具有閥停止機構的內燃機的控制裝置的製作方法

2023-06-03 04:56:11

專利名稱：具有閥停止機構的內燃機的控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及具有能夠將排氣閥維持為閉閥狀態的閥停止機構的內燃機的控制裝置。
背景技術：
以往，例如在專利文獻I中公開了具有能夠將進排氣閥維持為閉閥狀態的氣缸停止機構的發動機的控制裝置。在該以往的控制裝置中，在伴隨著減缸運轉的一部分氣缸的進排氣閥閉閥停止時，基於排出氣體傳感器的輸出值來判定進排氣閥的停止動作是否發生異常(停止故障)。另外，申請人作為與本發明相關的文獻了解了包含上述的文獻在內的以下記載的 文獻。在先技術文獻專利文獻專利文獻I :日本專利文獻特開2004-100486號公報；專利文獻2 :日本專利文獻特開2002-221055號公報；專利文獻3 日本專利文獻特開2002-097973號公報；專利文獻4 :日本專利文獻特開平06-146937號公報。

發明內容
發明所要解決的問題在上述專利文獻I中記載了 當進氣閥的停止動作正常、排氣閥的停止動作異常時，這樣的異常對排出氣體的空燃比產生的影響是不確定的。這樣，上述專利文獻I的技術在基於排出氣體的空燃比的變化來檢測排氣閥的停止動作的異常方面尚有改善的餘地。本發明是為了解決上述的問題而完成的，其目的在於提供一種控制裝置，所述控制裝置在具有能夠將排氣閥維持為閉閥狀態的排氣閥停止機構的內燃機中，並且能夠不使用用於所述異常檢測的專用的傳感器而判定排氣閥的停止動作的異常。用於解決問題的手段第一發明提供一種包括閥停止機構的內燃機的控制裝置，其特徵在於，所述控制裝置包括排氣閥停止機構，所述排氣閥停止機構能夠在閥工作狀態與閉閥停止狀態之間改變排氣閥的動作狀態，所述排氣閥是具有至少一個氣缸的內燃機的全部氣缸所具備的排氣閥；空燃比傳感器，所述空燃比傳感器檢測從各氣缸排出的氣體的空燃比；判斷單元，在隨著全部氣缸的所述排氣閥的閥停止要求而停止對於全部氣缸的燃料供應時，所述判斷單元判斷由所述空燃比傳感器檢測的所述氣體的空燃比有無向濃側發生變化；以及
排氣閥異常判定單元，當在通過所述判斷單元判斷為所述氣體的空燃比向濃側發生了變化的情況下，所述排氣閥異常判定單元判定為至少一個氣缸中的所述排氣閥的停止動作未正常進行。另外，第二發明在第一發明的基礎上，還具有以下特徵所述內燃機還包括進氣閥停止機構，所述進氣閥停止機構能夠在閥工作狀態與閉閥停止狀態之間改變進氣閥的動作狀態，所述進氣閥是全部氣缸所具備的進氣閥， 當隨著全部氣缸的所述排氣閥和所述進氣閥的閥停止要求而停止對於全部氣缸的燃料供應時，所述判斷單元判斷由所述空燃比傳感器檢測出的所述氣體的空燃比有無向濃側發生變化。 另外，第三發明在第二發明的基礎上，還具有以下特徵所述內燃機的控制裝置還包括進氣閥異常判定單元，所述進氣閥異常判定單元判定基於所述進氣閥停止機構的所述進氣閥的停止動作有無發生異常，當在被判定為所述進氣閥的停止動作未發生異常的情況下通過所述判斷單元判斷為所述氣體的空燃比向濃側發生了變化時，所述排氣閥異常判定單元判定為至少一個氣缸中的所述排氣閥的停止動作未正常進行。另外，第四發明在第一至第三發明中任一發明的基礎上，還具有以下特徵所述控制裝置還包括發動機旋轉維持單元，所述發動機旋轉維持單元維持所述內燃機的曲軸的旋轉驅動，直到利用所述判斷單元和所述排氣閥異常判定單元的所述排氣閥的停止動作的異常檢測處理結束為止。第五發明提供一種包括閥停止機構的內燃機的控制裝置，其特徵在於，包括排氣閥停止機構，所述排氣閥停止機構能夠在閥工作狀態與閉閥停止狀態之間改變排氣閥的動作狀態，所述排氣閥是具有多個氣缸的內燃機的不是全部氣缸的至少一個氣缸所具備的排氣閥；空燃比傳感器，所述空燃比傳感器被配置在從多個氣缸排出的排出氣體集合的部位，並檢測從各氣缸排出的氣體的空燃比；判斷單元，當隨著不是全部氣缸的至少一個氣缸的所述排氣閥和所述進氣閥的閥停止要求而進行減缸運轉時，所述判斷單元判斷由所述空燃比傳感器檢測的所述氣體的空燃比有無向濃側發生變化、或者消除空燃比的該變化的燃料噴射量的減量修正量有無發生變化；以及排氣閥異常判定單元，在通過所述判斷單元判斷為所述氣體的空燃比向濃側發生所述變化或者所述減量修正量發生所述變化的情況下，所述排氣閥異常判定單元判定為至少一個氣缸中的所述排氣閥的停止動作未正常進行。另外，第六發明在第五發明的基礎上，還具有以下特徵所述內燃機還包括進氣閥停止機構，所述進氣閥停止機構能夠在閥工作狀態與閉閥停止狀態之間改變進氣閥的動作狀態，所述進氣閥是由所述排氣閥停止機構控制的所述排氣閥所屬的氣缸所具備的進氣閥；以及當隨著不是全部氣缸的至少一個氣缸的所述排氣閥和所述進氣閥的閥停止要求而進行減缸運轉時，所述判斷單元判斷由所述空燃比傳感器檢測的所述氣體的空燃比有無向濃側發生變化。
另外，第七發明在第六發明的基礎上，還具有以下特徵所述內燃機的控制裝置還包括進氣閥異常判定單元，所述進氣閥異常判定單元判定基於所述進氣閥停止機構的所述進氣閥的停止動作有無發生異常，當在被判定為所述進氣閥的停止動作未發生異常的情況下通過所述判斷單元判斷為所述氣體的空燃比向濃側發生所述變化或者判斷為所述減量修正量發生所述變化時，所述排氣閥異常判定單元判定為至少一個氣缸中的所述排氣閥的停止動作未正常進行。第八發明提供一種包括閥停止機構的內燃機的控制裝置，其特徵在於，包括排氣閥停止機構，所述排氣閥停止機構能夠在閥工作狀態與閉閥停止狀態之間改變排氣閥的動作狀態，所述排氣閥是具有多個氣缸的內燃機的不是全部氣缸的至少一個氣缸所具備的排氣閥；進氣閥停止機構，所述進氣閥停止機構能夠在閥工作狀態與閉閥停止狀態之間改 變進氣閥的動作狀態，所述進氣閥是由所述排氣閥停止機構控制的所述排氣閥所屬的氣缸所具備的進氣閥；進氣閥異常判定單元，所述進氣閥異常判定單元判定基於所述進氣閥停止機構的所述進氣閥的停止動作有無發生異常；空燃比傳感器，所述空燃比傳感器檢測從各氣缸排出的氣體的空燃比；判斷單元，當隨著不是全部氣缸的至少一個氣缸的所述排氣閥和所述進氣閥的閥停止要求而進行減缸運轉時，所述判斷單元判斷由所述空燃比傳感器檢測的所述氣體的空燃比有無向濃側發生變化、或者消除空燃比的該變化的燃料噴射量的減量修正量有無向增加側發生變化；以及排氣閥異常判定單元，當在被判定為所述進氣閥的停止動作未發生異常的情況下通過所述判斷單元判斷為所述氣體的空燃比向濃側發生所述變化或者判斷為所述減量修正量發生所述變化時，所述排氣閥異常判定單元判定為至少一個氣缸中的所述排氣閥的停止動作未正常進行。另外，第九發明在第五至第八發明中任一發明的基礎上，還具有以下特徵所述控制裝置還包括反饋控制禁止單元，所述反饋控制禁止單元禁止執行利用了所述空燃比傳感器的輸出的空燃比的反饋控制，直到使用所述判斷單元和所述排氣閥異常判定單元進行的所述排氣閥的停止動作的異常檢測處理結束為止。另外，第十發明在第一至第四發明中任一發明的基礎上，還具有以下特徵所述空燃比傳感器被配置在從多個氣缸排出的排出氣體集合的部位，所述判斷單元包括變化率獲得單元,所述變化率獲得單元在隨著全部氣缸的所述排氣閥的閥停止要求而停止對於全部氣缸的燃料供應時，獲得所述氣體的空燃比向濃側的變化率，所述排氣閥異常判定單元包括排氣閥異常氣缸數判定單元，所述氣體的空燃比向濃側的所述變化率越高，所述排氣閥異常氣缸數判定單元判定為越多的氣缸中的所述排氣閥的停止動作未正常進行。另外，第十一發明在第五至第九發明中任一發明的基礎上，還具有以下特徵所述空燃比傳感器被配置在從多個氣缸排出的排出氣體集合的部位，所述判斷單元包括變化率獲得單元,所述變化率獲得單元在隨著不是全部氣缸的至少一個氣缸的所述排氣閥的閥停止要求而進行減缸運轉時，獲得所述氣體的空燃比向濃側的變化率或者消除空燃比的該變化的燃料噴射量的減量修正量向增加側的變化率，所述排氣閥異常判定單元包括排氣閥異常氣缸數判定單元，所述氣體的空燃比向濃側的所述變化率或者所述減量修正量向增加側的所述變化率越高，所述排氣閥異常氣缸數判定單元判定為越多的氣缸中的所述排氣閥的停止動作未正常進行。另外，第十二發明在第一至第十一發明中任一發明的基礎上，還具有以下特徵所述空燃比傳感器被配置在從多個氣缸排出的排出氣體集合的部位，所述判斷單元包括濃氣缸判斷單元，所述濃氣缸 判斷單元基於從各氣缸排出的所述氣體到達所述空燃比傳感器的時機來判斷來自哪個氣缸的所述氣體的空燃比是否變化為濃側的值，所述排氣閥異常判定單元還包括排氣閥異常氣缸確定單元，所述排氣閥異常氣缸確定單元將被所述濃氣缸判斷單元判斷為所述氣體的空燃比變化為濃側的值的氣缸確定為所述排氣閥的停止動作發生了異常的氣缸。另外，第十三發明在第三發明的基礎上，還具有以下特徵還包括稀變化判斷單元，在隨著全部氣缸的所述排氣閥和所述進氣閥的閥停止要求而停止對於全部氣缸的所述燃料供應時，所述稀變化判斷單元判斷由所述空燃比傳感器檢測出的所述氣體的空燃比有無向稀側發生變化；以及進排氣閥異常判定單元，在被所述稀變化判斷單元判斷為所述氣體的空燃比向稀側發生變化時，所述進排氣閥異常判定單元判定為至少一個氣缸中的所述進氣閥和所述排氣閥的停止動作未正常進行。另外，第十四發明在第七或第八發明的基礎上，還具有以下特徵還包括稀變化判斷單元，在隨著不是全部氣缸的至少一個氣缸的所述排氣閥和所述進氣閥的閥停止要求而進行減缸運轉時，所述稀變化判斷單元判斷由所述空燃比傳感器檢測的所述氣體的空燃比有無向稀側發生變化或者消除空燃比的該變化的燃料噴射量的增量修正量有無向增加側發生變化；以及進排氣閥異常判定單元，在被所述稀變化判斷單元判斷為所述氣體的空燃比向稀側發生所述變化或者所述增量修正量發生所述變化的情況下，所述進排氣閥異常判定單元判定為至少一個氣缸中的所述進氣閥和所述排氣閥的停止動作未正常進行。另外，第十五發明在第三、第七或第八發明的基礎上，還具有以下特徵所述內燃機還包括檢測所述進氣閥有無進行開閉動作的閥傳感器，所述進氣閥異常判定單元基於該閥傳感器的輸出來判定所述進氣閥的停止動作有無發生異常。另外，第十六發明在第三發明的基礎上，還具有以下特徵所述內燃機還包括檢測進氣壓力的進氣壓力傳感器，在隨著全部氣缸的所述排氣閥和所述進氣閥的閥停止要求而停止對於全部氣缸的所述燃料供應時，在進氣壓力與大氣壓力相等的情況下，所述進氣閥異常判定單元判定為所述進氣閥的停止動作有無異常。
另外，第十七發明在第三發明的基礎上，還具有以下特徵所述內燃機還包括檢測吸入空氣流量的空氣流量計，在隨著全部氣缸的所述排氣閥和所述進氣閥的閥停止要求而停止對於全部氣缸的所述燃料供應時，在通過所述空氣流量計未檢測出吸入空氣流量的情況下，所述進氣閥異常判定單元判定為所述進氣閥的停止動作有無異常。發明效果當隨著全部氣缸的排氣閥的閥停止要求而停止對於全部氣缸的燃料供應時，在排氣閥的停止動作未正常進行的情況下，附著於缸內的壁面的燃料氣化而被排到排氣通路，從而由空燃比傳感器檢測出的氣體的空燃比變化為濃側的值。根據第一或第二發明，基於這樣的空燃比是否發生濃變化，能夠不使用用於該異常檢測的專用的傳感器而判定排氣閥的停止動作的異常。
在被判定為進氣閥的停止動作正常的情況下，新氣體不會從進氣閥流向缸內，因此從缸內流到空燃比傳感器的空氣流量不會變化。因此，根據第三發明，當進氣閥的停止動作被判定為正常時，根據空燃比來判定排氣閥的停止動作有無發生異常，由此能夠高精度地進行該異常判定。根據第四發明，當隨著全部氣缸的進排氣閥的閥停止要求而停止對於全部氣缸的燃料供應時，能夠可靠地確保排氣閥的停止動作的異常診斷的機會。當隨著不是全部氣缸的至少一個氣缸的排氣閥的閥停止要求而進行減缸運轉時，在排氣閥的停止動作未正常進行的情況下，附著於缸內的壁面的燃料氣化而被排到排氣通路，從而由空燃比傳感器檢測出的氣體的空燃比變化為濃側的值。根據第五或第六發明，基於這樣的空燃比有無發生濃變化或者隨著該濃變化的燃料噴射量的減量修正量有無向增加側發生變化，能夠不使用用於該異常檢測的專用的傳感器而判定排氣閥的停止動作的異
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巾O根據第七或第八發明，能夠不會受到隨著進氣閥的停止動作的異常發生的其他的運轉氣缸的空燃比的變化的影響而高精度地判定排氣閥的停止動作有無發生異常。根據第九發明，當隨著一部分氣缸的至少排氣閥的閥停止要求而進行減缸運轉時，能夠不會受到來自空燃比的反饋控制的影響而可靠地確保利用空燃比傳感器的輸出的排氣閥的停止故障的診斷機會。根據第十或第十一發明，能夠基於與從各氣缸排出的氣體的空燃比有關的信息、或者與隨著空燃比的變化的燃料噴射量的減量修正量有關的信息，來判定排氣閥的停止動作的異常發生氣缸數。根據第十二發明，能夠利用從排氣閥的停止動作的異常發生氣缸排出的氣體到達空燃比傳感器的時機來確定該異常發生氣缸。當停止對於上述全部氣缸的燃料供應時或當上述減缸運轉時，如果在同一氣缸內排氣閥和進氣閥均發生了停止動作的異常的情況下，從該異常發生氣缸排出的氣體成為接近新氣體的稀氣體。因此，根據空燃比的檢測結果，能夠區分這樣的兩閥的停止動作的異常以及排氣閥的單獨的停止動作的異常。根據第十三或第十四發明，能夠基於這樣的空燃比有無發生稀變化、或者隨著該稀變化的燃料噴射量的增量修正量有無向增加側發生變化來判定進氣閥和排氣閥的停止動作的異常。
根據第十五至第十七發明中的任一發明，能夠使用各個發明具有的各傳感器很好地判定進氣閥的停止動作的異常。


圖I是用於說明本發明的實施方式I的系統的圖；圖2是用於說明本發明的實施方式I的系統的圖；圖3是排氣可變動閥裝置具有的第一搖臂和第二搖臂的截面圖；圖4是第一搖臂的側視
圖5是第二搖臂的側視圖；圖6是排氣可變動閥裝置具有的第一搖臂和第二搖臂的截面圖；圖7的(A)至(E)是用於說明當隨著全部氣缸的進排氣閥的閥停止要求的對於全部氣缸斷油時一部分氣缸發生了排氣閥的停止故障情況下的排出氣體的空燃比的變化的時序圖；圖8是在本發明的實施方式I中執行的例程的流程圖；圖9是表示當#2氣缸的運轉停止了的減缸運轉時發生了 #2氣缸的排氣閥的停止故障時的氣體的流向的圖；圖10是表示應用了本發明的混合動力車輛的驅動系統的簡要構成的圖；圖11是在本發明的實施方式2中執行的例程的流程圖；圖12是在本發明的實施方式3中執行的例程的流程圖；圖13是在本發明的實施方式4中執行的例程的流程圖；圖14是在本發明的實施方式5中執行的例程的流程圖；圖15是在本發明的實施方式6中執行的例程的流程圖。符號說明10內燃機12 活塞14燃燒室16進氣通路18排氣通路18a排氣歧管20空氣流量計26進氣壓力傳感器28燃料噴射閥32進氣閥34排氣閥36進氣可變動閥裝置38排氣可變動閥裝置40催化劑42主A/F傳感器44輔助O2 (氧)傳感器
46ECU (Electronic Control Unit)48 曲軸50曲軸角傳感器76閥停止機構100驅動系統102 馬達104發電機106動力分割機構
具體實施例方式實施方式I.[內燃機的系統構成]圖I和圖2是分別用於說明本發明的實施方式I的系統的圖。圖I所示的系統包括內燃機10。本發明中的內燃機的氣缸數和氣缸配置未被特別限定，但是在本實施方式中，假設內燃機10是具有#1 #4四個氣缸的直列四氣缸型發動機。在內燃機10的各氣缸內設置有活塞12。在各氣缸內，在活塞12的頂部側形成有燃燒室14。進氣通路16和排氣通路18與燃燒室14連通。在進氣通路16的入口附近設置有輸出與吸入到進氣通路16中的空氣的流量相應的信號的空氣流量計20。在空氣流量計20的下遊設置有節流閥22。在節流閥22的附近設置有檢測節流閥開度的節流閥位置傳感器24。在節流閥22的下遊配置有用於檢測進氣壓力(進氣管壓力)的進氣壓力傳感器26。另外,在內燃機10的各氣缸中設置有用於向進氣口內噴射燃料的燃料噴射閥28、以及用於對燃燒室14內的混合氣體點火的火花塞30。如圖2所示，在內燃機10的各氣缸中，進氣閥32和排氣閥34各被設置兩個。進氣閥32被進氣可變動閥裝置36驅動，排氣閥34被排氣可變動閥裝置38驅動。如後所述，進氣可變動閥裝置36和排氣可變動閥裝置38分別具有能夠將進氣閥32和排氣閥34維持為閉閥狀態的閥停止機構76。在排氣通路18的中途配置有用於淨化排出氣體的催化劑40。另外，如圖2所示，在比催化劑40靠上遊側的排氣通路18 (排氣歧管18a中的來自各氣缸的排出氣體合流後的部位)安裝有用於檢測從各氣缸內排出的氣體的空燃比的主A/F傳感器42。作為主A/F傳感器42，例如可以使用對排出氣體的空燃比發出大致線性的輸出的傳感器。另外，在催化劑40的下遊配置有輔助O2傳感器44。作為輔助O2傳感器44，例如可以使用發出與在其位置的排出氣體的空燃比是濃還是稀相應的信號的傳感器。本實施方式的系統包括EQJ (Electronic Control Unit電子控制單元)46。與上述的主A/F傳感器42等一起，用於檢測曲軸48的旋轉角度或發動機轉速的曲軸角傳感器50、用於檢測安裝有內燃機10的車輛的加速踏板的位置的加速器位置傳感器52等用於控制內燃機10的各種傳感器與ECU 46電連接。另外，燃料噴射閥28等各種執行器與ECU 46電連接。ECU 46基於這些傳感器的輸出來控制內燃機10的運轉狀態。[可變動閥裝置的構成]接著，參照圖3至圖6來說明本實施方式的可變動閥裝置的構成及其動作。另外，排氣可變動閥裝置38和進氣可變動閥裝置36具有同樣的構成，因此這裡以排氣可變動閥裝置38為例進行說明。圖3和圖6分別是排氣可變動閥裝置38具有的第一搖臂54和第二搖臂56R、56L的截面圖。另外，圖4是第一搖臂54的側視圖，圖4是第二搖臂56R、56L的側視圖。如圖3所示，排氣可變動閥裝置38將第一搖臂54以及配置在其兩側的一對第二搖臂56R、56L設置在各氣缸中。這些搖臂54、56R、56L能夠以共同的搖臂軸58為中心擺動。搖臂軸58經由一對油壓間隙調節器60而被內燃機10的氣缸蓋支承。如圖4所示，排氣可變動閥裝置38具有凸輪軸62。凸輪軸62經由正時鏈等與曲軸48連結，並以曲軸48的二分之一的速度旋轉。凸輪軸62包括用於對排氣閥34進行開閉驅動的升程凸輪64。另一方面，在第一搖臂54中設置有第一輥66。第一搖臂54通過扭轉螺旋彈簧68在圖4中被繞逆時針反向施力。通過該施加力，第一輥66被按壓在升程凸輪64上。根據這樣的構成，第一搖臂54隨著升程凸輪64的旋轉而擺動。 如圖5所示，第二搖臂56R、56L的可動端與兩個排氣閥34的氣門杆的端部分別抵接。排氣閥34通過氣門彈簧70被向閉閥方向施力。凸輪軸62在升程凸輪64的兩側具有一對零升程凸輪72。零升程凸輪72形成具有與升程凸輪64的基圓相等的半徑的正圓形。第二搖臂56R、56L分別設置有第二輥74。該輥74的外徑與設置於第一搖臂54的第一輥66的外徑相等。另外，搖臂軸58的中心與第二輥74的中心的距離和搖臂軸58的中心與第一輥66的中心的距離相等。當排氣閥34關閉時，第二輥74與零升程凸輪72抵接。排氣可變動閥裝置38包括切換第一搖臂54與第二搖臂56R、56L連結的狀態和分離的狀態的閥停止機構76。閥停止機構76通過這樣的切換動作來切換升程凸輪64的作用力經由第一搖臂54被傳遞給第二搖臂56R、56L的狀態以及該作用力不被傳遞給第二搖臂56R、56L的狀態，由此能夠將排氣閥34的動作狀態在閥工作狀態與閉閥停止狀態之間切換。如圖3所示，第一搖臂54具有與第一輥66同心設置的第一套筒78，第二搖臂56R、56L分別具有與第二輥74同心設置的第二套筒80R、80L。在圖3所示的狀態下，其大部分被插入到第一搖臂54中的第一銷82的一部分被插入到第二搖臂56R的第二套筒80R中，其大部分被插入到第二搖臂56L中的第二銷84L的一部分被插入到第一搖臂54的第一套筒78中。由此，第一搖臂54和第二搖臂56R經由第一銷82連結，第一搖臂54和第二搖臂56L經由第二銷84L連結。因此，一旦第一搖臂54隨著升程凸輪64的旋轉而擺動，則隨之第二搖臂56R、56L也擺動，因此排氣閥34進行開閉動作。第二銷84R的一端超過第二搖臂56R的側面而突出。該突出的第二銷84R的一端與驅動單元86的位移部件88抵接。驅動單元86被構成為能夠按照ECU 46的指令使位移部件88在圖3中的左右方向位移。第二搖臂56L的第二套筒80L的一端被封閉，在第二套筒80L中設置有返回彈簧90。該返回彈簧90將第二銷84L在圖3中向右方向推壓。由此，第一銷82和第二銷84R、84L在圖3中被向右方向施力。在圖3所示的連結狀態下，一旦通過驅動單元86以克服返回彈簧90的施加力的力使位移部件88向圖3中的左方向位移，則第一銷82和第二銷84R、84L向圖3中的左方向移動，變為圖6所示的狀態。在該狀態下，第一銷82和第二銷84L在第一搖臂54與第二搖臂56L的間隙中彼此抵接，第一銷82和第二銷84R在第一搖臂54與第二搖臂56R的間隙中彼此抵接。因此，即使第一搖臂54隨著升程凸輪64的旋轉而擺動，該擺動也不會傳遞給第二搖臂56R、56L。並且，第二搖臂56R、56L的第二輥74與不具有凸角的零升程凸輪72接觸。因此，即使凸輪軸62旋轉，第二搖臂56R、56L也不擺動，排氣閥34處於閉閥停止狀態。另外，當在圖6所示的狀態、即第一搖臂54與第二搖臂56R、56L分離的狀態下，第一搖臂54的第一輥66如圖4所示地與升程凸輪64的基圓接觸時，三個銷82、84R、84L的中心一致。此時，通過使驅動單元86動作、使這些銷82、84R、84L向圖6中的右方向移動，由此能夠切換為圖3所示的連結狀態。

如上所述，排氣可變動閥裝置38通過切換第一搖臂54與第二搖臂56R、56L連結的狀態和分離的狀態，能夠將排氣閥34的動作狀態在閥工作狀態與閉閥停止狀態之間切換。另外，能夠以氣缸為單位自由地進行這樣的排氣閥34的動作狀態的切換。另外，通過與排氣可變動閥裝置38同樣地構成的進氣可變動閥裝置36，能夠將進氣閥32的動作狀態以氣缸為單位在閥工作狀態與閉閥停止狀態之間切換。[排氣閥的停止動作的異常判定方法]根據包括上述的可變動閥裝置36、38的本實施方式的系統，通過在以減速時等的全部氣缸為對象的斷油時使全部氣缸的進氣閥32和排氣閥34成為閉閥停止狀態，能夠防止新氣體流向催化劑40，而抑制催化劑40的劣化。根據具有上述構成的可變動閥裝置36、38，當使進氣閥32或排氣閥34成為閉閥停止狀態的要求閥停止時，在由於驅動單元86的故障等而進氣閥32或排氣閥34的停止動作未正常進行的情況下(以下，有時簡稱為「停止故障」)，進氣閥32或排氣閥34處於進行如通常那樣的開閉動作的閥工作狀態。圖7是用於說明在針對伴隨著全部氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的全部氣缸而斷油時一部分氣缸發生了排氣閥34的停止故障情況下的排出氣體的空燃比的變化的時序圖。更具體地說，圖7的(A)至圖7的(E)是表示是否執行斷油(F/C)、發動機轉速(NE)、主A/F(空燃比)傳感器42的輸出(A/F)、節流閥開度、以及進氣管壓力的各個波形的圖。如圖7的(A)JD)所示，斷油在內燃機10的運轉中節流閥開度為全閉附近的怠速開度時被開始。這裡，假設與斷油的開始相配合地發出了進排氣閥32、34的閥停止要求。當接受該閥停止要求而正常地進行了各氣缸的進氣閥32的停止動作時，如圖7的(E)所示，進氣管壓力未受到各氣缸的活塞12的往復動作的影響，因此在將要執行斷油之前，根據節流閥開度的減少而暫且發生大負壓化之後變為大氣壓。當在圖7所示的狀態(在斷油中發動機轉速未變為零的狀態)下至少一個氣缸發生了排氣閥34的停止故障時、換言之當在全部氣缸的進氣閥32的停止動作正常進行的狀態下至少一個氣缸的排氣閥34以預定的開閉時期進行了開閉動作時，在發生了該停止故障的氣缸中進行如下的動作。即，在該停止故障氣缸中，在缸內變為負壓下的膨脹行程的中途，排氣閥34被打開。其結果，排氣通路18 (排氣歧管18a)內的氣體經由排氣閥34被強勁地吸入到缸內。被吸入的氣體在之後的排氣行程中再次被排到排氣通路18中。以後，在斷油中如圖7的(B)所示內燃機10的旋轉繼續的期間，停止故障氣缸的燃燒室14與排氣通路18之間的氣體的往來被反覆。被供應的燃料的一部分以未燃燒狀態附著於內燃機10的各氣缸壁面。一旦如上 所述伴隨著排氣閥34的停止故障的產生而在燃燒室14與排氣通路18之間的氣體的上述 往來被反覆進行，則能夠促進附著於氣缸壁面的未燃燒燃料的氣化。另外，如本實施方式的 可變動閥裝置36、38那樣，在排氣閥34發生了停止故障時排氣閥34如通常那樣進行開閉 動作的情況下，當發生該停止故障時，如上所述氣體強勁地流入到負壓下的缸內，從而未燃 燒燃料被攪亂，因此能夠進一步促進未燃燒燃料的氣化。氣體的上述往來被反覆進行下去，從而由於未燃燒燃料的氣化成分(氫氣等)的 混入，往來的氣體的空燃比變化為更濃側的值。通過配置於排氣歧管18a中的集合部的主 A/F傳感器42，能夠檢測如上所述往來的氣體的空燃比。如上所述，當伴隨著全部氣缸的進排氣32、34的閥停止要求而斷油時，在各氣缸 的進氣閥32正常停止的狀態下至少一個氣缸發生了排氣閥34的停止故障的情況下，如圖 7的(C)所示，由主A/F傳感器42檢測的氣體的空燃比向更濃側的值單向的變化。另一方 面，如果處於各氣缸的排氣閥34正常停止的狀態，氣體的上述往來未在排氣通路18內進 行，因此主A/F傳感器42的輸出在斷油前後未發生變化。因此，在本實施方式中，當伴隨著全部氣缸的進排氣32、34的閥停止要求的斷油 時，在由主A/F傳感器42檢測的氣體的空燃比是比預定值更濃的值的情況下，判定為在至 少一個氣缸中(同一氣缸內的進氣閥32的停止動作正常)排氣閥34的停止動作未正常進 行(即，發生了停止故障)。圖8是表示為了實現上述的功能而在本實施方式1中由ECU 46執行的例程的流 程圖。在圖8所示的例程中，首先，判斷伴隨著全部氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求 的斷油是否在執行中(F/C中)(步驟100)。結果，當判定為該斷油是在執行中的情況下，判 斷有無發生進氣閥32的停止故障(步驟102)。如參照圖7的(A)至(E)所描述的那樣，當 對全部氣缸發出了進氣閥32的閥停止要求時，在全部氣缸的進氣閥32正常停止的情況下， 進氣管壓力為大氣壓力。因此，基於由進氣壓力傳感器26檢測的進氣管壓力在斷油的執行 中是否為大氣壓力，能夠判定進氣閥32有無發生停止故障。當在上述步驟102中判定為未發生進氣閥32的停止故障時，獲得主A/F傳感器42 的輸出(步驟104)。接著，判斷所獲得的主A/F傳感器42的輸出是否比預定值濃(步驟 106)。本步驟106中的預定值是作為能夠判斷伴隨著參照圖7而描述的排氣閥34的停止 故障的空燃比的變濃的值而預先通過實驗等確定的值。另外，利用了主A/F傳感器42的輸 出的本步驟106的判定方法不限於此，例如，也可以採用將斷油中的主A/F傳感器42的輸 出相對於斷油的執行時間點上的主A/F傳感器42的輸出向濃側的變化量與預定值比較的 方法，還可以採用將斷油執行後的主A/F傳感器42的輸出向濃側的變化率(變化速度)與 預定值比較的方法等。當在上述步驟106中判定為主A/F傳感器42的輸出大於或等於上述預定值(稀) 時，接著判斷從斷油的執行時間點是否經過了預定時間(步驟108)。本步驟108中的預定 時間作為判斷排氣閥34有無發生停止故障所需要的時間，是考慮從排氣閥34至主A/F傳 感器42的距離和發動機轉速等而預先設定的值。
在上述步驟106的判斷是不成立的情況下未經過上述步驟108中的預定時間的期間，反覆執行上述步驟104和106的處理。並且，當在該預定時間中在上述步驟106中判定為主A/F傳感器42的輸出小於上述預定值(變濃)時，判定為在至少一個氣缸中發生了排氣閥34的停止故障(即，排氣閥34的停止動作未正常進行)(步驟110)。另一方面，當在上述步驟106的判定不成立時經過了上述步驟108中的預定時間時，判定為在各氣缸中未發生排氣閥34的停止故障(即，排氣閥34的停止動作正常進行)(步驟112)。根據以上說明的圖8所示的例程，能夠基於伴隨著全部氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的斷油中的主A/F傳感器42的輸出來判定排氣閥34有無發生停止故障。另外，根據本實施方式的異常判定方法，能夠不使用用於異常檢測的專用的傳感器而使用為了控制空燃比而設置的已有的主A/F傳感器42來判定排氣閥34有無發生停止故障。另外，在判定為進氣閥32的停止動作正常的情況下，新氣體未從進氣閥32流入缸 內，因此從缸內流到主A/F傳感器42的空氣流量未發生變化。因此，在進氣閥32的停止動作正常地被判定時根據空燃比來判定排氣閥34的停止動作有無異常，由此能夠高精度地進行該異常判定。另外，根據本實施方式的方法，無需為了檢測閥系統的異常而在斷油中使進排氣閥32、34暫且開閉。因此，能夠不擔心伴隨著異常判定處理的執行而向催化劑40流入新氣體，來進行排氣閥34的異常判定。然而，在上述的實施方式I中，在伴隨著全部氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的斷油時，基於主A/F傳感器42的輸出是否向濃側變化來判定排氣閥34有無發生停止故障。但是，本發明中的排氣閥34的停止故障的判定不限於在伴隨著全部氣缸的進排氣閥32,34的閥停止要求的斷油時進行，也可以在伴隨著不是全部氣缸的至少一個氣缸的排氣閥34(或者，加上不是全部氣缸的至少一個氣缸的進氣閥32)的閥停止要求的減缸運轉時進行。圖9是表示在停止了 #2氣缸的運轉的減缸運轉時發生了 #2氣缸的排氣閥34的停止故障時的氣體的流向的圖。例如，在假設當對#2氣缸發出了進排氣閥32、34的閥停止要求時該氣缸的排氣閥34發生了停止故障的情況下，如圖9所示，關於#2氣缸，包含未燃燒燃料的氣化成分的濃氣體在缸內與排氣歧管18a之間往來。並且，該氣體與從其他氣缸排出的排出氣體合流，由此通過主A/F傳感器42檢測的排出氣體變為與該停止故障未發生時相比濃的氣體。因此，也可以在減缸運轉時，基於主A/F傳感器42的輸出是否向濃側變化來判定排氣閥34有無發生停止故障。另外，也可以當在上述的減缸運轉時進行的情況下，代替判斷主A/F傳感器42的輸出是否向濃側單向的變化，而基於消除該傳感器輸出的濃變化(空燃比的濃變化)的燃料噴射量的減量修正量有無向增加側變化(具體地說基於該減量修正量的絕對量或變化率是否大於或等於預定值)來判斷排氣閥34有無發生停止故障。更具體地說，在本實施方式的系統中，利用主A/F傳感器42的輸出來執行調整燃料噴射量的反饋控制，以使催化劑40的上遊的排出氣體的空燃比成為預定的控制空燃比(理論空燃比等)。在伴隨著一部分氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的減缸運轉時排氣閥34發生了停止故障的情況下，如果執行上述反饋控制，則進行燃料噴射量的減量修正，以伴隨著排氣閥34的停止故障的發生而消除由主A/F傳感器42檢測出的濃輸出。在這樣的情況下，無法檢測出伴隨著排氣閥34的停止故障的傳感器輸出向濃側單向的變化。因此，可以在減缸運轉時執行上述反饋控制的情況下，基於消除上述傳感器輸出的濃變化的燃料噴射量的減量修正量有無向增加側的變化來判斷排氣閥34有無發生停止故障。另外，在上述的實施方式I中，當在判定出進氣閥32的閉閥停止正常進行之後由主A/F傳感器42檢測出的氣體的空燃比比預定值濃時，判定為排氣閥34發生了停止故障。如果在伴隨著全部氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的斷油時在同一氣缸內排氣閥34和進氣閥32均發生了停止故障的情況下，從該停止故障氣缸排出的氣體變為接近新氣體的稀氣體。因此，根據空燃比的檢測結果，能夠區分這樣的兩個閥發生停止故障和排氣閥34單獨發生停止故障。因此，在伴隨著全部氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的斷油時的情況下，無需一定在排氣閥34有無發生停止故障的判定之前執行進氣閥32有無發生停止故障的判定。另外，也可以在伴隨著全部氣缸的進排氣 閥32、34的閥停止要求的斷油時、進一步說在伴隨著一部分氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的減缸運轉時，通過判定由主A/F傳感器42檢測出的氣體的空燃比比預定值稀(或者，通過判定有消除該傳感器輸出的稀變化的燃料噴射量的增量修正量向增加側的變化)，來判定為在同一氣缸內排氣閥34和進氣閥32發生了停止故障。另外，在上述的實施方式I中，基於進氣壓力來判定進氣閥32有無發生停止故障。但是，在本發明中，伴隨著全部氣缸的進排氣閥的閥停止要求的斷油時的進氣閥有無停止動作的判定不限於這樣的方法。例如，也可以當未由空氣流量計20檢測出進入空氣流量時，判定為進氣閥32的停止動作正常。或者，也可以具有檢測進氣閥32有無開閉動作的閥傳感器(例如，檢測進氣閥32的升程的升程傳感器(省略圖示))，基於該閥傳感器的輸出來判定進氣閥32有無發生停止故障。另外，在上述的實施方式I中，利用配置於排氣通路18(排氣歧管18a)的集合部的主A/F傳感器42的輸出來判定排氣閥34有無發生停止故障。但是，只要本發明中的空燃比傳感器的配置部位是能夠檢測伴隨著排氣閥34的停止故障而在缸內與排氣通路18之間往來的氣體的空燃比的位置即可，並不限於上述的位置。例如，也可以針對每個氣缸將空燃比傳感器配置在排氣歧管18a中的各氣缸的氣體的合流前的部位，針對每個氣缸來判定排氣閥34有無發生停止故障。另外，在上述的實施方式I中，排氣可變動閥裝置38具有的閥停止機構76相當於上述第一、第五、或第八發明中的「排氣閥停止機構」，主A/F傳感器42相當於上述第一、第五、或第八發明中的「空燃比傳感器」。另外，通過E⑶46在上述步驟100的判定成立時執行上述步驟104 108的處理實現了上述第一發明中的「判斷單元」，通過E⑶46執行上述步驟110的處理實現了上述第一發明中的「排氣閥異常判定單元」。另外，進氣可變動閥裝置36具有的閥停止機構76相當於上述第二、第六、或第八發明中的「進氣閥停止機構」。另外，通過E⑶46執行上述步驟102的處理，實現了上述第三發明中的「進氣閥異常判定單元」。實施方式2.接著，參照圖10和圖11來說明本發明的實施方式2。
在本實施方式中，對圖I所示的內燃機10應用於包括以下的驅動系統100的混合動力車輛時優選的控制進行說明。[混合動力系統的構成]圖10是表不應用了本發明的混合動力車輛的驅動系統100的簡要構成的圖。該驅動系統100包括內燃機10和車輛驅動用馬達(以下，簡稱為「馬達」)102作為車輛的動力源。另外，驅動系統100也包括接受驅動力的供應來產生電力的發電機104。內燃機10、馬達102、以及發電機104經由行星齒輪式的動力分割機構106相互連結。在與動力分割機構106連結的馬達102的旋轉軸上連接有減速器108。減速器108將馬達102的旋轉軸和與驅動輪110連接的驅動軸112連結起來。動力分割機構106是將內燃機10的驅動力向 發電機104側和減速器108側分割的裝置。動力分割機構106對驅動力的分配可以任意改變。驅動系統100還包括逆變器114、變換器116、以及高壓蓄電池118。逆變器114與發電機104和馬達102連接，並且經由變換器116也與高壓蓄電池118連接。由發電機104發出的電力既可以經由逆變器114供應給馬達102，並且也可以經由逆變器114和變換器116對高壓蓄電池118充電。另外，對高壓蓄電池118充電的電力能夠經由變換器116和逆變器114供應給馬達102。根據以上說明的驅動系統100，可以基於預定的條件在使馬達102停止的狀態下僅通過內燃機10的驅動力使驅動輪110旋轉，也可以相反地在使內燃機10停止的狀態下僅通過馬達102的驅動力使驅動輪110旋轉。另外，還可以使馬達102和內燃機10的雙方工作而通過雙方的驅動力使驅動輪110旋轉。另外，還可以通過與發電機104通電來使內燃機10驅動。本實施方式的驅動系統100被上述E⑶46控制。E⑶46綜合地控制驅動系統100的整體，所述驅動系統100包括內燃機10、馬達102、發電機104、動力分割機構106、逆變器114、以及變換器116等。[實施方式2的特徵控制]在混合動力車輛中，如上所述，即使是使內燃機10的運轉停止的狀態下，也能夠通過馬達102來進行車輛的驅動。因此，即使在伴隨著全部氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的斷油時，能夠通過使得內燃機10不被驅動輪110轉動來將發動機轉速迅速地變為零，並且能夠通過馬達102來繼續車輛的行駛。但是，在上述的實施方式I中說明的排氣閥34的停止故障的判定方法通過檢測從發生了排氣閥34的停止故障的氣缸漏出的濃氣體來進行，如果發動機轉速變為零，則無法產生利用了活塞12的往復運動的缸內與排氣通路18之間的上述濃氣體的往來。因此，當內燃機10的旋轉停止時，即使在停止故障發生氣缸中的排氣閥34在打開的狀態下停止的情況下，通過主A/F傳感器42檢測上述濃氣體也極其困難。因此，在應用於混合動力車輛的本實施方式的系統中，當伴隨著全部氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的斷油時，禁止內燃機10的旋轉停止(換言之，繼續內燃機10的旋轉)，直到排氣閥34的停止故障的檢測處理結束。圖11是表示為了實現上述的功能而在本實施方式2中由ECU 46執行的例程的流程圖。另外，在圖11中，對與實施方式I中的圖8所示的步驟相同的步驟標註相同的符號並省略或簡化其說明。在圖11所示的例程中，當在步驟100中判定為是斷油的執行中時，執行禁止內燃機10的旋轉停止的處理(步驟200)。具體地說，執行利用發電機104來驅動曲軸48的處理，以使發動機轉速被維持為預定轉速。另外，在本步驟200中，維持發動機轉速不為零的方法不限於利用發電機104的方法，例如也可以是通過控制動力分割機構106以通過行駛繼續中的車輛的驅動輪110來旋轉曲軸48而實現的方法。以後，在本例程中，通過在步驟110中判定為排氣閥34發生停止故障、或者通過在未發現排氣閥34的停止故障的情況下經過步驟108的預定時間，從而在結束排氣閥34的停止故障的檢測處理之後，允許內燃機10的旋轉停止(步驟202)。由此，發動機轉速迅速地為零。根據以上說明的圖11所示的例程，在全部氣缸的斷油時能夠以使內燃機10停止了的狀態繼續車輛行駛的混合動力車輛中，當伴隨著全部氣缸的進排氣閥32、34的閥停止 要求的斷油時，能夠可靠地確保排氣閥34的停止故障的診斷機會。另外，在上述的實施方式2中，通過E⑶46執行上述步驟200的處理來實現所述第四發明中的「發動機旋轉維持單元」。實施方式3.接著，參照圖12來說明本發明的實施方式3。本實施方式的系統能夠通過使用圖I所示的硬體構成使ECU 46執行後述的圖12所示的例程來代替圖8所示的例程而實現。本實施方式將伴隨著一部分氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的減缸運轉時排氣閥34有無發生停止故障的判定為對象。在這樣的減缸運轉時發生了排氣閥34的停止故障的情況下，如上所述，如果執行了空燃比的反饋控制，則進行燃料噴射量的減量修正，以伴隨著排氣閥34的停止故障的發生而消除由主A/F傳感器42檢測的濃輸出。結果，無法使用主A/F傳感器42來檢測伴隨著排氣閥34的停止故障的傳感器輸出向濃側的單向變化。因此，在本實施方式中，當伴隨著一部分氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的減缸運轉時，禁止使用了主A/F傳感器42 (進一步還有輔助O2傳感器44)的空燃比(燃料噴射量)的反饋控制，直到排氣閥34的停止故障的檢測處理結束。圖12是為了實現上述的功能而在本實施方式3中由ECU 46執行的例程的流程圖。另外，在圖12中，對與實施方式I中的圖8所示的步驟相同的步驟標註相同的符號並省略或簡化其說明。在圖12所示的例程中，首先判斷是否是伴隨著一部分氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的減缸運轉時(步驟300)。結果，當判定為是該減缸運轉中時，禁止(中止)空燃比的反饋控制的執行(步驟302)。接著，判斷進氣閥32有無發生停止故障(步驟304)。減缸運轉時的本步驟304的判定例如可以基於已述的閥傳感器的輸出來進行。另外，本步驟304的判定成立後的步驟104 112中的排氣閥34的停止故障的判定處理與上述圖8所示的例程的處理相同。在本例程中，在步驟112中判定出排氣閥34未發生停止故障之後，允許空燃比的反饋控制的執行(步驟306)。
根據以上說明的圖12所示的例程，當伴隨著一部分氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的減缸運轉時，不會受到來自空燃比的反饋控制的影響，能夠可靠地確保使用了主A/F傳感器42的輸出的排氣閥34的停止故障的診斷機會。另外，根據上述例程，當在伴隨著一部分氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的減缸運轉中判定為進氣閥32未發生停止故障時，實施排氣閥34的停止故障的判定。這裡，假定在減缸運轉時，對兩個氣缸發出進排氣閥32、34的閥停止要求，其中的一個氣缸中僅進氣閥32發生了停止故障，在另一個氣缸中僅排氣閥34發生了停止故障。在這樣的情況下，認為與不存在運轉氣缸的全部氣缸的斷油時不同，由於存在僅進氣閥32發生了停止故障的氣缸，從其他的運轉氣缸排出的排出氣體的空燃比受到影響。因此，在減缸運轉的情況下，如上述例程的處理那樣，通過在排氣閥34的停止故障的判定之前判定進氣閥32的停止故障，從而不會受到伴隨著進氣閥32的停止故障的發生的、其他的運轉氣缸的空燃比的變化的影響，能夠高精度地判定排氣閥34的停止故障。另外，補充說明一下根據伴隨著一部分氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的減缸運轉中進行的本實施方式的排氣閥34的停止故障的判定方法，無需使為了閥系統的 異常檢測而發出閥停止要求的氣缸的進排氣閥32、34在減缸運轉中暫且開閉。因此，能夠在不會導致伴隨著異常檢測處理的執行的內燃機10的駕駛性能的惡化的情況下進行排氣閥34的異常檢測。另外，在上述的實施方式3中，通過E⑶46在上述步驟300的判定成立時執行上述步驟104 108的處理來實現上述第五或第八發明中的「判斷單元」，通過E⑶46執行上述步驟110的處理來實現上述第五或第八發明中的「排氣閥異常判定單元」。另外，通過E⑶46執行上述步驟304的處理來實現上述第七或第八發明中的「進氣閥異常判定單元」。另外，通過E⑶46執行上述步驟302的處理來實現上述第九發明中的「反饋控制禁止單元」。實施方式4.接著，參照圖13來說明本發明的實施方式4。本實施方式的系統能夠通過使用圖I所示的硬體構成使ECU 46執行後述的圖13所示的例程來代替圖12所示的例程而實現。本實施方式將伴隨著不是全部氣缸的多個氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的減缸運轉時排氣閥34有無發生停止故障的判定作為對象。當在這樣的減缸運轉時多個氣缸的排氣閥34發生了停止故障的情況下，停止故障氣缸數越多，從減缸運轉的開始時至主A/F傳感器42的輸出到達用於判定排氣閥34的停止故障的預定值的時間越短。因此，在本實施方式中，當伴隨著不是全部氣缸的多個氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的減缸運轉時，至主A/F傳感器42的輸出到達上述預定值的時間越短(即，由主A/F傳感器42檢測出的氣體的空燃比向濃側的變化率越高)，判定為排氣閥34的停止故障氣缸數越多。圖13是表示為了實現上述的功能而在本實施方式4中由ECU 46執行的例程的流程圖。另外，在圖13中，對與實施方式3中的圖12所示的步驟相同的步驟標註相同的符號並省略或簡化其說明。
在圖13所示的例程中，當伴隨著判定為主A/F傳感器42的輸出小於預定值(濃)而判定為排氣閥34發生了停止故障時(步驟106、110)，接著執行步驟400的處理。在本步驟400中，在獲得了主A/F傳感器42的輸出到達用於排氣閥34的停止故障判定的上述預定值的時間之後，根據該到達時間來判定排氣閥34的停止故障氣缸數。ECU46存儲有在與該到達時間和發動機轉速的關係中預先通過實驗等確定了排氣閥34的停止故障氣缸數的映射圖(省略圖示)。在該映射圖中，被設定成上述到達時間越短，排氣閥34的停止故障氣缸數越多。另外，發動機轉速越高，每單位時間的活塞12的往複次數越多，因此氣體在排氣閥34的停止故障氣缸中的缸內與排氣通路18之間的往來更加頻繁。結果，能夠更加促進氣體的濃化。因此，在上述映射圖中，在考慮減缸運轉中的發動機轉速的同時，根據與上述到達時間的關係來設定排氣閥34的停止故障氣缸數。
根據以上說明的圖13所示的例程，當伴隨著不是全部氣缸的多個氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的減缸運轉時，能夠基於至主A/F傳感器42的輸出到達上述預定值的時間來判定排氣閥34的停止故障氣缸數。然而，在上述的實施方式4中，基於至主A/F傳感器42的輸出到達上述預定值的時間判定了排氣閥34的停止故障氣缸數。但是，本發明不限於此，也可以在上述減缸運轉時，空燃比的反饋控制的減量修正量到達預定值的時間越短(即，減缸運轉時的減量修正量向增加側的變化率越高)，判定為越多的氣缸中的排氣閥的停止動作未正常進行。另外，在上述的實施方式4中，以伴隨著不是全部氣缸的多個氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的減缸運轉時作為對象，說明了判定排氣閥34的停止故障氣缸數的方法。但是，本實施方式的排氣閥34的停止故障氣缸數的判定方法也同樣能夠應用於如上述的實施方式I那樣的伴隨著全部氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的斷油時。另外，在上述的實施方式4中，通過E⑶46執行上述步驟400的處理，分別實現了上述第十一發明中的「變化率獲取單元」和「排氣閥異常氣缸數判定單元」。實施方式5.接著，參照圖14來說明本發明的實施方式5。本實施方式的系統能夠通過使用圖I所示的硬體構成使ECU 46執行後述的圖14所示的例程來代替圖12所示的例程而實現。在本實施方式中，也與實施方式4同樣地，以伴隨著不是全部氣缸的多個氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的減缸運轉時的排氣閥34有無發生停止故障的判定作為對象。當在這樣的減缸運轉時多個氣缸的排氣閥34發生了停止故障的情況下，停止故障氣缸數越多，在減缸運轉的開始後的預定時間內，主A/F傳感器42的輸出越大地向濃側變化。因此，在本實施方式中，伴隨著不是全部氣缸的多個氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的減缸運轉的開始後的預定時間內主A/F傳感器42的輸出向濃側的變化量越大(即，由主A/F傳感器42檢測出的氣體的空燃比向濃側的變化率越高)，判定為排氣閥34的停止故障氣缸數越多。圖14是表示為了實現上述的功能而在本實施方式5中由ECU 46執行的例程的流程圖。另外，在圖14中，對與實施方式3中的圖12所示的步驟相同的步驟標註相同的符號並省略或簡化其說明。在圖14所示的例程中，判斷在減缸運轉中從伴隨著進排氣閥32、34的閥停止要求的本次的減缸運轉的開始時間點起是否經過了預定時間(步驟500)。當經過了上述預定時間時，在獲得了主A/F傳感器42的輸出之後(步驟104)，判斷該傳感器輸出是否比預定值濃(步驟502)。本步驟502中的預定值被設定為能夠判定某一個氣缸是否發生了排氣閥34的停止故障的值。當上述步驟502中的判定成立時，在判定為至少一個氣缸中發生了排氣閥34的停止故障之後(步驟110)，根據主A/F傳感器42的輸出的水平判定排氣閥34的停止故障氣缸數(步驟504)。具體地說，根據減缸運轉的開始後的上述預定時間內主A/F傳感器42的輸出向濃側的變化量來判定排氣閥34的停止故障氣缸數。ECU 46存儲有在與該變化量和發動機轉速的關係中預先通過實驗等確定了排氣閥34的停止故障氣缸數的映射圖(省略圖示)。在該映射圖中，被設定成上述變化量越大，排氣閥34的停止故障氣缸數越多。另夕卜，考慮發動機轉速的理由與上述的實施方式4相同。
根據以上說明的圖14所示的例程，當伴隨著不是全部氣缸的多個氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的減缸運轉時，能夠基於該減缸運轉的開始後的預定時間內主A/F傳感器42的輸出向濃側的變化量來判定排氣閥34的停止故障氣缸數。然而，在上述的實施方式5中，基於減缸運轉的開始後的預定時間內主A/F傳感器42的輸出向濃側的變化量來判定排氣閥34的停止故障氣缸數。但是，本發明不限於此，也可以是上述減缸運轉時的上述預定時間內空燃比的反饋控制的減量修正量向增加側的變化量越大(即，減缸運轉時的減量修正量向增加側的變化率越高)，判定為越多的氣缸中的排氣閥的停止動作未正常進行。另外，在上述的實施方式5中，以伴隨著不是全部氣缸的多個氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的減缸運轉時作為對象，說明了判定排氣閥34的停止故障氣缸數的方法。但是，本實施方式的排氣閥34的停止故障氣缸數的判定方法也同樣能夠應用於如上述的實施方式I那樣的伴隨著全部氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的斷油時。另外，在上述的實施方式5中，通過E⑶46執行上述步驟504的處理分別實現了上述第十一發明中的「變化率獲得單元」和「排氣閥異常氣缸數判定單元」。實施方式6.接著，參照圖15來說明本發明的實施方式6。本實施方式的系統能夠通過使用圖I所示的硬體構成使ECU 46執行後述的圖15所示的例程來代替圖12所示的例程而實現。在本實施方式中，也與實施方式4同樣地以伴隨著不是全部氣缸的多個氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的減缸運轉時的排氣閥34有無發生停止故障的判定作為對象。更具體地說，在本實施方式中，其特徵在於，當在該減缸運轉時發生了排氣閥34的停止故障的情況下，基於氣體從各氣缸到達配置於排氣歧管18a的集合部的主A/F傳感器42的時機來確定排氣閥34的停止故障發生氣缸。圖15是為了實現上述的功能而在本實施方式6中由ECU 46執行的例程的流程圖。另外，在圖15中，對於與實施方式3中的圖12所示的步驟相同的步驟標註相同的符號並省略或簡化其說明。在圖15所示的例程中，伴隨著主A/F傳感器42的輸出比預定值濃的判定而判定為至少一個氣缸的排氣閥34發生了停止故障的方面與上述圖12所示的例程是同樣的。並且，在本例程中，當發現了排氣閥34的停止故障的發生時，如上所述，基於氣體從各氣缸到達主A/F傳感器42的時機來確定排氣閥34的停止故障發生氣缸(步驟600)。伴隨著各氣缸的排氣閥34以預定的順序(爆發順序)打開,來自各氣缸的氣體有規則地到達配置於排氣歧管18a的集合部的主A/F傳感器42。這不但是減缸運轉時從進行運轉的氣缸到達的排出氣體，而且對於從發生了排氣閥34的停止故障的氣缸到達的濃氣體也是同樣的。從各氣缸到主A/F傳感器42的距離已知，從各氣缸排出的氣體的流速與發動機轉速成比例。因此，如果主A/F傳感器42的響應性優良，則基於氣體從各氣缸到達主A/F傳感器42的時機,能夠把握該傳感器42檢測出的輸出是從哪個氣缸排出的氣體。因此，在本步驟600中，執行基於濃氣體到達主A/F傳感器42的時機來確定排氣閥34的停止故障發生氣缸的處理。根據以上說明的圖15所示的例程，當伴隨著不是全部氣缸的多個氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的減缸運轉時，在多個氣缸的排氣閥34發生了停止故障的情況下，能夠確定排氣閥34的停止故障發生氣缸。 然而，在上述的實施方式6中，將伴隨著不是全部氣缸的多個氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的減缸運轉時作為對象，說明了確定排氣閥34的停止故障氣缸的方法。但是，本實施方式的排氣閥34的停止故障氣缸的確定方法也能夠同樣應用於如上述的實施方式I那樣的伴隨著全部氣缸的進排氣閥32、34的閥停止要求的斷油時。另外，在該斷油時，代替上述的實施方式6的方法，也可以通過以下的方法來確定排氣閥34的停止故障氣缸。S卩，當在上述斷油時有發生了排氣閥34的停止故障的氣缸的情況下，該停止故障發生氣缸的泵損失比其他的正常氣缸(進排氣閥32、34均處於閉閥狀態的氣缸)大。因此，在發動機轉速伴隨著斷油的實施而下降的情況下，曲軸角傳感器50的輸出由於上述停止故障發生氣缸的影響而周期性地出現急劇的變化。因此，首先，在判定出各氣缸的進氣閥32未發生停止故障之後，通過主A/F傳感器42的輸出是否是濃的判定來判定排氣閥34有無發生停止故障。並且，當判定為發生了排氣閥34的停止故障時，根據曲軸角傳感器50的輸出出現的急劇的上述變化的時機來確定停止故障發生氣缸。根據這樣的方法，在氣缸數多的內燃機中，由於某個氣缸的排氣閥的開閥期間與其他的氣缸的進氣閥的開閥期間重疊而僅通過曲軸角傳感器的輸出難以確定停止故障氣缸是進氣側還是排氣側的情況下，能夠適當地確定排氣閥的停止故障發生氣缸。另外，在上述的實施方式6中，通過E⑶46執行上述步驟600的處理分別實現了上述第十二發明中的「濃氣缸判斷單元」和「排氣閥異常氣缸確定單元」。
權利要求
1.ー種包括閥停止機構的內燃機的控制裝置，其特徵在於，所述控制裝置包括 排氣閥停止機構，所述排氣閥停止機構能夠在閥工作狀態與閉閥停止狀態之間改變排氣閥的動作狀態，所述排氣閥是具有至少ー個氣缸的內燃機的全部氣缸所具備的排氣閥； 空燃比傳感器，所述空燃比傳感器檢測從各氣缸排出的氣體的空燃比； 判斷単元，在隨著全部氣缸的所述排氣閥的閥停止要求而停止對於全部氣缸的燃料供應時，所述判斷単元判斷由所述空燃比傳感器檢測的所述氣體的空燃比有無向濃側發生變化；以及 排氣閥異常判定単元，當在通過所述判斷単元判斷為所述氣體的空燃比向濃側發生了變化的情況下，所述排氣閥異常判定単元判定為至少一個氣缸中的所述排氣閥的停止動作未正常進行。
2.如權利要求I所述的包括閥停止機構的內燃機的控制裝置，其特徵在於， 所述內燃機還包括進氣閥停止機構，所述進氣閥停止機構能夠在閥工作狀態與閉閥停止狀態之間改變進氣閥的動作狀態，所述進氣閥是全部氣缸所具備的進氣閥， 當隨著全部氣缸的所述排氣閥和所述進氣閥的閥停止要求而停止對於全部氣缸的燃料供應時，所述判斷単元判斷由所述空燃比傳感器檢測出的所述氣體的空燃比有無向濃側發生變化。
3.如權利要求2所述的包括閥停止機構的內燃機的控制裝置，其特徵在於， 所述內燃機的控制裝置還包括進氣閥異常判定単元，所述進氣閥異常判定単元判定基於所述進氣閥停止機構的所述進氣閥的停止動作有無發生異常， 當在被判定為所述進氣閥的停止動作未發生異常的情況下通過所述判斷単元判斷為所述氣體的空燃比向濃側發生了變化時，所述排氣閥異常判定単元判定為至少一個氣缸中的所述排氣閥的停止動作未正常進行。
4.如權利要求I至3中任一項所述的包括閥停止機構的內燃機的控制裝置，其特徵在於， 所述控制裝置還包括發動機旋轉維持単元，所述發動機旋轉維持單元維持所述內燃機的曲軸的旋轉驅動，直到利用所述判斷単元和所述排氣閥異常判定単元的所述排氣閥的停止動作的異常檢測處理結束為止。
5.ー種包括閥停止機構的內燃機的控制裝置，其特徵在於，包括 排氣閥停止機構，所述排氣閥停止機構能夠在閥工作狀態與閉閥停止狀態之間改變排氣閥的動作狀態，所述排氣閥是具有多個氣缸的內燃機的不是全部氣缸的至少ー個氣缸所具備的排氣閥； 空燃比傳感器，所述空燃比傳感器被配置在從多個氣缸排出的排出氣體集合的部位，並檢測從各氣缸排出的氣體的空燃比； 判斷単元，當隨著不是全部氣缸的至少ー個氣缸的所述排氣閥和所述進氣閥的閥停止要求而進行減缸運轉時，所述判斷単元判斷由所述空燃比傳感器檢測的所述氣體的空燃比有無向濃側發生變化、或者消除空燃比的該變化的燃料噴射量的減量修正量有無發生變化；以及 排氣閥異常判定単元，在通過所述判斷単元判斷為所述氣體的空燃比向濃側發生所述變化或者所述減量修正量發生所述變化的情況下，所述排氣閥異常判定単元判定為至少一個氣缸中的所述排氣閥的停止動作未正常進行。
6.如權利要求5所述的包括閥停止機構的內燃機的控制裝置，其特徵在幹， 所述內燃機還包括進氣閥停止機構，所述進氣閥停止機構能夠在閥工作狀態與閉閥停止狀態之間改變進氣閥的動作狀態，所述進氣閥是由所述排氣閥停止機構控制的所述排氣閥所屬的氣缸所具備的進氣閥；以及 當隨著不是全部氣缸的至少ー個氣缸的所述排氣閥和所述進氣閥的閥停止要求而進行減缸運轉時，所述判斷単元判斷由所述空燃比傳感器檢測的所述氣體的空燃比有無向濃側發生變化。
7.如權利要求6所述的包括閥停止機構的內燃機的控制裝置，其特徵在於， 所述內燃機的控制裝置還包括進氣閥異常判定単元，所述進氣閥異常判定単元判定基於所述進氣閥停止機構的所述進氣閥的停止動作有無發生異常， 當在被判定為所述進氣閥的停止動作未發生異常的情況下通過所述判斷単元判斷為所述氣體的空燃比向濃側發生所述變化或者判斷為所述減量修正量發生所述變化時，所述排氣閥異常判定単元判定為至少一個氣缸中的所述排氣閥的停止動作未正常進行。
8.ー種包括閥停止機構的內燃機的控制裝置，其特徵在於，包括 排氣閥停止機構，所述排氣閥停止機構能夠在閥工作狀態與閉閥停止狀態之間改變排氣閥的動作狀態，所述排氣閥是具有多個氣缸的內燃機的不是全部氣缸的至少ー個氣缸所具備的排氣閥； 進氣閥停止機構，所述進氣閥停止機構能夠在閥工作狀態與閉閥停止狀態之間改變進氣閥的動作狀態，所述進氣閥是由所述排氣閥停止機構控制的所述排氣閥所屬的氣缸所具備的進氣閥； 進氣閥異常判定単元，所述進氣閥異常判定単元判定基於所述進氣閥停止機構的所述進氣閥的停止動作有無發生異常； 空燃比傳感器，所述空燃比傳感器檢測從各氣缸排出的氣體的空燃比； 判斷単元，當隨著不是全部氣缸的至少ー個氣缸的所述排氣閥和所述進氣閥的閥停止要求而進行減缸運轉時，所述判斷単元判斷由所述空燃比傳感器檢測的所述氣體的空燃比有無向濃側發生變化、或者消除空燃比的該變化的燃料噴射量的減量修正量有無向增加側發生變化；以及 排氣閥異常判定単元，當在被判定為所述進氣閥的停止動作未發生異常的情況下通過所述判斷単元判斷為所述氣體的空燃比向濃側發生所述變化或者判斷為所述減量修正量發生所述變化時，所述排氣閥異常判定単元判定為至少一個氣缸中的所述排氣閥的停止動作未正常進行。
9.如權利要求5至8中任一項所述的包括閥停止機構的內燃機的控制裝置，其特徵在於， 所述控制裝置還包括反饋控制禁止単元，所述反饋控制禁止単元禁止執行利用了所述空燃比傳感器的輸出的空燃比的反饋控制，直到使用所述判斷単元和所述排氣閥異常判定單元進行的所述排氣閥的停止動作的異常檢測處理結束為止。
10.如權利要求I至4中任一項所述的包括閥停止機構的內燃機的控制裝置，其特徵在幹，所述空燃比傳感器被配置在從多個氣缸排出的排出氣體集合的部位， 所述判斷単元包括變化率獲得單元，所述變化率獲得單元在隨著全部氣缸的所述排氣閥的閥停止要求而停止對於全部氣缸的燃料供應時，獲得所述氣體的空燃比向濃側的變化率， 所述排氣閥異常判定単元包括排氣閥異常氣缸數判定単元，所述氣體的空燃比向濃側的所述變化率越高，所述排氣閥異常氣缸數判定単元判定為越多的氣缸中的所述排氣閥的停止動作未正常進行。
11.如權利要求5至9中任一項所述的包括閥停止機構的內燃機的控制裝置，其特徵在於， 所述空燃比傳感器被配置在從多個氣缸排出的排出氣體集合的部位， 所述判斷単元包括變化率獲得單元，所述變化率獲得單元在隨著不是全部氣缸的至少一個氣缸的所述排氣閥的閥停止要求而進行減缸運轉時，獲得所述氣體的空燃比向濃側的變化率或者消除空燃比的該變化的燃料噴射量的減量修正量向增加側的變化率， 所述排氣閥異常判定単元包括排氣閥異常氣缸數判定単元，所述氣體的空燃比向濃側的所述變化率或者所述減量修正量向增加側的所述變化率越高，所述排氣閥異常氣缸數判定單元判定為越多的氣缸中的所述排氣閥的停止動作未正常進行。
12.如權利要求I至11中任一項所述的包括閥停止機構的內燃機的控制裝置，其特徵在於， 所述空燃比傳感器被配置在從多個氣缸排出的排出氣體集合的部位， 所述判斷単元包括濃氣缸判斷単元，所述濃氣缸判斷単元基於從各氣缸排出的所述氣體到達所述空燃比傳感器的時機來判斷來自哪個氣缸的所述氣體的空燃比是否變化為濃偵_值， 所述排氣閥異常判定單元還包括排氣閥異常氣缸確定単元，所述排氣閥異常氣缸確定單元將被所述濃氣缸判斷単元判斷為所述氣體的空燃比變化為濃側的值的氣缸確定為所述排氣閥的停止動作發生了異常的氣缸。
13.如權利要求3所述的包括閥停止機構的內燃機的控制裝置，其特徵在於，還包括 稀變化判斷単元，在隨著全部氣缸的所述排氣閥和所述進氣閥的閥停止要求而停止對於全部氣缸的所述燃料供應時，所述稀變化判斷単元判斷由所述空燃比傳感器檢測出的所述氣體的空燃比有無向稀側發生變化；以及 進排氣閥異常判定単元，在被所述稀變化判斷単元判斷為所述氣體的空燃比向稀側發生變化時，所述進排氣閥異常判定単元判定為至少一個氣缸中的所述進氣閥和所述排氣閥的停止動作未正常進行。
14.如權利要求7或8所述的包括閥停止機構的內燃機的控制裝置，其特徵在於，還包括 稀變化判斷単元，在隨著不是全部氣缸的至少ー個氣缸的所述排氣閥和所述進氣閥的閥停止要求而進行減缸運轉時，所述稀變化判斷単元判斷由所述空燃比傳感器檢測的所述氣體的空燃比有無向稀側發生變化或者消除空燃比的該變化的燃料噴射量的増量修正量有無向增加側發生變化；以及 進排氣閥異常判定単元，在被所述稀變化判斷単元判斷為所述氣體的空燃比向稀側發生所述變化或者所述增量修正量發生所述變化的情況下，所述進排氣閥異常判定単元判定為至少一個氣缸中的所述進氣閥和所述排氣閥的停止動作未正常進行。
15.如權利要求3、7或8所述的包括閥停止機構的內燃機的控制裝置，其特徵在於， 所述內燃機還包括檢測所述進氣閥有無進行開閉動作的閥傳感器， 所述進氣閥異常判定単元基於該閥傳感器的輸出來判定所述進氣閥的停止動作有無發生異常。
16.如權利要求3所述的包括閥停止機構的內燃機的控制裝置，其特徵在於， 所述內燃機還包括檢測進氣壓カ的進氣壓カ傳感器， 在隨著全部氣缸的所述排氣閥和所述進氣閥的閥停止要求而停止對於全部氣缸的所述燃料供應時，在進氣壓力與大氣壓力相等的情況下，所述進氣閥異常判定単元判定為所述進氣閥的停止動作有無異常。
17.如權利要求3所述的包括閥停止機構的內燃機的控制裝置，其特徵在於， 所述內燃機還包括檢測吸入空氣流量的空氣流量計， 在隨著全部氣缸的所述排氣閥和所述進氣閥的閥停止要求而停止對於全部氣缸的所述燃料供應時，在通過所述空氣流量計未檢測出吸入空氣流量的情況下，所述進氣閥異常判定単元判定為所述進氣閥的停止動作有無異常。
全文摘要
提供控制裝置(46)，所述控制裝置(46)能夠在包括可將排氣閥(34)和進氣閥(32)維持為閉閥狀態的閥停止機構(76)的內燃機(10)中不使用用於該異常檢測的專用的傳感器來判定排氣閥(34)的停止動作的異常。在隨著全部氣缸的排氣閥(34)和進氣閥(32)的閥停止要求的對於全部氣缸的斷油時，判斷由主A/F傳感器(42)檢測出的氣體的空燃比是否向濃側發生變化。並且，當被判斷為上述氣體的空燃比向濃側發生變化時，判定為至少一個氣缸中的排氣閥(34)的停止動作未正常進行。
文檔編號F02D13/06GK102695864SQ20098016175
公開日2012年9月26日 申請日期2009年10月27日 優先權日2009年10月27日
發明者中川德久, 錦織貴志 申請人:豐田自動車株式會社