(57)【要約】【課題】使用カムの切替異常の有無を判断でき、さらには使用カムの切替が正常に行われていない場合に状況に応じた対処を可能にする内燃機関を提供する。【解決手段】内燃機関５０は排気弁５５と、排気弁５５の駆動に使用される複数のカムＣａ、Ｃｂ、Ｃｃと、複数のカムＣａ、Ｃｂ、Ｃｃのうちから排気弁５５の駆動に使用する使用カムを選択するカム切替式の可変動弁機構６０と、排気弁５５が開弁可能な期間である所定期間Ｋにおける軌跡Ｍに基づき、可変動弁機構６０における使用カムの切替異常の有無を判断するＥＣＵ７０とを備える。軌跡Ｍは筒内圧変化率ｄＰｃ／ｄθの軌跡であり、具体的にはクランク角度θに応じた筒内圧変化率ｄＰｃ／ｄθの変化を示す軌跡である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気弁の駆動に使用される複数のカムと、
前記複数のカムのうちから前記排気弁の駆動に使用するカムである使用カムを選択するカム切替式の可変動弁機構と、
前記排気弁が開弁可能な期間である所定期間における筒内圧変化率の軌跡に基づき、前記可変動弁機構における前記使用カムの切替異常の有無を判断する異常判断装置とを備える内燃機関。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関であって、
前記可変動弁機構がカム切替モードとして複数のモードを有し、
前記異常判定装置がさらに前記カム切替モードに基づき、前記所定期間を、前記使用カムの切替が正常に行われる場合に、前記使用カムの切替に応じて前記排気弁が開弁することになる期間と、前記使用カムの切替に応じて前記排気弁が開弁しなくなる期間とのうち少なくともいずれかの期間として、前記切替異常の有無を判断する内燃機関。
【請求項３】
請求項２記載の内燃機関であって、
前記軌跡に基づき前記切替異常の有無を判断するにあたり、前記異常判断装置が前記軌跡の所定事項に基づき、前記切替異常の有無を判断し、
前記所定事項が前記排気弁の動作に応じて得られる変曲点の有無、値および発生タイミングのうち少なくともいずれかを含む内燃機関。
【請求項４】
請求項２または３記載の内燃機関であって、
前記所定期間が前記使用カムの切替開始後の期間である内燃機関。
【請求項５】
請求項２から４いずれか１項記載の内燃機関であって、
前記異常判断装置が、前記複数のモードのうち少なくともいずれかで前記切替異常があると判断した場合に前記可変動弁機構が異常であると判断し、前記複数のモードすべてで前記切替異常がないと判断した場合に前記可変動弁機構が正常であると判断する内燃機関。
【請求項６】
請求項２から５いずれか１項記載の内燃機関であって、
前記可変動弁機構が前記複数のカムのカムプロフィールに応じて個別に揺動するとともに、前記複数のカムが設けられているカムシャフトから前記排気弁に伝達する動力を仲介する複数の揺動部と、前記複数の揺動部のうち２つの揺動部同士の連結と連結解除とを行う複数の連結機構とを備え、前記複数のカムとして３つ以上のカムのうちから前記排気弁の駆動に使用するカムを選択する内燃機関。
【請求項７】
請求項６記載の内燃機関であって、
前記複数のカムが第１、第２および第３のカムであり、
前記複数の揺動部が前記第１のカムに応じて揺動する第１の揺動部、前記第２のカムに応じて揺動する第２の揺動部、および前記第３のカムに応じて揺動する第３の揺動部であり、
前記複数の連結機構が前記第１および第２の揺動部の連結と連結解除とを行う第１のロック部材を備える第１の連結機構、および前記第２および第３の揺動部の連結と連結解除とを行う第２のロック部材を備える第２の連結機構であり、
前記排気弁に動力を伝達するバルブ駆動部が前記第２の揺動部に設けられており、
前記第１のカムに応じた前記排気弁の開弁期間内に前記第２のカムに応じた前記排気弁の開弁期間が含まれ、且つ前記第１のカムのほうが前記第２のカムよりも前記排気弁のリフト量が大きくなるように前記第１および第２のカムのカムプロフィールが設定されており、
前記第１のカムまたは前記第２のカムと異なるタイミングで前記排気弁を駆動するように前記第３のカムのカムプロフィールが設定されており、
前記複数のモードが計６つのモードである内燃機関。
【請求項８】
請求項７記載の内燃機関であって、
前記切替異常の有無を判断するにあたり、前記異常判断装置が前記第１および第２のロック部材のうち少なくともいずれかが行う連結または連結解除の異常の有無を判断する内燃機関。
【請求項９】
請求項２から８いずれか１項記載の内燃機関であって、
前記異常判断装置が前記カム切替モードと前記所定期間における前記軌跡とに基づき、前記可変動弁機構における前記使用カムの切替異常の異常態様をさらに判断する内燃機関。
【請求項１０】
請求項７または８記載の内燃機関であって、
前記異常判断装置が前記カム切替モードと前記所定期間における前記軌跡とに基づき、前記可変動弁機構における前記使用カムの切替異常の異常態様をさらに判断し、
前記カム切替モードが前記使用カムの切替態様を前記第２のカムから前記第１のカムへの切替とする第１のモードを有し、
前記軌跡において、前記第１および第２のカムのうち少なくともいずれかに基づく前記排気弁の動作に応じて得られる変曲点を第１の変曲点とし、
前記カム切替モードが前記第１のモードである場合に、前記異常判断装置が前記カム切替モードと前記第１の変曲点とに基づき前記異常態様を判断する内燃機関。
【請求項１１】
請求項１０記載の内燃機関であって、
前記カム切替モードが前記使用カムの切替態様を前記第２のカムから前記第２および第３のカムへの切替とする第２のモードを有し、
前記軌跡において、前記第３のカムに基づく前記排気弁の動作に応じて得られる変曲点を第２の変曲点とし、
前記カム切替モードが前記第２のモードである場合に、前記異常判断装置が前記カム切替モードと前記第２の変曲点とに基づき前記異常態様を判断する内燃機関。
【請求項１２】
請求項１１記載の内燃機関であって、
前記カム切替モードが前記使用カムの切替態様を前記第２および第３のカムから前記第１のカムへの切替とする第３のモードを有し、
前記カム切替モードが前記第３のモードである場合に、前記異常判断装置が前記カム切替モードと前記第１の変曲点とに基づき前記異常態様を判断するとともに、前記カム切替モードと前記第２の変曲点とに基づき前記異常態様を判断する内燃機関。
【請求項１３】
請求項１２記載の内燃機関であって、
前記軌跡において、前記排気弁が前記第１のカムのカムプロフィール通りに駆動する場合に、前記第１のカムに基づく前記排気弁の動作に応じて得られる変曲点を第１の所定変曲点とし、
前記第１の変曲点および前記第１の所定変曲点間の位相差の大きさを前記第１の変曲点についてのずれ量とし、
前記カム切替モードが前記第３のモードであり、前記軌跡に前記第１および第２の変曲点があり、且つ前記第１の変曲点が前記ずれ量が所定値よりも小さい変曲点である場合に、前記異常態様が前記第１および第２の連結機構間で発生する前記使用カムの切替タイミングの応答遅れであると前記異常判断装置が判断する内燃機関。
【請求項１４】
請求項１３記載の内燃機関であって、
前記排気弁、前記複数のカム、前記複数の揺動部および前記複数の連結機構が複数の気筒の気筒毎に設けられており、
前記カム切替モードが前記第１のモードである場合には、前記カム切替モードが前記第１のモードであり、前記複数の気筒のうち一部の気筒と他の気筒との間において、前記第１の変曲点の値または位相が所定の度合いよりも大きく異なる場合に、前記異常態様が前記複数の気筒間で発生する前記使用カムの切替タイミングの応答遅れであると前記異常判断装置が判断し、
前記カム切替モードが前記第２のモードである場合には、前記カム切替モードが前記第２のモードであり、前記複数の気筒のうち一部の気筒と他の気筒との間において、前記第２の変曲点の有無が異なる場合に前記異常態様が前記複数の気筒間で発生する前記使用カムの切替タイミングの応答遅れであると前記異常判断装置が判断し、
前記カム切替モードが前記第３のモードである場合には、前記カム切替モードが前記第３のモードであり、前記複数の気筒のうち一部の気筒と他の気筒との間において、前記第１の変曲点の値または位相が所定の度合いよりも大きく異なるか、或いは前記第２の変曲点の有無が異なる場合に、前記異常態様が前記複数の気筒間で発生する前記使用カムの切替タイミングの応答遅れであると前記異常判断装置が判断する内燃機関。
【請求項１５】
請求項２から１４いずれか１項記載の内燃機関であって、
前記切替異常の有無を判断するにあたり、前記異常判断装置が前記切替異常の有無を継続的に判断するとともに、所定時間継続して前記切替異常があると判断した場合に、前記切替異常があると正式に判断し、所定時間継続して前記切替異常があると判断する前に前記切替異常がないと判断した場合に、前記切替異常がないと正式に判断する内燃機関。
【請求項１６】
請求項１０から１４いずれか１項記載の内燃機関であって、
前記異常判断装置が判断する異常態様に応じてフェールセーフ制御を行う制御装置をさらに備え、
前記フェールセーフ制御が車両における最高車速の制限と、最高回転数の制限と、燃料噴射量の制限とのうち少なくともいずれかを含む内燃機関。
【請求項１７】
請求項２から１６記載の内燃機関であって、
前記カム切替モードが前記使用カムの切替態様毎に区別され、
前記切替態様が、複数存在する前記使用カムの使用パターンのうちいずれか２つの使用パターン間における一方の使用パターンから他方の使用パターンへの切替というかたちで特定される内燃機関。
【請求項１８】
請求項１から１７いずれか１項記載の内燃機関であって、
前記切替異常があると前記異常判断装置が判断した場合に、警告を行う警告装置をさらに備える内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のカムのうちから排気弁の駆動に使用する使用カムを選択するカム切替式の可変動弁機構を備える内燃機関が知られている。かかる内燃機関につき、特許文献１ではカムの切り換えが正常に行われているか否かを診断する診断装置が開示されている。特許文献２では、所定のカムを用いていない不良気筒の使用カムに他の気筒の使用カムを揃えるよう、他の気筒のカム切り替え手段を作動制御する多気筒エンジンのバルブ制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２３３７４２号公報
【特許文献２】特開平１−１１０８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カム切替式の可変動弁機構を備える内燃機関において、使用カムの切替が正常に行われない場合、その原因は必ずしも１つとは限らない。このためかかる内燃機関では、使用カムの切替が正常に行われているか否かを判定するだけでは、使用カムの切替が正常に行われていない場合に、状況に応じて適切に対処できない虞がある。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑み、使用カムの切替異常の有無を判断でき、さらには使用カムの切替が正常に行われていない場合に状況に応じた対処を可能にする内燃機関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】
本発明は排気弁の駆動に使用される複数のカムと、カム切替モードとして複数のモードを有し、前記複数のカムのうちから前記排気弁の駆動に使用するカムである使用カムを選択するカム切替式の可変動弁機構と、前記排気弁が開弁可能な期間である所定期間における筒内圧変化率の軌跡に基づき、前記可変動弁機構における前記使用カムの切替異常の有無を判断する異常判断装置とを備える内燃機関である。
【０００７】
本発明は前記可変動弁機構がカム切替モードとして複数のモードを有し、前記異常判定装置がさらに前記カム切替モードに基づき、前記所定期間を、前記使用カムの切替が正常に行われる場合に、前記使用カムの切替に応じて前記排気弁が開弁することになる期間と、前記使用カムの切替に応じて前記排気弁が開弁しなくなる期間とのうち少なくともいずれかの期間として、前記切替異常の有無を判断する構成とすることができる。
【０００８】
本発明は前記軌跡に基づき前記切替異常の有無を判断するにあたり、前記異常判断装置が前記軌跡の所定事項に基づき、前記切替異常の有無を判断し、前記所定事項が前記排気弁の動作に応じて得られる変曲点の有無、値および発生タイミングのうち少なくともいずれかを含む構成とすることができる。
【０００９】
本発明は前記所定期間が前記使用カムの切替開始後の期間である構成とすることができる。
【００１０】
本発明は前記異常判断装置が、前記複数のモードのうち少なくともいずれかで前記切替異常があると判断した場合に前記可変動弁機構が異常であると判断し、前記複数のモードすべてで前記切替異常がないと判断した場合に前記可変動弁機構が正常であると判断する構成とすることができる。
【００１１】
本発明は前記可変動弁機構が前記複数のカムのカムプロフィールに応じて個別に揺動するとともに、前記複数のカムが設けられているカムシャフトから前記排気弁に伝達する動力を仲介する複数の揺動部と、前記複数の揺動部のうち２つの揺動部同士の連結と連結解除とを行う複数の連結機構とを備え、前記複数のカムとして３つ以上のカムのうちから前記排気弁の駆動に使用するカムを選択する構成とすることができる。
【００１２】
本発明は前記複数のカムが第１、第２および第３のカムであり、前記複数の揺動部が前記第１のカムに応じて揺動する第１の揺動部、前記第２のカムに応じて揺動する第２の揺動部、および前記第３のカムに応じて揺動する第３の揺動部であり、前記複数の連結機構が前記第１および第２の揺動部の連結と連結解除とを行う第１のロック部材を備える第１の連結機構、および前記第２および第３の揺動部の連結と連結解除とを行う第２のロック部材を備える第２の連結機構であり、前記排気弁に動力を伝達するバルブ駆動部が前記第２の揺動部に設けられており、前記第１のカムに応じた前記排気弁の開弁期間内に前記第２のカムに応じた前記排気弁の開弁期間が含まれ、且つ前記第１のカムのほうが前記第２のカムよりも前記排気弁のリフト量が大きくなるように前記第１および第２のカムのカムプロフィールが設定されており、前記第１のカムまたは前記第２のカムと異なるタイミングで前記排気弁を駆動するように前記第３のカムのカムプロフィールが設定されており、前記複数のモードが計６つのモードである構成とすることができる。
【００１３】
本発明は前記切替異常の有無を判断するにあたり、前記異常判断装置が前記第１および第２のロック部材のうち少なくともいずれかが行う連結または連結解除の異常の有無を判断する構成とすることができる。
【００１４】
本発明は前記異常判断装置が前記カム切替モードと前記所定期間における前記軌跡とに基づき、前記可変動弁機構における前記使用カムの切替異常の異常態様をさらに判断する構成とすることができる。
【００１５】
本発明は前記異常判断装置が前記カム切替モードと前記所定期間における前記軌跡とに基づき、前記可変動弁機構における前記使用カムの切替異常の異常態様をさらに判断し、前記カム切替モードが前記使用カムの切替態様を前記第２のカムから前記第１のカムへの切替とする第１のモードを有し、前記軌跡において前記第１および第２のカムのうち少なくともいずれかに基づく前記排気弁の動作に応じて得られる変曲点を第１の変曲点とし、前記カム切替モードが前記第１のモードである場合に、前記異常判断装置が前記カム切替モードと前記第１の変曲点とに基づき前記異常態様を判断する構成とすることができる。
【００１６】
本発明は前記カム切替モードが前記使用カムの切替態様を前記第２のカムから前記第２および第３のカムへの切替とする第２のモードを有し、前記軌跡において、前記第３のカムに基づく前記排気弁の動作に応じて得られる変曲点を第２の変曲点とし、前記カム切替モードが前記第２のモードである場合に、前記異常判断装置が前記カム切替モードと前記第２の変曲点とに基づき前記異常態様を判断する構成とすることができる。
【００１７】
本発明は前記カム切替モードが前記使用カムの切替態様を前記第２および第３のカムから前記第１のカムへの切替とする第３のモードを有し、前記カム切替モードが前記第３のモードである場合に、前記異常判断装置が前記カム切替モードと前記第１の変曲点とに基づき前記異常態様を判断するとともに、前記カム切替モードと前記第２の変曲点とに基づき前記異常態様を判断する構成とすることができる。
【００１８】
本発明は前記軌跡において、前記排気弁が前記第１のカムのカムプロフィール通りに駆動する場合に、前記第１のカムに基づく前記排気弁の動作に応じて得られる変曲点を第１の所定変曲点とし、前記第１の変曲点および前記第１の所定変曲点間の位相差の大きさを前記第１の変曲点についてのずれ量とし、前記カム切替モードが前記第３のモードであり、前記軌跡に前記第１および第２の変曲点があり、且つ前記第１の変曲点が前記ずれ量が所定値よりも小さい変曲点である場合に、前記異常態様が前記第１および第２の連結機構間で発生する前記使用カムの切替タイミングの応答遅れであると前記異常判断装置が判断する構成とすることができる。
【００１９】
本発明は前記排気弁、前記複数のカム、前記複数の揺動部および前記複数の連結機構が複数の気筒の気筒毎に設けられており、前記カム切替モードが前記第１のモードである場合には、前記カム切替モードが前記第１のモードであり、前記複数の気筒のうち一部の気筒と他の気筒との間において、前記第１の変曲点の値または位相が所定の度合いよりも大きく異なる場合に、前記異常態様が前記複数の気筒間で発生する前記使用カムの切替タイミングの応答遅れであると前記異常判断装置が判断し、前記カム切替モードが前記第２のモードである場合には、前記カム切替モードが前記第２のモードであり、前記複数の気筒のうち一部の気筒と他の気筒との間において、前記第２の変曲点の有無が異なる場合に前記異常態様が前記複数の気筒間で発生する前記使用カムの切替タイミングの応答遅れであると前記異常判断装置が判断し、前記カム切替モードが前記第３のモードである場合には、前記カム切替モードが前記第３のモードであり、前記複数の気筒のうち一部の気筒と他の気筒との間において、前記第１の変曲点の値または位相が所定の度合いよりも大きく異なるか、或いは前記第２の変曲点の有無が異なる場合に、前記異常態様が前記複数の気筒間で発生する前記使用カムの切替タイミングの応答遅れであると前記異常判断装置が判断する構成とすることができる。
【００２０】
本発明は前記切替異常の有無を判断するにあたり、前記異常判断装置が前記切替異常の有無を継続的に判断するとともに、所定時間継続して前記切替異常があると判断した場合に、前記切替異常があると正式に判断し、所定時間継続して前記切替異常があると判断する前に前記切替異常がないと判断した場合に、前記切替異常がないと正式に判断する構成とすることができる。
【００２１】
本発明は前記異常判断装置が判断する異常態様に応じてフェールセーフ制御を行う制御装置をさらに備え、前記フェールセーフ制御が車両における最高車速の制限と、最高回転数の制限と、燃料噴射量の制限とのうち少なくともいずれかを含む構成とすることができる。
【００２２】
本発明は前記カム切替モードが前記使用カムの切替態様毎に区別され、前記切替態様が、複数存在する前記使用カムの使用パターンのうちいずれか２つの使用パターン間における一方の使用パターンから他方の使用パターンへの切替というかたちで特定される構成とすることができる。
【００２３】
本発明は前記切替異常があると前記異常判断装置が判断した場合に、警告を行う警告装置をさらに備える構成とすることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、使用カムの切替異常の有無を判断でき、さらには使用カムの切替が正常に行われていない場合に状況に応じた対処を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】内燃機関およびその周辺の全体構成図である。
【図２】内燃機関の概略構成図である。
【図３】カムシャフトを示す図である。
【図４】可変動弁機構の第１の外観図である。
【図５】可変動弁機構の第２の外観図である。
【図６】可変動弁機構の側面図である。
【図７】ユニットの概略構成図である。
【図８】複数の連結機構の説明図である。
【図９】使用カムの使用パターンの説明図である。
【図１０】所定期間の説明図である。
【図１１】全体制御の一例をフローチャートで示す図である。
【図１２】第１のモードでの第１の機械不良の説明図である。
【図１３】第１のモードでの第２の機械不良の説明図である。
【図１４】第１のモードでの第３の機械不良の説明図である。
【図１５】第１の制御例を示すフローチャートの第１図である。
【図１６】第１の制御例を示すフローチャートの第２図である。
【図１７】第１の制御例を示すフローチャートの第３図である。
【図１８】第１の制御例を示すフローチャートの第４図である。
【図１９】第２のモードでの第１の機械不良の説明図である。
【図２０】第２のモードでの第２の機械不良の説明図である。
【図２１】第２のモードでの第３の機械不良の説明図である。
【図２２】第２の制御例を示すフローチャートの第１図である。
【図２３】第２の制御例を示すフローチャートの第２図である。
【図２４】第２の制御例を示すフローチャートの第３図である。
【図２５】第２の制御例を示すフローチャートの第４図である。
【図２６】第３のモードにおける機械不良の説明図である。
【図２７】第１の応答性不良の説明図である。
【図２８】第３の制御例を示すフローチャートの第１図である。
【図２９】第３の制御例を示すフローチャートの第２図である。
【図３０】第３の制御例を示すフローチャートの第３図である。
【図３１】第２の応答性不良の説明図である。
【図３２】第４の制御例を示すフローチャートの第１図である。
【図３３】第４の制御例を示すフローチャートの第２図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図面を用いて本発明の実施例について説明する。
【００２７】
図１は内燃機関５０およびその周辺の全体構成図である。図２は内燃機関５０の概略構成図である。図３（ａ）、図３（ｂ）はカムシャフト６５を示す図である。図４は可変動弁機構６０の第１の外観図である。図５は可変動弁機構６０の第２の外観図である。図６は可変動弁機構６０の側面図である。図３（ａ）はカムシャフト６５の全体図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）に示すＡ−Ａ断面でカムＣａ、Ｃｂ、Ｃｃを見た図である。図５、図６ではカムシャフト６５とともに可変動弁機構６０を示す。
【００２８】
内燃機関５０には吸気系１０、排気系２０および排気還流系４０が設けられている。吸気系１０はエアフロメータ１１とインタークーラ１２とインテークマニホールド１３とを備えている。エアフロメータ１１は吸入空気量を計測する。インタークーラ１２は吸気を冷却する。インテークマニホールド１３は内燃機関５０の各気筒５１ａに吸気を分配する。排気系２０はエキゾーストマニホールド２１と触媒２２とを備えている。エキゾーストマニホールド２１は各気筒５１ａからの排気を下流側で一つの排気通路に合流させる。触媒２２は排気を浄化する。吸気系１０および排気系２０には過給機３０が設けられている。過給機３０は内燃機関５０に吸気を過給する。
【００２９】
排気還流系４０はＥＧＲ配管４１とＥＧＲクーラ４２とＥＧＲバルブ４３とを備えている。ＥＧＲ配管４１は吸気系１０と排気系２０とを連通している。具体的にはＥＧＲ配管４１はインテークマニホールド１３の上流側の集合部分とエキゾーストマニホールド２１の下流側の集合部分とを連通している。ＥＧＲクーラ４２は還流される排気を冷却する。ＥＧＲバルブ４３は還流される排気の量を調節する。内燃機関５０は圧縮着火式の内燃機関であり、複数（ここでは４つ）の気筒５１ａを有している。内燃機関５０は吸気系１０や排気系２０や排気還流系４０とともに図示しない車両に搭載されている。
【００３０】
内燃機関５０はＥＣＵ７０のほか、シリンダブロック５１と、シリンダヘッド５２と、ピストン５３と、吸気弁５４と、排気弁５５と、燃料噴射弁５６と、可変動弁機構６０と、カムシャフト６５とを備えている。また、内燃機関５０には筒内圧センサ９１が設けられている。ピストン５３や吸気弁５４や排気弁５５や燃料噴射弁５６や筒内圧センサ９１は気筒５１ａ毎に設けられている。
【００３１】
シリンダブロック５１には気筒５１ａが形成されている。気筒５１ａ内にはピストン５３が収容されている。シリンダブロック５１の上面にはシリンダヘッド５２が固定されている。燃焼室Ｅはシリンダブロック５１、シリンダヘッド５２およびピストン５３に囲まれた空間として形成されている。ピストン５３は燃焼室Ｅに隣接している。
【００３２】
シリンダヘッド５２には、燃焼室Ｅに吸気を導く吸気ポート５２ａと、燃焼室Ｅからガスを排気する排気ポート５２ｂとが形成されている。またシリンダヘッド５２には、吸気ポート５２ａを開閉する吸気弁５４と、排気ポート５２ｂを開閉する排気弁５５とが設けられている。吸気弁５４と排気弁５５とは具体的にはともに気筒５１ａ毎に複数（ここでは２つ）設けられている。燃料噴射弁５６はシリンダヘッド５２に設けられており、燃焼室Ｅに燃料を噴射する。筒内圧センサ９１はシリンダヘッド５２に設けられており、燃焼室Ｅの圧力である筒内圧Ｐｃを検知する。
【００３３】
可変動弁機構６０はシリンダヘッド５２に設けられている。可変動弁機構６０はカム切替式の可変動弁機構であり、第１のカムであるカムＣａ、第２のカムであるカムＣｂ、および第３のカムであるカムＣｃのうちから排気弁５５の駆動に使用する使用カムを選択する。カムＣａ、ＣｂおよびＣｃはカムシャフト６５に設けられており、排気弁５５の駆動に使用される複数（ここでは３つ）のカムを構成している。複数のカムは３つ以上のカムとすることができる。
【００３４】
カムＣａ、ＣｂおよびＣｃは互いに異なるカムプロフィールを有している。カムＣａ、Ｃｂのカムプロフィールそれぞれは排気行程および吸気行程のうち少なくとも排気行程（ここでは排気行程）で排気弁５５を駆動するように設定されている。カムＣａ、Ｃｂのカムプロフィールは具体的にはカムＣａに応じた排気弁５５の開弁期間内にカムＣｂに応じた排気弁５５の開弁期間が含まれ、且つカムＣａのほうがカムＣｂよりも排気弁５５のリフト量が大きくなるように設定されている。
【００３５】
カムＣｃのカムプロフィールはカムＣａまたはカムＣｂと異なるタイミングで排気弁５５を駆動するように設定されている。カムＣｃのカムプロフィールは具体的には吸気弁５４の開弁期間に排気弁５５が開弁するように設定されている。カムＣｃはカムＣｂとともに用いられるカムとなっている。カムＣｃはカムＣａとともに用いることも可能なカムとなっている。
【００３６】
カムＣａ、ＣｂおよびＣｃは具体的には複数の気筒５１ａそれぞれに対応させて設けられている。したがって、カムＣａ、ＣｂおよびＣｃは具体的には複数の気筒５１ａそれぞれにおいて、排気弁５５の駆動に使用される。可変動弁機構６０は具体的には複数の気筒５１ａそれぞれにおいて、カムＣａ、ＣｂおよびＣｃのうちから排気弁５５の駆動に使用する使用カムを選択する。
【００３７】
可変動弁機構６０はカム当接部６１とバルブ駆動部６２とロッカーアーム部６３とロッカーアームシャフト６４とを備えている。カム当接部６１、バルブ駆動部６２およびロッカーアーム部６３は気筒５１ａ毎に設けられており、ユニットＵを構成している。
【００３８】
カム当接部６１はカムフォロアであり、カムＣａ、ＣｂおよびＣｃに合わせて複数（ここでは３つ）設けられている。カム当接部６１ａは複数のカム当接部６１のうちカムＣａに当接するカム当接部を示す。カム当接部６１ｂはカムＣｂに、カム当接部６１ｃはカムＣｃに当接するカム当接部をそれぞれ示す。複数のカム当接部６１それぞれはロッカーアーム部６３に設けられている。
【００３９】
バルブ駆動部６２はロッカーアーム部６３に設けられている。バルブ駆動部６２は気筒５１ａ毎に設けられている排気弁５５の数（ここでは２つ）に合わせて複数設けられており、排気弁５５に動力を伝達する。バルブ駆動部６２はロッカーアーム部６３の一部であってもよい。
【００４０】
ロッカーアーム部６３は動力仲介部であり、カム当接部６１およびバルブ駆動部６２とともにカムシャフト６５から排気弁５５へに伝達する動力を仲介する。ロッカーアーム部６３はシャフト孔Ｈｓを有している。シャフト孔Ｈｓにはロッカーアームシャフト６４が挿通される。ロッカーアームシャフト６４はロッカーアーム部６３を揺動可能に支持する。ロッカーアームシャフト６４は気筒５１ａ毎に設けられているユニットＵそれぞれに共通のシャフトとなっている。ロッカーアームシャフト６４はカムシャフト６５の延伸方向に沿って設けられている。
【００４１】
図７はユニットＵの概略構成図である。図７ではカムシャフト６５とともにユニットＵを示す。ロッカーアーム部６３は具体的には複数の揺動部である揺動部６３ａ、６３ｂおよび６３ｃを備えている。揺動部６３ａ、６３ｂおよび６３ｃはカムＣａ、ＣｂおよびＣｃのカムプロフィールに応じて個別に揺動するとともに、カムシャフト６５から排気弁５５に伝達する動力を仲介する。
【００４２】
第１の揺動部である揺動部６３ａにはカム当接部６１ａが設けられている。このため、揺動部６３ａはカムＣａに応じて揺動する。第２の揺動部である揺動部６３ｂにはカム当接部６１ｂが、第３の揺動部である揺動部６３ｃにはカム当接部６１ｃがそれぞれ設けられている。このため、揺動部６３ｂはカムＣｂに応じて、揺動部６３ｃはカムＣｃに応じてそれぞれ揺動する。
【００４３】
バルブ駆動部６２それぞれは揺動部６３ｂに設けられている。したがって、ロッカーアーム部６３では具体的には揺動部６３ａ、６３ｂおよび６３ｃのうち揺動部６３ｂが排気弁５５を駆動する。揺動部６３ａ、６３ｂおよび６３ｃそれぞれはロッカーアームシャフト６４によって個別に揺動可能に支持されている。かかる構成において、シャフト孔Ｈｓは具体的には揺動部６３ａ、６３ｂおよび６３ｃを貫通するように設けられている。
【００４４】
ロッカーアーム部６３はさらに複数の連結機構である連結機構６３１、６３２を備えている。連結機構６３１、６３２は揺動部６３ａ、６３ｂおよび６３ｃのうち２つの揺動部（具体的には隣り合う２つの揺動部）の連結と連結解除とを行う。具体的には、第１の連結機構である連結機構６３１は揺動部６３ａ、６３ｂの連結と連結解除とを行い、第２の連結機構である連結機構６３２は揺動部６３ｂ、６３ｃの連結と連結解除とを行う。
【００４５】
なお、揺動部６３ａにはカムＣａが排気弁５５を駆動することが可能な範囲内で、カム当接部６１ａをカムＣａに向かって付勢する付勢部材（例えばリターンスプリング）が設けられている。このため、揺動部６３ａは連結が解除されている状態において、カム当接部６１ａがカムＣａに当接するようになっている。揺動部６３ｃについても同様である。上記付勢部材それぞれの付勢力はさらに揺動部６３ａ、６３ｂ間および揺動部６３ｂ、６３ｃ間のうち少なくともいずれかの連結が行われている場合でも、カムＣａ、ＣｂおよびＣｃのうち所定のカムが排気弁５５を駆動することが可能な範囲内で設定されている。
【００４６】
図８は連結機構６３１および６３２の説明図である。連結機構６３１にはＯＣＶ（オイルコントロールバルブ）８１が、連結機構６３２にはＯＣＶ８２がそれぞれ接続されている。ＯＣＶ８１はＯＮである場合に連結機構６３１に油圧を伝達し、ＯＦＦである場合に連結機構６３１から油圧を開放する。ＯＣＶ８２はＯＮである場合に連結機構６３２に油圧を伝達し、ＯＦＦである場合に連結機構６３２から油圧を開放する。
【００４７】
油路Ｒ１はＯＣＶ８１および連結機構６３１を接続している。油路Ｒ２はＯＣＶ８２および連結機構６３２を接続している。油路Ｒ１、Ｒ２それぞれは個別に設けられている。油路Ｒ１、Ｒ２それぞれは例えばカムシャフト６５に沿って延伸する部材を介して連結機構６３１、６３２のうち対応する連結機構に接続する油路とすることができる。油路Ｒ１、Ｒ２のうち少なくともいずれかは例えばロッカーアームシャフト６４を介して連結機構６３１、６３２のうち対応する連結機構に接続する油路であってよい。
【００４８】
連結機構６３１は具体的には保持部Ｈ１１、Ｈ１２と、ピンＰｎ１１、Ｐｎ１２と、スプリングＳｐ１とを備えている。連結機構６３２は具体的には保持部Ｈ２１、Ｈ２２と、ピンＰｎ２１、Ｐｎ２２と、スプリングＳｐ２とを備えている。連結機構６３１、６３２は互いに同様の構造を有している。このため、以下では連結機構６３１を例にして連結機構６３１、６３２について説明する。
【００４９】
保持部Ｈ１１は揺動部６３ａに、保持部Ｈ１２は揺動部６３ｂにそれぞれ設けられている。保持部Ｈ１１、Ｈ１２それぞれは排気弁５５がリフトしていない場合にカムシャフト６５の延伸方向に沿って並ぶように設けられている。保持部Ｈ１１、Ｈ１２それぞれは有底円筒状の形状を有しており、互いに同一の内径を有している。同一であることは製造誤差の範囲内で互いに異なる場合を含む。これは以下でも同様である。ＯＣＶ８１は具体的には保持部Ｈ１１の底部から保持部Ｈ１１内に油路Ｒ１を介して接続されている。
【００５０】
ピンＰｎ１１は保持部Ｈ１１、Ｈ１２のうち少なくとも保持部Ｈ１１に保持される。ピンＰｎ１２は保持部Ｈ１１、Ｈ１２のうち保持部Ｈ１２に保持される。ピンＰｎ１１、Ｐｎ１２それぞれは円柱状の形状を有しており、互いに同一の外径を有している。ピンＰｎ１１、Ｐｎ１２それぞれの外径は保持部Ｈ１１、Ｈ１２それぞれの内径よりも摺動クリアランスの分だけ小さく設定されている。スプリングＳｐ１は保持部Ｈ１２の底部とピンＰｎ１２との間に設けられている。スプリングＳｐ１はピンＰｎ１２を付勢する。スプリングＳｐ１の長さはピンＰｎ１２が保持部Ｈ１１に到達しない長さに設定されている。
【００５１】
連結機構６３１はＯＣＶ８１がＯＮである場合に、揺動部６３ａ、６３ｂ間の連結を行う。具体的にはこの場合、排気弁５５がリフトしていない状態において、ＯＣＶ８１を介して伝達される油圧がスプリングＳｐ１の付勢力に抗してピンＰｎ１１、Ｐｎ１２をともに移動させる。結果、ピンＰｎ１１が保持部Ｈ１１および保持部Ｈ１２に保持されることで、揺動部６３ａ、６３ｂ間の連結が行われる。
【００５２】
連結機構６３１はＯＣＶ８１がＯＦＦである場合に、揺動部６３ａ、６３ｂ間の連結解除を行う。具体的にはこの場合、排気弁５５がリフトしていない状態において、スプリングＳｐ１がＯＣＶ８１を介して開放される油圧に抗してピンＰｎ１１、Ｐｎ１２をともに移動させる。結果、ピンＰｎ１１が保持部Ｈ１１に保持されることで、揺動部６３ａ、６３ｂ間の連結解除が行われる。
【００５３】
このように連結機構６３１では具体的にはピンＰｎ１１が揺動部６３ａ、６３ｂの連結と連結解除とを行う。また、連結機構６３２ではピンＰｎ２１が揺動部６３ｂ、６３ｃの連結と連結解除とを行う。ピンＰｎ１１は第１のピンであり、第１のロック部材に相当する。ピンＰｎ２１は第２のピンであり、第２のロック部材に相当する。
【００５４】
図９（ａ）から図９（ｃ）は使用カムの使用パターンの説明図である。図９（ａ）は第１のパターンであるパターンＰｔ１を、図９（ｂ）は第２のパターンであるパターンＰｔ２を、図９（ｃ）は第３のパターンであるパターンＰｔ３をそれぞれ示す。破線で示す揺動部６３ａや揺動部６３ｃは連結が解除された状態にあることを示す。連結機構６３１、６３２それぞれは使用カムの使用パターンを３以上の複数（ここではパターンＰｔ１からＰｔ３の３つ）のパターンに切り替える。
【００５５】
パターンＰｔ１は使用カムをカムＣａとする場合である。この場合、連結機構６３１は揺動部６３ａ、６３ｂ間の連結を行い、第２の連結機構６３２は揺動部６３ｂ、６３ｃ間の連結を解除する。この場合、連結態様上は排気弁５５がカムＣａ、Ｃｂに応じて駆動可能な状態になる。一方、カムＣａ、Ｃｂのカムプロフィールそれぞれは前述の通り、各位相においてカムＣａのほうがカムＣｂよりも排気弁５５のリフト量が大きくなるように設定されている。このためこの場合には、カムＣａに応じて排気弁５５が駆動する。
【００５６】
パターンＰｔ２は使用カムをカムＣｂとする場合である。この場合、連結機構６３１は揺動部６３ａ、６３ｂ間の連結を解除し、連結機構６３２は揺動部６３ｂ、６３ｃ間の連結を解除する。この場合、第１の揺動部６３ａから第２の揺動部６３ｂに動力は伝達されない。同様に第３の揺動部６３ｃから第２の揺動部６３ｂに動力は伝達されない。このためこの場合には、カムＣｂに応じて排気弁５５が駆動する。
【００５７】
パターンＰｔ３は使用カムをカムＣｂ、Ｃｃとする場合である。この場合、連結機構６３１は揺動部６３ａ、６３ｂ間の連結を解除し、連結機構６３２は揺動部６３ｂ、６３ｃ間の連結を行う。結果、カムＣｂ、Ｃｃに応じて排気弁５５が駆動する。なお、ユニットＵでは使用カムをカムＣａ、Ｃｃとする使用パターンも利用可能である。但し、この場合には排気弁５５の駆動にユニットＵ全体が関与し、排気弁５５に作用する重量が大きくなる。結果、排気弁５５にバルブバウンスが発生する虞がある。このため、かかる使用パターンへの使用カムの切替はここでは除外されている。
【００５８】
可変動弁機構６０はカム切替モードとして複数のモードを有している。カム切替モードは使用カムの切替態様毎に区別されている。使用カムの切替態様は複数存在する使用カムの使用パターンのうちいずれか２つの使用パターン間における一方の使用パターンから他方の使用パターンへの切替というかたちで特定できる。
【００５９】
カム切替モードは具体的には次に示す第１から第３のモードを含む。第１のモードは使用カムの切替態様がパターンＰｔ２からパターンＰｔ１への切替（すなわち、カムＣｂからカムＣａへの切替）である場合である。第２のモードは使用カムの切替態様がパターンＰｔ２からパターンＰｔ３への切替（すなわち、カムＣｂからカムＣｂ、Ｃｃへの切替）である場合である。第３のモードは使用カムの切替態様がパターンＰｔ３からパターンＰｔ１への切替（すなわち、カムＣｂおよびＣｃからカムＣａへの切替）である場合である。可変動弁機構６０がカム切替モードとして有する複数のモードは具体的にはここでは第１から第３のモードと、使用カムの切替態様が第１から第３のモードとは逆の態様となるモードそれぞれとの計６つのモードとなっている。
【００６０】
図１等に示すＥＣＵ７０は電子制御装置であり、ＥＣＵ７０にはＥＧＲバルブ４３や、燃料噴射弁５６や、ＯＣＶ８１、８２や、警告灯８５が制御対象として電気的に接続されている。また、エアフロメータ１１や、筒内圧センサ９１や、クランク角度θを検出するためのクランク角センサ９２や、内燃機関５０に対する加速要求を行うアクセル開度センサ９３や、内燃機関５０を搭載する車両の速度を検出するための車速センサ９４や、ＯＣＶ８１、８２に伝達される油圧を検知する油圧センサ９５、９６がセンサ・スイッチ類として電気的に接続されている。警告灯８５は警告部であり、例えば内燃機関５０を搭載する車両の車室内に設けることができる。
【００６１】
ＥＣＵ７０ではＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムに基づき、必要に応じてＲＡＭの一時記憶領域を利用しつつ処理を実行することで、例えば以下に示す判断部や第１から第４の制御部が実現される。なお、これらの構成は例えば複数の電子制御装置において実現されてもよい。
【００６２】
判断部は所定期間Ｋにおける軌跡Ｍに基づき、可変動弁機構６０における使用カムの切替異常の有無を判断する。所定期間Ｋは排気弁５５が開弁可能な期間である。軌跡Ｍは筒内圧変化率ｄＰｃ／ｄθの軌跡であり、具体的にはクランク角度θに応じた筒内圧変化率ｄＰｃ／ｄθの変化を示す軌跡である。筒内圧変化率ｄＰｃ／ｄθは燃焼室Ｅの圧力変化率である。複数の気筒５１ａを有する内燃機関５０では、筒内圧変化率ｄＰｃ／ｄθには具体的には複数の気筒５１ａのうち少なくともいずれかの筒内圧変化率ｄＰｃ／ｄθが適用される。
【００６３】
図１０は所定期間Ｋの説明図である。リフト曲線Ｌａは排気弁５５がカムＣａのカムプロフィール通りに駆動する場合に得られる排気弁５５のリフト曲線Ｌを示す。リフト曲線Ｌｂは排気弁５５がカムＣｂのカムプロフィール通りに駆動する場合に得られるリフト曲線Ｌを示す。リフト曲線Ｌｃは排気弁５５がカムＣｃのカムプロフィール通りに駆動した場合に得られるリフト曲線Ｌを示す。
【００６４】
所定期間Ｋは具体的にはカムＣａ、Ｃｂ、Ｃｃに応じて排気弁５５が駆動する場合の排気弁５５の開弁期間Ｋａ、Ｋｂ、Ｋｃそれぞれで構成されている。かかる構成において、判断部はさらにカム切替モードに基づき、切替異常の有無を判断する。この場合、使用カムの切替が正常に行われる場合に使用カムの切替に応じて排気弁５５が開弁することになる期間と、使用カムの切替に応じて排気弁５５が開弁しなくなる期間とのうち少なくともいずれかの期間（例えば開弁期間Ｋａや開弁期間ＫｂおよびＫｃなど）に所定期間Ｋをさらに特定することができる。
【００６５】
カム切替モードに基づきこのように特定される所定期間Ｋは、カム切替モードに応じて予め特定しておくことができる。可変動弁機構６０はこのように特定される所定期間Ｋ以外の期間で使用カムの切替を行うことができる。所定期間Ｋは使用カムの切替開始後の期間にさらに特定することができる。
【００６６】
軌跡Ｍに基づき切替異常の有無を判断するにあたり、判断部は具体的には軌跡Ｍの所定事項に基づき、切替異常の有無を判断する。所定事項は排気弁５５の動作に応じて得られる変曲点の有無、値および発生タイミングのうち少なくともいずれかを含む。変曲点については後に具体的に説明する。
【００６７】
判断部は複数のモードのうち少なくともいずれかで切替異常があると判断した場合に、可変動弁機構６０が異常であると判断する。また、判断部は複数のモードすべてで切替異常がないと判断した場合に、可変動弁機構６０が正常であると判断する。切替異常の有無を判断するにあたり、判断部は具体的にはピンＰｎ１１、Ｐｎ２１のうち少なくともいずれかが行う連結または連結解除の異常の有無を判断する。
【００６８】
判断部はカム切替モードと所定期間Ｋにおける軌跡Ｍとに基づき、可変動弁機構６０のカム切替状態についてさらに判断する。カム切替状態について判断するにあたり、判断部は具体的には可変動弁機構６０における使用カムの切替異常の異常態様を判断する。異常態様は具体的には機械不良と応答性不良とを含む。機械不良は具体的にはピンＰｎ１１やピンＰｎ２１の弾かれ、斜め挿入、固着および不完全分離を含む。応答性不良は具体的にはユニットＵにおける連結機構６３１、６３２間で発生する使用カムの切替タイミングの応答遅れと、気筒５１ａ間で発生する使用カムの切替タイミングの応答遅れとを含む。これらについては後に具体的に説明する。
【００６９】
切替異常の有無と異常態様とを判断するにあたり、判断部は具体的には切替異常の有無とともに異常態様を判断する。さらに具体的には、判断部は異常態様毎に異なる複数の判断方法によって切替異常の有無を判断することで、切替異常の有無と異常態様とを同時に判断する。
【００７０】
切替異常の有無を判断するにあたり、判断部は具体的には切替異常の有無を継続的に判断する。そして、所定時間継続して切替異常があると判断した場合に、切替異常があると正式に判断する。一方、所定時間継続して切替異常があると判断する前に切替異常がないと判断した場合に、切替異常がないと正式に判断する。判断部は切替異常があると判断した場合が所定時間経過前である場合には、切替異常があると暫定的に判断する。
【００７１】
第１の制御部は切替異常があると判断部が判断した場合に警告を行う。第１の制御部は具体的には警告灯８５の点灯を行うことで警告を行う。第２の制御部は判断部が判断する異常態様に応じてフェールセーフ制御を行う。フェールセーフ制御は内燃機関５０を搭載する車両における最高車速の制限と、内燃機関５０の最高回転数の制限と、燃料噴射量の制限とのうち少なくともいずれかを含む。
【００７２】
第３の制御部は判断部が判断する異常態様に応じてＥＧＲ率の制限を行う。ＥＧＲ率は排気再循環で還流される排気の量が筒内に吸入されるガス全体の量に占める割合である。第４の制御部は切替異常があると判断部が暫定的に判断し、且つ当該切替異常の異常態様がピンＰｎ１１またはピンＰｎ２１の弾かれであると判断した場合に、使用カムの切替再試行を行う。
【００７３】
フェールセーフ制御を行うにあたり、第２の制御部は具体的には切替異常があると判断部が正式に判断した場合にフェールセーフ制御を行う。第２の制御部が行うフェールセーフ制御は判断部が判断する異常態様のうちいずれか同士の間で同じであってもよい。第２の制御部は判断部が判断する異常態様のうち同じ種類のフェールセーフ制御を行う異常態様同士の間で、最高車速の制限度合いや、最高回転数の制限度合いや、燃料噴射量の制限度合いなど、度合いが異なるフェールセーフ制御を行うことができる。これらのことは第３の制御部が行うＥＧＲ率の制限についても同様である。
【００７４】
判断部が実現されるＥＣＵ７０は異常判断装置に相当する。同時に、第１の制御部が実現されるＥＣＵ７０は警告装置に、第２の制御部が実現されるＥＣＵ７０は制御装置に、第３の制御部が実現されるＥＣＵ７０はＥＧＲ率制限装置に、第４の制御部が実現されるＥＣＵ７０は切替再試行装置にそれぞれ相当する。すなわち、内燃機関５０はＥＣＵ７０を備えることで、これらの装置を備える構成となっている。これらの装置は例えばこのように同じ電子制御装置で実現されてもよく、これらの装置のうち少なくとも一部の装置同士の間で互いに異なる電子制御装置で実現されてもよい。警告装置はさらに警告部である警告灯８５を含む構成として把握されてもよい。
【００７５】
次に切替異常の有無を判断する異常判断の全体制御の一例を図１１に示すフローチャートを用いて説明する。本フローチャートは例えば内燃機関５０の始動毎に行うことができる。ＥＣＵ７０は切替異常の有無を判断する異常判断が未完である否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１では具体的には、複数のモードのうち少なくともいずれかで切替異常の有無が判断されていないか否かが判定される。ステップＳ１で否定判定であれば本フローチャートを終了する。
【００７６】
ステップＳ１で肯定判定であれば、ＥＣＵ７０は使用カム切替の実行の有無を判定する（ステップＳ２）。使用カム切替の実行の有無は例えば使用カム切替の実行条件が成立し、且つ使用カムの切替が完了したか否かで判定できる。使用カムの切替が完了したか否かは例えば使用カム切替の実行条件が成立した後、所定時間が経過したか否かで判定できる。ステップＳ２で否定判定であれば本フローチャートを一旦終了する。
【００７７】
ステップＳ２で肯定判定であれば、ＥＣＵ７０は実行中の使用カム切替のカム切替モードを特定する（ステップＳ３）。カム切替モードは例えば成立した使用カム切替の実行条件に基づき特定できる。続いて、ＥＣＵ７０は特定したモードで異常判断が未完であるか否かを判定する（ステップＳ４）。否定判定であれば本フローチャートを一旦終了する。肯定判定であれば、ＥＣＵ７０は所定期間Ｋであるか否かを判定する（ステップＳ５）。肯定判定であれば、ＥＣＵ７０は筒内圧変化率ｄＰｃ／ｄθを算出する（ステップＳ６）。
【００７８】
ステップＳ６に続き、ＥＣＵ７０は異常判定があるか否か（切替異常があると判断したか否か）を判定する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１では具体的には、複数のモードのうちいずれかで切替異常があると判断したか否かが判定される。ステップＳ２１で否定判定であれば、ＥＣＵ７０は複数のモードすべてで異常判定がないか否かを判定する（ステップＳ２３）。そして、否定判定であれば本フローチャートを一旦終了する。
【００７９】
ステップＳ５で肯定判定された後、ステップＳ２３の否定判定を経て本フローチャートを一旦終了した場合には、その後のルーチンにおいてステップＳ５で肯定判定となる度にステップＳ６で筒内圧変化率ｄＰｃ／ｄθが算出される。結果、所定期間Ｋにおける軌跡Ｍが得られる。一方、その後のルーチンにおいてステップＳ５で否定判定であった場合、ＥＣＵ７０は変曲点を算出し（ステップＳ１１）、軌跡Ｍの所定事項に基づき切替異常があるか否かを判断する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２で行うことが可能な具体的な判断の例については後に説明する。
【００８０】
ステップＳ１２で肯定判定であれば、ＥＣＵ７０は特定したモードで切替異常があると判断する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３でＥＣＵ７０は具体的には、切替異常があると判断したことを示すフラグをＯＮにすることができる。この場合には続くステップＳ２１の肯定判定を経て、ＥＣＵ７０は警告灯８５を点灯する（ステップＳ２２）。
【００８１】
ステップＳ１２で否定判定であれば、ＥＣＵ７０は特定したモードで切替異常がないと判断する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４でＥＣＵ７０は具体的には、特定したモードで切替異常がないと判断したことを示すフラグをＯＮにすることができる。この場合には続くステップＳ２１で否定判定されることになる。そして、複数のモードそれぞれにつき、ステップＳ１４で切替異常がないと判断し終えた場合であれば、ステップＳ２３で肯定判定されることになる。
【００８２】
ステップＳ２２またはステップＳ２３の肯定判定に続き、ＥＣＵ７０は異常判断を完了する（ステップＳ２４）。ステップＳ２４でＥＣＵ７０は具体的には、切替異常の有無の判断を完了したことを示すフラグをＯＮにすることができる。ステップ２４の後には本フローチャートを終了する。なお、ステップＳ２３の肯定判定とステップＳ２４とを経て本フローチャートを終了した場合には、例えば複数のモードそれぞれにつき、異常判断を未完の状態にリセットした上で本フローチャートを再開してもよい。
【００８３】
次に第１のモードにおける機械不良、第２のモードにおける機械不良、第３のモードにおける機械不良、第１の応答性不良および第２の応答性不良について順に個別具体的に説明していく。
【００８４】
図１２（ａ）から図１２（ｆ）は第１のモードにおける第１の機械不良の説明図である。図１２（ａ）から図１２（ｆ）では機械不良がピンＰｎ１１の弾かれである場合を示す。図１２（ａ）は機械不良に応じたユニットＵの状態を示す図である。図１２（ｂ）はクランク角度θに応じた排気弁５５のリフト量を示す図である。図１２（ｃ）はクランク角度θに応じた筒内圧変化率ｄＰｃ／ｄθの変化を示す図である。図１２（ｄ）はクランク角度θに応じた筒内圧Ｐｃの変化を示す図である。図１２（ｅ）は図１２（ｄ）の一部を縦軸のスケールを拡大して示す図である。図１２（ｆ）は図１２（ｄ）、図１２（ｅ）に対応する筒内圧変化率ｄＰｃ／ｄθの変化を示す図である。なお、図１２（ｄ）、図１２（ｅ）および図１２（ｆ）間では横軸のスケールは同じであるが、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）間では横軸のスケールは異なっている。
【００８５】
図１２（ａ）に示すように、揺動部６３ａ、６３ｂの連結を行う第１のモードでピンＰｎ１１の弾かれが発生すると、カムＣａに応じて駆動するはずの排気弁５５が途中からカムＣｂに応じて駆動する。結果、図１２（ｂ）に示すように排気弁５５のリフト曲線Ｌはリフト曲線Ｌａからリフト曲線Ｌｂに移行するような曲線を描く。図１２（ｂ）に示すように、カムＣａ、Ｃｂのカムプロフィールは換言すれば、リフト曲線Ｌａ内にリフト曲線Ｌｂが含まれるように設定されている。
【００８６】
図１２（ｃ）に示すように、この場合には軌跡Ｍも次のような軌跡を描く。すなわち、排気弁５５がカムＣａのカムプロフィール通りに駆動する場合に得られる軌跡Ｍである軌跡Ｍａから、排気弁５５がカムＣｂのカムプロフィール通りに駆動する場合に得られる軌跡Ｍである軌跡Ｍｂに移行するような軌跡を描く。結果、軌跡Ｍには第１の変曲点である変曲点ＭＰ１が２つ現れる。
【００８７】
変曲点ＭＰ１は軌跡Ｍにおいて、カムＣａ、Ｃｂのうち少なくともいずれかに基づく排気弁５５の動作に応じて得られる変曲点である。具体的には変曲点ＭＰ１は軌跡Ｍにおいて、カムＣａ、Ｃｂのうち少なくともいずれかに基づく排気弁５５の動作に応じた筒内圧Ｐｃの変化によって現れる変曲点である。
【００８８】
２つの変曲点ＭＰ１は具体的には次に説明する筒内圧Ｐｃの変化によって現れる。すなわち、この場合には筒内圧Ｐｃが排気弁５５の開弁に応じて変化するだけでなく、リフト曲線Ｌａからリフト曲線Ｌｂへのリフト曲線Ｌの移行（排気弁５５の開弁動作の変化）に応じて変化する。結果、図１２（ｄ）および図１２（ｅ）に示すように、筒内圧Ｐｃの変化曲線には排気弁５５の開弁に応じた段差と、リフト曲線Ｌの移行に応じた段差とが発生する。このためこの場合には、図１２（ｆ）に示すように段差それぞれに応じて変曲点ＭＰ１が現れる。
【００８９】
したがって、判断部はカム切替モードが第１のモードであり、軌跡Ｍに変曲点ＭＰ１が複数ある場合には切替異常があると判断する。また、異常態様がピンＰｎ１１の弾かれであると判断する。異常態様がピンＰｎ１１の弾かれであると正式に判断された場合、第２の制御部は例えば内燃機関５０の最高回転数の制限と燃料噴射量の制限とを行うことができる。第２の制御部は最高回転数の制限の代わりに、或いは最高回転数の制限とともに最高車速の制限を行うこともできる。
【００９０】
図１３（ａ）から図１３（ｆ）は第１のモードにおける第２の機械不良の説明図である。図１３（ａ）から図１３（ｆ）では機械不良がピンＰｎ１１の斜め挿入である場合を示す。図１３（ａ）から図１３（ｆ）は、図１２（ａ）から図１２（ｆ）と同様の図である。
【００９１】
図１３（ａ）に示すように、第１のモードでピンＰｎ１１の斜め挿入が発生すると、排気弁５５がカムＣａに応じてリフトロスを発生させながら駆動する。結果、図１３（ｂ）に示すように排気弁５５のリフト曲線Ｌはリフト曲線Ｌａ、Ｌｂ間に位置するような曲線を描く。このため、図１３（ｃ）に示すように軌跡Ｍは軌跡Ｍａ、Ｍｂとは異なる軌跡を描く。結果、変曲点ＭＰ１は変曲点ＭＰａと異なる位相に現れる。変曲点ＭＰａは第１の所定変曲点であり、軌跡Ｍにおいて排気弁５５がカムＣａのカムプロフィール通りに駆動する場合に、カムＣａに基づく排気弁５５の動作に応じて得られる変曲点である。このため、変曲点ＭＰａは軌跡Ｍａ上に存在している。
【００９２】
変曲点ＭＰ１は具体的には次に説明する筒内圧Ｐｃの変化によって上述したように現れる。すなわち、図１３（ｄ）および図１３（ｅ）に示すように、この場合にはリフトロスによる排気弁５５の開弁時期の遅延が、排気弁５５の開弁に応じて発生する筒内圧Ｐｃの変化を遅延させる。このためこの場合には、図１３（ｆ）に示すように変曲点ＭＰ１がずれ量Ｔ１１分だけ変曲点ＭＰａと異なる位相に現れる。ずれ量Ｔ１１は変曲点ＭＰ１についてのずれ量（ここでは第１のずれ量）であり、変曲点ＭＰ１、ＭＰａ間の位相差の大きさを示す。変曲点ＭＰａには予め把握したものを用いることができる。変曲点ＭＰａは変曲点ＭＰａに影響するパラメータに応じて設定されていてよい。これは後述する変曲点ＭＰｂ、ＭＰｃについても同様である。
【００９３】
したがって、判断部はカム切替モードが第１のモードであり、軌跡Ｍに変曲点ＭＰ１が１つあり、且つ変曲点ＭＰ１がずれ量Ｔ１１が所定値αよりも大きい（ここでは所定値α以上の）変曲点である場合には切替異常があると判断する。また、異常態様がピンＰｎ１１の斜め挿入であると判断する。異常態様がピンＰｎ１１の斜め挿入であると正式に判断された場合、第２の制御部は例えば内燃機関５０の最高回転数の制限と燃料噴射量の制限とのうち少なくとも最高回転数の制限を行うことができる。
【００９４】
図１４（ａ）から図１４（ｆ）は第１のモードにおける第３の機械不良の説明図である。図１４（ａ）から図１４（ｆ）では機械不良がピンＰｎ１１の固着である場合を示す。図１４（ａ）から図１４（ｆ）は、図１２（ａ）から図１２（ｆ）と同様の図である。
【００９５】
図１４（ａ）に示すように、第１のモードでピンＰｎ１１の固着が発生すると排気弁５５はカムＣｂに応じて駆動する。したがって、図１４（ｂ）に示すように排気弁５５のリフト曲線Ｌはリフト曲線Ｌｂと同じになる。またこの場合には、図１４（ｃ）に示すように軌跡Ｍも軌跡Ｍｂと同じになる。結果、変曲点ＭＰ１は変曲点ＭＰｂと同じになる。すなわち、変曲点ＭＰ１は不動となる。変曲点ＭＰｂは軌跡Ｍｂの変曲点である。この場合、図１４（ｄ）および図１４（ｅ）に示すように筒内圧Ｐｃの変化もカムＣｂに応じた変化のままとなる。このためこの場合には、図１４（ｆ）に示すように変曲点ＭＰ１が不動となる。
【００９６】
したがって、判断部はカム切替モードが第１のモードであり、軌跡Ｍに変曲点ＭＰ１が１つあり、且つ変曲点ＭＰ１が第１のモードに応じた使用カムの切替前後で不動である場合には切替異常があると判断する。また、異常態様がピンＰｎ１１の固着であると判断する。異常態様がピンＰｎ１１の固着であると正式に判断された場合、第２の制御部は例えば内燃機関５０の最高回転数の制限と燃料噴射量の制限とを行うことができる。変曲点ＭＰ１が不動であることは具体的には後述するずれ量Ｔ１２に基づき判断できる。
【００９７】
カム切替モードが第１のモードである場合に上述してきたように異常態様を判断する判断部は、カム切替モードが第１のモードである場合に、カム切替モードと変曲点ＭＰ１とに基づき異常態様を判断する。
【００９８】
次に第１の制御例を図１５から図１８に示すフローチャートを用いて説明する。第１の制御例はＥＣＵ７０が第１のモードに応じた使用カムの切替動作を行うとともに、当該切替動作に対し機械不良による切替異常の有無を判断する個別的な制御動作の一例である。第１の制御例では複数の気筒５１ａのうちいずれかにおける切替異常の有無を判断する例を示す。切替異常の有無は複数の気筒５１ａそれぞれにおいて判断されてよい。
【００９９】
ＥＣＵ７０は使用カムをカムＣｂからカムＣａに切り替える切替要求があるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。使用カムの切替要求は切替異常があると正式に判断された場合、或いは機械不良による切替異常がないと正式に判断された場合に停止することができる。肯定判定であれば、ＥＣＵ７０は油圧および筒内圧Ｐｃが検出可能であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２では具体的には可変動弁機構６０を作動可能な状態であり、且つ切替異常の有無を判断可能な状態であるか否かが判定される。
【０１００】
ステップＳ１０１、Ｓ１０２で否定判定であれば、ステップＳ１０１に戻る。ステップＳ１０２で肯定判定であれば、ＥＣＵ７０はクランク角度θに応じた筒内圧Ｐｃの検出を開始するとともに、筒内圧変化率ｄＰｃ／ｄθの算出を開始する（ステップＳ１０３）。筒内圧Ｐｃの検出および筒内圧変化率ｄＰｃ／ｄθの算出はステップＳ１０５に示す機械不良判断Ａのサブルーチンを終了した場合に停止することができる。
【０１０１】
筒内圧Ｐｃの検出および筒内圧変化率ｄＰｃ／ｄθの算出は例えば別途行われていてもよい。算出した筒内圧変化率ｄＰｃ／ｄθには軌跡Ｍから適切な変曲点を算出するにあたって必要となるノイズ除去などの処理が行われてよい。ステップＳ１０３に続き、ＥＣＵ７０はＯＣＶ８１をＯＮにする（ステップＳ１０４）。これにより、第１のモードに応じた使用カムの切替動作が行われる。続いてＥＣＵ７０は機械不良判断Ａを行う（ステップＳ１０５）。
【０１０２】
機械不良判断Ａについては、図１６から図１８に示すフローチャートでサブルーチンとして示している。図１６から図１８では、切替異常の異常態様（ここではピンＰｎ１１の弾かれ、斜め挿入および固着）毎に異なる複数（ここでは３つ）の判断方法によって切替異常の有無を判断する。
【０１０３】
機械不良判断Ａのサブルーチンにおいて、ＥＣＵ７０は変曲点数Ｎを算出する（ステップＳ１１１）。変曲点数Ｎは変曲点ＭＰ１を算出することで算出できる。続いてＥＣＵ７０は算出した変曲点数Ｎが２以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。ステップＳ１１２では切替異常があり、且つ異常態様がピンＰｎ１１の弾かれであるか否かが判定される。このためステップＳ１１２で肯定判定であれば、ＥＣＵ７０はフラグＡ１´をＯＮにする（ステップＳ１１３）。フラグＡ１´は切替異常があると暫定的に判断し、且つ異常態様がピンＰｎ１１の弾かれであると判断したことを示す仮異常フラグである。
【０１０４】
ステップＳ１１３に続き、ＥＣＵ７０はＯＣＶ８１をＯＦＦにし（ステップＳ１１４）、フラグＡ１´がＯＮである状態が所定時間継続したか否かを判定する（ステップＳ１１５）。かかる判定を行うにあたり、所定のフラグ（ここではフラグＡ１´）がＯＮである状態の継続時間は、例えば当該所定のフラグを最初にＯＮにした燃焼サイクルからの燃焼サイクル数に応じた時間とすることができる。所定時間は異常態様間で同じでなくてよい。ステップＳ１１５で否定判定であれば、機械不良判断Ａのサブルーチンを終了する。この場合には図１５に示すフローチャートに戻る。そしてその後、ステップＳ１１２で肯定判定され、且つステップＳ１１５で否定判定される間はフラグＡ１´がＯＮのままとなり、切替異常があると暫定的に判断される。また、この間に使用カムの切替再試行が行われる。
【０１０５】
ステップＳ１１５で肯定判定であれば、ＥＣＵ７０はフラグＡ１´をＯＦＦにするとともにフラグＡ１をＯＮにする（ステップＳ１１６）。フラグＡ１は切替異常があると正式に判断し、且つ異常態様がピンＰｎ１１の弾かれであると判断したことを示す正式な異常フラグである。
【０１０６】
この場合、ＥＣＵ７０は内燃機関５０の最高回転数を制限するとともに燃料噴射量を制限する（ステップＳ１１７）。燃料噴射量の制限は複数の気筒５１ａそれぞれに対して行うことができる。燃料噴射量の制限は例えば複数の気筒５１ａのうち切替異常があると正式に判断された気筒に対して行われてもよい。ステップＳ１１７の後には機械不良判断Ａのサブルーチンを終了する。
【０１０７】
ステップＳ１１２で否定判定であった場合、ＥＣＵ７０はフラグＡ１´をＯＦＦにする（ステップＳ１１８）。これにより、異常態様をピンＰｎ１１の弾かれとする切替異常がないと正式に判断される。なお、ここでは切替異常についてのＥＣＵ７０の判断がフラグのＯＮ、ＯＦＦで示されるようになっているが、かかる判断は必ずしもフラグで示されなくてもよい。
【０１０８】
ステップＳ１１８に続き、ＥＣＵ７０はずれ量Ｔ１１を算出し（ステップＳ１２１）、算出したずれ量Ｔ１１が所定値α以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２２）。ステップＳ１２２では、切替異常があり、且つ異常態様がピンＰｎ１１の斜め挿入であるか否かが判定される。このためステップＳ１２２で肯定判定であれば、ＥＣＵ７０はフラグＡ２´をＯＮにする（ステップＳ１２３）。フラグＡ２´は切替異常があると暫定的に判断し、且つ異常態様がピンＰｎ１１の斜め挿入であると判断したことを示す仮異常フラグである。
【０１０９】
ステップＳ１２３に続き、ＥＣＵ７０はフラグＡ２´がＯＮである状態が所定時間継続したか否かを判定する（ステップＳ１２４）。否定判定であればステップＳ１２１に戻る。この場合、ステップＳ１２１では前回ずれ量Ｔ１１を算出した燃焼サイクルの次の燃焼サイクルにおけるずれ量Ｔ１１が算出される。ステップＳ１２４で肯定判定であれば、ＥＣＵ７０はフラグＡ２´をＯＦＦにするとともにフラグＡ２をＯＮにする（ステップＳ１２５）。
【０１１０】
フラグＡ２は切替異常があると正式に判断し、且つ異常態様がピンＰｎ１１の斜め挿入であると判断したことを示す正式な異常フラグである。この場合、ＥＣＵ７０は内燃機関５０の最高回転数を制限するとともに燃料噴射量を制限する（ステップＳ１２６）。ステップＳ１２６で、ＥＣＵ７０は例えばステップＳ１１７の場合と制限度合いが異なる最高回転数の制限や燃料噴射量の制限を行うことができる。ステップＳ１２６の後には機械不良判断Ａのサブルーチンを終了する。
【０１１１】
ステップＳ１２２で否定判定であった場合、ＥＣＵ７０はフラグＡ２´をＯＦＦにする（ステップＳ１２７）。これにより、異常態様をピンＰｎ１１の斜め挿入とする切替異常がないと正式に判断される。
【０１１２】
ステップＳ１２７に続き、ＥＣＵ７０はずれ量Ｔ１２を算出し（ステップＳ１３１）、算出したずれ量Ｔ１２がゼロであるか否かを判定する（ステップＳ１３２）。ずれ量Ｔ１２は変曲点ＭＰ１についての第２のずれ量であり、第１のモードに応じた使用カムの切替前後で得られる軌跡Ｍそれぞれにおける変曲点ＭＰ１間の位相差の大きさを示す。したがって、ステップＳ１３２では変曲点ＭＰ１が不動であるか否かが判定され、これにより切替異常があり、且つ異常態様がピンＰｎ１１の固着であるか否かが判定される。変曲点ＭＰ１が不動であるか否かは例えばずれ量Ｔ１２が所定値より小さいか否かで判定されてもよい。
【０１１３】
ステップＳ１３２で肯定判定であれば、ＥＣＵ７０はフラグＡ３´をＯＮにする（ステップＳ１３３）。フラグＡ３´は切替異常があると暫定的に判断し、且つ異常態様がピンＰｎ１１の固着であると判断したことを示す仮異常フラグである。ステップＳ１３３に続き、ＥＣＵ７０はフラグＡ３´がＯＮである状態が所定時間継続したか否かを判定する（ステップＳ１３４）。否定判定であればステップＳ１３１に戻る。この場合、ステップＳ１３１では使用カムの切替動作後に得られる変曲点ＭＰ１として、前回ずれ量Ｔ１２を算出した燃焼サイクルの次の燃焼サイクルにおける変曲点ＭＰ１に基づいてずれ量Ｔ１２が算出される。
【０１１４】
ステップＳ１３４で肯定判定であれば、ＥＣＵ７０はフラグＡ３´をＯＦＦにするとともにフラグＡ３をＯＮにする（ステップＳ１３５）。フラグＡ３は切替異常があると正式に判断し、且つ異常態様がピンＰｎ１１の固着であると判断したことを示す正式な異常フラグである。この場合、ＥＣＵ７０は内燃機関５０の最高回転数を制限するとともに燃料噴射量を制限する（ステップＳ１３６）。ステップＳ１３６の後には機械不良判断Ａのサブルーチンを終了する。
【０１１５】
ステップＳ１３２で否定判定であった場合、ＥＣＵ７０はフラグＡ３´をＯＦＦにする（ステップＳ１３７）。これにより、異常態様をピンＰｎ１１の固着とする切替異常がないと正式に判断される。またこの場合には、ステップＳ１１２、Ｓ１２２およびＳ１３２の否定判定を経ている結果、機械不良による切替異常がないと正式に判断される。ステップＳ１３７の後には機械不良判断Ａのサブルーチンを終了する。
【０１１６】
図１９（ａ）から図１９（ｆ）は第２のモードにおける第１の機械不良の説明図である。図１９（ａ）から図１９（ｆ）では機械不良がピンＰｎ２１の弾かれである場合を示す。図１９（ａ）から図１９（ｆ）は、図１２（ａ）から図１２（ｆ）と同様の図である。
【０１１７】
図１９（ａ）に示すように、揺動部６３ｂ、６３ｃの連結を行う第２のモードでピンＰｎ２１の弾かれが発生すると、カムＣｃに応じた排気弁５５の開弁動作が中断する。結果、図１９（ｂ）に示すように排気弁５５のリフト曲線Ｌはリフト曲線Ｌｃから途中で外れて低下するような曲線を描く。図１９（ｃ）に示すように、この場合には軌跡Ｍも次のような軌跡を描く。すなわち、排気弁５５がカムＣｃのカムプロフィール通りに駆動した場合に得られる軌跡Ｍである軌跡Ｍｃから途中で外れて低下するような軌跡を描く。結果、第２の変曲点である変曲点ＭＰ２が変曲点ＭＰｃと異なる位相に現れる。
【０１１８】
変曲点ＭＰ２は軌跡Ｍにおいて、カムＣｃに基づく排気弁５５の動作に応じて得られる変曲点である。具体的には変曲点ＭＰ２は軌跡Ｍにおいて、カムＣｃに基づく排気弁５５の動作に応じた筒内圧Ｐｃの変化によって現れる変曲点である。変曲点ＭＰｃは第２の所定変曲点であり、軌跡Ｍにおいて排気弁５５がカムＣｃのカムプロフィール通りに駆動する場合に、カムＣｃに基づく排気弁５５の動作に応じて得られる変曲点である。このため、変曲点ＭＰｃは軌跡Ｍｃ上に存在している。
【０１１９】
変曲点ＭＰ２は具体的には次に説明する筒内圧Ｐｃの変化によって上述したように現れる。すなわち、図１９（ｄ）および図１９（ｅ）に示すように、この場合には筒内圧Ｐｃが排気弁５５の開弁動作の中断に応じて変化する。このためこの場合には、図１９（ｆ）に示すように変曲点ＭＰ２がずれ量Ｔ２１分だけ変曲点ＭＰｃとは異なる位相に現れる。ずれ量Ｔ２１は変曲点ＭＰ２についての第１のずれ量であり、変曲点ＭＰ２、ＭＰｃ間の位相差の大きさを示す。
【０１２０】
したがって、判断部はカム切替モードが第２のモードであり、軌跡Ｍに変曲点ＭＰ２があり、且つ変曲点ＭＰ２がずれ量Ｔ２１が所定値βＴよりも大きい（ここでは所定値βＴ以上の）変曲点である場合には、切替異常があると判断する。また、異常態様がピンＰｎ２１の弾かれであると判断する。異常態様がピンＰｎ２１の弾かれであると正式に判断された場合、第２の制御部は例えば内燃機関５０の最高回転数の制限と燃料噴射量の制限とを行うことができる。
【０１２１】
図２０（ａ）から図２０（ｆ）は第２のモードにおける第２の機械不良の説明図である。図２０（ａ）から図２０（ｆ）では機械不良がピンＰｎ２１の斜め挿入である場合を示す。図２０（ａ）から図２０（ｆ）は、図１２（ａ）から図１２（ｆ）と同様の図である。
【０１２２】
図２０（ａ）に示すように、第２のモードでピンＰｎ２１の斜め挿入が発生すると、排気弁５５がカムＣｃに応じてリフトロスを発生させながら駆動する。結果、図２０（ｂ）に示すように排気弁５５のリフト曲線Ｌはリフト曲線Ｌｃよりもリフト量が全体的に小さい曲線を描く。図２０（ｃ）に示すように、この場合には位相は変曲点ＭＰ２、ＭＰｃ間で同等になるものの、値（筒内圧変化率ｄＰｃ／ｄθ）が変曲点ＭＰ２、ＭＰｃ間で異なってくる。かかる変曲点ＭＰ２は具体的には次に説明する筒内圧Ｐｃの変化によって現れる。
【０１２３】
すなわち、図２０（ｄ）および図２０（ｅ）に示すように、この場合には筒内圧Ｐｃがリフトロスによって低下する。このためこの場合には、図２０（ｆ）に示すように変曲点ＭＰ２、ＭＰｃ間で値がずれ量Ｐ２１分だけ異なってくる。ずれ量Ｐ２１は変曲点ＭＰ２についての第２のずれ量であり、変曲点ＭＰ２の値と変曲点ＭＰｃの値との差分の大きさを示す。
【０１２４】
したがって、判断部はカム切替モードが第２のモードであり、軌跡Ｍに変曲点ＭＰ２があり、且つ変曲点ＭＰ２がずれ量Ｔ２１が所定値βＴよりも小さく、ずれ量Ｐ２１が所定値βＰよりも大きい（ここでは所定値βＰ以上の）変曲点である場合には、切替異常があると判断する。また、異常態様がピンＰｎ２１の斜め挿入であると判断する。異常態様がピンＰｎ２１の斜め挿入であると正式に判断された場合、第２の制御部は例えば内燃機関５０の最高回転数の制限および燃料噴射量の制限を行うことができる。また、第３の制御部はＥＧＲ率の減少を行うことができる。
【０１２５】
図２１（ａ）から図２１（ｆ）は第２のモードにおける第３の機械不良の説明図である。図２１（ａ）から図２１（ｆ）では機械不良がピンＰｎ２１の固着である場合を示す。図２１（ａ）から図２１（ｆ）は図１２（ａ）から図１２（ｆ）と同様の図である。
【０１２６】
図２１（ａ）に示すように、第２のモードでピンＰｎ２１の固着が発生すると、排気弁５５はカムＣｃに応じて駆動しない。このため、図２１（ｂ）に示すように排気弁５５のリフト曲線ＬはカムＣｃに応じて変化しない。またこの場合には、図２１（ｃ）に示すように軌跡ＭもカムＣｃに応じて変化しない。結果、変曲点ＭＰ２は出現しない。この場合、図２１（ｄ）および図２１（ｅ）に示すように筒内圧ＰｃがカムＣｃに応じて変化しない。結果、図２１（ｆ）に示すように変曲点ＭＰ２が出現しない。
【０１２７】
したがって、判断部はカム切替モードが第２のモードであり、軌跡Ｍに変曲点ＭＰ２がない場合には、切替異常があると判断する。また、異常態様がピンＰｎ２１の固着であると判断する。異常態様がピンＰｎ２１の固着であると判断された場合、第２の制御部は例えば内燃機関５０の最高回転数の制限および燃料噴射量の制限を行うことができる。また、第３の制御部はＥＧＲ率の減少を行うことができる。
【０１２８】
カム切替モードが第２のモードである場合に上述してきたように異常態様を判断する判断部は、カム切替モードが第２のモードである場合に、カム切替モードと変曲点ＭＰ２とに基づき異常態様を判断する。なお、判断部が変曲点ＭＰ２に基づき異常態様を判断することには、判断部が変曲点ＭＰ２の有無に基づき異常態様を判断することも含まれる。
【０１２９】
次に第２の制御例を図２２から図２５に示すフローチャートを用いて説明する。第２の制御例はＥＣＵ７０が第２のモードに応じた使用カムの切替動作を行うとともに、当該切替動作に対し機械不良による切替異常の有無を判断する個別的な制御動作の一例である。切替異常の有無は第１の制御例の場合と同様、複数の気筒５１ａそれぞれにおいて判断されてよい。以下の説明では前述した制御動作と同様の制御動作については適宜説明を省略する。
【０１３０】
ＥＣＵ７０は使用カムをカムＣｂからカムＣｂ、Ｃｃに切り替える切替要求があるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。肯定判定であれば、ステップＳ２０２の肯定判定およびステップＳ２０３を経て、ＥＣＵ７０はＯＣＶ８２をＯＮにする（ステップＳ２０４）。これにより、第２のモードに応じた使用カムの切替動作が行われる。続いてＥＣＵ７０は機械不良判断Ｂを行う（ステップＳ２０５）。機械不良判断Ｂについては、図２３から図２５に示すフローチャートでサブルーチンとして示している。
【０１３１】
機械不良判断Ｂのサブルーチンにおいて、ＥＣＵ７０はずれ量Ｔ２１を算出し（ステップＳ２１１）、算出したずれ量Ｔ２１が所定値βＴ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１２）。ステップＳ２１２では切替異常があり、且つ異常態様がピンＰｎ２１の弾かれであるか否かが判定される。ステップＳ２１２では変曲点ＭＰ２がなく、ずれ量Ｔ２１を算出できない場合にも否定判定される。
【０１３２】
ステップＳ２１２で肯定判定であれば、ＥＣＵ７０はフラグＢ１´をＯＮにする（ステップＳ２１３）。フラグＢ１´は切替異常があると暫定的に判断し、且つ異常態様がピンＰｎ２１の弾かれであると判断したことを示す仮異常フラグである。
【０１３３】
ステップＳ２１３に続き、ＥＣＵ７０はＯＣＶ８２をＯＦＦにし（ステップＳ２１４）、フラグＢ１´がＯＮである状態が所定時間継続したか否かを判定する（ステップＳ２１５）。否定判定であれば、機械不良判断Ｂのサブルーチンを終了する。この場合、使用カムの切替再試行が行われることになる。ステップＳ２１５で肯定判定であった場合、ＥＣＵ７０はフラグＢ１´をＯＦＦにするとともにフラグＢ１をＯＮにする（ステップＳ２１６）。
【０１３４】
フラグＢ１は切替異常があると正式に判断し、且つ異常態様がピンＰｎ２１の弾かれであると判断したことを示す正式な異常フラグである。この場合、ＥＣＵ７０は内燃機関５０の最高回転数を制限するとともに燃料噴射量を制限する（ステップＳ２１７）。ステップＳ２１７の後には機械不良判断Ｂのサブルーチンを終了する。
【０１３５】
ステップＳ２１２で否定判定であった場合、ＥＣＵ７０はフラグＢ１´をＯＦＦにする（ステップＳ２１８）。これにより、異常態様をピンＰｎ１１の弾かれとする切替異常がないと正式に判断される。
【０１３６】
ステップＳ２１８に続き、ＥＣＵ７０はずれ量Ｐ２１を算出し（ステップＳ２２１）、算出したずれ量Ｐ２１が所定値βＰ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２２２）。ステップＳ２２２では切替異常があり、且つ異常態様がピンＰｎ２１の斜め挿入であるか否かが判定される。ステップＳ２２２で肯定判定であれば、ＥＣＵ７０はフラグＢ２´をＯＮにする（ステップＳ２２３）。フラグＢ２´は切替異常があると暫定的に判断し、且つ異常態様がピンＰｎ２１の斜め挿入であると判断したことを示す仮異常フラグである。
【０１３７】
ステップＳ２２３に続き、ＥＣＵ７０はフラグＢ２´がＯＮである状態が所定時間継続したか否かを判定する（ステップＳ２２４）。否定判定であればステップＳ２２１に戻る。この場合、ステップＳ２２１では使用カムの切替動作後に得られる変曲点ＭＰ２の値として、前回ずれ量Ｐ２１を算出した燃焼サイクルの次の燃焼サイクルにおける変曲点ＭＰ２の値に基づいてずれ量Ｐ２１が算出される。
【０１３８】
ステップＳ２２４で肯定判定であれば、ＥＣＵ７０はフラグＢ２´をＯＦＦにするとともにフラグＢ２をＯＮにする（ステップＳ２２５）。フラグＢ２は切替異常があると正式に判断し、且つ異常態様がピンＰｎ２１の斜め挿入であると判断したことを示す正式な異常フラグである。この場合、ＥＣＵ７０はさらに内燃機関５０の最高回転数および燃料噴射量を制限するとともにＥＧＲ率を減少させる（ステップＳ２２６）。ステップＳ２２６の後には機械不良判断Ｂのサブルーチンを終了する。
【０１３９】
ステップＳ２２２で否定判定であった場合、ＥＣＵ７０はフラグＢ２´をＯＦＦにする（ステップＳ２２７）。これにより、異常態様をピンＰｎ２１の斜め挿入とする切替異常がないと正式に判断される。ステップＳ２２２では変曲点ＭＰ２がなく、ずれ量Ｐ２１を算出できない場合にも否定判定される。
【０１４０】
ステップＳ２２７に続き、ＥＣＵ７０はずれ量Ｐ２２を算出し（ステップＳ２３１）、算出したずれ量Ｐ２２がゼロであるか否かを判定する（ステップＳ２３２）。ずれ量Ｐ２２は変曲点ＭＰ２についての第３のずれ量であり、第３のモードに応じた使用カムの切替前後で得られる軌跡Ｍそれぞれにおいて、変曲点ＭＰｃの位相で得られる筒内圧変化率ｄＰｃ／ｄθ間の差分の大きさである。ステップＳ２３２では変曲点ＭＰ２の有無が判断され、ずれ量Ｐ２２がゼロである場合に変曲点ＭＰ２がないと判断される。変曲点ＭＰ２の有無は例えばずれ量Ｐ２２が所定値よりも小さいか否かで判断されてもよい。
【０１４１】
ステップＳ２３２では具体的には切替異常があり、且つ異常態様がピンＰｎ２１の固着であるか否かが判定される。このため、ステップＳ２３２で肯定判定であれば、ＥＣＵ７０はフラグＢ３´をＯＮにする（ステップＳ２３３）。フラグＢ３´は切替異常があると暫定的に判断し、且つ異常態様がピンＰｎ２１の固着であると判断したことを示す仮異常フラグである。ステップＳ２３３に続き、ＥＣＵ７０はフラグＢ３´がＯＮである状態が所定時間継続したか否かを判定する（ステップＳ２３４）。否定判定であれば、機械不良判断Ｂのサブルーチンを終了する。
【０１４２】
ステップＳ２３４で肯定判定であれば、ＥＣＵ７０はフラグＢ３´をＯＦＦにするとともにフラグＢ３をＯＮにする（ステップＳ２３５）。フラグＢ３は切替異常があると正式に判断し、且つ異常態様がピンＰｎ２１の固着であると判断したことを示す正式な異常フラグである。この場合、ＥＣＵ７０はさらに内燃機関５０の最高回転数および燃料噴射量を制限するとともに、ＥＧＲ率を減少させる（ステップＳ２３６）。ステップＳ２３６の後には機械不良判断Ｂのサブルーチンを終了する。
【０１４３】
ステップＳ２３２で否定判定であれば、ＥＣＵ７０はフラグＢ３´をＯＦＦにする（ステップＳ２３７）。これにより、異常態様をピンＰｎ２１の固着とする切替異常がないと正式に判断される。またこの場合には、ステップＳ２１２、Ｓ２２２およびＳ２３２の否定判定を経ている結果、機械不良による切替異常がないと正式に判断される。ステップＳ２３２の後には機械不良判断Ｂのサブルーチンを終了する。
【０１４４】
図２６（ａ）から図２６（ｉ）は第３のモードにおける機械不良の説明図である。第３のモードでは連結機構６３１、６３２それぞれで機械不良が発生し得る。このうち連結機構６３１で発生する機械不良については第１のモードにおける機械不良の場合と同じである。このため、連結機構６３１で発生する機械不良については説明を省略する。
【０１４５】
図２６（ａ）から図２６（ｃ）は、機械不良がピンＰｎ２１の弾かれである場合を示す。図２６（ｄ）から図２６（ｆ）は機械不良がピンＰｎ２１の不完全分離である場合を、図２６（ｇ）から図２６（ｉ）は機械不良がピンＰｎ２１の固着である場合をそれぞれ示す。図２６（ａ）、図２６（ｄ）および図２６（ｇ）は図１２（ａ）と同様の図である。図２６（ｂ）、図２６（ｅ）および図２６（ｈ）は図１２（ｂ）と同様の図である。図２６（ｃ）、図２６（ｆ）および図２６（ｉ）は図１２（ｃ）と同様の図である。
【０１４６】
図２６（ａ）、図２６（ｂ）に示すように、揺動部６３ｂ、６３ｃの連結解除を行う第３のモードでピンＰｎ２１の弾かれが発生する場合には、排気弁５５がカムＣｃに応じて一時的に駆動する。この場合、図２６（ｃ）に示すように正常時には出現しない変曲点ＭＰ２が出現する。この場合、変曲点ＭＰ２は変曲点ＭＰｃと異なる位相に現れる。
【０１４７】
したがって、判断部はカム切替モードが第３のモードであり、軌跡Ｍに変曲点ＭＰ２があり、且つ変曲点ＭＰ２がずれ量Ｔ２１が所定値βＴよりも大きい変曲点である場合には、可変動弁機構６０の切替異常があると判断する。また、異常態様がピンＰｎ２１の弾かれであると判断する。異常態様がピンＰｎ２１の弾かれであると正式に判断された場合、第２の制御部は例えば内燃機関５０の最高回転数の制限と燃料噴射量の制限とを行うことができる。
【０１４８】
図２６（ｄ）、図２６（ｅ）に示すように、第３のモードでピンＰｎ２１の不完全分離が発生すると、排気弁５５はカムＣｃに応じてリフトロスを発生させながら駆動する。図２６（ｆ）に示すように、この場合にも正常時には出現しない変曲点ＭＰ２が出現する。この場合、変曲点ＭＰ２、ＭＰｃ間で位相は同等になるものの、変曲点ＭＰ２、ＭＰｃ間で値が異なってくる。
【０１４９】
このため、判断部はカム切替モードが第３のモードであり、軌跡Ｍに変曲点ＭＰ２があり、且つ変曲点ＭＰ２がずれ量Ｔ２１が所定値βＴよりも小さく、且つずれ量Ｐ２１が所定値βＰよりも大きい変曲点である場合には、切替異常があると判断する。また、異常態様がピンＰｎ２１の不完全分離であると判断する。異常態様がピンＰｎ２１の不完全分離であると正式に判断された場合、第２の制御部は例えば内燃機関５０の最高回転数の制限および燃料噴射量の制限を行うことができる。また、第３の制御部はＥＧＲ率の減少を行うことができる。
【０１５０】
図２６（ｇ）、図２６（ｈ）に示すように、第３のモードでピンＰｎ２１の固着が発生すると、排気弁５５はカムＣｃに応じて駆動する。結果、図２６（ｉ）に示すように、この場合にも正常時には出現しない変曲点ＭＰ２が出現する。この場合、変曲点ＭＰ２はカム切替動作の前後で不動となる。
【０１５１】
したがって、判断部はカム切替モードが第３のモードであり、軌跡Ｍに変曲点ＭＰ２があり、且つ変曲点ＭＰ２が第３のモードに応じた使用カムの切替前後で不動である場合には、切替異常があると判断する。また、異常態様がピンＰｎ２１の固着であると判断する。異常態様がピンＰｎ２１の固着であると正式に判断された場合、第２の制御部は例えば内燃機関５０の最高回転数の制限および燃料噴射量の制限を行うことができる。また、第３の制御部はＥＧＲ率の減少を行うことができる。なお、変曲点ＭＰ２が不動であるか否かは例えばずれ量Ｐ２２が所定値よりも小さいか否かで判定できる。
【０１５２】
カム切替モードが第３のモードである場合に上述してきたように異常態様を判断する判断部は、カム切替モードが第３のモードである場合に、カム切替モードと変曲点ＭＰ１とに基づき異常態様を判断するとともに、カム切替モードと変曲点ＭＰ２とに基づき異常態様を判断する。
【０１５３】
ＥＣＵ７０は第３のモードにおいて例えば第１の制御例や第２の制御例と同じ要領で機械不良による切替異常の有無を判断することで、第３のモードにおける機械不良による切替異常の有無を判断できる。このため、ＥＣＵ７０の制御動作例を示すフローチャートについては図示省略する。
【０１５４】
図２７（ａ）から図２７（ｃ）は第１の応答性不良の説明図である。第１の応答性不良はユニットＵにおける連結機構６３１、６３２間で発生する使用カムの切替タイミング（ピンＰｎ１１、Ｐｎ２１間で発生する移動タイミング）の応答遅れであり、第３のモードにおいて発生し得る。図２７（ａ）では図１２（ａ）と同様の図で第１の応答性不良について示す。図２７（ｂ）では図１２（ｂ）と同様の図で第１の応答性不良について示す。図２７（ｃ）では図１２（ｃ）と同様の図で第１の応答性不良について示す。
【０１５５】
ここで、揺動部６３ａ、６３ｂの連結を行うとともに揺動部６３ｂ、６３ｃの連結解除を行う第３のモードでは、正常時に使用カムの切替が次のように行われる。すなわち、まずピンＰｎ２１によって揺動部６３ｂ、６３ｃ間の連結解除が行われることで、使用カムがカムＣｂとなる。そして、ピンＰｎ１１によって揺動部６３ａ、６３ｂ間の連結が行われることで、使用カムがカムＣａとなる。
【０１５６】
一方、第３のモードでは第１の応答性不良として具体的にはピンＰｎ２１の移動に応答遅れが生じる結果、ピンＰｎ２１がピンＰｎ１１よりも遅れて移動する事態が生じ得る。この場合、まずピンＰｎ１１によって揺動部６３ａ、６３ｂ間の連結が行われることで、図２７（ａ）に示すように揺動部６３ａから揺動部６３ｃが３連結状態になる。結果、使用カムがカムＣａ、Ｃｃとなる。そして、ピンＰｎ２１によって揺動部６３ｂ、６３ｃ間の連結解除が行われることで、使用カムがカムＣａとなる。
【０１５７】
したがって、第１の応答性不良発生時には使用カムが一時的にカムＣａ、Ｃｃになる。カムＣａが使用カムになっていることは、ずれ量Ｔ１１が所定値γ１よりも小さい（ここでは所定値γ１以下の）変曲点ＭＰ１があることで判断できる。カムＣｃが使用カムになっていることは、変曲点ＭＰ２があることで判断できる。
【０１５８】
このため、判断部はカム切替モードが第３のモードであり、軌跡Ｍに変曲点ＭＰ１、ＭＰ２があり、且つ変曲点ＭＰ１がずれ量Ｔ１１が所定値γ１よりも小さい変曲点である場合には、切替異常があると判断する。また、異常態様が第１の応答性不良であると判断する。異常態様が第１の応答性不良であると正式に判断された場合、第２の制御部は例えば内燃機関５０の最高回転数の制限と燃料噴射量の制限とを行うことができる。
【０１５９】
次に第３の制御例を図２８から図３０に示すフローチャートを用いて説明する。第３の制御例はＥＣＵ７０が第３のモードに応じた使用カムの切替動作を行うとともに、当該切替動作に対し第１の応答性不良による切替異常の有無を判断する個別的な制御動作の一例である。第３の制御例では、第３のモードにおける切替異常の有無を判断する制御動作のうちから、第１の応答性不良による切替異常の有無を判断する部分を抜き出して示す。以下の説明では前述した制御動作と同様の制御動作については適宜説明を省略する。
【０１６０】
ＥＣＵ７０は使用カムをカムＣｂ、ＣｃからカムＣａに切り替える切替要求があるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。肯定判定であれば、ステップＳ３０２の肯定判定およびステップＳ３０３を経て、ＥＣＵ７０はＯＣＶ８２をＯＦＦにし、ＯＣＶ８１をＯＮにする（ステップＳ３０４）。これにより、第３のモードに応じた使用カムの切替動作が行われる。続いてＥＣＵ７０は使用カム判断Ａ、Ｂを行う（ステップＳ３０５、Ｓ３０６）。
【０１６１】
使用カム判断ＡはカムＣａが使用カムになっているか否かの判断である。使用カム判断ＢはカムＣｃが使用カムになっているか否かの判断である。使用カム判断Ａについては図２９に示すフローチャートで、使用カム判断Ｂについては図３０に示すフローチャートでサブルーチンとしてそれぞれ示している。
【０１６２】
使用カム判断Ａにおいて、ＥＣＵ７０はずれ量Ｔ１１を算出し（ステップＳ３２１）、算出したずれ量Ｔ１１が所定値γ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ３２２）。そして、肯定判定であればフラグＣ２をＯＮにし（ステップＳ３２３）、否定判定であればフラグＣ２をＯＦＦにする（ステップＳ３２４）。フラグＣ２はカムＣａが使用カムになっていることを示すフラグである。ステップＳ３２３、Ｓ３２４の後には使用カム判断Ａのサブルーチンを終了する。
【０１６３】
使用カム判断Ｂにおいて、ＥＣＵ７０はずれ量Ｐ２２を算出し（ステップＳ３３１）。算出したずれ量Ｐ２２がゼロであるか否かを判定する（ステップＳ３３２）。そして、肯定判定であればフラグＣ３をＯＮにし（ステップＳ３３３）、否定判定であればフラグＣ３をＯＦＦにする（ステップＳ３３４）。フラグＣ３はカムＣｃが使用カムになっていることを示すフラグである。ステップＳ３２３、Ｓ３２４の後には使用カム判断Ｂのサブルーチンを終了する。
【０１６４】
使用カム判断Ｂのサブルーチン終了後、ＥＣＵ７０はフラグＣ２、Ｃ３がともにＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ３１１）。肯定判定であれば、ＥＣＵ７０はフラグＣ１´をＯＮにする（ステップＳ３１２）。フラグＣ１´は切替異常があると暫定的に判断し、且つ異常態様が第１の応答性不良であると判断したことを示す仮異常フラグである。
【０１６５】
続いて、ＥＣＵ７０はフラグＣ１´がＯＮである状態が所定時間継続したか否かを判定する（ステップＳ３１３）。そして、否定判定であればステップＳ３０５に戻り、肯定判定であればフラグＣ１´をＯＦＦにするとともにフラグＣ１をＯＮにする（ステップＳ３１４）。フラグＣ１は切替異常があると正式に判断し、且つ異常態様が第１の応答性遅れであると判断したことを示す正式な異常フラグである。この場合、ＥＣＵ７０は内燃機関５０の最高回転数を制限するとともに燃料噴射量を制限する（ステップＳ３１５）。
【０１６６】
ステップＳ３１１で否定判定であった場合、ＥＣＵ７０はフラグＣ１´をＯＦＦにする（ステップＳ３１６）。これにより、異常態様を第１の応答性不良とする切替異常がないと正式に判断される。ステップＳ３１５、Ｓ３１６の後にはステップＳ３１１に戻る。
【０１６７】
なお、応答性不良（ここでは第１の応答性不良）による切替異常の有無を判断するにあたり、ＥＣＵ７０は例えば次のように判断を行ってもよい。すなわち、機械不良による切替異常がないと正式に判断した場合に、応答性不良による切替異常の有無を判断してもよい。この場合、ＥＣＵ７０は例えば機械不良による切替異常の有無を判断するにあたってすでに算出した筒内圧変化率ｄＰｃ／ｄθに基づき、応答性不良による切替異常の有無を判断できる。
【０１６８】
ＥＣＵ７０は例えば次のように応答性不良による切替異常の有無を判断してもよい。すなわち、カム切替モードを同じ（ここでは第３のモード）とする同種の切替要求毎に機械不良による切替異常の有無と交互に判断するかたちで、応答性不良による切替異常の有無を判断してもよい。この場合、ＥＣＵ７０は前回行われた同種の切替要求時に機械不良による切替異常がないと正式に判断した場合に、応答性不良による切替異常の有無を判断することができる。
【０１６９】
図３１は第２の応答性不良の説明図である。第２の応答性不良は複数の気筒５１ａ間で発生する使用カムの切替タイミングの応答遅れである。図３１では図１２（ｃ）と同様の図で第２の応答性不良について示す。なお、図３１では各気筒５１ａにおける軌跡Ｍそれぞれを図示するために軌跡Ｍの位相それぞれを敢えてずらしているが、軌跡Ｍの位相それぞれは互いに同一である。
【０１７０】
第２の応答性不良が発生した場合、使用カムの切替時に複数の気筒５１ａのうち一部の気筒と他の気筒との間において、機関サイクルが互いに同じ軌跡Ｍ同士の間で、例えば変曲点ＭＰ１の値や位相が所定の度合いよりも大きく異なってくる。また、例えば変曲点ＭＰ２の有無の違いが生じる。
【０１７１】
このため、判断部はカム切替モードが第１のモードである場合には、カム切替モードが前記第１のモードであり、複数の気筒５１ａのうち一部の気筒と他の気筒との間において、機関サイクルが互いに同じ軌跡Ｍ同士の間で、変曲点ＭＰ１の値または位相が所定の度合いよりも大きく異なる場合に、切替異常があると判断する。
【０１７２】
また、判断部はカム切替モードが第２のモードである場合には、カム切替モードが第２のモードであり、複数の気筒５１ａのうち一部の気筒と他の気筒との間において、機関サイクルが互いに同じ軌跡Ｍ同士の間で、変曲点ＭＰ２の有無が異なる場合に、切替異常があると判断する。また、判断部はカム切替モードが第３のモードである場合には、カム切替モードが第３のモードであり、複数の気筒５１ａのうち一部の気筒と他の気筒との間において、機関サイクルが互いに同じ軌跡Ｍ同士の間で、変曲点ＭＰ１の値または位相が所定の度合いよりも大きく異なるか、或いは変曲点ＭＰ２の有無が異なる場合に、切替異常があると判断する。
【０１７３】
これらの場合、判断部は異常態様が第２の応答性不良であると判断する。異常態様が第２の応答性不良であると正式に判断された場合、第２の制御部は例えば内燃機関５０の最高回転数の制限と燃料噴射量の制限とを行うことができる。
【０１７４】
次に第４の制御例を図３２、図３３に示すフローチャートを用いて説明する。第４の制御例はＥＣＵ７０が使用カムの切替動作に対し第２の応答性不良による切替異常の有無を判断する個別的な制御動作の一例である。第４の制御例ではカム切替モードが第１のモードである場合について示す。以下の説明では前述した制御動作と同様の制御動作については適宜説明を省略する。
【０１７５】
ＥＣＵ７０は使用カムをカムＣｂからカムＣａに切り替える切替要求があるか否かを判定する（ステップＳ４０１）。肯定判定であれば、ステップＳ４０２の肯定判定およびステップＳ４０３を経て、ＥＣＵ７０はＯＣＶ８１をＯＮにする（ステップＳ４０４）。これにより、第１のモードに応じた使用カムの切替動作が行われる。続いてＥＣＵ７０は切替遅れ気筒判断を行う（ステップＳ４０５）。
【０１７６】
切替遅れ気筒判断は第２の応答性不良があるか否かの判断である。切替遅れ気筒判断については、図３３に示すフローチャートでサブルーチンとして示している。切替遅れ気筒判断において、ＥＣＵ７０はずれ量Ｔｉを算出する（ステップＳ４２１）。ずれ量Ｔｉは各気筒５１ａ（＃ｉ気筒）のずれ量Ｔ１１であり、機関サイクルが互いに同じ軌跡Ｍそれぞれにおけるずれ量Ｔ１１である。続いてＥＣＵ７０はずれ量Ｔｉの平均値Ｔ０を算出し（ステップＳ４２２）、気筒番号ｉをゼロに設定する（ステップＳ４２３）。
【０１７７】
続いてＥＣＵ７０は気筒番号ｉが４よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４２４）。否定判定であれば、ＥＣＵ７０は気筒番号ｉに１を加え（ステップＳ４２５）、ずれ量Ｔｉと平均値Ｔ０との差分の大きさが所定値δよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４２６）。肯定判定であれば、ＥＣＵ７０は＃ｉ気筒に切替遅れがあると判断する（ステップＳ４２７）。ステップＳ４２６の否定判定、またはステップＳ４２７の後にはステップＳ４２４に戻る。ステップＳ４２４で肯定判定であれば切替遅れ気筒判断のサブルーチンを終了する。＃ｉ気筒に切替遅れがあるか否かはその他の方法によって判断されてもよい。
【０１７８】
続いて、ＥＣＵ７０は複数の気筒５１ａのうちいずれかに切替遅れがあると判断したか否かを判定する（ステップＳ４１１）。そして、肯定判定であればフラグＤ´をＯＮにする（ステップＳ４１２）。フラグＤ´は切替異常があると正式に判断し、且つ異常態様が第２の応答性不良であると判断したことを示す仮異常フラグである。
【０１７９】
ステップＳ４１２に続き、ＥＣＵ７０はフラグＤ´がＯＮである状態が所定時間継続したか否かを判定する（ステップＳ４１３）。否定判定であればステップＳ４０５に戻る。ステップＳ４１３で肯定判定であれば、ＥＣＵ７０はフラグＤ´をＯＦＦにするとともにフラグＤをＯＮにする（ステップＳ４１４）。フラグＤは切替異常があると正式に判断し、且つ異常態様が第２の応答性遅れであると判断したことを示す正式な異常フラグである。この場合、ＥＣＵ７０は内燃機関５０の最高回転数を制限するとともに燃料噴射量を制限する（ステップＳ４１５）。
【０１８０】
ステップＳ４１１で否定判定であった場合、ＥＣＵ７０はフラグＤ´をＯＦＦにする（ステップＳ４１６）。これにより、異常態様を第２の応答性異常とする切替異常がないと正式に判断される。ステップＳ４１５、Ｓ４１６の後にはステップＳ４１１に戻る。なお、ステップＳ４１５でＥＣＵ７０は具体的には各気筒５１ａの燃料噴射量を制限する。ＥＣＵ７０は例えばステップＳ４２７で切替遅れがあると判断した気筒５１ａに対し、フラグＤ´がＯＮである間、燃料噴射量やＥＧＲ率を制限してもよい。
【０１８１】
次に内燃機関５０の主な作用効果について説明する。ここで、軌跡Ｍには上述してきたように機械不良や応答性不良の影響が反映される。そして、これらの影響は所定期間Ｋにおける軌跡Ｍに反映される。このため、所定期間Ｋにおける軌跡Ｍに基づき切替異常の有無を判断する異常判定装置としてのＥＣＵ７０を備える内燃機関５０は、切替異常の有無を判断できる。
【０１８２】
機械不良や応答性不良の影響は具体的には使用カムの切替が正常に行われる場合に、使用カムの切替に応じて排気弁５５が開弁することになる期間と、使用カムの切替に応じて排気弁５５が開弁しなくなる期間とのうち少なくともいずれかの期間で得られる軌跡Ｍに反映される。このため、内燃機関５０は具体的にはＥＣＵ７０がさらにカム切替モードに基づき、所定期間Ｋを上記期間として切替異常の有無を判断する構成であることで、切替異常の有無を判断できる。
【０１８３】
機械不良や応答性不良の影響は具体的には前述した軌跡Ｍの所定事項に反映される。このため、内燃機関５０は具体的には軌跡Ｍに基づき切替異常の有無を判断するにあたり、ＥＣＵ７０が軌跡Ｍの所定事項に基づき切替異常の有無を判断する構成であることで、切替異常の有無を判断できる。
【０１８４】
機械不良や応答性不良の影響は具体的には使用カムの切替開始後に所定期間Ｋで得られる軌跡Ｍに反映される。このため、内燃機関５０は具体的には所定期間Ｋが使用カムの切替開始後の期間である構成であることで、切替異常の有無を判断できる。
【０１８５】
内燃機関５０は具体的には異常判断装置としてのＥＣＵ７０が、複数のモードのうち少なくともいずれかで切替異常があると判断した場合に可変動弁機構６０が異常であると判断し、複数のモードすべてで切替異常がないと判断した場合に可変動弁機構６０が正常であると判断する構成であることで、切替異常の有無に基づき可変動弁機構６０の異常の有無を適切に判断できる。
【０１８６】
内燃機関５０は具体的には可変動弁機構６０が複数のカムとして３つ以上のカム（ここではカムＣａ、ＣｂおよびＣｃ）のうちから排気弁５５の駆動に使用するカムを選択するとともに、複数のカムのカムプロフィールに応じて個別に揺動し、カムシャフト６５から排気弁５５に伝達する動力を仲介する複数の揺動部（ここでは揺動部６３ａ、６３ｂおよび６３ｃ）と、複数の揺動部のうち２つの揺動部同士の連結と連結解除とを行う複数の連結機構（ここでは連結機構６３１、６３２）とを備える構成となっている。
【０１８７】
この場合、例えば第３のモードにおいて連結機構６３１、６３２それぞれで機械不良が発生し得る。また例えば第１の応答性不良や第２の応答性不良が発生し得る。すなわち、様々な態様で切替異常が発生し得る。そして、かかる場合には切替異常の有無を判断することがより望まれることから、内燃機関５０は具体的にはかかる構成である場合に好適である。
【０１８８】
内燃機関５０は具体的には複数のカムがカムＣａ、ＣｂおよびＣｃであり、複数の揺動部が揺動部６３ａ、６３ｂおよび６３ｃであり、複数の連結機構がピンＰｎ１１を備える連結機構６３１、およびピンＰｎ２１を備える連結機構６３２であり、バルブ駆動部６２が第２の揺動部６３ｂに設けられており、カムＣａに応じた排気弁５５の開弁期間内にカムＣｂに応じた排気弁５５の開弁期間が含まれ、且つカムＣａのほうがカムＣｂよりも排気弁５５のリフト量が大きくなるようにカムＣａ、Ｃｂのカムプロフィールそれぞれが設定されており、カムＣａまたはカムＣｂと異なるタイミングで排気弁５５を駆動するようにカムＣｃのカムプロフィールが設定されており、複数のモードが計６つのモードである構成（以下、第１の構成と称す）となっている。すなわち、内燃機関５０は具体的には例えば第１の構成である場合に切替異常の有無を判断できる。
【０１８９】
内燃機関５０は具体的には切替異常の有無を判断するにあたり、ＥＣＵ７０がピンＰｎ１１、Ｐｎ２１のうち少なくともいずれかが行う連結または連結解除の異常の有無を判断する構成（以下、第２の構成と称す）であることで、切替異常の有無を判断できる。
【０１９０】
機械不良や応答性不良はカム切替モード毎に所定期間Ｋにおける軌跡Ｍに基づき区別できる。このため、内燃機関５０は具体的には異常判断装置としてのＥＣＵ７０がカム切替モードと所定期間Ｋにおける軌跡Ｍとに基づき、切替異常の異常態様をさらに判断する構成であることで、さらに使用カムの切替が正常に行われていない場合に状況に応じた対処を可能にすることができる。
【０１９１】
また、第１の構成や第２の構成である内燃機関５０がかかる構成である場合には、内燃機関５０が第１の構成や第２の構成である場合に発生し得る第１の応答性不良を他の不良として区別し、対処することが可能である。このため、例えば３連結状態といった状態で引き起こされるバルブバウンスによって発生し得る動弁系の破損など、程度の大きな故障にも未然に対処可能になる。
【０１９２】
内燃機関５０は具体的にはカム切替モードが第１のモードである場合に、ＥＣＵ７０がカム切替モードと変曲点ＭＰ１とに基づき異常態様を判断する構成となっている。このため、内燃機関５０は第１のモードに応じた使用カムの切替時に連結機構６３１で発生する機械不良の異常態様を判断することができる。この場合、内燃機関５０は異常態様がピンＰｎ１１の弾かれであるかや、ピンＰｎ１１の斜め挿入であるかや、ピンＰｎ１１の固着であるかを判断することができる。
【０１９３】
内燃機関５０は具体的にはカム切替モードが第２のモードである場合に、ＥＣＵ７０がカム切替モードと変曲点ＭＰ２とに基づき異常態様を判断する構成となっている。このため、内燃機関５０は第２のモードに応じた使用カムの切替時に連結機構６３２で発生する機械不良の異常態様を判断することもできる。この場合、内燃機関５０は異常態様がピンＰｎ２１の弾かれであるかや、ピンＰｎ２１の斜め挿入であるかや、ピンＰｎ２１の固着であるかを判断することができる。
【０１９４】
内燃機関５０は具体的にはカム切替モードが第３のモードである場合に、ＥＣＵ７０がカム切替モードと変曲点ＭＰ１とに基づき異常態様を判断するとともに、カム切替モードと変曲点ＭＰ２とに基づき異常態様を判断する構成となっている。このため、内燃機関５０は第３のモードに応じた使用カムの切替時に連結機構６３１、６３２で発生する機械不良の異常態様を判断することもできる。この場合、内燃機関５０は異常態様がピンＰｎ１１の弾かれであるかや、ピンＰｎ１１の斜め挿入であるかや、ピンＰｎ１１の固着であるかを判断することができる。また、異常態様がピンＰｎ２１の弾かれであるかや、ピンＰｎ２１の不完全分離であるかや、ピンＰｎ２１の固着であるかを判断することができる。
【０１９５】
内燃機関５０は具体的にはカム切替モードが第３のモードであり、軌跡Ｍに変曲点ＭＰ１、ＭＰ２があり、且つ変曲点ＭＰ１がずれ量Ｔ１１が所定値γ１よりも小さい変曲点である場合に、異常態様が第１の応答性不良であるとＥＣＵ７０が判断する構成となっている。このため、内燃機関５０は第３のモードに応じた使用カムの切替時に第１の応答性不良を判断することもできる。
【０１９６】
内燃機関５０は具体的には排気弁５５と、カムＣａ、ＣｂおよびＣｃと、揺動部６３ａ、６３ｂおよび６３ｃと、連結機構６３１、６３２とが気筒５１ａ毎に設けられており、ＥＣＵ７０が前述したように第２の応答性不良であると判断する構成となっている。このため、内燃機関５０は第１から第３のモードそれぞれに応じた使用カムの切替時に第２の応答性不良を判断することもできる。
【０１９７】
内燃機関５０は具体的には切替異常の有無を判断するにあたり、ＥＣＵ７０が切替異常の有無を継続的に判断するとともに、所定時間継続して切替異常があると判断した場合に、切替異常があると正式に判断し、所定時間継続して切替異常があると判断する前に切替異常がないと判断した場合に、切替異常がないと正式に判断する構成となっている。このため、内燃機関５０は使用カムの切替が一時的に正常に行われていない場合をさらに区別した上で、状況に応じた対処を可能にすることもできる。
【０１９８】
内燃機関５０は具体的には異常判断装置としてのＥＣＵ７０が判断する異常態様に応じてフェールセーフ制御を行う制御装置としてのＥＣＵ７０をさらに備え、フェールセーフ制御が最高車速の制限と、最高回転数の制限と、燃料噴射量の制限とのうち少なくともいずれかを含む構成となっている。すなわち、内燃機関５０は具体的にはかかる構成であることで、可変動弁機構６０で使用カムの切替が正常に行われていない場合に、状況に応じた対処を実際に行うことができる。内燃機関５０は状況に応じた対処を行うことで、具体的には異音の発生や振動の発生を防止或いは抑制したり、動弁系の破損を防止したりすることができる。
【０１９９】
内燃機関５０は具体的には切替異常があるとＥＣＵ７０が判断した場合に警告を行う、警告装置としてのＥＣＵ７０をさらに備える構成であることで、かかる場合に適切な対処を促すことができる。
【０２００】
内燃機関５０は具体的には異常判断装置としてのＥＣＵ７０が判断する異常態様に応じてＥＧＲ率の制限を行うＥＧＲ率制限装置としてのＥＣＵ７０をさらに備える構成であることで、可変動弁機構６０で使用カムの切替が正常に行われていない場合に、排気エミッションの悪化や出力低下を防止或いは抑制することもできる。
【０２０１】
内燃機関５０は具体的には異常判断装置としてのＥＣＵ７０によって切替異常があると正式に判断された場合に、制御装置としてのＥＣＵ７０がフェールセーフ制御を行う構成となっている。すなわち、使用カムの切替が一時的に正常に行われていない場合をさらに区別した上で、状況に応じた対処を可能にする内燃機関５０は、具体的にはこのようにフェールセーフ制御を行うことが好適である。
【０２０２】
内燃機関５０は切替異常があると異常判断装置としてのＥＣＵ７０が暫定的に判断し、且つ異常態様がピンＰｎ１１またはピンＰｎ２１の弾かれであると判断した場合に、使用カムの切替再試行を行う切替再試行装置としてのＥＣＵ７０をさらに備える構成となっている。かかる構成の内燃機関５０は、異常態様がピンＰｎ１１またはピンＰｎ２１の弾かれである場合に、使用カムの切替再試行を行うことでかかる場合に対処することができる。
【０２０３】
内燃機関５０は具体的には異常判断装置としてのＥＣＵ７０が判断する異常態様のうち同じ種類のフェールセーフ制御が行われる異常態様同士の間で、度合いが異なるフェールセーフ制御を制御装置としてのＥＣＵ７０が行う構成であることで、状況に応じた対処をより好適に可能にすることもできる。
【０２０４】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０２０５】
例えば内燃機関は単気筒の内燃機関や火花点火式の内燃機関であってもよい。また例えば複数の気筒を有する内燃機関において、複数のカムは複数の気筒のうち少なくともいずれかにおいて排気弁５５の駆動に使用されてもよく、可変動弁機構は複数の気筒のうち少なくともいずれかにおいて複数のカムのうちから排気弁の駆動に使用する使用カムを選択してもよい。
【符号の説明】
【０２０６】
内燃機関                        ５０
吸気弁                          ５４
排気弁                          ５５
燃料噴射弁                      ５６
可変動弁機構                    ６０
連結機構（第１の連結機構）      ６３１
連結機構（第２の連結機構）      ６３２
カムシャフト                    ６５
ＥＣＵ                          ７０
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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