特許 6196771 車両用故障診断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6196771

(24)【登録日】2017年8月25日

(45)【発行日】2017年9月13日

(54)【発明の名称】車両用故障診断装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 45/00 20060101AFI20170904BHJP

   F02D 23/00 20060101ALI20170904BHJP

   F02B 39/16 20060101ALI20170904BHJP

【ＦＩ】

   F02D45/00 345J

   F02D45/00 301E

   F02D23/00 Z

   F02B39/16 F

【請求項の数】3

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-276577(P2012-276577)

(22)【出願日】2012年12月19日

(65)【公開番号】特開2014-118928(P2014-118928A)

(43)【公開日】2014年6月30日

【審査請求日】2015年12月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】512272672

【氏名又は名称】ボルボトラックコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】110000431

【氏名又は名称】特許業務法人高橋特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】仲 村 竜一郎

【審査官】 藤村 泰智

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１５５３８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１８０７８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３２９１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−００２１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２２０８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１７２６２８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／００１６３８５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ ４１／００ 〜 ４５／００

Ｆ０２Ｄ ２３／００

Ｆ０２Ｂ ３９／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ターボチャージャーを備え、エンジン回転数計測手段（１）とエンジンのトルクを計測するトルクセンサ（２）とターボチャータービン回転数を計測するターボ回転数センサ（３）と過給圧を計測する過給圧計測装置（４）とを有するエンジンの故障診断システムにおいて、前記エンジン回転数計測手段（１）と前記トルクセンサ（２）と前記ターボ回転数センサ（３）と前記過給圧計測装置（４）とに接続され、過給圧が定常状態であるか否かを判断する制御装置（Ｂ５０）を有し、前記制御装置（Ｂ５０）は、故障診断のパラメータが定常状態にあるか否かを判断する定常状態判断手段（２４）と、故障しているか否かを判断する故障判断手段（３０）とを有し、そして、前記制御装置（Ｂ５０）は、計測したエンジン回転数、エンジントルクおよびタービン回転数が前記定常状態判断手段（２４）に送信され、そして、エンジン回転数とエンジントルクが推定ブロック（Ｂ１０）で過給圧の推定値が決定されると（Ｓ１）、前記定常状態判断手段（２４）は入力されたターボ回転数とエンジン回転数とエンジントルク故障診断のパラメータをしきい値と比較して安定した定常状態であるか否かを判断し（Ｓ２）、安定した定常状態であれば過給圧計測装置（４）の計測値と推定値との偏差による故障診断を行うことが出来るものと判断し（Ｓ３）、過給圧の計測値は前記故障診断手段（３０）に伝送されて過給圧の推定値が定常状態における過給圧推定値と決定され（Ｓ４）、前記故障判断手段（３０）が、ターボ回転数を含む故障診断のパラメータが全て定常状態であり、過給圧の実測値と過給圧の推定値との偏差と、しきい値とを比較し（Ｓ５）、偏差がしきい値よりも大きければ故障と判断し（Ｓ６）、偏差がしきい値よりも大きくなければ故障ではないと判断する（Ｓ７）機能を有していることを特徴とする車両用故障診断装置。

【請求項2】

ターボチャージャーを備え、エンジン回転数計測手段（１）とエンジンのトルクを計測するトルクセンサ（２）とターボチャータービン回転数を計測するターボ回転数センサ（３）と過給圧を計測する過給圧計測装置（４）とを有するエンジンの故障診断システムにおいて、前記エンジン回転数計測手段（１）と前記トルクセンサ（２）と前記ターボ回転数センサ（３）と前記過給圧計測装置（４）とに接続され、過給圧が定常状態であるか否かを判断する制御装置（Ｂ５０）を有し、前記制御装置（Ｂ５０）は、故障診断のパラメータが定常状態にあるか否かを判断する定常状態判断手段（２４）と、故障しているか否かを判断する故障判断手段（３０）とを有し、前記制御装置（Ｂ５０）は、計測したエンジン回転数、エンジントルク、タービン回転数および過給圧が前記定常状態判断手段（２４）に送信され（Ｓ１１）、前記定常状態判断手段（２４）によりエンジン回転数とエンジントルクとタービン回転数との計測値からエンジン回転数とエンジントルクとタービン回転数とが安定して定常状態であるか否かを判断し（Ｓ１２）、エンジン回転数とエンジントルクとタービン回転数とが定常状態であれば、計測した過給圧が定常状態であるか否かを判断し（Ｓ１３）、過給圧の計測値が不安定であれば、故障と判断し（Ｓ１５）、過給圧が不安定でなければ、過給圧の計測値は前記故障診断手段（３０）に伝送されて過給圧の推定値が定常状態における過給圧推定値と決定され（Ｓ４）、前記故障判断手段（３０）が、ターボ回転数を含む故障診断のパラメータが全て定常状態であり、過給圧の実測値と過給圧の推定値との偏差と、しきい値とを比較し（Ｓ５）、偏差がしきい値よりも大きければ故障と判断し（Ｓ６）、偏差がしきい値よりも大きくなければ故障ではないと判断する（Ｓ７）機能を有していることを特徴とする車両用故障診断装置。

【請求項3】

ターボチャージャーを備え、エンジン回転数計測手段（１）とエンジンのトルクを計測するトルクセンサ（２）と過給圧を計測する過給圧計測装置（４）とを有するエンジンの故障診断システムにおいて、前記エンジン回転数計測手段（１）と前記トルクセンサ（２）と前記過給圧計測装置（４）とに接続され、過給圧が定常状態であるか否かを判断する制御装置（Ｂ５０）を有し、前記制御装置（Ｂ５０）は、故障診断のパラメータが定常状態にあるか否かを判断する定常状態判断手段（２４）と、故障しているか否かを判断する故障判断手段（３０）とを有し、エンジン回転数計測手段（１）は推定ブロック（Ｂ１０）において、ターボ回転数を推定するターボ回転数マップ（Ｍ１１）に接続され、そして、前記制御装置（Ｂ５０）は、計測したエンジン回転数およびエンジントルクが前記定常状態判断手段（２４）に送信され、エンジン回転数とエンジントルク計測値が計測されると（Ｓ２１）、前記ターボ回転数マップ（Ｍ１１）においてエンジン回転数計測値とエンジントルク計測値に対応するターボ回転数の推定値を演算し（Ｓ２２）、前記定常状態判断手段（２４）が前記エンジン回転数計測値とエンジントルク計測値が安定した定常状態にあるか否かを判断し、（Ｓ２３）、安定した定常状態であれば、過給圧の計測値は前記故障診断手段（３０）に伝送されて過給圧の推定値が定常状態における過給圧推定値と決定され（Ｓ２５）、前記故障判断手段（３０）が、ターボ回転数を含む故障診断のパラメータが全て定常状態であり、過給圧の実測値と過給圧の推定値との偏差と、しきい値とを比較し（Ｓ２６）、偏差がしきい値よりも大きければ故障と判断し（Ｓ２８）、偏差がしきい値よりも大きくなければ故障ではないと判断する（Ｓ２７）機能を有していることを特徴とする車両用故障診断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、貨物自動車等の車両における故障診断装置に関する。より詳細には、本発明は、ターボチャージャーを備えた車両における過給圧の推定値と過給圧の実測値との偏差から故障の有無を診断する車両用故障診断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ターボチャージャーを備えた車両の過給圧をセンサ等により計測し、過給圧の推定値をその他のパラメータ（例えば、エンジン回転数とトルク）から演算して、過給圧の計測値（実測値）と過給圧の推定値との偏差によって故障の有無を診断する車両用故障診断装置については、従来から提案されている。
ここで、過給圧の推定値は、試験装置上で各種パラメータが定常状態にある場合に計測された過給圧に基づいて、マップ（表や換算式等を含む）を作成し、その様にして作成されたマップによって、過給圧の推定値を演算している。
そのため、上述した故障診断（過給圧の実測値と推定値の偏差による故障判断）を実行する場合には、過給圧を含む各種パラメータが定常状態にあることが、正確な故障診断を行なう前提となっている。そして従来技術では、エンジン回転数、トルクが安定状態にあれば、過給圧も安定状態にあると仮定して過給圧の推定値を演算し、上述した故障判断を実行している。

【0003】

しかし、エンジン回転数、トルクが安定状態であっても、過給圧が安定しているとは限らない。換言すれば、エンジン回転数、トルクが安定状態にあるか否かは、過給圧が安定状態にあるか否かとは直接には関係しない。
すなわち従来技術では、過給圧が安定してないにも拘らず過給圧の推定値を演算し、その様に演算された過給圧の推定値と実測値との偏差に基づいて、故障判断を実行している恐れがある。
そのため、従来技術に係る過給圧の推定値と実測値との偏差に基づいた故障判断には、精度が低い可能性が存在する。

【0004】

ここで、過給圧を計測する計測手段の計測結果（過給圧）が安定しているか否かを判定し、過給圧の計測結果が安定している場合に、上述した故障診断（過給圧の実測値と推定値の偏差による故障判断）を行うことも考えられる。
しかし、過給圧は診断の対象となるパラメータであり、その様なパラメータを制御の前提である安定性の判断に使用することは、制御上、妥当ではない。

【0005】

その他の従来技術として、ターボチャージャーを設けた車両の過給圧を計測し、その他のパラメータ（例えば、エンジン回転数とトルク）から過給圧の推定値を求め、過給圧の計測値（実測値）と推定値の偏差により、故障の有無を診断する車両用故障診断装置の従来技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、当該従来技術（特許文献１）には、定常状態であるか否かを判断する具体的な手法については開示されていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００５−１５５３８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、過給圧が定常状態にあるか否かを正確に判断して、故障診断制御の信頼性を向上することが出来る車両用故障診断装置の提供を目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

発明者は種々の実験及び研究の結果、ターボチャージャーにおけるタービンの回転数（以下、「ターボ回転数」と言う）の計測値と過給圧の計測値は、同様な特性或いは挙動を示すことを見出した。そして、ターボ回転数の計測値が定常状態にある場合には、過給圧の計測値も定常状態にあることを発見した。
本発明は、係る知見に基づいて提案されたものである。

【0009】

本発明によれば、ターボチャージャーを備え、エンジン回転数計測手段（１）とエンジンのトルクを計測するトルクセンサ（２）とターボチャータービン回転数を計測するターボ回転数センサ（３）と過給圧を計測する過給圧計測装置（４）とを有するエンジンの故障診断システムにおいて、前記エンジン回転数計測手段（１）と前記トルクセンサ（２）と前記ターボ回転数センサ（３）と前記過給圧計測装置（４）とに接続され、過給圧が定常状態であるか否かを判断する制御装置（Ｂ５０）を有し、前記制御装置（Ｂ５０）は、故障診断のパラメータが定常状態にあるか否かを判断する定常状態判断手段（２４）と、故障しているか否かを判断する故障判断手段（３０）とを有し、そして、前記制御装置（Ｂ５０）は、計測したエンジン回転数、エンジントルクおよびタービン回転数が前記定常状態判断手段（２４）に送信され、そして、エンジン回転数とエンジントルクが推定ブロック（Ｂ１０）で過給圧の推定値が決定されると（Ｓ１）、前記定常状態判断手段（２４）は入力されたターボ回転数とエンジン回転数とエンジントルク故障診断のパラメータをしきい値と比較して安定した定常状態であるか否かを判断し（Ｓ２）、安定した定常状態であれば過給圧計測装置（４）の計測値と推定値との偏差による故障診断を行うことが出来るものと判断し（Ｓ３）、過給圧の計測値は前記故障診断手段（３０）に伝送されて過給圧の推定値が定常状態における過給圧推定値と決定され（Ｓ４）、前記故障判断手段（３０）が、ターボ回転数を含む故障診断のパラメータが全て定常状態であり、過給圧の実測値と過給圧の推定値との偏差と、しきい値とを比較し（Ｓ５）、偏差がしきい値よりも大きければ故障と判断し（Ｓ６）、偏差がしきい値よりも大きくなければ故障ではないと判断する（Ｓ７）機能を有している。

【0010】

また、本発明によれば、ターボチャージャーを備え、エンジン回転数計測手段（１）とエンジンのトルクを計測するトルクセンサ（２）とターボチャータービン回転数を計測するターボ回転数センサ（３）と過給圧を計測する過給圧計測装置（４）とを有するエンジンの故障診断システムにおいて、前記エンジン回転数計測手段（１）と前記トルクセンサ（２）と前記ターボ回転数センサ（３）と前記過給圧計測装置（４）とに接続され、過給圧が定常状態であるか否かを判断する制御装置（Ｂ５０）を有し、前記制御装置（Ｂ５０）は、故障診断のパラメータが定常状態にあるか否かを判断する定常状態判断手段（２４）と、故障しているか否かを判断する故障判断手段（３０）とを有し、前記制御装置（Ｂ５０）は、計測したエンジン回転数、エンジントルク、タービン回転数および過給圧が前記定常状態判断手段（２４）に送信され（Ｓ１１）、前記定常状態判断手段（２４）によりエンジン回転数とエンジントルクとタービン回転数との計測値からエンジン回転数とエンジントルクとタービン回転数とが安定して定常状態であるか否かを判断し（Ｓ１２）、エンジン回転数とエンジントルクとタービン回転数とが定常状態であれば、計測した過給圧が定常状態であるか否かを判断し（Ｓ１３）、過給圧の計測値が不安定であれば、故障と判断し（Ｓ１５）、過給圧が不安定でなければ、過給圧の計測値は前記故障診断手段（３０）に伝送されて過給圧の推定値が定常状態における過給圧推定値と決定され（Ｓ４）、前記故障判断手段（３０）が、ターボ回転数を含む故障診断のパラメータが全て定常状態であり、過給圧の実測値と過給圧の推定値との偏差と、しきい値とを比較し（Ｓ５）、偏差がしきい値よりも大きければ故障と判断し（Ｓ６）、偏差がしきい値よりも大きくなければ故障ではないと判断する（Ｓ７）機能を有している。

【0011】

さらに、本発明によれば、ターボチャージャーを備え、エンジン回転数計測手段（１）とエンジンのトルクを計測するトルクセンサ（２）と過給圧を計測する過給圧計測装置（４）とを有するエンジンの故障診断システムにおいて、前記エンジン回転数計測手段（１）と前記トルクセンサ（２）と前記過給圧計測装置（４）とに接続され、過給圧が定常状態であるか否かを判断する制御装置（Ｂ５０）を有し、前記制御装置（Ｂ５０）は、故障診断のパラメータが定常状態にあるか否かを判断する定常状態判断手段（２４）と、故障しているか否かを判断する故障判断手段（３０）とを有し、エンジン回転数計測手段（１）は推定ブロック（Ｂ１０）において、ターボ回転数を推定するターボ回転数マップ（Ｍ１１）に接続され、そして、前記制御装置（Ｂ５０）は、計測したエンジン回転数およびエンジントルクが前記定常状態判断手段（２４）に送信され、エンジン回転数とエンジントルク計測値が計測されると（Ｓ２１）、前記ターボ回転数マップ（Ｍ１１）においてエンジン回転数計測値とエンジントルク計測値に対応するターボ回転数の推定値を演算し（Ｓ２２）、前記定常状態判断手段（２４）が前記エンジン回転数計測値とエンジントルク計測値が安定した定常状態にあるか否かを判断し、（Ｓ２３）、安定した定常状態であれば、過給圧の計測値は前記故障診断手段（３０）に伝送されて過給圧の推定値が定常状態における過給圧推定値と決定され（Ｓ２５）、前記故障判断手段（３０）が、ターボ回転数を含む故障診断のパラメータが全て定常状態であり、過給圧の実測値と過給圧の推定値との偏差と、しきい値とを比較し（Ｓ２６）、偏差がしきい値よりも大きければ故障と判断し（Ｓ２８）、偏差がしきい値よりも大きくなければ故障ではないと判断する（Ｓ２７）機能を有している。

【発明の効果】

【0012】

上述する構成を具備する本発明によれば、定常状態判断手段（２４）は、ターボ回転数を含む故障診断のパラメータ（例えば、エンジン回転数とトルクとターボ回転数）が全て定常状態であるか否かを判断する機能を有しており、定常状態判断手段（２４）が「ターボ回転数を含む故障診断のパラメータが全て定常状態にある」と判断した場合には、過給圧も定常状態にある。
そして、過給圧が定常状態にあれば、過給圧の実測値と推定値の偏差による故障判断の信頼性が向上して、車両が故障しているか否かを正確に診断（判断）することが出来る。

【0013】

ここで、本発明によれば、ターボ回転数を計測するターボ回転数計測装置（３）を有していれば、ターボ回転数計測装置（３）の計測結果により、ターボ回転数が定常状態であるか否かを判断することが出来る。
一方、ターボ回転数計測装置（３）を装備していない車両や、ターボ回転数計測装置が破損してしまった車両であっても、前記制御装置（Ｂ５０）が、ターボ回転数以外のパラメータ（例えば、エンジン回転数及びトルク）の計測値からターボ回転数を推定するターボ回転数推定手段（例えば、ターボ回転数マップＭ１１を備えた推定機能手段）を備えていれば、ターボ回転数推定手段（Ｍ１１）によるターボ回転数の推定値を用いて、定常状態判断手段（２４）により、ターボ回転数が定常状態であるか否かを判断させることが出来る。
なお、トルクについても、計測値のみならず、推定値を用いることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１実施形態を示すブロック図である。

【図2】第１実施形態において車両の故障を診断する制御を示すフローチャートである。

【図3】第１実施形態で車両の故障を診断する制御であって、図２とは別の制御を示すフローチャートである。

【図4】本発明の第２実施形態を示すブロック図である。

【図5】第２実施形態において車両の故障を診断する制御を示すフローチャートである。

【図6】本発明の第３実施形態を示すブロック図である。

【図7】第３実施形態において車両の故障を診断する制御を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
最初に図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
図1において、装置全体を符号１０１で示す車両用故障診断装置は、エンジン回転数計測手段（以下、「エンジンスピードセンサ」と言う）１と、トルクセンサ２と、ターボチャージャーにおけるタービン回転数センサ（以下、「ターボ回転数センサ」と言う）３と、過給圧の実測値を求めるための過給圧センサ４と、制御手段Ｂ５０とを備えている。ここで、トルクセンサ２に代えて、エンジン制御に用いるトルク推定値を用いることも可能である。
制御手段Ｂ５０は、推定ブロックＢ１０と、定常状態判断ブロックＢ２０と、故障判断手段３０とを有している。

【0016】

推定ブロックＢ１０は過給圧マップＭ１３（過給圧マップＭ１３により過給圧を推定する装置：以下同じ）を備えており、過給圧マップＭ１３を用いて定常状態における過給圧を推定している。図示の実施形態では、過給圧マップＭ１３は、エンジン回転数とエンジントルクから、定常状態における過給圧を推定するように構成されている。
定常状態判断ブロックＢ２０は、第１のバンドパスフィルタ２１と、第２のバンドパスフィルタ２２と、第３のバンドパスフィルタ２３と、定常状態判断手段２４を備えている。
ここで、定常状態判断ブロックＢ２０に介装されているバンドパスフィルタ２１〜２３の各々は、定常状態判断手段２４に伝達される入力信号に含まれるノイズや振幅の大きな信号変化を除去するために設けられている。

【0017】

エンジンスピードセンサ１は、第１のバンドパスフィルタ２１及びラインＬ６、Ｌ７を介して定常状態判断手段２４に接続されている。またエンジンスピードセンサ１は、ラインＬ８を介して推定ブロックＢ１０の過給圧マップＭ１３と接続されている。
トルクセンサ２は、第２のバンドパスフィルタ２２及びラインＬ１１、Ｌ１２を介して定常状態判断手段２４に接続されている。またトルクセンサ２は、ラインＬ１３を介して推定ブロックＢ１０の過給圧マップＭ１３と接続されている。
ターボ回転数センサ３は、第３のバンドパスフィルタ２３及びラインＬ４、Ｌ５を介して定常状態判断手段２４に接続されている。
過給圧センサ４は、ラインＬ１４を介して故障判断手段３０と接続されている。

【0018】

第１のバンドパスフィルタ２１と定常状態判断手段２４は、ラインＬ７を介して接続されている。
第２のバンドパスフィルタ２２と定常状態判断手段２４は、ラインＬ１２を介して接続されている。
第３のバンドパスフィルタ２３と定常状態判断手段２４は、ラインＬ５を介して接続されている。
推定ブロックＢ１０における過給圧マップＭ１３は、ラインＬ９を介して故障判断手段３０と接続されている。
定常状態判断ブロックＢ２０における定常状態判断手段２４は、ラインＬ１５を介して、故障判断手段３０と接続されている。

【0019】

推定ブロックＢ１０における過給圧マップＭ１３は、安定した状態における過給圧を求めることに用いられる。
故障診断サイクルにおけるエンジン回転数及び当該故障診断サイクルにおけるトルクの値を過給圧マップＭ１３に入力すると、安定した状態における過給圧を推定することができる。

【0020】

定常状態判断ブロックＢ２０は、エンジン回転数、トルク、ターボ回転数（タービン回転数）が定常状態であるか否かを判断する機能を有している。ここで、安定した状態における過給圧は、安定した状態におけるターボ回転数と強い相関関係がある。そして、ターボ回転数、エンジン回転数、エンジントルクが安定していれば、過給圧も安定している。したがって、定常状態判断ブロックＢ２０によりターボ回転数とエンジン回転数とエンジントルクが安定していると判断される状態であれば、過給圧も安定した状態である。
故障判断手段３０は、ターボ回転数を含む故障診断のパラメータ（第１実施形態では、エンジン回転数とトルクとターボ回転数）が全て定常状態である場合に、過給圧の実測値と過給圧の推定値との偏差と演算し、演算された偏差をしきい値を比較して、偏差がしきい値よりも大きければ故障と判断する機能を有している。

【0021】

次に、図２のフローチャートに基づいて、第１実施形態における故障診断の制御について説明する。
図２のステップＳ１では、エンジン回転数をエンジン回転数センサ１によって計測し、エンジントルクをトルクセンサ２によって計測し、タービン回転数をターボ回転数センサ３によって計測する。
ここでトルクセンサ２により計測することに代えて、例えば噴射量と噴射タイミングから推定されるエンジントルク推定値を用いることが可能である。
計測したエンジン回転数、エンジントルク、タービン回転数は、定常状態判断ブロックＢ２０のバンドパスフィルタ２１〜２３で、それぞれ、ノイズや長周期の要素等を除去し、エンジン回転数、エンジントルク、タービン回転数の安定状態を判定する周波数を取り出して、定常状態判断ブロックＢ２０における定常状態判断手段２４に送信される。
それと共に、計測されたエンジン回転数、エンジントルクは、推定ブロックＢ１０の過給圧マップＭ１３に送信され、マップＭ１３により定常状態における過給圧の推定値が決定（演算）される。

【0022】

ステップＳ２において、定常状態判断手段２４は、入力されたエンジン回転数、エンジントルク、タービン回転数のバンドパスフィルタをかけた波形の振幅としきい値を比較して、エンジン回転数、エンジントルク、タービン回転数が安定した状態であるかを判断する。上述した様に、エンジン回転数とエンジントルクとタービン回転数が安定した状態であれば、過給圧も安定した状態にある。
エンジン回転数、エンジントルク、タービン回転数が安定していなければ(ステップＳ２がＮＯ)、過給圧の計測値と推定値の偏差による故障診断を行うことは出来ないと判断する。そして、故障診断を行うことなく（ステップＳ３）、ステップＳ１まで戻る。そして、ステップＳ１以降を繰り返す。
エンジン回転数、エンジントルク、タービン回転数が安定した状態であれば（ステップＳ２がＹＥＳ）、過給圧の計測値と推定値の偏差による故障診断を行うことが出来ると判断して、ステップＳ４に進む。

【0023】

ステップＳ４では、過給圧センサ４によって過給圧が計測され、計測値は直ちに故障判断手段３０に伝送される。
ここで、過給圧の推定値は、既に、ステップＳ１の過程で演算されている。そして、ステップＳ２においてタービン回転数が安定した状態であると判断されれば（ステップＳ２がＹＥＳ）、過給圧も安定した状態にある。従って、ステップＳ４において、マップＭ１３で決定された過給圧の推定値が、「定常状態（安定状態）における過給圧推定値」と決定される。
そしてステップＳ５に進む。

【0024】

ステップＳ５では、制御手段Ｂ５０の故障判断手段３０は、過給圧の計測値（ステップＳ４において、過給圧センサ４によって計測された過給圧）と、過給圧の推定値（ステップＳ４で決定された定常状態（安定状態）における過給圧推定値）の差（絶対値）（いわゆる「偏差」）が、しきい値を超えているか否かを判断する。偏差がしきい値を超えていなければ（ステップＳ５がＮＯ）、「故障ではない」と判断して（ステップＳ６）、ステップＳ１まで戻る。そして、再びステップＳ１以降を繰り返す。
一方、過給圧の計測値から過給圧の推定値を引いた値の絶対値が、しきい値を超えていれば（ステップＳ５がＹＥＳ）、ステップＳ７で「故障」と判断する。明示はしていないが、故障と判断された場合には（ステップＳ７）、公知、既存の技術により対処する。そして、故障診断の制御を終了する。

【0025】

図２において、ステップＳ４の過給圧の計測は、ステップＳ１と同時に行なっても良い。
そして、過給圧の計測ステップＳ１で行った場合には、ステップＳ４の過給圧推定値の決定を、ステップＳ２と同時に行うことも可能であり、或いは、ステップＳ２に先立って行うことも出来る。

【0026】

図３は、図２の故障診断に関する制御と常に平行して行われている別個の故障診断制御を示している。
図３のステップＳ１１において、エンジン回転数、エンジントルク、タービン回転数、過給圧をセンサ１、２、３、４によって、それぞれ計測する。図３で示す制御においても、エンジントルクについて、計測値に代えて推定値を用いることが可能である。
計測したエンジン回転数、エンジントルク、タービン回転数は、フィルター２１、２２、２３の各々を経由して定常状態判断ブロックＢ２０の定常状態判断手段２４に送られる。また、センサ４で計測された過給圧の計測値は、ラインＬ１４（図１参照）を介して故障判断手段３０に送られる。
そしてステップＳ１３に進む。

【0027】

次のステップＳ１２では、定常状態判断ブロックＢ２０の定常状態判断手段２４により、エンジン回転数、エンジントルク、タービン回転数の計測値から、エンジン回転数、エンジントルク、タービン回転数が安定状態（定常状態）であるか否かを判断する。
エンジン回転数、エンジントルク、タービン回転数が安定状態（定常状態）でなければ（ステップＳ１２がＮＯ）、ステップＳ１１まで戻り、再びステップＳ１１以降を繰り返す。
一方、エンジン回転数、エンジントルク、タービン回転数が安定状態（定常状態）であれば（ステップＳ１２がＹＥＳ）、ステップＳ１３に進む。

【0028】

ステップＳ１３では、故障判断手段３０は、計測した過給圧が安定状態（定常状態）にあるか否かを判断する。
計測した過給圧が安定状態（定常状態）にあれば（ステップＳ１３がＮＯ）、故障診断制御が可能であると判断して、ステップＳ１４に進み、図２のステップＳ４、ステップＳ５へ進む。
一方、計測した過給圧が安定状態（定常状態）になければ（ステップＳ１３がＹＥＳ）、エンジン回転数、エンジントルク、タービン回転数が安定状態であるが過給圧のみが安定状態ではないということであり、何らかの故障が存在していると判断する。そのため、ステップＳ１５に進み「故障」と判断し、従来、公知の処理をした後、故障診断の制御を終える。

【0029】

前述した通り、エンジン回転数、エンジントルク、タービン回転数（ターボ回転数）が安定しているときに、ターボ回転数と過給圧は同様な特性或いは挙動を示すことが知られている。
第１実施形態によれば、定常状態判断手段２４によりターボ回転数、エンジン回転数、エンジントルクが定常状態（安定状態）であるか否かを判断することにより、過給圧が定常状態にあるか否かを判断する。定常状態判断手段２４が「ターボ回転数とエンジン回転数とエンジントルクが定常状態にある」と判断した場合には、過給圧も定常状態にあると考えられる。
そして第１実施形態では、過給圧が定常状態にある場合に、過給圧の実測値と推定値の偏差に基づいて故障か否かを診断するので、当該故障診断の信頼性が向上し、車両が故障しているか否かを正確に行うことが出来る。

【0030】

次に、図４、図５に基づいて第２実施形態を説明する。
図４の第２実施形態の車両故障診断装置１０２は、図１の車両故障診断装置１０１におけるターボ回転数センサ３を具備しておらず、その代わりに、推定ブロックＢ１０にターボ回転数マップＭ１１とフィルター１２が設けられている。
以下、図４、図５を参照して、第２実施形態の車両故障診断装置１０２について説明する。なお説明に際しては、主として、図１〜図３の第１実施形態と異なる点を説明する。

【0031】

図４において、エンジン回転数センサ１は、ラインＬ１を介して、推定ブロックＢ１０におけるターボ回転数マップＭ１１（マップＭ１１によりターボ回転数を推定する装置：以下同じ）と接続されている。トルクセンサ２は、ラインＬ１０を介して、ターボ回転数マップＭ１１と接続されている。この実施形態においても、トルクセンサ２に代えて、エンジン制御に用いるトルク推定値を用いることが可能である。
ターボ回転数マップＭ１１は、ラインＬ２、推定ブロックＢ１０におけるフィルター１２、ラインＬ３、第３のバンドパスフィルタ２３を介して、定常状態判断ブロックＢ２０における定常状態判断手段２４と接続されている。

【0032】

ターボ回転数マップＭ１１は、エンジン回転数及びトルクから、その時点におけるターボ回転数を推定する機能を有するように構成されている。
すなわち、第２実施形態に係る車両故障診断装置１０２では、ターボ回転数センサは設けていないが、エンジン回転数及びトルクからターボ回転数を推定し、推定されたターボ回転数に基づいて必要な制御を実行している。

【0033】

次に、図５に基づいて、第２実施形態における故障診断の制御を説明する。
図５のステップＳ２１において、エンジン回転数センサ１によってエンジン回転数を計測し、トルクセンサ２によってエンジントルクを計測する。そして、エンジン回転数計測値とエンジントルク計測値を、ターボ回転数マップＭ１１に伝送する。上述した通り、トルクセンサ２によってエンジントルクを計測することに代えて、トルク推定値を用いることが出来る。
ステップＳ２２では、ターボ回転数マップＭ１１を用いて、エンジン回転数計測値とエンジントルク計測値に対応するターボ回転数の推定値を決定（演算）する。
図５では明記していないが、ステップＳ２２において、エンジン回転数計測値とエンジントルク計測値が過給圧マップＭ１３に送られ、マップＭ１３により過給圧の推定値が演算される。

【0034】

次のステップＳ２３では、定常状態判断ブロックＢ２０の定常状態判断手段２４は、ステップＳ２１で求めたエンジン回転数計測値とエンジントルク計測値が安定状態（定常状態）にあるか否かを判断すると共に、ステップＳ２２で推定したタービン回転数の推定値が安定状態（定常状態）にあるか否かを判断する。
エンジン回転数計測値、エンジントルク計測値、タービン回転数推定値の何れかが安定していない（定常状態ではない）場合には（ステップＳ２３がＮＯ）、過給圧の計測値と推定値の偏差による故障診断を行うことが出来ない。従って、ステップＳ２４で「診断せず」と判断して、ステップＳ２１まで戻る。そして、再びステップＳ２１以降を繰り返す。
一方、エンジン回転数計測値、エンジントルク計測値、タービン回転数推定値の全てが安定した状態（定常状態）であれば（ステップＳ２３がＹＥＳ）、過給圧の計測値と推定値の偏差による故障診断を行うことが出来ると判断して、ステップＳ２５に進む。

【0035】

ステップＳ２５では、過給圧センサ４によって過給圧が計測され、過給圧の計測値は直ちに故障判断手段３０に伝送される。
上述した様に、過給圧の推定値はステップＳ２２で求められている。そして、ステップＳ２３においてタービン回転数（の推定値）が安定した状態であると判断されれば（ステップＳ２３がＹＥＳ）、過給圧も安定した状態にあると推定される。その結果、ステップＳ２５において、既にステップＳ２２で求められた過給圧の推定値が、「定常状態（安定状態）における過給圧推定値」と決定される。

【0036】

次のステップＳ２６では、制御手段Ｂ５０の故障判断手段３０は、ステップＳ２５で計測された過給圧計測値と、ステップＳ２５で決定された「定常状態における過給圧の推定値」の差（絶対値：いわゆる偏差）と、しきい値を比較する。そして、当該偏差がしきい値を超えているか否かを判断する。
偏差（過給圧の計測値から過給圧の推定値を引いた値の絶対値）が、しきい値を超えていなければ（ステップＳ２６がＮＯ）、「故障ではない」と判断（診断）して（ステップＳ２７）、ステップＳ２１まで戻る。そして、再びステップＳ２１以降を繰り返す。
一方、偏差がしきい値を超えていれば（ステップＳ２６がＹＥＳ）、ステップＳ２８で「故障」と判断する。そして、従来、公知の技術に従って必要な措置を講じて、故障診断の制御を終了する。

【0037】

図５において、ステップＳ２５の過給圧の計測は、ステップＳ２１と同時に行なっても良い。
そして、過給圧の計測をステップＳ２１で行った場合には、ステップＳ２５における「定常状態における過給圧推定値」の決定を、ステップＳ２２あるいはステップＳ２３と同時に行うことも可能である。

【0038】

図４、図５の第２実施形態によれば、エンジン回転数計測値及びエンジントルク計測値からターボ回転数を推定する様に構成されている。
そのため、ターボ回転数センサを装備していない車両であっても、ターボ回転数マップＭ１１によるターボ回転数の推定値を用いて、ターボ回転数が定常状態であるか否かを判断して、故障診断を実行することが出来る。

【0039】

図４、図５の第２実施形態におけるその他の構成及び作用効果については、図１〜図３の第１実施形態と同様である。

【0040】

次に、図６、図７に基づいて第３実施形態を説明する。
図６、図７の第３実施形態の車両用故障診断装置１０３は、図６に示すように、図１の車両故障診断装置１０１に対して、推定ブロックＢ１０にターボ回転数マップＭ１１とフィルター１２を設けている。
第３実施形態の車両用故障診断装置１０３によれば、ターボ回転数センサ３が故障した場合でも、エンジン回転数とトルクの計測値を用いてターボ回転数を推測し、ターボチャージャーの故障（過給圧の異常）の有無を判断することが出来る。
この実施形態においても、エンジントルクの計測値に代えて、エンジントルクの推定値を用いることが可能である。

【0041】

以下、図７を参照して、第３実施形態の車両故障診断装置１０３における故障診断方法について説明する。
図７のステップＳ３０では、制御手段Ｂ５０は、ターボ回転数センサ３が故障しているか否かを判断する。
ここで、ターボ回転数センサ３が故障しているか否かの判断は、従来、公知の手法を採用することが可能である。例えば、エンジンが回転しているにも拘わらず、ターボ回転数センサ３が動いていなければターボ回転数センサ３が故障と判断できる。また、ターボ回転数センサ３で計測したターボ回転数の計測値がターボ回転数マップＭ１１で推定されたターボ回転数の推定値よりも所定値以上かけ離れた値の場合に、「ターボ回転数センサ３が故障している」と判断する様に構成することも可能である。

【0042】

ターボ回転数センサ３が故障しているのであれば、ステップＳ３０の「ＹＥＳ」のルートにしたがって、ステップＳ３１に進む。
一方、ターボ回転数センサ３が故障していないのであれば、ステップＳ３０の「ＮＯ」のルートにしたがって、ステップＳ４１に進む。

【0043】

ステップＳ３０の「ＹＥＳ」のルートにしたがった場合において、ステップＳ３１〜Ｓ３８の制御は、第２実施形態について前述した図５のステップＳ２１〜Ｓ２８の制御ステップと同様である。
また、ステップＳ３０の「ＮＯ」のルートにしたがった場合において、ステップＳ４１〜Ｓ４７の制御は、第１実施形態について前述した図２のステップＳ２〜Ｓ７の制御ステップと同様である。
そのため、重複記載は省力する。

【0044】

図示の第３実施形態では、ターボ回転数センサ３が故障していない場合には、制御装置Ｂ５０は、ターボ回転数センサ３で計測されたターボ回転数の計測値が安定しているか否かを判断し、以って、過給圧が安定しているか否かを判断して、過給圧の計測値と推定値の偏差に基づいた故障診断を実行することが出来る。
一方、ターボ回転数センサ３が故障して場合には、ターボ回転数以外のパラメータであるエンジン回転数計測値及びエンジントルク計測値（或いは、エンジントルク推定値）からターボ回転数マップＭ１１により、ターボ回転数を推定する。そして、ターボ回転数の推定値を用いて、定常状態判断手段２４により、ターボ回転数が定常状態であるか否かを判断し、以って、過給圧が安定しているか否かを判断して、過給圧の計測値と推定値の偏差に基づいた故障診断を実行することが出来る。

【0045】

図６、図７の第３実施形態におけるその他の構成及び作用効果については、図１〜図３の第１実施形態及び／又は、図４、図５の第２実施形態と同様である。

【0046】

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
例えば、上述した様に、エンジントルクをトルクセンサ２で計測することに代えて、エンジン制御に用いるトルク推定値を用いることが出来る。

【符号の説明】

【0047】

１・・・エンジン回転数センサ
２・・・トルクセンサ
３・・・ターボ回転数センサ
４・・・過給圧センサ
Ｂ１０・・・推定ブロック
Ｂ２０・・・定常状態判断ブロック
２４・・・定常状態判断手段
３０・・・故障判断手段
Ｂ５０・・・制御手段
１０１・・・車両用故障診断装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】