to a supercharging system for an internal combustion engine.

内燃機関用過給システムとして、ターボチャージャーのコンプレッサと直列に電動コンプレッサを配置し、電動コンプレッサの下流側吸気通路とターボチャージャーのコンプレッサの上流側吸気通路との接合部にチェックバルブを設け、このチェックバブルにて上記下流側吸気通路又は上流側吸気通路の一方を選択的に閉じることにより、電動コンプレッサを経由する経路とこれを迂回する経路とに吸気通路の経路を切り替えるようにした過給システムがある(例えば特許文献1参照)。その他、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献2〜4が存在する。
特表2001−518590号公報 特表2000−500544号公報 特表2001−509561号公報 特開2002−021573号公報
As a supercharging system for internal combustion engines, an electric compressor is arranged in series with the turbocharger compressor, and a check valve is provided at the junction between the downstream intake passage of the electric compressor and the upstream intake passage of the turbocharger compressor. A supercharging system configured to selectively switch one of the downstream intake passage and the upstream intake passage with a bubble to switch the route of the intake passage between a route passing through the electric compressor and a route bypassing the electric compressor. Yes (see, for example, Patent Document 1). In addition, Patent Documents 2 to 4 exist as prior art documents related to the present invention.
JP-T-2001-518590 Special Table 2000-500544 Special table 2001-509561 gazette JP 2002-021573 A

上記特許文献1に開示されているように、この種の過給システムでは電動コンプレッサの作動状況に応じて吸気通路の経路を切り替えるため、吸気通路内にチェックバルブ等の可動部材を設けることが一般的である。そのため、例えば、何らかの原因で可動部材が動作不能となる故障が発生することが起こり得る。そのような時には、故障の態様(故障モード)を特定し、これに対処する必要が生じる。しかしながら、上記特許文献には、過給システムに故障が発生した場合にこれを検出する手段のみならず、故障モードを特定する手段も開示されていない。そのため、故障が発生した場合には、過給システム自ら故障モードに応じた対策をとることができないおそれがある。   As disclosed in Patent Document 1 above, in this type of supercharging system, in order to switch the path of the intake passage in accordance with the operating state of the electric compressor, it is common to provide a movable member such as a check valve in the intake passage. Is. For this reason, for example, a failure may occur in which the movable member becomes inoperable for some reason. In such a case, it is necessary to identify the failure mode (failure mode) and cope with it. However, the above patent document does not disclose not only a means for detecting a failure in the supercharging system but also a means for specifying a failure mode. Therefore, when a failure occurs, there is a possibility that the supercharging system itself cannot take measures according to the failure mode.

そこで、本発明は、システムに異常が検出された場合に故障モードを特定でき、また、特定した故障モードに応じた対策を自らとることが可能な内燃機関用過給システムを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a supercharging system for an internal combustion engine that can specify a failure mode when an abnormality is detected in the system and that can take measures according to the specified failure mode. And

本発明の第1の内燃機関用過給システムは、内燃機関の排気エネルギーを利用して該内燃機関に対して過給するターボ過給機と、前記ターボ過給機のコンプレッサの上流又は下流の吸気通路に設けられた電動コンプレッサと、前記電動コンプレッサを迂回するバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられ、前記電動コンプレッサが作動中の場合に該バイパス通路を閉じる一方、前記電動コンプレッサが非作動の場合に該バイパス通路を開放するように開閉可能な切替弁と、前記電動コンプレッサが作動中の第1状態又は前記電動コンプレッサが非作動の第2状態となるように該電動コンプレッサを制御する過給システム制御手段と、を具備する内燃機関用過給システムであって、前記各状態におけるシステムの正常な動作特性として予め設定された正常値から許容範囲を超えて動作するシステムの異常を検出する異常検出手段と、前記第1状態に制御すべき条件として予め設定されたアシスト領域及び前記第2状態に制御すべき条件として予め設定された非アシスト領域のいずれの領域で前記異常が検出されたかを判断して、該アシスト領域のみで前記異常が検出される故障モードと該非アシスト領域のみで前記異常が検出される故障モードとを判別する故障モード判別手段と、を備える故障診断手段を具備することにより、上述した課題を解決する(請求項1)。   A first supercharging system for an internal combustion engine according to the present invention includes a turbocharger that supercharges the internal combustion engine using exhaust energy of the internal combustion engine, and an upstream or downstream of a compressor of the turbocharger. An electric compressor provided in the intake passage, a bypass passage bypassing the electric compressor, and provided in the bypass passage, and closes the bypass passage when the electric compressor is in operation, while the electric compressor is inactive A switching valve that can be opened and closed to open the bypass passage, and supercharging that controls the electric compressor so that the electric compressor is in a first state in which the electric compressor is in operation or in a second state in which the electric compressor is inactive A supercharging system for an internal combustion engine comprising system control means, which is set in advance as normal operating characteristics of the system in each state. As an abnormality detection means for detecting an abnormality of a system that operates beyond a permissible range from a normal value that has been set, an assist region that is preset as a condition to be controlled to the first state, and a condition that is to be controlled to the second state A failure mode in which the abnormality is detected only in the assist region and a failure mode in which the abnormality is detected only in the non-assist region by determining in which region of the preset non-assist region the abnormality is detected The above-described problem is solved by including a failure diagnosis unit including a failure mode determination unit that determines whether or not

電動コンプレッサにより過給アシストを行うシステムの故障モードは複数種類存在し、これらの中には電動コンプレッサの作動中に異常が認められる一方で、電動コンプレッサを非作動とすると正常な状態に戻る故障モードや、これとは反対に電動コンプレッサが非作動の状態で異常が認められる一方、電動コンプレッサを作動すると正常な状態に戻る故障モードが含まれている。この発明によれば、異常が検出されたシステムの運転領域が、電動コンプレッサを作動すべきアシスト領域にあるか、それとも電動コンプレッサを非作動とすべき非アシスト領域にあるかを判断することにより、複数存在する故障モードの中からアシスト領域又は非アシスト領域のいずれか一方のみで異常が現れる故障モードを判別することができる。非アシスト領域のみで異常が検出される故障モードとしては、例えば、前記切替弁が全閉状態で固着する第1故障モードがある(請求項2)。この場合はバイパス通路が閉塞する重要な故障モードを他の故障モードと判別することができる。   There are several types of failure modes of the system that performs supercharging assist by the electric compressor. Among these, failure modes are found during operation of the electric compressor, but return to normal when the electric compressor is deactivated. On the other hand, there is a failure mode in which an abnormality is recognized when the electric compressor is inactive, while a normal mode is restored when the electric compressor is operated. According to the present invention, by determining whether the operation region of the system in which the abnormality is detected is in the assist region where the electric compressor should be operated or in the non-assist region where the electric compressor should be deactivated, A failure mode in which an abnormality appears in only one of the assist region and the non-assist region can be determined from a plurality of failure modes. As a failure mode in which an abnormality is detected only in the non-assist region, for example, there is a first failure mode in which the switching valve is fixed in a fully closed state (claim 2). In this case, an important failure mode in which the bypass passage is blocked can be distinguished from other failure modes.

また、本発明の第1の内燃機関用過給システムにおいて、前記故障モード判別手段は、前記アシスト領域のみで前記異常が検出される故障モードが複数種類存在する場合には、前記アシスト領域における前記電動コンプレッサの回転数を考慮して、該複数種類の故障モードから一つの故障モードを特定してもよい(請求項3)。例えば、アシスト領域におけるシステムの異常として、過給圧が正常値よりも上がらない場合がある。この態様によれば、このような場合に電動コンプレッサの回転数を考慮しているので、電動コンプレッサが原因の故障モードであるか、それとも電動コンプレッサとは無関係の故障モードであるかを見極めることができる。アシスト領域のみで異常が現れる故障モードとしては、前記切替弁が全開状態で固着する第2故障モードや電動コンプレッサが故障する第3故障モードがある(請求項4)。従って、アシスト領域においてシステムの異常が検出された場合に、電動コンプレッサの回転数が異常を示していなければ、切替弁が全開状態で固着する第2故障モードであることが分かり、反対に、電動コンプレッサの回転数が異常であれば、電動コンプレッサが故障する第3故障モードであることが判明する。   In the first supercharging system for an internal combustion engine according to the present invention, the failure mode determination unit may include the failure mode determining unit in the assist region when there are a plurality of failure modes in which the abnormality is detected only in the assist region. In consideration of the rotational speed of the electric compressor, one failure mode may be specified from the plurality of types of failure modes. For example, as a system abnormality in the assist region, the supercharging pressure may not rise above a normal value. According to this aspect, since the rotational speed of the electric compressor is considered in such a case, it is possible to determine whether the failure mode is caused by the electric compressor or a failure mode unrelated to the electric compressor. it can. As a failure mode in which an abnormality appears only in the assist region, there are a second failure mode in which the switching valve is fixed in a fully opened state and a third failure mode in which the electric compressor fails. Therefore, when an abnormality in the system is detected in the assist region, if the rotational speed of the electric compressor does not indicate an abnormality, it can be seen that the second failure mode is that the switching valve is stuck in the fully open state. If the rotation speed of the compressor is abnormal, it is found that the electric compressor is in the third failure mode.

また、本発明の第1の内燃機関用過給システムにおいて、前記故障モード判別手段は、前記異常が検出された場合には、前記異常が検出された領域以外の領域における前記異常の有無を判断して、前記アシスト領域及び前記非アシスト領域の両方で前記異常が検出される故障モードと前記アシスト領域のみで前記異常が検出される故障モード及び前記非アシスト領域のみで前記異常が検出される故障モードの少なくとも一つとを判別してもよい(請求項5)。故障モードの中には、アシスト領域と非アシスト領域の双方で異常を示す故障モードもある。この態様によれば、異常の検出時点で判別できない場合でも、アシスト領域及び非アシスト領域の双方の異常を確かめることにより、このような故障モードとアシスト領域及び非アシスト領域のいずれか一方のみで異常が現れる故障モードとを判別できる。また、このような故障モードには、電動コンプレッサの上流の前記吸気通路に設けられ、該吸気通路への空気の流入量を調整する調整弁が閉じ側状態で固着する第4故障モードが含まれる(請求項6)。従って、アシスト領域及び非アシスト領域の両方で異常を確認することにより、第4故障モードと他の故障モードとを判別することが可能となる。   In the first supercharging system for an internal combustion engine of the present invention, when the abnormality is detected, the failure mode determination means determines the presence or absence of the abnormality in a region other than the region where the abnormality is detected. The failure mode in which the abnormality is detected in both the assist region and the non-assist region, the failure mode in which the abnormality is detected only in the assist region, and the failure in which the abnormality is detected only in the non-assist region It may be distinguished from at least one mode. Among the failure modes, there is a failure mode that shows an abnormality in both the assist region and the non-assist region. According to this aspect, even when the abnormality cannot be determined at the time of detecting the abnormality, by confirming the abnormality in both the assist area and the non-assist area, the abnormality occurs in only one of the failure mode and the assist area or the non-assist area. Can be distinguished from the failure mode in which In addition, such a failure mode includes a fourth failure mode in which an adjustment valve that is provided in the intake passage upstream of the electric compressor and adjusts the amount of air flowing into the intake passage is fixed in a closed state. (Claim 6). Therefore, it is possible to discriminate between the fourth failure mode and the other failure modes by confirming the abnormality in both the assist region and the non-assist region.

また、本発明の第1の内燃機関用過給システムにおいて、電動コンプレッサがターボ過給機のコンプレッサの上流に配置されている態様の場合には、異常を判定する基準となる前記正常値として、吸気通路に流入する吸気流量に応じて定められた電動コンプレッサとターボ過給機のコンプレッサとの間の吸気通路内の圧力であってもよい(請求項7)。また、この正常値として、前記吸気通路に流入する吸気流量に応じて定められた前記電動コンプレッサの上流及び下流の差圧を採用してもよい(請求項8)。従って、これらの値を監視するとともに正常値と監視結果を比較して、比較結果が許容範囲を超えたか否かを判断することによりシステムの異常を検出できる。   Further, in the first supercharging system for an internal combustion engine of the present invention, in the case where the electric compressor is arranged upstream of the compressor of the turbocharger, as the normal value serving as a criterion for determining abnormality, The pressure in the intake passage between the electric compressor and the compressor of the turbocharger determined according to the intake flow rate flowing into the intake passage may be used. Further, as the normal value, a differential pressure upstream and downstream of the electric compressor determined according to an intake air flow rate flowing into the intake passage may be adopted. Therefore, the system abnormality can be detected by monitoring these values and comparing the normal value with the monitoring result to determine whether or not the comparison result exceeds the allowable range.

本発明の第2の内燃機関用過給システムは、内燃機関の運転状態を制御する内燃機関制御手段を備えた内燃機関に適用される内燃機関用過給システムであって、コンプレッサ及びタービンと該タービンへの排気ガスの流量を変化させる可変ノズルとを備え前記内燃機関の排気エネルギーを利用して該内燃機関に対して過給するターボ過給機と、前記ターボ過給機のコンプレッサの上流又は下流の吸気通路に設けられた電動コンプレッサと、前記電動コンプレッサを迂回するバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられ、前記電動コンプレッサが作動中の場合に該バイパス通路を閉じる一方、前記電動コンプレッサが非作動の場合に該バイパス通路を開放するように開閉可能な切替弁と、前記可変ノズルの開度及び前記電動コンプレッサの作動状態を制御する過給システム制御手段と、システムの異常が検出された場合に予め設定された複数の故障モードのいずれかを特定する故障診断手段と、前記故障診断手段により特定された故障モードに応じて前記可変ノズルの開度、前記電動コンプレッサの作動状態、及び前記内燃機関の運転状態の少なくとも一つに対する制御を変更する危険回避制御手段と、を具備することにより、上述した課題を解決する(請求項9)。   A second supercharging system for an internal combustion engine of the present invention is a supercharging system for an internal combustion engine applied to an internal combustion engine provided with an internal combustion engine control means for controlling the operating state of the internal combustion engine, comprising a compressor, a turbine, A turbocharger that is equipped with a variable nozzle that changes the flow rate of exhaust gas to the turbine and that uses the exhaust energy of the internal combustion engine to supercharge the internal combustion engine, and upstream of the compressor of the turbocharger or An electric compressor provided in a downstream intake passage, a bypass passage that bypasses the electric compressor, and a bypass passage that is provided in the bypass passage and closes the bypass passage when the electric compressor is in operation, while the electric compressor is not A switching valve that can be opened and closed to open the bypass passage in operation, the opening of the variable nozzle, and the operation of the electric compressor. A supercharging system control means for controlling the state; a failure diagnosis means for specifying any of a plurality of preset failure modes when a system abnormality is detected; and a failure mode specified by the failure diagnosis means. Accordingly, there is provided a risk avoidance control unit that changes control for at least one of the opening degree of the variable nozzle, the operating state of the electric compressor, and the operating state of the internal combustion engine, thereby solving the above-described problem. (Claim 9).

この発明によれば、各制御対象に対する制御を変更することにより、故障モードの性質に応じた適切な対策を採ることができる。例えば、前記故障診断手段により前記切替弁が全閉状態で固着する第1故障モードが特定された場合には、前記可変ノズルの開度を全開状態に制御するノズル全開制御に変更するとともに、前記内燃機関の運転状態を所定出力未満に制限する運転制限制御に変更してもよい(請求項10)。第1故障モードは切替弁が全閉状態で固着する故障モードであり、バイパス通路が常時閉塞状態となる。このため、内燃機関が高回転になるにつれ、電動コンプレッサによる吸気抵抗が増大し内燃機関及びターボ過給機に対する負担が増す。従って、各制御対象をこの態様のように制御すれば、内燃機関の背圧低めるとともにターボ過給機の回転数の上昇を抑制することができ、内燃機関が高回転状態になるのを防止することができる。また、この態様では、内燃機関の運転状態に制限を加える制御に変更するので、走行は可能であるが全開走行等は不可能な状態となり、内燃機関及び過給システムの重大な故障を食い止めることができる。   According to the present invention, it is possible to take appropriate measures according to the nature of the failure mode by changing the control for each control target. For example, when the first failure mode in which the switching valve is fixed in a fully closed state is specified by the failure diagnosis means, the opening degree of the variable nozzle is changed to a nozzle fully open control that controls the fully opened state, and You may change to the driving | running | working restriction | limiting control which restrict | limits the driving | running state of an internal combustion engine to less than predetermined output (Claim 10). The first failure mode is a failure mode in which the switching valve is fixed in a fully closed state, and the bypass passage is always closed. For this reason, as the internal combustion engine rotates at a higher speed, the intake resistance by the electric compressor increases and the burden on the internal combustion engine and the turbocharger increases. Therefore, if each control object is controlled in this manner, the back pressure of the internal combustion engine can be reduced and the increase in the rotational speed of the turbocharger can be suppressed, and the internal combustion engine can be prevented from entering a high speed state. be able to. Further, in this aspect, since the control is changed to limit the operation state of the internal combustion engine, the travel is possible but the fully open travel is impossible, and a serious failure of the internal combustion engine and the supercharging system is prevented. Can do.

また、本発明の第2の内燃機関用過給システムにおいて、前記故障診断手段により前記切替弁が全開状態で固着する第2故障モードが特定された場合には、前記可変ノズルの開度を閉じ側状態に制御するノズル閉じ側制御に変更するとともに、前記電動コンプレッサの作動を禁止する電動コンプレッサ作動禁止制御に変更することが好ましい(請求項11)。第2故障モードの場合には、吸入空気がバイパス通路に流入してしまい電動コンプレッサを作動しても有効なアシストは実現できない。従って、この態様のように、電動コンプレッサを作動禁止とすることが望ましい。また、この場合には可変ノズルの開度を絞るとよい。これにより電動コンプレッサの作動禁止による過給性能の低下を緩和できる。   In the second internal combustion engine supercharging system of the present invention, when the second failure mode in which the switching valve is fixed in a fully opened state is specified by the failure diagnosis means, the opening of the variable nozzle is closed. It is preferable to change to the nozzle closing side control for controlling to the side state and to the electric compressor operation prohibiting control for prohibiting the operation of the electric compressor (claim 11). In the second failure mode, the intake air flows into the bypass passage, and effective assist cannot be realized even if the electric compressor is operated. Therefore, it is desirable to prohibit the operation of the electric compressor as in this aspect. In this case, the opening of the variable nozzle may be reduced. Thereby, the fall of the supercharging performance by the operation | movement prohibition of an electric compressor can be relieved.

また、本発明の第2の内燃機関用過給システムにおいて、電動コンプレッサがターボ過給機のコンプレッサの上流の吸気通路に設けられ、かつ、電動コンプレッサの上流の吸気通路に空気の流入量を調整する調整弁を備えた態様においては、前記危険回避制御手段は、更に前記調整弁の開度を全開状態に制御する調整弁全開制御に変更してもよい(請求項12)。この場合は、吸入空気量が増えるので電動コンプレッサによる吸気抵抗を緩和できる。   In the second internal combustion engine supercharging system of the present invention, the electric compressor is provided in the intake passage upstream of the compressor of the turbocharger, and the inflow amount of air is adjusted in the intake passage upstream of the electric compressor. In the aspect provided with the adjustment valve to perform, the danger avoidance control unit may further change to adjustment valve full open control for controlling the opening degree of the adjustment valve to a full open state. In this case, since the amount of intake air increases, the intake resistance due to the electric compressor can be reduced.

また、本発明の第2の内燃機関用過給システムにおいて、前記危険回避制御手段は、前記故障診断手段により前記電動コンプレッサが故障する第3故障モードが特定された場合には、前記可変ノズルの開度を閉じ側状態に制御する閉じ側制御に変更するとともに、前記電動コンプレッサの作動を禁止する電動コンプレッサ作動禁止制御に変更することが好ましい(請求項13)。この場合には、電動コンプレッサが故障しているため電動コンプレッサを作動させない。ただ、電動コンプレッサの非作動により低下する性能については可変ノズルの開度を絞ることにより対処する。これにより電動コンプレッサの作動禁止による過給性能の低下を緩和できる。   Further, in the second supercharging system for an internal combustion engine of the present invention, the danger avoidance control unit is configured to detect the variable nozzle when the third failure mode in which the electric compressor fails is specified by the failure diagnosis unit. Preferably, the opening degree is changed to the closing side control for controlling the opening side state, and the electric compressor operation prohibiting control is prohibited to prohibit the operation of the electric compressor. In this case, since the electric compressor has failed, the electric compressor is not operated. However, the performance deteriorated by the non-operation of the electric compressor is dealt with by reducing the opening of the variable nozzle. Thereby, the fall of the supercharging performance by the operation | movement prohibition of an electric compressor can be relieved.

また、本発明の第2の内燃機関用過給システムにおいて、電動コンプレッサがターボ過給機のコンプレッサの上流の吸気通路に設けられ、かつ、電動コンプレッサの上流の吸気通路に空気の流入量を調整する調整弁を備えた態様の場合に、この調整弁が閉じ側状態で固着する第4故障モードが特定された場合には前記可変ノズルの開度のフィードバック制御を禁止するフィードバック禁止制御に変更してもよい(請求項14)。この第4故障モードは吸入空気量を調整する調整弁が閉じ側状態で固着するため吸入空気量が不足する。このため、過給圧を目標値とした可変ノズルのフィードバック制御を続行すると、実際の過給圧が一向に上がらずに可変ノズルの開度が益々絞り込まれる悪循環に陥るおそれがある。従って、この態様によれば、第4故障モードが特定されたときには可変ノズルに対するフィードバック制御を禁止するので、このような悪循環を断ち切ることができる。   In the second internal combustion engine supercharging system of the present invention, the electric compressor is provided in the intake passage upstream of the compressor of the turbocharger, and the inflow amount of air is adjusted in the intake passage upstream of the electric compressor. When the fourth failure mode in which the regulating valve is fixed in the closed state is specified in the aspect including the regulating valve to be changed, the control is changed to the feedback inhibition control for inhibiting the feedback control of the opening degree of the variable nozzle. (Claim 14). In the fourth failure mode, the amount of intake air is insufficient because the adjustment valve for adjusting the amount of intake air is fixed in the closed state. For this reason, if the feedback control of the variable nozzle with the supercharging pressure as the target value is continued, the actual supercharging pressure does not rise in one direction, and there is a risk of a vicious circle in which the opening of the variable nozzle is further narrowed down. Therefore, according to this aspect, since the feedback control for the variable nozzle is prohibited when the fourth failure mode is specified, such a vicious circle can be broken.

また、本発明の第2の内燃機関用過給システムにおいて、前記ノズル閉じ側制御は、前記電動コンプレッサを作動して前記ターボ過給機の前記内燃機関に対する過給をアシストすべき領域として予め設定されたアシスト領域のみで行われてもよい(請求項15)。この場合は、可変ノズルの開度の絞りがアシスト領域に限定されて行われるので、電動コンプレッサの作動禁止制御により低下する低速時の加速性能を効率的に補うことができる。   In the second supercharging system for an internal combustion engine according to the present invention, the nozzle closing side control is set in advance as a region where the electric compressor is operated to assist supercharging of the turbocharger to the internal combustion engine. May be performed only in the assist region that has been set (claim 15). In this case, since the opening of the variable nozzle is limited to the assist region, the acceleration performance at a low speed, which is reduced by the operation prohibition control of the electric compressor, can be efficiently compensated.

以上説明したように、本発明によれば、システムに異常が検出された場合に故障モードを特定でき、また、特定した故障モードに応じた対策を自らとることが可能な内燃機関用過給システムを提供することができる。   As described above, according to the present invention, a supercharging system for an internal combustion engine that can specify a failure mode when an abnormality is detected in the system and can take measures according to the specified failure mode by itself. Can be provided.

(第1実施形態)
本発明の第1実施形態に係る内燃機関用過給システムを図1〜図9を参照しながら説明する。図1は本実施形態の全体構成を示す概略図である。本過給システムは内燃機関としてのディーゼルエンジン(以下エンジンと称することがある)1に適用される。エンジン1は内燃機関制御手段としてのエンジンコントロールユニット(ECU)2により制御される。ECU2はマイクロプロセッサ、ROM及びRAM等の周辺機器を備えたコンピュータユニットとして構成されている。ECU2は、ROM等に格納された所定のプログラムに従って、各種センサの入力情報に基づいてエンジン1の運転状態を制御する。
(First embodiment)
A supercharging system for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the present embodiment. This supercharging system is applied to a diesel engine (hereinafter also referred to as an engine) 1 as an internal combustion engine. The engine 1 is controlled by an engine control unit (ECU) 2 as internal combustion engine control means. ECU2 is comprised as a computer unit provided with peripheral devices, such as a microprocessor, ROM, and RAM. The ECU 2 controls the operating state of the engine 1 based on input information of various sensors according to a predetermined program stored in a ROM or the like.

本過給システムは上記エンジン1に対して過給するターボ過給機3と、電動コンプレッサ4(以下MCと称する場合がある)とを備えている。ターボ過給機3は周知のように吸入した空気を圧縮するコンプレッサ3aとコンプレッサ3aを駆動させるためのタービン3bとを有している。コンプレッサ3aは、吸気通路としての吸気管5に設けられている。タービン3bは排気管6に設けられている。また、タービン3bのハウジング内には、タービン3bの流量特性を可変にするための可変ノズル3cが設けられている。可変ノズル3cは図示しない複数の可動ベーンにより構成されており、これら可動ベーンの傾きを変更することにより、可変ノズルの開度(開口面積)が変更される。エンジン1の低回転域ではこの可変ノズル3cの開度を閉じ側とする(絞る)ことにより、過給圧を上げ低速トルクを向上することができる。そして、エンジン1の高回転域では可変ノズル3cの開度を開き側にすることにより、エンジン1の背圧を下げることができる。このような可変ノズル3cの制御は上記ECU2により行われる。ターボ過給機3は、排気管6を流れる排気ガスによってタービン3bを回転してコンプレッサ3aを駆動する。これにより、所望の過給圧を得ることができる。   The supercharging system includes a turbocharger 3 that supercharges the engine 1 and an electric compressor 4 (hereinafter sometimes referred to as MC). As is well known, the turbocharger 3 has a compressor 3a for compressing the sucked air and a turbine 3b for driving the compressor 3a. The compressor 3a is provided in the intake pipe 5 as an intake passage. The turbine 3b is provided in the exhaust pipe 6. A variable nozzle 3c is provided in the housing of the turbine 3b for making the flow rate characteristic of the turbine 3b variable. The variable nozzle 3c is composed of a plurality of movable vanes (not shown), and the opening degree (opening area) of the variable nozzle is changed by changing the inclination of these movable vanes. By setting the opening of the variable nozzle 3c to the closed side (squeezing) in the low rotation range of the engine 1, the supercharging pressure can be increased and the low speed torque can be improved. And in the high rotation area of the engine 1, the back pressure of the engine 1 can be lowered by opening the opening of the variable nozzle 3c. Such control of the variable nozzle 3c is performed by the ECU 2. The turbocharger 3 rotates the turbine 3b with the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 6 to drive the compressor 3a. Thereby, a desired supercharging pressure can be obtained.

一方、電動コンプレッサ4はターボ過給機3の上流側の吸気管5に設けられている。電動コンプレッサ4はその駆動装置として電気モータ4aを備えている。電気モータ4aは図示しない電源に接続されている。電気モータ4aを駆動することにより、電動コンプレッサ4は作動し、吸気管5内の空気を圧縮することができる。   On the other hand, the electric compressor 4 is provided in the intake pipe 5 on the upstream side of the turbocharger 3. The electric compressor 4 includes an electric motor 4a as a driving device. The electric motor 4a is connected to a power source (not shown). By driving the electric motor 4a, the electric compressor 4 operates, and the air in the intake pipe 5 can be compressed.

ターボ過給機3と電動コンプレッサ4とを作動することにより、所望の過給圧を得ることができる。ターボ過給機3は上述したように排気ガスのエネルギーを利用しているため、所望の過給圧が得られるまでにタイムラグを生じる(いわゆるターボラグ)。特に、低速走行時に急加速が要求された場合に顕著である。そこで、このターボラグを補償し、所望の過給圧が得られるまでターボ過給機をアシストすべく電動コンプレッサ4により過給アシストが行われる。   A desired supercharging pressure can be obtained by operating the turbocharger 3 and the electric compressor 4. Since the turbocharger 3 uses the energy of the exhaust gas as described above, a time lag occurs until a desired supercharging pressure is obtained (so-called turbo lag). This is particularly noticeable when rapid acceleration is required during low-speed traveling. Therefore, supercharging assistance is performed by the electric compressor 4 to compensate for the turbo lag and assist the turbocharger until a desired supercharging pressure is obtained.

また、本過給システムにおいては、電動コンプレッサ4を迂回するバイパス通路7が設けられている。バイパス通路7の途中には、バイパス通路7への空気の流入及びその禁止を切り替える切替弁としてのバイパス弁8が設けられている。バイパス弁8は電動コンプレッサ4が作動中の場合には基本的に全閉され、バイパス通路7への空気の流入が禁止される。従って、電動コンプレッサ4の上流側の空気は実質的に全て電動コンプレッサ4に導かれる。一方、電動コンプレッサ4が非作動の場合には基本的に全開され、バイパス通路7へ空気が導かれる。バイパス弁8はソレノイド等でリニアに駆動してもよいが、開弁及び閉弁を切り替えることができればよい。また、バイパス弁8として、電動コンプレッサ4の下流の圧力と、バイパス通路7の入口の圧力との圧力のバランスで駆動するシャッターバルブを採用してもよい。この場合はバイパス弁8の制御が不要となるので、構造をシンプルにできる。   Further, in the supercharging system, a bypass passage 7 that bypasses the electric compressor 4 is provided. In the middle of the bypass passage 7, a bypass valve 8 is provided as a switching valve for switching between inflow of air into the bypass passage 7 and prohibition thereof. The bypass valve 8 is basically fully closed when the electric compressor 4 is in operation, and the inflow of air into the bypass passage 7 is prohibited. Therefore, substantially all the air upstream of the electric compressor 4 is guided to the electric compressor 4. On the other hand, when the electric compressor 4 is not in operation, the air compressor 4 is basically fully opened and air is guided to the bypass passage 7. The bypass valve 8 may be linearly driven by a solenoid or the like, but only needs to be able to switch between opening and closing. Further, as the bypass valve 8, a shutter valve that is driven by a balance between the pressure downstream of the electric compressor 4 and the pressure of the inlet of the bypass passage 7 may be employed. In this case, since the control of the bypass valve 8 becomes unnecessary, the structure can be simplified.

図1に示したように、ターボ過給機3のコンプレッサ3aの下流側の吸気管5には、コンプレッサ3aにより圧縮された空気を冷却するためにインタークーラ9が設けられている。これにより過給効率を高めることができる。さらに、上記と同様の理由から電動コンプレッサ4とターボ過給機3のコンプレッサ3aの間の吸気管5にインタークーラ10が設けられている。このインタークーラ10を設けることにより、更なる過給効率の向上を図ることができるが、常に設ける必要はない。また、電動コンプレッサ4の上流側の吸気管5には吸入空気の異物を除去するエアクリーナ11が設けられている。   As shown in FIG. 1, an intercooler 9 is provided in the intake pipe 5 on the downstream side of the compressor 3a of the turbocharger 3 in order to cool the air compressed by the compressor 3a. Thereby, the supercharging efficiency can be increased. Further, an intercooler 10 is provided in the intake pipe 5 between the electric compressor 4 and the compressor 3a of the turbocharger 3 for the same reason as described above. By providing this intercooler 10, it is possible to further improve the supercharging efficiency, but it is not always necessary to provide it. In addition, an air cleaner 11 is provided in the intake pipe 5 on the upstream side of the electric compressor 4 to remove foreign substances in the intake air.

また、電気モータ4aは発熱するため冷却することが好ましい。この場合、空冷では冷え難くく電動コンプレッサ4の作動時間が限定されるおそれがある。そこで、例えば電気モータ4aの周囲を、図示しないラジエータにより冷却水を循環させる冷却システムを採用してもよい。このラジエータはエンジン1に用いられるものと兼用してもよいが、エンジン1の冷却水は温度が高いので電動コンプレッサ4のために別途用意したほうがなお好ましい。この場合の冷却水の温度は30℃程度がよい。さらに、このラジエータをターボ過給機3の冷却に用いることもできる。このように構成すれば、重大な問題となるコーキング対策として非常に有効である。   The electric motor 4a generates heat and is preferably cooled. In this case, it is difficult to cool by air cooling, and the operation time of the electric compressor 4 may be limited. Therefore, for example, a cooling system in which cooling water is circulated by a radiator (not shown) around the electric motor 4a may be employed. This radiator may also be used as the one used for the engine 1, but it is more preferable to prepare the cooling water for the electric compressor 4 separately because the cooling water of the engine 1 has a high temperature. In this case, the temperature of the cooling water is preferably about 30 ° C. Furthermore, this radiator can also be used for cooling the turbocharger 3. Such a configuration is very effective as a countermeasure against coking, which is a serious problem.

図1に示したように、本実施形態に係るエンジン1には、排気ガスの一部及びブローバイガスの少なくとも一方を導入する導入管12を設けてもよい。導入管12の出口側の接続部12aを図1に示した位置としたのは、吸気管5の他の場所よりも負圧になり易く排気ガス又はブローバイガスの導入に適しているためである。排気ガスの一部の導入は周知の排気再循環装置(EGR装置)により行えばよい。上記導入管12を排気ガスの還流に利用した場合には、導入管12は吸気管5と排気管6とを連結するEGR管として機能する。これにより、気筒内の最高燃焼温度を抑制することができるため、NOx(窒素酸化物)の排出量を低減できる。また、ブローバイガスの導入は周知のブローバイガス還元装置(PCV装置)により行えばよい。上記導入管12をブローバイガスの導入に利用した場合には、導入管12は図示しないクランクケースと吸気管5とを連結するPCV管として機能する。これにより、図示しないクランクケース内のブローバイガスを還元することができ、ブローバイガスの排出を防止できる。   As shown in FIG. 1, the engine 1 according to this embodiment may be provided with an introduction pipe 12 for introducing at least one of a part of exhaust gas and blow-by gas. The reason why the connecting portion 12a on the outlet side of the introduction pipe 12 is set to the position shown in FIG. 1 is that it tends to be a negative pressure more easily than other places of the intake pipe 5 and is suitable for introduction of exhaust gas or blow-by gas. . A part of the exhaust gas may be introduced by a known exhaust gas recirculation device (EGR device). When the introduction pipe 12 is used for exhaust gas recirculation, the introduction pipe 12 functions as an EGR pipe connecting the intake pipe 5 and the exhaust pipe 6. Thereby, since the maximum combustion temperature in a cylinder can be suppressed, the discharge | emission amount of NOx (nitrogen oxide) can be reduced. The introduction of blow-by gas may be performed by a known blow-by gas reduction device (PCV device). When the introduction pipe 12 is used for introducing blow-by gas, the introduction pipe 12 functions as a PCV pipe that connects a crankcase (not shown) and the intake pipe 5. Thereby, blow-by gas in a crankcase (not shown) can be reduced, and discharge of blow-by gas can be prevented.

また、この接続部13aの上流側の吸気管5には調整弁としてのスロットル弁13が設けられている。このスロットル弁13は、吸気管5に導かれる空気量を調整することができ、排気還流率(EGR率)又はブローバイガスの濃度を調整するために用いることもできる。そのため、スロットル弁13は、その開度をリニアに変更することができるように、ソレノイド等にて駆動されている。   Further, a throttle valve 13 as an adjustment valve is provided in the intake pipe 5 on the upstream side of the connecting portion 13a. The throttle valve 13 can adjust the amount of air guided to the intake pipe 5 and can also be used to adjust the exhaust gas recirculation rate (EGR rate) or the concentration of blow-by gas. Therefore, the throttle valve 13 is driven by a solenoid or the like so that the opening degree can be changed linearly.

以上のように構成された本実施形態の過給システムはエンジン1の運転状態を制御する上記ECU2により制御される。ECU2は以下に示した各種センサの入力情報に基づいて、ターボ過給機3の可変ノズル3cの開度、電動コンプレッサ4の作動状態、バイパス弁8の開度、及びスロットル弁13の開度をそれぞれ制御する過給システム制御手段として機能する。但し、バイパス弁8として上述したシャッターバルブを採用した場合には、このバイパス弁8に対する制御は不要となる。   The supercharging system of the present embodiment configured as described above is controlled by the ECU 2 that controls the operating state of the engine 1. The ECU 2 determines the opening degree of the variable nozzle 3 c of the turbocharger 3, the operating state of the electric compressor 4, the opening degree of the bypass valve 8, and the opening degree of the throttle valve 13 based on input information of various sensors shown below. It functions as a supercharging system control means for controlling each. However, when the above-described shutter valve is employed as the bypass valve 8, control on the bypass valve 8 is not necessary.

図1に示したように、本実施形態に係る過給システムは、アクセルの開度及びその変化量を検出するアクセル開度センサ20、機関回転数を検知する回転数センサ21、エンジン1の図示しない吸気マニホールド内に設けられ、吸気管5内の圧力(過給圧)を検出する過給圧センサ22、電動コンプレッサ4とターボ過給機3のコンプレッサ3aとの間の吸気管5に設けられ、吸気管5内の圧力を検出する圧力センサ23、吸気管5内に流入する吸気流量を検出するエアフロメータ24、をそれぞれ備えている。これらの各種センサは、以下に説明する制御態様に応じて適宜に利用される。なお、これらの各種センサは検出対象となる物理量そのものを検出するセンサでも良いし、この物理量を推定するものでも良い。   As shown in FIG. 1, the supercharging system according to the present embodiment includes an accelerator opening sensor 20 that detects an accelerator opening and a change amount thereof, an engine speed sensor 21 that detects an engine speed, and an engine 1. A supercharging pressure sensor 22 for detecting the pressure (supercharging pressure) in the intake pipe 5, and provided in the intake pipe 5 between the electric compressor 4 and the compressor 3 a of the turbocharger 3. And a pressure sensor 23 for detecting the pressure in the intake pipe 5 and an air flow meter 24 for detecting the intake flow rate flowing into the intake pipe 5. These various sensors are appropriately used according to the control modes described below. These various sensors may be sensors that detect the physical quantity itself that is a detection target, or may estimate the physical quantity.

図2は、本実施形態に係る過給システムの制御ルーチンの概要を示したフローチャートである。本制御ルーチンはECU2のROM等に格納されたプログラムに従って所定間隔で繰り返し実行される。図2に示したように、ECU2は、まずステップS1において、上述した可変ノズル3cの開度を制御する。この制御は実際の過給圧と要求負荷に対応して設定される目標過給圧とに基づいて両者の偏差をなくすように可変ノズル3cの開度をフィードバック制御するものである。この制御を実行することにより、エンジン1の運転状態に応じて適切なノズル開度とすることができる。また、目標過給圧は、例えばエンジン回転数と燃料噴射量に基づいて定められる要求負荷と最適な過給圧との関係をマップとしてECU2のROM等に格納しておき、これを参照することにより設定する。機関回転数は回転数センサ21より取得し、燃料噴射量はアクセル開度センサ20の出力値から推定すればよい(図1参照)。   FIG. 2 is a flowchart showing an outline of a control routine of the supercharging system according to the present embodiment. This control routine is repeatedly executed at predetermined intervals according to a program stored in the ROM or the like of the ECU 2. As shown in FIG. 2, the ECU 2 first controls the opening degree of the variable nozzle 3c described above in step S1. In this control, the opening degree of the variable nozzle 3c is feedback-controlled based on the actual supercharging pressure and the target supercharging pressure set corresponding to the required load so as to eliminate the deviation between the two. By executing this control, the nozzle opening can be made appropriate according to the operating state of the engine 1. The target boost pressure is stored in the ROM of the ECU 2 as a map, for example, by referring to the relationship between the required load determined based on the engine speed and the fuel injection amount and the optimum boost pressure. Set by. The engine speed is acquired from the speed sensor 21, and the fuel injection amount may be estimated from the output value of the accelerator opening sensor 20 (see FIG. 1).

次に、ECU2はステップS2において電動コンプレッサ4が非作動(OFF)状態にあるか否かを判定する。ステップS2において電動コンプレッサ4が非作動状態であると肯定判定されたときは、ECU2はステップS3に処理を進め、電動コンプレッサ4の作動条件が成立しているか否かを判定する。この作動条件は電動コンプレッサ4による過給アシストの必要性を判断する判断基準であり、電動コンプレッサ4による過給アシストが必要な条件(アシスト領域)としてエンジン1の運転状態を考慮して予め設定されている。例えば、エンジン回転数が所定回転数未満であるか、吸気流量が所定量未満であるか、アクセル開度が所定開度を超えるか、或いは目標過給圧と実際の過給圧との差等をこの判断要素とすればよい。本実施形態においては、機関回転数Ne、吸気流量Ga、アクセル開度accpf、及び過給圧の偏差Δp(目標過給圧pimtrg−実際の過給圧pim)が次の条件を満たした場合に作動条件が成立する。即ち、Ne<2400rpm、Ga<100g/s、accpf>50%、Δp>10kPaである。これらの諸量は図1に示した回転数センサ21、エアフロメータ24、アクセル開度センサ20、及び過給圧センサ22からそれぞれ取得すればよい。   Next, the ECU 2 determines whether or not the electric compressor 4 is in a non-actuated (OFF) state in step S2. When an affirmative determination is made in step S2 that the electric compressor 4 is in a non-operating state, the ECU 2 proceeds to a process in step S3 and determines whether or not the operating condition of the electric compressor 4 is satisfied. This operating condition is a criterion for determining the necessity of supercharging assistance by the electric compressor 4, and is set in advance in consideration of the operating state of the engine 1 as a condition (assist region) where supercharging assistance by the electric compressor 4 is necessary. ing. For example, the engine speed is less than a predetermined speed, the intake flow rate is less than a predetermined amount, the accelerator opening exceeds a predetermined opening, or the difference between the target boost pressure and the actual boost pressure, etc. May be used as a determination factor. In this embodiment, when the engine speed Ne, the intake air flow rate Ga, the accelerator opening degree accpf, and the supercharging pressure deviation Δp (target supercharging pressure pimtrg−actual supercharging pressure pim) satisfy the following conditions: The operating conditions are met. That is, Ne <2400 rpm, Ga <100 g / s, accpf> 50%, Δp> 10 kPa. These various amounts may be acquired from the rotation speed sensor 21, the air flow meter 24, the accelerator opening sensor 20, and the supercharging pressure sensor 22 shown in FIG.

ステップS3において、電動コンプレッサ4の作動条件が成立していないと判断した場合には、今回のルーチンを終える。一方、この作動条件が成立していると判定された場合には、ECU2は、ステップS4において電気モータ4a(図1参照)に電圧を印加して電動コンプレッサ4を作動させる(電動コンプレッサ作動制御)。そして、図1に示したバイパス弁8を閉じてバイパス通路7への空気の流入を禁止する(切替弁閉制御)。なお、バイパス弁8として上述したシャッターバルブを用いた場合には、電動コンプレッサ4の下流の吸気管5の圧力が高くなるのでバイパス弁8は閉状態となり制御不要である。本過給システムのこの状態が第1状態である。更に、上述したスロットル弁16を全開にして吸気流量を増大し(スロットル弁開制御)、今回のルーチンを終了する。これにより、電動コンプレッサ4の過給アシストが実現される。また、ステップS4において電動コンプレッサ4を作動する場合にはバイパス弁8を閉じるので、吸入空気がパイパス通路6を逆流することが防止できる。   If it is determined in step S3 that the operating condition of the electric compressor 4 is not satisfied, the current routine is terminated. On the other hand, if it is determined that this operating condition is satisfied, the ECU 2 applies the voltage to the electric motor 4a (see FIG. 1) in step S4 to operate the electric compressor 4 (electric compressor operation control). . Then, the bypass valve 8 shown in FIG. 1 is closed to prohibit the inflow of air into the bypass passage 7 (switching valve closing control). When the above-described shutter valve is used as the bypass valve 8, the pressure in the intake pipe 5 downstream of the electric compressor 4 is increased, so that the bypass valve 8 is closed and no control is required. This state of the supercharging system is the first state. Further, the throttle valve 16 described above is fully opened to increase the intake flow rate (throttle valve opening control), and the current routine is terminated. Thereby, the supercharging assistance of the electric compressor 4 is implement | achieved. Further, when the electric compressor 4 is operated in step S4, the bypass valve 8 is closed, so that intake air can be prevented from flowing back through the bypass passage 6.

一方、ステップS2において、電動コンプレッサ4が作動状態にあると否定判定された場合には、ECU2は処理をステップS5に進める。ステップS5では、電動コンプレッサ4の非作動条件が成立しているか否かを判定する。非作動条件は電動コンプレッサ4による過給アシストの必要がない領域(非アシスト領域)として予め定めておく。この場合、上記ステップS3における作動条件の各判断要素のいずれかが否定されたことにより、非作動条件を成立させてもよいし、安全性の観点からターボ過給機3の過回転を招くような過剰なアシストが行われているか、又は電動コンプレッサ4がチョークするおそれがあるか等の判定基準を設け、この基準を満たしているか否かにより非作動条件の成否を判定してもよい。   On the other hand, if a negative determination is made in step S2 that the electric compressor 4 is in the operating state, the ECU 2 advances the process to step S5. In step S5, it is determined whether or not the non-operation condition of the electric compressor 4 is satisfied. The non-operation condition is determined in advance as a region (non-assist region) where the supercharging assistance by the electric compressor 4 is not necessary. In this case, the non-operating condition may be established by negating any of the determination elements of the operating condition in step S3, or the turbocharger 3 may be over-rotated from the viewpoint of safety. It may be possible to determine whether or not the non-operating condition is successful based on whether or not the excessive assist is performed or whether the electric compressor 4 may choke and whether or not this criterion is satisfied.

ステップS5において、上記非作動条件が成立していない場合は、今回のルーチンを終了し、過給アシストを続行する。一方、この非作動条件が成立している場合には、ECU2は処理をステップS6に進め、電気モータ4aへの電力の供給を停止して電動コンプレッサ4を非作動とする(電動コンプレッサ非作動制御)。そして、図1に示したバイパス弁8を開き、バイパス通路7に空気が流入するように制御する(切替弁開制御)。バイパス弁8として上述したシャッターバルブを用いた場合には、上記作動制御の場合とは反対に電動コンプレッサ4の下流の吸気管5の圧力は低くなるので、バイパス弁8は開状態となり制御不要である。本過給システムのこの状態が第2状態である。電動コンプレッサ4を非作動とするときには、これを迂回してバイパス通路7に吸入空気を導くことができるので、電動コンプレッサ4が吸気抵抗となることを防止できる。なお、スロットル弁16に対してはエンジン1の運転状態に応じて通常行われる制御を実行する(成り行き制御)。   If the non-operation condition is not satisfied in step S5, the current routine is terminated and the supercharging assist is continued. On the other hand, when this non-operation condition is satisfied, the ECU 2 advances the process to step S6, stops the supply of electric power to the electric motor 4a, and deactivates the electric compressor 4 (electric compressor non-operation control). ). Then, the bypass valve 8 shown in FIG. 1 is opened, and control is performed so that air flows into the bypass passage 7 (switching valve opening control). When the above-described shutter valve is used as the bypass valve 8, the pressure in the intake pipe 5 downstream of the electric compressor 4 is low as opposed to the above-described operation control. is there. This state of the supercharging system is the second state. When the electric compressor 4 is deactivated, the intake air can be guided to the bypass passage 7 by bypassing the electric compressor 4, so that the electric compressor 4 can be prevented from becoming an intake resistance. The throttle valve 16 is subjected to normal control according to the operating state of the engine 1 (event control).

次に、本実施形態に係る故障診断及び故障対策について説明する。本実施形態に係る過給システムは、上述した第1状態及び第2状態の正常な動作特性を予め正常値としてECU2のROM等にマップとして格納しておき、このマップとシステム稼動中の動作特性とを対比することにより、システムの異常(故障)を発見し、かつその故障がどのような故障モードであるかを特定する。本実施形態では、本過給システムの動作特性として、吸気流量Gaに対する吸気管5内の圧力Pを動作特性として採用している。この圧力Pはターボ過給機3のコンプレッサ3aと電動コンプレッサ4の間の吸気管5内の圧力である(図1参照)。 Next, failure diagnosis and failure countermeasures according to the present embodiment will be described. In the supercharging system according to the present embodiment, the normal operating characteristics of the first state and the second state described above are stored as normal values in advance in the ROM of the ECU 2 as a map, and this map and the operating characteristics during system operation are stored. By comparing with the above, an abnormality (failure) in the system is discovered and the failure mode is specified. In the present embodiment, as the operating characteristics of the supercharging system employs a pressure P i in the intake pipe 5 for the intake flow rate Ga as operating characteristics. This pressure Pi is the pressure in the intake pipe 5 between the compressor 3a of the turbocharger 3 and the electric compressor 4 (see FIG. 1).

図3は、正常時の動作特性を示したマップの一例である。この図の実線で示した吸気流量Gaに対する圧力Pが上記正常値に相当する。図の左側の領域Aは上記過給アシスト領域に相当し、電動コンプレッサ4が作動中(MC−ON)かつバイパス弁8が全閉状態(バイパス弁−close)の上記第1状態の正常値が示される。一方、右側の領域Bは上記非アシスト領域に相当し、電動コンプレッサ4が非作動中(MC−OFF)かつバイパス弁8が全開状態(バイパス弁−open)の上記第2状態の正常値が示される。従って、正常値に許容範囲を適宜に定めておき、この許容範囲を超えた値を示した場合にはシステムに何らかの故障が発生したことを検出できる。 FIG. 3 is an example of a map showing the operating characteristics under normal conditions. The pressure P i relative to the intake flow rate Ga shown by the solid line in this figure corresponds to the normal value. A region A on the left side of the figure corresponds to the supercharging assist region, and the normal value of the first state when the electric compressor 4 is operating (MC-ON) and the bypass valve 8 is fully closed (bypass valve-close) is Indicated. On the other hand, the right region B corresponds to the non-assist region, and shows the normal value of the second state when the electric compressor 4 is not operating (MC-OFF) and the bypass valve 8 is fully open (bypass valve-open). It is. Accordingly, an allowable range is appropriately determined for the normal value, and when a value exceeding the allowable range is indicated, it is possible to detect that some failure has occurred in the system.

本過給システムは、上記第1状態と第2状態とを切り替えて動作するため、次の故障モードが起こり得る。第1はバイパス弁8が全閉状態で固着する第1故障モード、第2はバイパス弁8が全開状態で固着する第2故障モード、第3は電動コンプレッサ4が故障する第3故障モード、及び第4はスロットル弁13が閉じ側状態で固着する第4故障モードである。   Since the present supercharging system operates by switching between the first state and the second state, the following failure mode may occur. The first is a first failure mode in which the bypass valve 8 is fixed in a fully closed state, the second is a second failure mode in which the bypass valve 8 is fixed in a fully opened state, a third is a third failure mode in which the electric compressor 4 is failed, and The fourth is a fourth failure mode in which the throttle valve 13 is fixed in the closed state.

上記第1故障モードは、バイパス弁8を全開状態とすべきとき、即ち非アシスト領域(領域B)においてバイパス弁8が開かなくなる故障モードである。従って、バイパス弁8を全閉状態とすべきアシスト領域(領域A)で異常が現れることはなく、非アシスト領域(領域B)においてのみ異常が現れる。この故障モードでは、吸入空気が非作動状態の電動コンプレッサ4をバイパスすることができず、電動コンプレッサ4が吸気抵抗となる。このため、図4に示したように、領域Bにおいてのみ圧力Pが吸気流量Gaの増大とともに大幅に減少する異常が現れる。 The first failure mode is a failure mode in which the bypass valve 8 is not opened when the bypass valve 8 is to be fully opened, that is, in the non-assist region (region B). Accordingly, no abnormality appears in the assist region (region A) where the bypass valve 8 should be fully closed, and only in the non-assist region (region B). In this failure mode, the intake air cannot bypass the non-operating electric compressor 4, and the electric compressor 4 becomes an intake resistance. Therefore, as shown in FIG. 4, the pressure P i only in the region B abnormality appears to decrease significantly with increasing intake air flow rate Ga.

これとは反対に、上記第2故障モードは、バイパス弁8を全閉状態とすべきとき、即ちアシスト領域(領域A)においてバイパス弁8が閉じなくなる故障モードである。従って、バイパス弁8を全開状態とすべき非アシスト領域(領域B)で異常は現れない。領域Aにおいてのみ現れる故障モードである。この故障モードでは、図5に示したように電動コンプレッサ4を作動しているにも関わらず吸入空気がバイパス通路7へ流入してしまうため、圧力Pがほとんど上がらない異常が現れる。また、これと同様に、電動コンプレッサ4が故障した第3故障モードにおいても、図5に示したように領域Aのみで圧力Pが上がらない異常が表れる。 On the contrary, the second failure mode is a failure mode in which the bypass valve 8 is not closed when the bypass valve 8 should be fully closed, that is, in the assist region (region A). Accordingly, no abnormality appears in the non-assist region (region B) where the bypass valve 8 should be fully opened. This is a failure mode that appears only in region A. In this failure mode, since the intake air despite operating the electric compressor 4, as shown in FIG. 5 will be flowing into the bypass passage 7, the abnormality appears to pressure P i hardly rise. Also, Similarly, in the third failure mode where the electric compressor 4 has failed, the abnormality appears not only rise the pressure P i region A as shown in FIG.

また、第4故障モードでは、スロットル弁13が閉じ側状態で固着してしまうため、吸入空気が不足する。従って、図6に示したようにアシスト領域(領域A)では圧力Pが正常値よりも低下するとともに、非アシスト領域(領域B)ではターボ過給機3のコンプレッサ3aの作用によって正常値よりも圧力Pが大幅に低下する異常が現れる。 Further, in the fourth failure mode, the throttle valve 13 is stuck in the closed state, so that the intake air is insufficient. Therefore, as shown in FIG. 6, in the assist region (region A), the pressure Pi is lower than the normal value, and in the non-assist region (region B), the pressure of the compressor 3a of the turbocharger 3 is lower than the normal value. also pressure P i is an abnormality appears to be significantly reduced.

これら故障モードの特定を含め本過給システムの故障診断をするため、本実施形態の過給システムは、図7及び図8に示した故障発見診断制御ルーチンを実行する。これは、図2の制御ルーチンと平行して実行されるものであり、ECU2のROM等に格納されたプログラムに従って所定間隔で繰り返し実行される。本ルーチンはECU2より実行され、これによりECU2は故障診断手段として機能する。図7及び図8に示したように、ECU2はステップS11において、実際の圧力Pと目標値Pitrgとの差が所定値を超えているか否かを判断する。この目標値Pitrgは、エアフロメータ24(図1参照)から吸気流量Gaを取得するとともに、図3に示したマップを参照することにより、現在の吸気流量Gaに応じて特定される。また、所定値は誤差等を考慮した許容範囲として適宜に定めればよい。所定値は一定としてもよいが吸気量Gaに応じて変化させるようにしてもよい。本実施形態においては、この所定値を10kPaとした。このステップS11を実行することにより、ECU2は異常検出手段として機能する。 In order to perform failure diagnosis of the supercharging system including identification of these failure modes, the supercharging system of the present embodiment executes the failure detection diagnosis control routine shown in FIGS. This is executed in parallel with the control routine of FIG. 2, and is repeatedly executed at predetermined intervals according to a program stored in the ROM or the like of the ECU 2. This routine is executed by the ECU 2, whereby the ECU 2 functions as failure diagnosis means. As shown in FIGS. 7 and 8, ECU 2 in step S11, the difference between the actual pressure P i and the target value P Itrg determines whether exceeds a predetermined value. This target value P itrg is specified according to the current intake flow rate Ga by acquiring the intake flow rate Ga from the air flow meter 24 (see FIG. 1) and referring to the map shown in FIG. The predetermined value may be appropriately determined as an allowable range in consideration of an error or the like. The predetermined value may be constant or may be changed according to the intake air amount Ga. In the present embodiment, this predetermined value is 10 kPa. By executing step S11, the ECU 2 functions as an abnormality detection unit.

ステップS11において、肯定判定されたときはシステム異常が検出されることになるので、次のステップS12に処理を進める。一方、否定判定されたときは本過給システムは正常であるので、以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。ステップS12においては、ECU2は、チェックランプ30(図1参照)を点灯させる。これは運転者に異常発生を報知する目的で行われる。従って、ランプ等の運転者の視覚に訴えるものだけでなく他の五感に訴える警報装置でもよい。   If an affirmative determination is made in step S11, a system abnormality is detected, so the process proceeds to the next step S12. On the other hand, when a negative determination is made, the present supercharging system is normal, so the subsequent processing is skipped and the current routine is terminated. In step S12, the ECU 2 turns on the check lamp 30 (see FIG. 1). This is performed for the purpose of notifying the driver of the occurrence of an abnormality. Therefore, an alarm device that appeals not only to the driver's vision such as a lamp but also to other five senses may be used.

次に、ステップS13において、ECU2は上記異常が検出された領域が領域Aであるか否かを判定する。これにより、領域Aで異常が発生する故障モードと領域Bで異常が発生する故障モードとを判別できる。本実施形態においては、領域Aで故障が発生する第2、第3、及び第4故障モードと領域Bで故障が発生する第1及び第4故障モードとを判別することができる。このステップS13において肯定判定されたときは、領域Aで異常が検出されたので、故障モードが第2、第3、及び第4故障モードのいずれであるかが判明する。そこで、ステップS14において第2、第3、及び第4故障モードに対応した故障フラグF2、F3、及びF4をセットする。   Next, in step S13, the ECU 2 determines whether or not the region where the abnormality is detected is a region A. Thereby, a failure mode in which an abnormality occurs in the region A and a failure mode in which an abnormality occurs in the region B can be discriminated. In the present embodiment, the second, third, and fourth failure modes in which a failure occurs in the region A and the first and fourth failure modes in which a failure occurs in the region B can be distinguished. When an affirmative determination is made in step S13, since an abnormality is detected in the region A, it is determined whether the failure mode is the second, third, or fourth failure mode. Therefore, in step S14, failure flags F2, F3, and F4 corresponding to the second, third, and fourth failure modes are set.

次に、続くステップS15において、ECU2は上記異常が検出された領域A以外の領域Bにおける異常の有無を判定する。これにより、領域A及び領域Bの両方で異常が発生する故障モードと領域Aのみで異常が発生する故障モードとを判別できる。本実施形態においては、領域A及び領域Bの両方で異常が発生する第4故障モードと領域Aのみで異常が発生する第2及び第3故障モードとを判別することができる。ステップS15にて肯定判定されたときは、故障モードが第2及び第3故障モードのいずれであるかが判明する。そこで、続くステップS16において、ECU2はステップS14でセットした故障フラグ(F2、F3、F4)のうち故障フラグF4をクリアし、処理をステップS18に進める。一方、ステップS15にて正常でない(異常である)と否定判定されたときは、故障モードが第4故障モードであることが判明するので、ECU2は続くステップS17において故障フラグF2及びF3をクリアし、今回のルーチンを終える。これにより、スロットル弁13が閉じ側状態で固着する第4故障モードを特定することができる。   Next, in the subsequent step S15, the ECU 2 determines whether there is an abnormality in the region B other than the region A where the abnormality is detected. Thereby, it is possible to discriminate between a failure mode in which an abnormality occurs in both the region A and the region B and a failure mode in which an abnormality occurs only in the region A. In the present embodiment, it is possible to determine the fourth failure mode in which an abnormality occurs in both the region A and the region B and the second and third failure modes in which an abnormality occurs only in the region A. When an affirmative determination is made in step S15, it is determined whether the failure mode is the second or third failure mode. Therefore, in the subsequent step S16, the ECU 2 clears the failure flag F4 among the failure flags (F2, F3, F4) set in step S14, and advances the process to step S18. On the other hand, when a negative determination is made in step S15 that it is not normal (abnormal), it is determined that the failure mode is the fourth failure mode, so the ECU 2 clears the failure flags F2 and F3 in the subsequent step S17. Finish this routine. Thereby, the fourth failure mode in which the throttle valve 13 is fixed in the closed state can be specified.

次に、ステップS18において、ECU2は電動コンプレッサ4の回転数が正常であるか否かを判定する。回転数が正常であるか否かは電気モータ4aに供給される電力と回転数との関係から判断することができる。つまり、電気モータ4aに電力が供給されているにも関わらず目標となる回転数に達していないことを判定基準にする。これにより、領域Aで異常が検出された原因が電動コンプレッサ4の故障によるものかそれ以外であるかを判別できる。従って、ステップS18において回転数が正常であると肯定判定されたときは、故障モードが第2故障モードであることが判明する。そこで続くステップS19において、故障フラグF3をクリアして今回のルーチンを終了する。これにより、バイパス弁8が全開状態で固着する第2故障モードを特定することができる。一方、ステップS18において電動コンプレッサ4の回転数が異常であると否定判定されたときは、続くステップS20において、故障フラグF2をクリアして今回のルーチンを終える。これにより、電動コンプレッサ4が故障する第3故障モードを特定できる。   Next, in step S18, the ECU 2 determines whether or not the rotational speed of the electric compressor 4 is normal. Whether or not the rotational speed is normal can be determined from the relationship between the electric power supplied to the electric motor 4a and the rotational speed. In other words, the determination criterion is that the electric motor 4a is not supplied with power but the target rotational speed is not reached. Thereby, it is possible to determine whether the cause of the abnormality detected in the region A is due to the failure of the electric compressor 4 or the other. Accordingly, when an affirmative determination is made in step S18 that the rotational speed is normal, it is determined that the failure mode is the second failure mode. In step S19, the failure flag F3 is cleared and the current routine is terminated. Thereby, the 2nd failure mode which bypass valve 8 sticks in a full open state can be specified. On the other hand, when a negative determination is made in step S18 that the rotational speed of the electric compressor 4 is abnormal, in the subsequent step S20, the failure flag F2 is cleared and the current routine is terminated. Thereby, the 3rd failure mode in which electric compressor 4 fails can be specified.

上記ステップS13において否定判定されたときは、領域Bで異常が検出されたので故障モードが第1又は第4故障モードのいずれかであることが判明する。そこでECU2は続くステップS21において第1及び第4故障モードに対応した故障フラグF1及びF4をセットする。ついで、ステップS22において、異常が検出された領域B以外の領域Aにおける異常の有無を判定する。これは上述したステップS15と同様の処理である。従って、ステップS22で正常であると肯定判定されたときは、故障モードが領域Bのみで異常が発生する第1故障モードであることが判明するので、次のステップS23で故障フラグF4をクリアして今回のルーチンを終了する。これにより、バイパス弁8が全閉固着する第1故障モードを特定できる。一方、ステップS22で正常でない(異常である)と否定判定されたときは、故障モードが領域A及び領域Bの双方で異常が発生する第4故障モードであると判明するので、ステップS24で故障フラグF1をクリアして今回のルーチンを終了する。これにより、スロットル弁13が閉じ側状態で固着する第4故障モードを特定できる。以上のステップS13〜S24を実行することにより、ECU2は故障モード判別手段として機能し、各故障モードから一つの故障モードを特定することができる。   When a negative determination is made in step S13, an abnormality is detected in the region B, so that it is determined that the failure mode is either the first or fourth failure mode. Therefore, the ECU 2 sets failure flags F1 and F4 corresponding to the first and fourth failure modes in the subsequent step S21. Next, in step S22, it is determined whether or not there is an abnormality in the region A other than the region B where the abnormality is detected. This is the same processing as step S15 described above. Therefore, when a positive determination is made in step S22 that it is normal, it is determined that the failure mode is the first failure mode in which an abnormality occurs only in the region B, so the failure flag F4 is cleared in the next step S23. To finish the current routine. Thereby, the first failure mode in which the bypass valve 8 is fully closed and fixed can be specified. On the other hand, when a negative determination is made in step S22 that it is not normal (abnormal), it is determined that the failure mode is the fourth failure mode in which an abnormality occurs in both region A and region B. The flag F1 is cleared and the current routine is terminated. Thereby, the fourth failure mode in which the throttle valve 13 is fixed in the closed state can be specified. By executing the above steps S13 to S24, the ECU 2 functions as a failure mode determination unit and can specify one failure mode from each failure mode.

次に、本実施形態に係る故障対策について説明する。本過給システムは図9に示した危険回避制御ルーチンを実行して、各故障モードに応じた対策を講じている。この制御ルーチンは、図2の制御ルーチンと平行して実行されるものであり、ECU2のROM等に格納されたプログラムに従って所定間隔で繰り返し実行される。本ルーチンはECU2より実行され、これによりECU2は危険回避制御手段して機能する。図9に示したように、まず、ECU2はステップS31において、上述した故障フラグF1〜F4のいずれかがセットされているか否かを判定する。いずれかの故障フラグがセットされている場合はステップS32以降に進める。一方、いずれの故障フラグもセットされていない場合には以降の処理をスキップして今回のルーチンを終える。   Next, failure countermeasures according to the present embodiment will be described. The supercharging system executes a danger avoidance control routine shown in FIG. 9 and takes measures according to each failure mode. This control routine is executed in parallel with the control routine of FIG. 2, and is repeatedly executed at predetermined intervals according to a program stored in the ROM or the like of the ECU 2. This routine is executed by the ECU 2, whereby the ECU 2 functions as danger avoidance control means. As shown in FIG. 9, first, in step S31, the ECU 2 determines whether any of the above-described failure flags F1 to F4 is set. If any failure flag is set, the process proceeds to step S32 and subsequent steps. On the other hand, if any failure flag is not set, the subsequent processing is skipped and the current routine is finished.

ステップS32では、ECU2は故障フラグF1を参照し、故障モードが第1故障モードであるか否かを判断する。第1故障モードであると肯定判定されたときは、続くステップS33に処理を進める。ステップS33では、図2に示した可変ノズル3cの開度、エンジン1の運転状態、及びスロットル弁13の開度に対する通常制御から、(1)ノズル全開制御、(2)運転制限制御、(3)スロットル弁全開制御にそれぞれ変更する。第1故障モードはバイパス弁8が全閉状態で固着する故障モードである。このため、エンジン1が高回転になるにつれ、電動コンプレッサ4による吸気抵抗が増大しエンジン1及びターボ過給機3に対する負担が増す。従って、ターボ過給機3の可変ノズル3cの開度を全開状態に強制的に変更し、エンジン1の背圧低めるとともにターボ過給機3の回転数の上昇を抑制する(ノズル全開制御)。そして、同様の理由からエンジン1が高回転状態になるのを防止するため、運転状態に制限を加える(運転制限制御)。例えばアクセル開度を所定値未満に制限する。本実施形態においては、アクセル開度を25%に未満に制限している。これにより、走行は可能であるが全開走行等は不可能な状態となり、エンジン1及び過給システムの重大な故障を食い止めることができる。更に、スロットル弁13の開度を全開状態とすることが好ましい(スロットル弁全開制御)。吸入空気量を増やし電動コンプレッサ4による吸気抵抗を少しでも緩和するためである。なお、第1故障モードにおいては、電動コンプレッサ4の作動自体に支障はないため、上述したアシスト領域でチョークが発生するまでは作動を許可することが望ましい。   In step S32, the ECU 2 refers to the failure flag F1 and determines whether or not the failure mode is the first failure mode. If an affirmative determination is made in the first failure mode, the process proceeds to the subsequent step S33. In step S33, from the normal control over the opening degree of the variable nozzle 3c, the operating state of the engine 1 and the opening degree of the throttle valve 13 shown in FIG. ) Change to throttle valve fully open control. The first failure mode is a failure mode in which the bypass valve 8 is stuck in a fully closed state. For this reason, as the engine 1 rotates at a higher speed, the intake resistance by the electric compressor 4 increases and the burden on the engine 1 and the turbocharger 3 increases. Therefore, the opening degree of the variable nozzle 3c of the turbocharger 3 is forcibly changed to a fully open state, thereby lowering the back pressure of the engine 1 and suppressing an increase in the rotational speed of the turbocharger 3 (nozzle fully open control). And in order to prevent that the engine 1 will be in a high rotation state for the same reason, a restriction | limiting is added to a driving | running state (operation restriction | limiting control). For example, the accelerator opening is limited to less than a predetermined value. In the present embodiment, the accelerator opening is limited to less than 25%. As a result, the vehicle can travel, but cannot fully open, and the like, and a serious failure of the engine 1 and the supercharging system can be prevented. Furthermore, it is preferable that the throttle valve 13 is fully opened (throttle valve full open control). This is because the intake air amount by the electric compressor 4 is reduced as much as possible by increasing the intake air amount. In the first failure mode, since the operation of the electric compressor 4 is not hindered, it is desirable to permit the operation until choke is generated in the assist region described above.

ステップS32で否定判定されたときは、ECU2は処理をステップS34に進め、故障フラグF2を参照し、故障モードが第2故障モードであるか否かを判断する。第2故障モードであると肯定判定されたときは、続くステップS35に処理を進める。ステップS35では、図2に示した可変ノズル3cの開度、電動コンプレッサ4の作動状態、及びスロットル弁13の開度に対する通常制御から、(1)ノズル閉じ側制御、(2)電動コンプレッサ作動禁止制御、(3)スロットル弁全開制御にそれぞれ変更する。第2故障モードはバイパス弁8が全開状態で固着する故障モードである。このため、吸入空気がバイパス通路7に流入してしまい、電動コンプレッサ4を作動しても有効なアシストは実現できない。従って、電動コンプレッサ4の作動を禁止する(電動コンプレッサ作動禁止制御)。そして可変ノズル3cの開度を絞る(ノズル絞り制御)。このノズル絞り制御は上述したアシスト領域において実施することが好ましい。これにより、電動コンプレッサ4の作動禁止によって低下する低速時の加速性能を補うことができる。更に、上記と同様にスロットル弁13の開度を全開状態とすることが好ましい(スロットル弁全開制御)。   If a negative determination is made in step S32, the ECU 2 advances the process to step S34, and refers to the failure flag F2 to determine whether or not the failure mode is the second failure mode. If an affirmative determination is made in the second failure mode, the process proceeds to the subsequent step S35. In step S35, from the normal control over the opening degree of the variable nozzle 3c, the operating state of the electric compressor 4 and the opening degree of the throttle valve 13 shown in FIG. Control, (3) Change to throttle valve full open control. The second failure mode is a failure mode in which the bypass valve 8 is stuck in a fully opened state. For this reason, the intake air flows into the bypass passage 7 and effective assist cannot be realized even if the electric compressor 4 is operated. Therefore, the operation of the electric compressor 4 is prohibited (electric compressor operation prohibition control). Then, the opening degree of the variable nozzle 3c is reduced (nozzle restriction control). This nozzle aperture control is preferably performed in the assist region described above. Thereby, the acceleration performance at the time of low speed which falls by the operation prohibition of the electric compressor 4 can be supplemented. Furthermore, it is preferable that the opening degree of the throttle valve 13 is fully opened in the same manner as described above (throttle valve fully open control).

ステップS34で否定判定されたときは、ECU2は処理をステップS36に進め、故障フラグF3を参照し、故障モードが第3故障モードであるか否かを判断する。第3故障モードであると肯定判定されたときは、次のステップS37に処理を進める。第3故障モードは電動コンプレッサ4が故障した故障モードであるため、有効な過給アシストができない。従って、上述した第2故障モードの場合と同様に、ECU2はステップS37にて図2の通常制御を(1)ノズル閉じ側制御、(2)電動コンプレッサ作動禁止制御、(3)スロットル弁全開制御にそれぞれ変更する。   If a negative determination is made in step S34, the ECU 2 advances the process to step S36, refers to the failure flag F3, and determines whether or not the failure mode is the third failure mode. When an affirmative determination is made in the third failure mode, the process proceeds to the next step S37. Since the third failure mode is a failure mode in which the electric compressor 4 has failed, effective supercharging assistance cannot be performed. Accordingly, as in the case of the second failure mode described above, the ECU 2 performs the normal control of FIG. 2 in step S37 (1) nozzle closing side control, (2) electric compressor operation inhibition control, and (3) throttle valve full open control. Change to

ステップS36で否定判定されたときは、故障モードは第4故障モードであることが分かる。従って、ECU2は処理を次のステップS38に進め、図2に示した可変ノズル3cの開度に対する制御をフィードバック禁止制御に変更する。第4故障モードは吸入空気量を調整するスロットル弁13が閉じ側状態で固着するため吸入空気量が不足する。このため、上述したような過給圧を目標値としたフィードバック制御を続行すると、実際の過給圧が一向に上がらずに可変ノズル3cの開度が益々絞り込まれる悪循環に陥るおそれがある。従って、可変ノズル3cに対するフィードバック制御を禁止することにより、このような悪循環を断ち切ることができる。   If a negative determination is made in step S36, it can be seen that the failure mode is the fourth failure mode. Accordingly, the ECU 2 advances the processing to the next step S38, and changes the control for the opening degree of the variable nozzle 3c shown in FIG. 2 to feedback prohibition control. In the fourth failure mode, since the throttle valve 13 for adjusting the intake air amount is fixed in the closed state, the intake air amount is insufficient. For this reason, if feedback control using the supercharging pressure as described above as a target value is continued, the actual supercharging pressure does not increase in one direction, and there is a risk of a vicious circle in which the opening of the variable nozzle 3c is further narrowed down. Therefore, by prohibiting feedback control for the variable nozzle 3c, such a vicious circle can be broken.

(第2実施形態)
次に本発明の第2実施形態に係る内燃機関用過給システムについて図10〜図12を参照しながら説明する。本実施形態では、図10に示したように、電動コンプレッサ4がターボ過給機3のコンプレッサ3aの下流の吸気管5に設けられている。それに伴い、電動コンプレッサ4を迂回するバイパス通路7及びバイパス弁8もコンプレッサ3aの下流側に設けられている。また、本実施形態においては、動作特性を判断する物理量として、電動コンプレッサ4の前後(上流及び下流)の差圧ΔPを採用している。コンプレッサ3aの下流に電動コンプレッサ4が配置されているためである。従って、この差圧ΔPを測定するための差圧センサ25が設けられている。もっとも、ΔPを得るために電動コンプレッサ4の前後にそれぞれ圧力センサを設け、これらの差をとってもよい。更に、本実施形態の場合には、導入管12及びスロットル弁13が設けられていない。以上の構成以外は上記第1実施形態と同一であるので、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, an internal combustion engine supercharging system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, as shown in FIG. 10, the electric compressor 4 is provided in the intake pipe 5 downstream of the compressor 3 a of the turbocharger 3. Accordingly, a bypass passage 7 and a bypass valve 8 that bypass the electric compressor 4 are also provided on the downstream side of the compressor 3a. In the present embodiment, the differential pressure ΔP i before and after (upstream and downstream) of the electric compressor 4 is adopted as a physical quantity for determining the operation characteristics. This is because the electric compressor 4 is disposed downstream of the compressor 3a. Therefore, a differential pressure sensor 25 for measuring the differential pressure ΔP i is provided. However, in order to obtain ΔP i , pressure sensors may be provided before and after the electric compressor 4, and the difference between them may be taken. Furthermore, in this embodiment, the introduction pipe 12 and the throttle valve 13 are not provided. Since the configuration other than the above is the same as that of the first embodiment, the same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted.

本実施形態では上記の通り、スロットル弁13が設けられていない。そのため、第1実施形態において説明した各故障モードのうち、スロットル弁13が閉じ側固着する第4故障モードは想定されていない。その他の故障モードの特性及び正常時の動作特性ついては、図11〜図13に示したように、圧力PがΔPに変更された他は同様である。即ち、図11、図12、及び図13は、第1実施形態に係る図3、図4、及び図5に相当する。従って、繰り返しとなる説明は省略する。 In the present embodiment, as described above, the throttle valve 13 is not provided. Therefore, among the failure modes described in the first embodiment, the fourth failure mode in which the throttle valve 13 is closed and fixed is not assumed. Other failure mode characteristics and normal operation characteristics are the same except that the pressure P i is changed to ΔP i as shown in FIGS. That is, FIGS. 11, 12, and 13 correspond to FIGS. 3, 4, and 5 according to the first embodiment. Therefore, repeated explanation is omitted.

また、本実施形態に適用される基本的制御制御ルーチンについても、第1実施形態に係る図2と同様である。但し、上記のように、スロットル弁13がなく上記第4故障モードが想定されていないため、故障発見診断ルーチン及び危険回避制御ルーチンについては、第1実施形態に係るものと相違する。以下、相違点を中心に説明する。図14は本実施形態に係る故障発見診断ルーチンを示すフローチャートである。図7及び図8と共通する処理は同一の符号を付している。   The basic control control routine applied to the present embodiment is also the same as that in FIG. 2 according to the first embodiment. However, as described above, since the throttle valve 13 is not provided and the fourth failure mode is not assumed, the failure detection diagnosis routine and the risk avoidance control routine are different from those according to the first embodiment. Hereinafter, the difference will be mainly described. FIG. 14 is a flowchart showing a failure discovery diagnosis routine according to this embodiment. The processes common to those in FIGS. 7 and 8 are denoted by the same reference numerals.

図14に示したように、本実施形態では、動作特性として電動コンプレッサ4の前後の差圧ΔPが採用されているため、異常検出処理(ステップS41)において、電動コンプレッサ4の前後差圧の目標値ΔPitrg及び実測値ΔPの差が所定値を超えることにより判定されている。また、上述の通り第4故障モードが存在しないため、アシスト領域(領域A)と非アシスト領域(領域B)の両方において異常が現れる故障モードと他の故障モードとを判別する処理(図7、8のステップS15及び22)がない。従って、図14に示したように、ステップS13において領域Bで異常が判定された(NO)場合には、ECU2は、領域Bのみで異常が発生する第1故障モードを直ちに特定できる(ステップS42)。なお、領域Aで異常が判定された(YES)の場合には、第4故障モードがないため、故障フラグF2及びF3がセットされることになる。他の処理は図7及び図8で示したものと同一の処理である。 As shown in FIG. 14, in the present embodiment, the differential pressure ΔP i before and after the electric compressor 4 is adopted as the operating characteristic. Therefore, in the abnormality detection process (step S41), the differential pressure before and after the electric compressor 4 is detected. The determination is made when the difference between the target value ΔP itrg and the actual measurement value ΔP i exceeds a predetermined value. Further, since the fourth failure mode does not exist as described above, a process for discriminating between a failure mode in which an abnormality occurs in both the assist region (region A) and the non-assist region (region B) and another failure mode (FIG. 7, There are no 8 steps S15 and 22). Therefore, as shown in FIG. 14, when an abnormality is determined in region B in step S13 (NO), the ECU 2 can immediately specify the first failure mode in which an abnormality occurs only in region B (step S42). ). If an abnormality is determined in area A (YES), failure flags F2 and F3 are set because there is no fourth failure mode. The other processes are the same as those shown in FIGS.

次に、危険回避制御ルーチンについては、図15に示したように、第4故障モードへ対処する処理(図9のステップS38)が省略されている。また、第1〜第3故障モードに対する処理(ステップS51、S51、S53)については、スロットル弁13に対する制御の変更が省略されている。これ以外は第1実施形態に係る制御ルーチンと同様である。従って、ステップS51のノズル全開制御及び運転制限制御、ステップS52及びS53のノズル閉じ側制御及び電動コンプレッサ作動禁止制御の技術的意義は上記したものと同様である。このため、繰り返しとなる説明は省略する。   Next, in the danger avoidance control routine, as shown in FIG. 15, the process for dealing with the fourth failure mode (step S38 in FIG. 9) is omitted. Further, in the processes for the first to third failure modes (steps S51, S51, and S53), the change of control for the throttle valve 13 is omitted. The rest is the same as the control routine according to the first embodiment. Therefore, the technical significance of the nozzle fully open control and operation restriction control in step S51, the nozzle closing side control in steps S52 and S53, and the electric compressor operation inhibition control is the same as described above. For this reason, repeated description is omitted.

以上本発明の内燃機関用過給システムを第1及び第2実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。例えば、例えば、第1及び第2の実施形態においては、本発明の過給システムの適用対象としてディーゼルエンジン1としたが、内燃機関の形式は問わない。従って、本発明を火花点火式のガソリンエンジンに適用してもよいし、他のガソリンエンジンに適用してもよい。   As mentioned above, although the supercharging system for internal combustion engines of this invention was demonstrated based on 1st and 2nd embodiment, this invention is not limited to these embodiment. For example, in the first and second embodiments, the diesel engine 1 is used as an application target of the supercharging system of the present invention, but the type of the internal combustion engine is not limited. Therefore, the present invention may be applied to a spark ignition type gasoline engine or may be applied to other gasoline engines.

また、上記実施形態においては、システムの動作特性を判断する物理量として、圧力又は圧力差を用いたが、特に制限はなくシステムの正常時と異常時で異なる挙動を示すものであればどのような物理量でもよい。例えば、上記実施形態と同一箇所の温度又は温度差でもよい。またセンサ等を配置する場所も図に示した位置以外でもよい。   In the above embodiment, the pressure or pressure difference is used as the physical quantity for determining the operating characteristics of the system. However, there is no particular limitation, and any system can be used as long as the system exhibits different behaviors during normal operation and abnormal operation. It may be a physical quantity. For example, the temperature or temperature difference at the same location as the above embodiment may be used. Also, the place where the sensor or the like is arranged may be other than the position shown in the figure.

本発明の第1実施形態に係る過給システムの全体構成を示す概略図。Schematic which shows the whole structure of the supercharging system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 第1実施形態に係る過給システムの制御ルーチンの概要を示したフローチャート。The flowchart which showed the outline | summary of the control routine of the supercharging system which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る正常時の動作特性を示したマップの一例を表した説明図。Explanatory drawing showing an example of the map which showed the operation characteristic at the time of normal time concerning 1st Embodiment. 第1実施形態に係る第1故障モード(バイパス弁全閉固着)時の動作特性を示した説明図。Explanatory drawing which showed the operating characteristic at the time of the 1st failure mode (bypass valve fully closed adhering) which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る第2故障モード(バイパス弁全開固着)時若しくは第3故障モード(電動コンプレッサ故障)時の動作特性を示した説明図。Explanatory drawing which showed the operating characteristic at the time of the 2nd failure mode (bypass valve full open adherence) based on 1st Embodiment, or the 3rd failure mode (electric compressor failure). 第1実施形態に係る第4故障モード(スロットル弁13の閉じ側固着)時の動作特性を示した説明図。Explanatory drawing which showed the operating characteristic at the time of the 4th failure mode (closed side adhesion of the throttle valve 13) which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る故障発見診断制御ルーチンを示したフローチャート。The flowchart which showed the failure discovery diagnosis control routine which concerns on 1st Embodiment. 図7の続きの制御ルーチンを示したフローチャート。8 is a flowchart showing a control routine continued from FIG. 第1実施形態に係る危険回避制御ルーチンを示したフローチャート。The flowchart which showed the danger avoidance control routine which concerns on 1st Embodiment. 本発明の第2実施形態に係る過給システムの全体構成を示す概略図。Schematic which shows the whole structure of the supercharging system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 第2実施形態に係る正常時の動作特性を示したマップの一例を表した説明図。Explanatory drawing showing an example of the map which showed the operating characteristic at the time of normal time concerning 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る第1故障モード(バイパス弁全閉固着)時の動作特性を示した説明図。Explanatory drawing which showed the operating characteristic at the time of the 1st failure mode (bypass valve fully closed adhering) which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る第2故障モード(バイパス弁全開固着)時若しくは第3故障モード(電動コンプレッサ故障)時の動作特性を示した説明図。Explanatory drawing which showed the operation characteristic at the time of the 2nd failure mode (bypass valve full open fixation) or 3rd failure mode (electric compressor failure) which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る故障発見診断制御ルーチンを示したフローチャート。The flowchart which showed the failure discovery diagnosis control routine which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る危険回避制御ルーチンを示したフローチャート。The flowchart which showed the danger avoidance control routine which concerns on 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 ディーゼルエンジン(内燃機関)
2 ECU
3 ターボ過給機
3a コンプレッサ
3b タービン
3c 可変ノズル
4 電動コンプレッサ
5 吸気管(吸気通路)
7 バイパス通路
8 バイパス弁(切替弁)
13 スロットル弁(調整弁)
23 圧力センサ
25 差圧センサ
1 Diesel engine (internal combustion engine)
2 ECU
3 Turbocharger 3a Compressor 3b Turbine 3c Variable nozzle 4 Electric compressor 5 Intake pipe (intake passage)
7 Bypass passage 8 Bypass valve (switching valve)
13 Throttle valve (regulating valve)
23 Pressure sensor 25 Differential pressure sensor

Claims (15)

内燃機関の排気エネルギーを利用して該内燃機関に対して過給するターボ過給機と、前記ターボ過給機のコンプレッサの上流又は下流の吸気通路に設けられた電動コンプレッサと、前記電動コンプレッサを迂回するバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられ、前記電動コンプレッサが作動中の場合に該バイパス通路を閉じる一方、前記電動コンプレッサが非作動の場合に該バイパス通路を開放するように開閉可能な切替弁と、前記電動コンプレッサが作動中の第1状態又は前記電動コンプレッサが非作動の第2状態となるように該電動コンプレッサを制御する過給システム制御手段と、を具備する内燃機関用過給システムであって、
前記各状態におけるシステムの正常な動作特性として予め設定された正常値から許容範囲を超えて動作するシステムの異常を検出する異常検出手段と、前記第1状態に制御すべき条件として予め設定されたアシスト領域及び前記第2状態に制御すべき条件として予め設定された非アシスト領域のいずれの領域で前記異常が検出されたかを判断して、該アシスト領域のみで前記異常が検出される故障モードと該非アシスト領域のみで前記異常が検出される故障モードとを判別する故障モード判別手段と、を備える故障診断手段を具備することを特徴とする内燃機関用過給システム。
A turbocharger that supercharges the internal combustion engine using exhaust energy of the internal combustion engine, an electric compressor provided in an intake passage upstream or downstream of the compressor of the turbocharger, and the electric compressor A bypass passage that is bypassed and a switch that is provided in the bypass passage and that can be opened and closed to close the bypass passage when the electric compressor is in operation and to open the bypass passage when the electric compressor is not in operation A supercharging system for an internal combustion engine, comprising: a valve; and a supercharging system control means for controlling the electric compressor so that the electric compressor is in a first state in which the electric compressor is operating or a second state in which the electric compressor is inactive Because
Abnormality detection means for detecting an abnormality of the system operating beyond the allowable range from a normal value set in advance as normal operating characteristics of the system in each state, and preset as a condition to be controlled in the first state A failure mode in which the abnormality is detected only in the assist region by determining in which region of the assist region and the non-assist region set in advance as a condition to be controlled to the second state; A supercharging system for an internal combustion engine, comprising: a failure diagnosis unit that includes a failure mode determination unit that determines a failure mode in which the abnormality is detected only in the non-assist region.
前記非アシスト領域のみで前記異常が検出される故障モードが、前記切替弁が全閉状態で固着する第1故障モードであることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用過給システム。   2. The supercharging system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the failure mode in which the abnormality is detected only in the non-assist region is a first failure mode in which the switching valve is fixed in a fully closed state. 前記故障モード判別手段は、前記アシスト領域のみで前記異常が検出される故障モードが複数種類存在する場合には、前記アシスト領域における前記電動コンプレッサの回転数を考慮して、該複数種類の故障モードから一つの故障モードを特定することを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関用過給システム。   In the case where there are a plurality of failure modes in which the abnormality is detected only in the assist region, the failure mode determination means considers the rotation speed of the electric compressor in the assist region, and the plurality of types of failure modes. The supercharging system for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein one failure mode is specified from the above. 前記複数種類の故障モードが、前記切替弁が全開状態で固着する第2故障モード及び前記電動コンプレッサが故障する第3故障モードであることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関用過給システム。   The supercharging for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the plurality of types of failure modes are a second failure mode in which the switching valve is fixed in a fully opened state and a third failure mode in which the electric compressor fails. system. 前記故障モード判別手段は、前記異常が検出された場合には、前記異常が検出された領域以外の領域における前記異常の有無を判断して、前記アシスト領域及び前記非アシスト領域の両方で前記異常が検出される故障モードと前記アシスト領域のみで前記異常が検出される故障モード及び前記非アシスト領域のみで前記異常が検出される故障モードの少なくとも一つとを判別することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の内燃機関用過給システム。   When the abnormality is detected, the failure mode determination means determines the presence or absence of the abnormality in a region other than the region where the abnormality is detected, and the abnormality is detected in both the assist region and the non-assist region. The at least one failure mode in which the abnormality is detected, the failure mode in which the abnormality is detected only in the assist region, and the failure mode in which the abnormality is detected only in the non-assist region are discriminated. The supercharging system for internal combustion engines as described in any one of -4. 前記電動コンプレッサは、前記ターボ過給機の前記コンプレッサの上流の前記吸気通路に設けられており、
前記電動コンプレッサの上流の前記吸気通路に設けられ、該吸気通路への空気の流入量を調整する調整弁を更に具備し、
前記アシスト領域及び前記非アシスト領域の両方で前記異常が検出される故障モードが、前記調整弁が閉じ側状態で固着する第4故障モードであることを特徴とする請求項5に記載の内燃機関用過給システム。
The electric compressor is provided in the intake passage upstream of the compressor of the turbocharger;
Provided in the intake passage upstream of the electric compressor, further comprising an adjustment valve for adjusting the amount of air flowing into the intake passage;
The internal combustion engine according to claim 5, wherein the failure mode in which the abnormality is detected in both the assist region and the non-assist region is a fourth failure mode in which the regulating valve is fixed in a closed state. Supercharging system.
前記電動コンプレッサは、前記ターボ過給機の前記コンプレッサの上流の前記吸気通路に設けられており、
前記正常値は、前記吸気通路に流入する吸気流量に応じて定められ、前記電動コンプレッサと前記ターボ過給機の前記コンプレッサとの間の前記吸気通路内の圧力であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の内燃機関用過給システム。
The electric compressor is provided in the intake passage upstream of the compressor of the turbocharger;
The normal value is determined according to an intake air flow rate flowing into the intake passage, and is a pressure in the intake passage between the electric compressor and the compressor of the turbocharger. The supercharging system for internal combustion engines as described in any one of 1-6.
前記正常値は、前記吸気通路に流入する吸気流量に応じて定められた前記電動コンプレッサの上流及び下流の差圧であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の内燃機関用過給システム。   7. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the normal value is a differential pressure upstream and downstream of the electric compressor determined according to an intake air flow rate flowing into the intake passage. Supercharging system for engines. 内燃機関の運転状態を制御する内燃機関制御手段を備えた内燃機関に適用される内燃機関用過給システムであって、
コンプレッサ及びタービンと該タービンへの排気ガスの流量を変化させる可変ノズルとを備え前記内燃機関の排気エネルギーを利用して該内燃機関に対して過給するターボ過給機と、前記ターボ過給機のコンプレッサの上流又は下流の吸気通路に設けられた電動コンプレッサと、前記電動コンプレッサを迂回するバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられ、前記電動コンプレッサが作動中の場合に該バイパス通路を閉じる一方、前記電動コンプレッサが非作動の場合に該バイパス通路を開放するように開閉可能な切替弁と、前記可変ノズルの開度及び前記電動コンプレッサの作動状態を制御する過給システム制御手段と、システムの異常が検出された場合に予め設定された複数の故障モードのいずれかを特定する故障診断手段と、前記故障診断手段により特定された故障モードに応じて前記可変ノズルの開度、前記電動コンプレッサの作動状態、及び前記内燃機関の運転状態の少なくとも一つに対する制御を変更する危険回避制御手段と、を具備することを特徴とする内燃機関用過給システム。
A supercharging system for an internal combustion engine applied to an internal combustion engine provided with an internal combustion engine control means for controlling an operating state of the internal combustion engine,
A turbocharger comprising a compressor and a turbine, and a variable nozzle for changing a flow rate of exhaust gas to the turbine, and supercharging the internal combustion engine using exhaust energy of the internal combustion engine, and the turbocharger An electric compressor provided in the intake passage upstream or downstream of the compressor, a bypass passage that bypasses the electric compressor, and provided in the bypass passage, and closes the bypass passage when the electric compressor is in operation, A switching valve that can be opened and closed to open the bypass passage when the electric compressor is inactive, a supercharging system control means that controls the opening of the variable nozzle and the operating state of the electric compressor, and a system abnormality Fault diagnosis means for identifying any of a plurality of preset failure modes when a fault is detected; Risk avoidance control means for changing control over at least one of the opening degree of the variable nozzle, the operating state of the electric compressor, and the operating state of the internal combustion engine according to the failure mode specified by the diagnosis means. A supercharging system for an internal combustion engine.
前記危険回避制御手段は、前記故障診断手段により前記切替弁が全閉状態で固着する第1故障モードが特定された場合には、前記可変ノズルの開度を全開状態に制御するノズル全開制御に変更するとともに、前記内燃機関の運転状態を所定出力未満に制限する運転制限制御に変更することを特徴とする請求項9に記載の内燃機関用過給システム。   The danger avoidance control means is a nozzle full open control that controls the opening of the variable nozzle to a fully open state when the first failure mode in which the switching valve is fixed in a fully closed state is specified by the failure diagnosis means. The supercharging system for an internal combustion engine according to claim 9, wherein the supercharging system is changed to an operation restriction control that restricts the operation state of the internal combustion engine to less than a predetermined output. 前記危険回避制御手段は、前記故障診断手段により前記切替弁が全開状態で固着する第2故障モードが特定された場合には、前記可変ノズルの開度を閉じ側状態に制御するノズル閉じ側制御に変更するとともに、前記電動コンプレッサの作動を禁止する電動コンプレッサ作動禁止制御に変更することを特徴とする請求項9に記載の内燃機関用過給システム。   The danger avoidance control means controls the opening degree of the variable nozzle to the closed side state when the second failure mode in which the switching valve is fixed in the fully opened state is specified by the failure diagnosis means. The supercharging system for an internal combustion engine according to claim 9, wherein the control is changed to an electric compressor operation prohibition control that prohibits the operation of the electric compressor. 前記電動コンプレッサは、前記ターボ過給機の前記コンプレッサの上流の前記吸気通路に設けられており、
前記電動コンプレッサの上流の前記吸気通路に設けられ、該吸気通路への空気の流入量を調整する調整弁を更に具備し、
前記制御手段は、更に前記調整弁の開度を制御し、
前記危険回避制御手段は、更に前記調整弁の開度を全開状態に制御する調整弁全開制御に変更することを特徴とする請求項10又は11に記載の内燃機関用過給システム。
The electric compressor is provided in the intake passage upstream of the compressor of the turbocharger;
Provided in the intake passage upstream of the electric compressor, further comprising an adjustment valve for adjusting the amount of air flowing into the intake passage;
The control means further controls the opening of the regulating valve,
The supercharging system for an internal combustion engine according to claim 10 or 11, wherein the danger avoidance control means further changes to an adjustment valve full open control for controlling the opening of the adjustment valve to a full open state.
前記危険回避制御手段は、前記故障診断手段により前記電動コンプレッサが故障する第3故障モードが特定された場合には、前記可変ノズルの開度を閉じ側状態に制御する閉じ側制御に変更するとともに、前記電動コンプレッサの作動を禁止する電動コンプレッサ作動禁止制御に変更することを特徴とする請求項9に記載の内燃機関用過給システム。   When the third failure mode in which the electric compressor fails is specified by the failure diagnosis unit, the risk avoidance control unit changes to a closed side control that controls the opening of the variable nozzle to a closed side state. The supercharging system for an internal combustion engine according to claim 9, wherein the control is changed to an electric compressor operation prohibition control for prohibiting the operation of the electric compressor. 前記電動コンプレッサは、前記ターボ過給機の前記コンプレッサの上流の前記吸気通路に設けられており、
前記電動コンプレッサの上流の前記吸気通路に設けられ、該吸気通路への空気の流入量を調整する調整弁を更に具備し、
前記制御手段は、更に前記調整弁の開度を制御し、
前記危険回避制御手段は、前記故障診断手段により前記調整弁が閉じ側状態で固着する第4故障モードが特定された場合には前記可変ノズルの開度のフィードバック制御を禁止するフィードバック禁止制御に変更することを特徴とする請求項9に記載の内燃機関用過給システム。
The electric compressor is provided in the intake passage upstream of the compressor of the turbocharger;
Provided in the intake passage upstream of the electric compressor, further comprising an adjustment valve for adjusting the amount of air flowing into the intake passage;
The control means further controls the opening of the regulating valve,
The danger avoidance control means is changed to feedback prohibition control for prohibiting feedback control of the opening degree of the variable nozzle when the failure diagnosis means specifies a fourth failure mode in which the regulating valve is fixed in a closed state. The supercharging system for an internal combustion engine according to claim 9.
前記ノズル閉じ側制御は、前記電動コンプレッサを作動して前記ターボ過給機の前記内燃機関に対する過給をアシストすべき領域として予め設定されたアシスト領域のみで行われることを特徴とする請求項11又は13に記載の内燃機関用過給システム。
12. The nozzle closing side control is performed only in an assist region set in advance as a region where the electric compressor is operated to assist supercharging of the turbocharger to the internal combustion engine. Or the supercharging system for internal combustion engines of Claim 13.
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