JP2006118382A - 吸気量制御機構の異常判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スロットル弁に加えて吸気弁のリフト作用角を変更可能な変更機構を備える内燃機関の吸気量制御機構において、吸気量を調量する際の駆動状態にかかる異常を正確に判定することのできる異常判定装置を提供する。
【解決手段】この装置は、内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁と、吸気弁のリフト作用角を変更可能な変更機構とを備え、スロットル弁の開度調節並びにリフト作用角の調節の協動を通じて機関燃焼室に供給される吸気量を調節する吸気量制御機構に適用される。アクセル操作量ＡＣと吸気弁のリフト作用角ＶＬとに基づいてスロットル開度ＴＡについての許容上限開度Ｌｔａ１を算出し（Ｓ１０４）、スロットル開度ＴＡが許容上限開度Ｌｔａ１よりも大きいときに（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、スロットル弁の駆動状態に異常があると判定する（Ｓ１１０）。
【選択図】 図３

Description

本発明は、スロットル弁と吸気弁のリフト作用角を変更可能な変更機構とを備える内燃機関の吸気量制御機構に適用されてその異常の有無を判定する異常判定装置に関するものである。

通常、内燃機関における吸気量の調節は吸気通路に設けられたスロットル弁の開度調節を通じて行われる。また、このスロットル弁は、アクセル操作量等といった機関運転状態の指標値に基づいてその制御目標開度が設定され、実開度がその制御目標開度と一致するように駆動制御される。

また、こうした吸気量制御機構の異常を判定する装置としては、例えば、スロットル弁の制御目標開度とその実開度とが乖離した状態が所定期間継続されていることを条件に、スロットル弁若しくはその駆動機構に異常が発生している旨判定するものが知られている（例えば特許文献１や特許文献２参照）。
特開平５−９９００２号公報 特開平７−１２００１号公報

ところで近年、内燃機関における吸気量を調節する機構として、スロットル弁を変更する機構に加えて、吸気弁が開かれてから閉じられるまでの期間（リフト作用角）を機関運転状態に応じて変更する機構を更に備えたものも提案されている。こうした吸気量制御機構では、以下に記載する理由から、単に機関運転状態の指標値に基づいてスロットル弁の制御目標開度を一律に設定することが困難になる。

吸気通路においてスロットル弁から機関燃焼室に至る下流部分にはサージタンク等の容量の大きな部材が存在しているために、上記吸気量制御機構の設けられた内燃機関にあっては、そうした下流部分の圧力が吸気弁のリフト作用角に応じて変化するようになる。また、スロットル弁を通過する吸入空気の量は同弁の上流側及び下流側の圧力差によって大きく異なるために、機関運転状態に見合った上記制御目標開度を設定する際には、同圧力差を変化させる吸気弁のリフト作用角についてもこれを考慮する必要がある。

この点をふまえ、上記吸気量制御機構の設けられた内燃機関では、通常、スロットル弁の制御目標開度がそのときどきのリフト作用角に見合った値に設定される。そのため、アクセル操作量等に基づいて設定される制御目標開度と実開度とが乖離した状態が所定時間継続していることをもってスロットル弁の駆動異常を判定する従来の判定装置では、リフト作用角の状況如何によって誤判定が避けきれないものとなる。

また、このようにスロットル弁の開度及び吸気弁のリフト作用角の状態によってそれぞれ適正な開度或いはリフト作用角が変化することから、吸気弁の駆動異常を判定するに際しても同様に、スロットル弁の開度如何によって誤判定が避けきれないものとなる。

この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、スロットル弁に加えて吸気弁のリフト作用角を変更可能な変更機構を備える内燃機関の吸気量制御機構において、吸気量を調量する際の駆動状態にかかる異常を正確に判定することのできる異常判定装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
先ず、請求項１に記載の発明は、内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁と、吸気弁のリフト作用角を変更可能な変更機構とを備え、前記スロットル弁の開度調節並びに前記リフト作用角の調節の協動を通じて機関燃焼室に供給される吸気量を調節する吸気量制御機構の異常判定装置において、少なくともアクセル操作量を含む機関運転状態の指標値と前記吸気弁のリフト作用角とに基づいて前記スロットル弁の開度についての許容範囲を設定する設定手段と、前記スロットル弁の実開度が前記設定される許容範囲外にあるときに前記スロットル弁の駆動状態に異常がある旨判定する判定手段とを備えることをその要旨とする。

同構成によれば、異常判定のために設定されるスロットル弁の開度についての許容範囲が、機関運転状態の指標値と変更機構によって変更される吸気弁のリフト作用角とに基づいて設定される。そのため、吸気弁のリフト作用角に応じてスロットル弁の開度が大きく変化する場合であれ、それに即したかたちで異常判定を実行することができるようになり、スロットル弁の駆動状態の異常についての判定をより正確に行うことができるようになる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の吸気量制御機構の異常判定装置において、前記吸気通路の前記スロットル弁及び前記吸気弁の間の部分の吸気圧を検出する吸気圧検出手段を更に備え、前記設定手段は前記機関運転状態の指標値と前記吸気弁のリフト作用角並びに前記検出される吸気圧に基づいて前記許容範囲を設定することをその要旨とする。

ここで、スロットル弁の開度や吸気弁のリフト作用角が変更された直後の過渡状態においては、吸気通路においてそれらスロットル弁と吸気弁との間の部分（前記下流部分）の吸気圧がそのときどきの状況によって様々に変化する傾向がある。そして、同下流部分の吸気圧が変化するとスロットル弁の上流側及び下流側の差圧が変化するため、スロットル弁を通過する吸入空気の量もこれに応じて変化するようになる。すなわち、こうした過渡状態にあるときには、仮にスロットル弁の開度及び吸気弁のリフト作用角をそれぞれ同一の値に設定したとしても、上記下流側部分の吸気圧の状況によって吸気量が異なるようになる。このため、こうした過渡的な状況下においても、吸気量を適切に制御する上では、この下流側部分の吸気圧を検出する手段を設けることが望ましい。

そして、こうした検出手段の設けられた構成にあって、請求項３に記載される構成を採用することにより、上記下流部分の吸気圧に応じたかたちで異常判定を実行することができ、同判定をより精度良く実行することができるようになる。

請求項３に記載の発明は、内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁と、吸気弁のリフト作用角を変更可能な変更機構とを備え、前記スロットル弁の開度調節並びに前記リフト作用角の調節の協動を通じて機関燃焼室に供給される吸気量を調節する吸気量制御機構の異常判定装置において、前記吸気通路の前記スロットル弁及び前記吸気弁の間の部分の吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、少なくともアクセル操作量を含む機関運転状態の指標値と前記検出される吸気圧とに基づいて前記スロットル弁の開度についての許容範囲を設定する設定手段と、前記スロットル弁の実開度が前記設定される許容範囲外にあるときに前記スロットル弁の駆動状態に異常がある旨判定する判定手段とを備えることをその要旨とする。

スロットル弁を通過する吸入空気の量は、同スロットル弁の上流側及び下流側の差圧とその開度とにより定まる。そのため、上記差圧が検出される構成にあっては、同差圧に基づいて、機関運転状態の指標値に応じて定められる吸気量についての要求値を満たすスロットル弁の開度を算出することができる。

この点、上記構成では、異常判定のために設定されるスロットル弁の開度についての許容範囲が、上記差圧の指標値である前記下流部分の吸気圧と、機関運転状態の指標値とに基づいて設定される。そのため、この許容範囲として、スロットル弁の駆動状態に異常が生じて実際の吸気量とその要求値とが乖離した場合にこれを的確に判断することの可能な範囲を設定することができるようになる。したがって上記構成によれば、吸気弁のリフト作用角に応じてスロットル弁の開度が大きく変化する場合であれ、それに即したかたちで異常判定を実行することができるようになり、スロットル弁の駆動状態の異常についての判定をより正確に行うことができるようになる。

なお、機関運転状態の指標値に応じて定められる吸気量についての要求値が一定の状況下にあって、同要求値と実際の吸気量とを一致させるためには、上記下流部分の吸気圧が高いときほどスロットル弁の開度を大きく設定することが望ましい。この点、請求項４に記載の構成によるように、前記検出される吸気圧が高いときほど大きい開度を含む範囲になるように前記許容範囲を設定する、ことにより、そうした上記吸気圧とスロットル弁の開度との関係に即したかたちで許容範囲を設定することができ、より正確な異常判定を行うことができるようになる。

また、請求項５に記載の発明は、内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁と、吸気弁のリフト作用角を変更可能な変更機構とを備え、前記スロットル弁の開度調節並びに前記リフト作用角の調節の協動を通じて機関燃焼室に供給される吸気量を調節する吸気量制御機構の異常判定装置において、前記吸気通路の前記スロットル弁及び前記吸気弁の間の部分の吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、少なくともアクセル操作量を含む機関運転状態の指標値と前記検出される吸気圧とに基づいて前記吸気弁のリフト作用角についての許容範囲を設定する設定手段と、前記リフト作用角が前記設定される許容範囲外にあるときに前記吸気弁の駆動状態に異常がある旨判定する判定手段とを備えることをその要旨とする。

吸気通路から機関燃焼室に吸入される空気の量は、吸気通路におけるスロットル弁と吸気弁との間の部分（前記下流部分）の吸気圧と、吸気弁のリフト作用角とにより定まる。そのため、上記下流部分の吸気圧が検出される構成にあっては、同吸気圧に基づいて、機関運転状態の指標値に応じて定められる吸気量についての要求値を満たす吸気弁のリフト作用角を算出することができる。

この点、上記構成では、異常判定のために設定される吸気弁のリフト作用角についての許容範囲が、上記下流部分の吸気圧と、機関運転状態の指標値とに基づいて設定される。そのため、この許容範囲として、吸気弁の駆動状態に異常が生じて実際の吸気量とその要求値とが乖離した場合にこれを的確に判断することの可能な範囲を設定することができるようになる。したがって上記構成によれば、吸気弁のリフト作用角に応じてスロットル弁の開度が大きく変化する場合であれ、それに即したかたちで異常判定を実行することができるようになり、吸気弁の駆動状態の異常についての判定をより正確に行うことができるようになる。

なお、機関運転状態の指標値に応じて定められる吸気量についての要求値が一定の状況下にあって、同要求値と実際の吸気量とを一致させるためには、上記下流部分の吸気圧が低いときほど吸気弁のリフト作用角を大きく設定することが望ましい。この点、請求項６に記載の構成によるように、前記検出される吸気圧が低いときほど大きいリフト作用角を含む範囲になるように前記許容範囲を設定する、ことにより、そうした上記吸気圧とリフト作用角との関係に即したかたちで許容範囲を設定することができ、より正確な異常判定を行うことができるようになる。

また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の吸気量制御機構の異常判定装置において、前記判定手段は前記許容範囲外にある状態が所定期間以上継続したことを条件に前記異常がある旨の判定を行うことをその要旨とする。

同構成によれば、スロットル弁や吸気弁の駆動状態が正常といえる状態であるにもかかわらず同スロットル弁の開度や吸気弁のリフト作用角が何らかの要因によって一時的に上記許容範囲から外れて異常である旨判定されるといった偶発的な誤判定がなされるのを避け、より高い確実性をもってスロットル弁や吸気弁の駆動状態についての異常判定を行うことができるようになる。

また、請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の吸気量制御機構の異常判定装置において、前記設定手段は、許容上限値を定めることによって前記許容範囲を設定することをその要旨とする。

通常、スロットル弁の開度が大きくなるほど、また吸気弁のリフト作用角が大きくなるほど吸気量が多くなり、ひいては機関出力が大きくなる。この点、上記構成によれば、スロットル弁の開度や吸気弁のリフト作用角が許容上限値よりも大きくなる異常、すなわち吸気量制御機構の異常の中でも機関出力が不要に大きくなる異常の発生を正確に判定することができるようになる。

（第１の実施の形態）
以下、本発明にかかる吸気量制御機構の異常判定装置を具体化した第１の実施の形態について説明する。

図１に、本実施の形態にかかる異常判定装置が適用される内燃機関及びその周辺機器の概略構成を示す。
同図１に示すように、内燃機関１０の吸気通路１２には、スロットル弁１４が設けられている。スロットル弁１４には、スロットルモータ１６が連結されている。そして、このスロットルモータ１６の駆動制御を通じてスロットル弁１４の開度（スロットル開度ＴＡ）が調節され、これにより吸気通路１２を通じて燃焼室１８内に吸入される空気の量が調節される。また、上記吸気通路１２には燃料噴射弁２０が設けられている。この燃料噴射弁２０は吸気通路１２内に燃料を噴射する。

内燃機関１０の燃焼室１８においては、吸入空気と噴射燃料とからなる混合気に対して点火が行われる。この点火動作によって混合気が燃焼してピストン２４が往復移動し、クランクシャフト２６が回転する。燃焼後の混合気は排気として燃焼室１８から排気通路２８に送り出される。

内燃機関１０において、吸気通路１２と燃焼室１８との間は吸気弁３０の開閉動作によって連通・遮断され、燃焼室１８と排気通路２８との間は排気弁３２の開閉動作によって連通・遮断される。また、吸気弁３０はクランクシャフト２６の回転が伝達される吸気カムシャフト３４の回転に伴って開閉動作し、排気弁３２は同じくクランクシャフト２６の回転が伝達される排気カムシャフト３６の回転に伴い開閉動作する。

吸気カムシャフト３４の吸気弁３０との間には作用角変更機構４２が設けられている。この作用角変更機構４２は、吸気弁３０のリフト作用角ＶＬを機関運転条件に応じて可変設定するものであり、電動モータ等のアクチュエータ４４の駆動制御を通じて作動する。図２に示すように、この作用角変更機構４２の作動により、吸気弁３０のリフト作用角ＶＬはリフト量（詳しくは最大リフト量）と同期して変化し、例えばリフト作用角ＶＬが小さくなるほどリフト量も小さくなる。

内燃機関１０（図１）には、その運転状態を検出するための各種センサが設けられている。そうした各種センサとしては、例えばクランクシャフト２６の回転速度（機関回転速度）や回転角（クランク角）を検出するためのクランクセンサや、アクセルペダル（図示略）の操作量（アクセル操作量ＡＣ）を検出するためのアクセルセンサが設けられている。また、スロットル開度ＴＡを検出するためのスロットルセンサや、吸気弁３０のリフト作用角ＶＬ（正確には、作用角変更機構４２の作動量）を検出するための作用角センサ、吸気通路１２におけるスロットル弁１４よりも下流側の圧力（吸気圧ＰＡ）を検出するための吸気圧センサ５２等も設けられている。

内燃機関１０は、例えばマイクロコンピュータを有して構成される電子制御装置５０を備えている。この電子制御装置５０は、各種センサの検出信号を取り込むとともに各種の演算を行い、その演算結果に基づいてスロットルモータ１６の駆動制御（スロットル制御）や、作用角変更機構４２の作動制御（リフト作用角変更制御）、燃料噴射弁２０の駆動制御（燃料噴射制御）等といった機関制御を実行する。

本実施の形態では、スロットル制御とリフト作用角変更制御との協働制御を通じて吸気量が調節されて、実際の吸気量をその要求値（要求吸気量Ｔｇａ）に収束させるようにしている。

具体的には先ず、アクセル操作量ＡＣに基づいて上記要求吸気量Ｔｇａが算出される。そして、この要求吸気量Ｔｇａに基づいて吸気弁３０のリフト作用角ＶＬについての制御目標値（目標作用角Ｔｖｌ）が算出される。そして、この目標作用角Ｔｖｌと実際のリフト作用角ＶＬとが一致するように、リフト作用角変更制御が実行される。

またこれに併せて、吸気弁３０のリフト作用角ＶＬ及び上記要求吸気量Ｔｇａに基づいてスロットル開度ＴＡについての制御目標開度（目標スロットル開度Ｔｔａ）が算出される。そして、目標スロットル開度Ｔｔａと実際のスロットル開度ＴＡとが一致するように、スロットル制御が実行される。

なお、実際の吸気量は、スロットル開度ＴＡが大きいほど、また吸気弁３０のリフト作用角ＶＬが大きいときほど多量になる。そのため上記協働制御では、要求吸気量Ｔｇａが同一の状況下にあって、リフト作用角ＶＬが大きいときにはスロットル開度ＴＡを相対的に小さく設定し、同リフト作用角ＶＬが小さいときにはスロットル開度ＴＡを相対的に大きく設定するといったようにスロットル制御及び作用角変更制御がそれぞれ実行されて、吸気量が所望の量に調節される。

また、吸気通路１２におけるスロットル弁１４及び吸気弁３０の間の部分（下流部分）の容積が大きいことから、スロットル開度ＴＡが変更されてから、その変更に応じた量まで燃焼室１８内に吸入される空気の量が変化するまでには若干の遅れがある。そのため、上記協働制御にあっては、目標スロットル開度Ｔｔａ及び目標作用角Ｔｖｌとして、そうした遅れを考慮した値がそれぞれ算出されるようになっている。

更に、スロットル開度ＴＡや吸気弁３０のリフト作用角ＶＬが変更された直後の過渡状態においては、上記下流部分の吸気圧がそのときどきの状況によって様々に変化する傾向がある。そして、同下流部分の吸気圧が変化するとスロットル弁１４の上流側及び下流側の差圧が変化するため、スロットル弁１４を通過する吸入空気の量もこれに応じて変化するようになる。そのため、こうした過渡状態にあるときには、仮にスロットル開度ＴＡ及び吸気弁３０のリフト作用角ＶＬをそれぞれ同一の値に設定したとしても、上記下流側部分の吸気圧の状況によって吸気量が異なるようになる。この点、上記協働制御では、そうした過渡的な状況下において、そのときどきの状況に適した目標スロットル開度Ｔｔａ及び目標作用角Ｔｖｌが算出され、実際の吸気量が要求吸気量Ｔｇａに収束するようにスロットル制御及び作用角変更制御が実行されるようになっている。

さて、本実施の形態では、上記スロットル弁１４やスロットルモータ１６、作用角変更機構４２等といった吸気量を調節するための吸気量制御機構に異常が生じているか否かを判定するための判定処理が実行される。

以下、図３のフローチャートを参照して、上記判定処理について具体的に説明する。
このフローチャートに示す一連の処理は、上記判定処理の具体的な処理手順を示したものであり、所定周期毎の処理として電子制御装置５０により実行される。

図３に示すように、この処理では先ず、アクセル操作量ＡＣ及び吸気弁３０のリフト作用角ＶＬがそれぞれ取り込まれる（ステップＳ１００及びＳ１０２）。
そして、これらアクセル操作量ＡＣ及びリフト作用角ＶＬに基づいてＡマップから、スロットル開度ＴＡについての許容上限開度Ｌｔａ１が算出される（ステップＳ１０４）。本実施の形態では、このステップＳ１０４の処理が、スロットル弁の開度についての許容範囲を設定する設定手段として機能する。

なおＡマップは、アクセル操作量ＡＣ及びリフト作用角ＶＬに基づいて許容上限開度Ｌｔａ１を算出するためのマップであり、それらアクセル操作量ＡＣ及びリフト作用角ＶＬから定まる機関運転状態と同機関運転状態に適した許容上限開度Ｌｔａ１との関係が各種実験などを通じて求められ、設定されている。

また図４に示すように、このＡマップから算出される許容上限開度Ｌｔａ１は、アクセル操作量ＡＣが大きいほど、また吸気弁３０のリフト作用角ＶＬが小さいときほど大きい開度である。これは次のような理由による。すなわち、本実施の形態にかかる協働制御にあっては、アクセル操作量ＡＣが大きいときほど、また吸気量一定の条件下において吸気弁３０のリフト作用角ＶＬが小さいときほど、スロットル開度ＴＡが大きくなるようにスロットル制御が実行されるためである。

その後、スロットル開度ＴＡが取り込まれ（ステップＳ１０６）、同スロットル開度ＴＡが許容上限開度Ｌｔａ１よりも大きい状態（異常状態）が所定時間以上継続されているか否かが判断される（ステップＳ１０８）。

そして、上記異常状態が所定時間以上継続されている場合には（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、スロットル弁１４の駆動状態に異常が生じているとして、吸気量制御機構が異常であると判定される（ステップＳ１１０）。本実施の形態では、このステップＳ１０８及びＳ１１０の処理が、スロットル弁の駆動状態に異常がある旨判定する判定手段として機能する。

一方、上記異常状態ではない、若しくは同異常状態の継続時間が所定時間未満である場合には（ステップＳ１０８：ＮＯ）、スロットル弁１４の駆動状態に異常が生じていない、若しくはその異常発生を正確に判定することの可能なだけ上記異常状態が継続されていないとして、同吸気量制御機構が正常であると判定される（ステップＳ１１２）。

このように、吸気量制御機構についての異常の有無が判定された後、本処理は一旦終了される。
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。

（１）異常判定のための許容上限開度Ｌｔａ１が、アクセル操作量ＡＣと吸気弁３０のリフト作用角ＶＬとに基づいて設定される。そのため、リフト作用角ＶＬに応じてスロットル開度ＴＡが大きく変化する本実施の形態の吸気量制御機構にあって、その変化に即したかたちで異常判定を実行することができるようになり、スロットル弁１４の駆動状態の異常、ひいては吸気量制御機構の異常についての判定を正確に行うことができるようになる。

（２）スロットル開度ＴＡが許容上限開度Ｌｔａ１よりも大きい状態が所定時間以上継続されていることをもって、吸気量制御機構が異常であると判定するようにした。これにより、スロットル弁１４の駆動状態が正常といえる状態であるにもかかわらず、スロットル開度ＴＡが何らかの要因によって一時的に許容上限開度Ｌｔａ１よりも大きくなったことをもって異常判定がなされるといった偶発的な誤判定を回避することができる。これにより、より高い確実性をもってスロットル弁１４の駆動状態についての異常判定を行うことができるようになる。

（３）異常判定のために、スロットル開度ＴＡについての許容上限開度Ｌｔａ１を設定するようにしたために、スロットル開度ＴＡが許容上限開度Ｌｔａ１よりも大きくなる異常、すなわちスロットル弁１４の駆動異常の中でも、機関出力が不要に大きくなる異常の発生を正確に判定することができるようになる。

（第２の実施の形態）
以下、本発明にかかる吸気量制御機構の異常判定装置を具体化した第２の実施の形態について説明する。

本実施の形態と第１の実施の形態とは、以下の点において異なる。
第１の実施の形態では、スロットル開度ＴＡについての許容上限開度Ｌｔａ１を、アクセル操作量ＡＣ及び吸気弁３０のリフト作用角ＶＬに基づいて設定するようにした。これに対し、本実施の形態にかかる異常判定装置では、許容上限開度Ｌｔａ２の算出に用いる算出パラメータとして、アクセル操作量ＡＣ及び吸気弁３０のリフト作用角ＶＬに加えて、前記吸気圧センサ５２によって検出される吸気圧ＰＡが採用されている。

なお、本実施の形態にかかる異常判定装置の適用される内燃機関およびその周辺機器の概略構成は先の図１に示した内燃機関１０およびその周辺機器と同様の構成であり、ここでの詳細な説明は省略する。また、本実施の形態の機関制御にあっても、スロットル制御や作用角変更制御、燃料噴射制御が実行されるが、それら制御の制御態様は第１の実施の形態と同様の制御態様を想定しており、それらの詳細な説明についてもこれを省略する。

さて、前述したように、スロットル開度ＴＡや吸気弁３０のリフト作用角ＶＬが変更された直後の過渡的な状況下において、そのときどきの状況に適した目標スロットル開度Ｔｔａ及び目標作用角Ｔｖｌが算出されて、実際の吸気量が要求吸気量Ｔｇａに収束するようにスロットル制御及び作用角変更制御が実行される。これにより、吸気量についてはこれが適正に調節されるようになる。

その一方で、こうした過渡状態にあるときには、アクセル操作量ＡＣ及び吸気弁３０のリフト作用角ＶＬが同一の値であっても、前記下流部分（吸気通路１２においてそれらスロットル弁１４と吸気弁３０との間の部分）の吸気圧の状況によってスロットル開度ＴＡが異なる開度になる。そのため、前述した第１の実施の形態にかかる判定処理（図３）のようにアクセル操作量ＡＣ及び吸気弁３０のリフト作用角ＶＬに基づいて許容上限開度Ｌｔａ１を算出する場合、上記吸気圧の影響によってスロットル開度ＴＡが変化する分だけ余裕をみた大きい開度に許容上限開度Ｌｔａ１を設定することが望ましい。そして、これが判定精度の更なる向上を妨げる一因となる。

この点をふまえ、本実施の形態にかかる判定処理では、上記下流部分の吸気圧、具体的には前記吸気圧センサ５２により検出される吸気圧ＰＡを算出パラメータとして加えて許容上限開度Ｌｔａ２を算出し、同許容上限開度Ｌｔａ２に基づき吸気量制御機構についての異常判定を実行するようにしている。

以下、図５のフローチャートを参照して、本実施の形態にかかる判定処理について具体的に説明する。
このフローチャートに示す一連の処理は、上記判定処理の具体的な処理手順を示したものであり、所定周期毎の処理として電子制御装置５０により実行される。

図５に示すように、この処理では先ず、アクセル操作量ＡＣ及び吸気弁３０のリフト作用角ＶＬがそれぞれ取り込まれ（ステップＳ１００及びＳ１０２）、更には吸気圧ＰＡが取り込まれる（ステップＳ２０３）。

そして、これらアクセル操作量ＡＣとリフト作用角ＶＬ並びに吸気圧ＰＡに基づいてＢマップから、スロットル開度ＴＡについての許容上限開度Ｌｔａ２が算出される（ステップＳ２０４）。

なおＢマップは、アクセル操作量ＡＣ、リフト作用角ＶＬ及び吸気圧ＰＡに基づいて許容上限開度Ｌｔａ２を算出するためのマップであり、それらアクセル操作量ＡＣ、リフト作用角ＶＬ及び吸気圧ＰＡから定まる機関運転状態と同機関運転状態に適した許容上限開度Ｌｔａ２との関係が各種実験などを通じて求められ、設定されている。

また、このＢマップから算出される許容上限開度Ｌｔａ２は、アクセル操作量ＡＣが大きいほど、また吸気弁３０のリフト作用角ＶＬが小さいときほど、更には吸気圧ＰＡが高いほど大きい開度である。このように許容上限開度Ｌｔａ２を算出するようにしたのは、本実施の形態にかかる協働制御にあってスロットル制御が以下のように実行されるためである。
・アクセル操作量ＡＣが大きいときほどスロットル開度ＴＡが大きい開度に制御される。
・要求吸気量Ｔｇａ及び吸気圧ＰＡが一定の条件下では、吸気弁３０のリフト作用角ＶＬが小さいときほど、スロットル開度ＴＡが大きい開度に制御される。
・要求吸気量Ｔｇａ及び吸気弁３０のリフト作用角ＶＬが一定の条件下では、吸気圧ＰＡが高いときほどスロットル開度ＴＡが大きい開度に制御される。

その後、スロットル開度ＴＡが取り込まれ（ステップＳ１０６）、同スロットル開度ＴＡが許容上限開度Ｌｔａ２よりも大きい状態（異常状態）が所定時間以上継続されているか否かが判断される（ステップＳ２０８）。

そして、上記異常状態が所定時間以上継続されている場合には（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）、吸気量制御機構が異常であると判定され（ステップＳ１１０）、上記異常状態ではない、若しくは同異常状態の継続時間が所定時間未満である場合には（ステップＳ２０８：ＮＯ）、吸気量制御機構が正常であると判定される（ステップＳ１１２）。

このように、吸気量制御機構についての異常の有無が判定された後、本処理は一旦終了される。
ここで、実際の吸気量は、スロットル開度ＴＡ、吸気弁３０のリフト作用角ＶＬ、及び吸気圧ＰＡから、比較的精度良く求めることが可能である。このことから、実際の吸気量が要求吸気量Ｔｇａにほぼ収束している状況下、すなわち吸気量制御機構が正常に機能している状況下におけるスロットル開度ＴＡを、要求吸気量Ｔｇａ、吸気弁３０のリフト作用角ＶＬ及び吸気圧ＰＡから求めることが可能であると云える。

この点、本実施の形態にかかる判定処理では、スロットル開度ＴＡについての許容上限開度Ｌｔａ２が、要求吸気量Ｔｇａの算出パラメータであるアクセル操作量ＡＣ、上記リフト作用角ＶＬ、及び吸気圧ＰＡに基づいてそれらの関係に即した開度に設定される。そのため、吸気量制御機構の異常についての判定をより精度良く実行することができるようになる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、前記（１）〜（３）に記載の効果に準じた効果に加えて、以下に記載する効果が得られるようになる。
（４）アクセル操作量ＡＣと吸気弁３０のリフト作用角ＶＬ並びに吸気圧ＰＡに基づいて異常判定のための許容上限開度Ｌｔａ２を設定するようにしたために、吸気量制御機構の異常についての判定をより精度良く実行することができるようになる。

（５）許容上限開度Ｌｔａ２として、吸気圧ＰＡが高いときほど大きい開度を設定するようにした。そのため、要求吸気量Ｔｇａ及び吸気弁３０のリフト作用角ＶＬが一定の条件下においては吸気圧ＰＡが高いときほどスロットル開度ＴＡが大きく設定されるといった、吸気圧ＰＡとスロットル開度ＴＡとの関係に即したかたちで許容上限開度Ｌｔａ２を設定することができ、より正確な異常判定を行うことができるようになる。

（第３の実施の形態）
以下、本発明にかかる吸気量制御機構の異常判定装置を具体化した第３の実施の形態について説明する。

本実施の形態と第１の実施の形態とは、以下の点において異なる。
第１の実施の形態では、スロットル開度ＴＡについての許容上限開度Ｌｔａ１がアクセル操作量ＡＣ及び吸気弁３０のリフト作用角ＶＬに基づいて設定される。これに対し、本実施の形態では、スロットル開度ＴＡについての許容上限開度Ｌｔａ３を、アクセル操作量ＡＣ及び前記吸気圧センサ５２によって検出される吸気圧ＰＡに基づいて設定するようにしている。

なお、本実施の形態にかかる異常判定装置の適用される内燃機関およびその周辺機器の概略構成は先の図１に示した内燃機関１０およびその周辺機器と同様の構成であり、ここでの詳細な説明は省略する。また、本実施の形態の機関制御にあっても、スロットル制御や作用角変更制御、燃料噴射制御が実行されるが、それら制御の制御態様は第１の実施の形態と同様の制御態様を想定しており、それらの詳細な説明についてもこれを省略する。

さて、前記吸気通路１２においてスロットル弁１４を通過する吸入空気の量は、同スロットル弁１４の上流側及び下流側の差圧とスロットル開度ＴＡとにより定まる。そのため、同差圧と前記要求吸気量Ｔｇａとから、実際の吸気量が同要求吸気量Ｔｇａになるスロットル開度ＴＡを精度良く求めることができる。

そうした差圧、要求吸気量Ｔｇａ及びスロットル開度ＴＡの関係をふまえ、本実施の形態にかかる判定処理では、スロットル開度ＴＡについての許容上限開度Ｌｔａ３が、上記差圧の指標値である上記吸気圧センサ５２によって検出される吸気圧ＰＡと、要求吸気量Ｔｇａの算出パラメータであるアクセル操作量ＡＣとに基づいて設定される。

これにより、上記許容上限開度Ｌｔａ３として、吸気量制御機構に異常が生じて実際の吸気量が要求吸気量Ｔｇａよりも所定量以上大きくなった場合にこれを的確に判断することの可能な開度を設定することができるようになる。そして、そうした許容上限開度Ｌｔａ３とスロットル開度ＴＡとの比較を通じて、吸気量制御機構の異常が精度良く判定されるようになる。

以下、図６のフローチャートを参照して、本実施の形態にかかる判定処理について具体的に説明する。
このフローチャートに示す一連の処理は、上記判定処理の具体的な処理手順を示したものであり、所定周期毎の処理として電子制御装置５０により実行される。

図６に示すように、この処理では先ず、アクセル操作量ＡＣ及び吸気圧ＰＡが取り込まれる（ステップＳ３００及びＳ３０２）。
そして、これらアクセル操作量ＡＣ及び吸気圧ＰＡに基づいて許容上限開度Ｌｔａ３が算出される（ステップＳ３０４）。本実施の形態では、このステップＳ３０４の処理が、スロットル弁の開度についての許容範囲を設定する設定手段として機能する。

ここでは先ず、アクセル操作量ＡＣに基づいてＣマップから、許容上限開度Ｌｔａ３についての基本値Ｌｂが算出される。この基本値Ｌｂとしては、吸気弁３０のリフト作用角ＶＬが最大角に制御される状況下にあってそのときのアクセル操作量ＡＣに適した許容上限開度Ｌｔａ３に相当する値が算出される。具体的には、図７にＣマップの構造を概念的に示すように、アクセル操作量ＡＣが大きいほど大きい開度に相当する値が算出される。Ｃマップには、そうした基本値Ｌｂとアクセル操作量ＡＣとの関係が各種実験などを通じて求められ、設定されている。

また、このように基本値Ｌｂを算出することに併せて、補正係数Ｋｐが算出される。この補正係数Ｋｐは、下式（１）のように、上記基本値Ｌｂに乗ずることによって上記許容上限開度Ｌｔａ３を算出するための係数であり、具体的には、吸気圧ＰＡに基づいてＤマップから算出される。

Ｌｔａ３←Ｌｂ・Ｋｐ …（１）

ここで、スロットル弁１４を通過する吸入空気の量は、基本的に、同スロットル弁１４の上流側と下流側との差圧が大きいほど多量になる。ただし、スロットル開度ＴＡ一定の条件下においてスロットル弁１４の下流側の吸気圧を低下させた場合、上流側と下流側との圧力比（下流側圧力／上流側圧力）が所定の圧力比、いわゆる臨界圧力比よりも低くなると、同スロットル弁１４を通過する吸入空気の量がそれ以上増えなくなる。なお、上記臨界圧力比は、スロットル弁１４を通過する吸入空気の流速が音速に達するようになる圧力比である。

この点をふまえ、図８にＤマップの構造を概念的に示すように、上記圧力比が臨界圧力比以下の領域では、上記補正係数Ｋｐとして「１．０」が算出される。これにより、上記関係式（１）を通じて、上記基本値Ｌｂが許容上限開度Ｌｔａ３として算出される。このように補正係数Ｋｐを設定するのは、同領域における実際の吸気量が、スロットル弁１４の上流側と下流側との差圧によらず、スロットル開度ＴＡによって一義的に定まるためである。

一方、上記圧力比が臨界圧力比よりも高い領域では、上記補正係数Ｋｐとして、上記差圧が低いほど、詳しくは同差圧の指標値である吸気圧ＰＡが高いときほど大きい「１．０」以上の正の数が算出される。これにより、同領域では、上記関係式（１）を通じて、吸気圧ＰＡが高いときほど大きい開度が許容上限開度Ｌｔａ３として算出される。このように補正係数Ｋｐを算出するのは、要求吸気量Ｔｇａが同一の状況下にあって同要求吸気量Ｔｇａと実際の吸気量とを一致させるためには、吸気圧ＰＡが高いときほどスロットル開度ＴＡの開度を大きく設定する必要があるためである。

そして、このように基本値Ｌｂ及び補正係数Ｋｐが算出された後、上記関係式（１）から許容上限開度Ｌｔａ３が算出される。
その後、スロットル開度ＴＡが取り込まれ（ステップＳ３０６）、同スロットル開度ＴＡが許容上限開度Ｌｔａ３よりも大きい開度である状態（異常状態）が所定時間以上継続されているか否かが判断される（ステップＳ３０８）。

そして、上記異常状態が所定時間以上継続されている場合には（ステップＳ３０８：ＹＥＳ）、吸気量制御機構が異常であると判定され（ステップＳ３１０）、上記異常状態ではない、若しくは同異常状態の継続時間が所定時間未満である場合には（ステップＳ３０８：ＮＯ）、吸気量制御機構が正常であると判定される（ステップＳ３１２）。

このように、吸気量制御機構についての異常の有無が判定された後、本処理は一旦終了される。
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。

（１）アクセル操作量ＡＣと吸気圧ＰＡとに基づいてスロットル開度ＴＡについての許容上限開度Ｌｔａ３を設定し、スロットル開度ＴＡが同許容上限開度Ｌｔａ３よりも大きくなったときに吸気量制御機構が異常であると判定するようにした。そのため、上記許容上限開度Ｌｔａ３として、吸気量制御機構に異常が生じて実際の吸気量が要求吸気量Ｔｇａよりも所定量以上大きくなった場合にこれを的確に判断することの可能な値を設定することができるようになる。更には、スロットル開度ＴＡがそうした許容上限開度Ｌｔａ３よりも大きくなったことをもって、実際の吸気量が上記要求吸気量Ｔｇａよりも所定量以上大きくなっていることを精度良く判定することができるようになる。したがって吸気弁３０のリフト作用角ＶＬに応じてスロットル開度ＴＡが大きく変化する場合であれ、それに即したかたちで異常判定を実行することができるようになり、スロットル弁１４の駆動状態の異常、ひいては吸気量制御機構の異常についての判定を正確に行うことができるようになる。

（２）前述した第１の実施の形態の（２）及び（３）に記載した効果に準じた効果が得られるようになる。
（３）許容上限開度Ｌｔａ３として、吸気圧ＰＡが高いときほど大きい開度を設定するようにした。そのため、要求吸気量Ｔｇａが一定の条件下においては吸気圧ＰＡが高いときほどスロットル開度ＴＡが大きく設定されるといった、吸気圧ＰＡとスロットル開度ＴＡとの関係に即したかたちで許容上限開度Ｌｔａ３を設定することができ、正確な異常判定を行うことができるようになる。

（第４の実施の形態）
以下、本発明にかかる吸気量制御機構の異常判定装置を具体化した第４の実施の形態について説明する。

本実施の形態と第１の実施の形態とは、以下の点において異なる。
第１の実施の形態では、スロットル開度ＴＡについての許容上限開度Ｌｔａ１を設定し、同許容上限開度Ｌｔａ１とスロットル開度ＴＡとを比較することによって、吸気量制御機構の異常を判定するようにした。これに対し、本実施の形態にかかる異常判定装置では、吸気弁３０のリフト作用角ＶＬについての許容上限角Ｌｖｌを設定し、同許容上限角Ｌｖｌとリフト作用角ＶＬとを比較することによって、吸気量制御機構の異常を判定するようにしている。

なお、本実施の形態にかかる異常判定装置の適用される内燃機関およびその周辺機器の概略構成は先の図１に示した内燃機関１０およびその周辺機器と同様の構成であり、ここでの詳細な説明は省略する。また、本実施の形態の機関制御にあっても、スロットル制御や作用角変更制御、燃料噴射制御が実行されるが、それら制御の制御態様は第１の実施の形態と同様の制御態様を想定しており、それらの詳細な説明についてもこれを省略する。

さて、前記内燃機関１０の吸気通路１２から燃焼室１８に吸入される空気の量は、吸気通路１２においてスロットル弁１４と吸気弁３０との間の部分（前記下流部分）の吸気圧と、吸気弁３０のリフト作用角ＶＬとにより定まる。

そのため、上記下流部分の吸気圧、すなわち前記吸気圧センサ５２により検出される吸気圧ＰＡと前記要求吸気量Ｔｇａとから、実際の吸気量が同要求吸気量Ｔｇａになる吸気弁３０のリフト作用角ＶＬを精度良く求めることができる。

そうした吸気圧ＰＡ、要求吸気量Ｔｇａ及びリフト作用角ＶＬの関係をふまえ、本実施の形態にかかる判定処理では、リフト作用角ＶＬについての許容上限角Ｌｖｌが、吸気圧ＰＡと、要求吸気量Ｔｇａの算出パラメータであるアクセル操作量ＡＣとに基づいて設定される。

そのため、許容上限角Ｌｖｌとして、吸気量制御機構に異常が生じて実際の吸気量が要求吸気量Ｔｇａよりも所定量以上大きくなった場合にこれを的確に判断することの可能な値が設定されるようになる。そして、この許容上限角Ｌｖｌとリフト作用角ＶＬとの比較を通じて、吸気量制御機構の異常が精度良く判定されるようになる。

以下、図９のフローチャートを参照して、本実施の形態にかかる判定処理について具体的に説明する。
このフローチャートに示す一連の処理は、上記判定処理の具体的な処理手順を示したものであり、所定周期毎の処理として電子制御装置５０により実行される。

図９に示すように、この処理では先ず、アクセル操作量ＡＣ及び吸気圧ＰＡがそれぞれ取り込まれる（ステップＳ４００及びＳ４０２）。
そして、これらアクセル操作量ＡＣ及び吸気圧ＰＡに基づいてＥマップから、許容上限角Ｌｖｌが算出される（ステップＳ４０４）。本実施の形態では、このステップＳ４０４の処理が、吸気弁のリフト作用角についての許容範囲を設定する設定手段として機能する。

なおＥマップは、アクセル操作量ＡＣ及び吸気圧ＰＡに基づいて許容上限角Ｌｖｌを算出するためのマップであり、それらアクセル操作量ＡＣ及びリフト作用角ＶＬから定まる機関運転状態と同機関運転状態に適した許容上限角Ｌｖｌとの関係が各種実験などを通じて求められ、設定されている。

また、図１０に示すように、このＥマップから算出される許容上限角Ｌｖｌは、アクセル操作量ＡＣが大きいほど、また吸気圧ＰＡが低いときほど大きいリフト作用角ＶＬに相当する値が算出される。これは次のような理由による。すなわち、本実施の形態にかかる協働制御にあっては、アクセル操作量ＡＣが大きいときほど、また要求吸気量Ｔｇａ一定の条件下において吸気圧ＰＡが低いときほど、リフト作用角ＶＬが大きくなるように作用角変更制御が実行されるためである。

その後、リフト作用角ＶＬが取り込まれ（ステップＳ４０６）、同リフト作用角ＶＬが許容上限角Ｌｖｌよりも大きい状態（異常状態）が所定時間以上継続されているか否かが判断される（ステップＳ４０８）。

そして、上記異常状態が所定時間以上継続されている場合には（ステップＳ４０８：ＹＥＳ）、吸気弁３０の駆動状態に異常が生じているとして、吸気量制御機構が異常であると判定される（ステップＳ４１０）。

一方、上記異常状態ではない、若しくは同異常状態の継続時間が所定時間未満である場合には（ステップＳ４０８：ＮＯ）、吸気弁３０の駆動状態に異常が生じていない、若しくはその異常発生を正確に判定することの可能なだけ上記異常状態が継続されていないとして、同機構が正常であると判定される（ステップＳ４１２）。

このように、吸気量制御機構についての異常の有無が判定された後、本処理は一旦終了される。
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。

（１）アクセル操作量ＡＣと吸気圧ＰＡとに基づいてリフト作用角ＶＬについての許容上限角Ｌｖｌを設定し、リフト作用角ＶＬが許容上限角Ｌｖｌよりも大きくなったときに吸気量制御機構が異常であると判定するようにした。そのため、上記許容上限角Ｌｖｌとして、吸気量制御機構に異常が生じて実際の吸気量が要求吸気量Ｔｇａよりも所定量以上大きくなった場合にこれを的確に判断することの可能な値を設定することができるようになる。更には、リフト作用角ＶＬがそうした許容上限角Ｌｖｌよりも大きくなったことをもって、実際の吸気量が上記要求吸気量Ｔｇａよりも所定量以上大きくなっていることを精度良く判定することができるようになる。したがってリフト作用角ＶＬに応じてスロットル開度ＴＡが大きく変化する場合であれ、それに即したかたちで異常判定を実行することができるようになり、吸気弁３０の駆動状態の異常、ひいては吸気量制御機構の異常についての判定を正確に行うことができるようになる。

（２）リフト作用角ＶＬが許容上限角Ｌｖｌよりも大きい状態が所定時間以上継続されていることをもって、吸気量制御機構に異常が生じていると判定するようにした。これにより、吸気弁３０の駆動状態が正常といえる状態であるにもかかわらず、リフト作用角ＶＬが何らかの要因によって一時的に許容上限角Ｌｖｌよりも大きくなったことをもって異常判定がなされるといった偶発的な誤判定を回避することができる。これにより、より高い確実性をもって吸気弁３０の駆動状態についての異常判定を行うことができるようになる。

（３）異常判定のために、リフト作用角ＶＬについての許容上限角Ｌｖｌを設定するようにしたために、リフト作用角ＶＬが許容上限角Ｌｖｌよりも大きくなる異常、すなわち吸気弁３０の駆動異常の中でも、機関出力が不要に大きくなる異常の発生を正確に判定することができるようになる。

（４）許容上限角Ｌｖｌとして、吸気圧ＰＡが低いときほど大きい角度を設定するようにした。そのため、要求吸気量Ｔｇａが一定の条件下においては吸気圧ＰＡが低いときほどリフト作用角ＶＬが大きく設定されるといった、吸気圧ＰＡとリフト作用角ＶＬとの関係に即したかたちで許容上限角Ｌｖｌを設定することができ、正確な異常判定を行うことができるようになる。

（第５の実施の形態）
以下、本発明にかかる吸気量制御機構の異常判定装置を具体化した第５の実施の形態について説明する。

本実施の形態にかかる異常判定装置の適用される内燃機関およびその周辺機器の概略構成は先の図１に示した内燃機関１０およびその周辺機器と同様の構成であり、ここでの詳細な説明は省略する。また、本実施の形態の機関制御にあっても、スロットル制御や作用角変更制御、燃料噴射制御が実行されるが、それら制御の制御態様は第１の実施の形態と同様の制御態様を想定しており、それらの詳細な説明についてもこれを省略する。

さて、第２〜第４の実施の形態に記載した判定処理のように吸気圧ＰＡに基づく判定処理を行う異常判定装置によれば、実際の吸気圧ＰＡに応じたかたちで判定処理を行うことができるため、吸気量制御機構の異常を精度良く判定することができる。しかしながら、そうした異常判定装置は、吸気圧センサ５２に異常が生じた場合にその判定処理を実行することができなくなるといった欠点がある。

これに対し、第１の実施の形態に記載した判定処理のように吸気圧ＰＡを用いずに異常判定を行う異常判定装置は、吸気圧ＰＡを用いる異常判定と比べてその判定精度が若干劣るといった欠点があるものの、吸気圧センサ５２の異常の有無にかかわらず判定処理を実行することができるといった利点がある。

こうした実情をふまえ、本実施の形態ではその判定処理を以下のように実行するようにしている。
すなわち先ず、図１１に示すように、吸気圧センサ５２が正常であるか否かが判断される（ステップＳ５００）。ここでは、例えばごく高い圧力を示す検出信号やごく低い圧力を示す検出信号が吸気圧センサ５２から出力され続けている場合に、吸気圧センサ５２が異常であると判断される。

そして、吸気圧センサ５２が正常である場合には（ステップＳ５００：ＹＥＳ）、吸気圧ＰＡが取り込まれるとともに同吸気圧ＰＡに基づく異常判定が行われる（ステップＳ５０２）。具体的には、第２の実施の形態にかかる判定処理（図５）が実行される。

一方、吸気圧センサ５２が異常である場合には（ステップＳ５００：ＮＯ）、吸気圧ＰＡを用いない異常判定が実行される（ステップＳ５０４）。具体的には、第１の実施の形態にかかる判定処理（図３）が実行される。

このように、本実施の形態にかかる判定処理では、吸気圧ＰＡに基づく異常判定及び吸気圧ＰＡを用いない異常判定のいずれか一方が選択的に実行される。
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。

（１）吸気圧センサ５２が正常である場合には吸気圧ＰＡに基づく判定処理を行って吸気量制御機構の異常を精度良く判定する一方、同吸気圧センサ５２に異常が発生した場合には吸気圧ＰＡを用いない判定処理を行って判定処理の実行を継続することができるようになる。

（その他の実施の形態）
なお、上記各実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記第３の実施の形態では、スロットル弁１４の上流側と下流側との差圧の指標値である吸気圧ＰＡを用いて補正係数Ｋｐを算出するようにした。スロットル弁１４の上流側の圧力ＰＡｉを検出するための圧力センサを新たに設けるとともに吸気圧ＰＡと圧力ＰＡｉとの差を求め、これを用いて補正係数を算出するようにしてもよい。これにより、実際の差圧に即したかたちで判定処理を実行することができるようになり、より正確に異常判定を行うことができるようになる。

・上記第５の実施の形態において、吸気圧センサ５２が正常である場合に実行される吸気圧ＰＡに基づく異常判定としては、第２の実施の形態にかかる判定処理の他、第３の実施の形態にかかる判定処理（図６）や、第４の実施の形態にかかる判定処理（図９）を実行することも可能である。

・上記各実施の形態では、前記異常状態が所定時間以上継続したことをもって吸気量制御機構が異常であると判定するようにしたが、前述した偶発的な誤判定を適正に回避することができるのであれば、異常状態になったことをもって直ちに吸気量制御機構が異常であると判定するようにしてもよい。

・上記各実施の形態は、アクセル操作量ＡＣに加えて、例えば機関冷却水の温度や、機関回転速度等といった他の機関運転状態の指標値に応じたかたちでスロットル制御や作用角変更制御を実行する内燃機関にも適用可能である。同構成にあっては、許容上限開度や許容上限角を算出するための算出パラメータとして、アクセル操作量ＡＣに加えて、それら他の機関運転状態の指標値を更に用いることにより、異常判定を精度良く実行することができるようになる。

・上記各実施の形態では、異常判定に用いる判定値として許容上限開度や許容上限角といった許容上限値を設定するようにした。これに代えて、或いはこれに併せて、許容下限開度や許容下限角といった許容下限値を設定するようにしてもよい。要は、スロットル開度ＴＡや吸気弁３０のリフト作用角ＶＬについての許容範囲を設定することにより、吸気量制御機構の異常を正確に判定することができるようになる。なお上記構成によれば、吸気量制御機構の異常の中でも、機関出力が不要に小さくなる異常の発生を正確に判定することができるようになる。

本発明を具体化した第１の実施の形態が適用される内燃機関及びその周辺機器の概略構成図。 作用角変更機構の作動に基づく吸気弁のリフト作用角の変化態様を示すグラフ。 第１の実施の形態にかかる判定処理の具体的な処理手順を示すフローチャート。 許容上限開度の算出に用いるＡマップのマップ構造を概念的に示す略図。 第２の実施の形態にかかる判定処理の具体的な処理手順を示すフローチャート。 第３の実施の形態にかかる判定処理の具体的な処理手順を示すフローチャート。 基本値の算出に用いるＣマップのマップ構造を概念的に示す略図。 補正係数の算出に用いるＤマップのマップ構造を概念的に示す略図。 第４の実施の形態にかかる判定処理の具体的な処理手順を示すフローチャート。 許容上限角の算出に用いるＥマップのマップ構造を概念的に示す略図。 第５の実施の形態にかかる判定処理の具体的な処理手順を示すフローチャート。

符号の説明

１０…内燃機関、１２…吸気通路、１４…スロットル弁、１６…スロットルモータ、１８…燃焼室、２０…燃料噴射弁、２４…ピストン、２６…クランクシャフト、２８…排気通路、３０…吸気弁、３２…排気弁、３４…吸気カムシャフト、３６…排気カムシャフト、４２…作用角変更機構、４４…アクチュエータ、５０…電子制御装置、５２…吸気圧検出手段としての吸気圧センサ。

Claims (8)

1. 内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁と、吸気弁のリフト作用角を変更可能な変更機構とを備え、前記スロットル弁の開度調節並びに前記リフト作用角の調節の協動を通じて機関燃焼室に供給される吸気量を調節する吸気量制御機構の異常判定装置において、
   少なくともアクセル操作量を含む機関運転状態の指標値と前記吸気弁のリフト作用角とに基づいて前記スロットル弁の開度についての許容範囲を設定する設定手段と、
   前記スロットル弁の実開度が前記設定される許容範囲外にあるときに前記スロットル弁の駆動状態に異常がある旨判定する判定手段とを備える
   ことを特徴とする吸気量制御機構の異常判定装置。
2. 請求項１に記載の吸気量制御機構の異常判定装置において、
   前記吸気通路の前記スロットル弁及び前記吸気弁の間の部分の吸気圧を検出する吸気圧検出手段を更に備え、
   前記設定手段は前記機関運転状態の指標値と前記吸気弁のリフト作用角並びに前記検出される吸気圧に基づいて前記許容範囲を設定する
   ことを特徴とする吸気量制御機構の異常判定装置。
3. 内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁と、吸気弁のリフト作用角を変更可能な変更機構とを備え、前記スロットル弁の開度調節並びに前記リフト作用角の調節の協動を通じて機関燃焼室に供給される吸気量を調節する吸気量制御機構の異常判定装置において、
   前記吸気通路の前記スロットル弁及び前記吸気弁の間の部分の吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、
   少なくともアクセル操作量を含む機関運転状態の指標値と前記検出される吸気圧とに基づいて前記スロットル弁の開度についての許容範囲を設定する設定手段と、
   前記スロットル弁の実開度が前記設定される許容範囲外にあるときに前記スロットル弁の駆動状態に異常がある旨判定する判定手段とを備える
   ことを特徴とする吸気量制御機構の異常判定装置。
4. 請求項２又は３に記載の吸気量制御機構の異常判定装置において、
   前記設定手段は、前記検出される吸気圧が高いときほど大きい開度を含む範囲になるように前記許容範囲を設定する
   ことを特徴とする吸気量制御機構の異常判定装置。
5. 内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁と、吸気弁のリフト作用角を変更可能な変更機構とを備え、前記スロットル弁の開度調節並びに前記リフト作用角の調節の協動を通じて機関燃焼室に供給される吸気量を調節する吸気量制御機構の異常判定装置において、
   前記吸気通路の前記スロットル弁及び前記吸気弁の間の部分の吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、
   少なくともアクセル操作量を含む機関運転状態の指標値と前記検出される吸気圧とに基づいて前記吸気弁のリフト作用角についての許容範囲を設定する設定手段と、
   前記リフト作用角が前記設定される許容範囲外にあるときに前記吸気弁の駆動状態に異常がある旨判定する判定手段とを備える
   ことを特徴とする吸気量制御機構の異常判定装置。
6. 請求項５に記載の吸気量制御機構の異常判定装置において、
   前記設定手段は、前記検出される吸気圧が低いときほど大きいリフト作用角を含む範囲になるように前記許容範囲を設定する
   ことを特徴とする吸気量制御機構の異常判定装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の吸気量制御機構の異常判定装置において、
   前記判定手段は前記許容範囲外にある状態が所定期間以上継続したことを条件に前記異常がある旨の判定を行う
   ことを特徴とする吸気量制御機構の異常判定装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の吸気量制御機構の異常判定装置において、
   前記設定手段は、許容上限値を定めることによって前記許容範囲を設定する
   ことを特徴とする吸気量制御機構の異常判定装置。

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