CN101568714B - 内燃机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

在本装置中，在规定的低负荷状态下，执行对进气阀的开阀正时VVT进行固定指示的维持控制(时刻t1～t2)之后，执行对该开阀正时VVT进行规定量变更(延迟角)指示的变更控制(时刻t2)，在其后执行对该开阀正时VVT进行再次固定指示的维持控制(时刻t2～t3)。当平均值ave1与ave2之间的变化量Δave(＝ave2-ave1)未达到规定值C时，判定为“进气阀控制装置的异常”，其中，平均值ave1是上述变更控制执行前的维持控制中的ΔMFBβ(膨胀行程中的规定曲轴转角范围β中的燃烧率的增大量)的多个取样值的平均值，平均值ave2是上述变更控制执行后的维持控制中的ΔMFBβ的多个取样值的平均值。

Description

内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及具备至少对进气阀的开阀正时进行控制的进气阀控制装置的内燃机的控制装置，特别涉及内燃机的控制装置(进气阀控制装置)的故障检测。
背景技术
以往，已知有一种内燃机(例如，参照JP特开平6-317116号公报)，其具备可控制进气阀的开闭正时(及最大上升量)的进气阀控制装置。当进气阀开闭正时提前时，则进气阀和出气阀都被维持开状态的期间(以下，称为“重叠期间”)变长，其结果，已知发动机高旋转、高负荷时利用进气惯性来向燃烧室内充填空气的效率变大。当向燃烧室内充填空气的效率变大时，则膨胀行程中的缸内压力(燃烧压力)变高。从而，发动机高旋转、高负荷时，在提前进气阀开闭正时的情况下，与不提前的情况相比，膨胀行程中的缸内压力变高。
在该文献记载的装置中，基于这种观点，当发动机高旋转、高负荷时进行了进气阀开闭正时的提前指示时和未进行该提前指示时的平均缸内有效压力之差未达到规定的判定值时，判定为进气阀开闭正时实际上未按指示变更，并检测出进气阀控制装置的故障。
然而，如上所述，对进气阀的开闭正时进行提前时和不进行提前时，膨胀行程中的缸内压力上产生明确的差仅是在发动机的高旋转、高负荷时。因此，在上述文献记载的装置中，在高旋转、高负荷时以外的运转状态下，产生不能正确地检测出进气阀控制装置的故障的问题。
而且，膨胀行程中的缸内压力也可以因重叠期间以外的各种因素而变动。因此，在上述文献记载的装置中，即使在高旋转、高负荷时，也有可能不能正确地检测出进气阀控制装置的故障。以上可以说明期望能够对进气阀控制装置的故障进行更加精确地检测的装置的到来。
发明内容
从而，本发明的目的在于，在具备至少控制进气阀的开阀正时的进气阀控制装置的内燃机的控制装置中，能够精确地检测出进气阀控制装置的故障。
本发明涉及的内燃机的控制装置包括进气阀控制装置、燃烧率取得单元、故障检测单元。以下，对它们按顺序进行说明。
进气阀控制装置(进气阀可变气门正时机构)至少控制进气阀的开阀正时。该进气阀控制装置可构成为不仅能够控制进气阀的开阀正时，还能够控制进气阀的关阀正时、进气阀的最大上升量。
燃烧率取得单元取得燃烧率相对(膨胀行程中的)曲轴转角的变化，该燃烧率是指在膨胀行程中逐渐增大的燃烧了的燃料的量相对在进气行程中被吸入到上述内燃机的燃烧室的燃料总量的比例。该燃烧率相对曲轴转角的变化可以利用膨胀行程中的缸内压力的变化等并通过周知的方法来取得。
故障检测单元利用伴随上述进气阀控制装置对进气阀的开阀正时的控制而变化的上述膨胀行程中的规定曲轴转角范围中的上述燃烧率的增大量，来检测出上述内燃机的控制装置的故障(特别是上述进气阀控制装置的故障)。以下，说明该故障检测单元对进气阀控制装置进行的故障检测的原理。
一般来讲，当提前进气阀的开阀正时而使重叠期间变长时，从排气通路通过排气阀返回到燃气室内的已燃气体的量(从而，残留在燃气室内的已燃气体的量，以下称“残留已燃气体量”)变大。即，越提前进气阀的开阀正时，残留已燃气体量越大。另一方面，残留已燃气体量越大，则因混合气燃烧不稳定等的原因膨胀行程中的混合气的燃烧速度(从而，上述燃烧率的增加梯度)变小。
换言之，膨胀行程中的规定曲轴转角范围中的上述燃烧率的增大量(以下，简称为“燃烧率的增大量”)强烈依赖于残留已燃气体量(即，进气阀的开阀正时)，对上述燃烧率的增大量而言进气阀的开阀正时越靠提前角侧则越小。根据以上内容，如果利用上述燃烧率的增大量，则能够高精度地检测出可否按计划控制着进气阀的开阀正时，即进气阀控制装置的故障。上述构成是基于这种见解而成的。
这种情况下，上述故障检测单元优选构成为，使上述进气阀控制装置执行将上述进气阀的开阀正时变更规定量的变更控制，并利用上述变更控制执行前和上述变更控制执行后的上述燃烧率的增大量的变化量，来检测出上述内燃机的控制装置的故障(特别是上述进气阀控制装置的故障)。具体是此时在上述燃烧率的增大量的变化量未达到规定值时判定为上述内燃机的控制装置的故障。
考虑使进气阀控制装置执行将进气阀的开阀正时变更规定量的变更控制的情况。在该情况下，如果进气阀的开阀正时实际上变化了上述规定量(即，如果进气阀控制装置正常)，则变更控制执行前和变更控制执行后的上述燃烧率的增大量的变化量成为对应于上述规定值的某个值。另一方面，如果进气阀的开阀正时实际上没变化上述规定量(即，如果进气阀控制装置异常)，则变更控制执行前和变更控制执行后的上述燃烧率的增大量的变化量小于上述某个值。
上述构成是基于这种见解而成的。基于此，能够简单地构成高精度地检测出内燃机的控制装置的故障。
而且，上述故障检测单元构成为，使上述进气阀控制装置执行将上述进气阀的开阀正时维持恒定的维持控制，并利用上述维持控制执行中的上述燃烧率的增大量的变动程度，来检测出上述内燃机的控制装置的故障(特别是上述进气阀控制装置的故障)。具体是此时上述维持控制执行中的上述燃烧率的增大量的变动程度大于规定程度时判定为上述内燃机的控制装置的故障。
考虑使进气阀控制装置执行将进气阀的开阀正时维持恒定的维持控制的情况。在该情况下，如果进气阀的开阀正时实际上维持恒定(即，如果进气阀控制装置正常)，则维持控制执行中的上述燃烧率的增大量的变动程度小。另一方面，如果进气阀的开阀正时实际上没有维持恒定(即，如果进气阀控制装置异常)，则维持控制执行中的上述燃烧率的增大量的变化量变大。
上述构成是基于这种见解而成的。基于此，能够简单地构成高精度地检测出内燃机的控制装置的故障。
上述本发明涉及的控制装置中，当具备进气阀控制单元，其进行使上述进气阀控制装置对上述进气阀的开阀正时以上述燃烧率的增大量成为增大量目标值的方式进行控制的燃烧率增大量控制时，上述故障检测单元构成为，当上述燃烧率增大量控制中上述燃烧率的增大量从上述增大量目标值偏离的程度大于规定程度时，判定为上述内燃机的控制装置的故障(特别是上述进气阀控制装置的故障)。
在此，“增大量目标值”可以是恒定值，也可以是对应于运转状态(例如，发动机转速、缸内吸入空气量、负荷等)的值。而且，例如通过进行当上述燃烧率的增大量小于增大量目标值时，对进气阀的开阀正时进行延迟(即，缩短重叠期间)、当上述燃烧率的增大量大于增大量目标值时，对进气阀的开阀正时进行提前(即，延长重叠期间)的控制(反馈控制)，来达成燃烧率增大量控制。
考虑通常进行上述燃烧率增大量控制的情况。此时，如果进气阀控制装置正常，则能够高精度地调整上述燃烧率的增大量以使与增大量目标值一致，因此从上述燃烧率的增大量的增大量目标值偏离的程度变小。另一方面，如果进气阀控制装置异常，则不能高精度地调整上述燃烧率的增大量以使与增大量目标值一致，因此从上述燃烧率的增大量的增大量目标值偏离的程度变大。
上述构成是基于这种见解而成的。在进行上述燃烧率增大量控制时，基于此，能够简单地构成高精度地检测出进气阀控制装置的故障。另外，基于上述构成，在上述燃烧率增大量控制中内燃机的控制装置的故障检测成为可能。从而，无需为了内燃机的控制装置的故障检测而变更进气阀的开阀正时的控制内容(控制方式)。
上述本发明涉及的控制装置中，当具备进行燃烧率增大量控制的进气阀控制单元时，上述故障检测单元构成为，当上述燃烧率增大量控制中上述增大量目标值变更了规定量时，利用上述增大量目标值的变更前与变更后的上述燃烧率的增大量的变化量来检测出上述内燃机的控制装置的故障(特别是，上述进气阀控制装置的故障)。具体是此时在上述燃烧率的增大量的变化量未达到规定值时，判定为上述内燃机的控制装置的故障。
考虑通常进行的上述燃烧率增大量控制中，增大量目标值变更规定量的情况。此时，如果进气阀控制装置正常，则增大量目标值的变更前与变更后的上述燃烧率的增大量的变化量成为与上述规定值(大致)相等的值。另一方面，如果进气阀控制装置异常，则增大量目标值的变更前与变更后的上述燃烧率的增大量的变化量小于上述规定值。
上述构成是基于这种见解而成的。在进行上述燃烧率增大量控制且增大量目标值被根据运转状态变更时，基于此，能够以简单的构成来高精度地检测出内燃机的控制装置的故障。另外，基于上述构成，在上述燃烧率增大量控制中内燃机的控制装置的故障检测成为可能。从而，无需为了内燃机的控制装置的故障检测而变更进气阀的开阀正时的控制内容(控制方式)。
在上述本发明涉及的控制装置中，当具备进气阀控制单元，其进行使上述进气阀控制装置对上述进气阀的开阀正时以上述进气阀的开阀正时成为开阀正时目标值的方式进行控制的开阀正时控制时，上述进气阀控制单元优选构成为，当上述故障检测单元判定为作为上述内燃机的控制装置的故障的上述进气阀控制装置的故障时，取代上述开阀正时控制，而进行使上述进气阀控制装置对上述进气阀的开阀正时以上述燃烧率的增大量成为增大量目标值的方式进行控制的燃烧率增大量控制。
在此，“开阀正时目标值”可以是恒定值，也可以是对应于运转状态(例如，发动机转速、缸内吸入空气量、负荷等)的值。而且，例如通过以从检测进气阀的开阀正时的传感器(凸轮旋转角度传感器)的输出值得到的进气阀的开阀正时检测值与开阀正时目标值一致的方式进行控制(反馈控制)，来达成开阀正时控制。
考虑在通常进行上述开阀正时控制时，由上述故障检测单元判定为进气阀控制装置的故障，并且，该进气阀控制装置的故障原因是上述凸轮旋转角度传感器的故障、用于进气阀的开阀正时变更的油压低下等的情况。该情况下，继续进行使进气阀的开阀正时与目标值一致的控制(即，上述开阀正时控制)是困难的，但变更进气阀的开阀正时的情况(从而调整所述燃烧率的增大量)更为可能的场合很多。
上述构成是基于这种见解而成的。基于此，在通常进行上述开阀正时控制时，当发生了上述凸轮旋转角度传感器的故障、用于进气阀的开阀正时变更的油压降低等进气阀控制装置的故障的情况下，取代难于继续进行的开阀正时控制而进行可执行的上述燃烧率增大量控制。其结果，在进气阀控制装置的故障发生后，也可以稳定地继续进行内燃机的运转。
考虑上述本发明涉及的控制装置，当除了上述进气阀控制装置外还具备至少控制上述内燃机排气阀的关阀正时的排气阀控制装置(排气阀可变气门正时机构)时，且进行使上述进气阀控制装置对上述进气阀的开阀正时以进气阀的开阀正时成为开阀正时目标值的方式进行控制的上述开阀正时控制，且进行使上述排气阀控制装置对上述排气阀的关阀正时以上述排气阀的关阀正时成为关阀正时目标值的方式进行控制的关阀正时控制的情况。
此时，进气阀的上述开阀正时控制和排气阀的上述关阀正时控制均正常进行，由此可以恰当地执行重叠期间的控制(即所述燃烧率增大量的控制)。从而，上述故障检测单元可构成为，利用伴随上述进气阀控制装置对进气阀的开阀正时的控制以及上述排气阀控制装置对排气阀的关阀正时的控制而变化的上述燃烧率的增大量，来检测出作为上述内燃机的控制装置的故障的上述进气阀控制装置的故障以及上述排气阀控制装置的故障。
在这种构成中，由上述故障检测单元判定为上述进气阀控制装置的故障时，上述排气阀控制单元优选构成为，取代上述关阀正时控制而进行使上述排气阀控制装置对上述排气阀的关阀正时以上述燃烧率的增大量成为增大量目标值的方式进行控制的燃烧率增大量控制。此时，上述进气阀控制单元最好中止上述开阀正时控制。
当在进气阀控制装置和排气阀控制装置中仅检测出进气阀控制装置的故障时，由于难于继续进行进气阀的上述开阀正时控制，所以即使继续进行未检测出故障的排气阀控制装置对排气阀的上述关阀正时控制也不能适当地控制重叠期间。然而，通过利用排气阀控制装置来变更排气阀的关阀正时而调整上述燃烧率的增大量的情况也有可能。上述构成是基于这种见解而成的。基于此，当仅检测出进气阀控制装置的故障时，其后利用排气阀控制装置来执行燃烧率增大量控制，其结果，能够稳定地继续进行内燃机的运转。
同样，在由上述故障检测单元判定为上述排气阀控制装置的故障时，上述进气阀控制单元优选构成为，取代上述开阀正时控制而进行使上述进气阀控制装置对上述进气阀的开阀正时以上述燃烧率的增大量成为上述增大量目标值的方式进行控制的燃烧率增大量控制。此时，上述排气阀控制单元最好中止上述关阀正时控制。
当在进气阀控制装置和排气阀控制装置中仅检测出排气阀控制装置的故障时，由于难于继续进行排气阀的上述关阀正时控制，所以即使继续进行未检测出故障的进气阀控制装置对进气阀的上述开阀正时控制也仍不能适当地控制重叠期间。然而，通过利用进气阀控制装置变更进气阀的开阀正时来调整上述燃烧率的增大量的情况也有可能。上述构成是基于这种见解而成的。基于此，当仅检测出排气阀控制装置的故障时，其后利用进气阀控制装置来执行燃烧率增大量控制，其结果，能够稳定地继续进行内燃机的运转。
在上述本发明涉及的控制装置中，上述故障检测单元优选构成为，当上述内燃机的负荷为小于规定程度的低负荷状态时检测出上述故障。在上述低负荷状态下，因为进气通路内的压力小，所以上述残留已燃气体量大。存在残留已燃气体量越大，残留已燃气体量相对重叠期间变化的变化量变大的倾向。
这意味着，在上述低负荷状态下，上述燃烧率的增大量相对重叠期间变化的变化量大。因此，利用随着重叠期间的变化而变化的上述燃烧率的增大量来检测出进气阀控制装置(及排气阀控制装置)故障的上述故障检测单元，如果在上述低负荷状态下进行故障的检测，则其检测精度变高。上述构成是基于这种见解而成的。基于此，能够提高进气阀控制装置(及排气阀控制装置)的故障的检测精度。
而且，在上述本发明涉及的控制装置中，当具备点火正时控制单元，其进行对点火装置的点火正时以膨胀行程中的规定曲轴转角下的上述燃烧率成为燃烧率目标值的方式进行控制的点火正时控制的情况下，上述故障检测单元可构成为，根据上述点火正时控制中的上述规定曲轴转角下的燃烧率与上述燃烧率目标值之间的偏差，来取得上述燃烧率的增大量。
在此，“燃烧率目标值”可以是恒定值，也可以是对应于运转状态(例如，发动机转速、缸内吸入空气量、负荷等)的值。而且，例如通过进行当上述规定曲轴转角下的燃烧率小于燃烧率目标值时对点火正时进行提前，且当上述规定曲轴转角下的燃烧率大于燃烧率目标值时对点火正时进行延迟的控制(反馈控制)，来达成点火正时控制。
附图说明
图1是适用本发明实施方式涉及的控制装置的内燃机的简要图。
图2是表示膨胀行程中的燃烧率相对曲轴转角的变化的一例的曲线图。
图3是表示燃烧率相对曲轴转角的增大特性与点火正时之间的关系的曲线图。
图4是表示燃烧率相对曲轴转角的增大特性与进气阀的开阀正时之间的关系的曲线图。
图5是表示点火正时与规定曲轴转角下的燃烧率之间的关系的曲线图。
图6是表示进气阀的开阀正时与规定曲轴转角范围中的燃烧率的增大量之间的关系的曲线图。
图7是表示图1所示的CPU执行的用于计算燃烧率的程序的流程图。
图8是表示图1所示的CPU执行的用于进行点火正时的控制(MBT控制)的程序的流程图。
图9是表示图1所示的CPU执行的用于进行进气阀的开阀正时控制(ΔMFB控制)的程序的流程图。
图10是表示图1所示的CPU执行的用于进行进气阀控制装置的异常判定的程序的流程图。
图11是用于说明进气阀控制装置的异常判定处理的时间图。
具体实施方式
以下，参照附图说明根据本发明的内燃机的控制装置的实施方式。
图1表示将基于本发明实施方式的控制装置适用于火花点火式多缸(4缸)4循环内燃机10中的系统简要构成。该内燃机10包括：包含气缸体、气缸体底座、以及油盘等的气缸体部20；固定在气缸体部20上的气缸盖部30；用于向气缸体部20供给汽油混合气的进气系统40；用于向外部排放来自气缸体部20的排出气体的排气系统50。
气缸体部20包含气缸21、活塞22、连杆23及曲轴24。活塞22在气缸21内往返移动，通过连杆23而使活塞22的往返运动传递给曲轴24，由此曲轴24进行旋转。气缸21和活塞22的盖与气缸盖部30一起形成燃烧室25。
气缸盖部30具备：连通到燃烧室25的进气口31；对进气口31进行开闭的进气阀32；对进气阀32进行开闭驱动的进气阀控制装置33；连通到燃烧室25的排气口34；对排气口34进行开闭的排气阀35；对排气阀35进行驱动的排气凸轮轴36；火花塞37；包括点火线圈的点火器38，该点火线圈产生赋予火花塞37的高电压；将燃料喷射到进气口31内的喷射器(燃料喷射单元)39。
进气阀控制装置33由利用油压对进气凸轮轴与进气凸轮(未图示)的相对旋转角度(相位角度)进行调整/控制的周知的构成之一来构成，能够调整进气阀32的开阀正时VVT(开闭正时)。由此，能够调整上述重叠期间。
进气系统40具备：包括进气歧管的进气管41，该进气歧管连通到进气口31并与进气口31一起形成进气通路；在进气管41端部设置的空气过滤器42；在进气管41内使进气通路开口截面积可变的节气门43；由构成节气门驱动单元的DC马达组成的节气门作动器43a。
排气系统50具备：连通到排气口34的排气歧管51；连接于排气歧管51的排气管52；配设(插装)在排气管52上的上游侧的三元催化剂53；配设(插装)在该第一催化剂53下游侧的排气管52上的下游侧的三元催化剂54。排气口34、排气歧管51以及排气管52构成排气通路。
另一方面，该系统具备：热线式空气流量计61；节气门位置传感器62；进气凸轮旋转角度传感器63；曲轴位置传感器64；缸内压力传感器65；配设在第一催化剂53上游的排气通路上的空燃比传感器66；配设在第一催化剂53的下游且第二催化剂54上游的排气通路上的空燃比传感器67；油门开度传感器68。
热线式空气流量计61检测出在进气管41内流动的进入空气的单位时间的质量流量，并输出表示质量流量Ga的信号。节气门位置传感器62检测出节气门43的开度，并输出表示节气门开度TA的信号。进气凸轮旋转角度传感器63检测出进气凸轮的旋转角度，并输出表示进气阀32的开阀正时VVT的信号。曲轴位置传感器64检测出曲轴24的旋转角度，并输出表示发动机转速NE的信号。缸内压力传感器65检测出燃烧室25内的压力，并输出表示缸内压力Pc的信号。
上游侧空燃比传感器66及下游侧空燃比传感器67检测出第一催化剂53上下游的空燃比，并分别输出表示该上下游空燃比的信号。油门开度传感器68检测出由驾驶员操作的油门踏板81的操作量，并输出表示油门踏板81的操作量Accp的信号。
电控装置70是由相互通过总线连接的CPU71、CPU71执行的程序(电脑程序)、图表(查阅表、分配图)、以及预存储常数等的ROM72、CPU71根据需要临时存储数据的RAM73、在通电状态下存储数据并且在断电期间也保持所存储的数据的备份RAM74、包含AD转换器的接口75等构成的微机。接口75与上述传感器61～68连接，且向CPU71供给来自传感器61～68的信号，并且根据CPU71的指示向进气阀控制装置33、点火器38、喷射器39以及节气门作动器43a送出驱动信号。
(燃烧率的控制及燃烧率的增大量的控制)
接下来，简单说明如上述构成的内燃机10的控制装置(以下，称为“本装置”)所进行的燃烧率MFB的控制、燃烧率MFB的增大量ΔMFB的控制。
本说明书中，定义“燃烧率MFB”为膨胀行程中逐渐增大的(到当前时刻为止)燃烧后的燃料的量相对进气行程中被吸入到内燃机10的燃烧室25的燃料总量的比例(％)。该燃烧率MFB相当于由在燃烧室25内的燃料燃烧所发生的发热量到当前时刻为止的累计值。
图2是表示膨胀行程中的燃烧率MFB相对曲轴转角CA的变化的一例的曲线图。另外，表示火花塞37的点火正时被设定在压缩上止点TDC(曲轴转角0°)之前的情况。
如图2所示，在膨胀行程中，随着从压缩上止点TDC的曲轴转角CA的行进，燃烧率MFB增大。在此，燃烧率MFB相对曲轴转角CA的增大特性可通过调整火花塞37的点火正时(即着火正时)SA及进气阀32的开阀正时VVT来控制。
图3是表示燃烧率MFB相对曲轴转角CA的增大特性与点火正时SA之间的关系的曲线图。从图3能够理解，若变更点火正时SA，则燃烧率MFB的增加开始时期变化，但燃烧率MFB的增加梯度(燃烧速度)不变化。
图4是表示燃烧率MFB相对曲轴转角CA的增大特性与进气阀32的开阀正时VVT之间的关系的曲线图。从图4可理解，(不变更点火正时SA)若变更进气阀32的开阀正时VVT，则虽然燃烧率MFB的增加开始时期不变化，但燃烧率MFB的增加梯度(燃烧速度)变化。具体而言，进气阀32的开阀正时VVT越向提前角侧移动，燃烧率MFB的增加梯度则越小。这是基于以下的理由。
即，若进气阀32的开阀正时VVT越向提前角侧移动，重叠期间则越变长。若重叠期间变长，则从排气通路经由排气阀35返回到燃气室25内的已燃气体的量(即，上述残留已燃气体量)变大。残留已燃气体量越大，则因混合气燃烧不稳定等原因而膨胀行程中的混合气燃烧速度(由此，上述燃烧率MFB的增加梯度)变小。
另一方面，本发明人已经发现如下情况，即：若控制点火正时SA(从而着火正时)以使压缩上止点TDC后的某曲轴转角α(恒定)下的燃烧率MFB(以下称为“MFBα”)成为某值A(恒定)(参照图2)，则能够将燃烧效率(能量效率)维持在较大的值。
再有，本发明人已经发现如下情况，即：若控制燃烧率的增加梯度(由此，进气阀32的开阀正时VVT)以使从压缩上止点TDC到压缩上止点TDC后的某曲轴转角β(＞α、恒定)为止的曲轴转角范围中的燃烧率的增大量ΔMFB(以下称为“ΔMFBβ”)成为某值B(＞A、恒定)(参照图2)，则能够将排气气体中的HC量维持在较小的值，并且能够使输出转矩变大。以上内容详细记载在日本专利申请2006-127409号中。
在此，如图3所明确的那样，值MFBα如图5所示，有越提前点火正时SA则越变大的倾向。而且，如图4所明确的那样，值ΔMFBβ如图6所示，有越提前进气阀32的开阀正时VVT则越变小的倾向。本装置利用这些倾向，控制点火正时SA以使值MFBα成为值A(对应前述点火正时控制)，并且控制进气阀32的开阀正时VVT以使值ΔMFBβ成为值B(对应前述燃烧率增大量控制)。为使值MFBα成为值A的点火正时SA的控制被称为“MBT控制”，为使值ΔMFBβ成为值B的进气阀32的开阀正时VVT的控制被称为“ΔMFB控制”。
(实际的动作)
本装置通常执行上述MBT控制和ΔMFB控制。另外，本装置还利用值ΔMFBβ来检测出进气阀控制装置33的故障。以下，对于进行MBT控制、ΔMFB控制、以及进气阀控制装置33的异常判定时的本装置的实际动作，参照图7～图10所示的程序以及图11所示的时间图来进行说明。
CPU71按每一次规定的微小曲轴转角ΔCA的行进在每个气缸反复执行图7流程图所示的计算燃烧率MFB的程序。因此，当达到规定的正时时，对任意的气缸，CPU71从步骤700开始处理进行到步骤705，并判定是否是膨胀行程中，在判定为“否”的情况下，立即进入步骤795，暂时中止本程序。
另一方面，在是膨胀行程中的情况下，CPU71在步骤705判定为，“是”，并进入到步骤710，将缸内压力取样值Pc(N)设定并存储为从缸内压力传感器65得到的当前时刻的缸内压力Pc的值。在此，关于自变量N(N＝1，2，...)，是在膨胀行程开始后，在最初执行步骤710的时刻被设定为“1”，之后每执行一次步骤710(即，每行进一次微小曲轴转角ΔCA)都增加“1”。也就是，自变量N成为对应于膨胀行程中的曲轴转角ΔCA的值，且表示到当前时刻为止存储有数据的缸内压力取样值Pc(N)的个数。
接着，CPU71进入到步骤715，判定是否是膨胀行程结束之前，当判定为“否”时，立即进入到步骤795并暂时中止本程序。也就是，在膨胀行程中反复执行步骤710。其结果，缸内压力取样值Pc(N)(N＝1，2，...)，对应于从压缩上止点TDC的曲轴转角CA的每一次微小曲轴转角ΔCA的行进来按顺序被存储。换言之，在整个膨胀行程中，对于从压缩上止点TDC的缸内压力Pc相对曲轴转角CA的变化被存储。
当临到膨胀行程结束时，CPU71进入到步骤715时判定为“是”并进入到步骤720，从多个缸内压力取样值Pc(N)(N＝1，2，...)(即，从整个膨胀行程中的缸内压力Pc的变化)，利用周知的一个方法来分别求出燃烧率取样值MFB(N)(N＝1，2，...)。换言之，求出膨胀行程中的燃烧率MFB相对曲轴转角CA的变化(参照图2)。
接下来，CPU71进入到步骤725，并从多个燃烧率取样值MFB(N)(N＝1，2，...)分别计算这次膨胀行程中的值MFBα和值ΔMFBβ，进入到步骤795，并暂时结束本程序。如此这样，当每一次膨胀行程结束时，值MFBα和值ΔMFBβ被分别计算并更新。以上，图7的程序对应于上述燃烧率取得单元。
另外，CPU71与图7程序的执行同步地，按每一个气缸反复执行对图8流程图所示的点火正时SA进行控制的程序。由此，当达到规定的正时时，对任意气缸，CPU71从步骤800开始进行处理并进入到步骤805，且判定点火正时SA的设定/更新时期是否来到，当判定为“否”时，立即进入到步骤895并暂时结束本程序。点火正时SA的设定/更新时期，例如是膨胀行程刚结束(即，基于图7的步骤725处理的值MFBα刚更新之后)等。
当点火正时SA的设定/更新时期到来时，CPU71在步骤805中判定为“是”并进入到步骤810，且判定在步骤725中被更新的值MFBα的最新值是否比值A大(参照图2)，当判定为“是”时(MFBα＞A)进入到步骤815，将点火正时SA从当前时刻的正时延迟规定的微小曲轴转角并进入到步骤830。
另一方面，当在步骤810中判定为“否”时(MFBα≤A)，CPU71进入到步骤820，且判定上述值MFBα的最新值是否小于值A，当判定为“是”时(MFBα＜A)，进入到步骤825，将点火正时SA从当前时刻的正时提前规定的微小曲轴转角并进入到步骤830。当在步骤820中判定为“否”时(MFBα＝A)，CPU71对点火正时SA不从当前时刻的正时进行变更而直接进入到步骤830。
当CPU71进入到步骤830时，对火花塞37(实际是点火器38)进行控制指示，以使火花塞37在下一个膨胀行程中的点火正时SA进行点火，进入到步骤895并暂时结束本程序。
由此，当MFBα＞A时，点火正时SA被延迟，在下一个膨胀行程中的值MFBα变小(参照图5)。另一方面，MFBα＜A时点火正时SA被提前，在下一个膨胀行程中的值MFBα变大(参照图5)。由此，以值MFBα与值A一致的方式来控制点火正时SA。也就是，执行MBT控制。
另外，CPU71与图8程序的执行同步地，按每一个气缸反复执行对图9流程图所示的进气阀32的开阀正时VVT(ΔMFB控制)进行控制的程序。由此，当达到规定的正时时，对任意气缸，CPU71从步骤900开始进行处理并进入到步骤905，且判定是否是标志F＝0。
在此，关于标志F，其值为“1”时，表示后述的进气阀控制装置33的异常判定处理在执行中，其值为“0”时，表示该异常判定处理不在执行中。因此，当进气阀控制装置33的异常判定处理执行中时(F＝1)，CPU71在步骤905中判定为“否”并立即进入到步骤995，暂时结束本程序。
当进气阀控制装置33的异常判定处理不是执行中时(F＝0)，CPU71在步骤905判定为“是”并进入到步骤910，且判定进气阀32的开阀正时VVT的设定/更新时期是否来到，当判定为“否”时立即进入到步骤995并暂时结束本程序。进气阀32的开阀正时VVT的设定/更新时期例如是膨胀行程刚结束后(即，基于图7的步骤725处理的值ΔMFBβ刚更新之后)等。
进气阀32的开阀正时VVT的设定/更新时期到来时，CPU71在步骤910中判定为“是”并进入到步骤915，且判定在步骤725中被更新的值ΔMFBβ的最新值是否比值B大(参照图2)，当判定为“是”时(ΔMFBβ＞B)进入到步骤920，对进气阀控制装置33指示而将进气阀32的开阀正时VVT从当前时刻的正时提前规定的微小曲轴转角，进入到步骤995并暂时结束本程序。
另一方面，当在步骤915中判定为“否”时(ΔMFBβ≤B)，CPU71进入到步骤925，且判定上述值ΔMFBβ的最新值是否小于值B，当判定为“是”时(ΔMFBβ＜B)，进入到步骤930，对进气阀控制装置33指示而将进气阀32的开阀正时VVT从当前时刻的正时延迟规定的微小曲轴转角，进入到步骤995并暂时结束本程序。当在步骤925中判定为“否”时(ΔMFBβ＝B)，CPU71对进气阀32的开阀正时VVT不从当前时刻的正时进行变更而直接进入到步骤995并暂时结束本程序。
由此，当ΔMFBβ＞B时进气阀32的开阀正时VVT被提前，在下一个膨胀行程中的值ΔMFBβ变小(参照图6)。另一方面，当ΔMFBβ＜B时进气阀32的开阀正时VVT被延迟，在下一个膨胀行程中的值ΔMFBβ变大(参照图6)。由此，在进气阀控制装置33的异常判定处理不在执行中时(F＝0)，以值ΔMFBβ与值B一致的方式来控制进气阀32的开阀正时VVT。也就是，执行ΔMFB控制。以上，图9的程序对应于“进行燃烧率增大量控制的进气阀控制方法”。
另外，CPU71与图9程序的执行同步地，按每一个气缸反复执行对图10流程图所示的进气阀控制装置33进行异常判定的程序。由此，当达到规定的正时时，对任意气缸，CPU71从步骤1000开始处理并进入到步骤1002，且判定是否是F＝0。
现在，设F＝0(进气阀控制装置33的异常判定处理不在执行中)并继续进行说明。该情况下，CPU71在步骤1002判定为“是”并进入到步骤1004，且判定进气阀控制装置33的异常判定开始条件是否成立，当判定为“否”时，立即进入到步骤1095并暂时结束本程序。
该异常判定开始条件，比如是在发动机转速NE在规定值以下且油门踏板操作量Accp在规定值以下的规定的低负荷状态，而且，从当前时刻规定时间以前到当前时刻之间的发动机转速NE的变动幅度和油门踏板操作量Accp的变动幅度都在规定值以下的规定的稳定运转状态，而且，从前一次进气阀控制装置33的异常判定开始条件成立时候开始经过了规定时间以上的情况下成立。
现在，设该异常判定开始条件成立来继续进行说明(参照图11的时刻t1)，当CPU71进入到步骤1004时判定为“是”并进入到步骤1006，将标志F的值从“0”变更为“1”，在接着的步骤1008中，对进气阀控制装置33进行指示以将进气阀32的开阀正时VVT固定在当前时刻下的正时。
由此，如果进气阀控制装置33正常，则进气阀32的开阀正时VVT被固定在时刻t1下的正时，如果进气阀控制装置33异常，则有进气阀32的开阀正时VVT不能被固定在时刻t1下的正时的情况。以后，因为标志F＝0，所以基于图9程序的ΔMFB控制被中断。
接着，CPU71进入到步骤1010，且判定是否是标志G＝0。在此，标志G如后所述，是进行变更控制(参照图11的时刻t2)时所需的标志，该变更控制是指为了进行进气阀控制装置33的异常判定而指示将进气阀32的开阀正时VVT变更规定量，图11的时刻t1～t2对应于标志G＝0，图11的时刻t2～t3对应于标志G＝1。
现在，设标志G＝0，则CPU71在步骤1010中判定为“是”并进入到步骤1012，每一次更新图7的步骤725中的ΔMFBβ(即，每一次膨胀行程结束)时，都将ΔMFBβ的取样值ΔMFB1(M1)设定并存储为被更新过的最新值ΔMFBβ。这里，自变量M1(M1＝1，2，...)在异常判定开始条件成立后(在步骤1004中“是”)，在步骤1012中取样值ΔMFB1(M1)被最初设定并存储的时候(即图11紧接时刻t1之后的时刻)被设定为“1”，之后，在每一次新设定/存储取样值ΔMFB1(M1)(即，每一次膨胀行程结束)时都被增加“1”。这样，自变量M1表示到当前时刻为止存储有数据的取样值ΔMFB1(M1)的个数。
接着，CPU71进入到步骤1014，并判定自变量M1是否达到规定值M1ref(即，取样值ΔMFB1(M1)的个数是否达到M1ref)，当判定为“否”时，立即进入到步骤1095并暂时结束本程序。
以后，在自变量M1达到值M1ref为止的期间，CPU71反复执行步骤1002(判定为“否”)、1010(判定为“是”)、1012、1014(判定为“否”)的处理。其结果，在每一次膨胀行程结束时取样值MFB1(M1)(M1＝1，2，...)都被按顺序存储(参照图11的时刻t1～t2之间的多个点)。换言之，进气阀32的开阀正时VVT被固定在图11时刻t1下的正时的状态(进气阀控制装置33为异常情况时不限于此)下，存储图11的跨时刻t1～t2之间的值MFBβ的变化。
当自变量M1达到值M1ref时(参照图11的时刻t2)，CPU71在进入到步骤1014时判定为“是”并进入到步骤1016，关于M1ref个取样值MFB1(M1)(M1＝1，2，...，M1ref)，计算平均值ave1(ΔMFB1(M1))和标准偏差σ1(ΔMFB1(M1))。
接着，CPU71进入到步骤1018，将标志G的值从“0”变更为“1”，在接着的步骤1020中，对进气阀控制装置33进行指示而将进气阀32的开阀正时VVT从当前时刻的正时延迟规定曲轴转角并固定。由此，如果进气阀控制装置33正常，则进气阀32的开阀正时VVT被延迟上述规定曲轴转角并固定(参照图11的时刻t2以后的实线)，如果进气阀控制装置33异常，则进气阀32的开阀正时VVT不变化，或开阀正时VVT的延迟角量变得比上述规定曲轴转角小(参照图11的时刻t2以后的双点划线)。
以后，由于标志G＝1，所以CPU71进入到步骤1010时判定为“否”并进入到步骤1022。当CPU71进入到步骤1022时，与步骤1012同样，在每一次图7步骤725中的值ΔMFBβ的更新(即，每一次膨胀行程结束)时，都将ΔMFBβ的取样值ΔMFB2(M2)设定并存储为被更新的最新值ΔMFBβ。这里，自变量M2(M2＝1，2，...)在自变量M1达到值M1ref后(在步骤1014中“是”)，在步骤1022中取样值ΔMFB2(M2)被最初设定并存储的时候(即图11紧接时刻t2之后的时刻)被设定为“1”，之后，在每一次新设定并存储取样值ΔMFB2(M2)(即每次膨胀行程结束)时都被增加“1”。这样，自变量M2表示到当前时刻为止存储有数据的取样值ΔMFB2(M2)的个数。
接着，CPU71进入到步骤1024，判定自变量M2是否达到规定值M2ref(即，取样值ΔMFB2(M2)的个数是否达到M2ref)，当判定为“否”时，立即进入到步骤1095并暂时结束本程序。
以后，在自变量M2达到值M2ref为止的期间，CPU71反复执行步骤1002(判定为“否”)、1010(判定为“否”)、1022、1024(判定为“否”)的处理。其结果，在每一次膨胀行程结束时取样值MFB2(M2)(M2＝1，2，...)都被按顺序存储(参照图11的时刻t2～t3之间的多个点)。换言之，进气阀32的开阀正时VVT被固定在图11的时刻t2紧接的正时的状态(进气阀控制装置33为异常情况时不限于此)下，存储图11的跨时刻t2～t3之间的值MFBβ的变化。
当自变量M2达到值M2ref时(参照图11的时刻t3)，CPU71在进入到步骤1024时判定为“是”并进入到步骤1026，关于M2ref个取样值MFB2(M2)(M2＝1，2，...，M2ref)，计算平均值ave2(ΔMFB2(M2))和标准偏差σ2(ΔMFB2(M2))。
接着，CPU71进入到步骤1028，并将ΔMFBβ的变化量Δave设定为从在步骤1026中计算出的平均值ave2减去在步骤1016中计算出的平均值ave1所得到的值(ave2-ave1)。
在此，对ΔMFBβ的变化量Δave进行说明。如上所述，值ΔMFBβ强烈依赖于上述残留已燃气体量(从而，进气阀32的开阀正时VVT)，对值ΔMFBβ而言，进气阀32的开阀正时VVT越在延迟角侧，值ΔMFBβ越大。因此，进气阀32的开阀正时VVT如果在时刻t2上实际变化(延迟角)上述规定曲轴转角(即，如果进气阀控制装置33正常)(参照图11的时刻t2以后的实线)，则ΔMFBβ的变化量Δave(ave2-ave1)成为与上述规定曲轴转角对应的值。该值大于值C(参照图11的粗箭头)。另一方面，进气阀32的开阀正时VVT实际上不变化上述规定曲轴转角(即，如果进气阀控制装置异常)(参照图11的时刻t2以后的双点划线)，ΔMFBβ的变化量Δave(＝ave2’-ave1)可变成小于上述值C的值。
接着，CPU71进入到步骤1030，且判定ΔMFBβ的变化量Δave是否小于值C，在判定为“否”时，直接进入到步骤1034。另一方面，在判定为“是”时，进入到步骤1032，且判定为进气阀控制装置33发生“异常1”，并进入到步骤1034。该“异常1”表示在图11的时刻t2，进气阀32的开阀正时VVT实际上只能变化上述规定曲轴转角时所对应的进气阀控制装置33的异常。该“异常1”例如对应于进气凸轮轴与进气凸轮的相对旋转时摩擦力异常变大的异常(进气阀控制装置33的机械性锁定)发生的情况等。
CPU71在进入到步骤1034时，判定标准偏差σ1是否大于规定值D，或是标准偏差σ2是否大于该规定值D，当判定为“否”时(即σ1、σ2＜D)，立即进入到步骤1038。另一方面，当判定为“是”时，进入到步骤1036，判定为进气阀控制装置33发生“异常2”，并进入到步骤1038。该“异常2”表示在图11的时刻t1～t2或时刻t2～t3下，进气阀32的开阀正时VVT尽管被固定指示但实际上进行变动而值ΔMFBβ的误差变大所引起的标准偏差σ1、σ2变大时所对应的进气阀控制装置33的异常。该“异常2”例如对应于进气凸轮轴与进气凸轮的相对旋转时成为驱动源的油压降低的情况等。
CPU71在进入到步骤1038时，将标志F、G的值都从“1”返回到“0”，在接着的步骤1040中解除进气阀32的开阀正时VVT的固定指示后，进入到步骤1095并暂时结束本程序。以后，因为标志F＝0，所以在步骤1002中再次判定为“是”，并在步骤1004中进气阀控制装置33的异常判定开始条件是否成立再次被监测。再有，因为标志F＝0，所以基于图9的程序的ΔMFB控制再开始。以上，图10的程序对应于上述故障检测单元。
如以上说明的那样，根据本发明的内燃机的控制装置的实施方式，通常以膨胀行程中的规定曲轴转角α下的燃烧率(值MFBα)成为目标值(值A)的方式，控制点火正时SA(MBT控制)，并且以膨胀行程中的规定曲轴转角β下的燃烧率的增大量(值ΔMFBβ)成为增大量目标值(值B)的方式，控制进气阀32的开阀正时VVT(ΔMFB控制，上述“燃烧率增大量控制”)。
当包括处于规定的低负荷状态的情况的规定条件成立时，在(取代ΔMFB控制)执行了固定指示进气阀32的开阀正时VVT的维持控制后，执行对该开阀正时VVT进行规定量变更(延迟角)指示的变更控制，其后执行再次固定指示该开阀正时VVT的维持控制。利用该变更控制执行前的维持控制中的值ΔMFBβ(的多个取样值ΔMFB1(M1)的平均值ave1)和变更控制执行后的维持控制中的值ΔMFBβ(的多个取样值ΔMFB2(M2)的平均值ave2)的变化量Δave(＝ave2-ave1)，当变化量Δave(＝ave2-ave1)未达到规定值C时，判定为进气阀控制装置33的“异常1”。该“异常1”例如对应于进气阀控制装置33的机械性锁定等的故障。
另外，利用上述变更控制执行前的维持控制中的值ΔMFBβ的变动程度(多个取样值ΔMFB1(M1)的标准偏差σ1)和上述变更控制执行后的维持控制中的值ΔMFBβ的变动程度(多个取样值ΔMFB2(M2)的标准偏差σ2)，当标准偏差σ1或标准偏差σ2大于规定值D时，判定为进气阀控制装置33的“异常2”。该“异常2”例如对应于成为使进气凸轮轴与进气凸轮相对旋转的驱动源的油压降低时等的故障。
这些故障判定是基于值ΔMFBβ强烈依赖于上述残留已燃气体量(从而，上述重叠期间即进气阀32的开阀正时VVT)，且进气阀32的开阀正时VVT越在延迟角侧则值ΔMFBβ越大的情况进行的。这样，因为利用强烈依赖于进气阀32的开阀正时VVT的值ΔMFBβ，来判定进气阀控制装置33的异常，所以能够高精度地检测出进气阀控制装置33的异常(故障)。
本发明不限定于上述实施方式，在本发明的范围内能够采用各种变形例。例如，在上述实施方式中，在进气阀控制装置33的异常判定处理执行中(F＝1)，取代ΔMFB控制而执行了上述维持控制、上述变更控制，但在ΔMFB控制中，当从ΔMFBβ(燃烧率的增大量)的值B(增大量目标值)的相差量比规定值大时，可判定为进气阀控制装置33的“异常”。此时省略图10的程序，且在图9的程序中省略步骤905，在步骤920、930与步骤995之间，插入“当|ΔMFBβ-B|＞值E时判定为异常”的步骤即可。
而且，在上述实施方式中，ΔMFB控制中值ΔMFBβ的目标值即值B(增大量目标值)为恒定，但也可以根据运转状态(例如，进入空气(质量)流量Ga、发动机转速NE等)来变更值B。这样，当在ΔMFB控制中根据运转状态来变更值B时，在ΔMFB控制中值B(增大量目标值)被变更规定量时值B的变更前与变更后的值ΔMFBβ的变化量未达到上述规定量(或者未达到比规定量稍微小的值)时可以判定为进气阀控制装置33的“异常”。
而且，在上述实施方式中，通常执行以燃烧率的增大量(值ΔMFBβ)成为增大量目标值(值B)的方式控制进气阀32的开阀正时VVT(ΔMFB控制)，但通常是根据运转状态(例如进入空气(质量)流量Ga、发动机转速NE等)来决定进气阀32的开阀正时VVT的目标值VVTt，也可以执行以成为目标值VVTt的方式控制进气阀32的开阀正时VVT的“VVT控制”。该VVT控制例如通过以从进气凸轮旋转角度传感器63得到的进气阀32的开阀正时VVT的检测值与目标值VVTt一致的方式进行反馈控制来达成。
这样，通常在执行VVT控制时，例如，通过图10程序的执行等来检测出进气阀控制装置33的异常，并且，其异常的原因是基于进气凸轮旋转角度传感器63的异常、成为使进气凸轮轴与进气凸轮相对旋转的驱动源的油压降低等的异常时，也可以取代VVT控制而执行上述的ΔMFB控制。这是基于进气阀32的开阀正时VVT的变更(进而调整值ΔMFBβ)是也有可能的情况进行的。这种情况下的值ΔMFBβ的目标值B可以是与上述实施方式相同的值，也可以是与在进气阀控制装置33的异常检测时刻的值ΔMFBβ相等的值(恒定)。这样，在进气阀控制装置33的故障发生后也可以稳定地继续进行内燃机的运转。
而且，在上述实施方式中，在排气阀35侧未采用相当于进气阀控制装置33的装置，但也可以具备调整并控制排气阀35的关阀正时(开闭正时)的排气阀控制装置。此时，通常考虑的是在进气阀32侧执行上述VVT控制的同时在排气阀35侧也执行与进气阀32侧同样的VVT控制(使排气阀35的关阀正时与目标值一致的控制)的装置。
该装置中，通过执行关于进气阀32侧的图10的程序，能够检测出进气阀控制装置33的异常，并且，通过执行关于排气阀35侧的与图10的程序同样的程序(未图示)，也能够检测出排气阀控制装置的异常。
该装置中，关于进气阀32侧和排气阀32侧都执行了上述VVT控制时，当检测出进气阀控制装置33的异常时，中断进气阀32侧的上述VVT控制(固定进气阀32的开阀正时VVT)，并且，关于排气阀35侧也可以取代上述VVT控制而执行与上述ΔMFB同样的ΔMFB控制(将值ΔMFBβ作为目标值B的控制)。这是基于即使进气阀控制装置33发生故障也可以仅利用排气阀控制装置来继续ΔMFB控制。此时的值ΔMFBβ的目标值B可以是与上述实施方式相同的值，也可以是与在进气阀控制装置33的异常检测时刻的值ΔMFBβ相等的值(恒定)。这样，在进气阀控制装置33的故障发生后也能够稳定地继续进行内燃机的运转。
同样，该装置中，关于进气阀32侧和排气阀32侧都执行了上述VVT控制时，当检测出排气阀控制装置的异常时，中断排气阀35侧的上述VVT控制(固定排气阀35的关阀正时VVT)，并且，关于进气阀32侧也可以取代上述VVT控制而执行上述ΔMFB控制(将值ΔMFBβ作为目标值B的控制)。这是基于即使排气阀控制装置发生故障也可以仅利用进气阀控制装置33来继续ΔMFB控制。此时的值ΔMFBβ的目标值B可以是与上述实施方式相同的值，也可以是与在排气阀控制装置的异常检测时刻的值ΔMFBβ相等的值(恒定)。这样，在排气阀控制装置的故障发生后也可以稳定地继续进行内燃机的运转。
而且，在上述实施方式中，进气阀控制装置33构成为仅可以调整进气阀32的开闭正时，但进气阀控制装置33也可以构成为除了进气阀32的开闭正时还可以调整进气阀32的最大上升量。
而且，在上述实施方式中，通过图9的程序的执行来执行ΔMFB控制(将值ΔMFBβ作为目标值B的控制)，但也可以通过对于偏差(B-ΔMFBβ)进行PID控制来执行ΔMFB控制。同样，在上述实施方式中，通过图8的程序的执行来执行MBT控制(将值MFBα作为目标值A的控制)，但也可以通过对于偏差(A-MFBα)进行PID控制来执行MBT控制。
而且，在上述实施方式中，MBT控制中的值MFBα的目标值A为恒定，但也可以根据运转状态(例如，进入空气(质量)流量Ga、发动机转速NE等)来变更值A。
而且，在上述实施方式中，利用上述变化量Δave来判定进气阀控制装置33的“异常1”，利用上述标准偏差σ1、σ2来判定进气阀控制装置33的“异常2”，也可以仅判定“异常1”、“异常2”的任意一个。
而且，在上述实施方式中，在图10的步骤1032及步骤1036中判定为进气阀控制装置33发生了异常，也可以判定为内燃机10的控制装置发生了异常。该“内燃机10的控制装置的异常”包括例如上述燃烧率取得单元的异常(具体是缸内压力传感器65的异常、图7步骤720中的燃烧率MFB的计算本身的异常等)、点火装置的异常(具体是火花塞37及点火器38的异常)、燃料喷射装置的异常(具体是喷射器39的异常)等。
另外，在上述实施方式中，从图7的步骤720中计算的燃烧率取样值MFB(N)，在步骤725中计算燃烧率的增大量ΔMFBβ，也可以构成为基于在该步骤725中计算的燃烧率MFBα(对应于上述“规定的曲轴转角下的燃烧率”)与值A(对应于上述“燃烧率目标值”)的偏差，并利用周知的方法之一来计算燃烧率的增大量ΔMFBβ。

Claims (16)

1.一种内燃机的控制装置，具备至少对内燃机进气阀的开阀正时进行控制的进气阀控制装置，该内燃机的控制装置包括：
进气阀控制单元，其进行使上述进气阀控制装置对上述进气阀的开阀正时以上述进气阀的开阀正时成为开阀正时目标值的方式进行控制的开阀正时控制，
燃烧率取得单元，其取得燃烧率相对曲轴转角的变化，该燃烧率是指在膨胀行程中逐渐增大的燃烧了的燃料的量相对在进气行程中被吸入到上述内燃机的燃烧室的燃料总量的比例，
故障检测单元，其利用伴随上述进气阀控制装置对进气阀的开阀正时的控制而变化的上述膨胀行程中的规定曲轴转角范围中的上述燃烧率的增大量，来检测出上述进气阀控制装置的故障，
其中，上述进气阀控制单元构成为，当由上述故障检测单元判定为上述进气阀控制装置的故障时，取代上述开阀正时控制，而进行使上述进气阀控制装置对上述进气阀的开阀正时以上述燃烧率的增大量成为增大量目标值的方式进行控制的燃烧率增大量控制。
2.一种内燃机的控制装置，具备：进气阀控制装置，其至少对内燃机进气阀的开阀正时进行控制；排气阀控制装置，其至少对上述内燃机的排气阀的关阀正时进行控制，该内燃机的控制装置包括：
进气阀控制单元，其进行使上述进气阀控制装置对上述进气阀的开阀正时以上述进气阀的开阀正时成为开阀正时目标值的方式进行控制的开阀正时控制；
排气阀控制单元，其进行使上述排气阀控制装置对上述排气阀的关阀正时以上述排气阀的关阀正时成为关阀正时目标值的方式进行控制的关阀正时控制；
燃烧率取得单元，其取得燃烧率相对曲轴转角的变化，该燃烧率是指在膨胀行程中逐渐增大的燃烧了的燃料的量相对在进气行程中被吸入到上述内燃机的燃烧室的燃料总量的比例；
故障检测单元，其利用伴随上述进气阀控制装置对进气阀的开阀正时的控制以及上述排气阀控制装置对排气阀的关阀正时的控制而变化的在上述膨胀行程中的规定曲轴转角范围中的上述燃烧率的增大量，来检测出上述进气阀控制装置的故障以及上述排气阀控制装置的故障，
上述排气阀控制单元构成为，当由上述故障检测单元判定为上述进气阀控制装置的故障时，取代上述关阀正时控制，而进行使上述排气阀控制装置对上述排气阀的关阀正时以上述燃烧率的增大量成为增大量目标值的方式进行控制的燃烧率增大量控制，
上述进气阀控制单元构成为，当由上述故障检测单元判定为上述排气阀控制装置的故障时，取代上述开阀正时控制，而进行使上述进气阀控制装置对上述进气阀的开阀正时以上述燃烧率的增大量成为上述增大量目标值的方式进行控制的燃烧率增大量控制。
3.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中，上述故障检测单元构成为，使上述进气阀控制装置执行将上述进气阀的开阀正时变更规定量的变更控制，并利用上述变更控制执行前和上述变更控制执行后的上述燃烧率的增大量的变化量，来检测出上述进气阀控制装置的故障。
4.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，其中，上述故障检测单元构成为，使上述进气阀控制装置执行将上述进气阀的开阀正时变更规定量的变更控制，并利用上述变更控制执行前和上述变更控制执行后的上述燃烧率的增大量的变化量，来检测出上述进气阀控制装置的故障。
5.根据权利要求3所述的内燃机的控制装置，其中，上述故障检测单元构成为，当上述燃烧率的增大量的变化量未达到规定值时，判定为上述进气阀控制装置的故障。
6.根据权利要求4所述的内燃机的控制装置，其中，上述故障检测单元构成为，当上述燃烧率的增大量的变化量未达到规定值时，判定为上述进气阀控制装置的故障。
7.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中，上述故障检测单元构成为，使上述进气阀控制装置执行将上述进气阀的开阀正时维持恒定的维持控制，并利用上述维持控制执行中的上述燃烧率的增大量的变动程度，来检测出上述进气阀控制装置的故障。
8.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，其中，上述故障检测单元构成为，使上述进气阀控制装置执行将上述进气阀的开阀正时维持恒定的维持控制，并利用上述维持控制执行中的上述燃烧率的增大量的变动程度，来检测出上述进气阀控制装置的故障。
9.根据权利要求7所述的内燃机的控制装置，其中，上述故障检测单元构成为，当上述维持控制执行中的上述燃烧率的增大量的变动程度大于规定程度时，判定为上述进气阀控制装置的故障。
10.根据权利要求8所述的内燃机的控制装置，其中，上述故障检测单元构成为，当上述维持控制执行中的上述燃烧率的增大量的变动程度大于规定程度时，判定为上述进气阀控制装置的故障。
11.一种内燃机的控制装置，具备至少对内燃机进气阀的开阀正时进行控制的进气阀控制装置，该内燃机的控制装置包括：
燃烧率取得单元，其取得燃烧率相对曲轴转角的变化，该燃烧率是指在膨胀行程中逐渐增大的燃烧了的燃料的量相对在进气行程中被吸入到上述内燃机的燃烧室的燃料总量的比例，
进气阀控制单元，其进行使上述进气阀控制装置对上述进气阀的开阀正时以上述燃烧率的增大量成为增大量目标值的方式进行控制的燃烧率增大量控制，
故障检测单元，其利用伴随上述进气阀控制装置对进气阀的开阀正时的控制而变化的上述膨胀行程中的规定曲轴转角范围中的上述燃烧率的增大量，来检测出上述内燃机的控制装置的故障，
上述故障检测单元构成为，当上述燃烧率增大量控制中上述燃烧率的增大量从上述增大量目标值偏离的程度大于规定程度时，判定为上述内燃机的控制装置的故障。
12.一种内燃机的控制装置，具备至少对内燃机进气阀的开阀正时进行控制的进气阀控制装置，该内燃机的控制装置包括：
燃烧率取得单元，其取得燃烧率相对曲轴转角的变化，该燃烧率是指在膨胀行程中逐渐增大的燃烧了的燃料的量相对在进气行程中被吸入到上述内燃机的燃烧室的燃料总量的比例；
进气阀控制单元，其进行使上述进气阀控制装置对上述进气阀的开阀正时以上述燃烧率的增大量成为增大量目标值的方式进行控制的燃烧率增大量控制；
故障检测单元，其利用伴随上述进气阀控制装置对进气阀的开阀正时的控制而变化的上述膨胀行程中的规定曲轴转角范围中的上述燃烧率的增大量，来检测出上述内燃机的控制装置的故障，
上述故障检测单元构成为，上述燃烧率增大量控制中当上述增大量目标值被变更规定量时，利用上述增大量目标值变更前和变更后的上述燃烧率的增大量的变化量，来检测出上述内燃机的控制装置的故障。
13.根据权利要求12所述的内燃机的控制装置，其中，上述故障检测单元构成为，当上述燃烧率的增大量的变化量未达到规定值时，判定为上述内燃机的控制装置的故障。
14.根据权利要求1至权利要求13的任意一项所述的内燃机的控制装置，其中，上述故障检测单元构成为，当上述内燃机的负荷为小于规定程度的低负荷状态时检测出上述故障。
15.根据权利要求1至权利要求13的任意一项所述的内燃机的控制装置，其中，
该控制装置具备点火正时控制单元，其进行对点火装置的点火正时以膨胀行程中的规定曲轴转角下的上述燃烧率成为燃烧率目标值的方式进行控制的点火正时控制，
上述故障检测单元构成为，基于上述点火正时控制中的上述规定曲轴转角下的燃烧率与上述燃烧率目标值之间的偏差，来取得上述燃烧率的增大量。
16.根据权利要求14所述的内燃机的控制装置，其中，
该控制装置具备点火正时控制单元，其进行对点火装置的点火正时以膨胀行程中的规定曲轴转角下的上述燃烧率成为燃烧率目标值的方式进行控制的点火正时控制，
上述故障检测单元构成为，基于上述点火正时控制中的上述规定曲轴转角下的燃烧率与上述燃烧率目标值之间的偏差，来取得上述燃烧率的增大量。
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