JP2004100486A - Engine control device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an engine control device with a cylinder resting mechanism for detecting operational abnormality of the cylinder resting mechanism by using an exhaust gas sensor arranged in an exhaust passage. <P>SOLUTION: This engine control device stops fuel injection to a cylinder being a resting object at cylinder resting time, and closes an intake valve and a vent valve of the cylinder. The exhaust gas sensor arranged in the exhaust passage of an engine outputs a normal output value when the cylinder is normally stopped by the cylinder resting mechanism. While, when abnormality is caused in at least one operation of the intake valve or the vent valve in switching to a resting state and an operation state, abnormality appears in exhaust gas, and the output value of the exhaust gas sensor changes. Thus, abnormality of valve operation in switching of the resting state and the operation state of the engine can be detected on the basis of the output value of the exhaust gas sensor. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気筒休止機構を有するエンジンの制御装置に関し、特に気筒の休止動作及び休止状態からの復帰動作における異常を検出する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
燃費向上などの観点から、比較的多数の気筒を有するエンジンにおいて、その一部の気筒を休止させる気筒休止機構を備えたエンジンが知られている。なお、一部の気筒が休止した状態を以下、「減筒状態」とも呼ぶ。気筒の休止は、一般的に、ECU(Engine Control Unit)からの気筒休止指示に応答して、指定された気筒の排気弁及び吸気弁の少なくとも一方を閉じるとともに、当該気筒への燃料の供給を停止することにより行われる。
【0003】
しかし、気筒休止指示がなされた後、何らかの原因で排気弁や吸気弁が正しく休止動作を行わない場合がある。例えば、弁の開閉を油圧回路により行うタイプの可変動弁機構では、弁を開閉駆動させる機構に対して油圧によりロックピンなどを挿入して弁の可動状態/休止状態を切り換えるものがある。そのような場合、油圧の変動やロックピンの挿入タイミングのずれなどにより、気筒休止指示の直後に弁を正しく休止状態にできないこともある。このような弁の状態の切り換え失敗は、油圧回路を使用する可変動弁機構に限らず生じうる。また、一旦休止させた気筒を作動状態に復帰させるときにも、同様の問題が起こりうる。即ち、復帰指示がなされたにもかかわらず、弁が直ちに動作を開始しないことがある。
【0004】
減筒状態においては、休止中の気筒は弁が閉じているために吸排気はなされないとの前提の下で、作動する気筒数に対応した量の空気が他の気筒に供給される。よって、休止すべき気筒が作動していたり、復帰すべき弁が休止したままであったりというように、休止動作又は復帰動作の異常が生じると、正しく燃焼が行われず、エミッション異常が生じうる。また、失火やトルクの段差などによりドライバビリティが低下したり、混合比の異常により触媒の劣化が生じるなどの不具合が生じうる。
【0005】
このような観点から、エンジンの吸気管内に圧力センサを設け、検出された吸気管内の圧力値に応じて気筒休止機構の動作異常を検出する方法が提案されている(例えば、特許文献1)。
【0006】
なお、当該技術分野の水準を示す文献として、吸気管圧に基づいて減筒運転からの復帰を確認する方法を開示した特許文献2がある。
【0007】
【特許文献1】
特開2002−97973号公報。
【0008】
【特許文献2】
特開平6−146937号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、吸気管内に圧力センサを設けない場合でも、気筒休止機構の動作異常を検出できることが望ましい。
【0010】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、排気通路に設けられる排気ガスセンサを利用して、気筒休止機構の動作異常を検出することが可能な気筒休止機構付きエンジン制御装置を提供することを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の1つの観点では、気筒休止機構を有するエンジンの制御装置は、気筒休止時に、燃料噴射を停止するとともに吸気弁及び排気弁を閉じる気筒休止機構と、排気通路に設けられた排気ガスセンサと、前記排気ガスセンサの出力値に基づいて、前記吸気弁及び前記排気弁の作動状態及び休止状態の切り換えにおける異常を検出する異常検出手段と、を備える。
【0012】
上記のエンジンの制御装置は、気筒休止時には、休止の対象となる気筒に対する燃料噴射を停止するとともに、当該気筒の吸気弁及び排気弁を閉じる。気筒休止機構により、正常に気筒の停止がなされた場合には、エンジンの排気通路に設けられた排気ガスセンサは正常な出力値を出力する。一方、休止状態と作動状態に切り換えにおいて、吸気弁又は排気弁の少なくとも一方の動作に異常が生じた場合は、排気ガスに異常が現れ、排気ガスセンサの出力値が変化する。よって、排気ガスセンサの出力値に基づいて、エンジンの休止状態及び作動状態の切り換えにおける弁動作の異常を検出することができる。
【0013】
上記のエンジンの制御装置の一態様では、前記排気ガスセンサの出力値はA/F値であり、前記異常検出手段は、前記A/F値と、予め決定されたリッチ側閾値及びリーン側閾値とを比較することにより前記異常を検出することができる。気筒の休止状態と作動状態の切り換え時に弁動作に異常が生じると、その影響が排気ガス中のA/F値に現れるので、排気ガスセンサから出力されたA/F値を所定の閾値と比較することにより、異常を容易に検出することができる。
【0014】
上記のエンジンの制御装置の他の一態様は、前記気筒休止機構に休止指示を与える手段と、前記休止指示の直後に前記異常検出手段が異常を検出した場合に、気筒の休止状態を解除する手段と、を備え、前記異常検出手段は、前記気筒の休止が解除された後に、さらに前記異常を検出することができる。気筒の休止又は復帰時の異常が排気ガスの出力に与える影響は、休止又は復帰後すぐに現れるものと、その後に遅れて現れるものとがあるので、それらを個別に検出することにより、より正確に異常状態を判別することができる。
【0015】
上記のエンジン制御装置の他の一態様では、前記異常検出手段が前記異常を検出した場合には、安全のために所定期間にわたり当該気筒の休止を禁止する手段を備えることができる。
【0016】
上記のエンジンの制御装置の他の一態様は、前記気筒休止機構に、休止状態からの復帰指示を与える手段を備え、前記異常検出手段は、前記復帰指示の直後及び前記復帰指示から前記エンジンの所定数のサイクル後に異常の検出を行うことができる。気筒の休止又は復帰時に異常が発生しても、その後しばらくの間に異常が解消される場合もあるので、所定期間にわたり経過観察を行うことにより、適切な対処を行うことができる。
【0017】
上記のエンジン制御装置の他の一態様は、前記異常検出手段が異常を検出した場合に、安全のため、所定期間にわたり当該気筒の休止状態からの復帰を禁止する手段を備えることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【0019】
本発明は、気筒休止機構を備えるエンジンにおいて、一部気筒の休止時及び休止状態からの復帰時における動作異常を、排気通路に設けた排気センサの出力に基づいて判定することを特徴とする。
【0020】
[エンジンの構成]
まず、本発明の適用対象となる、気筒休止機構を備えるエンジンについて説明する。図1は、気筒休止機構を備えるエンジン50の概略構成を示す。なお、図1においては、本発明の制御に直接関係の無い要素を省略している。
【0021】
図示のように、エンジン50は複数の気筒を備える。図1の例では、エンジン50は8気筒(#1〜#8)を備えており、気筒#1と#7、気筒#2と#8、気筒#3と#5、気筒#4と#6がそれぞれ組になって動作する。即ち、減筒状態においても、各組のうちの少なくとも一方の気筒は作動する。なお、8つの気筒の点火順序は、気筒#1→#8→#4→#3→#6→#5→#7→#2の順である。図1における左側の4気筒(#1、#3、#5、#7)を第1バンク、右側の4気筒(#2、#4、#6、#8)を第2バンクと呼ぶ。
【0022】
各気筒からの排気ガスは排気通路54に排出され、矢印80の方向へ送られる。各排気通路54にはA/Fセンサ56が設けられており、排気ガスのA/F値を検出してECU60へ送る。排気通路54のA/Fセンサ56より下流側には、エミッションの浄化処理を行うための触媒58が設けられている。
【0023】
ECU60は、図示しない各種センサからの出力に基づいてエンジン50の全体動作を制御する。また、ECU60は、制御信号72を各気筒の可変動弁機構に供給して、各気筒の吸気弁及び排気弁の開閉制御を行う。さらに、ECU60は、A/Fセンサ56から供給された検出A/F値に基づいて、後に詳しく説明するように気筒休止機構の動作異常を検出し、異常状態に応じて適切な処置を実行する。
【0024】
気筒の休止は、ECU60が対象となる気筒の吸気弁及び排気弁を閉じるとともに、当該気筒の吸気通路への燃料噴射を停止することにより行われる。より具体的には、ECU60は、まず、可変動弁機構を制御して排気弁を閉じ、次に燃料噴射を停止し、次に可変動弁機構を制御して吸気弁を閉じる。これにより、通常、気筒休止中には燃焼室内には排気ガスが残留した状態となる。一方、気筒休止状態からの復帰時には、ECU60はまず排気弁を開け、次に燃料噴射を開始し、次に吸気弁を開ける。
【0025】
[可変動弁装置]
次に、各気筒の吸気弁及び排気弁の開閉を制御する可変動弁装置について説明する。図2及び図3に、油圧回路により制御される可変動弁装置の構造を示す。図2は、可変動弁装置の斜視図であり、図3はその側部断面図である。
【0026】
図3に示されるように、可変動弁装置は、カム11が設けられたカムシャフト10を備えている。カム11の下方には、ロッカシャフト20に回動可能に軸支されたロッカアーム21が設けられている。このロッカアーム21の先端側には、アーム22が前方へと突出する態様で形成されている。このアーム22の先端は、一対の機関バルブ13の上端と当接されており、バルブスプリングの付勢力によってそれらバルブ13が閉弁される側に押圧されている。そして、ロッカシャフト20を軸としたロッカアーム21の回動にともない揺動されるアーム22の押圧に基づき、機関バルブ13は開閉駆動される。
【0027】
図2及び図3に示されるように、ロッカアーム21の上面には、カム11に対応した可動カムフォロワ23が配設されている。可動カムフォロワ23は、ロッカアーム21の上下方向に沿って形成された摺動孔35(図3)内に摺動可能に配設されている。また、これら可動カムフォロワ23は、コイルばね(図示略)の付勢力によってカム11に向けて常時付勢されている。そのため、可動カムフォロワ23は、カム11とすべり接触をしつつ、その押圧を受けるようになる。
【0028】
ロッカアーム21の下方には、上記可動カムフォロワ23が嵌入された摺動孔35と交差するシリンダ穴36が形成されている。シリンダ穴36内には、ロッカアーム21と可動カムフォロワ23とを選択的に締結若しくは締結解除するロックピン31が摺動可能に配設されている。
【0029】
次に、ロックピン31を中心として構成されるカム切り換え機構について、図4(a)及び4(b)に基づき詳細に説明する。なお、図4(a)及び4(b)3はロックピン31付近の側部断面構造を示す断面図であり、図4(a)は締結解除時の態様を、図4(b)は締結時の態様をそれぞれ示している。
【0030】
先述したように、可動カムフォロワ23はロッカアーム21を上下に貫く摺動孔35内に摺動可能に嵌入されている。さらにロッカアーム21の下方には、この摺動孔35と交差するシリンダ穴36が形成されており、その内部にはロックピン31が摺動可能に嵌入されている。ロックピン31は、コイルばね33によってロッカアーム21の基端側、すなわち可動カムフォロワ23から離間する方向に向けて常時付勢されている。
【0031】
ロックピン31には、その中央部から先端側にかけて溝32が形成されている。この溝32には、可動カムフォロワ23の下端部が嵌入可能となっている。さらに、溝32の先端側は、可動カムフォロワ23の上下方向の摺動を許容すべく底面が切り欠かれている。一方、溝32の中央部側(基端側)は、可動カムフォロワ23の下端と当接可能なようにその底面が残されている。
【0032】
シリンダ穴36にあってロックピン31によって区画されたロッカアーム21の基端側の空間34は、同ロックピン31を動作させるための作動油が導入される油圧室となっている。この油圧室34は、ロッカアーム21内に形成された油通路49と接続されている。さらにこの油通路49は、ロッカシャフト20内に形成された油通路43と接続されており、これら油通路43,49を通じて行われる作動油の供給及び排出によって、油圧室34内の油圧が調整される。そしてロックピン31は、この油圧室34内の油圧に基づく力と前記コイルばね33の付勢力とのつり合いに応じてシリンダ穴36内を移動し、図4(a)に示す位置と図4(b)に示す位置との間を往復摺動する。
【0033】
ロッカアーム21と可動カムフォロワ23との締結を解除する場合、上記油圧室34内から作動油を排出して同室34内の油圧を低下させる。その結果、ロックピン31は、コイルばね33の付勢力によってロッカアーム21の基端側に向けて移動し、図4(a)に示す位置に位置するようになる。このとき、可動カムフォロワ23の下端部は、ロックピン31の溝32の底面が切り欠かれた部分に位置しているため、その上下方向の摺動が許容される。
【0034】
他方、ロッカアーム21と可動カムフォロワ23とを締結する場合、上記油圧室34に作動油を供給して同油圧室34内の油圧を上昇させる。その結果、ロックピン31は、コイルばね33の付勢力に抗してロッカアーム21の先端側に移動し、図4(b)に示す位置に位置するようになる。このとき、可動カムフォロワ23の下端部は、ロックピン31の溝32の底面が残された部分に位置するようになる。このとき可動カムフォロワ23が押し下げられると、その下端面と溝32の底面とが当接する。
【0035】
このときのカム11の押圧は、可動カムフォロワ23及びロックピン31の当接を通じてロッカアーム21にも直接的に伝達されるようになる。すなわち、このときの可動カムフォロワ23とロッカアーム21とは連結された状態となり、一体となって回動するようになる。そしてこの場合には、ロッカアーム21はカム11によって回動されるようになり、機関バルブ13もカム11によって開閉駆動されるようになる。
【0036】
従って、ECU60は、可変動弁装置の油圧回路内に設けられた電磁弁などを制御して油圧室34への作動油の供給を制御することにより、機関バルブ13の作動及び停止を制御することができる。
【0037】
[休止・復帰動作異常とA/Fの関係]
次に、気筒休止機構の動作異常と、A/Fセンサ56から出力されるA/F値との関係について説明する。図5に、気筒の休止動作時の動作異常状態と、各状態における気筒内の状態及びA/Fへの影響との関係を示す。休止動作時であるから、ECU60は排気弁及び吸気弁の両方を閉じた状態とするよう可変動弁装置を制御している。よって、排気弁及び吸気弁は閉じた状態で休止していれば正常であり、作動していれば異常である。なお、この場合、ECU60からの気筒休止指示に応じて、燃料噴射は停止していることを前提としている。
【0038】
図5を参照すると、状態1−1は、排気弁は正しく閉じているが、吸気弁が作動(即ち、開閉動作)している状態である。よって、本来、休止対象となる気筒(以下、「休止気筒」とも呼ぶ。)の燃焼室内に閉じこめられるべき燃焼ガスが吸気側に逆流して他気筒へ流れ込むため、他気筒では大量のEGR(Exhausted Gas Recirculation)が生じ、A/Fはリッチ状態となる。
【0039】
状態1−2の場合は、吸気弁が閉じているので燃焼室への新気の吸入はなく、排気弁が開いているために排気ガスが排気側に排気される。排気ガスが排気されると燃焼室内は負圧が発生する。しかし、吸気弁が閉じているので他気筒に排気ガスが及んだり、休止気筒が他気筒分の新気を吸入してしまったりということはないので、休止気筒、他気筒ともに特に悪影響は生じない。
【0040】
状態1−3の場合は、吸気弁及び排気弁の双方が作動しているため、通常の動作状態と同様であり、排気、吸気が繰り返される。この場合、休止すべき休止気筒は他気筒分の新気を吸入してしまうため、他気筒は吸入空気量が低下し、その結果、A/Fはリッチ状態となる。また、休止状態を解除した直後は、休止気筒の燃焼室内にある新気がそのまま排気側へ排出されるため、一時的にリーン状態となる。
【0041】
以上より、A/Fによる休止時の動作異常判定方法は、図5のA/F影響の欄の条件を検出すればよい。即ち、気筒休止指示後のA/Fを監視し、リッチ状態であれば状態1−1又は状態1−3に該当する。いずれの場合も、本来休止すべき吸気弁が作動してしまっていることがわかる。また、その後、休止を解除した場合に一時的にA/Fがリーン状態となれば、状態1−3に該当し、排気弁と吸気弁の両方が誤って作動していたことがわかる。
【0042】
次に、休止していた気筒の復帰時の動作異常について説明する。図6は、休止していた気筒の復帰動作時の動作異常状態と、各状態における気筒内の状態及びA/Fへの影響との関係を示す。復帰時であるから、ECU60は排気弁及び吸気弁の両方を作動状態とするよう可変動弁装置を制御している。よって、排気弁及び吸気弁は作動して開閉を行っていれば正常であり、閉じた状態で停止していれば異常である。なお、この場合、休止状態からの気筒の復帰指示に応じて、燃料噴射及び点火を実行することが前提としている。
【0043】
状態2−1の場合は、排気弁は正しく作動を開始したが、吸気弁が依然として休止状態にある。吸気弁が閉じているため、休止している気筒の分の新気が他気筒へ流れるため、A/Fはリーン状態となる。また、燃料噴射の実行により吸気通路(ポート)内に燃料溜まりが発生する。よって、その後、吸気弁が正しく作動を開始したときには、吸気通路(ポート)内に溜まっていた過剰な燃料の影響によりA/Fは一時的にリッチ状態となる。
【0044】
状態2−2の場合、排気弁が依然として休止したままであり、吸気弁は正しく作動している。燃料噴射及び点火が行われて燃焼室内には燃焼ガスが発生するが、排気弁が閉じたままであるので、排気がなされず、燃焼ガスは吸気側に逆流する。逆流した燃焼ガスは他気筒へ流れ込むため、大量EGR状態となり、他気筒は吸入空気量が不足してA/Fはリッチ状態となる。
【0045】
状態2−3の場合、排気弁、吸気弁ともに依然として閉じたままとなっている。よって、状態2−1の場合と同様に、吸気弁が閉じているため、休止している気筒の分の新気が他気筒へ流れ、A/Fはリーン状態となる。また、燃料噴射の実行により吸気通路(ポート)内に燃料溜まりが発生する。よって、その後、吸気弁が正しく作動を開始したときには、吸気通路(ポート)内に溜まっていた過剰な燃料の影響によりA/Fは一時的にリッチ状態となる。
【0046】
以上より、A/Fによる復帰時の動作異常判定方法は、図6のA/F影響の欄の条件を検出すればよい。即ち、休止していた気筒の復帰指示の直後にA/Fがリッチ状態となれば、それは状態2−2に該当し、本来作動開始すべき排気弁が作動していなかったことがわかる。また、復帰指示直後にA/Fがリーン状態となれば、状態2−1又は2−3に該当し、吸気弁が休止したままであることがわかる。なお、復帰指示直後にA/Fがリッチ状態でもリーン状態でもない場合は、正常であると判定することができる。
【0047】
[動作異常判定処理]
次に、上述の各種異常状態とA/Fとの関係を利用した動作異常判定処理について説明する。まず、休止動作異常判定処理について説明する。図7に、休止動作異常判定処理のフローチャートを示す。なお、以下の処理は、基本的にECU60がA/Fセンサ56の出力するA/F値を、予め決められたリッチ側閾値TR及びリーン側閾値TLと比較することにより実行される。
【0048】
図7において、まず、ECU60は各種センサの入力などに基づいて、所定の気筒休止条件が具備されたか否かを判定する(ステップS1)。気筒休止条件が具備された場合、ECU60は前述の可変動弁機構を制御して排気弁及び吸気弁の作動を停止し(ステップS2)、燃料噴射を停止し(ステップS3)、A/Fセンサ56の出力を取得する(ステップS4)。そして、A/Fセンサ56の出力A/F値をリッチ側閾値TRと比較する(ステップS5)。出力A/F値がリッチ側閾値TRより小さい場合、ECU60はA/Fがリッチ状態であるとし、図5に示す状態1−1又は状態1−3の異常、即ち、吸気弁の異常が生じていると判定する(ステップS6)。そして、ECU60は、気筒を休止しようとしたところで動作異常が生じたので、現在のトリップ中は減筒を禁止するように設定する(ステップS7)。なお、「トリップ」とは、一度エンジンを起動してからエンジンを停止するまでの期間をいう。そして、ECU60は気筒の休止を解除すべく復帰指示を出し、吸気弁及び排気弁を作動状態にするように可変動弁装置を制御するとともに、燃料噴射及び点火を開始する(ステップS8)。
【0049】
さらに、ECU60は、ステップS8の気筒復帰指示後のA/Fセンサ56からの出力A/F値を監視し、リーン側閾値TLより大きくなる、即ちリーン状態になったか否かを判定する(ステップS9)。気筒の休止解除後にリーン状態が生じた場合は(ステップS9;Yes)、図5に示す状態1−3に該当し、吸気弁と排気弁の両方が異常であることがわかる(ステップS10)。そして、現在のトリップ中は減筒を禁止するように設定する(ステップS7)。
【0050】
一方、出力A/F値がリーン側閾値TLより小さい、即ちリーン状態でないと判断された場合(ステップS9;No)、処理は終了する。この場合は、状態1−1に示す異常状態であったことがわかる。
【0051】
また、ステップS5で出力A/F値がリッチ側閾値より大きい、即ちリッチ状態ではないと判断された場合、異常なし、又は、異常があったとしても影響は無しとして処理は終了する。前述のように、図5に示す状態1−2の異常の場合は、A/Fに特に明確な影響が現れないので検出が難しいのであるが、特に悪影響は生じないので、減筒禁止などの処置は行わず、正常状態と同様に減筒状態を継続することになる。
【0052】
上記の異常状態の検出について整理すると、まず、ステップS5でA/Fがリッチ状態であると判断されると、ECU60は、状態1−1又は状態1−3のいずれかの異常状態が発生していることがわかる。いずれにしても吸気弁に異常が認められるので、気筒休止を解除し、減筒を禁止する。その上でさらにECU60は復帰後にA/Fがリーン状態となるか否かを判定し(ステップS9)、リーン状態になれば、状態1−3の異常が発生していることがわかる。このように、気筒休止指示後のA/F値を利用してリッチ状態かリーン状態かを検出することにより、状態1−1及び状態1−3の異常状態を検出することができる。
【0053】
次に、復帰動作異常判定処理について説明する。図7に、復帰動作異常判定処理のフローチャートを示す。なお、以下の処理も、ECU60がA/Fセンサ56の出力するA/F値を、予め決められたリッチ側閾値TR及びリーン側閾値TLと比較することにより実行される。
【0054】
図8において、まず、ECU60は各種センサの入力などに基づいて、所定の気筒休止条件が具備されたか否かを判定する(ステップS21)。気筒休止条件が具備された場合、ECU60は前述の可変動弁機構を制御して排気弁及び吸気弁の作動を開始し(ステップS22)、燃料噴射を開始し(ステップS23)、A/Fセンサ56の出力を取得する(ステップS24)。そして、A/Fセンサ56の出力A/F値をリッチ側閾値TRと比較する(ステップS25)。出力A/F値がリッチ側閾値TRより小さい場合、ECU60はA/Fがリッチ状態であるとし、図6に示す状態2−2の異常、即ち、排気弁の異常が生じていると判定する(ステップS26)。そして、ECU60は、気筒休止状態から復帰しようとしたところで動作異常が生じたので、現在のトリップ中は復帰を禁止するように設定する。そして、ECU60は減筒状態のままエンジンの動作を継続する(ステップS27)。
【0055】
一方、ステップS25で出力A/F値がリッチ側閾値TRより大きいと判定された場合(ステップS25;No)、ECU60は出力A/F値がリーン側閾値TLより大きいか、即ちリーン状態か否かを判定する(ステップS28)。リーン状態である場合、ECU60は、状態2−1又は状態2−3の異常が生じていると判断する(ステップS29)。そして、ECU60は次のサイクルでもう一度A/F値を取得し、リーン側閾値TLと比較する(ステップS30)。その結果、A/Fがリッチ状態になっていれば、図6の状態2−1及び2−3に示すように、吸気弁の異常が回復した、即ち、復帰指示直後は休止したままの状態であった吸気弁が現在は正しく動作していると判定する(ステップS31)。そして、ECU60は現在のトリップ中は減筒の禁止を設定する(ステップS32)。これは、ステップS31で吸気弁の異常回復が確認されてはいるものの、一度異常が生じたわけであるから、安全を見てその後の減筒を禁止するという理由による。
【0056】
また、ステップS30でA/Fがリッチ状態にならなかった場合、それは吸気弁が依然として正しく作動していないことを示すので、処理はステップS27へ進み、復帰禁止を設定して、その後は減筒運転を継続する(ステップS27)。また、ステップS28の判定がNoである場合は、A/Fはリッチ状態でもリーン状態でもないので、ECU60は吸気弁及び排気弁が正常に復帰したものと判断する。
【0057】
なお、ステップS29で状態2−1又は状態2−3の異常が検出されたにもかかわらず、直ちにステップS27へ進んで復帰禁止を設定しない理由は、状態2−1又は状態2−3の異常が状態2−2の異常よりも重大性としては軽いと考えられるからである。即ち、図6に示すように、状態2−1及び状態2−3の異常は、他気筒に特に影響を与えることないのに比べ、状態2−2の異常は他気筒に影響を与えるものである。よって、状態2−2が検出された場合(ステップS25;Yes)には即座に復帰禁止を設定している(ステップS27)。これに対し、状態2−1又は2−3の場合は、影響がいくらか軽度であるため、吸気弁が作動し始めるまで少し様子を見て、可能であれば気筒の休止を復帰させることとする。前述の油圧回路を使用した可変動弁装置の場合などは、回転数や油圧回路の応答速度などのさまざまの理由により、直ちに弁の作動/停止が行われないことがある。しかし、何サイクルかの間に、そのような異常は解消してしまうことがある。よって、異常が継承されるまでしばらく経過を観察するのである。
【0058】
なお、上記の例における動作異常検出後の処置は一例であり、これに限定されるものではない。即ち、減筒禁止や復帰禁止を設定するか否か、設定する場合にはその期間をどう決めるか(上記の例では現在のトリップ中としている)などは、他の様々な要因を考慮して決定することができる。また、A/Fの閾値についても、異常により生じる不具合の現実的な重大性などに応じて、適切な値とすればよい。
【0059】
【発明の効果】
本発明では、A/Fの値に基づいて、気筒休止時や気筒復帰時の吸気弁及び排気弁の動作異常を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態におけるエンジンの概略構成を示す。
【図2】可変動弁装置の概略構成を示す斜視図である。
【図3】図2に示す可変動弁装置の側部断面構造を示す図である。
【図4】図2に示す可変動弁装置のカム切り換え機構の側部断面図である。
【図5】休止時の吸気弁及び排気弁の異常状態とA/Fとの関係を示す図表である。
【図6】休止状態からの復帰時の吸気弁及び排気弁の異常状態とA/Fとの関係を示す図表である。
【図7】休止動作異常判定処理のフローチャートである。
【図8】復帰動作異常判定処理のフローチャートである。
【符号の説明】
13 機関バルブ
21 ロッカアーム
23 可動カムフォロワ
31 ロックピン
50 エンジン
53 排気通路
56 A/Fセンサ
60 ECU
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for an engine having a cylinder deactivation mechanism, and more particularly to a method for detecting an abnormality in a deactivation operation of a cylinder and a return operation from a deactivated state.
[0002]
[Prior art]
From the viewpoint of improving fuel efficiency, among engines having a relatively large number of cylinders, there is known an engine having a cylinder deactivation mechanism for deactivating some of the cylinders. The state in which some of the cylinders are stopped is hereinafter also referred to as “reduced cylinder state”. In general, cylinder deactivation is performed in response to a cylinder deactivation instruction from an ECU (Engine Control Unit), in which at least one of an exhaust valve and an intake valve of a specified cylinder is closed and fuel is supplied to the cylinder. This is done by stopping.
[0003]
However, after the cylinder stop instruction is issued, the exhaust valve or the intake valve may not perform the stop operation correctly for some reason. For example, in a variable valve mechanism of a type in which a valve is opened and closed by a hydraulic circuit, there is a mechanism in which a lock pin or the like is inserted by hydraulic pressure into a mechanism for opening and closing the valve to switch the movable state / rest state of the valve. In such a case, there may be a case where the valve cannot be properly set to the stop state immediately after the cylinder stop instruction due to a fluctuation in the hydraulic pressure, a shift in the lock pin insertion timing, or the like. Such switching failure of the valve state may occur not only in the variable valve mechanism using the hydraulic circuit. A similar problem may occur when returning the cylinder, which has been temporarily stopped, to the operating state. That is, the valve may not immediately start operating even though the return instruction is issued.
[0004]
In the reduced-cylinder state, an amount of air corresponding to the number of operating cylinders is supplied to the other cylinders on the assumption that no intake and exhaust are performed in the cylinders at rest because the valves are closed. Therefore, if an abnormality in the stop operation or the return operation occurs, such as when the cylinder to be stopped is operating or the valve to be returned remains in a stopped state, combustion is not performed properly and an emission abnormality may occur. Further, inconveniences such as drivability may be reduced due to misfire or a step in torque, or catalyst may be deteriorated due to an abnormal mixture ratio may occur.
[0005]
From such a viewpoint, there has been proposed a method of providing a pressure sensor in an intake pipe of an engine and detecting an abnormal operation of a cylinder deactivation mechanism according to the detected pressure value in the intake pipe (for example, Patent Document 1).
[0006]
As a document indicating the state of the art, there is Patent Document 2 which discloses a method of confirming return from reduced cylinder operation based on intake pipe pressure.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-79773.
[0008]
[Patent Document 2]
JP-A-6-146937
[Problems to be solved by the invention]
However, even if a pressure sensor is not provided in the intake pipe, it is desirable that abnormal operation of the cylinder deactivation mechanism can be detected.
[0010]
The present invention has been made in view of the above points, and provides an engine control device with a cylinder deactivation mechanism that can detect an abnormal operation of a cylinder deactivation mechanism using an exhaust gas sensor provided in an exhaust passage. The task is to
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In one aspect of the present invention, a control device for an engine having a cylinder deactivation mechanism includes a cylinder deactivation mechanism for stopping fuel injection and closing an intake valve and an exhaust valve when the cylinder is deactivated, and an exhaust gas sensor provided in an exhaust passage. Abnormality detecting means for detecting an abnormality in switching between the operating state and the rest state of the intake valve and the exhaust valve based on the output value of the exhaust gas sensor.
[0012]
When the cylinder is deactivated, the engine control device stops fuel injection to the cylinder to be deactivated and closes the intake valve and the exhaust valve of the cylinder. When the cylinder is normally stopped by the cylinder deactivation mechanism, the exhaust gas sensor provided in the exhaust passage of the engine outputs a normal output value. On the other hand, when an operation of at least one of the intake valve and the exhaust valve has an abnormality in switching between the rest state and the operating state, the abnormality of the exhaust gas appears and the output value of the exhaust gas sensor changes. Therefore, it is possible to detect an abnormality of the valve operation in switching between the rest state and the operation state of the engine based on the output value of the exhaust gas sensor.
[0013]
In one aspect of the above-described engine control device, the output value of the exhaust gas sensor is an A / F value, and the abnormality detection unit determines the A / F value and a predetermined rich-side threshold and lean-side threshold. By comparing the above, the abnormality can be detected. If an abnormality occurs in the valve operation when the cylinder is switched between the resting state and the operating state, the effect appears on the A / F value in the exhaust gas. Therefore, the A / F value output from the exhaust gas sensor is compared with a predetermined threshold value. Thus, the abnormality can be easily detected.
[0014]
According to another aspect of the above-described engine control device, a means for giving a halt instruction to the cylinder halt mechanism, and when the abnormality detection means detects an abnormality immediately after the halt instruction, cancels the halt state of the cylinder. Means, and the abnormality detecting means can further detect the abnormality after the suspension of the cylinder is released. The effects of abnormalities during cylinder deactivation or return on the output of exhaust gas include those that appear immediately after deactivation or return, and those that appear after that. An abnormal state can be determined.
[0015]
In another aspect of the engine control device described above, when the abnormality detection unit detects the abnormality, the engine control unit may include a unit that prohibits the cylinder from stopping for a predetermined period for safety.
[0016]
Another aspect of the above-described engine control device further includes means for giving an instruction to return from the deactivated state to the cylinder deactivation mechanism, wherein the abnormality detection means detects the engine immediately after the return instruction and from the return instruction. Abnormality detection can be performed after a predetermined number of cycles. Even if an abnormality occurs when the cylinder is stopped or returned, the abnormality may be resolved for a while after that. Therefore, by performing follow-up observation for a predetermined period, appropriate measures can be taken.
[0017]
Another aspect of the engine control device described above may include a unit that prohibits the cylinder from returning from the idle state for a predetermined period for safety when the abnormality detection unit detects an abnormality.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0019]
The present invention is characterized in that, in an engine having a cylinder deactivation mechanism, an operation abnormality at the time of deactivation of a part of cylinders and at the time of return from a deactivated state is determined based on an output of an exhaust sensor provided in an exhaust passage.
[0020]
[Engine configuration]
First, an engine provided with a cylinder deactivation mechanism to which the present invention is applied will be described. FIG. 1 shows a schematic configuration of an engine 50 having a cylinder deactivation mechanism. In FIG. 1, elements that are not directly related to the control of the present invention are omitted.
[0021]
As shown, the engine 50 includes a plurality of cylinders. In the example of FIG. 1, the engine 50 has eight cylinders (# 1 to # 8), and the cylinders # 1 and # 7, the cylinders # 2 and # 8, the cylinders # 3 and # 5, and the cylinders # 4 and # 6. Operate in pairs. That is, even in the reduced cylinder state, at least one cylinder of each set operates. The ignition order of the eight cylinders is in the order of cylinder # 1 → # 8 → # 4 → # 3 → # 6 → # 5 → # 7 → # 2. The left four cylinders (# 1, # 3, # 5, # 7) in FIG. 1 are called a first bank, and the right four cylinders (# 2, # 4, # 6, # 8) are called a second bank.
[0022]
Exhaust gas from each cylinder is discharged to the exhaust passage 54 and sent in the direction of arrow 80. An A / F sensor 56 is provided in each exhaust passage 54, and detects an A / F value of the exhaust gas and sends it to the ECU 60. A catalyst 58 for purifying the emission is provided downstream of the A / F sensor 56 in the exhaust passage 54.
[0023]
The ECU 60 controls the overall operation of the engine 50 based on outputs from various sensors (not shown). Further, the ECU 60 supplies the control signal 72 to the variable valve mechanism of each cylinder to control the opening and closing of the intake valve and the exhaust valve of each cylinder. Further, the ECU 60 detects an operation abnormality of the cylinder deactivation mechanism based on the detected A / F value supplied from the A / F sensor 56, and performs an appropriate measure according to the abnormal state, as described later in detail. .
[0024]
The cylinder is stopped by the ECU 60 closing the intake valve and the exhaust valve of the target cylinder and stopping the fuel injection into the intake passage of the cylinder. More specifically, the ECU 60 first controls the variable valve mechanism to close the exhaust valve, then stops fuel injection, and then controls the variable valve mechanism to close the intake valve. Thus, the exhaust gas normally remains in the combustion chamber while the cylinder is stopped. On the other hand, when returning from the cylinder deactivated state, the ECU 60 first opens the exhaust valve, then starts fuel injection, and then opens the intake valve.
[0025]
[Variable valve gear]
Next, a variable valve operating device that controls opening and closing of an intake valve and an exhaust valve of each cylinder will be described. 2 and 3 show a structure of a variable valve apparatus controlled by a hydraulic circuit. FIG. 2 is a perspective view of the variable valve operating device, and FIG. 3 is a side sectional view thereof.
[0026]
As shown in FIG. 3, the variable valve device includes a camshaft 10 provided with a cam 11. Below the cam 11, a rocker arm 21 rotatably supported by a rocker shaft 20 is provided. An arm 22 is formed on the tip side of the rocker arm 21 so as to protrude forward. The tip of the arm 22 is in contact with the upper ends of the pair of engine valves 13, and is pressed to the side where the valves 13 are closed by the urging force of the valve spring. The engine valve 13 is driven to open and close based on the pressing of the arm 22 which is swung with the rotation of the rocker arm 21 about the rocker shaft 20.
[0027]
As shown in FIGS. 2 and 3, a movable cam follower 23 corresponding to the cam 11 is provided on the upper surface of the rocker arm 21. The movable cam follower 23 is slidably disposed in a slide hole 35 (FIG. 3) formed along the up-down direction of the rocker arm 21. The movable cam followers 23 are constantly urged toward the cam 11 by the urging force of a coil spring (not shown). Therefore, the movable cam follower 23 receives the pressing while making sliding contact with the cam 11.
[0028]
A cylinder hole 36 is formed below the rocker arm 21 so as to intersect with the slide hole 35 in which the movable cam follower 23 is fitted. In the cylinder hole 36, a lock pin 31 for selectively fastening / unfastening the rocker arm 21 and the movable cam follower 23 is slidably disposed.
[0029]
Next, a cam switching mechanism configured around the lock pin 31 will be described in detail with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b). 4 (a) and 4 (b) 3 are cross-sectional views showing a side cross-sectional structure in the vicinity of the lock pin 31. FIG. 4 (a) shows a state when the fastening is released, and FIG. Time modes are shown respectively.
[0030]
As described above, the movable cam follower 23 is slidably fitted into the sliding hole 35 penetrating the rocker arm 21 vertically. Further, a cylinder hole 36 intersecting with the sliding hole 35 is formed below the rocker arm 21, and the lock pin 31 is slidably fitted in the cylinder hole 36. The lock pin 31 is constantly urged by the coil spring 33 toward the base end side of the rocker arm 21, that is, in the direction away from the movable cam follower 23.
[0031]
A groove 32 is formed in the lock pin 31 from the center to the tip. The lower end of the movable cam follower 23 can be fitted into the groove 32. Further, the bottom of the groove 32 is notched to allow the movable cam follower 23 to slide vertically. On the other hand, the bottom surface of the central portion (base end) of the groove 32 is left so as to be able to contact the lower end of the movable cam follower 23.
[0032]
The space 34 on the base end side of the rocker arm 21 defined by the lock pin 31 in the cylinder hole 36 is a hydraulic chamber into which hydraulic oil for operating the lock pin 31 is introduced. The hydraulic chamber 34 is connected to an oil passage 49 formed in the rocker arm 21. Further, the oil passage 49 is connected to an oil passage 43 formed in the rocker shaft 20, and the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 34 is adjusted by the supply and discharge of the working oil through the oil passages 43 and 49. You. Then, the lock pin 31 moves in the cylinder hole 36 in accordance with the balance between the force based on the oil pressure in the hydraulic chamber 34 and the urging force of the coil spring 33, and the position shown in FIG. It slides back and forth between the positions shown in b).
[0033]
When releasing the connection between the rocker arm 21 and the movable cam follower 23, the hydraulic oil is discharged from the hydraulic chamber 34 to lower the hydraulic pressure in the same chamber 34. As a result, the lock pin 31 moves toward the base end of the rocker arm 21 by the urging force of the coil spring 33, and comes to the position shown in FIG. At this time, since the lower end of the movable cam follower 23 is located at a portion where the bottom surface of the groove 32 of the lock pin 31 is cut out, vertical sliding thereof is allowed.
[0034]
On the other hand, when the rocker arm 21 and the movable cam follower 23 are fastened, hydraulic oil is supplied to the hydraulic chamber 34 to increase the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 34. As a result, the lock pin 31 moves toward the distal end of the rocker arm 21 against the urging force of the coil spring 33, and comes to the position shown in FIG. At this time, the lower end of the movable cam follower 23 is located at a portion where the bottom surface of the groove 32 of the lock pin 31 is left. At this time, when the movable cam follower 23 is pushed down, the lower end surface thereof comes into contact with the bottom surface of the groove 32.
[0035]
The pressing of the cam 11 at this time is directly transmitted to the rocker arm 21 through the contact between the movable cam follower 23 and the lock pin 31. That is, the movable cam follower 23 and the rocker arm 21 at this time are connected to each other, and rotate integrally. In this case, the rocker arm 21 is rotated by the cam 11, and the engine valve 13 is also opened and closed by the cam 11.
[0036]
Therefore, the ECU 60 controls the operation and stop of the engine valve 13 by controlling the supply of hydraulic oil to the hydraulic chamber 34 by controlling an electromagnetic valve and the like provided in the hydraulic circuit of the variable valve operating device. Can be.
[0037]
[Relation between abnormalities of pause / return operation and A / F]
Next, the relationship between the abnormal operation of the cylinder deactivation mechanism and the A / F value output from the A / F sensor 56 will be described. FIG. 5 shows the relationship between the abnormal operation state during the cylinder deactivation operation and the influence on the state in the cylinder and the A / F in each state. Since the suspension operation is being performed, the ECU 60 controls the variable valve operating device so that both the exhaust valve and the intake valve are closed. Therefore, the exhaust valve and the intake valve are normal if they are closed and inactive, and abnormal if they are operating. In this case, it is assumed that the fuel injection has been stopped in response to the cylinder deactivation instruction from the ECU 60.
[0038]
Referring to FIG. 5, a state 1-1 is a state in which the exhaust valve is correctly closed, but the intake valve is operating (that is, opening and closing operation). Therefore, the combustion gas to be confined in the combustion chamber of the cylinder to be deactivated (hereinafter, also referred to as “deactivated cylinder”) flows backward to the intake side and flows into the other cylinder, so that a large amount of EGR (Exhausted) is generated in the other cylinder. Gas recirculation occurs, and the A / F enters a rich state.
[0039]
In state 1-2, fresh air is not sucked into the combustion chamber because the intake valve is closed, and exhaust gas is exhausted to the exhaust side because the exhaust valve is open. When the exhaust gas is exhausted, a negative pressure is generated in the combustion chamber. However, since the intake valve is closed, exhaust gas does not reach other cylinders, and the idle cylinder does not suck in fresh air for other cylinders, so there is a particularly bad effect on both idle cylinders and other cylinders Absent.
[0040]
In the case of the state 1-3, since both the intake valve and the exhaust valve are operating, it is the same as the normal operation state, and the exhaust and the intake are repeated. In this case, since the deactivated cylinder to be deactivated inhales fresh air for another cylinder, the intake air amount of the other cylinder decreases, and as a result, the A / F becomes rich. Immediately after the suspension state is released, fresh air in the combustion chamber of the suspension cylinder is discharged to the exhaust side as it is, and thus temporarily enters the lean state.
[0041]
As described above, the operation abnormality determination method at the time of suspension by the A / F may detect the condition in the column of the A / F influence in FIG. That is, the A / F after the cylinder deactivation instruction is monitored, and if it is a rich state, it corresponds to the state 1-1 or the state 1-3. In each case, it can be seen that the intake valve which should be temporarily stopped has been activated. Further, if the A / F temporarily becomes the lean state after the suspension is released, it corresponds to the state 1-3, and it can be seen that both the exhaust valve and the intake valve are erroneously operated.
[0042]
Next, a description will be given of an abnormal operation at the time of return of the cylinder that has been stopped. FIG. 6 shows a relationship between an abnormal operation state during the returning operation of the cylinder that has been stopped and an influence on the state in the cylinder and the A / F in each state. At the time of return, the ECU 60 controls the variable valve operating device so that both the exhaust valve and the intake valve are operated. Therefore, if the exhaust valve and the intake valve operate and open and close, it is normal, and if they stop in the closed state, it is abnormal. In this case, it is assumed that fuel injection and ignition are performed in response to an instruction to return the cylinder from the rest state.
[0043]
In state 2-1, the exhaust valve has begun to operate correctly, but the intake valve is still at rest. Since the intake valve is closed, fresh air corresponding to the cylinder at rest flows to other cylinders, so that the A / F is in a lean state. In addition, fuel accumulation occurs in the intake passage (port) due to the execution of the fuel injection. Therefore, after that, when the intake valve starts operating properly, the A / F is temporarily in a rich state due to the influence of the excess fuel accumulated in the intake passage (port).
[0044]
For state 2-2, the exhaust valve is still at rest and the intake valve is operating properly. Fuel injection and ignition are performed to generate combustion gas in the combustion chamber. However, since the exhaust valve is kept closed, no exhaust is performed and the combustion gas flows back to the intake side. Since the back-flowed combustion gas flows into another cylinder, a large amount of EGR occurs, and the intake air amount of the other cylinder becomes insufficient, and the A / F becomes rich.
[0045]
In the state 2-3, both the exhaust valve and the intake valve are still closed. Therefore, as in the case of the state 2-1, since the intake valve is closed, fresh air corresponding to the deactivated cylinder flows to the other cylinders, and the A / F enters a lean state. In addition, fuel accumulation occurs in the intake passage (port) due to the execution of the fuel injection. Therefore, after that, when the intake valve starts operating properly, the A / F is temporarily in a rich state due to the influence of the excess fuel accumulated in the intake passage (port).
[0046]
As described above, the operation abnormality determination method at the time of return by the A / F may detect the condition in the A / F influence column of FIG. That is, if the A / F is in a rich state immediately after the return instruction of the stopped cylinder, it corresponds to the state 2-2, and it is understood that the exhaust valve which should be started to operate has not been operated. Further, if the A / F is in the lean state immediately after the return instruction, it corresponds to the state 2-1 or 2-3, and it can be understood that the intake valve is still in the stopped state. If the A / F is neither in the rich state nor in the lean state immediately after the return instruction, it can be determined that the A / F is normal.
[0047]
[Operation abnormality judgment processing]
Next, an operation abnormality determination process using the relationship between the various abnormal states and the A / F will be described. First, the suspension operation abnormality determination processing will be described. FIG. 7 shows a flowchart of the pause operation abnormality determination processing. The following processing is basically performed by the ECU 60 comparing the A / F value output from the A / F sensor 56 with a predetermined rich side threshold value TR and a predetermined lean side threshold value TL.
[0048]
In FIG. 7, first, the ECU 60 determines whether a predetermined cylinder deactivation condition is satisfied based on inputs from various sensors and the like (step S1). When the cylinder deactivation condition is satisfied, the ECU 60 controls the above-described variable valve mechanism to stop the operation of the exhaust valve and the intake valve (step S2), stop the fuel injection (step S3), and stop the A / F sensor. An output of 56 is obtained (step S4). Then, the output A / F value of the A / F sensor 56 is compared with the rich threshold TR (step S5). When the output A / F value is smaller than the rich side threshold value TR, the ECU 60 determines that the A / F is in a rich state, and an abnormality in the state 1-1 or the state 1-3 shown in FIG. Is determined to have been made (step S6). Then, the ECU 60 sets to prohibit the cylinder reduction during the current trip because the operation abnormality occurs when the cylinder is to be deactivated (step S7). The term “trip” refers to a period from when the engine is started to when the engine is stopped. Then, the ECU 60 issues a return instruction to cancel the deactivation of the cylinder, controls the variable valve operating device so that the intake valve and the exhaust valve are operated, and starts fuel injection and ignition (step S8).
[0049]
Further, the ECU 60 monitors the output A / F value from the A / F sensor 56 after the cylinder return instruction in step S8, and determines whether the output A / F value is larger than the lean side threshold value TL, that is, whether or not a lean state is established (step S8). S9). If the lean state occurs after the cylinder is deactivated (Step S9; Yes), it corresponds to the state 1-3 shown in FIG. 5, and it is understood that both the intake valve and the exhaust valve are abnormal (Step S10). Then, a setting is made such that the cylinder reduction is prohibited during the current trip (step S7).
[0050]
On the other hand, if it is determined that the output A / F value is smaller than the lean threshold TL, that is, it is determined that the vehicle is not in the lean state (step S9; No), the process ends. In this case, it is understood that the state was the abnormal state shown in State 1-1.
[0051]
If it is determined in step S5 that the output A / F value is larger than the rich-side threshold, that is, it is not in the rich state, the process ends as there is no abnormality or there is no influence even if there is an abnormality. As described above, in the case of the abnormality in the state 1-2 shown in FIG. 5, it is difficult to detect since the A / F has no particularly clear influence, but since there is no particularly bad influence, the reduction of cylinders is prohibited. No treatment is performed, and the reduced cylinder state is continued as in the normal state.
[0052]
To summarize the detection of the abnormal state, first, when it is determined in step S5 that the A / F is in the rich state, the ECU 60 generates an abnormal state of either the state 1-1 or the state 1-3. You can see that it is. In any case, since an abnormality is recognized in the intake valve, the cylinder deactivation is canceled and the cylinder reduction is prohibited. Then, the ECU 60 further determines whether or not the A / F is in a lean state after the return (step S9). If the A / F is in a lean state, it is known that an abnormality in the state 1-3 has occurred. As described above, by detecting the rich state or the lean state using the A / F value after the cylinder deactivation instruction, it is possible to detect the abnormal states of the state 1-1 and the state 1-3.
[0053]
Next, the return operation abnormality determination processing will be described. FIG. 7 shows a flowchart of the return operation abnormality determination processing. The following processing is also executed by the ECU 60 comparing the A / F value output from the A / F sensor 56 with a predetermined rich threshold value TR and a predetermined lean threshold value TL.
[0054]
In FIG. 8, first, the ECU 60 determines whether a predetermined cylinder deactivation condition is satisfied based on inputs from various sensors and the like (step S21). If the cylinder deactivation condition is satisfied, the ECU 60 controls the above-described variable valve mechanism to start the operation of the exhaust valve and the intake valve (step S22), starts fuel injection (step S23), and starts the A / F sensor. 56 are obtained (step S24). Then, the output A / F value of the A / F sensor 56 is compared with the rich threshold TR (step S25). When the output A / F value is smaller than the rich side threshold value TR, the ECU 60 determines that the A / F is in the rich state, and determines that the abnormality of the state 2-2 shown in FIG. 6, that is, the abnormality of the exhaust valve has occurred. (Step S26). Then, the ECU 60 sets to prohibit the return during the current trip because the operation abnormality occurs when the return from the cylinder deactivated state is attempted. Then, the ECU 60 continues the operation of the engine in the reduced cylinder state (step S27).
[0055]
On the other hand, if it is determined in step S25 that the output A / F value is larger than the rich side threshold value TR (step S25; No), the ECU 60 determines whether the output A / F value is larger than the lean side threshold value TL, that is, whether the vehicle is in the lean state. Is determined (step S28). When the vehicle is in the lean state, the ECU 60 determines that an abnormality in the state 2-1 or the state 2-3 has occurred (step S29). Then, the ECU 60 acquires the A / F value again in the next cycle and compares it with the lean side threshold value TL (step S30). As a result, if the A / F is in a rich state, as shown in states 2-1 and 2-3 in FIG. 6, the abnormality of the intake valve has been recovered, that is, the state has been stopped immediately after the return instruction. It is determined that the intake valve that has been operated correctly is now operating (step S31). Then, the ECU 60 sets the prohibition of the reduced cylinder during the current trip (step S32). This is because although the abnormal recovery of the intake valve has been confirmed in step S31, since the abnormality has occurred once, the safety is prohibited and the subsequent cylinder reduction is prohibited.
[0056]
If the A / F is not in the rich state in step S30, which indicates that the intake valve is still not operating properly, the process proceeds to step S27, in which the return is prohibited, and thereafter the number of cylinders is reduced. The operation is continued (step S27). If the determination in step S28 is No, the A / F is neither in the rich state nor in the lean state, so the ECU 60 determines that the intake valve and the exhaust valve have returned to normal.
[0057]
Note that, despite the fact that the abnormality of the state 2-1 or the state 2-3 is detected in step S29, the reason for not immediately setting the prohibition of the return to the step S27 is that the abnormality of the state 2-1 or the state 2-3 is abnormal. Is considered to be lighter in severity than the abnormality in state 2-2. That is, as shown in FIG. 6, the abnormality in the state 2-1 and the state 2-3 does not particularly affect other cylinders, whereas the abnormality in the state 2-2 affects other cylinders. is there. Therefore, when the state 2-2 is detected (Step S25; Yes), the return prohibition is immediately set (Step S27). On the other hand, in the case of the state 2-1 or 2-3, since the influence is somewhat slight, the state of the cylinder is to be resumed if possible, after watching the state for a while until the intake valve starts to operate. . In the case of a variable valve operating device using the above-described hydraulic circuit, the valve may not be actuated / stopped immediately for various reasons such as the number of rotations and the response speed of the hydraulic circuit. However, in some cycles, such an anomaly may disappear. Therefore, the process is monitored for a while until the abnormality is inherited.
[0058]
It should be noted that the treatment after the detection of the operation abnormality in the above example is an example, and the present invention is not limited to this. That is, whether to set the cylinder reduction prohibition or the return prohibition and, if so, how to determine the period (in the above example, the current trip is being performed) are determined in consideration of various other factors. Can be determined. Also, the A / F threshold value may be set to an appropriate value according to the actual seriousness of the trouble caused by the abnormality.
[0059]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to detect abnormal operation of the intake valve and the exhaust valve at the time of cylinder deactivation or cylinder return based on the value of A / F.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a schematic configuration of an engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of a variable valve operating device.
FIG. 3 is a diagram showing a side sectional structure of the variable valve apparatus shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a side sectional view of a cam switching mechanism of the variable valve operating device shown in FIG. 2;
FIG. 5 is a table showing a relationship between an A / F and an abnormal state of an intake valve and an exhaust valve during a stop.
FIG. 6 is a table showing a relationship between an abnormal state of an intake valve and an exhaust valve and A / F when returning from a rest state.
FIG. 7 is a flowchart of a pause operation abnormality determination process.
FIG. 8 is a flowchart of a return operation abnormality determination process.
[Explanation of symbols]
13 engine valve 21 rocker arm 23 movable cam follower 31 lock pin 50 engine 53 exhaust passage 56 A / F sensor 60 ECU

Claims (6)

気筒休止機構を有するエンジンの制御装置において、
気筒休止時に、燃料噴射を停止するとともに吸気弁及び排気弁を閉じる気筒休止機構と、
排気通路に設けられた排気ガスセンサと、
前記排気ガスセンサの出力値に基づいて、前記吸気弁及び前記排気弁の作動状態及び休止状態の切り換えにおける異常を検出する異常検出手段と、を備えることを特徴とするエンジンの制御装置。
In an engine control device having a cylinder deactivation mechanism,
A cylinder deactivation mechanism that stops fuel injection and closes an intake valve and an exhaust valve when the cylinder is deactivated;
An exhaust gas sensor provided in the exhaust passage;
An engine control device comprising: abnormality detection means for detecting an abnormality in switching between an operating state and a resting state of the intake valve and the exhaust valve based on an output value of the exhaust gas sensor.
前記排気ガスセンサの出力値はA/F値であり、前記異常検出手段は、前記A/F値と、予め決定されたリッチ側閾値及びリーン側閾値とを比較することにより前記異常を検出することを特徴とする請求項1に記載のエンジンの制御装置。The output value of the exhaust gas sensor is an A / F value, and the abnormality detecting means detects the abnormality by comparing the A / F value with a predetermined rich side threshold and lean side threshold. The engine control device according to claim 1, wherein: 前記気筒休止機構に休止指示を与える手段と、
前記休止指示の直後に前記異常検出手段が異常を検出した場合に、気筒の休止状態を解除する手段と、を備え、
前記異常検出手段は、前記気筒の休止が解除された後に、さらに前記異常を検出することを特徴とする請求項1又は2に記載のエンジンの制御装置。
Means for giving a stop instruction to the cylinder stop mechanism,
When the abnormality detection unit detects an abnormality immediately after the halt instruction, a unit that cancels the halt state of the cylinder,
The engine control device according to claim 1, wherein the abnormality detection unit further detects the abnormality after the suspension of the cylinder is released.
前記異常検出手段が前記異常を検出した場合に、所定期間にわたり当該気筒の休止を禁止する手段を備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。4. The engine control device according to claim 1, further comprising: a unit that prohibits a stop of the cylinder for a predetermined period when the abnormality detection unit detects the abnormality. 5. 前記気筒休止機構に、休止状態からの復帰指示を与える手段を備え、前記異常検出手段は、前記復帰指示の直後及び前記復帰指示から前記エンジンの所定数のサイクル後に異常の検出を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のエンジンの制御装置。The cylinder deactivation mechanism further includes means for giving an instruction to return from a deactivated state, wherein the abnormality detection means detects abnormality immediately after the return instruction and after a predetermined number of cycles of the engine from the return instruction. The engine control device according to claim 1 or 2, wherein: 前記異常検出手段が異常を検出した場合に、所定期間にわたり当該気筒の休止状態からの復帰を禁止する手段を備えることを特徴とする請求項5に記載のエンジンの制御装置。The engine control device according to claim 5, further comprising a unit that prohibits the cylinder from returning from a deactivated state for a predetermined period when the abnormality detection unit detects an abnormality.
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