CN102695864A - 具有阀停止机构的内燃机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供控制装置(46)，所述控制装置(46)能够在包括可将排气阀(34)和进气阀(32)维持为闭阀状态的阀停止机构(76)的内燃机(10)中不使用用于该异常检测的专用的传感器来判定排气阀(34)的停止动作的异常。在随着全部气缸的排气阀(34)和进气阀(32)的阀停止要求的对于全部气缸的断油时，判断由主A/F传感器(42)检测出的气体的空燃比是否向浓侧发生变化。并且，当被判断为上述气体的空燃比向浓侧发生变化时，判定为至少一个气缸中的排气阀(34)的停止动作未正常进行。

Description

具有阀停止机构的内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及具有能够将排气阀维持为闭阀状态的阀停止机构的内燃机的控制装置。
背景技术
以往，例如在专利文献1中公开了具有能够将进排气阀维持为闭阀状态的气缸停止机构的发动机的控制装置。在该以往的控制装置中，在伴随着减缸运转的一部分气缸的进排气阀闭阀停止时，基于排出气体传感器的输出值来判定进排气阀的停止动作是否发生异常(停止故障)。
另外，申请人作为与本发明相关的文献了解了包含上述的文献在内的以下记载的文献。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利文献特开2004-100486号公报；
专利文献2：日本专利文献特开2002-221055号公报；
专利文献3：日本专利文献特开2002-097973号公报；
专利文献4：日本专利文献特开平06-146937号公报。
发明内容
发明所要解决的问题
在上述专利文献1中记载了：当进气阀的停止动作正常、排气阀的停止动作异常时，这样的异常对排出气体的空燃比产生的影响是不确定的。这样，上述专利文献1的技术在基于排出气体的空燃比的变化来检测排气阀的停止动作的异常方面尚有改善的余地。
本发明是为了解决上述的问题而完成的，其目的在于提供一种控制装置，所述控制装置在具有能够将排气阀维持为闭阀状态的排气阀停止机构的内燃机中，并且能够不使用用于所述异常检测的专用的传感器而判定排气阀的停止动作的异常。
用于解决问题的手段
第一发明提供一种包括阀停止机构的内燃机的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：
排气阀停止机构，所述排气阀停止机构能够在阀工作状态与闭阀停止状态之间改变排气阀的动作状态，所述排气阀是具有至少一个气缸的内燃机的全部气缸所具备的排气阀；
空燃比传感器，所述空燃比传感器检测从各气缸排出的气体的空燃比；
判断单元，在随着全部气缸的所述排气阀的阀停止要求而停止对于全部气缸的燃料供应时，所述判断单元判断由所述空燃比传感器检测的所述气体的空燃比有无向浓侧发生变化；以及
排气阀异常判定单元，当在通过所述判断单元判断为所述气体的空燃比向浓侧发生了变化的情况下，所述排气阀异常判定单元判定为至少一个气缸中的所述排气阀的停止动作未正常进行。
另外，第二发明在第一发明的基础上，还具有以下特征：
所述内燃机还包括进气阀停止机构，所述进气阀停止机构能够在阀工作状态与闭阀停止状态之间改变进气阀的动作状态，所述进气阀是全部气缸所具备的进气阀，
当随着全部气缸的所述排气阀和所述进气阀的阀停止要求而停止对于全部气缸的燃料供应时，所述判断单元判断由所述空燃比传感器检测出的所述气体的空燃比有无向浓侧发生变化。
另外，第三发明在第二发明的基础上，还具有以下特征：
所述内燃机的控制装置还包括进气阀异常判定单元，所述进气阀异常判定单元判定基于所述进气阀停止机构的所述进气阀的停止动作有无发生异常，
当在被判定为所述进气阀的停止动作未发生异常的情况下通过所述判断单元判断为所述气体的空燃比向浓侧发生了变化时，所述排气阀异常判定单元判定为至少一个气缸中的所述排气阀的停止动作未正常进行。
另外，第四发明在第一至第三发明中任一发明的基础上，还具有以下特征：
所述控制装置还包括发动机旋转维持单元，所述发动机旋转维持单元维持所述内燃机的曲轴的旋转驱动，直到利用所述判断单元和所述排气阀异常判定单元的所述排气阀的停止动作的异常检测处理结束为止。
第五发明提供一种包括阀停止机构的内燃机的控制装置，其特征在于，包括：
排气阀停止机构，所述排气阀停止机构能够在阀工作状态与闭阀停止状态之间改变排气阀的动作状态，所述排气阀是具有多个气缸的内燃机的不是全部气缸的至少一个气缸所具备的排气阀；
空燃比传感器，所述空燃比传感器被配置在从多个气缸排出的排出气体集合的部位，并检测从各气缸排出的气体的空燃比；
判断单元，当随着不是全部气缸的至少一个气缸的所述排气阀和所述进气阀的阀停止要求而进行减缸运转时，所述判断单元判断由所述空燃比传感器检测的所述气体的空燃比有无向浓侧发生变化、或者消除空燃比的该变化的燃料喷射量的减量修正量有无发生变化；以及
排气阀异常判定单元，在通过所述判断单元判断为所述气体的空燃比向浓侧发生所述变化或者所述减量修正量发生所述变化的情况下，所述排气阀异常判定单元判定为至少一个气缸中的所述排气阀的停止动作未正常进行。
另外，第六发明在第五发明的基础上，还具有以下特征：
所述内燃机还包括进气阀停止机构，所述进气阀停止机构能够在阀工作状态与闭阀停止状态之间改变进气阀的动作状态，所述进气阀是由所述排气阀停止机构控制的所述排气阀所属的气缸所具备的进气阀；以及
当随着不是全部气缸的至少一个气缸的所述排气阀和所述进气阀的阀停止要求而进行减缸运转时，所述判断单元判断由所述空燃比传感器检测的所述气体的空燃比有无向浓侧发生变化。
另外，第七发明在第六发明的基础上，还具有以下特征：
所述内燃机的控制装置还包括进气阀异常判定单元，所述进气阀异常判定单元判定基于所述进气阀停止机构的所述进气阀的停止动作有无发生异常，
当在被判定为所述进气阀的停止动作未发生异常的情况下通过所述判断单元判断为所述气体的空燃比向浓侧发生所述变化或者判断为所述减量修正量发生所述变化时，所述排气阀异常判定单元判定为至少一个气缸中的所述排气阀的停止动作未正常进行。
第八发明提供一种包括阀停止机构的内燃机的控制装置，其特征在于，包括：
排气阀停止机构，所述排气阀停止机构能够在阀工作状态与闭阀停止状态之间改变排气阀的动作状态，所述排气阀是具有多个气缸的内燃机的不是全部气缸的至少一个气缸所具备的排气阀；
进气阀停止机构，所述进气阀停止机构能够在阀工作状态与闭阀停止状态之间改变进气阀的动作状态，所述进气阀是由所述排气阀停止机构控制的所述排气阀所属的气缸所具备的进气阀；
进气阀异常判定单元，所述进气阀异常判定单元判定基于所述进气阀停止机构的所述进气阀的停止动作有无发生异常；
空燃比传感器，所述空燃比传感器检测从各气缸排出的气体的空燃比；
判断单元，当随着不是全部气缸的至少一个气缸的所述排气阀和所述进气阀的阀停止要求而进行减缸运转时，所述判断单元判断由所述空燃比传感器检测的所述气体的空燃比有无向浓侧发生变化、或者消除空燃比的该变化的燃料喷射量的减量修正量有无向增加侧发生变化；以及
排气阀异常判定单元，当在被判定为所述进气阀的停止动作未发生异常的情况下通过所述判断单元判断为所述气体的空燃比向浓侧发生所述变化或者判断为所述减量修正量发生所述变化时，所述排气阀异常判定单元判定为至少一个气缸中的所述排气阀的停止动作未正常进行。
另外，第九发明在第五至第八发明中任一发明的基础上，还具有以下特征：
所述控制装置还包括反馈控制禁止单元，所述反馈控制禁止单元禁止执行利用了所述空燃比传感器的输出的空燃比的反馈控制，直到使用所述判断单元和所述排气阀异常判定单元进行的所述排气阀的停止动作的异常检测处理结束为止。
另外，第十发明在第一至第四发明中任一发明的基础上，还具有以下特征：
所述空燃比传感器被配置在从多个气缸排出的排出气体集合的部位，
所述判断单元包括变化率获得单元，所述变化率获得单元在随着全部气缸的所述排气阀的阀停止要求而停止对于全部气缸的燃料供应时，获得所述气体的空燃比向浓侧的变化率，
所述排气阀异常判定单元包括排气阀异常气缸数判定单元，所述气体的空燃比向浓侧的所述变化率越高，所述排气阀异常气缸数判定单元判定为越多的气缸中的所述排气阀的停止动作未正常进行。
另外，第十一发明在第五至第九发明中任一发明的基础上，还具有以下特征：
所述空燃比传感器被配置在从多个气缸排出的排出气体集合的部位，
所述判断单元包括变化率获得单元，所述变化率获得单元在随着不是全部气缸的至少一个气缸的所述排气阀的阀停止要求而进行减缸运转时，获得所述气体的空燃比向浓侧的变化率或者消除空燃比的该变化的燃料喷射量的减量修正量向增加侧的变化率，
所述排气阀异常判定单元包括排气阀异常气缸数判定单元，所述气体的空燃比向浓侧的所述变化率或者所述减量修正量向增加侧的所述变化率越高，所述排气阀异常气缸数判定单元判定为越多的气缸中的所述排气阀的停止动作未正常进行。
另外，第十二发明在第一至第十一发明中任一发明的基础上，还具有以下特征：
所述空燃比传感器被配置在从多个气缸排出的排出气体集合的部位，
所述判断单元包括浓气缸判断单元，所述浓气缸判断单元基于从各气缸排出的所述气体到达所述空燃比传感器的时机来判断来自哪个气缸的所述气体的空燃比是否变化为浓侧的值，
所述排气阀异常判定单元还包括排气阀异常气缸确定单元，所述排气阀异常气缸确定单元将被所述浓气缸判断单元判断为所述气体的空燃比变化为浓侧的值的气缸确定为所述排气阀的停止动作发生了异常的气缸。
另外，第十三发明在第三发明的基础上，还具有以下特征：
还包括：
稀变化判断单元，在随着全部气缸的所述排气阀和所述进气阀的阀停止要求而停止对于全部气缸的所述燃料供应时，所述稀变化判断单元判断由所述空燃比传感器检测出的所述气体的空燃比有无向稀侧发生变化；以及
进排气阀异常判定单元，在被所述稀变化判断单元判断为所述气体的空燃比向稀侧发生变化时，所述进排气阀异常判定单元判定为至少一个气缸中的所述进气阀和所述排气阀的停止动作未正常进行。
另外，第十四发明在第七或第八发明的基础上，还具有以下特征：
还包括：
稀变化判断单元，在随着不是全部气缸的至少一个气缸的所述排气阀和所述进气阀的阀停止要求而进行减缸运转时，所述稀变化判断单元判断由所述空燃比传感器检测的所述气体的空燃比有无向稀侧发生变化或者消除空燃比的该变化的燃料喷射量的增量修正量有无向增加侧发生变化；以及
进排气阀异常判定单元，在被所述稀变化判断单元判断为所述气体的空燃比向稀侧发生所述变化或者所述增量修正量发生所述变化的情况下，所述进排气阀异常判定单元判定为至少一个气缸中的所述进气阀和所述排气阀的停止动作未正常进行。
另外，第十五发明在第三、第七或第八发明的基础上，还具有以下特征：
所述内燃机还包括检测所述进气阀有无进行开闭动作的阀传感器，
所述进气阀异常判定单元基于该阀传感器的输出来判定所述进气阀的停止动作有无发生异常。
另外，第十六发明在第三发明的基础上，还具有以下特征：
所述内燃机还包括检测进气压力的进气压力传感器，
在随着全部气缸的所述排气阀和所述进气阀的阀停止要求而停止对于全部气缸的所述燃料供应时，在进气压力与大气压力相等的情况下，所述进气阀异常判定单元判定为所述进气阀的停止动作有无异常。
另外，第十七发明在第三发明的基础上，还具有以下特征：
所述内燃机还包括检测吸入空气流量的空气流量计，
在随着全部气缸的所述排气阀和所述进气阀的阀停止要求而停止对于全部气缸的所述燃料供应时，在通过所述空气流量计未检测出吸入空气流量的情况下，所述进气阀异常判定单元判定为所述进气阀的停止动作有无异常。
发明效果
当随着全部气缸的排气阀的阀停止要求而停止对于全部气缸的燃料供应时，在排气阀的停止动作未正常进行的情况下，附着于缸内的壁面的燃料气化而被排到排气通路，从而由空燃比传感器检测出的气体的空燃比变化为浓侧的值。根据第一或第二发明，基于这样的空燃比是否发生浓变化，能够不使用用于该异常检测的专用的传感器而判定排气阀的停止动作的异常。
在被判定为进气阀的停止动作正常的情况下，新气体不会从进气阀流向缸内，因此从缸内流到空燃比传感器的空气流量不会变化。因此，根据第三发明，当进气阀的停止动作被判定为正常时，根据空燃比来判定排气阀的停止动作有无发生异常，由此能够高精度地进行该异常判定。
根据第四发明，当随着全部气缸的进排气阀的阀停止要求而停止对于全部气缸的燃料供应时，能够可靠地确保排气阀的停止动作的异常诊断的机会。
当随着不是全部气缸的至少一个气缸的排气阀的阀停止要求而进行减缸运转时，在排气阀的停止动作未正常进行的情况下，附着于缸内的壁面的燃料气化而被排到排气通路，从而由空燃比传感器检测出的气体的空燃比变化为浓侧的值。根据第五或第六发明，基于这样的空燃比有无发生浓变化或者随着该浓变化的燃料喷射量的减量修正量有无向增加侧发生变化，能够不使用用于该异常检测的专用的传感器而判定排气阀的停止动作的异常。
根据第七或第八发明，能够不会受到随着进气阀的停止动作的异常发生的其他的运转气缸的空燃比的变化的影响而高精度地判定排气阀的停止动作有无发生异常。
根据第九发明，当随着一部分气缸的至少排气阀的阀停止要求而进行减缸运转时，能够不会受到来自空燃比的反馈控制的影响而可靠地确保利用空燃比传感器的输出的排气阀的停止故障的诊断机会。
根据第十或第十一发明，能够基于与从各气缸排出的气体的空燃比有关的信息、或者与随着空燃比的变化的燃料喷射量的减量修正量有关的信息，来判定排气阀的停止动作的异常发生气缸数。
根据第十二发明，能够利用从排气阀的停止动作的异常发生气缸排出的气体到达空燃比传感器的时机来确定该异常发生气缸。
当停止对于上述全部气缸的燃料供应时或当上述减缸运转时，如果在同一气缸内排气阀和进气阀均发生了停止动作的异常的情况下，从该异常发生气缸排出的气体成为接近新气体的稀气体。因此，根据空燃比的检测结果，能够区分这样的两阀的停止动作的异常以及排气阀的单独的停止动作的异常。根据第十三或第十四发明，能够基于这样的空燃比有无发生稀变化、或者随着该稀变化的燃料喷射量的增量修正量有无向增加侧发生变化来判定进气阀和排气阀的停止动作的异常。
根据第十五至第十七发明中的任一发明，能够使用各个发明具有的各传感器很好地判定进气阀的停止动作的异常。
附图说明
图1是用于说明本发明的实施方式1的系统的图；
图2是用于说明本发明的实施方式1的系统的图；
图3是排气可变动阀装置具有的第一摇臂和第二摇臂的截面图；
图4是第一摇臂的侧视图；
图5是第二摇臂的侧视图；
图6是排气可变动阀装置具有的第一摇臂和第二摇臂的截面图；
图7的(A)至(E)是用于说明当随着全部气缸的进排气阀的阀停止要求的对于全部气缸断油时一部分气缸发生了排气阀的停止故障情况下的排出气体的空燃比的变化的时序图；
图8是在本发明的实施方式1中执行的例程的流程图；
图9是表示当#2气缸的运转停止了的减缸运转时发生了#2气缸的排气阀的停止故障时的气体的流向的图；
图10是表示应用了本发明的混合动力车辆的驱动系统的简要构成的图；
图11是在本发明的实施方式2中执行的例程的流程图；
图12是在本发明的实施方式3中执行的例程的流程图；
图13是在本发明的实施方式4中执行的例程的流程图；
图14是在本发明的实施方式5中执行的例程的流程图；
图15是在本发明的实施方式6中执行的例程的流程图。
符号说明
10内燃机
12活塞
14燃烧室
16进气通路
18排气通路
18a排气歧管
20空气流量计
26进气压力传感器
28燃料喷射阀
32进气阀
34排气阀
36进气可变动阀装置
38排气可变动阀装置
40催化剂
42主A/F传感器
44辅助O2(氧)传感器
46ECU(Electronic Control Unit)
48曲轴
50曲轴角传感器
76阀停止机构
100驱动系统
102马达
104发电机
106动力分割机构
具体实施方式
实施方式1.
[内燃机的系统构成]
图1和图2是分别用于说明本发明的实施方式1的系统的图。图1所示的系统包括内燃机10。本发明中的内燃机的气缸数和气缸配置未被特别限定，但是在本实施方式中，假设内燃机10是具有#1～#4四个气缸的直列四气缸型发动机。
在内燃机10的各气缸内设置有活塞12。在各气缸内，在活塞12的顶部侧形成有燃烧室14。进气通路16和排气通路18与燃烧室14连通。在进气通路16的入口附近设置有输出与吸入到进气通路16中的空气的流量相应的信号的空气流量计20。
在空气流量计20的下游设置有节流阀22。在节流阀22的附近设置有检测节流阀开度的节流阀位置传感器24。在节流阀22的下游配置有用于检测进气压力(进气管压力)的进气压力传感器26。另外，在内燃机10的各气缸中设置有用于向进气口内喷射燃料的燃料喷射阀28、以及用于对燃烧室14内的混合气体点火的火花塞30。
如图2所示，在内燃机10的各气缸中，进气阀32和排气阀34各被设置两个。进气阀32被进气可变动阀装置36驱动，排气阀34被排气可变动阀装置38驱动。如后所述，进气可变动阀装置36和排气可变动阀装置38分别具有能够将进气阀32和排气阀34维持为闭阀状态的阀停止机构76。
在排气通路18的中途配置有用于净化排出气体的催化剂40。另外，如图2所示，在比催化剂40靠上游侧的排气通路18(排气歧管18a中的来自各气缸的排出气体合流后的部位)安装有用于检测从各气缸内排出的气体的空燃比的主A/F传感器42。作为主A/F传感器42，例如可以使用对排出气体的空燃比发出大致线性的输出的传感器。另外，在催化剂40的下游配置有辅助O2传感器44。作为辅助O2传感器44，例如可以使用发出与在其位置的排出气体的空燃比是浓还是稀相应的信号的传感器。
本实施方式的系统包括ECU(Electronic Control Unit电子控制单元)46。与上述的主A/F传感器42等一起，用于检测曲轴48的旋转角度或发动机转速的曲轴角传感器50、用于检测安装有内燃机10的车辆的加速踏板的位置的加速器位置传感器52等用于控制内燃机10的各种传感器与ECU 46电连接。另外，燃料喷射阀28等各种执行器与ECU 46电连接。ECU 46基于这些传感器的输出来控制内燃机10的运转状态。
[可变动阀装置的构成]
接着，参照图3至图6来说明本实施方式的可变动阀装置的构成及其动作。另外，排气可变动阀装置38和进气可变动阀装置36具有同样的构成，因此这里以排气可变动阀装置38为例进行说明。
图3和图6分别是排气可变动阀装置38具有的第一摇臂54和第二摇臂56R、56L的截面图。另外，图4是第一摇臂54的侧视图，图4是第二摇臂56R、56L的侧视图。
如图3所示，排气可变动阀装置38将第一摇臂54以及配置在其两侧的一对第二摇臂56R、56L设置在各气缸中。这些摇臂54、56R、56L能够以共同的摇臂轴58为中心摆动。摇臂轴58经由一对油压间隙调节器60而被内燃机10的气缸盖支承。
如图4所示，排气可变动阀装置38具有凸轮轴62。凸轮轴62经由正时链等与曲轴48连结，并以曲轴48的二分之一的速度旋转。凸轮轴62包括用于对排气阀34进行开闭驱动的升程凸轮64。另一方面，在第一摇臂54中设置有第一辊66。第一摇臂54通过扭转螺旋弹簧68在图4中被绕逆时针反向施力。通过该施加力，第一辊66被按压在升程凸轮64上。根据这样的构成，第一摇臂54随着升程凸轮64的旋转而摆动。
如图5所示，第二摇臂56R、56L的可动端与两个排气阀34的气门杆的端部分别抵接。排气阀34通过气门弹簧70被向闭阀方向施力。凸轮轴62在升程凸轮64的两侧具有一对零升程凸轮72。零升程凸轮72形成具有与升程凸轮64的基圆相等的半径的正圆形。第二摇臂56R、56L分别设置有第二辊74。该辊74的外径与设置于第一摇臂54的第一辊66的外径相等。另外，摇臂轴58的中心与第二辊74的中心的距离和摇臂轴58的中心与第一辊66的中心的距离相等。当排气阀34关闭时，第二辊74与零升程凸轮72抵接。
排气可变动阀装置38包括切换第一摇臂54与第二摇臂56R、56L连结的状态和分离的状态的阀停止机构76。阀停止机构76通过这样的切换动作来切换升程凸轮64的作用力经由第一摇臂54被传递给第二摇臂56R、56L的状态以及该作用力不被传递给第二摇臂56R、56L的状态，由此能够将排气阀34的动作状态在阀工作状态与闭阀停止状态之间切换。
如图3所示，第一摇臂54具有与第一辊66同心设置的第一套筒78，第二摇臂56R、56L分别具有与第二辊74同心设置的第二套筒80R、80L。
在图3所示的状态下，其大部分被插入到第一摇臂54中的第一销82的一部分被插入到第二摇臂56R的第二套筒80R中，其大部分被插入到第二摇臂56L中的第二销84L的一部分被插入到第一摇臂54的第一套筒78中。由此，第一摇臂54和第二摇臂56R经由第一销82连结，第一摇臂54和第二摇臂56L经由第二销84L连结。因此，一旦第一摇臂54随着升程凸轮64的旋转而摆动，则随之第二摇臂56R、56L也摆动，因此排气阀34进行开闭动作。
第二销84R的一端超过第二摇臂56R的侧面而突出。该突出的第二销84R的一端与驱动单元86的位移部件88抵接。驱动单元86被构成为能够按照ECU 46的指令使位移部件88在图3中的左右方向位移。
第二摇臂56L的第二套筒80L的一端被封闭，在第二套筒80L中设置有返回弹簧90。该返回弹簧90将第二销84L在图3中向右方向推压。由此，第一销82和第二销84R、84L在图3中被向右方向施力。
在图3所示的连结状态下，一旦通过驱动单元86以克服返回弹簧90的施加力的力使位移部件88向图3中的左方向位移，则第一销82和第二销84R、84L向图3中的左方向移动，变为图6所示的状态。在该状态下，第一销82和第二销84L在第一摇臂54与第二摇臂56L的间隙中彼此抵接，第一销82和第二销84R在第一摇臂54与第二摇臂56R的间隙中彼此抵接。因此，即使第一摇臂54随着升程凸轮64的旋转而摆动，该摆动也不会传递给第二摇臂56R、56L。并且，第二摇臂56R、56L的第二辊74与不具有凸角的零升程凸轮72接触。因此，即使凸轮轴62旋转，第二摇臂56R、56L也不摆动，排气阀34处于闭阀停止状态。
另外，当在图6所示的状态、即第一摇臂54与第二摇臂56R、56L分离的状态下，第一摇臂54的第一辊66如图4所示地与升程凸轮64的基圆接触时，三个销82、84R、84L的中心一致。此时，通过使驱动单元86动作、使这些销82、84R、84L向图6中的右方向移动，由此能够切换为图3所示的连结状态。
如上所述，排气可变动阀装置38通过切换第一摇臂54与第二摇臂56R、56L连结的状态和分离的状态，能够将排气阀34的动作状态在阀工作状态与闭阀停止状态之间切换。另外，能够以气缸为单位自由地进行这样的排气阀34的动作状态的切换。另外，通过与排气可变动阀装置38同样地构成的进气可变动阀装置36，能够将进气阀32的动作状态以气缸为单位在阀工作状态与闭阀停止状态之间切换。
[排气阀的停止动作的异常判定方法]
根据包括上述的可变动阀装置36、38的本实施方式的系统，通过在以减速时等的全部气缸为对象的断油时使全部气缸的进气阀32和排气阀34成为闭阀停止状态，能够防止新气体流向催化剂40，而抑制催化剂40的劣化。根据具有上述构成的可变动阀装置36、38，当使进气阀32或排气阀34成为闭阀停止状态的要求阀停止时，在由于驱动单元86的故障等而进气阀32或排气阀34的停止动作未正常进行的情况下(以下，有时简称为“停止故障”)，进气阀32或排气阀34处于进行如通常那样的开闭动作的阀工作状态。
图7是用于说明在针对伴随着全部气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的全部气缸而断油时一部分气缸发生了排气阀34的停止故障情况下的排出气体的空燃比的变化的时序图。更具体地说，图7的(A)至图7的(E)是表示是否执行断油(F/C)、发动机转速(NE)、主A/F(空燃比)传感器42的输出(A/F)、节流阀开度、以及进气管压力的各个波形的图。
如图7的(A)、(D)所示，断油在内燃机10的运转中节流阀开度为全闭附近的怠速开度时被开始。这里，假设与断油的开始相配合地发出了进排气阀32、34的阀停止要求。当接受该阀停止要求而正常地进行了各气缸的进气阀32的停止动作时，如图7的(E)所示，进气管压力未受到各气缸的活塞12的往复动作的影响，因此在将要执行断油之前，根据节流阀开度的减少而暂且发生大负压化之后变为大气压。
当在图7所示的状态(在断油中发动机转速未变为零的状态)下至少一个气缸发生了排气阀34的停止故障时、换言之当在全部气缸的进气阀32的停止动作正常进行的状态下至少一个气缸的排气阀34以预定的开闭时期进行了开闭动作时，在发生了该停止故障的气缸中进行如下的动作。即，在该停止故障气缸中，在缸内变为负压下的膨胀行程的中途，排气阀34被打开。其结果，排气通路18(排气歧管18a)内的气体经由排气阀34被强劲地吸入到缸内。被吸入的气体在之后的排气行程中再次被排到排气通路18中。以后，在断油中如图7的(B)所示内燃机10的旋转继续的期间，停止故障气缸的燃烧室14与排气通路18之间的气体的往来被反复。
被供应的燃料的一部分以未燃烧状态附着于内燃机10的各气缸壁面。一旦如上所述伴随着排气阀34的停止故障的产生而在燃烧室14与排气通路18之间的气体的上述往来被反复进行，则能够促进附着于气缸壁面的未燃烧燃料的气化。另外，如本实施方式的可变动阀装置36、38那样，在排气阀34发生了停止故障时排气阀34如通常那样进行开闭动作的情况下，当发生该停止故障时，如上所述气体强劲地流入到负压下的缸内，从而未燃烧燃料被搅乱，因此能够进一步促进未燃烧燃料的气化。
气体的上述往来被反复进行下去，从而由于未燃烧燃料的气化成分(氢气等)的混入，往来的气体的空燃比变化为更浓侧的值。通过配置于排气歧管18a中的集合部的主A/F传感器42，能够检测如上所述往来的气体的空燃比。
如上所述，当伴随着全部气缸的进排气32、34的阀停止要求而断油时，在各气缸的进气阀32正常停止的状态下至少一个气缸发生了排气阀34的停止故障的情况下，如图7的(C)所示，由主A/F传感器42检测的气体的空燃比向更浓侧的值单向的变化。另一方面，如果处于各气缸的排气阀34正常停止的状态，气体的上述往来未在排气通路18内进行，因此主A/F传感器42的输出在断油前后未发生变化。
因此，在本实施方式中，当伴随着全部气缸的进排气32、34的阀停止要求的断油时，在由主A/F传感器42检测的气体的空燃比是比预定值更浓的值的情况下，判定为在至少一个气缸中(同一气缸内的进气阀32的停止动作正常)排气阀34的停止动作未正常进行(即，发生了停止故障)。
图8是表示为了实现上述的功能而在本实施方式1中由ECU 46执行的例程的流程图。
在图8所示的例程中，首先，判断伴随着全部气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的断油是否在执行中(F/C中)(步骤100)。结果，当判定为该断油是在执行中的情况下，判断有无发生进气阀32的停止故障(步骤102)。如参照图7的(A)至(E)所描述的那样，当对全部气缸发出了进气阀32的阀停止要求时，在全部气缸的进气阀32正常停止的情况下，进气管压力为大气压力。因此，基于由进气压力传感器26检测的进气管压力在断油的执行中是否为大气压力，能够判定进气阀32有无发生停止故障。
当在上述步骤102中判定为未发生进气阀32的停止故障时，获得主A/F传感器42的输出(步骤104)。接着，判断所获得的主A/F传感器42的输出是否比预定值浓(步骤106)。本步骤106中的预定值是作为能够判断伴随着参照图7而描述的排气阀34的停止故障的空燃比的变浓的值而预先通过实验等确定的值。另外，利用了主A/F传感器42的输出的本步骤106的判定方法不限于此，例如，也可以采用将断油中的主A/F传感器42的输出相对于断油的执行时间点上的主A/F传感器42的输出向浓侧的变化量与预定值比较的方法，还可以采用将断油执行后的主A/F传感器42的输出向浓侧的变化率(变化速度)与预定值比较的方法等。
当在上述步骤106中判定为主A/F传感器42的输出大于或等于上述预定值(稀)时，接着判断从断油的执行时间点是否经过了预定时间(步骤108)。本步骤108中的预定时间作为判断排气阀34有无发生停止故障所需要的时间，是考虑从排气阀34至主A/F传感器42的距离和发动机转速等而预先设定的值。
在上述步骤106的判断是不成立的情况下未经过上述步骤108中的预定时间的期间，反复执行上述步骤104和106的处理。并且，当在该预定时间中在上述步骤106中判定为主A/F传感器42的输出小于上述预定值(变浓)时，判定为在至少一个气缸中发生了排气阀34的停止故障(即，排气阀34的停止动作未正常进行)(步骤110)。
另一方面，当在上述步骤106的判定不成立时经过了上述步骤108中的预定时间时，判定为在各气缸中未发生排气阀34的停止故障(即，排气阀34的停止动作正常进行)(步骤112)。
根据以上说明的图8所示的例程，能够基于伴随着全部气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的断油中的主A/F传感器42的输出来判定排气阀34有无发生停止故障。另外，根据本实施方式的异常判定方法，能够不使用用于异常检测的专用的传感器而使用为了控制空燃比而设置的已有的主A/F传感器42来判定排气阀34有无发生停止故障。
另外，在判定为进气阀32的停止动作正常的情况下，新气体未从进气阀32流入缸内，因此从缸内流到主A/F传感器42的空气流量未发生变化。因此，在进气阀32的停止动作正常地被判定时根据空燃比来判定排气阀34的停止动作有无异常，由此能够高精度地进行该异常判定。另外，根据本实施方式的方法，无需为了检测阀系统的异常而在断油中使进排气阀32、34暂且开闭。因此，能够不担心伴随着异常判定处理的执行而向催化剂40流入新气体，来进行排气阀34的异常判定。
然而，在上述的实施方式1中，在伴随着全部气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的断油时，基于主A/F传感器42的输出是否向浓侧变化来判定排气阀34有无发生停止故障。但是，本发明中的排气阀34的停止故障的判定不限于在伴随着全部气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的断油时进行，也可以在伴随着不是全部气缸的至少一个气缸的排气阀34(或者，加上不是全部气缸的至少一个气缸的进气阀32)的阀停止要求的减缸运转时进行。
图9是表示在停止了#2气缸的运转的减缸运转时发生了#2气缸的排气阀34的停止故障时的气体的流向的图。
例如，在假设当对#2气缸发出了进排气阀32、34的阀停止要求时该气缸的排气阀34发生了停止故障的情况下，如图9所示，关于#2气缸，包含未燃烧燃料的气化成分的浓气体在缸内与排气歧管18a之间往来。并且，该气体与从其他气缸排出的排出气体合流，由此通过主A/F传感器42检测的排出气体变为与该停止故障未发生时相比浓的气体。因此，也可以在减缸运转时，基于主A/F传感器42的输出是否向浓侧变化来判定排气阀34有无发生停止故障。
另外，也可以当在上述的减缸运转时进行的情况下，代替判断主A/F传感器42的输出是否向浓侧单向的变化，而基于消除该传感器输出的浓变化(空燃比的浓变化)的燃料喷射量的减量修正量有无向增加侧变化(具体地说基于该减量修正量的绝对量或变化率是否大于或等于预定值)来判断排气阀34有无发生停止故障。更具体地说，在本实施方式的系统中，利用主A/F传感器42的输出来执行调整燃料喷射量的反馈控制，以使催化剂40的上游的排出气体的空燃比成为预定的控制空燃比(理论空燃比等)。在伴随着一部分气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的减缸运转时排气阀34发生了停止故障的情况下，如果执行上述反馈控制，则进行燃料喷射量的减量修正，以伴随着排气阀34的停止故障的发生而消除由主A/F传感器42检测出的浓输出。在这样的情况下，无法检测出伴随着排气阀34的停止故障的传感器输出向浓侧单向的变化。因此，可以在减缸运转时执行上述反馈控制的情况下，基于消除上述传感器输出的浓变化的燃料喷射量的减量修正量有无向增加侧的变化来判断排气阀34有无发生停止故障。
另外，在上述的实施方式1中，当在判定出进气阀32的闭阀停止正常进行之后由主A/F传感器42检测出的气体的空燃比比预定值浓时，判定为排气阀34发生了停止故障。如果在伴随着全部气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的断油时在同一气缸内排气阀34和进气阀32均发生了停止故障的情况下，从该停止故障气缸排出的气体变为接近新气体的稀气体。因此，根据空燃比的检测结果，能够区分这样的两个阀发生停止故障和排气阀34单独发生停止故障。因此，在伴随着全部气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的断油时的情况下，无需一定在排气阀34有无发生停止故障的判定之前执行进气阀32有无发生停止故障的判定。另外，也可以在伴随着全部气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的断油时、进一步说在伴随着一部分气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的减缸运转时，通过判定由主A/F传感器42检测出的气体的空燃比比预定值稀(或者，通过判定有消除该传感器输出的稀变化的燃料喷射量的增量修正量向增加侧的变化)，来判定为在同一气缸内排气阀34和进气阀32发生了停止故障。
另外，在上述的实施方式1中，基于进气压力来判定进气阀32有无发生停止故障。但是，在本发明中，伴随着全部气缸的进排气阀的阀停止要求的断油时的进气阀有无停止动作的判定不限于这样的方法。例如，也可以当未由空气流量计20检测出进入空气流量时，判定为进气阀32的停止动作正常。或者，也可以具有检测进气阀32有无开闭动作的阀传感器(例如，检测进气阀32的升程的升程传感器(省略图示))，基于该阀传感器的输出来判定进气阀32有无发生停止故障。
另外，在上述的实施方式1中，利用配置于排气通路18(排气歧管18a)的集合部的主A/F传感器42的输出来判定排气阀34有无发生停止故障。但是，只要本发明中的空燃比传感器的配置部位是能够检测伴随着排气阀34的停止故障而在缸内与排气通路18之间往来的气体的空燃比的位置即可，并不限于上述的位置。例如，也可以针对每个气缸将空燃比传感器配置在排气歧管18a中的各气缸的气体的合流前的部位，针对每个气缸来判定排气阀34有无发生停止故障。
另外，在上述的实施方式1中，排气可变动阀装置38具有的阀停止机构76相当于上述第一、第五、或第八发明中的“排气阀停止机构”，主A/F传感器42相当于上述第一、第五、或第八发明中的“空燃比传感器”。另外，通过ECU 46在上述步骤100的判定成立时执行上述步骤104～108的处理实现了上述第一发明中的“判断单元”，通过ECU 46执行上述步骤110的处理实现了上述第一发明中的“排气阀异常判定单元”。
另外，进气可变动阀装置36具有的阀停止机构76相当于上述第二、第六、或第八发明中的“进气阀停止机构”。
另外，通过ECU 46执行上述步骤102的处理，实现了上述第三发明中的“进气阀异常判定单元”。
实施方式2.
接着，参照图10和图11来说明本发明的实施方式2。
在本实施方式中，对图1所示的内燃机10应用于包括以下的驱动系统100的混合动力车辆时优选的控制进行说明。
[混合动力系统的构成]
图10是表示应用了本发明的混合动力车辆的驱动系统100的简要构成的图。该驱动系统100包括内燃机10和车辆驱动用马达(以下，简称为“马达”)102作为车辆的动力源。另外，驱动系统100也包括接受驱动力的供应来产生电力的发电机104。内燃机10、马达102、以及发电机104经由行星齿轮式的动力分割机构106相互连结。在与动力分割机构106连结的马达102的旋转轴上连接有减速器108。减速器108将马达102的旋转轴和与驱动轮110连接的驱动轴112连结起来。动力分割机构106是将内燃机10的驱动力向发电机104侧和减速器108侧分割的装置。动力分割机构106对驱动力的分配可以任意改变。
驱动系统100还包括逆变器114、变换器116、以及高压蓄电池118。逆变器114与发电机104和马达102连接，并且经由变换器116也与高压蓄电池118连接。由发电机104发出的电力既可以经由逆变器114供应给马达102，并且也可以经由逆变器114和变换器116对高压蓄电池118充电。另外，对高压蓄电池118充电的电力能够经由变换器116和逆变器114供应给马达102。
根据以上说明的驱动系统100，可以基于预定的条件在使马达102停止的状态下仅通过内燃机10的驱动力使驱动轮110旋转，也可以相反地在使内燃机10停止的状态下仅通过马达102的驱动力使驱动轮110旋转。另外，还可以使马达102和内燃机10的双方工作而通过双方的驱动力使驱动轮110旋转。另外，还可以通过与发电机104通电来使内燃机10驱动。
本实施方式的驱动系统100被上述ECU 46控制。ECU 46综合地控制驱动系统100的整体，所述驱动系统100包括内燃机10、马达102、发电机104、动力分割机构106、逆变器114、以及变换器116等。
[实施方式2的特征控制]
在混合动力车辆中，如上所述，即使是使内燃机10的运转停止的状态下，也能够通过马达102来进行车辆的驱动。因此，即使在伴随着全部气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的断油时，能够通过使得内燃机10不被驱动轮110转动来将发动机转速迅速地变为零，并且能够通过马达102来继续车辆的行驶。但是，在上述的实施方式1中说明的排气阀34的停止故障的判定方法通过检测从发生了排气阀34的停止故障的气缸漏出的浓气体来进行，如果发动机转速变为零，则无法产生利用了活塞12的往复运动的缸内与排气通路18之间的上述浓气体的往来。因此，当内燃机10的旋转停止时，即使在停止故障发生气缸中的排气阀34在打开的状态下停止的情况下，通过主A/F传感器42检测上述浓气体也极其困难。
因此，在应用于混合动力车辆的本实施方式的系统中，当伴随着全部气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的断油时，禁止内燃机10的旋转停止(换言之，继续内燃机10的旋转)，直到排气阀34的停止故障的检测处理结束。
图11是表示为了实现上述的功能而在本实施方式2中由ECU 46执行的例程的流程图。另外，在图11中，对与实施方式1中的图8所示的步骤相同的步骤标注相同的符号并省略或简化其说明。
在图11所示的例程中，当在步骤100中判定为是断油的执行中时，执行禁止内燃机10的旋转停止的处理(步骤200)。具体地说，执行利用发电机104来驱动曲轴48的处理，以使发动机转速被维持为预定转速。另外，在本步骤200中，维持发动机转速不为零的方法不限于利用发电机104的方法，例如也可以是通过控制动力分割机构106以通过行驶继续中的车辆的驱动轮110来旋转曲轴48而实现的方法。
以后，在本例程中，通过在步骤110中判定为排气阀34发生停止故障、或者通过在未发现排气阀34的停止故障的情况下经过步骤108的预定时间，从而在结束排气阀34的停止故障的检测处理之后，允许内燃机10的旋转停止(步骤202)。由此，发动机转速迅速地为零。
根据以上说明的图11所示的例程，在全部气缸的断油时能够以使内燃机10停止了的状态继续车辆行驶的混合动力车辆中，当伴随着全部气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的断油时，能够可靠地确保排气阀34的停止故障的诊断机会。
另外，在上述的实施方式2中，通过ECU 46执行上述步骤200的处理来实现所述第四发明中的“发动机旋转维持单元”。
实施方式3.
接着，参照图12来说明本发明的实施方式3。
本实施方式的系统能够通过使用图1所示的硬件构成使ECU 46执行后述的图12所示的例程来代替图8所示的例程而实现。
本实施方式将伴随着一部分气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的减缸运转时排气阀34有无发生停止故障的判定为对象。在这样的减缸运转时发生了排气阀34的停止故障的情况下，如上所述，如果执行了空燃比的反馈控制，则进行燃料喷射量的减量修正，以伴随着排气阀34的停止故障的发生而消除由主A/F传感器42检测的浓输出。结果，无法使用主A/F传感器42来检测伴随着排气阀34的停止故障的传感器输出向浓侧的单向变化。
因此，在本实施方式中，当伴随着一部分气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的减缸运转时，禁止使用了主A/F传感器42(进一步还有辅助O2传感器44)的空燃比(燃料喷射量)的反馈控制，直到排气阀34的停止故障的检测处理结束。
图12是为了实现上述的功能而在本实施方式3中由ECU 46执行的例程的流程图。另外，在图12中，对与实施方式1中的图8所示的步骤相同的步骤标注相同的符号并省略或简化其说明。
在图12所示的例程中，首先判断是否是伴随着一部分气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的减缸运转时(步骤300)。结果，当判定为是该减缸运转中时，禁止(中止)空燃比的反馈控制的执行(步骤302)。
接着，判断进气阀32有无发生停止故障(步骤304)。减缸运转时的本步骤304的判定例如可以基于已述的阀传感器的输出来进行。另外，本步骤304的判定成立后的步骤104～112中的排气阀34的停止故障的判定处理与上述图8所示的例程的处理相同。在本例程中，在步骤112中判定出排气阀34未发生停止故障之后，允许空燃比的反馈控制的执行(步骤306)。
根据以上说明的图12所示的例程，当伴随着一部分气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的减缸运转时，不会受到来自空燃比的反馈控制的影响，能够可靠地确保使用了主A/F传感器42的输出的排气阀34的停止故障的诊断机会。
另外，根据上述例程，当在伴随着一部分气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的减缸运转中判定为进气阀32未发生停止故障时，实施排气阀34的停止故障的判定。这里，假定在减缸运转时，对两个气缸发出进排气阀32、34的阀停止要求，其中的一个气缸中仅进气阀32发生了停止故障，在另一个气缸中仅排气阀34发生了停止故障。在这样的情况下，认为与不存在运转气缸的全部气缸的断油时不同，由于存在仅进气阀32发生了停止故障的气缸，从其他的运转气缸排出的排出气体的空燃比受到影响。因此，在减缸运转的情况下，如上述例程的处理那样，通过在排气阀34的停止故障的判定之前判定进气阀32的停止故障，从而不会受到伴随着进气阀32的停止故障的发生的、其他的运转气缸的空燃比的变化的影响，能够高精度地判定排气阀34的停止故障。
另外，补充说明一下：根据伴随着一部分气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的减缸运转中进行的本实施方式的排气阀34的停止故障的判定方法，无需使为了阀系统的异常检测而发出阀停止要求的气缸的进排气阀32、34在减缸运转中暂且开闭。因此，能够在不会导致伴随着异常检测处理的执行的内燃机10的驾驶性能的恶化的情况下进行排气阀34的异常检测。
另外，在上述的实施方式3中，通过ECU 46在上述步骤300的判定成立时执行上述步骤104～108的处理来实现上述第五或第八发明中的“判断单元”，通过ECU 46执行上述步骤110的处理来实现上述第五或第八发明中的“排气阀异常判定单元”。
另外，通过ECU 46执行上述步骤304的处理来实现上述第七或第八发明中的“进气阀异常判定单元”。
另外，通过ECU 46执行上述步骤302的处理来实现上述第九发明中的“反馈控制禁止单元”。
实施方式4.
接着，参照图13来说明本发明的实施方式4。
本实施方式的系统能够通过使用图1所示的硬件构成使ECU 46执行后述的图13所示的例程来代替图12所示的例程而实现。
本实施方式将伴随着不是全部气缸的多个气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的减缸运转时排气阀34有无发生停止故障的判定作为对象。当在这样的减缸运转时多个气缸的排气阀34发生了停止故障的情况下，停止故障气缸数越多，从减缸运转的开始时至主A/F传感器42的输出到达用于判定排气阀34的停止故障的预定值的时间越短。
因此，在本实施方式中，当伴随着不是全部气缸的多个气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的减缸运转时，至主A/F传感器42的输出到达上述预定值的时间越短(即，由主A/F传感器42检测出的气体的空燃比向浓侧的变化率越高)，判定为排气阀34的停止故障气缸数越多。
图13是表示为了实现上述的功能而在本实施方式4中由ECU 46执行的例程的流程图。另外，在图13中，对与实施方式3中的图12所示的步骤相同的步骤标注相同的符号并省略或简化其说明。
在图13所示的例程中，当伴随着判定为主A/F传感器42的输出小于预定值(浓)而判定为排气阀34发生了停止故障时(步骤106、110)，接着执行步骤400的处理。
在本步骤400中，在获得了主A/F传感器42的输出到达用于排气阀34的停止故障判定的上述预定值的时间之后，根据该到达时间来判定排气阀34的停止故障气缸数。ECU 46存储有在与该到达时间和发动机转速的关系中预先通过实验等确定了排气阀34的停止故障气缸数的映射图(省略图示)。在该映射图中，被设定成上述到达时间越短，排气阀34的停止故障气缸数越多。另外，发动机转速越高，每单位时间的活塞12的往复次数越多，因此气体在排气阀34的停止故障气缸中的缸内与排气通路18之间的往来更加频繁。结果，能够更加促进气体的浓化。因此，在上述映射图中，在考虑减缸运转中的发动机转速的同时，根据与上述到达时间的关系来设定排气阀34的停止故障气缸数。
根据以上说明的图13所示的例程，当伴随着不是全部气缸的多个气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的减缸运转时，能够基于至主A/F传感器42的输出到达上述预定值的时间来判定排气阀34的停止故障气缸数。
然而，在上述的实施方式4中，基于至主A/F传感器42的输出到达上述预定值的时间判定了排气阀34的停止故障气缸数。但是，本发明不限于此，也可以在上述减缸运转时，空燃比的反馈控制的减量修正量到达预定值的时间越短(即，减缸运转时的减量修正量向增加侧的变化率越高)，判定为越多的气缸中的排气阀的停止动作未正常进行。
另外，在上述的实施方式4中，以伴随着不是全部气缸的多个气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的减缸运转时作为对象，说明了判定排气阀34的停止故障气缸数的方法。但是，本实施方式的排气阀34的停止故障气缸数的判定方法也同样能够应用于如上述的实施方式1那样的伴随着全部气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的断油时。
另外，在上述的实施方式4中，通过ECU 46执行上述步骤400的处理，分别实现了上述第十一发明中的“变化率获取单元”和“排气阀异常气缸数判定单元”。
实施方式5.
接着，参照图14来说明本发明的实施方式5。
本实施方式的系统能够通过使用图1所示的硬件构成使ECU 46执行后述的图14所示的例程来代替图12所示的例程而实现。
在本实施方式中，也与实施方式4同样地，以伴随着不是全部气缸的多个气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的减缸运转时的排气阀34有无发生停止故障的判定作为对象。当在这样的减缸运转时多个气缸的排气阀34发生了停止故障的情况下，停止故障气缸数越多，在减缸运转的开始后的预定时间内，主A/F传感器42的输出越大地向浓侧变化。
因此，在本实施方式中，伴随着不是全部气缸的多个气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的减缸运转的开始后的预定时间内主A/F传感器42的输出向浓侧的变化量越大(即，由主A/F传感器42检测出的气体的空燃比向浓侧的变化率越高)，判定为排气阀34的停止故障气缸数越多。
图14是表示为了实现上述的功能而在本实施方式5中由ECU 46执行的例程的流程图。另外，在图14中，对与实施方式3中的图12所示的步骤相同的步骤标注相同的符号并省略或简化其说明。
在图14所示的例程中，判断在减缸运转中从伴随着进排气阀32、34的阀停止要求的本次的减缸运转的开始时间点起是否经过了预定时间(步骤500)。当经过了上述预定时间时，在获得了主A/F传感器42的输出之后(步骤104)，判断该传感器输出是否比预定值浓(步骤502)。本步骤502中的预定值被设定为能够判定某一个气缸是否发生了排气阀34的停止故障的值。
当上述步骤502中的判定成立时，在判定为至少一个气缸中发生了排气阀34的停止故障之后(步骤110)，根据主A/F传感器42的输出的水平判定排气阀34的停止故障气缸数(步骤504)。具体地说，根据减缸运转的开始后的上述预定时间内主A/F传感器42的输出向浓侧的变化量来判定排气阀34的停止故障气缸数。ECU 46存储有在与该变化量和发动机转速的关系中预先通过实验等确定了排气阀34的停止故障气缸数的映射图(省略图示)。在该映射图中，被设定成上述变化量越大，排气阀34的停止故障气缸数越多。另外，考虑发动机转速的理由与上述的实施方式4相同。
根据以上说明的图14所示的例程，当伴随着不是全部气缸的多个气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的减缸运转时，能够基于该减缸运转的开始后的预定时间内主A/F传感器42的输出向浓侧的变化量来判定排气阀34的停止故障气缸数。
然而，在上述的实施方式5中，基于减缸运转的开始后的预定时间内主A/F传感器42的输出向浓侧的变化量来判定排气阀34的停止故障气缸数。但是，本发明不限于此，也可以是上述减缸运转时的上述预定时间内空燃比的反馈控制的减量修正量向增加侧的变化量越大(即，减缸运转时的减量修正量向增加侧的变化率越高)，判定为越多的气缸中的排气阀的停止动作未正常进行。
另外，在上述的实施方式5中，以伴随着不是全部气缸的多个气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的减缸运转时作为对象，说明了判定排气阀34的停止故障气缸数的方法。但是，本实施方式的排气阀34的停止故障气缸数的判定方法也同样能够应用于如上述的实施方式1那样的伴随着全部气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的断油时。
另外，在上述的实施方式5中，通过ECU 46执行上述步骤504的处理分别实现了上述第十一发明中的“变化率获得单元”和“排气阀异常气缸数判定单元”。
实施方式6.
接着，参照图15来说明本发明的实施方式6。
本实施方式的系统能够通过使用图1所示的硬件构成使ECU 46执行后述的图15所示的例程来代替图12所示的例程而实现。
在本实施方式中，也与实施方式4同样地以伴随着不是全部气缸的多个气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的减缸运转时的排气阀34有无发生停止故障的判定作为对象。更具体地说，在本实施方式中，其特征在于，当在该减缸运转时发生了排气阀34的停止故障的情况下，基于气体从各气缸到达配置于排气歧管18a的集合部的主A/F传感器42的时机来确定排气阀34的停止故障发生气缸。
图15是为了实现上述的功能而在本实施方式6中由ECU 46执行的例程的流程图。另外，在图15中，对于与实施方式3中的图12所示的步骤相同的步骤标注相同的符号并省略或简化其说明。
在图15所示的例程中，伴随着主A/F传感器42的输出比预定值浓的判定而判定为至少一个气缸的排气阀34发生了停止故障的方面与上述图12所示的例程是同样的。并且，在本例程中，当发现了排气阀34的停止故障的发生时，如上所述，基于气体从各气缸到达主A/F传感器42的时机来确定排气阀34的停止故障发生气缸(步骤600)。
伴随着各气缸的排气阀34以预定的顺序(爆发顺序)打开，来自各气缸的气体有规则地到达配置于排气歧管18a的集合部的主A/F传感器42。这不但是减缸运转时从进行运转的气缸到达的排出气体，而且对于从发生了排气阀34的停止故障的气缸到达的浓气体也是同样的。从各气缸到主A/F传感器42的距离已知，从各气缸排出的气体的流速与发动机转速成比例。因此，如果主A/F传感器42的响应性优良，则基于气体从各气缸到达主A/F传感器42的时机，能够把握该传感器42检测出的输出是从哪个气缸排出的气体。因此，在本步骤600中，执行基于浓气体到达主A/F传感器42的时机来确定排气阀34的停止故障发生气缸的处理。
根据以上说明的图15所示的例程，当伴随着不是全部气缸的多个气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的减缸运转时，在多个气缸的排气阀34发生了停止故障的情况下，能够确定排气阀34的停止故障发生气缸。
然而，在上述的实施方式6中，将伴随着不是全部气缸的多个气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的减缸运转时作为对象，说明了确定排气阀34的停止故障气缸的方法。但是，本实施方式的排气阀34的停止故障气缸的确定方法也能够同样应用于如上述的实施方式1那样的伴随着全部气缸的进排气阀32、34的阀停止要求的断油时。另外，在该断油时，代替上述的实施方式6的方法，也可以通过以下的方法来确定排气阀34的停止故障气缸。
即，当在上述断油时有发生了排气阀34的停止故障的气缸的情况下，该停止故障发生气缸的泵损失比其他的正常气缸(进排气阀32、34均处于闭阀状态的气缸)大。因此，在发动机转速伴随着断油的实施而下降的情况下，曲轴角传感器50的输出由于上述停止故障发生气缸的影响而周期性地出现急剧的变化。因此，首先，在判定出各气缸的进气阀32未发生停止故障之后，通过主A/F传感器42的输出是否是浓的判定来判定排气阀34有无发生停止故障。并且，当判定为发生了排气阀34的停止故障时，根据曲轴角传感器50的输出出现的急剧的上述变化的时机来确定停止故障发生气缸。根据这样的方法，在气缸数多的内燃机中，由于某个气缸的排气阀的开阀期间与其他的气缸的进气阀的开阀期间重叠而仅通过曲轴角传感器的输出难以确定停止故障气缸是进气侧还是排气侧的情况下，能够适当地确定排气阀的停止故障发生气缸。
另外，在上述的实施方式6中，通过ECU 46执行上述步骤600的处理分别实现了上述第十二发明中的“浓气缸判断单元”和“排气阀异常气缸确定单元”。

Claims (17)

1.一种包括阀停止机构的内燃机的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：
排气阀停止机构，所述排气阀停止机构能够在阀工作状态与闭阀停止状态之间改变排气阀的动作状态，所述排气阀是具有至少一个气缸的内燃机的全部气缸所具备的排气阀；
空燃比传感器，所述空燃比传感器检测从各气缸排出的气体的空燃比；
判断单元，在随着全部气缸的所述排气阀的阀停止要求而停止对于全部气缸的燃料供应时，所述判断单元判断由所述空燃比传感器检测的所述气体的空燃比有无向浓侧发生变化；以及
排气阀异常判定单元，当在通过所述判断单元判断为所述气体的空燃比向浓侧发生了变化的情况下，所述排气阀异常判定单元判定为至少一个气缸中的所述排气阀的停止动作未正常进行。
2.如权利要求1所述的包括阀停止机构的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述内燃机还包括进气阀停止机构，所述进气阀停止机构能够在阀工作状态与闭阀停止状态之间改变进气阀的动作状态，所述进气阀是全部气缸所具备的进气阀，
当随着全部气缸的所述排气阀和所述进气阀的阀停止要求而停止对于全部气缸的燃料供应时，所述判断单元判断由所述空燃比传感器检测出的所述气体的空燃比有无向浓侧发生变化。
3.如权利要求2所述的包括阀停止机构的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述内燃机的控制装置还包括进气阀异常判定单元，所述进气阀异常判定单元判定基于所述进气阀停止机构的所述进气阀的停止动作有无发生异常，
当在被判定为所述进气阀的停止动作未发生异常的情况下通过所述判断单元判断为所述气体的空燃比向浓侧发生了变化时，所述排气阀异常判定单元判定为至少一个气缸中的所述排气阀的停止动作未正常进行。
4.如权利要求1至3中任一项所述的包括阀停止机构的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述控制装置还包括发动机旋转维持单元，所述发动机旋转维持单元维持所述内燃机的曲轴的旋转驱动，直到利用所述判断单元和所述排气阀异常判定单元的所述排气阀的停止动作的异常检测处理结束为止。
5.一种包括阀停止机构的内燃机的控制装置，其特征在于，包括：
排气阀停止机构，所述排气阀停止机构能够在阀工作状态与闭阀停止状态之间改变排气阀的动作状态，所述排气阀是具有多个气缸的内燃机的不是全部气缸的至少一个气缸所具备的排气阀；
空燃比传感器，所述空燃比传感器被配置在从多个气缸排出的排出气体集合的部位，并检测从各气缸排出的气体的空燃比；
判断单元，当随着不是全部气缸的至少一个气缸的所述排气阀和所述进气阀的阀停止要求而进行减缸运转时，所述判断单元判断由所述空燃比传感器检测的所述气体的空燃比有无向浓侧发生变化、或者消除空燃比的该变化的燃料喷射量的减量修正量有无发生变化；以及
排气阀异常判定单元，在通过所述判断单元判断为所述气体的空燃比向浓侧发生所述变化或者所述减量修正量发生所述变化的情况下，所述排气阀异常判定单元判定为至少一个气缸中的所述排气阀的停止动作未正常进行。
6.如权利要求5所述的包括阀停止机构的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述内燃机还包括进气阀停止机构，所述进气阀停止机构能够在阀工作状态与闭阀停止状态之间改变进气阀的动作状态，所述进气阀是由所述排气阀停止机构控制的所述排气阀所属的气缸所具备的进气阀；以及
当随着不是全部气缸的至少一个气缸的所述排气阀和所述进气阀的阀停止要求而进行减缸运转时，所述判断单元判断由所述空燃比传感器检测的所述气体的空燃比有无向浓侧发生变化。
7.如权利要求6所述的包括阀停止机构的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述内燃机的控制装置还包括进气阀异常判定单元，所述进气阀异常判定单元判定基于所述进气阀停止机构的所述进气阀的停止动作有无发生异常，
当在被判定为所述进气阀的停止动作未发生异常的情况下通过所述判断单元判断为所述气体的空燃比向浓侧发生所述变化或者判断为所述减量修正量发生所述变化时，所述排气阀异常判定单元判定为至少一个气缸中的所述排气阀的停止动作未正常进行。
8.一种包括阀停止机构的内燃机的控制装置，其特征在于，包括：
排气阀停止机构，所述排气阀停止机构能够在阀工作状态与闭阀停止状态之间改变排气阀的动作状态，所述排气阀是具有多个气缸的内燃机的不是全部气缸的至少一个气缸所具备的排气阀；
进气阀停止机构，所述进气阀停止机构能够在阀工作状态与闭阀停止状态之间改变进气阀的动作状态，所述进气阀是由所述排气阀停止机构控制的所述排气阀所属的气缸所具备的进气阀；
进气阀异常判定单元，所述进气阀异常判定单元判定基于所述进气阀停止机构的所述进气阀的停止动作有无发生异常；
空燃比传感器，所述空燃比传感器检测从各气缸排出的气体的空燃比；
判断单元，当随着不是全部气缸的至少一个气缸的所述排气阀和所述进气阀的阀停止要求而进行减缸运转时，所述判断单元判断由所述空燃比传感器检测的所述气体的空燃比有无向浓侧发生变化、或者消除空燃比的该变化的燃料喷射量的减量修正量有无向增加侧发生变化；以及
排气阀异常判定单元，当在被判定为所述进气阀的停止动作未发生异常的情况下通过所述判断单元判断为所述气体的空燃比向浓侧发生所述变化或者判断为所述减量修正量发生所述变化时，所述排气阀异常判定单元判定为至少一个气缸中的所述排气阀的停止动作未正常进行。
9.如权利要求5至8中任一项所述的包括阀停止机构的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述控制装置还包括反馈控制禁止单元，所述反馈控制禁止单元禁止执行利用了所述空燃比传感器的输出的空燃比的反馈控制，直到使用所述判断单元和所述排气阀异常判定单元进行的所述排气阀的停止动作的异常检测处理结束为止。
10.如权利要求1至4中任一项所述的包括阀停止机构的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述空燃比传感器被配置在从多个气缸排出的排出气体集合的部位，
所述判断单元包括变化率获得单元，所述变化率获得单元在随着全部气缸的所述排气阀的阀停止要求而停止对于全部气缸的燃料供应时，获得所述气体的空燃比向浓侧的变化率，
所述排气阀异常判定单元包括排气阀异常气缸数判定单元，所述气体的空燃比向浓侧的所述变化率越高，所述排气阀异常气缸数判定单元判定为越多的气缸中的所述排气阀的停止动作未正常进行。
11.如权利要求5至9中任一项所述的包括阀停止机构的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述空燃比传感器被配置在从多个气缸排出的排出气体集合的部位，
所述判断单元包括变化率获得单元，所述变化率获得单元在随着不是全部气缸的至少一个气缸的所述排气阀的阀停止要求而进行减缸运转时，获得所述气体的空燃比向浓侧的变化率或者消除空燃比的该变化的燃料喷射量的减量修正量向增加侧的变化率，
所述排气阀异常判定单元包括排气阀异常气缸数判定单元，所述气体的空燃比向浓侧的所述变化率或者所述减量修正量向增加侧的所述变化率越高，所述排气阀异常气缸数判定单元判定为越多的气缸中的所述排气阀的停止动作未正常进行。
12.如权利要求1至11中任一项所述的包括阀停止机构的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述空燃比传感器被配置在从多个气缸排出的排出气体集合的部位，
所述判断单元包括浓气缸判断单元，所述浓气缸判断单元基于从各气缸排出的所述气体到达所述空燃比传感器的时机来判断来自哪个气缸的所述气体的空燃比是否变化为浓侧的值，
所述排气阀异常判定单元还包括排气阀异常气缸确定单元，所述排气阀异常气缸确定单元将被所述浓气缸判断单元判断为所述气体的空燃比变化为浓侧的值的气缸确定为所述排气阀的停止动作发生了异常的气缸。
13.如权利要求3所述的包括阀停止机构的内燃机的控制装置，其特征在于，还包括：
稀变化判断单元，在随着全部气缸的所述排气阀和所述进气阀的阀停止要求而停止对于全部气缸的所述燃料供应时，所述稀变化判断单元判断由所述空燃比传感器检测出的所述气体的空燃比有无向稀侧发生变化；以及
进排气阀异常判定单元，在被所述稀变化判断单元判断为所述气体的空燃比向稀侧发生变化时，所述进排气阀异常判定单元判定为至少一个气缸中的所述进气阀和所述排气阀的停止动作未正常进行。
14.如权利要求7或8所述的包括阀停止机构的内燃机的控制装置，其特征在于，还包括：
稀变化判断单元，在随着不是全部气缸的至少一个气缸的所述排气阀和所述进气阀的阀停止要求而进行减缸运转时，所述稀变化判断单元判断由所述空燃比传感器检测的所述气体的空燃比有无向稀侧发生变化或者消除空燃比的该变化的燃料喷射量的增量修正量有无向增加侧发生变化；以及
进排气阀异常判定单元，在被所述稀变化判断单元判断为所述气体的空燃比向稀侧发生所述变化或者所述增量修正量发生所述变化的情况下，所述进排气阀异常判定单元判定为至少一个气缸中的所述进气阀和所述排气阀的停止动作未正常进行。
15.如权利要求3、7或8所述的包括阀停止机构的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述内燃机还包括检测所述进气阀有无进行开闭动作的阀传感器，
所述进气阀异常判定单元基于该阀传感器的输出来判定所述进气阀的停止动作有无发生异常。
16.如权利要求3所述的包括阀停止机构的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述内燃机还包括检测进气压力的进气压力传感器，
在随着全部气缸的所述排气阀和所述进气阀的阀停止要求而停止对于全部气缸的所述燃料供应时，在进气压力与大气压力相等的情况下，所述进气阀异常判定单元判定为所述进气阀的停止动作有无异常。
17.如权利要求3所述的包括阀停止机构的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述内燃机还包括检测吸入空气流量的空气流量计，
在随着全部气缸的所述排气阀和所述进气阀的阀停止要求而停止对于全部气缸的所述燃料供应时，在通过所述空气流量计未检测出吸入空气流量的情况下，所述进气阀异常判定单元判定为所述进气阀的停止动作有无异常。
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