JP2001214769A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 弁作動特性可変装置４０の異常、具体的
には第１弁作動特性可変機構４２による吸気弁の作動位
相ずれ及びカム軸のアライメントずれが判定されるとと
もに、第１弁作動特性可変機構４２へ供給する油圧を制
御する電磁弁４４の断線が判定される。異常が検出され
たときは、パージの停止またはパージ量の減量が行われ
る。

Description

【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、前記制
御手段は、前記異常検出手段の異常検出結果に応じて前
記制御弁の開度を変更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の検出結果に応じてパージ通路を開
閉するパージ制御弁の開度が変更されるので、異常検出
時にパージする蒸発燃料量を減少させたり、あるいはパ
ージを停止することにより、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。また前記パージ制御手段は、バ
ルブタイミング変更手段の異常が検出されたときは、前
記パージ制御弁の開度を正常時より減少させることが望
ましい。

【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ＥＣ
Ｕ５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ＴＤ
Ｃ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３
３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４
４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ＣＡＩＮＣＭ
Ｄ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ＦＣ
ＭＤＣＨＡＮＧ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Ｆ
ＣＭＤＣＨＡＮＧ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）｜≧ＣＭＤＶＴＣＦ
Ｓであるときは、目標位相変更フラグＦＣＭＤＣＨＡＮ
Ｇを「１」に設定して（ステップＳ１６）、ステップＳ
１７に進む。

【００２５】ステップＳ１７では、実際の作動位相ＣＡ
ＩＮ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−ＣＡＩＮＣＦＳ
Ｌ）と、目標位相ＣＡＩＮＣＭＤに所定加算値ＣＡＩＮ
ＣＦＳＨ（例えば２度）を加算して得られる上限値（Ｃ
ＡＩＮＣＭＤ＋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Ｔ
ＤＣ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ＴＭ
ＦＳＢ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Ｓ１
７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ＦＣＭ
ＤＣＨＡＮＧ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Ｔ
ＭＯＫＢにセットしてスタートさせ（ステップＳ２
１）、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ＦＣＭ
ＤＣＨＡＮＧ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、ＤＤＯＵ
Ｔ＞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＞ＤＤＶＴＦＳ
ＬＭ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）。ｔ
ｍＦＳＡ＞０である間は直ちに本処理を終了し、ｔｍＦ
ＳＡ＝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Ｃ
ＰＵ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ＣＡ
ＩＮ０（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〜Ｓ５
３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）〜１
０）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（Ｆ
ＦＳＤＢ＝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２
１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Ｐ
ＴＡＮＫ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の検出結果に応
じてパージ通路を開閉するパージ制御弁の開度が変更さ
れるので、異常検出時にパージする蒸発燃料量を減少さ
せたり、あるいはパージを停止することにより、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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 25/08 ３０１ Ｆ０２Ｍ 25/08 ３０１Ｈ Ｆターム(参考） 3G084 BA23 BA27 CA01 CA03 DA11 DA30 DA31 DA33 EB11 EB22 EC06 FA10 FA11 FA20 FA30 FA33 FA38 3G092 AA11 DA01 DA02 DA03 DC01 DE01Y DE19S DE19Y DG09 EA02 EA09 EA14 EA17 EC01 EC08 FA03 FB02 FB03 GA01 GA04 HA05Y HA05Z HA06Y HA06Z HA13Z HD06Y HD06Z HE01Z HE03Z HE08Y

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【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、前記異常検出手段の異常検出結
   果に応じて前記制御弁の開度を変更することを特徴とす
   る内燃機関の制御装置。