JP2014013009A

JP2014013009A - Abnormality determination device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP2014013009A
Application number: JP2012150584A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Otsuka; 孝之大塚; Taku Kadooka; 卓角岡; Ko Fukui; 航福井; Hirobumi Kubota; 博文久保田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-07-04
Filing date: 2012-07-04
Publication date: 2014-01-23

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an abnormality determination device for an internal combustion engine, which can excellently enhance detection capability for abnormality of a fuel injection valve without the need for providing a sensor detecting opening of a waste gate valve.SOLUTION: An abnormality determination device includes a fuel injection valve 26 which supplies fuel to an internal combustion engine 10, a turbocharger 20, a WGV 32 opening and closing a bypass passage 30 bypassing a turbine 20b, and an air fuel ratio sensor 34 disposed in an exhaust passage 14 downstream from the turbin 20b. When ΔA/F>α is satisfied in a normal state, the device determines that the fuel injection valve 26 is abnormal. Even when ΔA/F>α is not satisfied in the normal state, the device determines that the fuel injection valve 26 is abnormal, in a case where an air fuel ratio does not change in all cylinders evenly while the cylinders are sequentially set to a rich forcible imbalance state, and then in a case where an engine speed does not change in all the cylinders evenly while the cylinders are sequentially set to a lean forcible imbalance state.

Description

この発明は、内燃機関の異常判定装置に係り、特に、ターボ過給機と、タービンをバイパスする排気バイパス通路を開閉するウェイストゲートバルブと、排気バイパス通路と排気通路とが合流した部位よりも下流側の排気通路に配置された空燃比センサとを備える内燃機関に適用するうえで好適な内燃機関の異常判定装置に関する。 The present invention relates to an abnormality determination device for an internal combustion engine, and more particularly to a turbocharger, a wastegate valve that opens and closes an exhaust bypass passage that bypasses a turbine, and a portion downstream of a portion where the exhaust bypass passage and the exhaust passage merge. The present invention relates to an abnormality determination device for an internal combustion engine that is suitable for application to an internal combustion engine that includes an air-fuel ratio sensor disposed in an exhaust passage on the side.

従来、例えば特許文献１には、内燃機関の異常判定装置が開示されている。この従来の異常判定装置では、空燃比センサにより検出された空燃比の傾き積算平均値（空燃比の変化方向が反転する上ピークに至ってから次に変化方向が反転する下ピークに至るまでに要した時間に対する空燃比の変化量に相当する値）に基づいて、気筒間での空燃比のインバランス状態（不均衡状態）であるか否かが判定される。 Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses an abnormality determination device for an internal combustion engine. In this conventional abnormality determination device, the accumulated average value of the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor (from the time when the air-fuel ratio change direction is reversed to the upper peak where the change direction is reversed until the time when the change direction is reversed is reached. Whether or not the air-fuel ratio is in an imbalanced state (imbalanced state) between the cylinders is determined based on the amount of change in the air-fuel ratio with respect to the measured time.

特開２０１１−１４４７８５号公報JP 2011-144785 A 特開２００８−２０８７４０号公報JP 2008-208740 A 特開２０１１−１９６１９５号公報JP2011-196195A 特開２０１１−１８５１５９号公報JP 2011-185159 A 特開２０１１−１９０７７８号公報JP 2011-190778 A

法規要件として、気筒毎に燃料噴射弁の異常（フェール）を検出する要求がある。一般的には、上述したような空燃比の気筒間インバランス異常の判定結果に基づいて、燃料噴射弁の異常検出が行われる。 As a legal requirement, there is a demand for detecting an abnormality (failure) of the fuel injection valve for each cylinder. Generally, abnormality detection of the fuel injection valve is performed based on the determination result of the imbalance abnormality between cylinders at the air-fuel ratio as described above.

上述した構成を有する内燃機関においては、従来より、内燃機関の加速応答性や燃費性能を高める要求に応じて、ウェイストゲートバルブの開度を自在に制御することが行われている。ウェイストゲートを経由する排気経路の長さは、タービンを経由する排気経路の長さと異なるものとなる。このため、上記内燃機関のようにタービンよりも下流側の排気通路に空燃比センサが備えられている場合において、ある気筒（例えば、＃１気筒）から排出された排気ガスが空燃比センサに到達するタイミングは、タービンを経由するか或いはウェイストゲートを経由するかに応じて異なるものとなる。このため、タービン側およびウェイストゲート側の双方を排気ガスが流通する状況下においては、空燃比センサが設けられた位置では、異なる気筒から排出された排気ガスが混ざり合うことになる。したがって、このような排気ガスを利用したのでは、空燃比の気筒間の違いを把握しづらくなるので、空燃比の気筒間インバランス異常の検出性が低下してしまい、燃料噴射弁の異常の検出性が低下してしまう。 In the internal combustion engine having the above-described configuration, conventionally, the opening degree of the waste gate valve is freely controlled in response to a request for improving the acceleration response and fuel efficiency of the internal combustion engine. The length of the exhaust path passing through the waste gate is different from the length of the exhaust path passing through the turbine. Therefore, when the air-fuel ratio sensor is provided in the exhaust passage downstream of the turbine as in the internal combustion engine, the exhaust gas discharged from a certain cylinder (for example, # 1 cylinder) reaches the air-fuel ratio sensor. The timing to perform differs depending on whether it passes through the turbine or the waste gate. For this reason, in a situation where exhaust gas flows through both the turbine side and the waste gate side, exhaust gas discharged from different cylinders is mixed at the position where the air-fuel ratio sensor is provided. Therefore, if such exhaust gas is used, it becomes difficult to grasp the difference between the cylinders of the air-fuel ratio, so that the detectability of the imbalance abnormality between the cylinders of the air-fuel ratio decreases, and the abnormality of the fuel injection valve Detectability is reduced.

上記の気筒間インバランス異常の検出性の低下は、ウェイストゲートバルブの開度が中間開度である時に顕著となる。これは、ウェイストゲートからの排気ガス量とタービンからの排気ガス量との比率がある範囲内にあるため、空燃比センサが設けられた位置において他の気筒からの排気ガスと混ざる影響が大きいからである。一方、ウェイストゲートバルブが全閉または全開開度付近に制御されていると、前者の場合にはタービンからの排気ガスが主となり、後者の場合にはウェイストゲートからの排気ガスが主となるため、混ざりの影響は受けにくい。このため、全閉または全開開度付近を使用することで、ウェイストゲートバルブ開度が中間開度にあるときと比べ、インバランス異常の検出性を良好に確保することができる。 The above-described decrease in detectability of an imbalance among cylinders becomes remarkable when the opening degree of the waste gate valve is an intermediate opening degree. This is because the ratio of the exhaust gas amount from the waste gate and the exhaust gas amount from the turbine is within a certain range, so that the influence of mixing with the exhaust gas from other cylinders is large at the position where the air-fuel ratio sensor is provided. It is. On the other hand, if the waste gate valve is controlled to be fully closed or close to the fully open position, the exhaust gas from the turbine is mainly used in the former case, and the exhaust gas from the waste gate is mainly used in the latter case. , Less susceptible to mixing. For this reason, by using the vicinity of the fully-closed or fully-opened opening, it is possible to ensure better detectability of the imbalance abnormality than when the wastegate valve opening is at the intermediate opening.

しかしながら、ウェイストゲートバルブが中間開度で固着するという異常が生じている場合には、検出性を高く確保した状態でインバランス異常を検出するために全閉または全開開度付近にウェイストゲートバルブを制御した際に、実際にはウェイストゲートバルブを全閉または全開開度付近に制御できていない状況となる。ウェイストゲートバルブの開度を検知するためのセンサを備えていない内燃機関において、上記のような状況が生じた場合には、実際には空燃比のインバランス異常が生じていた場合であっても、空燃比の気筒間の違いを把握することが難しいため、燃料噴射弁の異常を検出することが難しくなってしまう。 However, if there is an abnormality that the wastegate valve is stuck at an intermediate opening, the wastegate valve should be placed near the fully closed or fully opened position in order to detect an imbalance abnormality while ensuring high detectability. When controlled, the waste gate valve is actually not fully closed or fully open. In an internal combustion engine that does not include a sensor for detecting the opening degree of the waste gate valve, when the above situation occurs, even if an air-fuel ratio imbalance abnormality actually occurs Since it is difficult to grasp the difference between the air-fuel ratio cylinders, it is difficult to detect abnormality of the fuel injection valve.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ターボ過給機と、タービンをバイパスする排気バイパス通路を開閉するウェイストゲートバルブと、排気バイパス通路と排気通路とが合流した部位よりも下流側の排気通路に配置された空燃比センサとを備える場合において、ウェイストゲートバルブの開度を検知するセンサを設ける必要なしに、燃料噴射弁の異常の検出性を良好に高めることのできる内燃機関の異常判定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. The turbocharger, the waste gate valve that opens and closes the exhaust bypass passage that bypasses the turbine, and the exhaust bypass passage and the exhaust passage join together. In the case of providing an air-fuel ratio sensor disposed in the exhaust passage downstream of the part, it is possible to improve the detectability of the abnormality of the fuel injection valve without having to provide a sensor for detecting the opening degree of the waste gate valve. An object of the present invention is to provide an abnormality determination device for an internal combustion engine.

第１の発明は、内燃機関の異常判定装置であって、
内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁と、
排気エネルギにより作動するタービンを排気通路に備えるターボ過給機と、
前記タービンよりも上流側の部位において前記排気通路から分岐し、前記タービンよりも下流側の部位において前記排気通路と合流する排気バイパス通路と、
前記排気バイパス通路を開閉するウェイストゲートバルブと、
前記排気バイパス通路が合流する前記下流側の部位よりも下流側の前記排気通路に配置され、前記内燃機関が備える複数の気筒から排出される排気ガスの空燃比を検出するための空燃比センサと、
前記複数の気筒間での空燃比のインバランス異常を検出可能な領域内に前記ウェイストゲートバルブの開度が制御されていると想定される運転領域において、前記複数の気筒の空燃比を同じ値に制御した状態で、前記空燃比センサにより検出される空燃比に基づいて、前記複数の気筒間で空燃比のインバランスが生じているか否かを判定する第１のインバランス判定手段と、
前記複数の気筒間での空燃比のインバランス異常を検出可能な領域内に前記ウェイストゲートバルブの開度が制御されていると想定される運転領域において、前記複数の気筒のうちの、順番に変更される特定の気筒への燃料噴射量を変更してその他の気筒と比べて当該特定の気筒の空燃比をリッチもしくはリーンに乖離させた強制インバランス状態を生じさせた状態で、所定の異常判定用パラメータが、生じさせた前記強制インバランス状態に応じた変化を示すか否かを判定する第２のインバランス判定手段と、
前記第１および第２のインバランス判定手段の判定結果に基づいて、前記燃料噴射弁の異常の有無を判定する異常判定手段と、
を備え、
前記異常判定用パラメータは、前記空燃比センサにより検出される空燃比を基礎とする第１パラメータと、前記第２のインバランス判定手段による判定対象となる前記特定の気筒からの排気ガスと他の気筒からの排気ガスとの混ざりの影響を受けることなく前記強制インバランス状態に応じた変化を取得可能な第２パラメータとを含み、
前記異常判定手段は、前記第１のインバランス判定手段によって前記複数の気筒間で空燃比のインバランスが生じていると判定された場合には、前記燃料噴射弁に異常が生じていると判定し、
前記異常判定手段は、前記第１のインバランス判定手段によって前記複数の気筒間で空燃比のインバランスが生じていないと判定された場合であって、かつ、前記複数の気筒の何れかを順に前記特定の気筒として空燃比をリッチもしくはリーンに乖離させた第１の処理によって前記強制インバランス状態を生じさせた際に、前記第２のインバランス判定手段によって前記第１パラメータが前記強制インバランス状態に応じた変化を示さない気筒があると判定された場合であって、かつ、前記複数の気筒の何れかを順に前記特定の気筒として前記第１の処理とは逆方向に空燃比をリーンもしくはリッチに乖離させた第２の処理によって前記強制インバランス状態を生じさせた際に、前記第２のインバランス判定手段によって前記第２パラメータが前記強制インバランス状態に応じた変化を示さない気筒があると判定された場合には、前記燃料噴射弁に異常が生じていると判定することを特徴とする。 A first invention is an abnormality determination device for an internal combustion engine,
A fuel injection valve for supplying fuel to the internal combustion engine;
A turbocharger provided in the exhaust passage with a turbine operated by exhaust energy;
An exhaust bypass passage that branches off from the exhaust passage at a portion upstream of the turbine and merges with the exhaust passage at a portion downstream of the turbine;
A waste gate valve for opening and closing the exhaust bypass passage;
An air-fuel ratio sensor that is disposed in the exhaust passage downstream of the downstream portion where the exhaust bypass passage merges and detects the air-fuel ratio of exhaust gas discharged from a plurality of cylinders included in the internal combustion engine; ,
In the operation region in which the opening degree of the waste gate valve is assumed to be controlled within a region in which an abnormality in air-fuel ratio imbalance among the plurality of cylinders can be detected, the air-fuel ratios of the plurality of cylinders are set to the same value. A first imbalance determination means for determining whether or not an imbalance of the air-fuel ratio occurs between the plurality of cylinders based on the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor in a controlled state;
In the operation region in which the opening degree of the waste gate valve is assumed to be controlled within a region in which an abnormality in air-fuel ratio imbalance among the plurality of cylinders can be detected, of the plurality of cylinders in order. Change the fuel injection amount to the specific cylinder to be changed and cause a forced imbalance state where the air-fuel ratio of the specific cylinder is rich or lean compared to other cylinders. Second imbalance determination means for determining whether or not the determination parameter indicates a change according to the generated forced imbalance state;
An abnormality determining means for determining the presence or absence of an abnormality of the fuel injection valve based on the determination results of the first and second imbalance determining means;
With
The abnormality determination parameter includes a first parameter based on an air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor, an exhaust gas from the specific cylinder to be determined by the second imbalance determination means, and other parameters. A second parameter capable of acquiring a change according to the forced imbalance state without being affected by mixing with exhaust gas from the cylinder,
The abnormality determining means determines that an abnormality has occurred in the fuel injection valve when the first imbalance determining means determines that an air-fuel ratio imbalance has occurred between the plurality of cylinders. And
The abnormality determining unit is a case where the first imbalance determining unit determines that an air-fuel ratio imbalance has not occurred between the plurality of cylinders, and sequentially selects any one of the plurality of cylinders. When the forced imbalance state is generated by the first process in which the air-fuel ratio is made rich or lean as the specific cylinder, the second imbalance determining means sets the first parameter to the forced imbalance. When it is determined that there is a cylinder that does not show a change according to the state, and one of the plurality of cylinders is sequentially set as the specific cylinder, the air-fuel ratio is leaned in the opposite direction to the first process. Alternatively, when the forced imbalance state is generated by the second process richly deviated, the second parameter is determined by the second imbalance determination unit. When the it is determined that there is forced in no change in response to a balanced condition cylinder, and judging an abnormality in the fuel injection valve occurs.

また、第２の発明は、第１の発明において、
前記異常判定手段は、前記第１のインバランス判定手段によって前記複数の気筒間で空燃比のインバランスが生じていないと判定された場合であって、かつ、前記複数の気筒の何れかを順に前記特定の気筒として前記第１の処理によって前記強制インバランス状態を生じさせた際に、前記第１パラメータが前記強制インバランス状態に応じた変化を示さない気筒があると前記第２のインバランス判定手段によって判定された場合であって、かつ、前記複数の気筒の何れを前記特定の気筒として前記第２の処理によって前記強制インバランス状態を生じさせた際にも、前記第２パラメータが前記強制インバランス状態に応じた変化を示すと前記第２のインバランス判定手段によって判定された場合には、前記ウェイストゲートバルブに異常が生じていると判定するものであることを特徴とする。 The second invention is the first invention, wherein
The abnormality determining unit is a case where the first imbalance determining unit determines that an air-fuel ratio imbalance has not occurred between the plurality of cylinders, and sequentially selects any one of the plurality of cylinders. When the forced imbalance state is generated by the first process as the specific cylinder, and there is a cylinder in which the first parameter does not change according to the forced imbalance state, the second imbalance The second parameter is determined when the forced imbalance state is caused by the second process with any of the plurality of cylinders as the specific cylinder, when the forced imbalance state is generated. If the second imbalance determining means determines that a change corresponding to the forced imbalance state is present, an abnormality occurs in the waste gate valve. And characterized in that to determine that.

また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記異常判定手段は、前記第１のインバランス判定手段によって前記複数の気筒間で空燃比のインバランスが生じていないと判定された場合であって、かつ、前記複数の気筒の何れかを順に前記特定の気筒として前記第１の処理によって前記強制インバランス状態を生じさせた際に、前記第２のインバランス判定手段によって前記第１パラメータが前記強制インバランス状態に応じた変化を示さない気筒があると判定された場合であって、かつ、前記複数の気筒の何れかを順に前記特定の気筒として前記第２の処理によって前記強制インバランス状態を生じさせた際に、前記第２のインバランス判定手段によって前記第２パラメータが前記強制インバランス状態に応じた変化を示さない気筒があると判定された場合には、前記燃料噴射弁に異常が生じているとする判定に加え、前記ウェイストゲートバルブに異常が生じている可能性があると判定することを特徴とする。 The third invention is the first or second invention, wherein
The abnormality determining unit is a case where the first imbalance determining unit determines that an air-fuel ratio imbalance has not occurred between the plurality of cylinders, and sequentially selects any one of the plurality of cylinders. When the forced imbalance state is generated by the first processing as the specific cylinder, the second parameter is not changed by the second imbalance determining unit according to the forced imbalance state. And when the forced imbalance state is generated by the second process by sequentially setting any one of the plurality of cylinders as the specific cylinder, the second imbalance state is determined. When it is determined by the balance determination means that there is a cylinder in which the second parameter does not show a change according to the forced imbalance state, the fuel injection valve is different. In addition to the determination to have occurred, characterized in that abnormality in the waste gate valve it is determined that there is a possibility occurring.

また、第４の発明は、第１〜第３の発明の何れかにおいて、
エンジン回転数を検出するための回転数センサを更に備え、
前記第２パラメータは、前記回転数センサにより検出されるエンジン回転数を基礎とするパラメータであることを特徴とする。 Moreover, 4th invention is either 1st-3rd invention,
A rotation speed sensor for detecting the engine rotation speed;
The second parameter is a parameter based on an engine speed detected by the speed sensor.

第１の発明によれば、第１のインバランス判定手段の判定結果のみでは燃料噴射弁の異常が検出されない場合であっても、空燃比をリッチとリーンとに振った強制インバランス状態での判定結果に基づいて、燃料噴射弁の異常を検出できるようになる。より具体的には、第１および第２の処理の双方によって空燃比をリッチおよびリーンの双方に振って強制インバランス状態を生じさせたにもかかわらず、何れの強制インバランス状態においても、それらの状態に応じた第１および第２パラメータの変化が判定対象の複数の気筒において一律に揃わない場合には、燃料噴射弁を原因とする異常が生じていると考えられる。以上のように、本発明によれば、ウェイストゲートバルブの開度を検知するセンサを設ける必要なしに、燃料噴射弁の異常の検出性を良好に高めることができる。 According to the first aspect of the present invention, even when the abnormality of the fuel injection valve is not detected only by the determination result of the first imbalance determination means, the forced imbalance state in which the air-fuel ratio is varied between rich and lean is used. Based on the determination result, the abnormality of the fuel injection valve can be detected. More specifically, although both the first and second processes cause the air-fuel ratio to be both rich and lean to generate the forced imbalance state, in any forced imbalance state, If changes in the first and second parameters according to the state are not uniform in the plurality of determination target cylinders, it is considered that an abnormality caused by the fuel injection valve has occurred. As described above, according to the present invention, it is possible to improve the detectability of the abnormality of the fuel injection valve without having to provide a sensor for detecting the opening degree of the waste gate valve.

第２の発明によれば、第１の処理によってリッチもしくはリーンに振った強制インバランス状態を生じさせた際には強制インバランス状態に応じた第１パラメータの変化が認められない気筒があるが、第２の処理によってリーンもしくはリッチに振った強制インバランス状態を生じさせた際には何れの気筒でも強制インバランス状態に応じた第２パラメータの変化が認められる場合には、ウェイストゲートバルブに異常が生じていると判定される。この場合には、第２の処理に伴う強制インバランス状態を作り出す要求に応じて、全気筒の燃料噴射弁が正しく燃料噴射量を変化させることができていると判断することができる。したがって、この場合には、ウェイストゲートバルブに異常（中間開度での固着など）が生じていることが原因で、第１の処理の実行時に空燃比の変化の検出性が低下し、第１の処理に伴う強制インバランス状態に応じた空燃比の変化が検出されない気筒が存在したと判断することができる。このため、この場合には、ウェイストゲートバルブに異常が生じていると判定することが可能となる。より具体的には、ウェイストゲートバルブの異常を燃料噴射弁の異常と切り分けて検出できるようになる。 According to the second invention, there is a cylinder in which a change in the first parameter according to the forced imbalance state is not recognized when the forced imbalance state that is rich or lean is generated by the first process. When the forced imbalance state that is lean or rich is generated by the second process, if any change in the second parameter according to the forced imbalance state is recognized in any cylinder, the waste gate valve It is determined that an abnormality has occurred. In this case, it can be determined that the fuel injection valves of all the cylinders can correctly change the fuel injection amount in response to a request for creating a forced imbalance state associated with the second process. Therefore, in this case, due to an abnormality (such as sticking at an intermediate opening) in the waste gate valve, the detectability of the change in the air-fuel ratio is reduced when the first process is performed, and the first Therefore, it can be determined that there is a cylinder in which a change in the air-fuel ratio according to the forced imbalance state associated with this process is not detected. Therefore, in this case, it can be determined that an abnormality has occurred in the waste gate valve. More specifically, the abnormality of the waste gate valve can be detected separately from the abnormality of the fuel injection valve.

第１および第２の処理の双方によって空燃比をリッチおよびリーンの双方に振って強制インバランス状態を生じさせたにもかかわらず、何れの強制インバランス状態においても、それらの状態に応じた異常判定パラメータの変化が判定対象の複数の気筒において一律に揃わない場合には、燃料噴射弁に異常が生じているだけでなく、ウェイストゲートバルブにも異常が生じている可能性があると考えられる。第３の発明によれば、そのようなウェイストゲートバルブの異常の可能性を検出することができる。 Although both the first and second processes cause the air-fuel ratio to be both rich and lean to cause a forced imbalance state, an abnormality corresponding to those states in any forced imbalance state If the change in the determination parameter is not uniform among the plurality of determination target cylinders, it is considered that not only the fuel injection valve is abnormal, but also the waste gate valve may be abnormal. . According to the third invention, it is possible to detect the possibility of such a malfunction of the waste gate valve.

第４の発明によれば、回転数センサにより検出されるエンジン回転数を基礎とするパラメータを上記第２パラメータとして用いて、燃料噴射弁やウェイストゲートバルブの異常を正確に検出できるようになる。 According to the fourth invention, it is possible to accurately detect abnormality of the fuel injection valve and the waste gate valve by using the parameter based on the engine speed detected by the speed sensor as the second parameter.

本発明の実施の形態１の内燃機関のシステム構成を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the system configuration | structure of the internal combustion engine of Embodiment 1 of this invention. 気筒間のＡ／Ｆ差とＷＧＶ開度との関係を表した図である。It is a figure showing the relationship between the A / F difference between cylinders, and a WGV opening degree. 本発明の実施の形態１における異常判定手法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the abnormality determination method in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 1 of the present invention.

実施の形態１．
［システム構成の説明］
図１は、本発明の実施の形態１の内燃機関１０のシステム構成を説明するための模式図である。本実施形態のシステムは、複数（一例として４つ）の気筒を有する内燃機関（ここでは、一例として、火花点火式の直列４気筒型ガソリンエンジンであるものとする）１０を備えている。内燃機関１０の各気筒には、吸気通路１２および排気通路１４が連通している。 Embodiment 1 FIG.
[Description of system configuration]
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a system configuration of an internal combustion engine 10 according to a first embodiment of the present invention. The system according to the present embodiment includes an internal combustion engine (in this example, a spark ignition type in-line four-cylinder gasoline engine) 10 having a plurality of (four as an example) cylinders. An intake passage 12 and an exhaust passage 14 communicate with each cylinder of the internal combustion engine 10.

吸気通路１２の入口近傍には、エアクリーナ１６が取り付けられている。エアクリーナ１６の下流近傍には、吸気通路１２に吸入される空気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ１８が設けられている。エアフローメータ１８の下流には、ターボ過給機２０のコンプレッサ２０ａが設置されている。コンプレッサ２０ａは、排気通路１４に配置されたタービン２０ｂと連結軸を介して一体的に連結されている。 An air cleaner 16 is attached in the vicinity of the inlet of the intake passage 12. An air flow meter 18 that outputs a signal corresponding to the flow rate of air taken into the intake passage 12 is provided in the vicinity of the downstream side of the air cleaner 16. A compressor 20 a of the turbocharger 20 is installed downstream of the air flow meter 18. The compressor 20a is integrally connected to a turbine 20b disposed in the exhaust passage 14 via a connecting shaft.

コンプレッサ２０ａの下流には、圧縮された空気を冷却するインタークーラ２２が設けられている。インタークーラ２２の下流には、電子制御式のスロットルバルブ２４が設けられている。また、内燃機関１０の各気筒には、筒内に燃料を直接噴射するための燃料噴射弁２６が設けられている。更に、内燃機関１０の各気筒には、混合気に点火するための点火プラグ２８が設けられている。尚、筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁２６に代え、或いは、これとともに吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁が設けられていてもよい。 An intercooler 22 that cools the compressed air is provided downstream of the compressor 20a. An electronically controlled throttle valve 24 is provided downstream of the intercooler 22. Each cylinder of the internal combustion engine 10 is provided with a fuel injection valve 26 for directly injecting fuel into the cylinder. Further, each cylinder of the internal combustion engine 10 is provided with a spark plug 28 for igniting the air-fuel mixture. Instead of the fuel injection valve 26 that directly injects fuel into the cylinder, a fuel injection valve that injects fuel into the intake port may be provided.

排気通路１４には、タービン２０ｂよりも上流側の部位において排気通路１４から分岐し、タービン２０ｂよりも下流側の部位において排気通路１４と合流するように構成された排気バイパス通路３０が接続されている。排気バイパス通路３０の途中には、排気バイパス通路３０を開閉するウェイストゲートバルブ（ＷＧＶ）３２が設けられている。ＷＧＶ３２は、ここでは、調圧式もしくは電動式のアクチュエータ（図示省略）によって任意の開度に調整可能に構成されているものとする。 Connected to the exhaust passage 14 is an exhaust bypass passage 30 that is branched from the exhaust passage 14 at a portion upstream of the turbine 20b and merges with the exhaust passage 14 at a portion downstream of the turbine 20b. Yes. A waste gate valve (WGV) 32 that opens and closes the exhaust bypass passage 30 is provided in the middle of the exhaust bypass passage 30. Here, it is assumed that the WGV 32 is configured to be adjustable to an arbitrary opening degree by a pressure-regulating or electric actuator (not shown).

排気バイパス通路３０が合流する上記下流側の部位よりも更に下流側の排気通路１４には、その位置で排気ガスの空燃比を検出するための空燃比センサ３４が配置されている。より具体的には、空燃比センサ３４は、本実施形態の異常判定の対象となる複数の気筒（本実施形態では全気筒）から排出される排気ガスの空燃比を順に検出できる位置に配置されている。空燃比センサ３４は、検出対象の排気ガスの空燃比に対してほぼリニアな出力を発するように構成されている。また、クランクシャフト３６の近傍には、エンジン回転数を検出するためのクランク角センサ３８が設けられている。 An air-fuel ratio sensor 34 for detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas is disposed in the exhaust passage 14 further downstream than the downstream portion where the exhaust bypass passage 30 joins. More specifically, the air-fuel ratio sensor 34 is disposed at a position where the air-fuel ratio of exhaust gas discharged from a plurality of cylinders (all cylinders in the present embodiment) that are the targets of abnormality determination of the present embodiment can be sequentially detected. ing. The air-fuel ratio sensor 34 is configured to emit a substantially linear output with respect to the air-fuel ratio of the exhaust gas to be detected. A crank angle sensor 38 for detecting the engine speed is provided in the vicinity of the crankshaft 36.

更に、図１に示すシステムは、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)４０を備えている。ＥＣＵ４０の入力部には、上述したエアフローメータ１８、空燃比センサ３４およびクランク角センサ３８等の内燃機関１０の運転状態を検知するための各種センサが接続されている。また、ＥＣＵ４０の出力部には、上述したスロットルバルブ２４、燃料噴射弁２６、点火プラグ２８を含む点火装置およびＷＧＶ３２等の内燃機関１０の運転状態を制御するための各種アクチュエータが接続されている。ＥＣＵ４０は、上述した各種センサの出力と所定のプログラムとに従って各種アクチュエータを作動させることにより、内燃機関１０の運転状態を制御するものである。 Further, the system shown in FIG. 1 includes an ECU (Electronic Control Unit) 40. Various sensors for detecting the operation state of the internal combustion engine 10 such as the air flow meter 18, the air-fuel ratio sensor 34, and the crank angle sensor 38 described above are connected to the input portion of the ECU 40. In addition, the output unit of the ECU 40 is connected to an ignition device including the throttle valve 24, the fuel injection valve 26, and the ignition plug 28, and various actuators for controlling the operating state of the internal combustion engine 10 such as the WGV 32. The ECU 40 controls the operating state of the internal combustion engine 10 by operating various actuators according to the outputs of the various sensors described above and a predetermined program.

［空燃比の気筒間インバランス異常検出］
（空燃比センサの出力を利用した一般的な空燃比の気筒間インバランス異常判定の概要）
内燃機関１０の運転中には、燃料噴射量や吸入空気量に気筒間インバランスが生じ得る。このようなインバランスが大きくなると、気筒間で空燃比のインバランスが大きくなる。法規要件として、気筒毎の燃料噴射弁２６の異常（フェール）を検出する要求がある。一般的には、空燃比センサ３４を利用して、次のような手法で空燃比の気筒間インバランス異常の有無が判定され、その判定結果に基づいて、燃料噴射弁２６の異常の有無が判定される。 [Air-fuel ratio imbalance abnormality detection between cylinders]
(Overview of general air-fuel ratio imbalance abnormality determination using the air-fuel ratio sensor output)
During operation of the internal combustion engine 10, an inter-cylinder imbalance may occur in the fuel injection amount and the intake air amount. When such an imbalance increases, the air-fuel ratio imbalance increases between cylinders. As a legal requirement, there is a request for detecting an abnormality (failure) in the fuel injection valve 26 for each cylinder. In general, the air-fuel ratio sensor 34 is used to determine whether there is an abnormality in the air-fuel ratio imbalance among cylinders by the following method, and based on the determination result, whether the fuel injection valve 26 is abnormal is determined. Determined.

すなわち、空燃比の気筒間インバランス異常は、空燃比センサ３４が活性化しており、かつ、内燃機関１０の運転状態が定常状態にある条件下において、空燃比の気筒間インバランスの度合いが所定の許容レベルを超えているか否かを判断することによって検出することができる。この異常検出は、対象となる複数の気筒の空燃比を同じ値（例えば、理論空燃比）に制御している状況下で実行される。この場合の気筒間インバランスの度合いは、例えば、空燃比センサ３４の出力波形の振幅（所定期間におけるピーク値とボトム値との差）を用いて取得することができる。また、気筒間インバランスの度合いは、このような手法以外にも、空燃比センサ３４の出力波形の面積（所定期間における出力波形と正常時の出力波形とによって囲まれる面積）、空燃比センサ３４の出力波形の傾き（所定期間における出力波形の変化量または変化割合）、空燃比センサ３４の出力波形の長さ（所定期間における出力の軌跡長）、または空燃比センサ３４の出力波形の周波数などを利用して取得することができるものである。 That is, an abnormality in the air-fuel ratio imbalance between cylinders indicates that the degree of air-fuel ratio imbalance between cylinders is predetermined under the condition that the air-fuel ratio sensor 34 is activated and the operating state of the internal combustion engine 10 is in a steady state. It can be detected by determining whether or not the allowable level is exceeded. This abnormality detection is executed in a situation where the air-fuel ratios of a plurality of target cylinders are controlled to the same value (for example, the theoretical air-fuel ratio). The degree of imbalance between cylinders in this case can be acquired using, for example, the amplitude of the output waveform of the air-fuel ratio sensor 34 (the difference between the peak value and the bottom value during a predetermined period). Further, the degree of imbalance between cylinders is not limited to this method, but the area of the output waveform of the air-fuel ratio sensor 34 (the area surrounded by the output waveform in a predetermined period and the output waveform at normal time), the air-fuel ratio sensor 34. Output waveform slope (change amount or rate of change of output waveform in a predetermined period), length of output waveform of air-fuel ratio sensor 34 (output trajectory length in predetermined period), frequency of output waveform of air-fuel ratio sensor 34, etc. It can be obtained using.

空燃比の気筒間インバランスが大きくなると、空燃比センサ３４の出力の変動が大きくなり、空燃比センサ３４の上述した出力波形の振幅、面積、傾き、長さおよび周波数等が大きくなる。従って、これらのパラメータは、何れも空燃比の気筒間インバランスの度合いを精度良く反映した情報となる。以下に説明する本実施形態では、一例として、空燃比センサ３４の出力波形の振幅（所定期間におけるピーク値とボトム値との差（以下、「Ａ／Ｆ差」もしくは「ΔＡ／Ｆ」と称する））を利用して、気筒間インバランス異常の判定を行うものとする。 When the air-fuel ratio imbalance between cylinders increases, the output fluctuation of the air-fuel ratio sensor 34 increases, and the amplitude, area, slope, length, frequency, etc. of the output waveform of the air-fuel ratio sensor 34 increase. Accordingly, all of these parameters are information that accurately reflects the degree of imbalance between cylinders at the air-fuel ratio. In the present embodiment described below, as an example, the amplitude of the output waveform of the air-fuel ratio sensor 34 (the difference between the peak value and the bottom value in a predetermined period (hereinafter referred to as “A / F difference” or “ΔA / F”). )) Is used to determine whether there is an imbalance between cylinders.

（空燃比の気筒間インバランス異常の検出に関する課題）
本実施形態の内燃機関１０のようにＷＧＶを備える内燃機関においては、内燃機関の加速応答性や燃費性能を高める要求に応じて、ＷＧＶの開度を自在に制御することが行われている。ＷＧＶを経由する排気経路の長さは、タービンを経由する排気経路の長さと異なるものとなる。このため、本内燃機関１０のようにタービンよりも下流側の排気通路に空燃比センサが備えられている場合において、ある気筒（例えば、＃１気筒）から排出された排気ガスが空燃比センサに到達するタイミングは、タービンを経由するか或いはウェイストゲート（ＷＧ）を経由するかに応じて異なるものとなる。このため、タービン側およびＷＧ側の双方を排気ガスが流通する状況下においては、空燃比センサが設けられた位置では、異なる気筒から排出された排気ガスが混ざり合うことになる。より具体的には、ある気筒からの排気ガスのうちの遅い方の経路からのガスと、他の気筒からの排気ガスのうちの早い方の経路からのガスとが混ざり合うことになる。したがって、このような排気ガスを利用したのでは、空燃比の気筒間の違いを把握しづらくなるので、燃料噴射弁の異常の検出性が低下してしまう。 (Problems related to detection of air-fuel ratio imbalance abnormality between cylinders)
In an internal combustion engine equipped with a WGV, such as the internal combustion engine 10 of the present embodiment, the opening degree of the WGV is freely controlled in response to a request to increase the acceleration response and fuel consumption performance of the internal combustion engine. The length of the exhaust path passing through the WGV is different from the length of the exhaust path passing through the turbine. Therefore, when the air-fuel ratio sensor is provided in the exhaust passage downstream of the turbine as in the internal combustion engine 10, the exhaust gas discharged from a certain cylinder (for example, # 1 cylinder) is sent to the air-fuel ratio sensor. The arrival timing differs depending on whether it passes through a turbine or a waste gate (WG). For this reason, in a situation where the exhaust gas flows through both the turbine side and the WG side, the exhaust gas discharged from different cylinders is mixed at the position where the air-fuel ratio sensor is provided. More specifically, the gas from the later path of the exhaust gas from a certain cylinder and the gas from the earlier path of the exhaust gas from the other cylinder are mixed. Therefore, if such exhaust gas is used, it becomes difficult to grasp the difference between the cylinders of the air-fuel ratio, so that the detectability of the abnormality of the fuel injection valve is lowered.

図２は、気筒間のＡ／Ｆ差とＷＧＶ開度との関係を表した図である。
図２中に「実線」で示す曲線は、気筒間のＡ／Ｆ差が相対的に高い場合のものであり、同図中に「破線」で示す曲線は、気筒間のＡ／Ｆ差が相対的に低い場合のものである。これらの曲線に示すように、ＷＧＶ開度が全開開度付近もしくは全閉開度付近の所定領域（以下、インバランス異常の「検出可能領域」と称する）から外れた中間開度にあるときには、Ａ／Ｆ差が小さくなる。その結果、検出可能領域であればインバランス異常検出のための所定の閾値（スレッシュレベル）αよりもＡ／Ｆ差が高くなる状況（実線）であっても、中間開度ではインバランス異常を検出できなくなる。この理由は、中間開度ではＷＧからの排気ガス量とタービンからの排気ガス量との比率がある範囲内にあるため、空燃比センサが設けられた位置において他の気筒からの排気ガスと混ざる影響が大きいからである。一方、ＷＧＶ開度が全閉または全開開度付近の検出可能領域で制御されていると、前者の場合にはタービンからの排気ガスが主となり、後者の場合にはＷＧからの排気ガスが主となるため、混ざりの影響は受けにくい。このため、全閉または全開開度付近を使用することで、ＷＧＶ開度が中間開度にあるときと比べ、インバランス異常の検出性を良好に確保することができる。 FIG. 2 is a graph showing the relationship between the A / F difference between cylinders and the WGV opening.
The curve indicated by the “solid line” in FIG. 2 is for a case where the A / F difference between the cylinders is relatively high, and the curve indicated by the “broken line” in FIG. This is for a relatively low case. As shown in these curves, when the WGV opening is at an intermediate opening that is out of a predetermined region near the fully opened opening or near the fully closed opening (hereinafter referred to as “detectable region” of imbalance abnormality) A / F difference decreases. As a result, even if the A / F difference is higher than a predetermined threshold (threshold level) α for detecting an imbalance abnormality in the detectable region (solid line), the imbalance abnormality is detected at the intermediate opening. Can no longer be detected. This is because the ratio of the exhaust gas amount from the WG and the exhaust gas amount from the turbine is within a certain range at the intermediate opening, so that it mixes with the exhaust gas from other cylinders at the position where the air-fuel ratio sensor is provided. This is because the influence is great. On the other hand, when the WGV opening is controlled in a detectable region near the fully closed or fully opened opening, the exhaust gas from the turbine is mainly used in the former case, and the exhaust gas from the WG is mainly used in the latter case. Therefore, it is not easily affected by mixing. For this reason, by using the vicinity of the fully closed position or the fully opened position, it is possible to ensure better detectability of the imbalance abnormality as compared with the case where the WGV opening is at the intermediate position.

しかしながら、ＷＧＶが中間開度で固着するという異常が生じている場合には、検出性を高く確保した状態でインバランス異常を検出するために全閉または全開開度付近にＷＧＶを制御した際に、実際にはＷＧＶを全閉または全開開度付近に制御できていない状況となる。本内燃機関１０のようにＷＧＶ開度を検知するためのセンサを備えていない内燃機関において、上記のような状況が生じた場合には、実際には空燃比のインバランス異常が生じていた場合（図２中に実線で示すケース）であっても、空燃比の気筒間の違い（Ａ／Ｆ差）を把握することが難しいため、燃料噴射弁の異常を検出することが難しくなってしまう。 However, when an abnormality occurs in which the WGV is fixed at an intermediate opening, when the WGV is controlled in the vicinity of the fully closed or fully opened position in order to detect an imbalance abnormality while ensuring high detectability. Actually, the WGV cannot be controlled to be fully closed or near the fully open position. In an internal combustion engine that does not include a sensor for detecting the WGV opening, such as the internal combustion engine 10, when the above situation occurs, an actual air-fuel ratio imbalance abnormality has occurred. Even in the case shown by the solid line in FIG. 2, it is difficult to detect the difference (A / F difference) between the cylinders in the air-fuel ratio, so it becomes difficult to detect abnormality of the fuel injection valve. .

［実施の形態１における特徴的な異常判定手法］
そこで、本実施形態では、ＷＧＶ開度を検知するセンサを設ける必要なしに、空燃比の気筒間インバランス異常の検出に基づく燃料噴射弁２６の異常の検出性を高めるために（より具体的には、燃料噴射弁２６の異常とＷＧＶ３２の異常とを切り分けて検出できるようにするために）、次のような手法の異常判定が行われるようにした。 [Characteristic abnormality determination method in Embodiment 1]
Therefore, in the present embodiment, in order to improve the detectability of the abnormality of the fuel injection valve 26 based on the detection of the air-fuel ratio imbalance abnormality between cylinders without the need to provide a sensor for detecting the WGV opening degree (more specifically, In order to detect the abnormality of the fuel injection valve 26 and the abnormality of the WGV 32 separately, the abnormality determination of the following method is performed.

図３は、本発明の実施の形態１における異常判定手法を説明するための図である。
本実施形態の異常判定は、上記検出可能領域内にＷＧＶ開度が制御されていると想定される運転領域で（全気筒の空燃比が同じ目標空燃比（例えば、理論空燃比）に制御されている通常の状態で）実行される。 FIG. 3 is a diagram for explaining an abnormality determination method according to the first embodiment of the present invention.
In this embodiment, the abnormality determination is performed in an operation region in which the WGV opening is assumed to be controlled within the detectable region (the air-fuel ratio of all cylinders is controlled to the same target air-fuel ratio (for example, the stoichiometric air-fuel ratio)). Is executed in the normal state).

具体的には、先ず、上記通常の状態で上述した気筒間のＡ／Ｆ差（ΔＡ／Ｆ）が所定の閾値αよりも高いか否かが判定される。その結果、ΔＡ／Ｆ＞αが成立する場合（図３においては、「通常のＡ／Ｆ差」が異常となるケース）では、図３中のパターン（３）に該当すると判定される。パターン（３）では、燃料噴射弁２６の異常（インバランス異常）が発生していると判定される。また、この場合には、上記通常の状態での判定によって閾値αよりも大きなＡ／Ｆ差を検出できているので、ＷＧＶ３２は正常であると判定される。 Specifically, first, it is determined whether the A / F difference (ΔA / F) between the cylinders described above in the normal state is higher than a predetermined threshold value α. As a result, when ΔA / F> α is satisfied (in FIG. 3, “normal A / F difference” becomes abnormal), it is determined that the pattern (3) in FIG. 3 is satisfied. In pattern (3), it is determined that an abnormality (imbalance abnormality) of the fuel injection valve 26 has occurred. In this case, since the A / F difference larger than the threshold value α can be detected by the determination in the normal state, it is determined that the WGV 32 is normal.

上記の通常の状態で閾値αよりも大きなＡ／Ｆ差が検出されなかった場合には、順番に変更される特定（本実施形態では１つ）の気筒の空燃比をその他の気筒（ここでは、理論空燃比）と比べてリッチに乖離させたリッチ強制インバランス状態を生じさせるために、各気筒の燃料噴射量が順番にアクティブに残りの気筒よりリッチな空燃比が得られるように制御される（リッチ処理）。そして、このようにリッチ強制インバランス状態を各気筒に順番に生じさせながら、Ａ／Ｆ差が閾値αよりも大きくなるか否かが気筒毎に判定される。その結果、内燃機関１０の全気筒において閾値αよりも大きなＡ／Ｆ差が検出された場合、すなわち、全気筒においてリッチ強制インバランス状態に応じた空燃比の変化が検出された場合には、図３中のパターン（１）に該当すると判定される。このように、全気筒においてリッチ強制インバランス状態に応じた空燃比の変化が検出された場合には、リッチ強制インバランス状態を作り出す要求に応じて、全気筒の燃料噴射弁２６が正しく燃料噴射量を変化させることができていると判断することができる。したがって、この場合において通常の状態でのＡ／Ｆ差が閾値α以下となった理由は、純粋に、空燃比の気筒間インバランス異常が実際に生じていないためであると判断することができる。このため、パターン（１）では、燃料噴射弁２６およびＷＧＶ３２の双方が正常であると判定される。 When an A / F difference larger than the threshold value α is not detected in the above normal state, the air-fuel ratio of a specific cylinder (one in the present embodiment) that is changed in order is changed to the other cylinder (here, In order to produce a rich forced imbalance state that is richly deviated compared to the stoichiometric air-fuel ratio), the fuel injection amount of each cylinder is actively controlled in order to obtain a rich air-fuel ratio from the remaining cylinders. (Rich processing). Then, it is determined for each cylinder whether or not the A / F difference becomes larger than the threshold value α while causing the rich forced imbalance state to occur in order in each cylinder. As a result, when an A / F difference larger than the threshold value α is detected in all the cylinders of the internal combustion engine 10, that is, when a change in the air-fuel ratio according to the rich forced imbalance state is detected in all the cylinders, It is determined that it corresponds to the pattern (1) in FIG. As described above, when a change in the air-fuel ratio corresponding to the rich forced imbalance state is detected in all the cylinders, the fuel injection valves 26 of all the cylinders correctly inject fuel in response to a request for creating the rich forced imbalance state. It can be determined that the amount can be changed. Therefore, in this case, it can be determined that the reason why the A / F difference in the normal state is equal to or less than the threshold value α is that the abnormality of the air-fuel ratio imbalance among cylinders does not actually occur. . For this reason, in the pattern (1), it is determined that both the fuel injection valve 26 and the WGV 32 are normal.

一方、上記リッチ処理を実行した際に、閾値αよりも大きなＡ／Ｆ差が検出されない気筒（一部もしくは全気筒）が存在した場合、すなわち、リッチ強制インバランス状態に応じた空燃比の変化が検出されない気筒が存在した場合には、上記リッチ処理とは逆に、特定の気筒を順番にリーン強制インバランス状態とするリーン処理が実行される。そして、このようにリーン強制インバランス状態を各気筒に順番に生じさせながら、エンジン回転数の偏差ΔＮｅが所定の閾値βよりも大きいか否かが気筒毎に判定される。その結果、内燃機関１０の全気筒において閾値βよりも大きな偏差ΔＮｅが検出された場合、すなわち、全気筒においてリーン強制インバランス状態に応じたエンジン回転数の変化が検出された場合には、図３中のパターン（２）に該当すると判定される。空燃比をリーンにすべく燃料噴射量を減らすと、リーンに制御された特定の気筒の燃焼エネルギが低下することで、当該特定の気筒とその前後の気筒との間でエンジン回転数の変動が大きくなる。上記のように、全気筒においてリーン強制インバランス状態に応じたエンジン回転数の変動が検出された場合には、リーン強制インバランス状態を作り出す要求に応じて、全気筒の燃料噴射弁２６が正しく燃料噴射量を変化させることができていると判断することができる。したがって、この場合には、ＷＧＶ３２の開度制御に異常（中間開度での固着など）が生じていることが原因で、上記リッチ処理の実行時にＡ／Ｆ差の検出性が低下し、リッチ強制インバランス状態に応じた空燃比の変化が検出されない気筒が存在したと判断することができる。このため、パターン（２）では、燃料噴射弁２６は正常であるが、ＷＧＶ３２に異常が生じていると判定される。 On the other hand, when the rich process is executed, if there is a cylinder (a part or all of the cylinders) in which an A / F difference larger than the threshold value α is not detected, that is, a change in the air-fuel ratio according to the rich forced imbalance state. In the case where there is a cylinder in which no is detected, a lean process is performed in which a specific cylinder is sequentially put into a lean forced imbalance state, contrary to the rich process. Then, it is determined for each cylinder whether or not the deviation ΔNe of the engine speed is larger than a predetermined threshold β while causing the lean forced imbalance state to occur in order for each cylinder. As a result, when a deviation ΔNe larger than the threshold value β is detected in all cylinders of the internal combustion engine 10, that is, when a change in the engine speed corresponding to the lean forced imbalance state is detected in all cylinders, FIG. 3 is determined to correspond to the pattern (2). When the fuel injection amount is reduced to make the air-fuel ratio lean, the combustion energy of the specific cylinder controlled to be lean decreases, so that fluctuations in the engine speed between the specific cylinder and the cylinders before and after the specific cylinder are reduced. growing. As described above, when fluctuations in the engine speed corresponding to the lean forced imbalance state are detected in all the cylinders, the fuel injection valves 26 of all the cylinders are correctly set in response to a request for creating the lean forced imbalance state. It can be determined that the fuel injection amount can be changed. Therefore, in this case, due to an abnormality in the opening degree control of the WGV 32 (fixation at an intermediate opening degree, etc.), the A / F difference detectability decreases when the rich process is executed, and the richness is reduced. It can be determined that there is a cylinder in which a change in the air-fuel ratio according to the forced imbalance state is not detected. For this reason, in pattern (2), it is determined that the fuel injection valve 26 is normal, but an abnormality has occurred in the WGV 32.

また、上記のように、リッチ処理に続いてリーン処理を実行した際に、閾値βよりも大きな偏差ΔＮｅが検出されない気筒（一部もしくは全気筒）が存在した場合、すなわち、リーン強制インバランス状態に応じたエンジン回転数の変動が検出されない気筒が存在した場合には、図３中のパターン（４）に該当すると判定される。より具体的には、パターン（４）では、リッチ強制インバランス状態およびリーン強制インバランス状態を順に生じさせたにもかかわらず、これらの双方の強制インバランス状態に応じた変化がＡ／Ｆ差および偏差ΔＮｅの何れにも全気筒一律で生じない場合には、燃料噴射弁２６の異常（インバランス異常）が生じていると判定される。また、この場合には、ＷＧＶ３２にも異常が生じている可能性があると判定される。尚、この場合には、別の方法でＷＧＶ３２の固着の有無を判定するようにし、ＷＧＶ３２の異常の有無をより正確に特定するようにしてもよい。 Further, as described above, when the lean process is executed subsequent to the rich process, if there is a cylinder (part or all cylinders) in which the deviation ΔNe larger than the threshold β is not detected, that is, the lean forced imbalance state In the case where there is a cylinder in which the fluctuation of the engine speed corresponding to the engine is not detected, it is determined that it corresponds to the pattern (4) in FIG. More specifically, in the pattern (4), although the rich forced imbalance state and the lean forced imbalance state are generated in order, the change in accordance with both of these forced imbalance states shows an A / F difference. When neither of the deviations ΔNe occurs uniformly in all cylinders, it is determined that an abnormality (imbalance abnormality) of the fuel injection valve 26 has occurred. In this case, it is determined that there is a possibility that the WGV 32 is also abnormal. In this case, the presence / absence of the WGV 32 may be determined by another method, and the presence / absence of the abnormality of the WGV 32 may be specified more accurately.

図４は、本発明の実施の形態１における異常判定手法を実現するために、ＥＣＵ４０が実行するルーチンを示すフローチャートである。尚、本ルーチンは、図２に示す検出可能領域内にＷＧＶ開度が制御されていると想定される運転領域が到来した場合において所定の異常判定実行条件が成立した際に起動する。 FIG. 4 is a flowchart showing a routine executed by the ECU 40 in order to realize the abnormality determination method according to the first embodiment of the present invention. Note that this routine is started when a predetermined abnormality determination execution condition is satisfied when an operation region in which the WGV opening degree is assumed to be controlled is within the detectable region shown in FIG.

図４に示すルーチンでは、先ず、全気筒の空燃比が同じ目標空燃比（例えば、理論空燃比）に制御されている通常の状態で、偏差ΔＡ／Ｆ（Ａ／Ｆ差）が上記閾値αよりも大きいか否かが判定される（ステップ１００）。その結果、本ステップ１００の判定が成立する場合、すなわち、上述したパターン（３）に該当すると判断できる場合には、燃料噴射弁２６の異常（空燃比の気筒間インバランス異常）が生じていると判定される（ステップ１０２）。 In the routine shown in FIG. 4, first, the deviation ΔA / F (A / F difference) is the threshold value α in a normal state where the air-fuel ratios of all the cylinders are controlled to the same target air-fuel ratio (for example, the theoretical air-fuel ratio). Is determined (step 100). As a result, when the determination of step 100 is established, that is, when it can be determined that the pattern (3) is satisfied, an abnormality of the fuel injection valve 26 (abnormality of the air-fuel ratio imbalance among cylinders) has occurred. Is determined (step 102).

一方、ステップ１００において通常の状態でΔＡ／Ｆ＞αが不成立であると判定された場合には、気筒数をカウントするための変数ｎ、Ｊがそれぞれ１、０にセットされる（ステップ１０４）。次いで、ｎ気筒を上記特定の気筒とする上記リッチ処理が実行される（ステップ１０６）。次いで、この状態で、ΔＡ／Ｆ＞αが成立するか否かが判定される（ステップ１０８）。 On the other hand, if it is determined in step 100 that ΔA / F> α is not established in the normal state, variables n and J for counting the number of cylinders are set to 1 and 0, respectively (step 104). . Next, the rich process is executed with the n cylinders as the specific cylinders (step 106). Next, in this state, it is determined whether or not ΔA / F> α is established (step 108).

その結果、ステップ１０８の判定において今回のリッチ処理時にΔＡ／Ｆ＞αが成立しないと判定された場合には、変数ｎを１だけ増やす処理が実行される（ステップ１１０）。一方、ステップ１０８の判定においてΔＡ／Ｆ＞αの判定が成立すると判定された場合には、変数Ｊを１だけ増やす処理が実行されたうえで（ステップ１１２）、変数ｎを１だけ増やす処理が実行される（ステップ１１０）。 As a result, if it is determined in step 108 that ΔA / F> α is not satisfied during the current rich process, a process of increasing the variable n by 1 is executed (step 110). On the other hand, if it is determined in step 108 that ΔA / F> α is satisfied, a process for increasing the variable J by 1 is executed (step 112), and a process for increasing the variable n by 1 is performed. It is executed (step 110).

次に、変数ｎが気筒数（内燃機関１０の場合は４）に１を加えた値であるか否かが判定される（ステップ１１４）。ステップ１０６および１０８の処理が全気筒に対して順に実行された場合には、本ステップ１１４の判定が成立することになる。この場合には、次いで、変数Ｊが気筒数と一致するか否かが判定される（ステップ１１６）。ステップ１０８および１１２の処理によれば、ΔＡ／Ｆ＞αの判定が全気筒において成立した場合には、変数Ｊが気筒数と一致することになる。 Next, it is determined whether or not the variable n is a value obtained by adding 1 to the number of cylinders (4 in the case of the internal combustion engine 10) (step 114). If the processes of steps 106 and 108 are sequentially executed for all the cylinders, the determination of step 114 is established. In this case, it is then determined whether or not the variable J matches the number of cylinders (step 116). According to the processing of steps 108 and 112, when the determination of ΔA / F> α is established for all the cylinders, the variable J matches the number of cylinders.

ステップ１１６において変数Ｊが気筒数と一致すると判定された場合、すなわち、全気筒においてリッチ強制インバランス状態に応じた空燃比の変化が検出されたことで上述したパターン（１）に該当すると判断できる場合には、燃料噴射弁２６およびＷＧＶ３２の双方が正常であると判定される（ステップ１１８）。 If it is determined in step 116 that the variable J is equal to the number of cylinders, that is, it can be determined that the above-described pattern (1) is met by detecting a change in the air-fuel ratio according to the rich forced imbalance state in all the cylinders. If so, it is determined that both the fuel injection valve 26 and the WGV 32 are normal (step 118).

一方、ステップ１１６の判定が不成立となる場合、すなわち、リッチ強制インバランス状態に応じた空燃比の変化が検出されない気筒が存在した場合には、変数ｎ、Ｊがそれぞれ１、０にセットされる（ステップ１２０）。次いで、ｎ気筒を上記特定の気筒とする上記リーン処理が実行される（ステップ１２２）。次いで、この状態で、エンジン回転数の偏差ΔＮｅが上記閾値βよりも大きいか否かが判定される（ステップ１２４）。 On the other hand, if the determination in step 116 is not satisfied, that is, if there is a cylinder in which no change in the air-fuel ratio corresponding to the rich forced imbalance state exists, the variables n and J are set to 1 and 0, respectively. (Step 120). Next, the lean process is executed with n cylinders as the specific cylinder (step 122). Next, in this state, it is determined whether the engine speed deviation ΔNe is larger than the threshold value β (step 124).

その結果、ステップ１２４の判定において今回のリーン処理時にΔＮｅ＞βが成立しないと判定された場合には、変数ｎを１だけ増やす処理が実行される（ステップ１２６）。一方、ステップ１２４の判定においてΔＮｅ＞βの判定が成立すると判定された場合には、変数Ｊを１だけ増やす処理が実行されたうえで（ステップ１２８）、変数ｎを１だけ増やす処理が実行される（ステップ１２６）。 As a result, if it is determined in step 124 that ΔNe> β is not satisfied during the current lean process, a process of increasing the variable n by 1 is executed (step 126). On the other hand, if it is determined in step 124 that ΔNe> β is satisfied, a process for increasing the variable J by 1 is executed (step 128), and a process for increasing the variable n by 1 is executed. (Step 126).

次に、変数ｎが気筒数に１を加えた値であるか否かが判定される（ステップ１３０）。その結果、本ステップ１３０の判定が成立する場合、すなわち、ステップ１２２および１２４の処理が全気筒に対して順に実行されたことが認められた場合には、次いで、変数Ｊが気筒数と一致するか否かが判定される（ステップ１３２）。 Next, it is determined whether or not the variable n is a value obtained by adding 1 to the number of cylinders (step 130). As a result, when the determination of step 130 is satisfied, that is, when it is recognized that the processing of steps 122 and 124 is sequentially performed for all the cylinders, the variable J then matches the number of cylinders. Is determined (step 132).

ステップ１３２において変数Ｊが気筒数と一致すると判定された場合、すなわち、全気筒においてリーン強制インバランス状態に応じたエンジン回転数の変動が検出されたことで上述したパターン（２）に該当すると判断できる場合には、ＷＧＶ３２の開度制御に異常（中間開度での固着など）が生じていると判定される（ステップ１３４）。 If it is determined in step 132 that the variable J matches the number of cylinders, that is, it is determined that the variation in the engine speed corresponding to the lean forced imbalance state is detected in all the cylinders, so that the pattern (2) described above is satisfied. If it is possible, it is determined that an abnormality (such as sticking at an intermediate opening) has occurred in the opening control of the WGV 32 (step 134).

一方、ステップ１３２の判定が不成立となる場合、すなわち、リーン強制インバランス状態に応じたエンジン回転数の変動が検出されない気筒が存在したことで上述したパターン（４）に該当すると判断できる場合には、燃料噴射弁２６の異常（インバランス異常）が生じており、かつ、ＷＧＶ３２にも異常が生じている可能性があると判定される（ステップ１３６）。 On the other hand, if the determination in step 132 is not established, that is, if it can be determined that the variation in the engine speed corresponding to the lean forced imbalance state is not detected, it can be determined that the above pattern (4) is satisfied. Then, it is determined that there is an abnormality (imbalance abnormality) in the fuel injection valve 26 and that there is a possibility that the WGV 32 also has an abnormality (step 136).

以上説明した図４に示すルーチンによれば、通常の状態でのΔＡ／Ｆ（Ａ／Ｆ差）の判定（ステップ１００）のみでは気筒間の空燃比インバランス異常が検出されない場合であっても、リッチおよびリーン強制インバランス状態でのΔＡ／ＦおよびΔＮｅの判定結果に基づいて、燃料噴射弁２６の異常（空燃比の気筒間インバランス異常）の有無とＷＧＶ３２の異常の有無とを切り分けて判定することができるようになる。 According to the routine shown in FIG. 4 described above, even if the determination of ΔA / F (A / F difference) in the normal state (step 100) is not performed, an abnormality in air-fuel ratio imbalance between cylinders is not detected. Based on the determination result of ΔA / F and ΔNe in the rich and lean forced imbalance states, the presence or absence of abnormality of the fuel injection valve 26 (air-fuel ratio imbalance among cylinders) and the presence or absence of abnormality of the WGV 32 are separated. It becomes possible to judge.

また、上記ルーチンによれば、異常判定用パラメータとして、ΔＡ／ＦとともにΔＮｅを用いるようにしている。クランク角センサ３８を用いて算出されるΔＮｅは、空燃比センサ３４を用いて算出されるΔＡ／Ｆとは異なり、検出対象の気筒からの排気ガスと他の気筒からの排気ガスとの混ざりの影響を受けることなく強制インバランス状態に応じた変化を取得可能なパラメータである。上記ルーチンの処理によれば、このようなΔＮｅをも用いて精度の良い異常判定を行えるようになる。 Further, according to the above routine, ΔNe is used together with ΔA / F as the abnormality determination parameter. Unlike ΔA / F calculated using the air-fuel ratio sensor 34, ΔNe calculated using the crank angle sensor 38 is a mixture of exhaust gas from the cylinder to be detected and exhaust gas from other cylinders. It is a parameter that can acquire a change according to the forced imbalance state without being affected. According to the processing of the above routine, it is possible to make an accurate abnormality determination using such ΔNe.

ところで、上述した実施の形態１においては、通常の状態でのΔＡ／Ｆを用いたインバランス検出の後に、リッチ強制インバランス状態での判定、次いでリーン強制インバランス状態での判定を行うようにしている。しかしながら、本発明における強制インバランス状態での判定の実施順序は上記のものに限定されるものではなく、上記とは逆に、リーン強制インバランス状態、次いでリッチ強制インバランス状態という順で異常判定が実施されてもよい。また、通常の状態でのＡ／Ｆを用いたインバランス検出と、１回目のリッチもしくはリーン強制インバランス状態での判定との実施順序は、上記のものと逆であってもよい。 By the way, in the first embodiment described above, after the imbalance detection using ΔA / F in the normal state, the determination in the rich forced imbalance state is performed, and then the determination in the lean forced imbalance state is performed. ing. However, the execution order of the determination in the forced imbalance state in the present invention is not limited to the above, and conversely, the abnormality determination is performed in the order of the lean forced imbalance state and then the rich forced imbalance state. May be implemented. Further, the execution order of the imbalance detection using the A / F in the normal state and the determination in the first rich or lean forced imbalance state may be reverse to the above.

尚、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ４０がステップ１００の判定を実行することにより前記第１の発明における「第１のインバランス判定手段」が、ＥＣＵ４０がステップ１０４〜１１６およびステップ１２０〜１３２の一連の処理を実行することにより前記第１の発明における「第２のインバランス判定手段」が、ＥＣＵ４０がステップ１０２、１１８、１３４または１３６の処理を実行することにより前記第１の発明における「異常判定手段」が、それぞれ実現されている。また、リッチ処理が前記第１の発明における「第１の処理」に、リーン処理が前記第１の発明における「第２の処理」に、それぞれ相当している。
また、上述した実施の形態１においては、Ａ／Ｆ差（ΔＡ／Ｆ）が前記第１の発明における「第１パラメータ」に、ΔＮｅが前記第１の発明における「第２パラメータ」に、それぞれ相当している。
また、上述した実施の形態１においては、クランク角センサ３８が前記第４の発明における「回転数センサ」に相当している。 In the first embodiment described above, the ECU 40 executes the determination in step 100, so that the “first imbalance determination means” in the first invention is the same as the ECU 40 in steps 104 to 116 and steps 120 to 132. The “second imbalance determining means” in the first invention is executed by executing the series of processes, and the ECU 40 executes the process of step 102, 118, 134 or 136 in the first invention. Each of “abnormality determination means” is realized. The rich process corresponds to the “first process” in the first invention, and the lean process corresponds to the “second process” in the first invention.
In the first embodiment described above, the A / F difference (ΔA / F) is the “first parameter” in the first invention, and ΔNe is the “second parameter” in the first invention. It corresponds.
In the first embodiment described above, the crank angle sensor 38 corresponds to the “rotational speed sensor” according to the fourth aspect of the present invention.

１０内燃機関
１２吸気通路
１４排気通路
１６エアクリーナ
１８エアフローメータ
２０ターボ過給機
２０ａターボ過給機のコンプレッサ
２０ｂターボ過給機のタービン
２２インタークーラ
２４スロットルバルブ
２６燃料噴射弁
２８点火プラグ
３０排気バイパス通路
３２ウェイストゲートバルブ（ＷＧＶ）
３４空燃比センサ
３６クランクシャフト
３８クランク角センサ
４０ＥＣＵ(Electronic Control Unit) DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Internal combustion engine 12 Intake passage 14 Exhaust passage 16 Air cleaner 18 Airflow meter 20 Turbocharger 20a Turbocharger compressor 20b Turbocharger turbine 22 Intercooler 24 Throttle valve 26 Fuel injection valve 28 Spark plug 30 Exhaust bypass passage 32 Wastegate valve (WGV)
34 Air-fuel ratio sensor 36 Crankshaft 38 Crank angle sensor 40 ECU (Electronic Control Unit)

Claims

内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁と、
排気エネルギにより作動するタービンを排気通路に備えるターボ過給機と、
前記タービンよりも上流側の部位において前記排気通路から分岐し、前記タービンよりも下流側の部位において前記排気通路と合流する排気バイパス通路と、
前記排気バイパス通路を開閉するウェイストゲートバルブと、
前記排気バイパス通路が合流する前記下流側の部位よりも下流側の前記排気通路に配置され、前記内燃機関が備える複数の気筒から排出される排気ガスの空燃比を検出するための空燃比センサと、
前記複数の気筒間での空燃比のインバランス異常を検出可能な領域内に前記ウェイストゲートバルブの開度が制御されていると想定される運転領域において、前記複数の気筒の空燃比を同じ値に制御した状態で、前記空燃比センサにより検出される空燃比に基づいて、前記複数の気筒間で空燃比のインバランスが生じているか否かを判定する第１のインバランス判定手段と、
前記複数の気筒間での空燃比のインバランス異常を検出可能な領域内に前記ウェイストゲートバルブの開度が制御されていると想定される運転領域において、前記複数の気筒のうちの、順番に変更される特定の気筒への燃料噴射量を変更してその他の気筒と比べて当該特定の気筒の空燃比をリッチもしくはリーンに乖離させた強制インバランス状態を生じさせた状態で、所定の異常判定用パラメータが、生じさせた前記強制インバランス状態に応じた変化を示すか否かを判定する第２のインバランス判定手段と、
前記第１および第２のインバランス判定手段の判定結果に基づいて、前記燃料噴射弁の異常の有無を判定する異常判定手段と、
を備え、
前記異常判定用パラメータは、前記空燃比センサにより検出される空燃比を基礎とする第１パラメータと、前記第２のインバランス判定手段による判定対象となる前記特定の気筒からの排気ガスと他の気筒からの排気ガスとの混ざりの影響を受けることなく前記強制インバランス状態に応じた変化を取得可能な第２パラメータとを含み、
前記異常判定手段は、前記第１のインバランス判定手段によって前記複数の気筒間で空燃比のインバランスが生じていると判定された場合には、前記燃料噴射弁に異常が生じていると判定し、
前記異常判定手段は、前記第１のインバランス判定手段によって前記複数の気筒間で空燃比のインバランスが生じていないと判定された場合であって、かつ、前記複数の気筒の何れかを順に前記特定の気筒として空燃比をリッチもしくはリーンに乖離させた第１の処理によって前記強制インバランス状態を生じさせた際に、前記第２のインバランス判定手段によって前記第１パラメータが前記強制インバランス状態に応じた変化を示さない気筒があると判定された場合であって、かつ、前記複数の気筒の何れかを順に前記特定の気筒として前記第１の処理とは逆方向に空燃比をリーンもしくはリッチに乖離させた第２の処理によって前記強制インバランス状態を生じさせた際に、前記第２のインバランス判定手段によって前記第２パラメータが前記強制インバランス状態に応じた変化を示さない気筒があると判定された場合には、前記燃料噴射弁に異常が生じていると判定することを特徴とする内燃機関の異常判定装置。 A fuel injection valve for supplying fuel to the internal combustion engine;
A turbocharger provided in the exhaust passage with a turbine operated by exhaust energy;
An exhaust bypass passage that branches off from the exhaust passage at a portion upstream of the turbine and merges with the exhaust passage at a portion downstream of the turbine;
A waste gate valve for opening and closing the exhaust bypass passage;
An air-fuel ratio sensor that is disposed in the exhaust passage downstream of the downstream portion where the exhaust bypass passage merges and detects the air-fuel ratio of exhaust gas discharged from a plurality of cylinders included in the internal combustion engine; ,
In the operation region in which the opening degree of the waste gate valve is assumed to be controlled within a region in which an abnormality in air-fuel ratio imbalance among the plurality of cylinders can be detected, the air-fuel ratios of the plurality of cylinders are set to the same value. A first imbalance determination means for determining whether or not an imbalance of the air-fuel ratio occurs between the plurality of cylinders based on the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor in a controlled state;
In the operation region in which the opening degree of the waste gate valve is assumed to be controlled within a region in which an abnormality in air-fuel ratio imbalance among the plurality of cylinders can be detected, of the plurality of cylinders in order. Change the fuel injection amount to the specific cylinder to be changed and cause a forced imbalance state where the air-fuel ratio of the specific cylinder is rich or lean compared to other cylinders. Second imbalance determination means for determining whether or not the determination parameter indicates a change according to the generated forced imbalance state;
An abnormality determining means for determining the presence or absence of an abnormality of the fuel injection valve based on the determination results of the first and second imbalance determining means;
With
The abnormality determination parameter includes a first parameter based on an air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor, an exhaust gas from the specific cylinder to be determined by the second imbalance determination means, and other parameters. A second parameter capable of acquiring a change according to the forced imbalance state without being affected by mixing with exhaust gas from the cylinder,
The abnormality determining means determines that an abnormality has occurred in the fuel injection valve when the first imbalance determining means determines that an air-fuel ratio imbalance has occurred between the plurality of cylinders. And
The abnormality determining unit is a case where the first imbalance determining unit determines that an air-fuel ratio imbalance has not occurred between the plurality of cylinders, and sequentially selects any one of the plurality of cylinders. When the forced imbalance state is generated by the first process in which the air-fuel ratio is made rich or lean as the specific cylinder, the second imbalance determining means sets the first parameter to the forced imbalance. When it is determined that there is a cylinder that does not show a change according to the state, and one of the plurality of cylinders is sequentially set as the specific cylinder, the air-fuel ratio is leaned in the opposite direction to the first process. Alternatively, when the forced imbalance state is generated by the second process richly deviated, the second parameter is determined by the second imbalance determination unit. When said cylinder is that no change in response to the forced imbalance condition is determined that there is abnormality determination device for an internal combustion engine, characterized by determining an abnormality in the fuel injection valve occurs.

前記異常判定手段は、前記第１のインバランス判定手段によって前記複数の気筒間で空燃比のインバランスが生じていないと判定された場合であって、かつ、前記複数の気筒の何れかを順に前記特定の気筒として前記第１の処理によって前記強制インバランス状態を生じさせた際に、前記第１パラメータが前記強制インバランス状態に応じた変化を示さない気筒があると前記第２のインバランス判定手段によって判定された場合であって、かつ、前記複数の気筒の何れを前記特定の気筒として前記第２の処理によって前記強制インバランス状態を生じさせた際にも、前記第２パラメータが前記強制インバランス状態に応じた変化を示すと前記第２のインバランス判定手段によって判定された場合には、前記ウェイストゲートバルブに異常が生じていると判定するものであることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の異常判定装置。 The abnormality determining unit is a case where the first imbalance determining unit determines that an air-fuel ratio imbalance has not occurred between the plurality of cylinders, and sequentially selects any one of the plurality of cylinders. When the forced imbalance state is generated by the first process as the specific cylinder, and there is a cylinder in which the first parameter does not change according to the forced imbalance state, the second imbalance The second parameter is determined when the forced imbalance state is caused by the second process with any of the plurality of cylinders as the specific cylinder, when the forced imbalance state is generated. If the second imbalance determining means determines that a change corresponding to the forced imbalance state is present, an abnormality occurs in the waste gate valve. Abnormality determination device for an internal combustion engine according to claim 1, characterized in that to determine that.

前記異常判定手段は、前記第１のインバランス判定手段によって前記複数の気筒間で空燃比のインバランスが生じていないと判定された場合であって、かつ、前記複数の気筒の何れかを順に前記特定の気筒として前記第１の処理によって前記強制インバランス状態を生じさせた際に、前記第２のインバランス判定手段によって前記第１パラメータが前記強制インバランス状態に応じた変化を示さない気筒があると判定された場合であって、かつ、前記複数の気筒の何れかを順に前記特定の気筒として前記第２の処理によって前記強制インバランス状態を生じさせた際に、前記第２のインバランス判定手段によって前記第２パラメータが前記強制インバランス状態に応じた変化を示さない気筒があると判定された場合には、前記燃料噴射弁に異常が生じているとする判定に加え、前記ウェイストゲートバルブに異常が生じている可能性があると判定することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の異常判定装置。 The abnormality determining unit is a case where the first imbalance determining unit determines that an air-fuel ratio imbalance has not occurred between the plurality of cylinders, and sequentially selects any one of the plurality of cylinders. When the forced imbalance state is generated by the first processing as the specific cylinder, the second parameter is not changed by the second imbalance determining unit according to the forced imbalance state. And when the forced imbalance state is generated by the second process by sequentially setting any one of the plurality of cylinders as the specific cylinder, the second imbalance state is determined. When it is determined by the balance determination means that there is a cylinder in which the second parameter does not show a change according to the forced imbalance state, the fuel injection valve is different. In addition to the determination to have occurred, the abnormality determination device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that abnormality in the waste gate valve is determined that there is a possibility occurring.

エンジン回転数を検出するための回転数センサを更に備え、
前記第２パラメータは、前記回転数センサにより検出されるエンジン回転数を基礎とするパラメータであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の内燃機関の異常判定装置。 A rotation speed sensor for detecting the engine rotation speed;
The abnormality determination device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the second parameter is a parameter based on an engine speed detected by the speed sensor.