(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の運転状態に応じて吸気弁及び排気弁の少なくとも一方のバルブタイミングを変更するバルブタイミング変更手段と、該バルブタイミング変更手段に関連する異常を検出する異常検出手段と、燃料タンク内に発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記キャニスタと前記機関の吸気系とを接続するパージ通路と、前記パージ通路の途中に設けられ、該パージ通路を開閉するパージ制御弁と、該パージ制御弁を制御するパージ制御手段とを備えた内燃機関の制御装置において、
前記パージ制御手段は、前記異常検出手段により前記異常が検出されたときは、検出された異常の内容に応じて、前記パージ制御弁の開度を通常制御時より減少させてパージを実行する場合と、前記パージ制御弁を全閉とする場合とを選択することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に吸気弁及び／または排気弁のバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構を備え、該バルブタイミング可変機構の異常を検出する機能を有する制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の吸気弁及び排気弁を開閉作動させるタイミングを、機関運転中に変更するバルブタイミング可変機構は従来より知られており（例えば特公平５−４３９４７号公報）、このバルブタイミング可変機構は、カムを切り換えることにより弁のリフト量及び開角を段階的に変更するカム切換機構と、弁の開閉時期を無段階に変更するカム位相可変機構とを併せもつものである。
【０００３】
また内燃機関に燃料を供給する燃料タンク内で発生する蒸発燃料を一時的に貯蔵するキャニスタを設け、キャニスタに貯蔵した蒸発燃料を適時内燃機関の吸気系にパージする蒸発燃料放出防止装置も広く知られている（例えば特許第２５９２４３２号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したようなカム位相可変機構及び蒸発燃料放出防止装置を備えている機関において、そのカム位相可変機構が故障した場合、例えば以下のような不具合が発生する。すなわち、機関のアイドル運転中にアイドル運転に適したバルブタイミングよりも進角側にずれた状態でカム位相が制御不能となった場合には、排気されるべきガスのうち、排気されずに燃焼室内に残留する量が多くなり、燃焼室に供給すべき燃料量が正常時より少なくなる。ところが、正しいバルブタイミングにより吸気弁及び排気弁が作動していること前提としてキャニスタからの蒸発燃料のパージを実行すると、空燃比がオーバリッチとなり、空燃比フィードバック制御により、燃料噴射弁から供給する燃料量が極端に少なくなって燃料供給量制御が事実上できなくなるという問題が発生する。そのため、機関の運転性を著しく悪化させるおそれがあった。
【０００５】
本発明はこの点に着目してなされたものであり、バルブタイミング可変機構を備えた内燃機関においてそのバルブタイミング可変機構に異常が発生した場合に適切な対応を行い、機関運転性の悪化を最小限に抑制することができる制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、内燃機関の運転状態に応じて吸気弁及び排気弁の少なくとも一方のバルブタイミングを変更するバルブタイミング変更手段と、該バルブタイミング変更手段に関連する異常を検出する異常検出手段と、燃料タンク内に発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記キャニスタと前記機関の吸気系とを接続するパージ通路と、前記パージ通路の途中に設けられ、該パージ通路を開閉する制御弁と、該制御弁を制御する制御手段とを備えた内燃機関の制御装置において、前記パージ制御手段は、前記異常検出手段により前記異常が検出されたときは、検出された異常の内容に応じて、前記パージ制御弁の開度を通常制御時より減少させてパージを実行する場合と、前記パージ制御弁を全閉とする場合とを選択することを特徴とする。
ここで上記「バルブタイミングの変更」は、少なくとも弁の開閉弁時期（作動位相）の変更を含み、さらに弁のリフト量及び／または開角（開弁期間）の変更を含むものであってもよい。
【０００７】
この構成によれば、バルブタイミング変更手段に関連する異常が検出されたときは、検出された異常の内容に応じて、パージ制御弁の開度を通常制御時より減少させてパージを実行する場合と、パージ制御弁を全閉とする場合とが選択されるので、バルブタイミング変更手段に異常が発生した場合に、機関運転性の悪化を最小限に抑制することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る内燃機関とその制御装置の構成を示す図であり、図２は弁作動特性可変機構の構成を示す図である。図１において、１は例えば４気筒を有する内燃機関（以下単に「エンジン」という）であり、エンジン１は、吸気弁及び排気弁の弁リフト量及び開角を２段階に切り換える第１弁作動特性可変機構４１と、吸気弁の開閉弁時期を無段階に変更するカム位相可変機構としての第２弁作動特性可変機構４２とを有する弁作動特性可変装置４０を備えている。
【０００９】
エンジン１の吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されている。また、スロットル弁３にはスロットル弁開度（θＴＨ）センサ４が連結されており、当該スロットル弁３の開度に応じた電気信号を出力して電子コントロールユニット（以下（ＥＣＵ）という）５に供給する。
【００１０】
燃料噴射弁６は、吸気管２の途中であってエンジン１とスロットル弁３との間の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられている。また、各燃料噴射弁６は燃料供給管７を介して密閉構造の燃料タンク９内に設けられた燃料ポンプユニット８に接続されており、燃料ポンプユニット８は、燃料ポンプと、燃料ストレーナと、参照圧力を大気圧あるいはタンク内圧としたプレッシャーレギュレータとが一体に構成されたものである。燃料タンク９には、燃料タンク９内の圧力、すなわちタンク内圧ＰＴＡＮＫを検出するタンク内圧センサ１５が設けられており、その検出信号は、ＥＣＵ５に供給される。
【００１１】
燃料噴射弁６はＥＣＵ５に電気的に接続され、該ＥＣＵ５からの信号によりその開弁時間が制御される。吸気管２のスロットル弁３の下流側には吸気管内絶対圧ＰＢＡを検出する吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ１３、及び外気温としての吸気温ＴＡを検出する吸気温（ＴＡ）センサ１４が装着されている。
【００１２】
ＥＣＵ５には、エンジン１のクランク軸（図示せず）の回転角度を検出するクランク角度位置センサ１６及び、カム軸（図示せず）の回転角度を検出するカム角度位置センサ１７が接続されており、クランク軸の回転角度及びカム軸の回転角度に応じた信号がＥＣＵ５に供給される。クランク角度位置センサ１６は、一定クランク角周期毎（例えば３０度周期）に１信号パルス（以下「ＣＲＫ信号パルス」という）と、クランク軸の所定角度位置を特定する信号パルスを発生する。また、カム角度位置センサ１７は、エンジン１の特定の気筒の所定クランク角度位置で信号パルス（以下「ＣＹＬ信号パルス」という）と、各気筒の吸入行程開始時の上死点（ＴＤＣ）で信号パルス（以下「ＴＤＣ信号パルス」という）を発生する。これらの信号パルスは、燃料噴射時期、点火時期等の各種タイミング制御及びエンジン回転数（エンジン回転速度）ＮＥの検出に使用される。なお、カム角度位置センサ１７より出力されるＴＤＣ信号パルスと、クランク角度位置センサ１６より出力されるＣＲＫ信号パルスとの相対関係から吸気弁を駆動するカム軸の実際の作動位相を検出することができる。
【００１３】
エンジン１には、その冷却水温ＴＷを検出するエンジン水温センサ１８が設けれられており、その検出信号はＥＣＵ５に供給される。排気管１９には三元触媒２０が設けられ、三元触媒２０の上流位置及び下流位置には、それぞれＯ２センサ２１，２２が装着されている。これらのＯ２センサ２１，２２は排気中の酸素濃度（空燃比）に応じた電気信号を出力し、ＥＣＵ５に供給する。
【００１４】
次に、燃料タンク９内で発生する蒸発燃料が大気へ放出されるのを防止するための蒸発燃料放出防止装置の構成を説明する。燃料タンク９には、チャージ通路３１を介してキャニスタ３３が接続され、キャニスタ３３は、吸気管２のスロットル弁３の下流側にパージ通路３２を介して接続されている。チャージ通路３１の途中には、チャージ制御弁３６が設けられている。
【００１５】
チャージ制御弁３６は、ＥＣＵ５によりその作動が制御され、タンク内圧が高い場合に開弁し、燃料タンク９内の蒸発燃料をキャニスタ３３に導く。またチャージ制御弁３６は、蒸発燃料放出防止装置の異常検出実行時にも開弁される。
キャニスタ３３は、燃料タンク９内の蒸発燃料を吸着するための活性炭を内蔵し、大気通路３７を介して大気に連通可能となっている。大気通路３７の途中にはベントシャット弁（開閉弁）３８が設けられている。ベントシャット弁３８は、ＥＣＵ５によりその作動が制御され、給油時またはパージ実行中に開弁し、それ以外のときは閉弁するいわゆる常閉弁である。ただし、ベントシャット弁３８は、蒸発燃料放出防止装置の異常検出実行時にも開閉される。
【００１６】
パージ通路３２のキャニスタ３３と吸気管２との間には、パージ制御弁３４が設けられている。パージ制御弁３４は、その制御信号のオン−オフデューティ比（制御弁の開度）を変更することにより流量を連続的に制御することができるように構成された電磁弁であり、その作動はＥＣＵ５により制御される。
【００１７】
この蒸発燃料放出防止装置によれば、給油時に燃料タンク９内で発生した蒸発燃料は、チャージ通路３１を介してキャニスタ３３に流入し、キャニスタ３３内の吸着材によって吸着され、貯蔵される。パージ制御弁３４が開弁されると、キャニスタ３３に一時貯えられていた蒸発燃料は、吸気管２内の負圧により、大気通路３７を介して吸入された外気と共にパージ制御弁３４を経て吸気管２へ吸引され、各気筒へ送られる。このようにして燃料タンク９内に発生した蒸発燃料が大気に放出されることが防止される。
【００１８】
弁作動特性可変装置４０は、図２に示すように、吸気弁及び排気弁の弁リフト量及び開角（以下「第１の弁作動特性」という）を２段階に切り換える第１弁作動特性可変機構４１と、吸気弁の開閉弁時期を無段階に変更するカム位相可変機構としての第２弁作動特性可変機構４２と、第１の弁作動特性をエンジンの高速運転に適した高速運転用特性と、低速運転に適した低速運転用特性とに切り換える第１電磁弁４３と、吸気弁の開閉弁時期（以下「作動位相」という）を無段階変更するために、その開度が連続的に変更可能な第２電磁弁４４とを備えている。電磁弁４３，４４には、オイルパン４６の潤滑油がオイルポンプ４５により、加圧されて供給される。なお、弁作動特性可変装置４０の具体的な構成は、例えば本出願人よる特願平１１−２８６１８号に示されている。
【００１９】
弁作動特性可変装置４０によれば、排気弁は図３に実線Ｌ１で示す高速用運転特性と、実線Ｌ２で示す低速運転用特性のいずれかで駆動され、吸気弁は、同図に実線Ｌ５で示す高速運転特性と、実線Ｌ６で示す低速運転特性とを中心として、破線Ｌ３，Ｌ４で示す最進角位相から、一点鎖線Ｌ７，Ｌ８で示す最遅角位相までの間の位相で駆動される。
【００２０】
ＥＣＵ５は各種センサ等からの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」という）、ＣＰＵで実行される演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶手段のほか、燃料噴射弁６、パージ制御弁３４、及び弁作動特性可変装置４０に駆動信号を供給する出力回路等から構成される。
【００２１】
ＥＣＵ５のＣＰＵは、クランク角度位置センサ１６、吸気管内絶対圧センサ１３、エンジン水温センサ１８、Ｏ２センサ２１，２２などの各種センサの出力信号に応じてエンジン１に供給する燃料量制御、パージ制御弁３４によるパージ燃料量制御、エンジン運転状態に応じた弁作動特性制御を実行するとともに、以下に説明する、弁作動特性可変装置４０に関連する異常検出処理を実行する。
【００２２】
図４は、第２弁作動特性可変機構４２により、吸気弁の作動位相ＣＡＩＮを目標位相ＣＡＩＮＣＭＤに一致させる制御を行ったときの制御ずれ、すなわち実際の作動位相が目標位相に一致しない異常を検出する処理のフローチャートである。本処理は、所定時間毎にＥＣＵ５のＣＰＵで実行される。
【００２３】
ステップＳ１１では、吸気弁の作動位相を変更する位相可変制御の実行中であることを「１」で示す位相可変制御フラグＦＶＴＣが「１」であるか否かを判別し、ＦＶＴＣ＝０であって位相可変制御を実行していないときは、目標位相ＣＡＩＮＣＭＤが、所定値以上が変化したことを「１」で示す目標位相変更フラグＦＣＭＤＣＨＡＮＧを「０」に設定する（ステップＳ１４）とともに、制御ずれがあるとの判定（異常判定）を行うために使用するダウンカウントタイマｔｍＦＳＢ及び制御ずれがないとの判定（正常判定）を行うために使用するダウンカウントタイマｔｍＯＫＢを、それぞれ所定異常判定時間ＴＭＦＳＢ（例えば１０秒）及び所定正常判定時間ＴＭＯＫＢ（例えば１０秒）に設定してスタートさせる（ステップＳ１５）。
【００２４】
ステップＳ１１でＦＶＴＣ＝１であって位相可変制御実行中であるときは、目標位相変更フラグＦＣＭＤＣＨＡＮＧが「１」であるか否かを判別し（ステップＳ１２）、ＦＣＭＤＣＨＡＮＧ＝１であるときは直ちにステップＳ１７に進む。またＦＣＭＤＣＨＡＮＧ＝０であるときは、目標位相の今回値ＣＡＩＮＣＭＤ（ｎ）と前回値ＣＡＩＮＣＭＤ（ｎ−１）と差の絶対値が、所定値ＣＭＤＶＴＣＦＳ（例えば５度）以上か否かを判別し（ステップＳ１３）、｜ＣＡＩＮＣＭＤ（ｎ）−ＣＡＩＮＣＭＤ（ｎ−１）｜＜ＣＭＤＶＴＣＦＳであって目標位相ＣＡＩＮＣＭＤの変化量が小さいときは、前記ステップＳ１４に進む一方、｜ＣＡＩＮＣＭＤ（ｎ）−ＣＡＩＮＣＭＤ（ｎ−１）｜≧ＣＭＤＶＴＣＦＳであるときは、目標位相変更フラグＦＣＭＤＣＨＡＮＧを「１」に設定して（ステップＳ１６）、ステップＳ１７に進む。
【００２５】
ステップＳ１７では、実際の作動位相ＣＡＩＮが目標位相ＣＡＩＮＣＭＤをほぼ中心とする所定範囲内にあるか否か、すなわち目標位相ＣＡＩＮＣＭＤから所定減算値ＣＡＩＮＣＦＳＬ（例えば２度）を減算して得られる下限値（ＣＡＩＮＣＭＤ−ＣＡＩＮＣＦＳＬ）と、目標位相ＣＡＩＮＣＭＤに所定加算値ＣＡＩＮＣＦＳＨ（例えば２度）を加算して得られる上限値（ＣＡＩＮＣＭＤ＋ＣＡＩＮＣＦＳＨ）との間にあるか否かを判別する。ここで、実際の作動位相ＣＡＩＮは、上述したようにＣＲＫ信号パルスと、ＴＤＣ信号パルスとの相対位相関係に基づいて検出される。すなわち、図８に示すように、カム作動位相が最遅角位置にあるときのＴＤＣ信号パルスＺＰと、所定のＣＲＫ信号パルスＹＰとの位相差ＣＡＩＮＺＰを基準位相とし、その基準位相からの進角量として、実作動位相ＣＡＩＮを検出する。具体的には、所定のＣＲＫ信号パルスＹＰとＴＤＣ信号パルスＸＰの発生時間間隔ＴＣＡＩＮ及びＣＲＫ信号パルスの発生時間間隔ＣＲＭＥを計測し、ＣＲＫ信号パルスがクランク角３０°毎に発生する場合には、ＣＡＩＮ＝ＣＡＩＮＺＰ−３０×ＴＣＡＩＮ／ＣＲＭＥとして算出する。
【００２６】
ステップＳ１７の答が肯定（ＹＥＳ）であって、実作動位相ＣＡＩＮが所定上下限値の範囲内にあるときは、異常判定用タイマｔｍＦＳＢを所定時間ＴＭＦＳＢにセットしてスタートさせ（ステップＳ１８）、正常判定用タイマｔｍＯＫＢの値が「０」か否かを判別する（ステップＳ１９）。ｔｍＯＫＢ＞０である間は、直ちに本処理を終了し、その状態のまま（ステップＳ１７の答が肯定（ＹＥＳ）のまま）ｔｍＯＫＢ＝０となると、正常と判定して、制御ずれがないことを「１」で示す正常フラグＦＯＫＢを「１」に設定し、制御ずれがあることを「１」で示す制御ずれフラグＦＦＳＤＢを「０」に設定するとともに、目標位相変更フラグＦＣＭＤＣＨＡＮＧを「０」に戻して（ステップＳ２０）、本処理を終了する。
【００２７】
一方ステップＳ１７の答が否定（ＮＯ）、すなわち実作動位相ＣＡＩＮが所定上下限値の範囲内にないときは、正常判定用タイマｔｍＯＫＢを所定時間ＴＭＯＫＢにセットしてスタートさせ（ステップＳ２１）、異常判定用タイマｔｍＦＳＢの値が「０」か否かを判別する（ステップＳ２２）。ｔｍＦＳＢ＞０である間は、直ちに本処理を終了し、その状態のまま（ステップＳ１７の答が否定（ＮＯ）のまま）ｔｍＦＳＢ＝０となると、異常と判定して、制御ずれがないことを「１」で示す正常フラグＦＯＫＢを「０」に設定し、制御ずれがあることを「１」で示す制御ずれフラグＦＦＳＤＢを「１」に設定するとともに、目標位相変更フラグＦＣＭＤＣＨＡＮＧを「０」に戻して（ステップＳ２３）、本処理を終了する。
【００２８】
図５は、図４の処理を説明するためのタイムチャートであり、同図（ａ）〜（ｃ）が正常の場合を示し、同図（ｄ）〜（ｆ）が異常の場合を示す。すなわち、同図（ａ）に示すように目標位相ＣＡＩＮＣＭＤの変化に対応して、実作動位相ＣＡＩＮが僅かの遅れで追従しているときは、時刻ｔ１においてタイマｔｍＯＫＢ＝０となり、正常判定がなされる（同図（ｂ））。一方、同図（ｄ）に示すように目標位相ＣＡＩＮＣＭＤの変化に対応して、実作動位相ＣＡＩＮが迅速に追従していないときは、時刻ｔ２においてタイマｔｍＦＳＢ＝０となり、異常判定、すなわち制御ずれありとの判定がなされる。
【００２９】
図６は、電磁弁４４のソレノイドの断線を検出する処理のフローチャートであり、本処理は所定時間毎にＥＣＵ５のＣＰＵで実行される。
ステップＳ３１では、電磁弁４４のソレノイドを駆動する信号のデューティ比ＤＤＯＵＴが所定デューティ比ＤＤＶＴＦＳＬＭ（例えば５０％）より大きいか否かを判別し、ＤＤＯＵＴ＞ＤＤＶＴＦＳＬＭであるときは、電磁弁４４のソレノイドに供給する電流値ＩＡＣＴＶＴＣが、所定電流値ＩＡＣＴＦＳＬＭ（例えば４５０ｍＡ）より小さいか否かを判別する（ステップＳ３２）。そして、ＤＤＯＵＴ≦ＤＤＶＴＦＳＬＭであるとき、またはＩＡＣＴＶＴＣ≧ＩＡＣＴＦＳＬＭであるときは、ダウンカウントタイマｔｍＦＳＡを所定時間ＴＦＳＡ（例えば５秒）にセットしてスタートさせ（ステップＳ３３）、本処理を終了する。
【００３０】
一方ステップＳ３１及びＳ３２の答がともに肯定（ＹＥＳ）、すなわちＤＤＯＵＴ＞ＤＤＶＴＦＳＬＭであってかつＩＡＣＴＶＴＣ＜ＩＡＣＴＦＳＬＭであるときは、駆動信号のデューティ比ＤＤＯＵＴが大きいにも拘わらず電流値ＩＡＣＴＶＴＣが小さいので、断線の可能性が高いと判定し、タイマｔｍＦＳＡの値が「０」であるか否かを判別する（ステップＳ３４）。ｔｍＦＳＡ＞０である間は直ちに本処理を終了し、ｔｍＦＳＡ＝０となると、断線との判定を確定してそのことを「１」で示す断線フラグＦＦＳＤＡを「１」に設定して（ステップＳ３５）、本処理を終了する。
【００３１】
図７は、アライメントずれがある場合、すなわちカム軸の取付位置が正常な位置からずれており、ＴＤＣ信号パルスの位相がもともとずれている場合を検出する処理のフローチャートであり、本処理は例えばイグニッションスイッチがオンされた直後にＥＣＵ５のＣＰＵで実行される。
【００３２】
ステップＳ４１では、実作動位相ＣＡＩＮが最遅角位相ＣＡＩＮＺＰにあるとき（弁作動特性が、図３の一点鎖線Ｌ７，Ｌ８の特性のとき）、すなわちカム位相可変制御を実行していないときの実作動位相ＣＡＩＮ０（中心値は０）が、所定上限値ＣＡＩＮ０Ｈ及び所定下限値ＣＡＩＮ０Ｌの範囲内にあるか否かを判別し、その答が否定（ＮＯ）のとき、すなわちＣＡＩＮ＞ＣＡＩＮ０ＨまたはＣＡＩＮ＜ＣＡＩＮ０Ｌであるときは、アライメントずれがあると判定して、そのことを「１」で示すアライメントずれフラグＦＦＳＤＣを「１」に設定して（ステップＳ４２）、本処理を終了する。
【００３３】
図９は、パージ制御弁３４の開度を制御する処理のフローチャートであり、本処理は所定時間毎にＥＣＵ５のＣＰＵで実行される。
ステップＳ５１〜Ｓ５３では、図４，６及び７の処理で設定される断線フラグＦＦＳＤＡ，制御ずれフラグＦＦＳＤＢ及びアライメントずれフラグＦＦＳＤＣが「１」に設定されているか否かを判別し、すべてのフラグが「０」であるとき、すなわち異常が検出されていないときは、エンジン運転状態に応じて（例えば、エンジン回転数ＮＥと、吸気管内絶対圧ＰＢＡとに応じてパージ制御弁開度を算出する）通常のパージ制御を行う（ステップＳ５４）。
【００３４】
一方ＦＦＳＤＡ＝１であって電磁弁４４のソレノイドの断線が検出されたときは、通常制御時よりパージ制御弁３４の開度を減少させて、パージを実行し（ステップＳ５６）、ＦＦＳＤＢ＝１またはＦＦＤＣ＝１であって、制御ずれまたはアライメントずれが検出されたときは、パージ制御弁３４を全閉状態としてパージを停止する（ステップＳ５５）。
なお、ＦＦＳＤＣ＝１であってアライメントずれが検出されたときは、パージを停止するのではなく、そのずれ量に応じてパージ量を減量するようにしてもよい。
【００３５】
以上のように本実施形態では、第２弁作動特性可変機構及びこれを制御するための電磁弁４４の異常が検出されたときは、パージ量を減少させまたはパージを停止するようにしたので、例えば吸気弁の作動位相として最遅角位相が望ましいアイドル状態において、実作動位相が進角方向にずれたまま、通常のパージを行うことにより燃料量の制御ができなくなるといった不具合を回避することができる。その結果、弁作動特性可変機構の異常発生時における運転性の悪化を最小限に抑制することができる。
【００３６】
本実施形態では、さらに以下の１）〜１０）までの異常（劣化）検出処理を実行しているが、上述した電磁弁の断線（ＦＦＳＤＡ＝１）、制御ずれ（ＦＦＳＤＢ＝１）、またはアライメントずれ（ＦＦＳＤＣ＝１）のいずれかが検出されたときは、下記２），３），５）及び７）〜１０）の異常（劣化）検出処理は、実行しないようにすることが望ましい。異常検出を正確に実行できないおそれがあるからである。換言すれば、フラグＦＦＳＤＡ、ＦＦＳＤＢまたはＦＦＳＤＣの何れかが「１」であるときは、下記の１）Ｏ２センサ２１の異常検出処理、４）燃料噴射弁６の異常検出処理、及び６）Ｏ２センサ２２の劣化検出処理のみを実行するようにする。
【００３７】
１）Ｏ２センサ２１の異常検出処理
この処理では、センサ出力が所定上限値より大きいとき、またはエンジンへの燃料供給遮断中のセンサ出力がリッチ空燃比を示すとき、断線と判定し、またセンサ出力がリーン空燃比を示す状態が所定時間以上継続したとき、ショートまたは出力が停滞する異常と判定する。
【００３８】
２）吸気管内絶対圧センサ１３の異常検出処理
この処理では、スロットル弁開度センサ４により検出されるスロットル弁開度θＴＨ及びクランク角度位置センサ１６により検出されるエンジン回転数ＮＥに基づいて算出される予測吸気管内絶対圧と、センサ出力が示す吸気管内絶対圧ＰＢＡとを比較することにより、異常が検出される。
【００３９】
３）スロットル弁開度センサ４の異常検出処理
この処理では、吸気管内絶対圧センサ１３により検出される吸気管内絶対圧ＰＢＡ及びクランク角度位置センサ１６により検出されるエンジン回転数ＮＥに基づいて算出される予測スロットル弁開度と、センサ出力が示すスロットル弁開度θＴＨとを比較することにより、異常が検出される。
【００４０】
４）燃料噴射弁６の異常検出処理
この処理では、Ｏ２センサ２１及び２２の出力に応じて設定される空燃比補正係数ＫＯ２に基づいて算出されるパラメータ値が所定範囲外となったとき、燃料噴射弁６の漏れまたは詰まりがあると判定される。
【００４１】
５）Ｏ２センサ２１の劣化検出処理
この処理では、Ｏ２センサ２１の出力に応じて燃料供給量をフィードバック制御したときにおけるセンサ出力の反転周期に基づいて、センサ劣化が検出される。なお、Ｏ２センサ２１にかえて、その出力が空燃比にほぼ比例する比例型酸素濃度センサを用いる場合には、制御空燃比を変化させたときのセンサ出力の変化に基づいて劣化が検出される。
【００４２】
６）Ｏ２センサ２２の劣化検出処理
この処理では、センサ出力が反転していれば正常と判定され、反転していない場合は、制御空燃比を変化させたときのセンサ出力の変化に基づいて劣化が検出される。
【００４３】
７）三元触媒２０の劣化検出処理
この処理では、制御空燃比を所定周期で振動させたときの、Ｏ２センサ２２の出力の反転周期に基づいて劣化が検出される。
８）エンジン水温センサ１８の異常検出処理
この処理では、始動完了時点から所定時間経過後のセンサ出力に基づいて異常が検出される。
【００４４】
９）サーモスタットの異常検出処理
この処理では、エンジン水温ＴＷの上昇度合を、燃料供給量から推定したエンジン水温の上昇度合と比較することにより、冷却水路を開閉するサーモスタットの異常が検出される。実際の上昇度合が、推定した上昇度合より大きいとき、サーモスタットは正常（開き放しでない）と判定される。サーモスタットは、エンジン冷却水を循環させる冷却水路を、エンジン冷却水温に応じて自動的に開閉するものであり、エンジンの冷間始動時には冷却水路を閉じてエンジンの昇温を促進するために設けられている。
【００４５】
１０）蒸発燃料放出防止装置の異常検出処理
この処理では、パージ制御弁３４、チャージ制御弁３６及びベントシャット弁３８を開閉しつつ、タンク内圧ＰＴＡＮＫをモニタすることにより、燃料タンク９、キャニスタ３３等の漏れの有無が検出される。
【００４６】
上述した実施形態では、弁作動特性可変装置４０及びＥＣＵ５がバルブタイミング変更手段を構成し、ＥＣＵ５が異常検出手段及びパージ制御手段を構成する。より具体的には、図４，６及び７の処理が異常検出手段に相当し、図９の処理がパージ制御手段に相当する。
【００４７】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、第２弁作動特性可変機構４２は、吸気弁の作動位相のみを変更できるようものとしたが、排気弁の作動位相のみまたは吸気弁及び排気弁の作動位相をともに変更可能なものとしてもよい。
【００４８】
上述した実施形態では、第２弁作動特性可変機構４２及び電磁弁４４の異常を検出する例を示したが、第１弁作動特性可変機構４１及び電磁弁４３の異常を検出し、その結果に応じてパージ制御において同様のフェールセーフ処理を行うようにしてもよい。その場合の異常検出としては、吸気弁または排気弁の作動特性が切換指令通りの特性とならない異常、及び電磁弁４３のソレノイドの断線の検出が行われる。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、バルブタイミング変更手段に関連する異常が検出されたときは、検出された異常の内容に応じて、パージ制御弁の開度を通常制御時より減少させてパージを実行する場合と、パージ制御弁を全閉とする場合とが選択されるので、バルブタイミング変更手段に異常が発生した場合に、機関運転性の悪化を最小限に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。
【図２】弁作動特性可変装置の構成を示す図である。
【図３】弁作動特性を示す図である。
【図４】弁作動特性可変装置の制御ずれを検出する処理のフローチャートである。
【図５】図４の処理を説明するためのタイムチャートである。
【図６】電磁弁の断線を検出する処理のフローチャートである。
【図７】カム軸のアライメントずれを検出する処理のフローチャートである。
【図８】カム軸の実作動位相（ＣＡＩＮ）の定義を説明するための図である。
【図９】パージ制御弁の開度を制御する処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１  内燃機関
２  吸気管
５  電子コントロールユニット（バルブタイミング変更手段、異常検出手段、パージ制御手段）
９  燃料タンク
１６  クランク角度位置センサ
１７  カム角度位置センサ
３１  チャージ通路
３２  パージ通路
３３  キャニスタ
３４  パージ制御弁
４０  弁作動特性可変装置（バルブタイミング変更手段）
４１  第１弁作動特性可変機構
４２  第２弁作動特性可変機構
４３，４４  電磁弁
【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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