(57)【要約】  吸気弁の動作状態を弁稼動状態と閉弁停止状態との間で切り替え可能な弁停止機構を備える内燃機関において、故障判定のための新たなセンサの追加を必要とすることなく、吸気弁の動作状態の切り替えについての故障の有無を判定することのできる内燃機関の制御装置を提供する。  吸気弁（６２）の動作状態を、弁稼動状態と閉弁停止状態との間で切り替え可能な弁停止機構を備える吸気可変動弁装置（６６）を備える。内燃機関（１２）のクランク角度を検出するクランク角センサ（７２）を備える。実吸気圧力ｐｉｍを検出する吸気圧力センサ（５６）を備える。所定のクランク角度（例えば、各気筒の上死点後６０°ＣＡ）における実吸気圧力ｐｉｍと擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔとの吸気圧力偏差（第１偏差）ｄｌｐｍに基づいて、上記弁停止機構による弁稼動状態と閉弁停止状態との間での吸気弁（６２）の動作状態の切り替えについての故障の有無を判定する。
2012066666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気弁の動作状態を、弁稼動状態と閉弁停止状態との間で切り替え可能な弁停止機構と、
内燃機関のクランク角度を検出するクランク角センサと、
実吸気圧力を検出する吸気圧力センサと、
前記内燃機関の運転条件に基づいて、前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えが正常に行われている場合の擬似吸気圧力を取得する擬似吸気圧力取得手段と、
所定のクランク角度における前記実吸気圧力と前記擬似吸気圧力との第１偏差に基づいて、前記弁停止機構による前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えについての故障の有無を判定する第１故障判定手段を含む故障判定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記故障判定手段は、所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の変化量に基づいて、前記弁停止機構による前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えについての前記故障の有無を判定する第２故障判定手段を含むことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記第２故障判定手段は、前記所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の前記変化量と、前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の変化量との第２偏差に基づいて、前記弁停止機構による前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えについての故障の有無を判定することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関の制御装置は、大気圧力を取得する大気圧力取得手段を更に備え、
前記故障判定手段は、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰要求が出された場合における前記実吸気圧力と前記大気圧力との第３偏差に基づいて、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰動作についての故障の有無を判定する第３故障判定手段を含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記故障判定手段は、前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止要求が出された場合において、前記実吸気圧力が大気圧力に到達する時間が所定の到達時間判定値以上である場合に、前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止動作についての故障が生じたと判定する第４故障判定手段を含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関の制御装置は、前記クランク角センサにより検出される前記クランク角度に基づいて、故障判定の対象となる判定対象気筒を判別する気筒判別手段を更に備え、
前記故障判定手段は、前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止要求が出された場合において、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角度における前記擬似吸気圧力から当該所定のクランク角度における前記実吸気圧力を引いて得た前記第１偏差が所定の第１判定値よりも大きく、かつ、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の前記変化量から当該所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の変化量を引いて得た前記第２偏差が所定の第２判定値よりも大きい場合に、前記判定対象気筒において前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止動作についての故障が生じたと判定することを特徴とする請求項３記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記内燃機関の制御装置は、前記クランク角センサにより検出される前記クランク角度に基づいて、故障判定の対象となる判定対象気筒を判別する気筒判別手段を更に備え、
前記故障判定手段は、前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止要求が出された場合において、大気圧力から前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角度における前記実吸気圧力を引いて得た前記第３偏差が所定の第３判定値よりも小さく、かつ、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の前記変化量から当該所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の変化量を引いて得た前記第２偏差が所定の第４判定値よりも小さい場合に、前記判定対象気筒において前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰動作についての故障が生じたと判定することを特徴とする請求項４または６記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記内燃機関の制御装置は、前記クランク角センサにより検出される前記クランク角度に基づいて、故障判定の対象となる判定対象気筒を判別する気筒判別手段を更に備え、
前記故障判定手段は、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰要求が出された場合において、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角度における前記擬似吸気圧力から当該所定のクランク角度における前記実吸気圧力を引いて得た前記第１偏差が所定の第５判定値よりも大きく、かつ、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の前記変化量から当該所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の変化量を引いて得た前記第２偏差が所定の第６判定値よりも小さい場合に、前記判定対象気筒において前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰動作についての故障が生じたと判定することを特徴とする請求項３、６、７または８記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、吸気弁の動作状態を弁稼動状態と閉弁停止状態との間で切り替え可能な弁停止機構を備える内燃機関において吸気弁の動作状態の切り替えについての故障の有無を判定するうえで好適な内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、電磁駆動式の吸排気弁を備える内燃機関の故障検出装置が開示されている。この従来の故障検出装置は、吸排気弁の開閉が行われている内燃機関の通常運転時における吸排気弁の故障を検出するものである。より具体的には、上記故障検出装置は、所定クランク角期間における吸気管圧力の変動幅に基づいて、開き放し状態での吸気弁の故障の有無を判定し、また、気筒間での吸気管圧力の平均値の変動幅に基づいて、閉じ放し状態での吸気弁の故障の有無、または開き放し状態もしくは閉じ放し状態での排気弁の故障の有無を判定するものである。
尚、出願人は、本発明に関連するものとして、上記の文献を含めて、以下に記載する文献を認識している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特開２０００−７３７９２号公報
【特許文献２】日本特開２００４−１００４８７号公報
【特許文献３】日本特開２００４−１００４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、吸気弁の動作状態を弁稼動状態と閉弁停止状態との間で切り替え可能な弁停止機構を備える内燃機関においても、吸気弁のリフト量を検出可能なリフト量センサのような高価なセンサを新たに設けることなく、吸気弁の動作状態の切り替えについての故障の有無を判定できるようになっていることが望ましい。【０００５】
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、吸気弁の動作状態を弁稼動状態と閉弁停止状態との間で切り替え可能な弁停止機構を備える内燃機関において、故障判定のための新たなセンサの追加を必要とすることなく、吸気弁の動作状態の切り替えについての故障の有無を判定することのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、内燃機関の制御装置であって、
吸気弁の動作状態を、弁稼動状態と閉弁停止状態との間で切り替え可能な弁停止機構と、
内燃機関のクランク角度を検出するクランク角センサと、
実吸気圧力を検出する吸気圧力センサと、
前記内燃機関の運転条件に基づいて、前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えが正常に行われている場合の擬似吸気圧力を取得する擬似吸気圧力取得手段と、
所定のクランク角度における前記実吸気圧力と前記擬似吸気圧力との第１偏差に基づいて、前記弁停止機構による前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えについての故障の有無を判定する第１故障判定手段を含む故障判定手段と、
を備えることを特徴とする。【０００７】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記故障判定手段は、所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の変化量に基づいて、前記弁停止機構による前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えについての前記故障の有無を判定する第２故障判定手段を含むことを特徴とする。【０００８】
また、第３の発明は、第２の発明において、
前記第２故障判定手段は、前記所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の前記変化量と、前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の変化量との第２偏差に基づいて、前記弁停止機構による前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えについての故障の有無を判定することを特徴とする。【０００９】
また、第４の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、
前記内燃機関の制御装置は、大気圧力を取得する大気圧力取得手段を更に備え、
前記故障判定手段は、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰要求が出された場合における前記実吸気圧力と前記大気圧力との第３偏差に基づいて、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰動作についての故障の有無を判定する第３故障判定手段を含むことを特徴とする。【００１０】
また、第５の発明は、第１乃至第４の発明の何れかにおいて、
前記故障判定手段は、前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止要求が出された場合において、前記実吸気圧力が大気圧力に到達する時間が所定の到達時間判定値以上である場合に、前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止動作についての故障が生じたと判定する第４故障判定手段を含むことを特徴とする。【００１１】
また、第６の発明は、第３の発明において、
前記内燃機関の制御装置は、前記クランク角センサにより検出される前記クランク角度に基づいて、故障判定の対象となる判定対象気筒を判別する気筒判別手段を更に備え、
前記故障判定手段は、前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止要求が出された場合において、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角度における前記擬似吸気圧力から当該所定のクランク角度における前記実吸気圧力を引いて得た前記第１偏差が所定の第１判定値よりも大きく、かつ、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の前記変化量から当該所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の変化量を引いて得た前記第２偏差が所定の第２判定値よりも大きい場合に、前記判定対象気筒において前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止動作についての故障が生じたと判定することを特徴とする。【００１２】
また、第７の発明は、第４または第６の発明において、
前記内燃機関の制御装置は、前記クランク角センサにより検出される前記クランク角度に基づいて、故障判定の対象となる判定対象気筒を判別する気筒判別手段を更に備え、
前記故障判定手段は、前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止要求が出された場合において、大気圧力から前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角度における前記実吸気圧力を引いて得た前記第３偏差が所定の第３判定値よりも小さく、かつ、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の前記変化量から当該所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の変化量を引いて得た前記第２偏差が所定の第４判定値よりも小さい場合に、前記判定対象気筒において前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰動作についての故障が生じたと判定することを特徴とする。【００１３】
また、第８の発明は、第３、第６、第７または第８の発明において、
前記内燃機関の制御装置は、前記クランク角センサにより検出される前記クランク角度に基づいて、故障判定の対象となる判定対象気筒を判別する気筒判別手段を更に備え、
前記故障判定手段は、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰要求が出された場合において、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角度における前記擬似吸気圧力から当該所定のクランク角度における前記実吸気圧力を引いて得た前記第１偏差が所定の第５判定値よりも大きく、かつ、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の前記変化量から当該所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の変化量を引いて得た前記第２偏差が所定の第６判定値よりも小さい場合に、前記判定対象気筒において前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰動作についての故障が生じたと判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
弁稼動状態と閉弁停止状態との間での吸気弁の動作状態の切り替えに故障が生じている場合には、実吸気圧力と上記擬似吸気圧力との間に乖離が発生する。このため、第１の発明によれば、所定のクランク角度における実吸気圧力と擬似吸気圧力との第１偏差を利用した判定を行うことにより、故障判定のための新たなセンサの追加を必要とすることなく、上記故障の有無を判定することができる。【００１５】
第２の発明によれば、所定のクランク角期間における実吸気圧力の変化量を利用した判定を行うことにより、吸気弁の上記故障が発生する気筒を特定することが可能となる。【００１６】
第３の発明によれば、所定のクランク角期間における実吸気圧力の変化量だけを利用する場合と比べ、大きな偏差を利用した故障判定が可能となる。これにより、上記故障の判定精度を向上させることができる。【００１７】
吸気弁の復帰動作に故障が生じている場合には、復帰要求後において大気圧力と実吸気圧力との乖離が発生しないか或いは発生した場合であっても小さな乖離となる。第４の発明によれば、実吸気圧力と大気圧力との第３偏差に利用した判定を行うことにより、吸気弁の復帰動作の故障の有無を判定することができる。【００１８】
吸気弁の停止要求時に吸気弁の停止動作が正常に行われない場合には、吸気弁の停止動作が正常に行われた場合であれば実吸気圧力が大気圧力近傍の値に到達するまでに要する時間が経過しても、実吸気圧力が大気圧力近傍の値にまで上昇しなくなる。第５の発明によれば、停止要求が出された場合において、実吸気圧力が大気圧力に到達する時間が所定の到達時間判定値以上であるか否かを判定することにより、吸気弁の停止動作についての故障が生じたと判定することができる。【００１９】
第６の発明によれば、吸気弁の停止要求が出された場合に、吸気弁の停止動作についての故障が生じた気筒を精度良く判定することができる。【００２０】
第７および第８の発明によれば、吸気弁の復帰要求が出された場合に、吸気弁の復帰動作についての故障が生じた気筒を精度良く判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明が適用されたハイブリッド車両の駆動システムの概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す内燃機関のシステム構成を説明するための図である。
【図３】＃１および＃４気筒に１サイクル分の吸気弁の停止動作の遅れが生じたケースを用いて吸気弁の停止故障の判定手法を説明するための図である。
【図４】全気筒に２サイクル分の吸気弁の停止動作の遅れが生じたケースを用いて吸気弁の停止故障の判定手法を説明するための図である。
【図５】＃１および＃４気筒に１サイクル分の吸気弁の復帰動作の遅れが生じたケースを用いて吸気弁の復帰故障の判定手法を説明するための図である。
【図６】吸気弁の故障判定に用いるデータの処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔの算出処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】スロットル開度ｔａとエンジン回転数ｎｅとの関係で定常時の擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔｂを定めたマップを表した図である。
【図９】本発明の実施の形態１における吸気弁の故障判定処理のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】メインルーチン起動時に吸気弁の故障判定の対象となる気筒番号を判別するための処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】吸気圧力上昇時間ｔｓｔｐ_ｐａおよび停止時間ｔｓｔｐｌのカウント処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】図９中のステップ３０８における吸気弁の停止故障判定のルーチンを示すフローチャートである。
【図１３】図９中のステップ３１２における吸気弁の復帰故障判定のルーチン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】
【００２２】
実施の形態１．
［ＨＶシステムの構成］
図１は、本発明が適用されたハイブリッド車両の駆動システム１０の概略構成を示す図である。この駆動システム１０は、内燃機関１２とともに、車両の第２の動力源として、車両駆動用モータ（以下、単に「モータ」）１４を備えている。また、駆動システム１０は、駆動力の供給を受けて電力を発生する発電機１６も備えている。内燃機関１２、モータ１４、および発電機１６は、遊星歯車式の動力分割機構１８を介して相互に連結されている。動力分割機構１８につながるモータ１４の回転軸には、減速機２０が接続されている。減速機２０は、モータ１４の回転軸と駆動輪２２につながる駆動軸２４とを連結している。動力分割機構１８は、内燃機関１２の駆動力を発電機１６側と減速機２０側とに分割する装置である。動力分割機構１８による駆動力の配分は、任意に変更することができる。
【００２３】
駆動システム１０には、更に、インバータ２６、コンバータ２８、および高圧バッテリ３０が含まれている。インバータ２６は、発電機１６およびモータ１４に接続されているとともに、コンバータ２８を介して高圧バッテリ３０にも接続されている。発電機１６で発電された電力は、インバータ２６を介してモータ１４に供給することもできるし、インバータ２６およびコンバータ２８を介して高圧バッテリ３０に充電することもできる。また、高圧バッテリ３０に充電されている電力は、コンバータ２８およびインバータ２６を介してモータ１４に供給することができる。
【００２４】
以上説明した駆動システム１０によれば、所定の条件に基づいて、モータ１４を停止させた状態で、内燃機関１２の駆動力のみによって駆動輪２２を回転させることもできるし、逆に、内燃機関１２を停止させた状態で、モータ１４の駆動力のみによって駆動輪２２を回転させることもできる。また、モータ１４と内燃機関１２の双方を作動させ、双方の駆動力によって駆動輪２２を回転させることもできる。更に、発電機１６をスタータとして機能させて内燃機関１２を駆動することで、内燃機関１２の始動を制御することもできる。
【００２５】
本実施形態の駆動システム１０は、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)４０によって制御されている。ＥＣＵ４０は、内燃機関１２、モータ１４、発電機１６、動力分割機構１８、インバータ２６、およびコンバータ２８等を含む駆動システム１０の全体を総合的に制御している。
【００２６】
［内燃機関のシステム構成］
図２は、図１に示す内燃機関１２のシステム構成を説明するための図である。ここでは、内燃機関１２は、４つの気筒（＃１〜＃４）を有し、＃１→＃３→＃４→＃２の順（一例）で等間隔に爆発行程が行われる直列４気筒型のエンジンであるものとする。内燃機関１２の筒内には、ピストン４２が設けられている。内燃機関１２の筒内には、ピストン４２の頂部側に燃焼室４４が形成されている。燃焼室４４には、吸気通路４６および排気通路４８が連通している。
【００２７】
吸気通路４６の入口近傍には、吸気通路４６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５０が設けられている。エアフローメータ５０の下流には、スロットルバルブ５２が設けられている。スロットルバルブ５２は、アクセル開度と独立してスロットル開度を制御することのできる電子制御式スロットルバルブである。スロットルバルブ５２の近傍には、スロットル開度を検出するためのスロットルポジションセンサ５４が配置されている。
【００２８】
また、スロットルバルブ５２の下流には、より具体的には、吸気通路１４の吸気マニホールドの集合部には、吸気圧力を検出するための吸気圧力センサ５６が配置されている。更に、吸気圧力センサ５６の下流には、内燃機関１２の吸気ポートに燃料を噴射するための燃料噴射弁５８が配置されている。また、内燃機関１２が備えるシリンダヘッドには、燃焼室４４の頂部から燃焼室４４内に突出するように点火プラグ６０が取り付けられている。吸気ポートおよび排気ポートには、それぞれ、燃焼室４４と吸気通路４６、或いは燃焼室４４と排気通路４８を導通状態または遮断状態とするための吸気弁６２および排気弁６４が設けられている。
【００２９】
吸気弁６２および排気弁６４は、それぞれ吸気可変動弁装置６６および排気可変動弁装置６８により駆動される。吸気可変動弁装置６６は、弁稼動状態と閉弁停止状態との間で吸気弁６２の動作状態を気筒単位で変更可能な弁停止機構（図示省略）を有し、同様に、排気可変動弁装置６８は、弁稼動状態と閉弁停止状態との間で排気弁６４の動作状態を気筒単位で変更可能な弁停止機構（図示省略）を有しているものとする。上記弁停止機構を実現する具体的な構成は、特に限定されるものではなく、例えば、カムの作用力をバルブに伝達するロッカーアームの揺動動作を切換ピンを用いて休止可能な構成によって実現することができる。
【００３０】
また、排気通路４８には、排気ガスを浄化するための触媒７０が配置されている。また、上述したＥＣＵ４０の入力には、上述したエアフローメータ５０、スロットルポジションセンサ５４および吸気圧力センサ５６とともに、クランク角度およびエンジン回転数（クランク角速度）を検出するためのクランク角センサ７２等の内燃機関１２の運転状態を検出するための各種センサが接続されている。また、ＥＣＵ４０の出力には、上述したスロットルバルブ５２、燃料噴射弁５８、点火プラグ６０、吸気可変動弁装置６６および排気可変動弁装置６８とともに、内燃機関１２を制御するための各種のアクチュエータが接続されている。ＥＣＵ４０は、それらのセンサ出力に基づいて、内燃機関１２の運転状態を制御することができる。
【００３１】
排気通路４８に配置される触媒７０が高温状態にある場合に、酸素濃度の高い新気が触媒７０に供給されると、触媒７０に劣化が生ずることが懸念される。触媒７０の劣化を抑制するためには、触媒７０への酸素の流入を防ぐことが有効である。上述した可変動弁装置６６、６８を備える本実施形態のシステムによれば、減速時または高エンジン回転時等においてフューエルカット（Ｆ／Ｃ）の実行要求が出された場合に、フューエルカットと同期して、全気筒の吸気弁６２および排気弁６４のうちの少なくとも一方の動作状態を弁稼動状態から閉弁停止状態に切り替えることで、フューエルカット中に触媒７０に酸素が流入するのを防止することができる。これにより、触媒７０の劣化抑制を図ることができる。
【００３２】
［実施の形態１における吸気弁の停止故障および復帰故障の判定手法］
以下、図３乃至図５を参照して、弁稼動状態と閉弁停止状態との間での吸気弁６２の動作状態の切り替えについての故障の有無の判定手法について説明する。より具体的には、本実施形態では、以下の図３および図４を参照して説明する手法によって、弁稼動状態から閉弁停止状態に切り替える吸気弁６２の停止要求を伴うフューエルカットの実行要求が出された場合に、弁稼動状態から閉弁停止状態に切り替える吸気弁６２の停止動作についての故障、すなわち、フューエルカットと同期した閉弁停止状態への正常な切り替えが行われないという故障（以下、単に「停止故障」と称する場合がある）の有無の判定が行われる。また、本実施形態では、以下の図５を参照して説明する手法によって、閉弁停止状態から弁稼動状態に切り替える吸気弁６２の復帰要求を伴うフューエルカットからの復帰要求が出された場合に、閉弁停止状態から弁稼動状態に切り替える吸気弁６２の復帰動作についての故障、すなわち、フューエルカットからの復帰と同期した弁稼動状態への正常な切り替えが行われないという故障（以下、単に「復帰故障」と称する場合がある）の有無の判定が行われる。尚、以下の明細書中においては、吸気通路の吸気マニホールドを共通する複数気筒（本実施形態の内燃機関１２では、＃１〜＃４の全気筒が相当）における吸気弁に対して停止要求および復帰要求が出される状況を例に挙げて説明を行うものとする。
【００３３】
（吸気弁の停止故障の判定）
図３は、＃１および＃４気筒に１サイクル分の吸気弁６２の停止動作の遅れが生じたケースを用いて吸気弁６２の停止故障の判定手法を説明するための図であり、図４は、全気筒に２サイクル分の吸気弁６２の停止動作の遅れが生じたケースを用いて吸気弁６２の停止故障の判定手法を説明するための図である。より具体的には、図３、４は、減速時における全気筒の吸気弁６２の停止動作を伴うフューエルカットの実行前後の内燃機関１２の動作を表した図である。また、図３（Ｃ）および図４（Ｃ）（図５（Ｃ）も同様）中に実線で示す波形は、実吸気圧力ｐｉｍのものであり、同図中に一点鎖線で示す波形は、擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔのものである。擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔは、内燃機関１２の運転条件（ここでは、エンジン回転数とスロットル開度）に基づいて演算される値であり、各気筒の吸気弁６２の停止動作または復帰動作が正常に行われた場合の実吸気圧力ｐｉｍに相当する値（推定値）である。尚、図３、４（図５も同様）においては、＃１気筒のピストン４２が圧縮上死点に位置している時のクランク角度を０°ＣＡとしている。また、図３、４（図５も同様）中における実吸気圧力ｐｉｍおよび擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔの取得タイミングは、気筒毎の吸気圧力脈動がピーク値となるタイミングである各気筒の上死点後６０°ＣＡとしている。
【００３４】
図３（Ｃ）および図４（Ｃ）に示すように、減速時において吸気弁６２が作動中である場合の実吸気圧力ｐｉｍは、スロットルバルブ５２が閉じられた状態であるため、徐々に低下（負圧としては増大）している。このような状況下で各気筒の吸気弁６２の停止動作が正常に行われた場合であれば、吸気の流れが止まるため、実吸気圧力ｐｉｍは、擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔのように大気圧力ｐａに向けて上昇していく。一方、図３、４に示すように、吸気弁６２の停止故障が生じた場合であれば、当該停止故障が生じた気筒では、吸気の流れが生ずるため、実吸気圧力ｐｉｍが低下することになる。より具体的には、図３のように間欠的に停止故障の発生気筒が存在するケースであれば、停止動作が正常に行われている＃３気筒の吸気行程では、吸気が流れないため、実吸気圧力ｐｉｍが上昇し、次いで、故障気筒である＃４気筒の吸気行程では、吸気が流れるため、実吸気圧力ｐｉｍが低下し、次いで、正常気筒である＃２気筒の吸気行程では、再び実吸気圧力ｐｉｍが上昇し、次いで、故障気筒である＃４気筒の吸気行程では、吸気が流れないため、実吸気圧力ｐｉｍが再び低下する。また、図４のように全気筒において連続して停止故障が生じているケースであれば、停止故障が生じている２サイクルの間は、実吸気圧力ｐｉｍが連続的に低下していく。
【００３５】
そこで、本実施形態では、以下のような手法で、吸気弁６２の停止故障を検出し、更に、当該停止故障が生じている気筒を特定するようにしている。すなわち、上記のように運転条件に基づいて演算された擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔは、正常時の実吸気圧力ｐｉｍ相当の値を示すものであるため、停止故障が生じた場合であれば、実吸気圧力ｐｉｍと擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔとの吸気圧力偏差ｄｌｐｍが大きくなる。そこで、本実施形態では、吸気圧力偏差ｄｌｐｍに基づく吸気弁６２の停止故障判定を行うようにしている。
【００３６】
また、図３に良く表れているように、実吸気圧力ｐｉｍは、正常気筒と故障気筒の吸気行程に同期して（すなわち、内燃機関１２のように４気筒エンジンでは１８０°ＣＡ毎に）上昇および低下する。その結果、各気筒の吸気上死点後２４０°ＣＡ（吸気弁の閉じ時期付近のタイミング）における実吸気圧力ｐｉｍの変化量ｄｌｐｉｍ（今回値ｐｉｍ−前回値ｐｉｍ（ｉ−１））は、正常気筒から故障気筒に吸気行程が移行する場合であれば負の値となり、逆に、故障気筒から正常気筒に吸気行程が移行する場合であれば正の値となる。このため、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍに基づいて、停止故障の発生気筒を特定することができる。
【００３７】
更に、吸気弁６２の停止動作中の擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔの変化量ｄｌｐｍｃｒｔ（ｐｍｃｒｔ−ｐｍｃｒｔ（ｉ−１））は、擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔが大気圧力ｐａに向けて上昇する期間では正の値となる。このため、これら２つの変化量の偏差であるｄｄｌｐｍ（ｄｌｐｍｃｒｔ−ｄｌｐｉｍ）は、正常気筒から故障気筒に吸気行程が移行する場合であれば、正の値ｄｌｐｍｃｒｔと負の値ｄｌｐｉｍとの差であるため、正の大きな値となり、一方、故障気筒から正常気筒に吸気行程が移行する場合であれば、正の値ｄｌｐｍｃｒｔと正の値ｄｌｐｉｍとの差であるため、ゼロに近い値となる。このため、停止故障の発生気筒を特定する場合において、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍを用いた場合には、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍを用いる場合と比べ、大きな値（約２倍）を用いた故障判定が可能となる。そこで、本実施形態では、吸気圧力偏差ｄｌｐｍに基づく吸気弁６２の停止故障判定に加え、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍに基づく吸気弁６２の停止故障判定をも行うようにしている。
【００３８】
更に、吸気弁６２の停止遅れサイクル数が長い場合には、吸気弁６２の停止動作が正常に行われた場合であれば実吸気圧力ｐｉｍが大気圧力ｐａ近傍の値に到達するまでに要する時間が経過しても、実吸気圧力Ｐｉｍが大気圧力ｐａ近傍の値にまで上昇しなくなる。そこで、本実施形態では、吸気弁６２の停止要求が出された時点からの実吸気圧力ｐｉｍの上昇時間ｔｓｔｐ_ｐａが所定の到達時間判定値α（吸気弁６２の停止動作が正常であれば実吸気圧力ｐｉｍが大気圧力ｐａに到達するまでに要する時間）以上である場合には、何れかの気筒において吸気弁６２の停止故障が生じたとする判定をも行うようにしている。
【００３９】
（吸気弁の復帰故障の判定）
図５は、＃１および＃４気筒に１サイクル分の吸気弁６２の復帰動作の遅れが生じたケースを用いて吸気弁６２の復帰故障の判定手法を説明するための図である。
吸気弁６２の停止時間ｔｓｔｐが所定時間以上であれば、吸気弁６２の停止動作が継続している期間中に、実吸気圧力ｐｉｍが大気圧力ｐａに到達することになる。このような状況下で各気筒の吸気弁６２の復帰動作が正常に行われた場合であれば、吸気が流れ始めるため、図５における擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔのように、実吸気圧力ｐｉｍが低下していく。一方、図５に示すように、吸気弁６２の復帰故障が生じた場合であれば、吸気が止まっているため、実吸気圧力ｐｉｍは、大気圧力ｐａ近傍の値を保持または再び上昇する。
【００４０】
そこで、本実施形態では、吸気弁６２の復帰要求時に、上記停止要求時と同様に、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍに基づく吸気弁６２の復帰故障判定を行うようにしている。具体的には、擬似吸気圧力変化量ｄｌｐｍｃｒｔは、図５に示すように、復帰要求後に実吸気圧力ｐｉｍが低下していく過程では負の値となり、その後、ほぼゼロに近づいていく。一方、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍは、図５に示すように、正常気筒から故障気筒に吸気行程が移行する場合であれば実吸気圧力ｐｉｍが増加するので正の値となり、逆に、故障気筒から正常気筒に吸気行程が移行する場合であれば実吸気圧力ｐｉｍが減少するので負の値となる。このため、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍに基づいて、復帰故障の発生気筒を特定することができる。そのうえで、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍは、正常気筒から故障気筒に吸気行程が移行する場合であれば、負の値ｄｌｐｍｃｒｔと正の値ｄｌｐｉｍとの差であるため、負の大きな値となり、一方、故障気筒から正常気筒に吸気行程が移行する場合であれば、負の値ｄｌｐｍｃｒｔと負の値ｄｌｐｉｍとの差であるため、ゼロに近い値となる。このため、復帰故障の発生気筒を特定する場合においても、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍを用いた場合には、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍを用いる場合と比べ、大きな値（約２倍）を用いた故障判定が可能となる。
【００４１】
更に、吸気弁６２の復帰故障が生じている場合には、実吸気圧力ｐｉｍが大気圧力ｐａ近傍の値となる。そこで、本実施形態では、大気圧力ｐａと実吸気圧力ｐｉｍとの圧力偏差ｄｌｐａ（ｐａ−ｐｉｍ）に基づく吸気弁６２の復帰故障判定をも行うようにしている。
【００４２】
［実施の形態１における具体的処理］
以下、図６乃至図１３を参照して、上述した吸気弁６２の停止故障および復帰故障の有無を判定するためにＥＣＵ４０が実行する具体的処理について説明する。
先ず、図６は、吸気弁６２の故障判定に用いるデータの処理ルーチンを示すフローチャートである。尚、図６に示すルーチンは、各気筒の上死点後６０°ＣＡ毎に繰り返し実行されるものである。
【００４３】
図６に示すルーチンでは、先ず、大気圧力ｐａが読み込まれる（ステップ１００）。大気圧力ｐａは、本ルーチンとは別のルーチンにおいて、吸気圧力センサ５６を用いて、内燃機関１２の停止時もしくはスロットル開度が全開に近い運転時に随時取得され、更新されている。本ステップ１００では、そのようにして取得される大気圧力ｐａの値が読み込まれる。このような手法によれば、別途大気圧力センサを備えることなく、大気圧力を取得することができる。
【００４４】
次に、吸気圧力センサ５６を用いて取得される現在の実吸気圧力ｐｉｍが読み込まれ（ステップ１０２）、前回（すなわち、１８０°ＣＡ前）の実吸気圧力ｐｉｍ（ｉ−１）が読み込まれ（ステップ１０４）、後述する図７に示すルーチンの処理により取得される擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔが読み込まれ（ステップ１０６）、前回（すなわち、１８０°ＣＡ前）の擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔが読み込まれる（ステップ１０８）。
【００４５】
次に、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍ（＝今回値ｐｉｍ−前回値ｐｉｍ（ｉ−１））が算出され（ステップ１１０）、擬似吸気圧力変化量ｄｌｐｍｃｒｔ（＝今回値ｐｍｃｒｔ−前回値ｐｍｃｒｔ（ｉ−１））が算出され（ステップ１１２）、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍ（＝ｄｌｐｍｃｒｔ−ｄｌｐｉｍ）が算出され（ステップ１１４）、吸気圧力偏差ｄｌｐｍ（＝ｐｍｃｒｔ−ｐｉｍ）が算出され（ステップ１１６）、大気圧力ｐａと実吸気圧力ｐｉｍとの圧力偏差ｄｌｐａ（＝ｐａ−ｐｉｍ）が算出される（ステップ１１８）。
【００４６】
次に、今回の実吸気圧力ｐｉｍが記録され（ステップ１２０）、今回の擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔが記録され（ステップ１２２）、今回のクランク角度ｃｃｒｎｋが記録される（ステップ１２４）。次いで、吸気弁６２の停止故障および復帰故障の判定要求がＯＮにセットされる（ステップ１２６）。
【００４７】
次に、図７は、擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔの算出処理ルーチンを示すフローチャートである。
図７に示すルーチンでは、先ず、スロットルポジションセンサ５４を用いて検出される現在のスロットル開度ｔａが読み込まれ（ステップ２００）、クランク角センサ７２を用いて検出される現在のエンジン回転数ｎｅが読み込まれ（ステップ２０２）、上記ステップ１００と同様の処理によって大気圧力ｐａが読み込まれる（ステップ２０４）。
【００４８】
次に、前回の擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔが読み込まれる（ステップ２０６）。次いで、定常時の擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔｂが算出される（ステップ２０８）。図８は、スロットル開度ｔａとエンジン回転数ｎｅとの関係で定常時の擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔｂを定めたマップを表した図である。本ステップ２０８では、図８に示すようなマップに従って、スロットル開度ｔａとエンジン回転数ｎｅとに基づいて、定常時の擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔｂが算出される。
【００４９】
次に、定常時の擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔｂが大気圧力ｐａよりも高いか否かが判定される（ステップ２１０）。その結果、定常時の擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔｂが大気圧力ｐａよりも高いと判定された場合には、今回の定常時の擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔｂとして、大気圧力ｐａが代入される（ステップ２１２）。
【００５０】
一方、定常時の擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔｂが大気圧力ｐａ以下であると判定された場合には、前回の擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔｏと上記ステップ２０８において算出された定常時の擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔｂとの変化量に対してなまし処理（平滑化処理）を行ったうえで、今回の擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔが算出される（ステップ２１４）。次いで、次回のルーチン起動時のために、今回算出された擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔが前回の擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔｏに記録される（ステップ２１６）。
【００５１】
次に、図９は、本発明の実施の形態１における吸気弁６２の故障判定処理のメインルーチンを示すフローチャートである。
図９に示すルーチンでは、先ず、吸気弁６２の停止故障および復帰故障の判定要求がＯＮ状態であるか否かが判定される（ステップ３００）。その結果、判定要求がＯＮ状態であると判定された場合には、次いで、図１０に示すルーチンに従った気筒番号の判別処理が実行される。
【００５２】
図１０は、メインルーチン起動時に吸気弁６２の故障判定の対象となる気筒番号を判別するための処理ルーチンを示すフローチャートである。
図１０に示すルーチンでは、先ず、上記ステップ１２４において記録されたクランク角度ｃｃｒｎｋｌが読み込まれる（ステップ４００）。次いで、＃３気筒が書き込まれる（ステップ４０２）。
【００５３】
次に、上記ステップ４００において読み込まれたクランク角度ｃｃｒｎｋｌが１８０°ＣＡ以上であるか否かが判定される（ステップ４０４）。その結果、本判定が不成立である場合、すなわち、上記クランク角度ｃｃｒｎｋｌが０〜１７９°ＣＡである場合には、今回の処理サイクルが終了される。これにより、この場合には、上記ステップ４０２において書き込まれた＃３気筒が今回の故障判定の対象となる判定対象気筒として判別されることになる。
【００５４】
一方、上記ステップ４０４の判定が成立する場合には、＃４気筒が書き込まれる（ステップ４０６）。次いで、上記ステップ４００において読み込まれたクランク角度ｃｃｒｎｋｌが３６０°ＣＡ以上であるか否かが判定される（ステップ４０８）。その結果、本判定が不成立である場合、すなわち、上記クランク角度ｃｃｒｎｋｌが１８０〜３５９°ＣＡである場合には、今回の処理サイクルが終了される。これにより、この場合には、上記ステップ４０６において書き込まれた＃４気筒が今回の判定対象気筒として判別されることになる。
【００５５】
また、上記ステップ４０８の判定が成立する場合には、＃２気筒が書き込まれる（ステップ４１０）。次いで、上記ステップ４００において読み込まれたクランク角度ｃｃｒｎｋｌが５４０°ＣＡ以上であるか否かが判定される（ステップ４１２）。その結果、本判定が不成立である場合、すなわち、上記クランク角度ｃｃｒｎｋｌが３６０〜５３９°ＣＡである場合には、今回の処理サイクルが終了される。これにより、この場合には、上記ステップ４１０において書き込まれた＃２気筒が今回の判定対象気筒として判別されることになる。
【００５６】
また、上記ステップ４１２の判定が成立する場合には、＃１気筒が書き込まれたうえで（ステップ４１４）、今回の処理サイクルが終了される。これにより、この場合には、上記ステップ４１４において書き込まれた＃１気筒が今回の判定対象気筒として判別されることになる。
【００５７】
再び、図９に示すメインルーチンの説明に戻る。図９に示すルーチンでは、上記ステップ３０２において上記図１０に示すルーチンの処理に従って今回の判定対象気筒が判別された場合には、次いで、吸気弁６２の停止要求の発令中であるか否かが判定される（ステップ３０４）。吸気弁６２の停止要求は、例えば、触媒７０の温度が所定温度以上であり、かつフューエルカットの実行要求が出されているといった所定の吸気弁６２の停止動作の実行条件が成立した場合に発令される。
【００５８】
上記ステップ３０４において吸気弁６２の停止要求の発令中であると判定された場合には、次いで、図１１に示すルーチンの処理によって算出される吸気圧力上昇時間ｔｓｔｐ_ｐａが読み込まれる（ステップ３０６）。
【００５９】
図１１は、吸気圧力上昇時間ｔｓｔｐ_ｐａおよび停止時間ｔｓｔｐｌのカウント処理ルーチンを示すフローチャートである。尚、本ルーチンは、所定時間毎に周期的に実行されるものとする。
図１１に示すルーチンでは、先ず、上記ステップ３０４と同様の処理によって吸気弁６２の停止要求の発令中であるか否かが判定される（ステップ５００）。
【００６０】
上記ステップ５００において吸気弁６２の停止要求の発令中であると判定された場合には、大気圧力ｐａと実吸気圧力ｐｉｍとの圧力偏差ｄｌｐａ（上記ステップ１１８の処理による算出値）が読み込まれる（ステップ５０２）。次いで、当該圧力偏差ｄｌｐａが所定の判定値ＫＤＰＡ１よりも大きいか否かが判定される（ステップ５０４）。
【００６１】
上記ステップ５０４における判定が成立する場合には、実吸気圧力ｐｉｍが大気圧力ｐａから離れているために、吸気弁６２の停止動作が正常に行われていれば実吸気圧力ｐｉｍが大気圧力ｐａに向けて上昇する状況にあると判断することができる。このため、この場合には、吸気圧力上昇時間ｔｓｔｐ_ｐａがカウントアップされたうえで（ステップ５０６）、吸気弁６２の停止要求が発令された時点からの経過時間である停止時間ｔｓｔｐがカウントアップされる（ステップ５０８）。次いで、現在の停止時間ｔｓｔｐが停止時間ｔｓｔｐｌとしてラッチ（記録）される（ステップ５１０）。
【００６２】
一方、上記ステップ５０４における判定が不成立である場合には、実吸気圧力ｐｉｍが大気圧力ｐａに近い値となっている状況であるため、吸気圧力上昇時間ｔｓｔｐ_ｐａがカウントされずに、停止時間ｔｓｔｐがカウントアップされる（ステップ５０８）。このような処理によれば、上記ステップ５０４における判定が成立状態から不成立状態に切り替わる状況まで吸気圧力上昇時間ｔｓｔｐ_ｐａがカウントアップされた場合には、この吸気圧力上昇時間ｔｓｔｐ_ｐａの算出によって、停止要求の発令後に実吸気圧力ｐｉｍが大気圧力ｐａ近傍の値に到達するまでに要する時間を算出することができる。また、この場合にも、現在の停止時間ｔｓｔｐが停止時間ｔｓｔｐｌとしてラッチ（記録）される（ステップ５１０）。
【００６３】
また、上記ステップ５００において吸気弁６２の停止要求の発令中ではないと判定された場合、すなわち、吸気弁６２の復帰要求の発令時または発令後であると判断できる場合には、吸気圧力上昇時間ｔｓｔｐ_ｐａがゼロにクリアされる（ステップ５１２）とともに、停止時間ｔｓｔｐがゼロにクリアされる（ステップ５１４）。
【００６４】
再び、図９に示すメインルーチンの説明に戻る。図９に示すルーチンでは、上記ステップ３０６において吸気圧力上昇時間ｔｓｔｐ_ｐａが読み込まれた後には、次いで、後述する図１２に示すルーチンの処理に従って、吸気弁６２の停止故障の有無が判定される（ステップ３０８）。
【００６５】
一方、上記ステップ３０４において吸気弁６２の停止要求の発令中ではないと判定された場合、すなわち、吸気弁６２の復帰要求の発令時または発令後であると判断できる場合には、次いで、上記ステップ５１０において記録された停止時間ｔｓｔｐｌが読み込まれたうえで（ステップ３１０）、吸気弁６２の復帰故障の有無が判定される（ステップ３１２）。また、図９に示すルーチンでは、上記判定要求がＯＮ状態ではない場合（ステップ３００）、または吸気弁６２の停止故障判定（ステップ３０８）もしくは復帰故障判定（ステップ３１２）が終了した場合には、上記判定要求がＯＦＦにセットされる（ステップ３１４）。
【００６６】
次に、図１２は、図９中のステップ３０８における吸気弁６２の停止故障判定のルーチンを示すフローチャートである。
図１２に示すルーチンでは、先ず、上記ステップ１１４において算出された吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍが読み込まれる（ステップ６００）。次いで、上記ステップ１１６において算出された吸気圧力偏差ｄｌｐｍが読み込まれる（ステップ６０２）。
【００６７】
次に、停止動作が正常である場合よりも吸気弁６２の停止要求の発令後の大気圧力到達時間が長いか否か、すなわち、上記吸気圧力上昇時間ｔｓｔｐ_ｐａが上記所定の到達時間判定値α以上であるか否かが判定される（ステップ６０４）。
【００６８】
上記ステップ６０４の判定が不成立である場合には、次いで、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍが所定の判定値ＫＤＤＰＭ１よりも大きく、かつ、吸気圧力偏差ｄｌｐｍが所定の判定値ＫＤＰＭよりも大きいか否かが判定される（ステップ６０６）。これらの判定値ＫＤＤＰＭ１およびＫＤＰＭは、吸気弁６２の停止故障を判定するための閾値として予め設定された値である。その結果、本ステップ６０６における判定が成立した場合には、今回の判定対象気筒において、吸気弁６２の停止動作に異常が生じていると判定され、停止異常カウンタｃｆａｉｌｓｔｐ１がカウントアップされる（ステップ６０８）。
【００６９】
次に、停止異常カウンタｃｆａｉｌｓｔｐ１が所定値ＣＦＡＩＬ１以上であるか否かが判定される（ステップ６１０）。その結果、停止異常カウンタｃｆａｉｌｓｔｐ１が上記所定値ＣＦＡＩＬ１以上であると判定された場合には、今回の判定対象気筒における吸気弁６２の停止故障が生じているとの確定的な判定がなされ、今回の停止故障判定結果が記憶される（停止故障判定フラグｘｆａｉｌ１がＯＮにセットされる）（ステップ６１２）。
【００７０】
一方、上記ステップ６０４において、上記吸気圧力上昇時間ｔｓｔｐ_ｐａが上記所定の到達時間判定値α以上であると判定された場合には、何れかの気筒において吸気弁６２の停止故障が生じていると判定され、今回の停止故障判定結果が記憶される（ステップ６１２）。
【００７１】
次に、図１３は、図９中のステップ３１２における吸気弁６２の復帰故障判定のルーチンを示すフローチャートである。
図１３に示すルーチンでは、先ず、上記ステップ１１４において算出された吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍが読み込まれる（ステップ７００）。次いで、上記ステップ１１８において算出された圧力偏差ｄｌｐａが読み込まれる（ステップ７０２）。
【００７２】
次に、今回の吸気弁６２の復帰要求の発令直前の停止時間ｔｓｔｐｌが所定値β以上であるか否かが判定される（ステップ７０４）。より具体的には、次のステップ７０６において大気圧力ｐａを利用した故障判定を行ううえでの前提として、本ステップ７０４の処理により、復帰要求の発令時の実吸気圧力ｐｉｍが大気圧力ｐａ近傍の値に到達しているか否かが判定される。
【００７３】
上記ステップ７０４の判定が成立する場合には、次いで、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍが所定の判定値ＫＤＤＰＭ２よりも小さく、かつ、大気圧力ｐａと実吸気圧力ｐｉｍとの圧力偏差ｄｌｐａが所定の判定値ＫＤＰＡ２よりも小さいか否かが判定される（ステップ７０６）。これらの判定値ＫＤＤＰＭ２およびＫＤＰＡ２は、吸気弁６２の復帰故障を判定するための閾値として予め設定された値である。その結果、本ステップ７０６における判定が成立した場合には、今回の判定対象気筒において、吸気弁６２の復帰動作に異常が生じていると判定され、復帰異常カウンタｃｆａｉｌｓｔｐ２がカウントアップされる（ステップ６０８）。
【００７４】
次に、復帰異常カウンタｃｆａｉｌｓｔｐ２が所定値ＣＦＡＩＬ２以上であるか否かが判定される（ステップ７１０）。その結果、復帰異常カウンタｃｆａｉｌｓｔｐ２が上記所定値ＣＦＡＩＬ２以上であると判定された場合には、今回の判定対象気筒における吸気弁６２の復帰故障が生じているとの確定的な判定がなされ、今回の復帰故障判定結果が記憶される（復帰故障判定フラグｘｆａｉｌ２がＯＮにセットされる）（ステップ７１２）。
【００７５】
以上説明したように、図９に示すメインルーチンによれば、故障の判定対象気筒が判別（特定）されたうえで、吸気弁６２の停止要求の発令中であるか否かに応じて、吸気弁６２の停止故障または復帰故障の有無が判定される。
【００７６】
そして、図１２に示すルーチンによれば、吸気弁６２の停止故障の判定時には、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍが判定値ＫＤＤＰＭ１よりも大きく、かつ、吸気圧力偏差ｄｌｐｍが判定値ＫＤＰＭよりも大きい場合に、現在の判定対象気筒において、吸気弁６２の停止故障が生じていると判断される。既述したように、停止故障が生じた場合には、実吸気圧力ｐｉｍと擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔとの乖離が発生する。このため、吸気圧力偏差ｄｌｐｍに基づく判定を行うことで、吸気弁６２の停止故障の検出が可能となる。
また、図１２に示すルーチンでは、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍを含む吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍを利用することで、正常気筒から異常気筒に吸気行程が移行する場合または異常気筒から正常気筒に吸気行程が移行する場合の実吸気圧力ｐｉｍの変化の傾きを見て判定することができる。このため、図３に示すように実吸気圧力ｐｉｍが変化するケースにおいて、停止故障の発生気筒を特定することができる。そして、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍを含む吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍを利用していることで、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍを単独で用いる場合と比べ、大きな（約２倍）の偏差を用いた判定が可能となる。このため、停止故障の検出精度を向上することができる。更に、図３における停止要求後２サイクル目以降、および図４における停止要求後３サイクル目以降のように、停止遅れが生じていた気筒の吸気弁６２の停止動作が正常に開始された後においては、実吸気圧力ｐｉｍは、擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔと同様の傾向の変化を示すようになる。従って、吸気圧力偏差ｄｌｐｍに加え、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍもしくはこれを含む吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍをも利用することで、吸気弁６２の停止遅れが解消されたことを把握することでき、より精度の良い停止故障の判定が可能となる。
更に、図１２に示すルーチンでは、停止動作が正常である場合よりも吸気弁６２の停止要求の発令後の大気圧力到達時間が長い場合には、何れかの気筒において吸気弁６２の停止故障が発生していると判定される。このような判定によれば、吸気弁６２の停止要求の発令後に実吸気圧力ｐｉｍが大気圧力ｐａに到達する時間を利用して、停止故障の検出が可能となる。
【００７７】
また、図１３に示すルーチンによれば、吸気弁６２の復帰故障の判定時には、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍが判定値ＫＤＤＰＭ２よりも小さく、かつ、大気圧力ｐａと実吸気圧力ｐｉｍとの圧力偏差ｄｌｐａが判定値ＫＤＰＡ２よりも小さい場合に、現在の判定対象気筒において、吸気弁６２の復帰故障が生じていると判断される。このように、圧力偏差ｄｌｐａを利用することによって復帰要求後における大気圧力ｐａに対する実吸気圧力ｐｉｍの変化を見ることで、吸気弁６２の復帰故障の検出が可能となる。
また、図１３に示すルーチンでは、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍを含む吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍを利用することで、停止故障時に対して上述したものと同様の理由により、図５に示すように実吸気圧力ｐｉｍが変化するケースにおいて、復帰故障の発生気筒を特定することができる。また、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍを単独で用いる場合と比べ、大きな値（約２倍）を用いた判定が可能となり、復帰故障の検出精度を向上することができる。更に、圧力偏差ｄｌｐａに加え、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍもしくはこれを含む吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍをも利用することで、停止故障時と同様の理由により、吸気弁６２の復帰遅れが解消されたこと（図５のケースでは復帰要求後２サイクル目以降）を把握することでき、より精度の良い復帰故障の判定が可能となる。
【００７８】
ところで、上述した実施の形態１においては、吸気弁６２の停止故障の判定時には、吸気圧力偏差ｄｌｐｍに基づく故障判定と、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍに基づく故障判定とを併用するようにしている。しかしながら、本発明は、このような手法に限定されるものではなく、例えば、以下のようなものであってもよい。
すなわち、吸気圧力偏差ｄｌｐｍに基づく故障判定を単独で行うようにしてもよい。既述したように、停止故障が生じた場合には、実吸気圧力ｐｉｍと擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔとの乖離が発生する。このため、吸気圧力偏差ｄｌｐｍに基づく故障判定を単独で行った場合であっても、何れかの気筒に停止故障が生じていることを判定することが可能となる。
また、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍに基づく故障判定に変えて、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍに基づく故障判定を、吸気圧力偏差ｄｌｐｍに基づく故障判定とともに行うようにしてもよい。停止要求後において正常気筒から故障気筒に吸気行程が移行する場合であれば、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍは、既述したように、実吸気圧力ｐｉｍが減少するので負の値となる。このため、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍの正負を判定することにより、停止故障の発生気筒を特定することが可能となる。
【００７９】
また、上述した実施の形態１においては、吸気弁６２の復帰故障の判定時には、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍに基づく故障判定と、大気圧力ｐａと実吸気圧力ｐｉｍとの圧力偏差ｄｌｐａに基づく故障判定とを併用するようにしている。しかしながら、本発明は、このような手法に限定されるものではなく、例えば、以下のようなものであってもよい。
すなわち、停止故障の判定時と同様に、吸気圧力偏差ｄｌｐｍに基づく故障判定を単独で行うようにしてもよい。既述したように、復帰故障が生じた場合においても、実吸気圧力ｐｉｍと擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔとの乖離が発生する。このため、吸気圧力偏差ｄｌｐｍに基づく故障判定を単独で行った場合であっても、何れかの気筒に停止故障が生じていることを判定することが可能となる。
また、大気圧力ｐａと実吸気圧力ｐｉｍとの圧力偏差ｄｌｐａに基づく判定に変えて、吸気圧力偏差ｄｌｐｍに基づく故障判定を、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍに基づく故障判定とともに行うようにしてもよい。復帰故障が生じた場合には、大気圧力ｐａ近傍の値となる実吸気圧力ｐｉｍと擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔとの乖離が大きくなる。このため、所定の判定対象気筒と関連付けられた所定のクランク角度（例えば、上死点後６０°ＣＡ）における擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔから当該所定のクランク角度における実吸気圧力ｐｉｍを引いて得た吸気圧力偏差ｄｌｐｍ（第１偏差）が所定の第５判定値よりも大きく、かつ、上記判定対象気筒と関連付けられた上記所定のクランク角期間（４気筒エンジンでは１８０°ＣＡ間隔）における擬似吸気圧力変化量ｄｌｐｍｃｒｔから当該所定のクランク角期間における実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍを引いて得た吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍ（第２偏差）が所定の第６判定値よりも小さい場合に、上記判定対象気筒において吸気弁６２の復帰故障が生じたと判定してもよい。
また、吸気弁６２の停止故障の判定時と同様に、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍに基づく故障判定に変えて、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍに基づく故障判定を、吸気圧力偏差ｄｌｐｍに基づく故障判定とともに行うようにしてもよい。復帰要求後において正常気筒から故障気筒に吸気行程が移行する場合であれば、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍは、既述したように、実吸気圧力ｐｉｍが増加するので正の値となる。このため、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍの正負を判定することにより、復帰故障の発生気筒を特定することが可能となる。
【００８０】
また、上述した実施の形態１においては、弁停止機構を備える内燃機関１２がハイブリッド車両に搭載されているシステムを例に挙げて、本発明における吸気弁の故障判定手法について説明した。しかしながら、本発明は、弁停止機構を備える内燃機関がハイブリッド車両に搭載されているシステムへの適用に限定されるものではなく、弁停止機構を備える内燃機関のみを動力源として駆動される車両に対しても同様に適用可能である。
【００８１】
また、上述した実施の形態１においては、直列４気筒型の内燃機関１２を例に挙げて説明を行った。しかしながら、本発明の対象となる内燃機関は、直列４気筒型に限定されるものではない。すなわち、本発明は、故障判定処理に用いるクランク角度やクランク角期間を適宜変更することにより他の形式の内燃機関に対しても適用することができる。
【００８２】
尚、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ４０が、上記図７に示すルーチン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「擬似吸気圧力取得手段」が、上記ステップ６０６および６０８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１故障判定手段」が、上記図９に示すメインルーチン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「故障判定手段」が、それぞれ実現されている。また、上死点後６０°ＣＡが前記第１の発明における「所定のクランク角度」に、吸気圧力偏差ｄｌｐｍが前記第１の発明における「第１偏差」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、ＥＣＵ４０が上記ステップ１０６および１０８の処理を実行することにより前記第２の発明における「第２故障判定手段」が実現されている。また、４気筒エンジンである内燃機関１２では１８０°ＣＡ間隔が前記第２の発明における「所定のクランク角期間」に相当している。
また、上述した実施の形態１においては、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍが前記第３の発明における「第２偏差」に相当している。
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ４０が、上記ステップ１００の処理を実行することにより前記第４の発明における「大気圧力取得手段」が、上記ステップ７０６および７０８の処理を実行することにより前記第４の発明における「第３故障判定手段」が、それぞれ実現されている。また、圧力偏差ｄｌｐａが前記第４の発明における「第３偏差」に相当している。
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ４０が上記ステップ６０４および６１２の処理を実行することにより前記第５の発明における「第４故障判定手段」が実現されている。
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ４０が上記図１０に示すルーチンの一連の処理を実行することにより前記第６乃至第８の発明における「気筒判別手段」が実現されている。また、判定値ＫＤＰＭが前記第６の発明における「第１判定値」に、判定値ＫＤＤＰＭ１が前記第６の発明における「第２判定値」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、判定値ＫＤＰＡ２が前記第７の発明における「第３判定値」に、判定値ＫＤＤＰＭ２が前記第７の発明における「第４判定値」に、それぞれ相当している。
【符号の説明】
【００８３】
１０  駆動システム
１２  内燃機関
１４  モータ
４０  ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
４２  ピストン
４６  吸気通路
４８  排気通路
５２  スロットルバルブ
５４  スロットルポジションセンサ
５６  吸気圧力センサ
５８  燃料噴射弁
６２  吸気弁
６４  排気弁
６６  吸気可変動弁装置
６８  排気可変動弁装置
７０  触媒
７２  クランク角センサ
ｄｄｌｐｍ  吸気圧力変化量偏差
ｄｌｐａ  大気圧力ｐａと実吸気圧力ｐｉｍとの圧力偏差
ｄｌｐｉｍ  実吸気圧力変化量
ｄｌｐｍ  吸気圧力偏差
ｄｌｐｍｃｒｔ  擬似吸気圧力変化量
ｎｅ  エンジン回転数
ｐａ  大気圧力
ｐｉｍ  実吸気圧力
ｐｍｃｒｔ  擬似吸気圧力
ｔａ  スロットル開度
ｔｓｔｐ_ｐａ  吸気圧力上昇時間
ｔｓｔｐ、ｔｓｔｐｌ  停止時間
【図１】
2012066666.tif 000003
【図２】
2012066666.tif 000004
【図３】
2012066666.tif 000005
【図４】
2012066666.tif 000006
【図５】
2012066666.tif 000007
【図６】
2012066666.tif 000008
【図７】
2012066666.tif 000009
【図８】
2012066666.tif 000010
【図９】
2012066666.tif 000011
【図１０】
2012066666.tif 000012
【図１１】
2012066666.tif 000013
【図１２】
2012066666.tif 000014
【図１３】
2012066666.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成23年9月2日(2011.9.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気弁の動作状態を、弁稼動状態と閉弁停止状態との間で切り替え可能な弁停止機構と、
内燃機関のクランク角度を検出するクランク角センサと、
前記内燃機関が備える複数気筒に向かう吸気通路の集合部における実吸気圧力を検出する吸気圧力センサと、
爆発順序が隣り合う２つの気筒間での所定のクランク角度における前記実吸気圧力の差分に基づいて、前記弁停止機構による前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えについての故障の有無を判定する第１故障判定手段を含む故障判定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関の運転条件に基づいて、前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えが正常に行われている場合の擬似吸気圧力を取得する擬似吸気圧力取得手段を更に備え、
前記第１故障判定手段は、所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の差分と、前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の差分との第１偏差に基づいて、前記弁停止機構による前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えについての前記故障の有無を判定することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関の制御装置は、
前記クランク角センサにより検出される前記クランク角度に基づいて、故障判定の対象となる判定対象気筒を判別する気筒判別手段と、
所定のクランク角度における前記実吸気圧力と前記擬似吸気圧力との第２偏差に基づいて、前記弁停止機構による前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えについての前記故障の有無を判定する第２故障判定手段と、
を更に備え、
前記故障判定手段は、前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止要求が出された場合において、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角度における前記擬似吸気圧力から当該所定のクランク角度における前記実吸気圧力を引いて得た前記第２偏差が所定の第２判定値よりも大きく、かつ、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の前記差分から当該所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の差分を引いて得た前記第１偏差が所定の第１判定値よりも大きい場合に、前記判定対象気筒において前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止動作についての故障が生じたと判定することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関の制御装置は、大気圧力を取得する大気圧力取得手段を更に備え、
前記故障判定手段は、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰要求が出された場合における前記実吸気圧力と前記大気圧力との第３偏差に基づいて、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰動作についての故障の有無を判定する第３故障判定手段を含むことを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記故障判定手段は、前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止要求が出された場合において、前記実吸気圧力が大気圧力に到達する時間が所定の到達時間判定値以上である場合に、前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止動作についての故障が生じたと判定する第４故障判定手段を含むことを特徴とする請求項１、２または４記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関の制御装置は、前記クランク角センサにより検出される前記クランク角度に基づいて、故障判定の対象となる判定対象気筒を判別する気筒判別手段を更に備え、
前記故障判定手段は、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰要求が出された場合において、大気圧力から前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角度における前記実吸気圧力を引いて得た第３偏差が所定の第３判定値よりも小さく、かつ、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の差分から当該所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の差分を引いて得た第１偏差が所定の第４判定値よりも小さい場合に、前記判定対象気筒において前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰動作についての故障が生じたと判定することを特徴とする請求項３または５記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記内燃機関の制御装置は、前記クランク角センサにより検出される前記クランク角度に基づいて、故障判定の対象となる判定対象気筒を判別する気筒判別手段を更に備え、
前記故障判定手段は、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰要求が出された場合において、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角度における前記擬似吸気圧力から当該所定のクランク角度における前記実吸気圧力を引いて得た前記第２偏差が所定の第５判定値よりも大きく、かつ、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の差分から当該所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の差分を引いて得た第１偏差が所定の第６判定値よりも小さい場合に、前記判定対象気筒において前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰動作についての故障が生じたと判定することを特徴とする請求項２、３または６記載の内燃機関の制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
可能なリフト量センサのような高価なセンサを新たに設けることなく、吸気弁の動作状態の切り替えについての故障の有無を判定できるようになっていることが望ましい。
［０００５］
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、吸気弁の動作状態を弁稼動状態と閉弁停止状態との間で切り替え可能な弁停止機構を備える内燃機関において、故障判定のための新たなセンサの追加を必要とすることなく、吸気弁の動作状態の切り替えについての故障の有無を判定することのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
［０００６］
第１の発明は、内燃機関の制御装置であって、
吸気弁の動作状態を、弁稼動状態と閉弁停止状態との間で切り替え可能な弁停止機構と、
内燃機関のクランク角度を検出するクランク角センサと、
実吸気圧力を検出する吸気圧力センサと、
前記内燃機関の運転条件に基づいて、前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えが正常に行われている場合の擬似吸気圧力を取得する擬似吸気圧力取得手段と、
所定のクランク角度における前記実吸気圧力と前記擬似吸気圧力との第２偏差に基づいて、前記弁停止機構による前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えについての故障の有無を判定する第２故障判定手段を含む故障判定手段と、
を備えることを特徴とする。
［０００７］
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記故障判定手段は、所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の変化量に基づいて、前記弁停止機構による前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えについての前記故障の有無を判定する第１故障判定手段を含むことを特徴とする。
［０００８］
また、第３の発明は、第２の発明において、
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
前記第１故障判定手段は、前記所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の前記変化量と、前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の変化量との第１偏差に基づいて、前記弁停止機構による前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えについての故障の有無を判定することを特徴とする。
［０００９］
また、第４の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、
前記内燃機関の制御装置は、大気圧力を取得する大気圧力取得手段を更に備え、
前記故障判定手段は、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰要求が出された場合における前記実吸気圧力と前記大気圧力との第３偏差に基づいて、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰動作についての故障の有無を判定する第３故障判定手段を含むことを特徴とする。
［００１０］
また、第５の発明は、第１乃至第４の発明の何れかにおいて、
前記故障判定手段は、前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止要求が出された場合において、前記実吸気圧力が大気圧力に到達する時間が所定の到達時間判定値以上である場合に、前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止動作についての故障が生じたと判定する第４故障判定手段を含むことを特徴とする。
［００１１］
また、第６の発明は、第３の発明において、
前記内燃機関の制御装置は、前記クランク角センサにより検出される前記クランク角度に基づいて、故障判定の対象となる判定対象気筒を判別する気筒判別手段を更に備え、
前記故障判定手段は、前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止要求が出された場合において、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角度における前記擬似吸気圧力から当該所定のクランク角度における前記実吸気圧力を引いて得た前記第２偏差が所定の第２判定値よりも大きく、かつ、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の前記変化量から当該所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の変化量を引いて得た前記第１偏差が所定の第１判定値よりも大きい場合に、前記判定対象気筒において前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止動作についての故障が生じたと判定することを特徴とする。
［００１２］
また、第７の発明は、第４または第６の発明において、
前記内燃機関の制御装置は、前記クランク角センサにより検出される前記クランク角度に基づいて、故障判定の対象となる判定対象気筒を判別する気筒判別手段を更に備え、
前記故障判定手段は、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰要求が出された場合において、大気圧力から前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角度における前記実吸気圧力を引いて得た第３偏差が所定の第３判定値よりも小さく、かつ、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の変化量から当該所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の変化量を引いて得た第１偏差が所定の第４判定値よりも小さい場合に、前記判定対象気筒において前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰動作についての故障が生じたと判定することを特徴とする。
［００１３］
また、第８の発明は、第３、第６または第７の発明において、
前記内燃機関の制御装置は、前記クランク角センサにより検出される前記クランク角度に基づいて、故障判定の対象となる判定対象気筒を判別する気筒判別手段を更に備え、
前記故障判定手段は、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰要求が出された場合において、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角度における前記擬似吸気圧力から当該所定のクランク角度における前記実吸気圧力を引いて得た前記第２偏差が所定の第５判定値よりも大きく、かつ、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の変化量から当該所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の変化量を引いて得た第１偏差が所定の第６判定値よりも小さい場合に、前記判定対象気筒において前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰動作についての故障が生じたと判定することを特徴とする。
発明の効果
［００１４］
弁稼動状態と閉弁停止状態との間での吸気弁の動作状態の切り替えに故障が生じている場合には、実吸気圧力と上記擬似吸気圧力との間に乖離が発生する。このため、第１の発明によれば、所定のクランク角度における実吸気圧力と擬似吸気圧力との第２偏差を利用した判定を行うことにより、故障判定のための新たなセンサの追加を必要とすることなく、上記故障の有無を判定することができる。
［００１５］
第２の発明によれば、所定のクランク角期間における実吸気圧力の変化量を利用した判定を行うことにより、吸気弁の上記故障が発生する気筒を特定することが可能となる。
［００１６］
第３の発明によれば、所定のクランク角期間における実吸気圧力の変化量だけを利用する場合と比べ、大きな偏差を利用した故障判定が可能となる。これにより、上記故障の判定精度を向上させることができる。
［００１７］
吸気弁の復帰動作に故障が生じている場合には、復帰要求後において大気圧力と実吸気圧力との乖離が発生しないか或いは発生した場合であっても小さな乖離となる。第４の発明によれば、実吸気圧力と大気圧力との第３偏差に利用した判定を行うことにより、吸気弁の復帰動作の故障の有無を判定することができる。
［００１８］
吸気弁の停止要求時に吸気弁の停止動作が正常に行われない場合には、吸気弁の停止動作が正常に行われた場合であれば実吸気圧力が大気圧力近傍の値に到達するまでに要する時間が経過しても、実吸気圧力が大気圧力近傍の値にまで上昇しなくなる。第５の発明によれば、停止要求が出された場合において、実吸気圧力が大気圧力に到達する時間が所定の到達時間判定値以上
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
復帰要求後２サイクル目以降）を把握することでき、より精度の良い復帰故障の判定が可能となる。
［００７８］
ところで、上述した実施の形態１においては、吸気弁６２の停止故障の判定時には、吸気圧力偏差ｄｌｐｍに基づく故障判定と、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍに基づく故障判定とを併用するようにしている。しかしながら、本発明は、このような手法に限定されるものではなく、例えば、以下のようなものであってもよい。
すなわち、吸気圧力偏差ｄｌｐｍに基づく故障判定を単独で行うようにしてもよい。既述したように、停止故障が生じた場合には、実吸気圧力ｐｉｍと擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔとの乖離が発生する。このため、吸気圧力偏差ｄｌｐｍに基づく故障判定を単独で行った場合であっても、何れかの気筒に停止故障が生じていることを判定することが可能となる。
また、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍに基づく故障判定に変えて、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍに基づく故障判定を、吸気圧力偏差ｄｌｐｍに基づく故障判定とともに行うようにしてもよい。停止要求後において正常気筒から故障気筒に吸気行程が移行する場合であれば、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍは、既述したように、実吸気圧力ｐｉｍが減少するので負の値となる。このため、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍの正負を判定することにより、停止故障の発生気筒を特定することが可能となる。
［００７９］
また、上述した実施の形態１においては、吸気弁６２の復帰故障の判定時には、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍに基づく故障判定と、大気圧力ｐａと実吸気圧力ｐｉｍとの圧力偏差ｄｌｐａに基づく故障判定とを併用するようにしている。しかしながら、本発明は、このような手法に限定されるものではなく、例えば、以下のようなものであってもよい。
すなわち、停止故障の判定時と同様に、吸気圧力偏差ｄｌｐｍに基づく故障判定を単独で行うようにしてもよい。既述したように、復帰故障が生じた場合においても、実吸気圧力ｐｉｍと擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔとの乖離が発生する。このため、吸気圧力偏差ｄｌｐｍに基づく故障判定を単独で行った
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
場合であっても、何れかの気筒に停止故障が生じていることを判定することが可能となる。
また、大気圧力ｐａと実吸気圧力ｐｉｍとの圧力偏差ｄｌｐａに基づく判定に変えて、吸気圧力偏差ｄｌｐｍに基づく故障判定を、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍに基づく故障判定とともに行うようにしてもよい。復帰故障が生じた場合には、大気圧力ｐａ近傍の値となる実吸気圧力ｐｉｍと擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔとの乖離が大きくなる。このため、所定の判定対象気筒と関連付けられた所定のクランク角度（例えば、上死点後６０°ＣＡ）における擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔから当該所定のクランク角度における実吸気圧力ｐｉｍを引いて得た吸気圧力偏差ｄｌｐｍ（第２偏差）が所定の第５判定値よりも大きく、かつ、上記判定対象気筒と関連付けられた上記所定のクランク角期間（４気筒エンジンでは１８０°ＣＡ間隔）における擬似吸気圧力変化量ｄｌｐｍｃｒｔから当該所定のクランク角期間における実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍを引いて得た吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍ（第１偏差）が所定の第６判定値よりも小さい場合に、上記判定対象気筒において吸気弁６２の復帰故障が生じたと判定してもよい。
また、吸気弁６２の停止故障の判定時と同様に、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍに基づく故障判定に変えて、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍに基づく故障判定を、吸気圧力偏差ｄｌｐｍに基づく故障判定とともに行うようにしてもよい。復帰要求後において正常気筒から故障気筒に吸気行程が移行する場合であれば、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍは、既述したように、実吸気圧力ｐｉｍが増加するので正の値となる。このため、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍの正負を判定することにより、復帰故障の発生気筒を特定することが可能となる。
［００８０］
また、上述した実施の形態１においては、弁停止機構を備える内燃機関１２がハイブリッド車両に搭載されているシステムを例に挙げて、本発明における吸気弁の故障判定手法について説明した。しかしながら、本発明は、弁停止機構を備える内燃機関がハイブリッド車両に搭載されているシステムへ
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
の適用に限定されるものではなく、弁停止機構を備える内燃機関のみを動力源として駆動される車両に対しても同様に適用可能である。
［００８１］
また、上述した実施の形態１においては、直列４気筒型の内燃機関１２を例に挙げて説明を行った。しかしながら、本発明の対象となる内燃機関は、直列４気筒型に限定されるものではない。すなわち、本発明は、故障判定処理に用いるクランク角度やクランク角期間を適宜変更することにより他の形式の内燃機関に対しても適用することができる。
［００８２］
尚、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ４０が、上記図７に示すルーチン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「擬似吸気圧力取得手段」が、上記ステップ６０６および６０８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故障判定手段」が、上記図９に示すメインルーチン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「故障判定手段」が、それぞれ実現されている。また、上死点後６０°ＣＡが前記第１の発明における「所定のクランク角度」に、吸気圧力偏差ｄｌｐｍが前記第１の発明における「第２偏差」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、ＥＣＵ４０が上記ステップ１０６および１０８の処理を実行することにより前記第２の発明における「第１故障判定手段」が実現されている。また、４気筒エンジンである内燃機関１２では１８０°ＣＡ間隔が前記第２の発明における「所定のクランク角期間」に相当している。
また、上述した実施の形態１においては、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍが前記第３の発明における「第１偏差」に相当している。
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ４０が、上記ステップ１００の処理を実行することにより前記第４の発明における「大気圧力取得手段」が、上記ステップ７０６および７０８の処理を実行することにより前記第４の発明における「第３故障判定手段」が、それぞれ実現されている。また、圧力偏差ｄｌｐａが前記第４の発明における「第３偏差」に相当している。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ４０が上記ステップ６０４および６１２の処理を実行することにより前記第５の発明における「第４故障判定手段」が実現されている。
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ４０が上記図１０に示すルーチンの一連の処理を実行することにより前記第６乃至第８の発明における「気筒判別手段」が実現されている。また、判定値ＫＤＰＭが前記第６の発明における「第２判定値」に、判定値ＫＤＤＰＭ１が前記第６の発明における「第１判定値」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、判定値ＫＤＰＡ２が前記第７の発明における「第３判定値」に、判定値ＫＤＤＰＭ２が前記第７の発明における「第４判定値」に、それぞれ相当している。
符号の説明
［００８３］
１０  駆動システム
１２  内燃機関
１４  モータ
４０  ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）
４２  ピストン
４６  吸気通路
４８  排気通路
５２  スロットルバルブ
５４  スロットルポジションセンサ
５６  吸気圧力センサ
５８  燃料噴射弁
６２  吸気弁
６４  排気弁
６６  吸気可変動弁装置
６８  排気可変動弁装置
７０  触媒
【手続補正書】
【提出日】平成25年3月18日(2013.3.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気弁の動作状態を、弁稼動状態と閉弁停止状態との間で切り替え可能な弁停止機構と、
内燃機関のクランク角度を検出するクランク角センサと、
前記内燃機関が備える複数気筒に向かう吸気通路の集合部における実吸気圧力を検出する吸気圧力センサと、
爆発順序が隣り合う２つの気筒間での所定のクランク角度における前記実吸気圧力の差分に基づいて、前記弁停止機構による前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えについての故障の有無を判定する第１故障判定手段を含む故障判定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関の運転条件に基づいて、前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えが正常に行われている場合の擬似吸気圧力を取得する擬似吸気圧力取得手段を更に備え、
前記第１故障判定手段は、所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の差分と、前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の差分との第１偏差に基づいて、前記弁停止機構による前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えについての前記故障の有無を判定することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関の制御装置は、
前記クランク角センサにより検出される前記クランク角度に基づいて、故障判定の対象となる判定対象気筒を判別する気筒判別手段と、
所定のクランク角度における前記実吸気圧力と前記擬似吸気圧力との第２偏差に基づいて、前記弁停止機構による前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えについての前記故障の有無を判定する第２故障判定手段と、
を更に備え、
前記故障判定手段は、前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止要求が出された場合において、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角度における前記擬似吸気圧力から当該所定のクランク角度における前記実吸気圧力を引いて得た前記第２偏差が所定の第２判定値よりも大きく、かつ、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の前記差分から当該所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の差分を引いて得た前記第１偏差が所定の第１判定値よりも大きい場合に、前記判定対象気筒において前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止動作についての故障が生じたと判定することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関の制御装置は、大気圧力を取得する大気圧力取得手段を更に備え、
前記故障判定手段は、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰要求が出された場合における前記実吸気圧力と前記大気圧力との第３偏差に基づいて、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰動作についての故障の有無を判定する第３故障判定手段を含むことを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記故障判定手段は、前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止要求が出された場合において、前記実吸気圧力が大気圧力に到達する時間が所定の到達時間判定値以上である場合に、前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止動作についての故障が生じたと判定する第４故障判定手段を含むことを特徴とする請求項１、２または４記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関の制御装置は、前記クランク角センサにより検出される前記クランク角度に基づいて、故障判定の対象となる判定対象気筒を判別する気筒判別手段を更に備え、
前記故障判定手段は、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰要求が出された場合において、大気圧力から前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角度における前記実吸気圧力を引いて得た第３偏差が所定の第３判定値よりも小さく、かつ、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の差分から当該所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の差分を引いて得た前記第１偏差が所定の第４判定値よりも小さい場合に、前記判定対象気筒において前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰動作についての故障が生じたと判定することを特徴とする請求項３または５記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記内燃機関の制御装置は、前記クランク角センサにより検出される前記クランク角度に基づいて、故障判定の対象となる判定対象気筒を判別する気筒判別手段を更に備え、
前記故障判定手段は、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰要求が出された場合において、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角度における前記擬似吸気圧力から当該所定のクランク角度における前記実吸気圧力を引いて得た第２偏差が所定の第５判定値よりも小さく、かつ、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の差分から当該所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の差分を引いて得た前記第１偏差が所定の第６判定値よりも小さい場合に、前記判定対象気筒において前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰動作についての故障が生じたと判定することを特徴とする請求項２、３または６記載の内燃機関の制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
図３（Ｃ）および図４（Ｃ）に示すように、減速時において吸気弁６２が作動中である場合の実吸気圧力ｐｉｍは、スロットルバルブ５２が閉じられた状態であるため、徐々に低下（負圧としては増大）している。このような状況下で各気筒の吸気弁６２の停止動作が正常に行われた場合であれば、吸気の流れが止まるため、実吸気圧力ｐｉｍは、擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔのように大気圧力ｐａに向けて上昇していく。一方、図３、４に示すように、吸気弁６２の停止故障が生じた場合であれば、当該停止故障が生じた気筒では、吸気の流れが生ずるため、実吸気圧力ｐｉｍが低下することになる。より具体的には、図３のように間欠的に停止故障の発生気筒が存在するケースであれば、停止動作が正常に行われている＃３気筒の吸気行程では、吸気が流れないため、実吸気圧力ｐｉｍが上昇し、次いで、故障気筒である＃４気筒の吸気行程では、吸気が流れるため、実吸気圧力ｐｉｍが低下し、次いで、正常気筒である＃２気筒の吸気行程では、再び実吸気圧力ｐｉｍが上昇し、次いで、故障気筒である＃１気筒の吸気行程では、吸気が流れないため、実吸気圧力ｐｉｍが再び低下する。また、図４のように全気筒において連続して停止故障が生じているケースであれば、停止故障が生じている２サイクルの間は、実吸気圧力ｐｉｍが連続的に低下していく。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
上記ステップ７０４の判定が成立する場合には、次いで、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍが所定の判定値ＫＤＤＰＭ２よりも小さく、かつ、大気圧力ｐａと実吸気圧力ｐｉｍとの圧力偏差ｄｌｐａが所定の判定値ＫＤＰＡ２よりも小さいか否かが判定される（ステップ７０６）。これらの判定値ＫＤＤＰＭ２およびＫＤＰＡ２は、吸気弁６２の復帰故障を判定するための閾値として予め設定された値である。その結果、本ステップ７０６における判定が成立した場合には、今回の判定対象気筒において、吸気弁６２の復帰動作に異常が生じていると判定され、復帰異常カウンタｃｆａｉｌｒｔｎ２がカウントアップされる（ステップ７０８）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
次に、復帰異常カウンタｃｆａｉｌｒｔｎ２が所定値ＣＦＡＩＬ２以上であるか否かが判定される（ステップ７１０）。その結果、復帰異常カウンタｃｆａｉｌｒｔｎ２が上記所定値ＣＦＡＩＬ２以上であると判定された場合には、今回の判定対象気筒における吸気弁６２の復帰故障が生じているとの確定的な判定がなされ、今回の復帰故障判定結果が記憶される（復帰故障判定フラグｘｆａｉｌ２がＯＮにセットされる）（ステップ７１２）。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
また、上述した実施の形態１においては、吸気弁６２の復帰故障の判定時には、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍに基づく故障判定と、大気圧力ｐａと実吸気圧力ｐｉｍとの圧力偏差ｄｌｐａに基づく故障判定とを併用するようにしている。しかしながら、本発明は、このような手法に限定されるものではなく、例えば、以下のようなものであってもよい。
すなわち、停止故障の判定時と同様に、吸気圧力偏差ｄｌｐｍに基づく故障判定を単独で行うようにしてもよい。既述したように、復帰故障が生じた場合においても、実吸気圧力ｐｉｍと擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔとの乖離が発生する。このため、吸気圧力偏差ｄｌｐｍに基づく故障判定を単独で行った場合であっても、何れかの気筒に復帰故障が生じていることを判定することが可能となる。
また、大気圧力ｐａと実吸気圧力ｐｉｍとの圧力偏差ｄｌｐａに基づく判定に変えて、吸気圧力偏差ｄｌｐｍに基づく故障判定を、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍに基づく故障判定とともに行うようにしてもよい。復帰故障が生じた場合には、大気圧力ｐａ近傍の値となる実吸気圧力ｐｉｍと擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔとの乖離が大きくなる。このため、所定の判定対象気筒と関連付けられた所定のクランク角度（例えば、上死点後６０°ＣＡ）における擬似吸気圧力ｐｍｃｒｔから当該所定のクランク角度における実吸気圧力ｐｉｍを引いて得た吸気圧力偏差ｄｌｐｍ（第１偏差）が所定の第５判定値よりも小さく、かつ、上記判定対象気筒と関連付けられた上記所定のクランク角期間（４気筒エンジンでは１８０°ＣＡ間隔）における擬似吸気圧力変化量ｄｌｐｍｃｒｔから当該所定のクランク角期間における実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍを引いて得た吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍ（第２偏差）が所定の第６判定値よりも小さい場合に、上記判定対象気筒において吸気弁６２の復帰故障が生じたと判定してもよい。
また、吸気弁６２の停止故障の判定時と同様に、吸気圧力変化量偏差ｄｄｌｐｍに基づく故障判定に変えて、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍに基づく故障判定を、吸気圧力偏差ｄｌｐｍに基づく故障判定とともに行うようにしてもよい。復帰要求後において正常気筒から故障気筒に吸気行程が移行する場合であれば、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍは、既述したように、実吸気圧力ｐｉｍが増加するので正の値となる。このため、実吸気圧力変化量ｄｌｐｉｍの正負を判定することにより、復帰故障の発生気筒を特定することが可能となる。
【手続補正書】
【提出日】平成25年10月31日(2013.10.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気弁の動作状態を、弁稼動状態と閉弁停止状態との間で切り替え可能な弁停止機構と、
内燃機関のクランク角度を検出するクランク角センサと、
前記内燃機関が備える複数気筒に向かう吸気通路の集合部における実吸気圧力を検出する吸気圧力センサと、
爆発順序が隣り合う２つの気筒間での所定のクランク角度における前記実吸気圧力の差分に基づいて、正常気筒と故障気筒の爆発順序が隣り合っているケースにおける前記弁停止機構による前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えについての故障の有無を判定する第１故障判定手段を含む故障判定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関の運転条件に基づいて、前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えが正常に行われている場合の擬似吸気圧力を取得する擬似吸気圧力取得手段を更に備え、
前記第１故障判定手段は、所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の差分と、前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の差分との第１偏差に基づいて、前記弁停止機構による前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えについての前記故障の有無を判定することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関の制御装置は、
前記クランク角センサにより検出される前記クランク角度に基づいて、故障判定の対象となる判定対象気筒を判別する気筒判別手段と、
所定のクランク角度における前記実吸気圧力と前記擬似吸気圧力との第２偏差に基づいて、前記弁停止機構による前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えについての前記故障の有無を判定する第２故障判定手段と、
を更に備え、
前記故障判定手段は、前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止要求が出された場合において、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角度における前記擬似吸気圧力から当該所定のクランク角度における前記実吸気圧力を引いて得た前記第２偏差が所定の第２判定値よりも大きく、かつ、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の前記差分から当該所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の差分を引いて得た前記第１偏差が所定の第１判定値よりも大きい場合に、前記判定対象気筒において前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止動作についての故障が生じたと判定することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関の制御装置は、大気圧力を取得する大気圧力取得手段を更に備え、
前記故障判定手段は、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰要求が出された場合における前記実吸気圧力と前記大気圧力との第３偏差に基づいて、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰動作についての故障の有無を判定する第３故障判定手段を含むことを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記故障判定手段は、前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止要求が出された場合において、前記実吸気圧力が大気圧力に到達する時間が所定の到達時間判定値以上である場合に、前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止動作についての故障が生じたと判定する第４故障判定手段を含むことを特徴とする請求項１、２または４記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関の制御装置は、前記クランク角センサにより検出される前記クランク角度に基づいて、故障判定の対象となる判定対象気筒を判別する気筒判別手段を更に備え、
前記故障判定手段は、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰要求が出された場合において、大気圧力から前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角度における前記実吸気圧力を引いて得た第３偏差が所定の第３判定値よりも小さく、かつ、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の差分から当該所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の差分を引いて得た前記第１偏差が所定の第４判定値よりも小さい場合に、前記判定対象気筒において前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰動作についての故障が生じたと判定することを特徴とする請求項３または５記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記内燃機関の制御装置は、前記クランク角センサにより検出される前記クランク角度に基づいて、故障判定の対象となる判定対象気筒を判別する気筒判別手段を更に備え、
前記故障判定手段は、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰要求が出された場合において、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角度における前記擬似吸気圧力から当該所定のクランク角度における前記実吸気圧力を引いて得た第２偏差が所定の第５判定値よりも小さく、かつ、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の差分から当該所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の差分を引いて得た前記第１偏差が所定の第６判定値よりも小さい場合に、前記判定対象気筒において前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰動作についての故障が生じたと判定することを特徴とする請求項２、３または６記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
吸気弁の動作状態を、弁稼動状態と閉弁停止状態との間で切り替え可能な弁停止機構と、
内燃機関のクランク角度を検出するクランク角センサと、
前記内燃機関が備える複数気筒に向かう吸気通路の集合部における実吸気圧力を検出する吸気圧力センサと、
爆発順序が隣り合う２つの気筒間での所定のクランク角度における前記実吸気圧力の差分に基づいて、前記弁停止機構による前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えについての故障の有無を判定する第１故障判定手段を含む故障判定手段と、
大気圧力を取得する大気圧力取得手段と、
を備え、
前記故障判定手段は、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰要求が出された場合における前記実吸気圧力と前記大気圧力との第３偏差に基づいて、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰動作についての故障の有無を判定する第３故障判定手段を含むことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項９】
吸気弁の動作状態を、弁稼動状態と閉弁停止状態との間で切り替え可能な弁停止機構と、
内燃機関のクランク角度を検出するクランク角センサと、
前記内燃機関が備える複数気筒に向かう吸気通路の集合部における実吸気圧力を検出する吸気圧力センサと、
爆発順序が隣り合う２つの気筒間での所定のクランク角度における前記実吸気圧力の差分に基づいて、前記弁停止機構による前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えについての故障の有無を判定する第１故障判定手段を含む故障判定手段と、
前記内燃機関の運転条件に基づいて、前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えが正常に行われている場合の擬似吸気圧力を取得する擬似吸気圧力取得手段と、
を備え、
前記第１故障判定手段は、所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の差分と、前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の差分との第１偏差に基づいて、前記弁停止機構による前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えについての前記故障の有無を判定し、
前記内燃機関の制御装置は、
前記クランク角センサにより検出される前記クランク角度に基づいて、故障判定の対象となる判定対象気筒を判別する気筒判別手段と、
所定のクランク角度における前記実吸気圧力と前記擬似吸気圧力との第２偏差に基づいて、前記弁停止機構による前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えについての前記故障の有無を判定する第２故障判定手段と、
を更に備え、
前記故障判定手段は、前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止要求が出された場合において、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角度における前記擬似吸気圧力から当該所定のクランク角度における前記実吸気圧力を引いて得た前記第２偏差が所定の第２判定値よりも大きく、かつ、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の前記差分から当該所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の差分を引いて得た前記第１偏差が所定の第１判定値よりも大きい場合に、前記判定対象気筒において前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止動作についての故障が生じたと判定し、
前記内燃機関の制御装置は、前記クランク角センサにより検出される前記クランク角度に基づいて、故障判定の対象となる判定対象気筒を判別する気筒判別手段を更に備え、
前記故障判定手段は、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰要求が出された場合において、大気圧力から前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角度における前記実吸気圧力を引いて得た第３偏差が所定の第３判定値よりも小さく、かつ、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の差分から当該所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の差分を引いて得た前記第１偏差が所定の第４判定値よりも小さい場合に、前記判定対象気筒において前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰動作についての故障が生じたと判定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
吸気弁の動作状態を、弁稼動状態と閉弁停止状態との間で切り替え可能な弁停止機構と、
内燃機関のクランク角度を検出するクランク角センサと、
前記内燃機関が備える複数気筒に向かう吸気通路の集合部における実吸気圧力を検出する吸気圧力センサと、
爆発順序が隣り合う２つの気筒間での所定のクランク角度における前記実吸気圧力の差分に基づいて、前記弁停止機構による前記弁稼動状態と前記閉弁停止状態との間での前記吸気弁の動作状態の切り替えについての故障の有無を判定する第１故障判定手段を含む故障判定手段と、
を備え、
前記故障判定手段は、前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止要求が出された場合において、前記実吸気圧力が大気圧力に到達する時間が所定の到達時間判定値以上である場合に、前記弁稼動状態から前記閉弁停止状態に切り替える前記吸気弁の停止動作についての故障が生じたと判定する第４故障判定手段を含み、
前記内燃機関の制御装置は、前記クランク角センサにより検出される前記クランク角度に基づいて、故障判定の対象となる判定対象気筒を判別する気筒判別手段を更に備え、
前記故障判定手段は、前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰要求が出された場合において、大気圧力から前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角度における前記実吸気圧力を引いて得た第３偏差が所定の第３判定値よりも小さく、かつ、前記判定対象気筒と関連付けられた前記所定のクランク角期間における前記擬似吸気圧力の差分から当該所定のクランク角期間における前記実吸気圧力の差分を引いて得た前記第１偏差が所定の第４判定値よりも小さい場合に、前記判定対象気筒において前記閉弁停止状態から前記弁稼動状態に切り替える前記吸気弁の復帰動作についての故障が生じたと判定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【国際調査報告】
2012066666.tif 000016
2012066666.tif 000017
2012066666.tif 000018
2012066666.tif 000019