(57)【要約】【課題】センサの劣化による誤検知を抑制し、可変動弁機構の故障検知を精度良く行うことができる故障検知装置を提供する。【解決手段】本発明は、運転状態に応じてバルブの開閉時期またはリフト量を切り替える可変動弁機構を備えた内燃機関において、可変動弁機構の故障を検知する装置を提供する。この故障検知装置は、気筒内の振動を検出する手段と、検出手段の出力信号からバルブの着座音成分を抽出する手段と、着座音成分からバルブの実着座時期を求める手段と、運転状態に応じて決められるバルブの要求リフト量、要求進角量、または要求開角量の少なくとも１つに基づき、バルブの目標着座時期を算出する手段と、検出手段の劣化または個体差に起因する実着座時期と目標着座時期との定常偏差に応じて、実着座時期を補正する手段と、補正された実着座時期と目標着座時期とを比較して、可変動弁機構の故障を判定する手段と、を有する。【選択図】図５
2007182760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転状態に応じてバルブの開閉時期またはリフト量を切り替える可変動弁機構を備えた内燃機関において、該可変動弁機構の故障を検知する装置であって、
気筒内の振動を検出する手段と、
前記検出手段の出力信号から前記バルブの着座音成分を抽出する手段と、
前記着座音成分から前記バルブの実着座時期を求める手段と、
前記運転状態に応じて決められる前記バルブの要求リフト量、要求進角量、または要求開角量の少なくとも１つに基づき、前記バルブの目標着座時期を算出する手段と、
前記検出手段の劣化または個体差に起因する前記実着座時期と前記目標着座時期との定常偏差に応じて、前記実着座時期を補正する手段と、
前記補正された実着座時期と前記目標着座時期とを比較して、前記可変動弁機構の故障を判定する手段と、
を有する内燃機関の可変動弁機構の故障検知装置。
【請求項２】
前記可変動弁機構が、連続的にリフト量を変更可能な可変リフト機構または連続的に進角量を変更可能な可変位相機構を含む、請求項１に記載の故障検知装置。
【請求項３】
前記可変動弁機構が、連続的に進角量および開角量を変更可能な電磁バルブである、請求項１に記載の故障検知装置。
【請求項４】
前記検出手段が、各気筒に設けられた筒内圧センサである、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の故障検知装置。
【請求項５】
前記筒内圧センサの出力信号は、筒内圧の微分値である、請求項４に記載の故障検知装置。
【請求項６】
前記連続可変動弁機構に設置された作動角センサの検出信号より予測着座時期を算出する手段をさらに有し、
前記補正手段が、さらに、前記予測着座時期と前記目標着座時期との定常偏差に応じて、前記予測着座時期を補正し、
前記故障判定手段が、さらに、前記補正された予測着座時期と前記目標着座時期とを比較して、前記可変動弁機構の故障を判定する、
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の故障検知装置。
【請求項７】
前記補正された実着座時間または予測着座時間と前記目標着座時期との偏差の高周波を除去するように、該偏差をフィルタ処理する手段をさらに有し、
前記故障判定手段が、前記偏差に基づき前記可変動弁機構の故障を判定する、
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の故障検知装置。
【請求項８】
前記故障判定手段は、前記補正された実着座時期または予測着座時間と前記目標着座時期との偏差が所定値を超えた状態が所定時間継続した場合に、前記可変動弁機構の故障を判定する、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の故障検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の可変動弁機構の故障検知に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の出力および燃費の向上、排気ガスレベルの低減、低回転時のトルク増大、高回転／高負荷時の高出力化を実現するために、吸気または排気バルブの開閉タイミングまたはリフト量を変化させる可変動弁機構（Variable valve timing and lift control system）が知られている。
【０００３】
特許文献１には、この可変動弁機構の故障検知を行うための手法が開示されている。この手法では、内燃機関の振動を検出する振動センサの出力信号からバルブの着座音に関する周波数成分を抽出し、可変動弁機構の故障検知を行う。この手法では、可変動弁機構の高速カムの閉弁時期近傍でハイレベルになるパルスAと、低速カムの閉弁時期近傍でハイレベルになるパルスBを発生させ、これらのパルスがハイレベルにあるときにバルブの着座音成分を抽出する。これらの着座音成分の強度を比較して、強度の大きい方のカムを制御中のカムと推定する。そして、推定されたカムが実際に制御中のカムを比較することにより、可変動弁機構の機能診断を行う。
【特許文献１】特許第2943042号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の手法では、着座音を検出するセンサの初期不良などの個体差や経年劣化による着座時期の定常偏差によって、誤検知を行う可能性がある。また、この定常偏差を考慮してパルスＡ、Ｂのハイレベル状態を長くとると、ノイズの影響によりセンシング精度が低下し、正確な故障検知を行うことが困難となる。
【０００５】
さらに、連続的にリフト量または開閉タイミングを変更可能な連続可変動弁機構に特許文献１の手法を適用することは困難である。連続可変動弁機構ではバルブの着座時期が連続的に変化するので、劣化、物バラツキなどを考慮してパルスのハイレベル状態を長くとると、同じパルスで異なる作動特性の着座音を検出する可能性があり、正確な故障検知を行うことが困難である。
【０００６】
本発明の目的は、センサの劣化による誤検知を抑制し、可変動弁機構の故障検知を精度良く行うことができる故障検知装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、運転状態に応じてバルブの開閉時期またはリフト量を切り替える可変動弁機構を備えた内燃機関において、可変動弁機構の故障を検知する装置を提供する。この故障検知装置は、気筒内の振動を検出する手段と、検出手段の出力信号からバルブの着座音成分を抽出する手段と、着座音成分からバルブの実着座時期を求める手段と、運転状態に応じて決められるバルブの要求リフト量、要求進角量、または要求開角量の少なくとも１つに基づき、バルブの目標着座時期を算出する手段と、検出手段の劣化または個体差に起因する実着座時期と目標着座時期との定常偏差に応じて、実着座時期を補正する手段と、補正された実着座時期と目標着座時期とを比較して、可変動弁機構の故障を判定する手段と、を有する。
【０００８】
この発明により、検出手段の劣化や物バラツキによる誤検知を抑制し、可変動弁機構の故障検知を精度良く行うことができる。
【０００９】
本発明の一実施形態によると、可変動弁機構は、連続的にリフト量を変更可能な可変リフト機構または連続的に進角量を変更可能な可変位相機構を含む。これにより、着座時期が連続して変化する連続可変動弁機構においても、検出手段の劣化や物バラツキによる誤検知を抑制し、可変動弁機構の故障検知を精度良く行うことができる。
【００１０】
本発明の一実施形態によると、可変動弁機構は、連続的に進角量および開角量を変更可能な電磁バルブである。
【００１１】
本発明の一実施形態によると、検出手段は、各気筒に設けられた筒内圧センサである。また、本発明の一実施形態によると、筒内圧センサの出力信号は、筒内圧の微分値である。
【００１２】
本発明の一実施形態によると、可変動弁機構の故障検知装置は、可変動弁機構に設置された作動角センサの検出信号より予測着座時期を算出する手段をさらに有する。この場合、補正手段は、さらに、予測着座時期と目標着座時期との定常偏差に応じて、予測着座時期を補正する。故障判定手段は、さらに、補正された予測着座時期と目標着座時期とを比較して、可変動弁機構の故障を判定する。
【００１３】
本発明の一実施形態によると、可変動弁機構の故障検知装置は、補正された実着座時間または予測着座時間と前記目標着座時期との偏差の高周波を除去するように、該偏差をフィルタ処理する手段をさらに有する。この場合、故障判定手段は、この偏差に基づき可変動弁機構の故障を判定する。
【００１４】
本発明の一実施形態によると、故障判定手段は、補正された実着座時期または予測着座時間と目標着座時期との偏差が所定値を超えた状態が所定時間継続した場合に、可変動弁機構の故障を判定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明の実施形態に従う、内燃機関（以下、エンジンという）およびその制御装置の全体的な構成図である。
【００１６】
電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」）という）１０は、車両各部から送られてくるデータを受け入れる入力インタフェース１０a、車両の各部の制御を行うための演算を実行するＣＰＵ１０ｂ、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）および一時記憶用のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を有するメモリ１０ｃ、および車両の各部に制御信号を送る出力インタフェース１０ｄを備えるコンピュータである。メモリ１０ｃのＲＯＭには、車両の各部の制御を行うためのプログラムおよび各種のデータが格納されている。
【００１７】
本発明に従う連続可変動弁機構の故障検知のためのプログラム、および該プログラムの実行の際に用いるデータおよびテーブルは、メモリ１０ｃのＲＯＭに格納されている。このＲＯＭは、ＥＥＰＲＯＭのような書替え可能なＲＯＭであっても良い。ＲＡＭには、ＣＰＵ１０ｂによる演算の作業領域が設けられ、車両の各部から送られてくるデータおよび車両の各部に送り出す制御信号が一時的に記憶される。
【００１８】
ＥＣＵ１０に向けて送られたセンサ出力等の各種信号は入力インタフェース１０ａに渡され、アナログ−デジタル変換される。ＣＰＵ１０ｂは、変換されたデジタル信号をメモリ１０ｃに格納されているプログラムに従って処理して、制御信号を作り出す。出力インタフェース１０ｄは、これらの制御信号を車両の各部位へと送る。
【００１９】
エンジン１２は、たとえば４気筒４サイクルのエンジンであり、図には、そのうちの一つの気筒が概略的に示されている。エンジン１２は、吸気バルブ１４を介して吸気管１６に連結され、排気バルブ１８を介して排気管２０に連結されている。ＥＣＵ１０からの制御信号に従って燃料を噴射する燃料噴射弁２２が、吸気管１６に設けられている。なお、代替的に、燃料噴射弁２２は燃焼室２４に設けられても良い。
【００２０】
エンジン１２は、吸気管１６から吸入される空気と、燃料噴射弁２２から噴射される燃料との混合気を、燃焼室２４に吸入する。燃料室２４には、ＥＣＵ１０からの点火時期信号に従って火花を飛ばす点火プラグ２６が設けられている。点火プラグ２６による火花により、混合気は燃焼する。この燃焼により混合気の体積は増大し、ピストン２８を下方に押し下げる。ピストン２８の往復運動は、クランクシャフト３０の回転運動に変換される。４サイクルエンジンでは、エンジンのサイクルは、吸入、圧縮、燃焼、および排気行程からなる。ピストン２８は、１サイクルにつき２往復する。
【００２１】
筒内圧センサ２９は、点火プラグ２６のシリンダに接する部分に埋没されている。代替的に、燃料噴射弁２２が燃焼室２４に設けられる場合には、筒内圧センサ２９を該燃料噴射弁２２のシリンダに接する部分に埋没させても良い。筒内圧センサ２９は、燃焼室２４内の筒内圧の変化率に応じた信号を生成し、この信号をＥＣＵ１０に送る。
【００２２】
図２は、筒内圧センサ２９の取り付けの一例を示す図である。シリンダヘッド３３のねじ孔３４に点火プラグ２６がねじ込まれている。シリンダヘッド３３の点火プラグ２６の取り付け座面３５と、点火プラグ座金部３６との間に、筒内圧センサのセンサ素子部３７が、ワッシャ３８と共に挟み込まれている。センサ素子部３７は、圧電素子から成る。
【００２３】
センサ素子部３７は、点火プラグの座金として締め付けられるので、該センサ素子部３７には、所定の締め付け荷重（初期荷重）が与えられる。燃焼室２４内の圧力が変化すると、該センサ素子部３７に印加される荷重が変化する。筒内圧センサ２９は、該所定の締め付け荷重に対する荷重の変化を、筒内圧の変化として検出する。該筒内圧の変化を積分することにより、筒内圧が求められる。
【００２４】
再び図１に戻ると、エンジン１２には、クランクシャフト３０の回転角度を検出するクランク角センサ３２が設けられている。クランク角センサ３２は、クランクシャフト３０の回転に伴い、パルス信号であるＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号をＥＣＵ１０に出力する。
【００２５】
ＣＲＫ信号は、所定のクランク角で（たとえば、３０度ごとに）出力されるパルス信号である。ＴＤＣ信号は、ピストン２８のＴＤＣ位置（上死点）に関連したクランク角度（たとえば、１８０度ごとに）で出力されるパルス信号である。これらパルス信号は、燃料噴射時期、点火時期などのエンジンを運転するための各種タイミング制御に使用される。特に本実施形態において、ＣＲＫ信号が、各気筒の吸気バルブ１４の着座時期の導出に使用される。
【００２６】
連続可変動弁機構４０は、吸気バルブ１４のリフト量および開閉タイミングを連続的に変化することができる機構である。本実施形態では、連続可変動弁機構４０は、可変リフト機構４２および可変位相機構４４から構成される。
【００２７】
可変リフト機構４２は、ＥＣＵ１０からの制御信号に従って、吸気バルブ１４のリフト量を連続的に変更する。図３は、本実施形態で用いる可変リフト機構４２の概略図である。この可変リフト機構４２は、４節リンクを用いて吸気バルブのリフト量を連続的に変更する。また、リフト量の変化に伴い、バルブを閉じるタイミングを、リフト量が小さい場合には進角側に変更し、リフト量が大きい場合には遅角側に変更する。
【００２８】
図３を参照すると、可変リフト機構４２は、４節リンクのうちの１つのリンク４８が、バルブを押し下げするアジャストスクリュー５０に一体化されており、カム５２がリンク４８の一端の関節部４８ａを押し下げすることによって、バルブ１４の駆動を行う。このとき、このリンク４８の他端４８ｂに接続されているリンク５４（以後、コントロールリンクとよぶ）を電動モータや油圧機構などの駆動手段によって関節部４８ｂを中心として回転させると、バルブ１４のリフト量は休止状態から最大リフト状態まで連続的に変化する。
【００２９】
たとえば、図３に示すようにコントロールリンク５４のなす角度θliftin（以下、作動角という）を設定すると、作動角θliftinが小さいときにはバルブ１４のリフト量は小さくなり、作動角θliftinが大きいときにはバルブ１４のリフト量は大きくなる。
【００３０】
この可変リフト機構４２は、作動角θliftinを検出するための作動角センサ４６が関節部４８ｂに設置されている。ＥＣＵ１０によって設定される要求リフト量liftinCMDに対応する目標作動角に収束するように作動角θliftinを制御することにより、吸気バルブ１４のリフト量liftinを制御する。
【００３１】
可変位相機構４４は、ＥＣＵ１０からの制御信号に従って、吸気バルブ１４の開閉タイミングを連続的に変更する。本実施形態では、可変位相機構４４は、図３のカム５２の端部にベーン式のアクチュエータ（図示せず）が組み込まれ、油圧制御により進角側または遅角側へと吸気バルブ１４の進角量Cainを変化させられるようになっている。
【００３２】
この可変位相機構４４には、進角量Cainを検出するための進角量センサ４７が設置されており、ＥＣＵ１０によって設定される要求位相角CainCMDにしたがって、油圧制御によりカム５２の位相角Cainを制御する。
【００３３】
図４は、連続可変動弁機構４０による吸気バルブ１４の挙動を示すグラフである。グラフの横軸はカム５２の角度を表し、原点方向が進角側であり、反対方向が遅角側である。カム５２は、クランク軸に連動して駆動するので、図４のグラフの横軸はクランク角度と等しい。グラフの縦軸は、リフト量を表す。
【００３４】
可変リフト機構４２により、吸気バルブ１４のリフト量を連続的に変化させることができる。この機能は、図４のグラフでは、縦軸方向の連続的な変化として表される。可変位相機構４４により、カム５２の位相が進角または遅角側に連続的に変化するので、吸気バルブ１４の開閉タイミングを進角または遅角側へ連続的に変化させることができる。この機能は、図４のグラフでは、横軸方向の連続的な変化として表される。このように、連続可変動弁機構４２は、吸気バルブ１４のリフト量および開閉タイミングを連続的に変化させることができる。
【００３５】
なお、上述の可変リフト機構４２および可変位相機構４４を、排気バルブ１６のリフト量または進角量を変化させるように使用しても良い。また、可変リフト機構４２および可変位相機構４４を一体的に構成してもよい。
【００３６】
次に、図５を参照して、本発明の実施形態に従う、連続可変動弁機構の故障検知装置について説明する。本実施形態では、筒内圧センサ２９の出力信号に基づいて、各気筒の吸気バルブ１４の実着座時期VclsANGを検出する。検出された実着座時期VclsANGは、経年劣化や物バラツキによるセンサ出力の定常偏差を補正し、ノイズ成分を除去した後に、目標着座時期との偏差を取られる。この偏差を用いて、連続可変動弁機構の故障検知を行う。図５は、連続可変動弁機構の故障検知装置のブロック図である。
【００３７】
筒内圧センサ２９は、先に説明した通り、筒内圧の変動を表す微分値を出力する。筒内圧センサ２９の出力信号には、筒内圧成分（０〜１kHz程度）、ノッキング成分（６〜１０kHz程度）、および吸気／排気バルブの着座ノイズ（主に高周波帯）が含まれることが知られている。図６（ａ）は、サンプリング周波数９６kHz、エンジン回転数４０００rpm、スロットル全開の条件で計測された筒内圧センサ２９の出力信号dPである。この出力信号dPのうち、符号Ａで示す部分が、吸気バルブ１４の着座ノイズである。
【００３８】
着座情報抽出部６１は、筒内圧センサ２９の出力信号dPから、着座ノイズに関する成分Pwを抽出する。本実施形態では、逐次周波数分解が可能なウェーブレット変換を使用して着座ノイズの抽出を行う。なお、ウェーブレット変換は、一般に知られる手法であるので、説明の詳細は省略する。
【００３９】
ウェーブレット変換は、サンプリング周波数を１／２ずつに分割しながら周波数を分解していく。本実施形態では、筒内圧センサ２９の出力信号dPのサンプリング周波数が９６kHzなので、ウェーブレット変換により抽出できる周波数帯域は、４８〜２４kHz、２４〜１２kHz、１２〜６kHz（ノッキング周波数が含まれる）、およびそれ以下（筒内圧成分が含まれる）となる。本実施形態では、ノッキング2次周波数（１６kHz）も考慮して、４８〜２４kHzの周波数帯域を着座ノイズに関する成分である着座信号Pwとして使用する。図６（ｂ）は、ウェーブレット変換により抽出された着座信号Pwである。図６（ａ）と比較して低周波成分が除去されている。
【００４０】
なお、着座情報抽出部６１における着座ノイズを抽出する手法は、代替的に、相関フィルタや、短時間ＦＦＴなどの手法を使用しても良い。
【００４１】
実着座時期検出部６３は、着座信号Ｐｗから各気筒（たとえば４気筒）の実着座時期VclsANGを検出する。気筒ごとに図６（ｂ）に示すような着座信号Pw#1〜Pw#4が入力されるので、これらの着座信号が所定のしきい値を超えたときのクランク３０の角度を、当該気筒の吸気バルブの実着座時期VclsANG#1〜#4(deg)としてラッチする。検出された実着座時期は、故障判定部６５に送られる。
【００４２】
目標着座時期算出部６７は、連続可変動弁機構４２への制御入力である要求リフト量LiftinCMDおよび要求進角量CainCMDより、目標着座時期VclsANG_CMDを算出する。図７は、目標着座時期VclsANG_CMDの導出に用いる各変数を表す図である。要求リフト量LiftinCMDより、図８に示すような変換マップを用いて、吸気バルブ１４が開いているカム角度の範囲（以下「開角量」という）VopenANGCMDを求める。また、所定のバルブ開き始め角度BaseANG（気筒ごとに設定される）および要求進角量CainCMDより、各気筒の現在のバルブ開き始め角度を算出する。そして、この角度と開角量VopenANGCMDとを加算して各気筒の目標着座時期VclsANG_CMDを算出する。目標着座時期VclsANG_CMDは、以下の式（１）により算出される。
【００４３】
VclsANG_CMD = (BaseANG−CainCMD) + VopenANGCMD  （1）
算出された目標着座時期VclsANG_CMDは、故障判定部６５に送られる。
【００４４】
予測着座時期算出部６９は、連続可変動弁機構４２のリフト量を調整するための作動角θlinfinより、予測着座時期VclsANG_CALを算出する。図９は、予測着座時期VclsANG_CALの導出に用いる各変数を表す図である。作動角センサ４６で計測されたコントロールリンクの作動角θlinfinより、図１０（ａ）に示すような変換マップを用いて実リフト量liftinを求め、さらに、この実リフト量liftinより、図１０（ｂ）に示すような変換マップを用いて、開角量VopenANGを求める。また、所定のバルブ開き始め角度Baseおよび可変位相機構の実進角量Cainより、現在のバルブ開き始め角度を算出する。そして、この角度と開角量VopenANGとを加算して予測着座時期VclsANG_CALを算出する。予測着座時期VclsANG_CALは、以下の式（２）により算出される。
【００４５】
VclsANG_CAL = (Base−Cain) + VopenANG    （2）
算出された予測着座時期VclsANG_CALは、故障判定部６５に送られる。
【００４６】
なお、予測着座時期VclsANG_CALに対応する目標着座時期VclsANG_CMDは、式（１）のBaseANGをBaseに置き換えて算出される。
【００４７】
故障判定部６５は、各気筒の実着座時期VclsANG#1〜#4および予測着座時期VclsANG_CALを、それぞれに対応する目標着座時期VclsANG_CMDと比較することにより、連続可変動弁機構の故障を判定する。図１１は、故障判定部６５の詳細を示すブロック図である。以下、このブロック図に沿って説明する。
【００４８】
着座時期補正部７１は、各気筒の実着座時期VclsANG#1〜#4および予測着座時期VclsANG_CALにゲインを掛合わせて、センサの劣化や検出バラツキなどによって生じる可能性のある定常偏差を補正する。この補正は、入力される着座時期（各気筒の実着座時期および予測着座時期）をVclsANGとして、式（３）を用いて行われる。
【００４９】
VclsANG_Adj ＝ Gain × VclsANG          (3)
ここで、VclsANG_Adjは補正された着座時期である。VclsANGは、入力される着座時期（各気筒の実着座時期VclsANG#1〜#4および予測着座時期VclsANG_CALのいずれか）を表し、Gainは当該着座時期に関する補正用のゲインである。
【００５０】
着座時期補正部７１は、式（３）で算出した補正後の着座時期VclsANG_Adjをフィルタ処理部７３へ送るとともに、VclsANG_Adjと目標着座時期VclsANG_CMDとの間の定常偏差が無くなるようにゲインGainを調節する。本実施形態では、逐次型最小二乗法に基づき、次のようにゲインの調節を行う。
【００５１】
まず、補正後の着座時期VclsANG_Adjと、これに対応する目標着座時期VclsANG_CMDとの偏差e_idを求める。
【００５２】
e_id ＝ VclsANG_CMD − VclsANG_Adj              (4)
この偏差e_idを用いて、式（５）により新たなゲインGainを算出する。
【００５３】
Gain ＝ Gbase ＋ ICP × Σ(e_id)                        (5)
ここで、Gbaseはゲインの基準値を表し、ICPは最小二乗法の更新係数である。
【００５４】
なお、着座時期補正部７１における補正ゲインを調節する手法は、逐次型最小二乗法以外の他の同定手法を用いても良い。
【００５５】
着座時期補正部７１で定常偏差を補正された実着座時期VclsANG_Adj#1〜#4および予測着座時期VclsANG_CAL_Adjは、それぞれに対応する目標着座時期VclsANG_CMDとの偏差Err#1〜#4、Err_calが算出され、フィルタ処理部７３に入力される。
【００５６】
フィルタ処理部７３は、移動平均、メジアンフィルタ、ローパスフィルタなどの平滑化フィルタを使用して、偏差Err#1〜#4、Err_calに含まれるノイズなどの高周波成分を除去する。このようなフィルタ処理を施すことにより、突発的なノイズによる誤検知を防ぐことができる。
【００５７】
故障検知部７５は、偏差Err#1〜#4、Err_calに基づき連続可変動弁機構の故障検知を行う。偏差Err#1〜#4、Err_calのそれぞれを所定のしきい値と比較し、偏差がしきい値より大きい気筒または作動角センサを故障箇所と判定する。
【００５８】
たとえば、気筒＃１〜＃４の実着座時期の偏差Err#1〜#4のいずれかがしきい値を超えた場合、故障検知部７５は、当該気筒の吸気バルブまたは筒内圧センサ２９が故障していると判定する。また、予測着座時期の偏差Err_calがしきい値を超えた場合、故障検知部７５は、可変動弁機構に設置されている作動角センサ４６または進角量センサ４７が故障していると判定する。さらに、全ての偏差Err#1〜#4、Err_calがしきい値を超えた場合、故障検知部７５は、連続可変動弁機構４０が故障していると判定する。
【００５９】
故障検知部７５は、代替的に、偏差Err#1〜#4、Err_calのそれぞれが所定のしきい値を超えた状態が所定時間継続した後に当該箇所の故障を判定する形式でも良い。これにより、突発的なノイズによる誤検知を防ぐことができる。
【００６０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。上述の実施形態では、吸気バルブ１４のリフト量または開閉タイミングを連続的に変化させる連続可変動弁機構４０の故障を検知する装置について説明したが、この故障検知装置は、リフト量または開閉タイミングを段階的に変化させるような既存の可変動弁機構にも適用することが可能である。
【００６１】
また、上述の実施形態では、リフト量の変更に伴ってバルブを閉じるタイミングが変更される可変リフト機構４２を適用したが、代替的に、バルブの開閉タイミングは変化させずにリフト量が変更される可変リフト機構を適用しても良い。
【００６２】
また、本発明による故障検知装置は、進角量および開角量を連続的に変化させる電磁バルブにも適用することが可能である。電磁バルブは、対向する一対の電磁石に交互に電力を供給することにより、バルブの開状態および閉状態を切り替える。電磁石への通電を切り替えるタイミングを調節することにより、電磁バルブは、バルブを開くタイミング（進角量）と、バルブを開いている時間（開角量）を自在に制御することができる。なお電磁バルブの詳細については、たとえば、特開2002-147260号公報を参照されたい。
【００６３】
また、上述の実施形態では、バルブの着座音成分を抽出する手段として筒内圧センサ２９を用いたが、代替的に、振動センサなどバルブの着座音が含まれる信号を検出できる手段を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】この発明の一実施形態に従う、内燃機関およびその制御装置の全体的な構成図である。
【図２】筒内圧センサの取り付けの一例を示す図である。
【図３】連続可変動弁機構の概略図である。
【図４】連続可変動弁機構による吸気バルブの挙動を示すグラフである。
【図５】この発明の一実施形態に従う、連続可変動弁機構の故障検知装置のブロック図である。
【図６】筒内圧センサの出力信号およびこの出力信号から抽出された着座信号を示す図である。
【図７】目標着座時期の導出に用いる各変数を表す図である。
【図８】吸気バルブが開いているカム角度の範囲を要求リフト量から求める変換マップである。
【図９】予測着座時期の導出に用いる各変数を表す図である。
【図１０】コントロールリンクの作動角から実リフト量を求める変換マップと、実リフト量から、吸気バルブが開いているカム角度の範囲を求める変換マップである。
【図１１】故障判定部の詳細を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  ECU
１４  吸気バルブ
２９  検出手段（筒内圧センサ）
４０  連続可変動弁機構
６１  着座情報抽出部
６３  実着座時期検出部
６７  目標着座時期算出部
７１  着座時期補正部
７５  故障検知部
【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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