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JP6149801B2 - Engine control device - Google Patents

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JP6149801B2 JP2014102000A JP2014102000A JP6149801B2 JP 6149801 B2 JP6149801 B2 JP 6149801B2 JP 2014102000 A JP2014102000 A JP 2014102000A JP 2014102000 A JP2014102000 A JP 2014102000A JP 6149801 B2 JP6149801 B2 JP 6149801B2
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謙介 足利
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理克 東尾
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幸雄 拜崎
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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

本発明は、全ての気筒に燃料を供給して燃焼させる全筒運転と、一部の気筒への燃料の供給を停止する減筒運転との間で切り替え可能なエンジンを制御する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for controlling an engine that can be switched between all-cylinder operation in which fuel is supplied to all cylinders for combustion and reduced-cylinder operation in which fuel supply to some cylinders is stopped.

従来から、複数の気筒を有する多気筒エンジンの分野では、一部の気筒への燃料供給を停止して休止状態にする減筒運転の技術が知られており、その一例として、下記特許文献1に記載されたエンジンが知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in the field of multi-cylinder engines having a plurality of cylinders, there has been known a technique for reducing cylinder operation in which fuel supply to some cylinders is stopped and put into a resting state. The engine described in is known.

具体的に、下記特許文献1には、最大で3気筒が休止可能な6気筒エンジン、すなわち、6気筒全てを稼働させる6気筒運転モードと、特定の2気筒を休止させて残りの4気筒を稼働させる4気筒運転モードと、特定の3気筒を休止させて残りの3気筒を稼働させる3気筒運転モードとの間で切り替え可能なエンジンが開示されている。このエンジンは、休止気筒における吸気弁および排気弁の開閉動作を停止させるための機構(気筒休止機構)を備えており、4気筒運転モードまたは3気筒運転モードでの運転時には、休止される2気筒分または3気筒分の吸気弁および排気弁が停止されるようになっている。   Specifically, the following Patent Document 1 describes a 6-cylinder engine in which a maximum of 3 cylinders can be stopped, that is, a 6-cylinder operation mode in which all 6 cylinders are operated, and a specific 2 cylinders in a stopped state and the remaining 4 cylinders. An engine that can be switched between a four-cylinder operation mode to be operated and a three-cylinder operation mode in which specific three cylinders are deactivated and the remaining three cylinders are operated is disclosed. The engine includes a mechanism (cylinder deactivation mechanism) for stopping the opening and closing operations of the intake valve and the exhaust valve in the deactivated cylinder, and is deactivated when operated in the 4-cylinder operation mode or the 3-cylinder operation mode. The intake valves and exhaust valves for three or three cylinders are stopped.

加えて、特許文献1のエンジンは、吸気流量の波形をスペクトル解析することにより気筒の休止状態を判定する装置を備えている。すなわち、エンジンの吸気通路を流れる空気の流量である吸気流量の波形は、吸気弁および排気弁が停止される休止気筒の数などによって変化する。そこで、特許文献1では、エンジンの吸気流量をエアフローメータで検出し、検出した吸気流量の値をフーリエ変換して得られるスペクトル値に基づいて、各気筒の休止状態を判定する。具体的には、240度クランク角、360度クランク角、720度クランク角を周期とする周波数成分のスペクトル値をフーリエ変換により算出し、各周波数成分のスペクトル値を所定の閾値と比較することにより、各気筒の休止状態を判定する。   In addition, the engine of Patent Document 1 includes a device that determines a cylinder rest state by performing spectral analysis on the waveform of the intake air flow rate. That is, the waveform of the intake flow rate, which is the flow rate of air flowing through the intake passage of the engine, varies depending on the number of deactivated cylinders in which the intake valve and the exhaust valve are stopped. Therefore, in Patent Document 1, the intake flow rate of the engine is detected by an air flow meter, and the resting state of each cylinder is determined based on the spectrum value obtained by Fourier transforming the detected intake flow rate value. Specifically, by calculating a spectrum value of frequency components having a cycle of 240 ° crank angle, 360 ° crank angle, and 720 ° crank angle by Fourier transform, and comparing the spectrum value of each frequency component with a predetermined threshold value Then, the resting state of each cylinder is determined.

上記のような判定装置を備えた特許文献1のエンジンによれば、例えば4気筒運転モードまたは3気筒運転モードのときに狙いの気筒が休止しているか、または6気筒運転モードのときに6気筒全てが正常に稼働しているか等を判定することができる。一方で、狙いの気筒以外の気筒が休止状態になっていることが確認された場合には、当該気筒に作動不良が起きている、つまり当該気筒の吸気弁および排気弁が故障していると判定することができる。   According to the engine of Patent Document 1 including the determination device as described above, for example, the target cylinder is deactivated in the 4-cylinder operation mode or the 3-cylinder operation mode, or the 6-cylinder operation mode is selected. It is possible to determine whether everything is operating normally. On the other hand, if it is confirmed that the cylinders other than the target cylinder are in a dormant state, the cylinder is malfunctioning, that is, the intake valve and the exhaust valve of the cylinder are broken. Can be determined.

特許第4767312号公報Japanese Patent No. 4767312

ここで、上記特許文献1のエンジンでは、比較的応答性の低いエアフローメータで検出された吸気流量に基づいて各気筒の休止状態、ひいては吸排気弁の故障の有無を判定しているため、十分に高い判定精度が得られないおそれがあった。そこで、吸気流量よりも応答性の高い(吸気の状態変化に伴い比較的顕著に変化する)吸気圧力に基づいて、吸排気弁の故障の有無を判定することが提案される。   Here, the engine disclosed in Patent Document 1 determines whether or not each cylinder is inactive based on the intake air flow rate detected by an air flow meter having relatively low responsiveness, and thus whether or not the intake / exhaust valve has failed. However, there is a possibility that high determination accuracy cannot be obtained. Therefore, it is proposed to determine whether or not the intake / exhaust valve has failed based on the intake pressure having higher responsiveness than the intake flow rate (which changes relatively remarkably as the intake air changes).

ところが、ひとくちに故障といっても、その故障の中身には種々のパターンがある。例えば、排気弁のみが故障していて吸気弁は正常である場合、吸気弁のみが故障していて排気弁は正常である場合、吸気弁および排気弁の双方が故障している場合がある。本願発明者の研究によれば、たとえ応答性の高い吸気圧力をスペクトル解析しても、それだけでは上記の故障パターンを全て認識することは困難であることが判明した。   However, even if there is a failure, there are various patterns in the failure. For example, when only the exhaust valve is broken and the intake valve is normal, when only the intake valve is broken and the exhaust valve is normal, both the intake valve and the exhaust valve may be broken. According to the inventor's research, it has been found that it is difficult to recognize all of the above failure patterns only by spectral analysis of highly responsive intake pressure.

より具体的には、排気弁のみが故障している状態(吸気弁のみが正常である状態)と、吸気弁および排気弁の双方が正常である状態とを明確に区別できない場合があることが判明した。このことは、例えばある気筒の排気弁が閉弁状態のまま停止(固着)しているにもかかわらず、当該排気弁が正常に動いていると誤って判定される可能性があることを意味する。このような誤判定が起きると、当該気筒での燃焼が許可されてしまう結果、高温の排気ガスが排気通路に排出されずに吸気通路を遡って逆流する、いわゆるバックファイアが発生することにつながり、エンジンに重大な影響を及ぼすおそれがある。   More specifically, there may be a case where it is not possible to clearly distinguish between a state where only the exhaust valve is malfunctioning (a state where only the intake valve is normal) and a state where both the intake valve and the exhaust valve are normal. found. This means that, for example, there is a possibility that it may be erroneously determined that the exhaust valve is operating normally even though the exhaust valve of a certain cylinder is stopped (fixed) in a closed state. To do. When such a misjudgment occurs, combustion in the cylinder is permitted, resulting in a so-called backfire in which high-temperature exhaust gas flows backward through the intake passage without being discharged into the exhaust passage. May have a serious impact on the engine.

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、吸気弁および排気弁の双方の状態を正確に判定することにより、減筒運転から全筒運転への切り替えを安全かつ適正に行うことが可能なエンジンの制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above. By accurately determining the states of both the intake valve and the exhaust valve, switching from reduced-cylinder operation to all-cylinder operation can be performed safely and appropriately. An object of the present invention is to provide an engine control device that can be used.

上記課題を解決するためのものとして、本発明は、複数の気筒と、各気筒への吸気の導入を制御するために1気筒につき1つ以上の割合で設けられた複数の吸気弁と、各気筒からのガス排出を制御するために1気筒につき1つ以上の割合で設けられた複数の排気弁と、各気筒にそれぞれ燃料を供給する複数のインジェクタとを備え、インジェクタから全ての気筒に燃料を供給して燃焼させる全筒運転と、一部の気筒を休止気筒とするために当該休止気筒への燃料の供給を停止する減筒運転との間で切り替え可能なエンジンを制御する装置であって、上記減筒運転時に上記休止気筒における吸気弁および排気弁の開閉動作を停止させて閉弁状態に維持する弁停止機構と、上記減筒運転から全筒運転への切り替え要求があったときに、上記弁停止機構に復帰指令を出力して上記吸気弁および排気弁の開閉動作を再開させるバルブ制御部と、上記復帰指令の後、上記休止気筒の吸気行程を含む所定期間にわたり検出された吸気圧力をスペクトル解析した結果に基づいて、上記休止気筒の吸気弁が開閉可能な状態に正常復帰したか否かを判定する吸気弁復帰判定部と、上記復帰指令の後、上記休止気筒の吸気弁が開弁を開始する時期の前後にわたる吸気の圧力変動に基づいて、上記休止気筒の排気弁が開閉可能な状態に正常復帰したか否かを判定する排気弁復帰判定部と、上記吸気弁復帰判定部により吸気弁の正常復帰が確認されかつ上記排気弁復帰判定部により排気弁の正常復帰が確認された場合に、上記休止気筒での燃焼を再開させるために上記インジェクタに休止気筒への燃料供給を再開させる燃焼制御部とを備えた、ことを特徴とするものである(請求項1)。
In order to solve the above problems, the present invention includes a plurality of cylinders, a plurality of intake valves provided at a rate of one or more per cylinder to control introduction of intake air into each cylinder, A plurality of exhaust valves provided at a ratio of one or more for each cylinder to control gas discharge from the cylinders, and a plurality of injectors for supplying fuel to the respective cylinders. Fuel is supplied from the injectors to all the cylinders. Is an apparatus that controls an engine that can be switched between all-cylinder operation in which fuel is supplied and burned and reduced-cylinder operation in which the supply of fuel to the deactivated cylinder is stopped in order to make some cylinders deactivated. Te, a valve stop mechanism that maintain the closed state stops the opening and closing operation of the intake and exhaust valves in the stopped cylinders during the reduced-cylinder operation, there is a switching request to the all-cylinder operation from the reduced-cylinder operation When the above valve stops A valve control unit that outputs a return command to the mechanism to resume the opening and closing operation of the intake valve and the exhaust valve, and a spectrum analysis of the intake pressure detected over a predetermined period including the intake stroke of the idle cylinder after the return command On the basis of the result, an intake valve return determination unit that determines whether or not the intake valve of the idle cylinder has returned to a normal state, and after the return command, the intake valve of the idle cylinder opens. Based on the pressure fluctuation of the intake air before and after the start time, the exhaust valve return determination unit for determining whether or not the exhaust valve of the deactivated cylinder has returned to a normally openable state and the intake valve return determination unit When the normal return of the valve is confirmed and the normal return of the exhaust valve is confirmed by the exhaust valve return determination unit, the injector is supplied with fuel to the idle cylinder in order to resume combustion in the idle cylinder. And a combustion control unit for opening, is characterized in that (claim 1).

本発明によれば、休止気筒の吸気弁が開弁を開始する時期の前後にわたる吸気の圧力変動に基づいて排気弁の復帰の成否が判定されるので、仮に休止気筒の排気弁が復帰に失敗した場合に、当該休止気筒内のガスが排気行程中に圧縮された後に吸気弁の開弁に伴って吸気通路へと吹き返される(それによって吸気圧力が変動する)ことを利用して、排気弁が復帰に失敗したことを確実に認識することができる。また、休止気筒の吸気行程を含む所定期間にわたって吸気圧力をスペクトル解析することにより吸気弁の復帰の成否が判定されるので、仮に休止気筒の吸気弁が復帰に失敗した場合に、当該吸気弁の正常時とは異なる周期性が吸気圧力の波形に現れることを利用して、吸気弁が復帰に失敗したことを確実に認識することができる。   According to the present invention, the success or failure of the return of the exhaust valve is determined based on the pressure fluctuation of the intake air before and after the timing when the intake valve of the deactivated cylinder starts to open. In this case, the exhaust valve is compressed by utilizing the fact that the gas in the idle cylinder is compressed during the exhaust stroke and then blown back to the intake passage as the intake valve opens (thereby, the intake pressure fluctuates). Can reliably recognize that the return has failed. In addition, since it is determined whether or not the return of the intake valve is successful by performing a spectrum analysis of the intake pressure over a predetermined period including the intake stroke of the idle cylinder, if the intake valve of the idle cylinder fails to return, the intake valve It is possible to reliably recognize that the intake valve has failed to return by utilizing the fact that periodicity different from that in the normal state appears in the waveform of the intake pressure.

そして、上記のような精度の高い判定により吸気弁および排気弁の双方が正常復帰していることが確認された場合に限り、休止気筒への燃料供給が再開されるので、減筒運転から全筒運転への切り替えを安全かつ適正に行うことができる。例えば、排気弁が復帰に失敗したにもかかわらず休止気筒への燃料供給が再開された場合には、休止気筒での燃焼により生じた高温の排気ガスが吸気通路を逆流する、いわゆるバックファイアが起き、エンジンに重大な影響を及ぼすことが想定される。また、吸気弁が復帰に失敗したにもかかわらず休止気筒への燃料供給が再開された場合には、休止気筒内の吸気の不足に起因した失火が起き、供給した燃料が無駄になることが想定される。これに対し、本発明によれば、吸気弁および排気弁の双方が正常復帰していなければ燃料供給が再開されないので、バックファイアや失火等を招くことなく、安全かつ適正に減筒運転から全筒運転へと切り替えることができる。   Only when it is confirmed by the highly accurate determination as described above that both the intake valve and the exhaust valve have returned to normal, the fuel supply to the idle cylinder is resumed. Switching to cylinder operation can be performed safely and appropriately. For example, when the supply of fuel to the deactivated cylinder is resumed even though the exhaust valve fails to return, a so-called backfire in which high-temperature exhaust gas generated by combustion in the deactivated cylinder flows backward in the intake passage It is assumed that it will happen and have a significant impact on the engine. In addition, when the fuel supply to the deactivated cylinder is resumed even though the intake valve has failed to return, misfire due to insufficient intake air in the deactivated cylinder occurs, and the supplied fuel is wasted. is assumed. In contrast, according to the present invention, the fuel supply is not resumed unless both the intake valve and the exhaust valve have returned to normal, so that the entire operation from the reduced cylinder operation can be safely and appropriately performed without causing backfire or misfire. Switch to tube operation.

本発明において、好ましくは、上記排気弁復帰判定部は、上記吸気の圧力変動が所定の閾値よりも小さい場合に、上記休止気筒の排気弁が正常復帰したと判定する(請求項2)。   In the present invention, it is preferable that the exhaust valve return determination unit determines that the exhaust valve of the idle cylinder has returned to normal when the pressure fluctuation of the intake air is smaller than a predetermined threshold.

この構成によれば、吸気の圧力変動を閾値と比較するだけの簡単な手順で、排気弁の復帰の成否を判定することができる。   According to this configuration, the success or failure of the return of the exhaust valve can be determined by a simple procedure that simply compares the pressure fluctuation of the intake air with the threshold value.

ここで、上記バルブ制御部からの復帰指令により排気弁、吸気弁の順に開閉動作が再開される場合、上記排気弁復帰判定部は、復帰指令後1回目に吸気弁が開弁を開始する時期の前後にわたる吸気の圧力変動を特定し、当該圧力変動が上記閾値よりも小さい場合でも、その時点では排気弁が正常復帰したとは判定せず、さらに復帰指令後2回目に吸気弁が開弁を開始する時期の前後にわたる吸気の圧力変動を特定し、当該圧力変動が上記閾値よりも小さければ排気弁が正常復帰したと判定することが好ましい(請求項3)。   Here, when the opening / closing operation is resumed in the order of the exhaust valve and the intake valve by the return command from the valve control unit, the exhaust valve return determination unit determines when the intake valve starts to open for the first time after the return command. Even if the pressure fluctuation of the intake air before and after is specified and the pressure fluctuation is smaller than the above threshold, it is not determined that the exhaust valve has returned to normal at that time, and the intake valve opens for the second time after the return command It is preferable that the pressure fluctuation of the intake air before and after the start of the engine is specified and it is determined that the exhaust valve has returned to normal if the pressure fluctuation is smaller than the threshold value.

仮に、1回目の吸気弁の開弁時における吸気の圧力変動だけに基づいて排気弁の復帰判定を行った場合には、減筒運転中に休止気筒内のガスが外部に漏れて休止気筒の内部圧力が徐々に低下することに起因して、排気弁の復帰判定の精度が低下すると予想される。これに対し、上記構成によれば、たとえ1回目の吸気弁の開弁に伴う吸気の圧力変動が閾値より小さかった場合でも、その時点では排気弁が正常復帰したとは判定されず、さらに2回目の吸気弁の開弁に伴う吸気の圧力変動が閾値と比較されて排気弁の復帰判定が行われるので、上記のような判定精度の低下を防止することができ、十分に高い精度で排気弁の復帰成否を判定することが可能になる。   If the exhaust valve return determination is made only based on the intake pressure fluctuation at the time of the first intake valve opening, the gas in the idle cylinder leaks to the outside during the reduced cylinder operation, and the idle cylinder Due to the gradual decrease in internal pressure, the accuracy of exhaust valve return determination is expected to decrease. On the other hand, according to the above configuration, even if the pressure variation of the intake air accompanying the first opening of the intake valve is smaller than the threshold value, it is not determined that the exhaust valve has returned to normal at that time, and 2 Since the pressure fluctuation of the intake air accompanying the opening of the intake valve for the second time is compared with the threshold value and the exhaust valve return determination is performed, it is possible to prevent the deterioration of the determination accuracy as described above, and exhaust with sufficiently high accuracy. It is possible to determine whether the valve has returned successfully.

一方、上記バルブ制御部からの復帰指令により吸気弁、排気弁の順に開閉動作が再開される場合、上記排気弁復帰判定部は、復帰指令後2回目に吸気弁が開弁を開始する時期の前後にわたる吸気の圧力変動を特定し、当該圧力変動が上記閾値よりも小さければ排気弁が正常復帰したと判定することが好ましい(請求項4)。   On the other hand, when the opening / closing operation is resumed in the order of the intake valve and the exhaust valve by the return command from the valve control unit, the exhaust valve return determination unit determines whether the intake valve starts to open for the second time after the return command. It is preferable that the pressure fluctuation of the intake air before and after is specified and it is determined that the exhaust valve has returned to normal if the pressure fluctuation is smaller than the threshold value.

この構成によれば、排気弁よりも先に吸気弁が開閉動作を再開したことが原因で生じる吸気の圧力変動により、排気弁が復帰に失敗したと誤って判定されることが回避されるので、排気弁の復帰判定の精度を良好に確保することができる。   According to this configuration, it is possible to avoid erroneously determining that the exhaust valve has failed to return due to fluctuations in the intake pressure caused by the intake valve restarting the opening / closing operation prior to the exhaust valve. The accuracy of the exhaust valve return determination can be ensured satisfactorily.

本発明において、好ましくは、上記吸気弁復帰判定部は、上記吸気圧力のスペクトル解析により、所定クランク角を周期とする1次周波数成分の強度である1次強度と、上記所定クランク角よりも周期の短い高次周波数成分の強度である高次強度とを特定するとともに、当該高次強度が、上記1次強度の1次関数により規定される吸気弁判定閾値よりも大きい場合に、上記吸気弁が正常復帰したと判定する(請求項5)。   In the present invention, it is preferable that the intake valve return determination unit is configured to analyze a primary intensity which is an intensity of a primary frequency component having a predetermined crank angle as a period and a period longer than the predetermined crank angle by spectral analysis of the intake pressure. The high-order intensity, which is the intensity of the short high-order frequency component, and when the high-order intensity is greater than the intake valve determination threshold defined by the linear function of the primary intensity, Is determined to have returned to normal (claim 5).

この構成によれば、吸気弁が正常復帰した場合に現れる吸気圧力の変化の周期が復帰に失敗した場合の変化の周期よりも短くなることを利用して、吸気弁の復帰の成否を精度よく判定することができる。しかも、1次周波数成分の強度(1次強度)と高次周波数成分の強度(高次強度)とのそれぞれの値を特定の閾値と比較するのでなく、1次強度の1次関数で規定される閾値(吸気弁判定閾値)を高次強度と比較する(つまり1次強度と高次強度との相関関係を調べる)ようにしたので、エンジンの運転条件等の相違にかかわらず、吸気弁の復帰判定の精度を良好に確保することができる。   According to this configuration, the success or failure of the return of the intake valve can be accurately determined by using the fact that the cycle of the change in intake pressure that appears when the intake valve returns to normal is shorter than the cycle of change when the return fails. Can be determined. In addition, each value of the intensity of the primary frequency component (primary intensity) and the intensity of the higher frequency component (higher order intensity) is not compared with a specific threshold value, but is defined by a linear function of the primary intensity. The threshold value (intake valve determination threshold value) is compared with the high-order strength (that is, the correlation between the primary strength and the high-order strength is examined). The accuracy of the return determination can be ensured satisfactorily.

以上説明したように、本発明のエンジンの制御装置によれば、吸気弁および排気弁の双方の状態を正確に判定することができ、減筒運転から全筒運転への切り替えを安全かつ適正に行うことができる。   As described above, according to the engine control apparatus of the present invention, the states of both the intake valve and the exhaust valve can be accurately determined, and switching from the reduced cylinder operation to the all cylinder operation can be performed safely and appropriately. It can be carried out.

本発明の一実施形態にかかるエンジンの全体構成を示す概略平面図である。1 is a schematic plan view showing an overall configuration of an engine according to an embodiment of the present invention. エンジン本体の断面図である。It is sectional drawing of an engine main body. 弁停止機構を内蔵した油圧式ラッシュアジャスタの構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the hydraulic lash adjuster which incorporated the valve stop mechanism. 上記エンジンの制御系統を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system of the said engine. 減筒運転から全筒運転への切り替え時における休止気筒の状態変化を示したタイムチャートである。It is the time chart which showed the state change of the idle cylinder at the time of switching from reduced cylinder operation to all cylinder operation. 図5とは別のパターンによる休止気筒の状態変化を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the state change of the idle cylinder by the pattern different from FIG. 休止気筒の排気弁が復帰に失敗した場合に生じる吸気の圧力変動を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the pressure fluctuation of the intake air which arises when the exhaust valve of a dormant cylinder fails to return. 図7に示した吸気の圧力変動を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the pressure fluctuation of the intake shown in FIG. 吸気の圧力変動をパラメータとして、排気弁が正常復帰したケースと復帰に失敗したケースとがどのような確率で現れるのかを示した図である。It is the figure which showed what kind of probability the case where the exhaust valve returned to normal and the case where the return failed failed appeared with the pressure fluctuation of intake as a parameter. クランク角に応じて変化する吸気圧力の波形を示す図であり、(a)が全筒運転時の波形を、(b)が減筒運転時の波形を示している。It is a figure which shows the waveform of the intake pressure which changes according to a crank angle, (a) shows the waveform at the time of all cylinder operation, (b) has shown the waveform at the time of reduced cylinder operation. 図10(a)(b)の波形をスペクトル解析した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having analyzed the waveform of Fig.10 (a) (b). 種々の運転条件で吸気圧力をスペクトル解析して得られたデータを、1次のスペクトル強度と2次のスペクトル強度との相関関係を表すように加工したグラフである。It is the graph which processed the data obtained by carrying out the spectrum analysis of the intake pressure on various driving | running conditions so that the correlation of a primary spectral intensity and a secondary spectral intensity might be represented. 減筒運転から全筒運転への切り替え時に行われる制御の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the control performed at the time of the switch from reduced cylinder operation to all cylinder operation. 図13中の第1の判定処理の具体的手順を示すサブルーチンである。14 is a subroutine showing a specific procedure of first determination processing in FIG. 13. 図13中の第2の判定処理の具体的手順を示すサブルーチンである。14 is a subroutine showing a specific procedure of second determination processing in FIG. 13. 上記実施形態の変形例を説明するための図12相当図である。FIG. 13 is a view corresponding to FIG. 12 for describing a modification of the embodiment.

(1)エンジンの全体構成
図1は、本発明の制御装置が適用されるエンジンの一実施形態を示す図である。本図に示されるエンジンは、走行用の動力源として車両に搭載される4サイクルの多気筒ガソリンエンジンである。具体的に、このエンジンは、直線状に並ぶ4つの気筒2A〜2Dを有する直列4気筒型のエンジン本体1と、エンジン本体1に空気を導入するための吸気通路30と、エンジン本体1で生成された排気ガスを排出するための排気通路35とを備えている。
(1) Overall Configuration of Engine FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an engine to which a control device of the present invention is applied. The engine shown in the figure is a 4-cycle multi-cylinder gasoline engine mounted on a vehicle as a power source for traveling. Specifically, this engine is generated by an in-line four-cylinder engine main body 1 having four cylinders 2A to 2D arranged in a straight line, an intake passage 30 for introducing air into the engine main body 1, and the engine main body 1. And an exhaust passage 35 for discharging the exhaust gas.

図2は、エンジン本体1の断面図である。本図に示すように、エンジン本体1は、上記4つの気筒2A〜2Dが内部に形成されたシリンダブロック3と、シリンダブロック3の上側に設けられたシリンダヘッド4と、シリンダヘッド4の上側に設けられたカムキャップ5と、各気筒2A〜2Dに往復摺動可能に挿入されたピストン11とを有している。   FIG. 2 is a cross-sectional view of the engine body 1. As shown in the figure, an engine body 1 includes a cylinder block 3 in which the four cylinders 2A to 2D are formed, a cylinder head 4 provided on the upper side of the cylinder block 3, and an upper side of the cylinder head 4. It has a cam cap 5 provided and a piston 11 inserted into each of the cylinders 2A to 2D so as to be slidable back and forth.

ピストン11の上方には燃焼室10が形成されており、この燃焼室10には、後述するインジェクタ12(図1)から噴射されるガソリンを主成分とする燃料が供給される。そして、供給された燃料が燃焼室10で燃焼し、その燃焼による膨張力で押し下げられたピストン11が上下方向に往復運動するようになっている。   A combustion chamber 10 is formed above the piston 11, and fuel mainly composed of gasoline injected from an injector 12 (FIG. 1) described later is supplied to the combustion chamber 10. The supplied fuel burns in the combustion chamber 10, and the piston 11 pushed down by the expansion force due to the combustion reciprocates in the vertical direction.

ピストン11は、エンジン本体1の出力軸であるクランク軸15とコネクティングロッド14を介して連結されており、上記ピストン11の往復運動に応じてクランク軸15が中心軸回りに回転するようになっている。   The piston 11 is connected to a crankshaft 15 that is an output shaft of the engine body 1 via a connecting rod 14, and the crankshaft 15 rotates about the central axis in accordance with the reciprocating motion of the piston 11. Yes.

図1に示すように、シリンダヘッド4には、各気筒2A〜2Dの燃焼室10に向けて燃料(ガソリン)を噴射するインジェクタ12と、インジェクタ12から噴射された燃料と空気との混合気に対し火花放電による点火エネルギーを供給する点火プラグ13とが設けられている。なお、当実施形態では、1気筒につき1つの割合で合計4個のインジェクタ12が設けられるとともに、同じく1気筒につき1つの割合で合計4個の点火プラグ13が設けられている。   As shown in FIG. 1, the cylinder head 4 includes an injector 12 that injects fuel (gasoline) toward the combustion chamber 10 of each of the cylinders 2 </ b> A to 2 </ b> D, and a mixture of fuel and air injected from the injector 12. A spark plug 13 for supplying ignition energy by spark discharge is provided. In the present embodiment, a total of four injectors 12 are provided at a rate of one for each cylinder, and a total of four spark plugs 13 are also provided at a rate of one for each cylinder.

当実施形態のような4サイクル4気筒のガソリンエンジンでは、各気筒2A〜2Dに設けられたピストン11がクランク角で180°(180°CA)の位相差をもって上下運動する。これに対応して、各気筒2A〜2Dでの点火のタイミングも、180°CAずつ位相をずらしたタイミングに設定される。具体的には、図1の左側から順に、気筒2Aを第1気筒、気筒2Bを第2気筒、気筒2Cを第3気筒、気筒2Dを第4気筒とすると、第1気筒2A→第3気筒2C→第4気筒2D→第2気筒2Bの順に点火が行われる。   In the four-cycle four-cylinder gasoline engine as in this embodiment, the pistons 11 provided in the cylinders 2A to 2D move up and down with a phase difference of 180 ° (180 ° CA) in crank angle. Correspondingly, the ignition timing in each of the cylinders 2A to 2D is also set to a timing shifted in phase by 180 ° CA. Specifically, in order from the left side of FIG. 1, assuming that the cylinder 2A is the first cylinder, the cylinder 2B is the second cylinder, the cylinder 2C is the third cylinder, and the cylinder 2D is the fourth cylinder, the first cylinder 2A → the third cylinder Ignition is performed in the order of 2C → fourth cylinder 2D → second cylinder 2B.

なお、詳細は後述するが、当実施形態のエンジンは、4つの気筒2A〜2Dのうちの2つを休止させ、残りの2つの気筒を稼動させる運転、つまり減筒運転が可能な可変気筒エンジンである。このため、上記のような点火順序は、減筒運転ではない通常の運転時(4つの気筒2A〜2Dを全て稼動させる全筒運転時)のものである。一方、減筒運転時には、点火順序が連続しない2つの気筒(当実施形態では第1気筒2Aおよび第4気筒2D)において点火プラグ13の点火動作が禁止され、1つ飛ばしで点火が行われるようになる。   Although the details will be described later, the engine of the present embodiment is a variable cylinder engine capable of performing an operation in which two of the four cylinders 2A to 2D are deactivated and the remaining two cylinders are operated, that is, a reduced-cylinder operation. It is. For this reason, the ignition sequence as described above is for normal operation that is not reduced-cylinder operation (during all-cylinder operation in which all four cylinders 2A to 2D are operated). On the other hand, during the reduced-cylinder operation, the ignition operation of the spark plug 13 is prohibited in two cylinders (the first cylinder 2A and the fourth cylinder 2D in this embodiment) whose ignition order is not continuous, and ignition is performed by skipping one. become.

図1および図2に示すように、シリンダヘッド4には、吸気通路30から供給される空気(吸気)を各気筒2A〜2Dの燃焼室10に導入するための吸気ポート6と、各気筒2A〜2Dの燃焼室10で生成された排気ガスを排気通路35に導出するための排気ポート7と、吸気ポート6を通じた吸気の導入を制御するために吸気ポート6の燃焼室10側の開口を開閉する吸気弁8と、排気ポート7からのガス排出を制御するために排気ポート7の燃焼室10側の開口を開閉する排気弁9とが設けられている。なお、当実施形態では、1気筒につき2つの割合で合計8個の吸気弁8が設けられるとともに、同じく1気筒につき2つの割合で合計8個の排気弁9が設けられている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the cylinder head 4 has an intake port 6 for introducing air (intake air) supplied from the intake passage 30 into the combustion chamber 10 of each cylinder 2A to 2D, and each cylinder 2A. An exhaust port 7 for leading the exhaust gas generated in the 2D combustion chamber 10 to the exhaust passage 35 and an opening on the combustion chamber 10 side of the intake port 6 for controlling the introduction of intake air through the intake port 6 An intake valve 8 that opens and closes and an exhaust valve 9 that opens and closes an opening of the exhaust port 7 on the combustion chamber 10 side in order to control gas discharge from the exhaust port 7 are provided. In the present embodiment, a total of eight intake valves 8 are provided at a rate of two per cylinder, and a total of eight exhaust valves 9 are also provided at a rate of two per cylinder.

図1に示すように、吸気通路30は、気筒2A〜2Dの各吸気ポート6と連通する4本の独立吸気通路31と、各独立吸気通路31の上流端部(吸気の流れ方向上流側の端部)に共通に接続されたサージタンク32と、サージタンク32から上流側に延びる1本の吸気管33とを有している。吸気管33の途中部には、エンジン本体1に導入される吸気の流量を調節する開閉可能なスロットル弁34が設けられている。   As shown in FIG. 1, the intake passage 30 includes four independent intake passages 31 communicating with the intake ports 6 of the cylinders 2 </ b> A to 2 </ b> D, and upstream ends of the individual intake passages 31 (on the upstream side in the intake flow direction). A surge tank 32 commonly connected to the end) and a single intake pipe 33 extending upstream from the surge tank 32. An openable / closable throttle valve 34 for adjusting the flow rate of intake air introduced into the engine body 1 is provided in the middle of the intake pipe 33.

排気通路35は、気筒2A〜2Dの各排気ポート7と連通する4本の独立排気通路36と、各独立排気通路36の下流端部(排気ガスの流れ方向下流側の端部)が1箇所に集合した集合部37と、集合部37から下流側に延びる1本の排気管38とを有している。   The exhaust passage 35 has four independent exhaust passages 36 communicating with the exhaust ports 7 of the cylinders 2A to 2D, and one downstream end portion (end portion on the downstream side in the exhaust gas flow direction) of each independent exhaust passage 36. And a single exhaust pipe 38 extending downstream from the collective portion 37.

(2)動弁機構
次に、吸気弁8および排気弁9を開閉させるための機構について、図2および図3を用いて詳しく説明する。吸気弁8および排気弁9は、それぞれ、シリンダヘッド4に配設された一対の動弁機構28,29(図2)により、クランク軸15の回転に連動して開閉駆動される。
(2) Valve Mechanism Next, a mechanism for opening and closing the intake valve 8 and the exhaust valve 9 will be described in detail with reference to FIGS. The intake valve 8 and the exhaust valve 9 are driven to open and close in conjunction with the rotation of the crankshaft 15 by a pair of valve mechanisms 28 and 29 (FIG. 2) disposed in the cylinder head 4.

吸気弁8用の動弁機構28は、吸気弁8を閉方向(図2の上方)に付勢するリターンスプリング16と、クランク軸15の回転に連動して回転するカム軸18と、カム軸18と一体に回転するように設けられたカム部18aと、カム部18aにより周期的に押圧されるスイングアーム20と、スイングアーム20の揺動支点となるピボット部22とを有している。   The valve operating mechanism 28 for the intake valve 8 includes a return spring 16 that urges the intake valve 8 in the closing direction (upward in FIG. 2), a cam shaft 18 that rotates in conjunction with the rotation of the crankshaft 15, and a cam shaft. 18, a cam portion 18 a provided so as to rotate integrally with the shaft 18, a swing arm 20 that is periodically pressed by the cam portion 18 a, and a pivot portion 22 that serves as a swing fulcrum of the swing arm 20.

同様に、排気弁9用の動弁機構29は、排気弁9を閉方向(図2の上方)に付勢するリターンスプリング17と、クランク軸15の回転に連動して回転するカム軸19と、カム軸19と一体に回転するように設けられたカム部19aと、カム部19aにより周期的に押圧されるスイングアーム21と、スイングアーム20の揺動支点となるピボット部22とを有している。   Similarly, the valve operating mechanism 29 for the exhaust valve 9 includes a return spring 17 that urges the exhaust valve 9 in the closing direction (upward in FIG. 2), and a cam shaft 19 that rotates in conjunction with the rotation of the crankshaft 15. A cam portion 19a provided to rotate integrally with the cam shaft 19, a swing arm 21 periodically pressed by the cam portion 19a, and a pivot portion 22 serving as a swing fulcrum of the swing arm 20. ing.

上記のような動弁機構28,29により、吸気弁8および排気弁9は次のようにして開閉駆動される。すなわち、クランク軸15の回転に伴いカム軸18,19が回転すると、スイングアーム20,21の略中央部に回転自在に設けられたカムフォロア20a,21aがカム部18a,19aによって周期的に下方に押圧されるとともに、スイングアーム20,21がその一端部を支持するピボット部22を支点にして揺動変位する。これに伴い、当該スイングアーム20,21の他端部がリターンスプリング16,17の付勢力に抗して吸排気弁8,9を下方に押圧し、これによって吸排気弁8,9が開弁する。一度開弁された吸排気弁8,9は、リターンスプリング16,17の付勢力により再び閉弁位置まで戻される。   By the valve mechanisms 28 and 29 as described above, the intake valve 8 and the exhaust valve 9 are driven to open and close as follows. That is, when the camshafts 18 and 19 are rotated with the rotation of the crankshaft 15, the cam followers 20a and 21a that are rotatably provided at the substantially central portions of the swing arms 20 and 21 are periodically lowered by the cam portions 18a and 19a. While being pressed, the swing arms 20 and 21 swing and displace with the pivot portion 22 supporting one end thereof as a fulcrum. Accordingly, the other ends of the swing arms 20 and 21 press the intake and exhaust valves 8 and 9 downward against the urging force of the return springs 16 and 17, thereby opening the intake and exhaust valves 8 and 9. To do. The intake / exhaust valves 8 and 9 once opened are returned to the closed position again by the urging force of the return springs 16 and 17.

ピボット部22は、自動的にバルブクリアランスをゼロに調整する公知の油圧式ラッシュアジャスタ24,25(以降、Hydraulic Lash Adjusterの頭文字をとって「HLA」と略称する)により支持されている。このうち、HLA24は、気筒列方向の中央側にある第2気筒2Bおよび第3気筒2Cのバルブクリアランスを自動調整するものであり、HLA25は、気筒列方向の両端にある第1気筒2Aおよび第4気筒2Dのバルブクリアランスを自動調整するものである。   The pivot portion 22 is supported by known hydraulic lash adjusters 24 and 25 (hereinafter abbreviated as “HLA”, which is an acronym for “Hydraulic Lash Adjuster”) that automatically adjusts the valve clearance to zero. Among them, the HLA 24 automatically adjusts the valve clearances of the second cylinder 2B and the third cylinder 2C on the center side in the cylinder row direction, and the HLA 25 is the first cylinder 2A and the first cylinders at both ends in the cylinder row direction. The valve clearance of the 4-cylinder 2D is automatically adjusted.

第1気筒2Aおよび第4気筒2D用のHLA25は、エンジンの減筒運転か全筒運転かに応じて吸排気弁8,9を開閉させるか停止させるかを切り替える機能を有している。すなわち、HLA25は、エンジンの全筒運転時には第1、第4気筒2A,2Dの吸排気弁8,9を開閉させる一方、エンジンの減筒運転時には、第1、第4気筒2A,2Dの吸排気弁8,9を閉弁状態のまま停止させる。このため、HLA25は、吸排気弁8,9の開閉動作を停止させるための機構として、図3に示される弁停止機構25aを有している。これに対し、第2気筒2Bおよび第3気筒2C用のHLA24は、弁停止機構25aを備えておらず、吸排気弁8,9の開閉動作を停止させる機能を有していない。以下では、これらHLA24,25を区別するために、弁停止機構25aを備えたHLA25のことを、特にS−HLA25(Switchable-Hydraulic Lash Adjusterの略)という。   The HLA 25 for the first cylinder 2A and the fourth cylinder 2D has a function of switching whether the intake / exhaust valves 8 and 9 are opened / closed or stopped depending on whether the engine is in a reduced cylinder operation or an all cylinder operation. That is, the HLA 25 opens and closes the intake / exhaust valves 8 and 9 of the first and fourth cylinders 2A and 2D during all cylinder operation of the engine, while the intake and exhaust valves of the first and fourth cylinders 2A and 2D operate during reduced cylinder operation of the engine. The exhaust valves 8 and 9 are stopped while being closed. For this reason, the HLA 25 has a valve stop mechanism 25a shown in FIG. 3 as a mechanism for stopping the opening / closing operation of the intake and exhaust valves 8, 9. On the other hand, the HLA 24 for the second cylinder 2B and the third cylinder 2C does not include the valve stop mechanism 25a and does not have a function of stopping the opening / closing operation of the intake and exhaust valves 8 and 9. Below, in order to distinguish these HLA24 and 25, the HLA25 provided with the valve stop mechanism 25a is called S-HLA25 (abbreviation of Switchable-Hydraulic Lash Adjuster) especially.

S−HLA25の弁停止機構25aは、ピボット部22を軸方向に摺動自在に収納する有底の外筒251と、外筒251の周面に互いに対向するように設けられた2つの貫通孔251aを出入り可能でかつピボット部22をロック状態またはロック解除状態に切替可能な一対のロックピン252と、これらロックピン252を径方向外側へ付勢するロックスプリング253と、外筒251の内底部とピボット部22の底部との間に設けられ、ピボット部22を外筒251の上方に押圧して付勢するロストモーションスプリング254とを備えている。   The valve stop mechanism 25a of the S-HLA 25 includes a bottomed outer cylinder 251 that accommodates the pivot portion 22 so as to be slidable in the axial direction, and two through-holes provided on the peripheral surface of the outer cylinder 251 so as to face each other. A pair of lock pins 252 capable of entering and exiting 251a and capable of switching the pivot portion 22 between a locked state and an unlocked state; a lock spring 253 that urges the lock pins 252 radially outward; and an inner bottom portion of the outer cylinder 251 And a lost motion spring 254 that presses and urges the pivot portion 22 above the outer cylinder 251.

図3(a)に示すように、ロックピン252が外筒251の貫通孔251aに嵌合しているときは、ピボット部22が上方に突出したまま固定されたロック状態にある。このロック状態では、図2に示すように、ピボット部22の頂部がスイングアーム20,21の揺動支点となるため、カム軸18,19の回転によりカム部18a,19aがカムフォロア20a,21aを下方に押圧したときに、吸排気弁8,9がリターンスプリング16,17の付勢力に抗して下方に変位し、吸排気弁8,9が開弁される。   As shown in FIG. 3A, when the lock pin 252 is fitted in the through hole 251a of the outer cylinder 251, the pivot portion 22 is in a locked state in which it is fixed while protruding upward. In this locked state, as shown in FIG. 2, the top portion of the pivot portion 22 serves as the swing fulcrum of the swing arms 20 and 21, so that the cam portions 18a and 19a rotate the cam followers 20a and 21a as the cam shafts 18 and 19 rotate. When pressed downward, the intake / exhaust valves 8, 9 are displaced downward against the urging force of the return springs 16, 17, and the intake / exhaust valves 8, 9 are opened.

4つの気筒2A〜2Dを全て稼働させる全筒運転時には、弁停止機構25aがロック状態とされることにより、第1、第4気筒2A,2Dの吸排気弁8,9が開閉駆動される。すなわち、全筒運転時には、第1、第4気筒を含む全ての気筒2A〜2Dにおいて、吸排気弁8,9が開閉駆動される。   During all-cylinder operation in which all the four cylinders 2A to 2D are operated, the valve stop mechanism 25a is locked, so that the intake and exhaust valves 8 and 9 of the first and fourth cylinders 2A and 2D are driven to open and close. That is, during all-cylinder operation, the intake and exhaust valves 8 and 9 are driven to open and close in all the cylinders 2A to 2D including the first and fourth cylinders.

上記のような弁停止機構25aのロック状態を解除するには、一対のロックピン252を作動油圧により径方向内側に押圧する。すると、図3(b)に示すように、ロックスプリング253の引張力に抗して、一対のロックピン252が互いに接近する方向(外筒251の径方向内側)に移動する。これにより、ロックピン252と外筒251の貫通孔251aとの嵌合が解除され、ピボット部22が軸方向に移動可能なロック解除状態となる。   In order to release the locked state of the valve stop mechanism 25a as described above, the pair of lock pins 252 are pressed radially inward by the hydraulic pressure. Then, as shown in FIG. 3B, the pair of lock pins 252 move in a direction approaching each other (in the radial direction of the outer cylinder 251) against the tensile force of the lock spring 253. Thereby, the fitting between the lock pin 252 and the through hole 251a of the outer cylinder 251 is released, and the pivot portion 22 is in an unlocked state in which it can move in the axial direction.

このロック解除状態への変化に伴い、ピボット部22がロストモーションスプリング254の付勢力に抗して下方に押圧されることにより、図3(c)に示すような弁停止状態が実現される。すなわち、吸排気弁8,9を上方に付勢するリターンスプリング16,17の方が、ピボット部22を上方に付勢するロストモーションスプリング254よりも強い付勢力を有しているので、上記ロック解除状態では、カム軸18,19の回転に伴いカム部18a,19aがカムフォロア20a,21aを下方に押圧したときに、吸排気弁8,9の頂部がスイングアーム20,21の揺動支点となり、ピボット部22がロストモーションスプリング254の付勢力に抗して下方に変位する。つまり、吸排気弁8,9は閉弁された状態に維持される。   With the change to the unlocked state, the pivot portion 22 is pressed downward against the urging force of the lost motion spring 254, thereby realizing the valve stop state as shown in FIG. That is, the return springs 16 and 17 that urge the intake and exhaust valves 8 and 9 upward have a stronger urging force than the lost motion spring 254 that urges the pivot portion 22 upward. In the released state, when the cam portions 18a and 19a press the cam followers 20a and 21a downward as the cam shafts 18 and 19 rotate, the top portions of the intake and exhaust valves 8 and 9 become the swing fulcrum of the swing arms 20 and 21. The pivot portion 22 is displaced downward against the urging force of the lost motion spring 254. That is, the intake / exhaust valves 8 and 9 are maintained in a closed state.

第1、第4気筒2A,2Dを休止させる減筒運転時には、弁停止機構25aがロック解除状態とされることにより、第1、第4気筒2A,2Dの吸排気弁8,9の開閉動作が停止される。すなわち、減筒運転時には、第2、第3気筒2B,2Cの吸排気弁8,9のみが開閉駆動され、第1、第4気筒2A,2Dの吸排気弁8,9は閉弁状態に維持される。   During the reduced-cylinder operation in which the first and fourth cylinders 2A and 2D are deactivated, the valve stop mechanism 25a is unlocked to open and close the intake and exhaust valves 8 and 9 of the first and fourth cylinders 2A and 2D. Is stopped. That is, during the cylinder reduction operation, only the intake and exhaust valves 8 and 9 of the second and third cylinders 2B and 2C are driven to open and close, and the intake and exhaust valves 8 and 9 of the first and fourth cylinders 2A and 2D are closed. Maintained.

(3)制御系統
次に、エンジンの制御系統について説明する。当実施形態のエンジンは、その各部が図4に示されるECU(エンジン制御ユニット)50によって統括的に制御される。ECU50は、周知のとおり、CPU、ROM、RAM等から構成されるマイクロプロセッサである。
(3) Control system Next, an engine control system will be described. Each part of the engine of this embodiment is centrally controlled by an ECU (engine control unit) 50 shown in FIG. As is well known, the ECU 50 is a microprocessor including a CPU, a ROM, a RAM, and the like.

エンジンおよび車両には、その各部の状態量を検出するための複数のセンサが設けられており、各センサからの情報がECU50に入力されるようになっている。   The engine and the vehicle are provided with a plurality of sensors for detecting the state quantities of the respective parts, and information from each sensor is input to the ECU 50.

例えば、シリンダブロック3には、クランク軸15の回転角度(クランク角)および回転速度を検出するクランク角センサSN1が設けられている。このクランク角センサSN1は、クランク軸15と一体に回転する図略のクランクプレートの回転に応じてパルス信号を出力するものであり、このパルス信号に基づいて、クランク軸15の回転角度および回転速度が特定されるようになっている。なお、以下では、クランク軸15の回転速度のことを「エンジン回転速度」、もしくは単に「回転速度」という。   For example, the cylinder block 3 is provided with a crank angle sensor SN1 that detects a rotation angle (crank angle) and a rotation speed of the crankshaft 15. The crank angle sensor SN1 outputs a pulse signal in accordance with the rotation of a crank plate (not shown) that rotates integrally with the crankshaft 15. Based on the pulse signal, the rotation angle and the rotation speed of the crankshaft 15 are output. Are to be identified. In the following, the rotational speed of the crankshaft 15 is referred to as “engine rotational speed” or simply “rotational speed”.

シリンダヘッド4にはカム角センサSN2が設けられている。カム角センサSN2は、カム軸(18または19)と一体に回転するシグナルプレートの歯の通過に応じてパルス信号を出力するものであり、この信号と、クランク角センサSN1からのパルス信号とに基づいて、どの気筒が何行程にあるかという気筒判別情報が生成されるようになっている。   The cylinder head 4 is provided with a cam angle sensor SN2. The cam angle sensor SN2 outputs a pulse signal according to the passage of the teeth of the signal plate that rotates integrally with the camshaft (18 or 19), and this signal and the pulse signal from the crank angle sensor SN1 Based on this, cylinder discrimination information indicating which cylinder is in what stroke is generated.

吸気通路30のサージタンク32には、エンジン本体1の各気筒2A〜2Dに導入される吸気の圧力を検出する吸気圧センサSN3が設けられている。   The surge tank 32 of the intake passage 30 is provided with an intake pressure sensor SN3 that detects the pressure of intake air introduced into the cylinders 2A to 2D of the engine body 1.

車両には、運転者により操作される図外のアクセルペダルの開度(アクセル開度)を検出するアクセル開度センサSN4が設けられている。   The vehicle is provided with an accelerator opening sensor SN4 that detects the opening degree of an accelerator pedal (accelerator opening degree) that is operated by the driver and that is not shown.

ECU50は、これらのセンサSN1〜SN4と電気的に接続されており、それぞれのセンサから入力される信号に基づいて、上述した各種情報(クランク角、エンジン回転速度、気筒判別情報、吸気圧力、アクセル開度など)を取得する。   The ECU 50 is electrically connected to these sensors SN1 to SN4, and based on signals input from the sensors, the above-described various information (crank angle, engine speed, cylinder discrimination information, intake pressure, accelerator) Get the opening).

また、ECU50は、上記各センサSN1〜SN4からの入力信号に基づいて種々の判定や演算等を実行しつつ、エンジンの各部を制御する。すなわち、ECU50は、インジェクタ12、点火プラグ13、スロットル弁34、弁停止機構25aと電気的に接続されており、上記演算の結果等に基づいて、これらの機器にそれぞれ駆動用の制御信号を出力する。なお、当実施形態では、1気筒につき1組の割合で合計4組のインジェクタ12および点火プラグ13が存在するが、図4では、インジェクタ12および点火プラグ13をそれぞれ1つのブロックで表記している。また、弁停止機構25aは、第1気筒2A用に設けられた吸気側および排気側の各S−HLA25と、第4気筒2D用に設けられた吸気側および排気側の各S−HLA25とにそれぞれ1つずつ備わっており、合計4つの弁停止機構25aが存在するが、図4ではこれを1つのブロックで表記している。   Further, the ECU 50 controls each part of the engine while executing various determinations and calculations based on the input signals from the sensors SN1 to SN4. That is, the ECU 50 is electrically connected to the injector 12, the spark plug 13, the throttle valve 34, and the valve stop mechanism 25a, and outputs drive control signals to these devices based on the results of the above calculations and the like. To do. In the present embodiment, there are a total of four sets of injectors 12 and spark plugs 13 at a rate of one set per cylinder, but in FIG. 4, each of the injectors 12 and the spark plugs 13 is represented by one block. . Further, the valve stop mechanism 25a is connected to each intake-side and exhaust-side S-HLA 25 provided for the first cylinder 2A and each intake-side and exhaust-side S-HLA 25 provided for the fourth cylinder 2D. There is one each, and there are a total of four valve stop mechanisms 25a, which are represented by one block in FIG.

ECU50のより具体的な機能について説明する。ECU50は、いわゆる気筒数制御(全筒運転するか減筒運転するかの切り替え制御)に関する特有の機能的要素として、運転要求判定部51、バルブ制御部52、吸気弁復帰判定部53、排気弁復帰判定部54、および燃焼制御部55を有している。   More specific functions of the ECU 50 will be described. The ECU 50 includes an operation request determination unit 51, a valve control unit 52, an intake valve return determination unit 53, an exhaust valve as specific functional elements related to so-called cylinder number control (switching control for all cylinder operation or reduced cylinder operation). A return determination unit 54 and a combustion control unit 55 are provided.

運転要求判定部51は、アクセル開度センサSN4やクランク角センサSN1の検出値から特定されるエンジンの運転条件(負荷、回転速度等)に基づいて、エンジンの減筒運転および全筒運転のいずれを選択すべきかを判定するものである。例えば、運転要求判定部51は、エンジンの負荷および回転速度が比較的低い特定の運転条件にあるときに、第1、第4気筒2A,2Dを休止させる(第2、第3気筒2B,2Cのみを稼働させる)減筒運転の要求があると判定する。逆に、上記特定の運転条件を除く残余の運転条件にあるときには、第1〜第4気筒2A〜2Dを全て稼働させる全筒運転の要求があると判定する。   The driving request determination unit 51 determines whether the engine has reduced cylinder operation or all cylinder operation based on the engine operating conditions (load, rotational speed, etc.) specified from the detected values of the accelerator opening sensor SN4 and the crank angle sensor SN1. Is to be selected. For example, the operation request determination unit 51 deactivates the first and fourth cylinders 2A and 2D when the engine load and the rotational speed are in a specific operation condition that is relatively low (second and third cylinders 2B and 2C). It is determined that there is a request for reduced-cylinder operation. Conversely, when the remaining operating conditions except for the specific operating conditions are present, it is determined that there is a request for all-cylinder operation for operating all of the first to fourth cylinders 2A to 2D.

バルブ制御部52は、全筒運転から減筒運転への切り替え要求もしくは減筒運転から全筒運転への切り替え要求があることが上記運転要求判定部51により確認された場合に、第1、第4気筒2A,2Dの吸排気弁8,9の作動状態を切り替えるものである。例えば、全筒運転から減筒運転への切り替え要求があったとき、バルブ制御部52は、S−HLA25の弁停止機構25aがロック解除状態(図3(c)参照)となるように作動油圧を制御することにより、第1、第4気筒2A,2Dの吸排気弁8,9の開閉動作を停止させる。一方、減筒運転から全筒運転への切り替え要求があったとき、バルブ制御部52は、弁停止機構25aがロック状態(図3(a)参照)になるように作動油圧を制御することにより、第1、第4気筒2A,2Dの吸排気弁8,9を開閉可能な状態に復帰させる。   When the operation request determination unit 51 confirms that there is a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation or a request for switching from reduced-cylinder operation to all-cylinder operation, the valve control unit 52 The operation states of the intake and exhaust valves 8 and 9 of the four cylinders 2A and 2D are switched. For example, when there is a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation, the valve control unit 52 operates the hydraulic pressure so that the valve stop mechanism 25a of the S-HLA 25 is in the unlocked state (see FIG. 3C). Is controlled to stop the opening and closing operations of the intake and exhaust valves 8 and 9 of the first and fourth cylinders 2A and 2D. On the other hand, when there is a request for switching from reduced-cylinder operation to full-cylinder operation, the valve control unit 52 controls the hydraulic pressure so that the valve stop mechanism 25a is in a locked state (see FIG. 3A). Then, the intake and exhaust valves 8, 9 of the first and fourth cylinders 2A, 2D are returned to a state in which they can be opened and closed.

吸気弁復帰判定部53は、減筒運転から全筒運転への切り替え時に、第1、第4気筒2A,2Dの吸気弁8が開閉可能な状態に正常に復帰したか否か、つまり、当該吸気弁8の開閉動作が本当に再開されたか否かを判定するものである。   The intake valve return determination unit 53 determines whether or not the intake valves 8 of the first and fourth cylinders 2A and 2D have normally returned to the openable / closable state when switching from reduced-cylinder operation to full-cylinder operation, It is determined whether or not the opening / closing operation of the intake valve 8 has actually been resumed.

排気弁復帰判定部54は、第1、第4気筒2A,2Dの排気弁9が開閉可能な状態に正常に復帰したか否か、つまり、当該排気弁9の開閉動作が本当に再開されたか否かを判定するものである。   The exhaust valve return determination unit 54 determines whether or not the exhaust valves 9 of the first and fourth cylinders 2A and 2D have normally returned to a state in which the exhaust valves 9 can be opened and closed, that is, whether or not the opening / closing operation of the exhaust valves 9 has actually been resumed. This is a judgment.

なお、詳細は後述するが、上記各判定部53,54による吸排気弁8,9の復帰判定は、吸気圧センサSN3により検出される吸気の圧力に基づいて行われる。   Although details will be described later, the return determination of the intake / exhaust valves 8 and 9 by the determination units 53 and 54 is performed based on the intake pressure detected by the intake pressure sensor SN3.

燃焼制御部55は、減筒運転か全筒運転かに応じて第1、第4気筒2A,2Dのインジェクタ12および点火プラグ13の制御を切り替えるものである。すなわち、エンジンが全筒運転されているとき、燃焼制御部55は、全ての気筒2A〜2Dのインジェクタ12および点火プラグ13を駆動して燃料噴射および点火を実行し、全ての気筒2A〜2Dで混合気を燃焼させる。一方、エンジンが減筒運転されているとき、燃焼制御部55は、休止気筒である第1、第4気筒2A,2Dでの燃焼を停止させるために、当該気筒のインジェクタ12および点火プラグ13の駆動を禁止する。特に、減筒運転から全筒運転への切り替え時、燃焼制御部55は、吸気弁、排気弁復帰判定部53,54により第1、第4気筒2A,2Dの吸排気弁8,9の正常復帰が確認された後に、当該気筒2A,2Dへの燃料噴射および点火を再開させる。   The combustion control unit 55 switches the control of the injectors 12 and the spark plugs 13 of the first and fourth cylinders 2A and 2D depending on whether the cylinder reduction operation or all cylinder operation is performed. That is, when the engine is operating in all cylinders, the combustion control unit 55 drives the injectors 12 and spark plugs 13 of all cylinders 2A to 2D to execute fuel injection and ignition, and in all cylinders 2A to 2D. Burn the mixture. On the other hand, when the engine is in a reduced cylinder operation, the combustion control unit 55 is configured to stop the combustion in the first and fourth cylinders 2A and 2D, which are idle cylinders, of the injector 12 and the spark plug 13 of the cylinder. Prohibit driving. In particular, when switching from reduced-cylinder operation to all-cylinder operation, the combustion control unit 55 uses the intake valve and exhaust valve return determination units 53 and 54 to normalize the intake and exhaust valves 8 and 9 of the first and fourth cylinders 2A and 2D. After the return is confirmed, fuel injection and ignition to the cylinders 2A and 2D are resumed.

(4)バルブ復帰判定ロジック
次に、減筒運転から全筒運転への切り替え時に、第1、第4気筒2A,2Dの吸排気弁8,9の正常復帰が上述した各判定部53,54によりどのように判定されるのかについて具体的に説明する。なお、以下では、減筒運転時に休止状態にある第1気筒2Aまたは第4気筒2Dのことを指して、単に「休止気筒」ということがある。
(4) Valve Return Determination Logic Next, when switching from the reduced cylinder operation to the all cylinder operation, the normal return of the intake and exhaust valves 8 and 9 of the first and fourth cylinders 2A and 2D is the above-described determination units 53 and 54. Will be described in detail. Hereinafter, the first cylinder 2A or the fourth cylinder 2D that is in a deactivated state during the reduced-cylinder operation may be simply referred to as a “deactivated cylinder”.

図5は、減筒運転から全筒運転への切り替え時における特定の休止気筒(第1気筒2Aまたは第4気筒2D)の状態変化を時系列で示したタイムチャートである。この図5の例では、時点tsにおいて減筒運転から全筒運転への切り替え要求があったものとする。時点tsよりも以前は、弁停止機構25aが図3(c)に示したロック解除状態にあり、上記休止気筒の吸気弁8および排気弁9はともに閉弁状態のまま停止している(図5では、吸気弁8を「IN」、排気弁9を「EX」と表記)。一方、時点tsで全筒運転への切り替え要求があると、その時点で弁停止機構25aに対し、弁停止機構25aが図3(a)に示したロック状態に変位するように作動油圧を制御する制御信号(以下、これを復帰指令という)が出力される。これにより、上記休止気筒では、例えば時点tsの後にくる最初の排気行程から排気弁9の開閉動作が再開されるとともに、これに続く吸気行程から吸気弁8の開弁動作が再開される。   FIG. 5 is a time chart showing the state change of a specific deactivation cylinder (first cylinder 2A or fourth cylinder 2D) at the time of switching from the reduced cylinder operation to the all cylinder operation in time series. In the example of FIG. 5, it is assumed that there is a request for switching from reduced-cylinder operation to all-cylinder operation at time ts. Prior to time ts, the valve stop mechanism 25a is in the unlocked state shown in FIG. 3C, and both the intake valve 8 and the exhaust valve 9 of the deactivated cylinder are stopped while being closed (FIG. 3). 5, the intake valve 8 is expressed as “IN” and the exhaust valve 9 is expressed as “EX”). On the other hand, when there is a request to switch to all-cylinder operation at time ts, the hydraulic pressure is controlled so that the valve stop mechanism 25a is displaced to the locked state shown in FIG. A control signal (hereinafter referred to as a return command) is output. Thus, in the idle cylinder, for example, the opening / closing operation of the exhaust valve 9 is restarted from the first exhaust stroke after time ts, and the opening operation of the intake valve 8 is restarted from the subsequent intake stroke.

ここで、弁停止機構25aが実際にロック状態に変位するまでにはある程度の時間(作動遅れ時間)が必要である。このため、例えば全筒運転への切り替え要求が排気行程の直前に発生したような場合には、その時点で復帰指令を出力したとしても、その指令後の最初の排気行程から排気弁9を開閉させることはできない。そこで、このような場合には、図6に示すように、排気弁9からではなく吸気弁8から開閉動作が再開される。   Here, a certain amount of time (operation delay time) is required until the valve stop mechanism 25a is actually displaced to the locked state. For this reason, for example, when a request to switch to all-cylinder operation occurs immediately before the exhaust stroke, even if a return command is output at that time, the exhaust valve 9 is opened and closed from the first exhaust stroke after that command. I can't let you. Therefore, in such a case, as shown in FIG. 6, the opening / closing operation is resumed from the intake valve 8 instead of the exhaust valve 9.

すなわち、図6の例では、全筒運転への切り替え要求の時点tsが排気行程の直前にあたるため、当該時点tsで弁停止機構25aに復帰指令を出力しても、その直後の排気弁9の開弁開始時期においては、弁停止機構25aはまだロック状態に変位していない。このため、切り替え要求後の最初の排気行程では、排気弁9に駆動力は伝わらず、排気弁9は閉弁されたままとなる。一方、排気行程の途中でロック状態への変位が完了したとすると、吸気弁8には駆動力が伝わるので、吸気弁8は、切り替え要求後の最初の吸気行程から開閉動作を再開する。その後は、次のサイクルの排気行程を迎えた時点で、初めて排気弁9が開閉動作を再開することになる。このように、全筒運転への切り替え要求が出されるタイミングによっては、吸気弁8から先に開閉動作が再開されることもある。   That is, in the example of FIG. 6, since the time ts of the request for switching to the all-cylinder operation is immediately before the exhaust stroke, even if a return command is output to the valve stop mechanism 25a at the time ts, the exhaust valve 9 immediately after that is output. At the valve opening start time, the valve stop mechanism 25a has not yet been displaced into the locked state. For this reason, in the first exhaust stroke after the switching request, the driving force is not transmitted to the exhaust valve 9, and the exhaust valve 9 remains closed. On the other hand, if the displacement to the locked state is completed in the middle of the exhaust stroke, the driving force is transmitted to the intake valve 8, and the intake valve 8 resumes the opening / closing operation from the first intake stroke after the switching request. Thereafter, the exhaust valve 9 resumes the opening / closing operation for the first time when the exhaust stroke of the next cycle is reached. In this way, depending on the timing at which a request for switching to the all-cylinder operation is issued, the opening / closing operation may be resumed first from the intake valve 8.

以上のように、減筒運転から全筒運転への切り替え時には、その切り替え要求があった時点tsで弁停止機構25aに復帰指令が出力されて、排気弁9→吸気弁8の順に、あるいは吸気弁8→排気弁9の順に開閉動作が再開される。   As described above, when switching from reduced-cylinder operation to all-cylinder operation, a return command is output to the valve stop mechanism 25a at the time ts when the change request is made, and the exhaust valve 9 and the intake valve 8 are sequentially switched or the intake air is taken. The opening / closing operation is restarted in the order of the valve 8 → the exhaust valve 9.

ただし、弁停止機構25aが故障しているなどの何らかの理由で、吸排気弁8,9の開閉動作が再開されない(復帰に失敗する)こともあり得る。そこで、吸気弁、排気弁復帰判定部53,54は、復帰指令の出力時点tsの後、吸排気弁8,9が正常復帰したか否かを所定の判定ロジックを用いて判定する。以下、吸排気弁8,9用のそれぞれの判定ロジックについて詳しく説明する。   However, the opening / closing operation of the intake and exhaust valves 8 and 9 may not be resumed (failed to return) for some reason, such as a failure of the valve stop mechanism 25a. Therefore, the intake / exhaust valve return determination units 53 and 54 determine whether or not the intake / exhaust valves 8 and 9 have returned to normal after a return command output time ts using predetermined determination logic. Hereinafter, each determination logic for the intake / exhaust valves 8 and 9 will be described in detail.

(i)排気弁の復帰判定ロジック
まず、排気弁9が正常復帰したか否かがどのような判定ロジックにより判定されるかについて説明する。当実施形態において、排気弁復帰判定部54は、休止気筒の吸気弁8が開弁を開始する時期の前後にわたる吸気の圧力変動に基づいて、休止気筒の排気弁9が正常復帰したか否かを判定する。
(I) Exhaust Valve Return Determination Logic First, what kind of determination logic is used to determine whether or not the exhaust valve 9 has returned to normal will be described. In this embodiment, the exhaust valve return determination unit 54 determines whether or not the exhaust valve 9 of the deactivated cylinder has returned to normal based on the pressure fluctuation of the intake air before and after the timing when the intake valve 8 of the deactivated cylinder starts to open. Determine.

例えば、弁停止機構25aが故障するなどして休止気筒の排気弁9が閉弁状態のまま停止していたとすれば、休止気筒のピストン11が排気上死点まで上昇する過程で、当該ピストン11は燃焼室10内のガス(空気または排気ガスもしくはその混合物)を圧縮することになる。したがって、図7に示すように、排気上死点の近傍で吸気弁8が開弁を開始したとき(図7ではこの時期をIVOとして表している)、上記燃焼室10内の圧縮ガスが吸気ポート6を通じて吸気通路30へと逆流する吹き返しが起き、吸気圧力が一時的に上昇する。一方、休止気筒の排気弁9が正常復帰していれば、上述した排気行程中のガス圧縮は起きないので、吸気弁8が開弁しても吸気圧力はそれほど上昇しなくなる。   For example, if the exhaust valve 9 of the deactivated cylinder is stopped in a closed state due to a failure of the valve stop mechanism 25a or the like, the piston 11 of the deactivated cylinder rises to the exhaust top dead center in the process of raising the piston 11 Compresses the gas (air or exhaust gas or mixture thereof) in the combustion chamber 10. Therefore, as shown in FIG. 7, when the intake valve 8 starts to open near the exhaust top dead center (this time is expressed as IVO in FIG. 7), the compressed gas in the combustion chamber 10 is taken into the intake air. Blowback that flows back to the intake passage 30 through the port 6 occurs, and the intake pressure temporarily rises. On the other hand, if the exhaust valve 9 of the idle cylinder has returned to normal, the above-described gas compression does not occur during the exhaust stroke, so that the intake pressure does not increase so much even if the intake valve 8 is opened.

以上のような現象を利用すれば、吸気弁8の開弁開始時期における吸気の圧力変動が小さいときは排気弁9が正常復帰したと判定でき、当該圧力変動が大きいときは排気弁9が復帰に失敗したと判定することができる。そこで、当実施形態において、排気弁復帰判定部54は、吸気圧センサSN3により検出される吸気圧力を休止気筒の吸気弁8の開弁開始時期を挟んだ所定期間にわたって調べ、そこから特定される吸気の圧力変動に基づいて、排気弁9が正常復帰したか否かを判定する。   If the phenomenon as described above is utilized, it can be determined that the exhaust valve 9 has returned to normal when the intake pressure fluctuation at the opening start time of the intake valve 8 is small, and the exhaust valve 9 is restored when the pressure fluctuation is large. Can be determined to have failed. Therefore, in the present embodiment, the exhaust valve return determination unit 54 examines the intake pressure detected by the intake pressure sensor SN3 over a predetermined period sandwiching the opening start timing of the intake valve 8 of the idle cylinder, and is identified therefrom. Based on the intake pressure fluctuation, it is determined whether or not the exhaust valve 9 has returned to normal.

なお、この場合の吸気の圧力変動としては、吸気弁8の開弁に伴い吸気圧力がどの程度増大したかを示すものであればよく、図8に示すような種々の状態量を採用することができる。例えば、上記所定期間内に検出された吸気圧力の最大値とその直前に現れる圧力波形の谷の部分の圧力値との差分をとり(図8の(x))、これを圧力変動として採用することが考えられる。また、上記所定期間内に検出された吸気圧力の最大値と最小値との差分をとり(図8の(z))、これを圧力変動として採用してもよい。あるいは、吸気圧力が最大値に向かって上昇するときの上昇率(傾き)をとり(図8の(y))、これを圧力変動として採用してもよい。   The intake pressure fluctuation in this case may be any value that indicates how much the intake pressure has increased as the intake valve 8 is opened, and various state quantities as shown in FIG. 8 should be adopted. Can do. For example, the difference between the maximum value of the intake pressure detected within the predetermined period and the pressure value of the valley portion of the pressure waveform appearing immediately before it is taken ((x) in FIG. 8), and this is adopted as the pressure fluctuation. It is possible. Further, the difference between the maximum value and the minimum value of the intake pressure detected within the predetermined period may be taken ((z) in FIG. 8), and this may be adopted as the pressure fluctuation. Alternatively, the rate of increase (inclination) when the intake pressure increases toward the maximum value may be taken ((y) in FIG. 8), and this may be adopted as the pressure fluctuation.

図9は、上記吸気の圧力変動(増大方向の圧力変動)をパラメータとして、休止気筒の排気弁9が正常復帰したケースと復帰に失敗したケースとがどのような確率で現れるのかを示した図である。本図によれば、吸気の圧力変動がβよりも小さい場合は、排気弁9は必ず正常復帰しており、復帰に失敗した(閉弁状態のまま停止している)可能性はないと考えられる。逆に、吸気の圧力変動がβよりも大きい場合は、排気弁9は必ず復帰に失敗しており、正常復帰している可能性はないと考えられる。そこで、排気弁9が正常復帰したか否かの判定にあたっては、図9のβが閾値として利用される。すなわち、排気弁復帰判定部54は、吸気の圧力変動が閾値βよりも小さい場合には、排気弁9が正常復帰したと判定し、吸気の圧力変動が閾値β以上である場合には、排気弁9は復帰に失敗したと判定する。   FIG. 9 is a diagram showing the probability of occurrence of a case where the exhaust valve 9 of the deactivated cylinder returns to normal and a case where the return fails due to the pressure fluctuation of the intake air (pressure fluctuation in the increasing direction) as a parameter. It is. According to this figure, when the pressure fluctuation of the intake air is smaller than β, the exhaust valve 9 always returns to the normal state, and there is no possibility that the return has failed (stopped in the closed state). It is done. On the other hand, when the pressure fluctuation of the intake air is larger than β, the exhaust valve 9 always fails to return, and it is considered that there is no possibility of returning to normal. Therefore, in determining whether the exhaust valve 9 has returned to normal, β in FIG. 9 is used as a threshold value. That is, the exhaust valve return determination unit 54 determines that the exhaust valve 9 has returned to normal when the intake pressure fluctuation is smaller than the threshold value β, and when the intake pressure fluctuation is greater than or equal to the threshold value β, It is determined that the valve 9 has failed to return.

(ii)吸気弁の復帰判定ロジック
次に、吸気弁8が正常復帰したか否かがどのような判定ロジックにより判定されるかについて説明する。当実施形態において、吸気弁復帰判定部53は、休止気筒の吸気行程を含む所定期間にわたり吸気圧力をスペクトル解析した結果に基づいて、休止気筒の吸気弁8が正常復帰したか否かを判定する。
(Ii) Intake Valve Return Determination Logic Next, what kind of determination logic is used to determine whether or not the intake valve 8 has returned to normal will be described. In the present embodiment, the intake valve return determination unit 53 determines whether or not the intake valve 8 of the deactivated cylinder has returned to normal based on the result of spectral analysis of the intake pressure over a predetermined period including the intake stroke of the deactivated cylinder. .

図10(a)(b)は、クランク角に応じて変化する吸気圧力の波形を示している。具体的に、図10(a)は、全気筒の吸気弁8および排気弁9が開閉駆動される全筒運転時の吸気圧力の波形を示し、図10(b)は、休止気筒の吸気弁8および排気弁9が閉弁状態のまま停止している減筒運転時の吸気圧力の波形を示している。これらの図から理解されるように、全気筒の吸排気弁8,9が開閉駆動される全筒運転時の吸気圧力の波形(図10(a))は、概ね180°CAの周期性を有している。これに対し、休止気筒の吸排気弁8,9が停止される減筒運転時の吸気圧力の波形(図10(b))は、概ね360°CAの周期性を有している。これは、全筒運転時には各気筒2A〜2Dでの燃焼が180°CAずつ位相をずらして行われるのに対し、第1気筒2Aおよび第4気筒2Dが休止される減筒運転時には、燃焼間隔が2倍の360°CAになるからである。   FIGS. 10A and 10B show the waveform of the intake pressure that changes according to the crank angle. Specifically, FIG. 10A shows the waveform of the intake pressure during all cylinder operation in which the intake valves 8 and the exhaust valves 9 of all the cylinders are opened and closed, and FIG. 10B shows the intake valve of the deactivated cylinder. 8 shows the waveform of the intake pressure during the reduced-cylinder operation in which 8 and the exhaust valve 9 are stopped in the closed state. As understood from these figures, the waveform of the intake pressure during all cylinder operation (FIG. 10A) in which the intake and exhaust valves 8 and 9 of all cylinders are driven to open and close has a periodicity of approximately 180 ° CA. Have. On the other hand, the waveform of the intake pressure during the reduced-cylinder operation in which the intake and exhaust valves 8 and 9 of the idle cylinder are stopped (FIG. 10B) has a periodicity of approximately 360 ° CA. This is because combustion in each of the cylinders 2A to 2D is performed by shifting the phase by 180 ° CA during all-cylinder operation, whereas during the reduced-cylinder operation in which the first cylinder 2A and the fourth cylinder 2D are deactivated, the combustion interval This is because it becomes 360 ° CA which is doubled.

図11(a)(b)は、上記のような全筒運転時および減筒運転時のそれぞれの吸気圧力を、360°CAを1周期とする周波数を基本周波数としてスペクトル解析した結果を示している。各図の横軸は基本周波数に対する次数(1次、2次、3次‥)を示し、縦軸はスペクトル強度を示している。全筒運転時の吸気圧力は180°CAの周期性を有しているため、これをスペクトル解析すると、スペクトル強度は2次のものが大きくなる(図11(a))。一方、減筒運転時の吸気圧力は360°CAの周期性を有しているため、これをスペクトル解析すると、スペクトル強度は1次のものが大きくなる(図11(b))。   FIGS. 11 (a) and 11 (b) show the results of spectral analysis of the intake pressure during all-cylinder operation and reduced-cylinder operation as described above, with a frequency having 360 ° CA as one cycle as a fundamental frequency. Yes. In each figure, the horizontal axis indicates the order (primary, secondary, tertiary, etc.) with respect to the fundamental frequency, and the vertical axis indicates the spectrum intensity. Since the intake pressure during all-cylinder operation has a periodicity of 180 ° CA, if this is subjected to spectrum analysis, the spectrum intensity becomes a secondary one (FIG. 11A). On the other hand, since the intake pressure during the reduced-cylinder operation has a periodicity of 360 ° CA, if this is subjected to spectrum analysis, the spectrum intensity becomes higher in the first order (FIG. 11 (b)).

図12は、種々の運転条件で吸気圧力をスペクトル解析して得られたデータを、1次のスペクトル強度(1次強度)SP1と2次のスペクトル強度(2次強度)SP2との相関関係を表すように加工したグラフである。このグラフに示される領域Aは、全気筒の吸気弁8および排気弁9が開閉駆動されている場合に得られるデータのプロット領域であり、領域Bは、第1、第4気筒2A,2Dの吸気弁8のみが開閉駆動されている場合(排気弁9は閉弁状態のまま停止している場合)に得られるデータのプロット領域である。また、領域Cは、第1、第4気筒2A,2Dの吸気弁8および排気弁9の双方が閉弁状態のまま停止している場合に得られるデータのプロット領域である。   FIG. 12 shows the correlation between the primary spectral intensity (primary intensity) SP1 and the secondary spectral intensity (secondary intensity) SP2 obtained from spectral analysis of the intake pressure under various operating conditions. It is the graph processed so that it might represent. A region A shown in this graph is a plot region of data obtained when the intake valves 8 and the exhaust valves 9 of all the cylinders are driven to open and close, and a region B is the first and fourth cylinders 2A and 2D. This is a plot region of data obtained when only the intake valve 8 is driven to open and close (when the exhaust valve 9 is stopped in a closed state). A region C is a plot region of data obtained when both the intake valve 8 and the exhaust valve 9 of the first and fourth cylinders 2A and 2D are stopped in the closed state.

図12に示すように、領域Aは、2次強度SP2の割合が大きい図12の左上寄りの領域に存在している。これは、領域Aでは全気筒の吸排気弁8,9が開閉駆動されるので、180°CAを1周期とする周波数成分の強度、つまり2次強度SP2の割合が大きくなるからである。これに対し、領域Cは、1次強度SP1の割合が大きい図12の右下寄りの領域に存在している。これは、領域Cでは4気筒のうちの2気筒(第2、第3気筒2B,2C)の吸排気弁8,9だけが開閉駆動されるので、360°CAを1周期とする周波数成分の強度、つまり1次強度SP1の割合が大きくなるからである。   As shown in FIG. 12, the region A exists in the upper left region of FIG. 12 where the ratio of the secondary intensity SP2 is large. This is because in the region A, the intake / exhaust valves 8 and 9 of all the cylinders are driven to open and close, so the intensity of the frequency component with 180 ° CA as one cycle, that is, the ratio of the secondary intensity SP2 increases. On the other hand, the region C exists in the lower right region of FIG. 12 where the ratio of the primary intensity SP1 is large. This is because, in region C, only the intake and exhaust valves 8 and 9 of the two cylinders (second and third cylinders 2B and 2C) of the four cylinders are driven to open and close, so the frequency component with 360 ° CA as one cycle This is because the strength, that is, the ratio of the primary strength SP1 increases.

一方で、領域Bは、上述した領域Aおよび領域Cの中間的な領域に存在している。これは、領域Bでは、第2、第3気筒2B,2Cの吸気弁8および排気弁9と、第1、第4気筒2A,2Dの吸気弁8とが開閉駆動され、第1、第4気筒2A,2Dの排気弁9は閉弁状態のまま停止しているので、1次強度SP1も2次強度SP2もそれなりに大きくなるからである。すなわち、第1、第4気筒2A,2Dにおいて排気弁9を閉弁したまま吸気弁8のみを開閉させると、既に説明したとおり、当該気筒2A,2Dの排気行程で圧縮されたガスが吸気弁8の開弁に伴い吸気通路30に逆流する吹き返しが起きるので、この吹き返しが2次強度SP2の増大に寄与し、1次強度SP1と2次強度SP2の双方が大きくなるからである。   On the other hand, the region B exists in an intermediate region between the region A and the region C described above. In the region B, the intake valves 8 and exhaust valves 9 of the second and third cylinders 2B and 2C and the intake valves 8 of the first and fourth cylinders 2A and 2D are driven to open and close. Because the exhaust valves 9 of the cylinders 2A and 2D are stopped in the closed state, the primary strength SP1 and the secondary strength SP2 increase accordingly. That is, when only the intake valve 8 is opened and closed while the exhaust valve 9 is closed in the first and fourth cylinders 2A and 2D, the gas compressed in the exhaust stroke of the cylinders 2A and 2D is taken into account as described above. This is because the blowback that flows back into the intake passage 30 occurs as the valve 8 opens, and this blowback contributes to the increase in the secondary strength SP2, and both the primary strength SP1 and the secondary strength SP2 increase.

なお、図12では、第1、第4気筒2A,2Dの排気弁9のみが開閉駆動されている場合(吸気弁8は閉弁状態のまま停止している場合)のデータは示さなかったが、その場合のプロット領域は、基本的に吸気弁8および排気弁9の双方が閉弁されている場合のプロット領域Cと同様になる。   Note that FIG. 12 does not show data when only the exhaust valves 9 of the first and fourth cylinders 2A and 2D are driven to open and close (when the intake valve 8 is stopped in a closed state). The plot area in this case is basically the same as the plot area C when both the intake valve 8 and the exhaust valve 9 are closed.

図12によれば、領域Aと領域Bとはその一部分どうしが重複しているが、領域Cは領域A,Bから完全に分離(独立)している。このため、図12の直線Pのように、領域A,Bと領域Cとの間を通る直線を設定することができる。この直線Pの傾きをa、縦軸の切片をbとすると、直線P上では、1次強度SP1と2次強度SP2とが数式「SP2=a×SP1+b」を満たす関係になる。一方、直線Pよりも左上側に位置する上記領域Aおよび領域Bでは、1次強度SP1と2次強度SP2との関係を「SP2>a×SP1+b」の数式で表すことができ、直線Pよりも右下側に位置する上記領域Cでは、1次強度SP1と2次強度SP2との関係を「SP2<a×SP1+b」の数式で表すことができる。   According to FIG. 12, the area A and the area B partially overlap each other, but the area C is completely separated (independent) from the areas A and B. For this reason, a straight line passing between the areas A and B and the area C can be set as a straight line P in FIG. When the slope of the straight line P is a and the intercept of the vertical axis is b, on the straight line P, the primary intensity SP1 and the secondary intensity SP2 satisfy the formula “SP2 = a × SP1 + b”. On the other hand, in the area A and the area B located on the upper left side of the straight line P, the relationship between the primary intensity SP1 and the secondary intensity SP2 can be expressed by an equation “SP2> a × SP1 + b”. In the region C located on the lower right side, the relationship between the primary intensity SP1 and the secondary intensity SP2 can be expressed by an equation “SP2 <a × SP1 + b”.

上記直線Pを表す1次関数(SP2=a×SP1+b)によって規定される値を吸気弁判定閾値とすると、この吸気弁判定閾値を2次強度SP2と比較することにより、休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)の吸気弁8が正常復帰したか否かを判定することができる。すなわち、2次強度SP2が上記吸気弁判定閾値(a×SP1+b)よりも大きい、つまり「SP2>a×SP1+b」の関係が成立するということは、休止気筒の吸気弁8および排気弁9がともに開閉駆動されている領域Aの状態か、休止気筒の吸気弁8のみが正常に開閉駆動されている(排気弁9は閉弁状態のまま停止している)領域Bの状態かのいずれかであるから、少なくとも休止気筒の吸気弁8は正常復帰したと判定することができる。逆に、2次強度SP2が上記吸気弁判定閾値(a×SP1+b)よりも小さい、つまり「SP2<a×SP1+b」の関係が成立する場合には、休止気筒の吸気弁8は復帰に失敗した(閉弁状態のまま停止している)と判定することができる。   Assuming that the value defined by the linear function (SP2 = a × SP1 + b) representing the straight line P is the intake valve determination threshold value, the intake valve determination threshold value is compared with the secondary strength SP2, thereby deactivating the first cylinder (first, It can be determined whether or not the intake valves 8 of the fourth cylinders 2A, 2D) have returned to normal. That is, the secondary strength SP2 is larger than the intake valve determination threshold (a × SP1 + b), that is, the relationship “SP2> a × SP1 + b” is established. Either in the state of the region A being driven to open or close, or in the state of the region B where only the intake valve 8 of the deactivated cylinder is normally driven to open or close (the exhaust valve 9 is stopped in the closed state) Therefore, it can be determined that at least the intake valve 8 of the idle cylinder has returned to normal. Conversely, when the secondary strength SP2 is smaller than the intake valve determination threshold value (a × SP1 + b), that is, when the relationship of “SP2 <a × SP1 + b” is established, the intake valve 8 of the idle cylinder has failed to return. It can be determined that the valve is stopped with the valve closed.

そこで、当実施形態において、吸気弁復帰判定部53は、吸気圧センサSN3により検出される吸気圧力を休止気筒の吸気行程を含む所定期間にわたって取得し、取得した吸気圧力のデータをスペクトル解析することにより、1次強度SP1と2次強度SP2とをそれぞれ特定する。そして、2次強度SP2が上記吸気弁判定閾値(a×SP1+b)よりも大きい場合には、吸気弁8が正常復帰したと判定し、2次強度SP2が上記吸気弁判定閾値(a×SP1+b)以下である場合には、吸気弁8は復帰に失敗したと判定する。   Therefore, in the present embodiment, the intake valve return determination unit 53 acquires the intake pressure detected by the intake pressure sensor SN3 over a predetermined period including the intake stroke of the idle cylinder, and performs spectrum analysis on the acquired intake pressure data. Thus, the primary intensity SP1 and the secondary intensity SP2 are specified. If the secondary strength SP2 is greater than the intake valve determination threshold (a × SP1 + b), it is determined that the intake valve 8 has returned to normal, and the secondary strength SP2 is determined to be the intake valve determination threshold (a × SP1 + b). In the following cases, it is determined that the intake valve 8 has failed to return.

(5)減筒運転から全筒運転に復帰する際の制御動作
次に、減筒運転から全筒運転への切り替え時に行われる制御動作について、図13〜図15のフローチャートを用いて詳しく説明する。なお、このフローチャートによる制御が開始される前提として、エンジンは減筒運転されているものとする。
(5) Control operation when returning from reduced-cylinder operation to full-cylinder operation Next, the control operation performed when switching from reduced-cylinder operation to full-cylinder operation will be described in detail with reference to the flowcharts of FIGS. . Assuming that the control according to this flowchart is started, it is assumed that the engine is in a reduced cylinder operation.

図13に示すように、エンジンの減筒運転中、ECU50の運転要求判定部51は、アクセル開度センサSN4およびクランク角センサSN1等から特定されるエンジンの負荷および回転速度に基づいて、減筒運転から全筒運転に切り替える要求があるか否かを判定する(ステップS1)。例えば、運転要求判定部51は、減筒運転に適合する運転条件(負荷および回転速度が比較的低い運転条件)から負荷または回転速度が上昇して全筒運転を行うべき運転条件に移行した場合に、減筒運転から全筒運転への切り替え要求があったと判定する。   As shown in FIG. 13, during the reduced-cylinder operation of the engine, the operation request determination unit 51 of the ECU 50 reduces the cylinder based on the engine load and the rotational speed specified from the accelerator opening sensor SN4, the crank angle sensor SN1, and the like. It is determined whether or not there is a request to switch from operation to all-cylinder operation (step S1). For example, when the operation request determination unit 51 shifts from an operation condition suitable for reduced-cylinder operation (an operation condition with relatively low load and rotation speed) to an operation condition in which the load or rotation speed is increased to perform all-cylinder operation. Then, it is determined that there is a request for switching from the reduced cylinder operation to the all cylinder operation.

上記ステップS1でYESと判定されて全筒運転への切り替え要求が確認された場合、ECU50のバルブ制御部52は、休止気筒(第1気筒2Aおよび第4気筒2D)における吸排気弁8,9の開閉動作を再開させるべく、S−HLA25の弁停止機構25aに復帰指令を出力する(ステップS2)。すなわち、バルブ制御部52は、減筒運転中に閉弁状態のまま停止していた休止気筒の吸排気弁8,9を再び開閉させるべく、S−HLA25の弁停止機構25aに対し、これをロック解除状態からロック状態に切り替える制御信号を出力する(ステップS2)。   When it is determined YES in step S1 and a request for switching to all-cylinder operation is confirmed, the valve control unit 52 of the ECU 50 performs the intake and exhaust valves 8 and 9 in the idle cylinders (first cylinder 2A and fourth cylinder 2D). Is returned to the valve stop mechanism 25a of the S-HLA 25 (step S2). In other words, the valve control unit 52 causes the valve stop mechanism 25a of the S-HLA 25 to open and close the intake / exhaust valves 8 and 9 of the deactivated cylinders that have been stopped in the closed state during the reduced cylinder operation. A control signal for switching from the unlocked state to the locked state is output (step S2).

次いで、バルブ制御部52は、上記ステップS2での復帰指令によって排気弁9から先に復帰するか否かを判定する(ステップS3)。具体的に、このステップS3での判定は次のようにして行われる。   Next, the valve control unit 52 determines whether or not to return from the exhaust valve 9 first by the return command in step S2 (step S3). Specifically, the determination in step S3 is performed as follows.

図5および図6においてTexで示す期間は、当該期間内に復帰指令が出されれば排気弁9から先に(排気弁9→吸気弁8の順に)開閉動作が再開されることを示しており、以下ではこれを第1期間Texという。また、Tinで示す期間は、当該期間内に復帰指令が出されれば吸気弁8から先に(吸気弁8→排気弁9の順に)開閉動作が再開されることを示しており、以下ではこれを第2期間Tinという。これら第1期間Texおよび第2期間Tinは、復帰指令から実際に弁停止機構25aがロック状態に切り替わるのに必要な作動遅れ時間Taを考慮して定められる。具体的には、吸気弁8の開弁開始時期q0から作動遅れ時間Taだけ遡った時点の直後から、排気弁9の開弁開始時期pから作動遅れ時間Taだけ遡った時点までの期間が、上記第1期間Texとされる。また、排気弁9の開弁開始時期pから作動遅れ時間Taだけ遡った時点の直後から、吸気弁8の開弁開始時期q1から作動遅れ時間Taだけ遡った時点までの期間が、上記第2期間Tinとされる。   5 and 6, the period indicated by Tex indicates that the opening / closing operation is resumed first (in the order of the exhaust valve 9 → the intake valve 8) from the exhaust valve 9 if a return command is issued within the period. Hereinafter, this is referred to as a first period Tex. Further, the period indicated by Tin indicates that the opening / closing operation is resumed first (in the order of the intake valve 8 → the exhaust valve 9) after the intake valve 8 if a return command is issued within the period. This is called the second period Tin. The first period Tex and the second period Tin are determined in consideration of the operation delay time Ta necessary for the valve stop mechanism 25a to actually switch to the locked state from the return command. Specifically, the period from immediately after the time when the operation delay time Ta is traced back from the valve opening start timing q0 of the intake valve 8 to the time when the operation delay time Ta is traced back from the valve opening start timing p of the exhaust valve 9 is The first period Tex is used. In addition, the period from immediately after the time when the exhaust valve 9 starts from the valve opening start time p by the operation delay time Ta to the time when the intake valve 8 starts from the valve opening start timing q1 by the operation delay time Ta is the second time. The period is Tin.

そして、バルブ制御部52は、第1期間Tex内に復帰指令が出された場合に、排気弁9から先に開閉動作が再開されると判定し、第2期間Tin内に復帰指令が出された場合に、吸気弁8から先に開閉動作が再開されると判定する。例えば、図5のケースでは、復帰指令の出力時点tsが第1期間Texに含まれているので、排気弁9から先に開閉動作が再開されると判定され、図6のケースでは、復帰指令の出力時点tsが第2期間Tinに含まれているので、吸気弁8から先に開閉動作が再開されると判定される。   Then, when the return command is issued within the first period Tex, the valve control unit 52 determines that the opening / closing operation is resumed first from the exhaust valve 9, and the return command is issued within the second period Tin. If it is determined that the opening / closing operation is resumed from the intake valve 8, it is determined. For example, in the case of FIG. 5, since the output time ts of the return command is included in the first period Tex, it is determined that the opening / closing operation is restarted first from the exhaust valve 9, and in the case of FIG. Is included in the second period Tin, it is determined that the opening / closing operation is restarted first from the intake valve 8.

なお、上記のような判定は、休止気筒である第1気筒2Aおよび第2気筒2Dに対し個別に行われる。すなわち、360°CAの位相差がある第1気筒2Aと第2気筒2Dとでは、復帰指令の出力時点tsに対する上記各期間Tex,Tinの相対位置が360°CAだけずれることになるので、当然、気筒2A,2Dにおいて判定結果が異なることもある。そこで、バルブ制御部52は、第1気筒2Aにおいて先に開閉動作が再開される弁と、第4気筒2Dにおいて先に開閉動作が再開される弁とを、上記の位相差を考慮しつつそれぞれ個別に判定する。   Note that the determination as described above is performed individually for the first cylinder 2A and the second cylinder 2D, which are idle cylinders. That is, in the first cylinder 2A and the second cylinder 2D having a phase difference of 360 ° CA, the relative positions of the periods Tex and Tin with respect to the output time ts of the return command are shifted by 360 ° CA. The determination results may differ between the cylinders 2A and 2D. Therefore, the valve control unit 52 considers the above phase difference between the valve whose opening / closing operation is restarted first in the first cylinder 2A and the valve whose opening / closing operation is restarted first in the fourth cylinder 2D, respectively. Judge individually.

また、図5および図6に示した第1、第2期間Tex,Tinは固定的なものではなく、実際には、エンジン回転速度やエンジンの暖機の進み具合(作動油の温度)に応じて種々変化する。エンジン回転速度が異なれば単位時間あたりに進行するクランク角が異なり、作動油の温度が異なれば作動遅れ時間Taが異なるからである。バルブ制御部52は、復帰指令の出力時点tsにおけるエンジン回転速度や作動油の温度等の諸条件に基づいて上記各期間Tex,Tinを特定し、これを用いて判定を行う。   Further, the first and second periods Tex and Tin shown in FIGS. 5 and 6 are not fixed, and actually depend on the engine speed and the progress of engine warm-up (hydraulic oil temperature). Various changes. This is because if the engine speed is different, the crank angle traveling per unit time is different, and if the hydraulic oil temperature is different, the operation delay time Ta is different. The valve control unit 52 identifies the periods Tex and Tin based on various conditions such as the engine rotation speed and the temperature of the hydraulic oil at the output time ts of the return command, and makes a determination using these.

以上のような手順により吸排気弁8,9の復帰順序が判定されると、その結果に応じて、ステップS4,S5に示す処理(第1および第2の判定処理)のいずれかが実行される。すなわち、上記ステップS3でYESと判定されて排気弁9から先に開閉動作が再開されると予測された場合には、ステップS4に示す第1の判定処理が実行され、上記ステップS3でNOと判定されて吸気弁8から先に開閉動作が再開されると予測された場合には、ステップS5に示す第2の判定処理が実行される。   When the return order of the intake / exhaust valves 8 and 9 is determined by the above procedure, one of the processes (first and second determination processes) shown in steps S4 and S5 is executed according to the result. The That is, when it is determined as YES in step S3 and it is predicted that the opening / closing operation is restarted first after the exhaust valve 9, the first determination process shown in step S4 is executed, and NO is determined in step S3. When it is determined and the opening / closing operation is predicted to be resumed first after the intake valve 8, the second determination process shown in step S5 is executed.

図14は、上記第1の判定処理の具体的手順を示すサブルーチンであり、図15は、上記第2の判定処理の具体的手順を示すサブルーチンである。なお、上述したように、吸排気弁8,9の復帰順序を判定するステップS3の処理は休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)ごとに個別に行われるから、これら第1、第2の判定処理も休止気筒ごとに個別に行われる。例えば、第1気筒2Aおよび第4気筒2Dの両方について排気弁9から先に開閉動作が再開されると予測された場合には、両気筒2A,2Dに対し第1の判定処理が実行される。また、例えば第1気筒2Aでは排気弁9から先に開閉動作が再開されると予測され、かつ第4気筒2Dでは吸気弁8から先に開閉動作が再開されると予測された場合には、第1気筒2Aに対しては第1の判定処理が、第4気筒2Dに対しては第2の判定処理がそれぞれ実行されることになる。ただし以下の説明では、制御の対象が第1気筒2Aおよび第4気筒2Dのどちらであるのかは特に限定しない。このため、第1気筒2Aおよび第4気筒2Dのいずれかであるという意味で、単に休止気筒という場合がある。   FIG. 14 is a subroutine showing a specific procedure of the first determination process, and FIG. 15 is a subroutine showing a specific procedure of the second determination process. As described above, the process of step S3 for determining the return order of the intake / exhaust valves 8 and 9 is performed individually for each idle cylinder (first and fourth cylinders 2A and 2D). The determination process 2 is also performed individually for each idle cylinder. For example, when it is predicted that the opening / closing operation is resumed first from the exhaust valve 9 for both the first cylinder 2A and the fourth cylinder 2D, the first determination process is executed for both the cylinders 2A, 2D. . Further, for example, when the opening / closing operation is predicted to be restarted first from the exhaust valve 9 in the first cylinder 2A, and the opening / closing operation is predicted to be restarted first from the intake valve 8 in the fourth cylinder 2D, The first determination process is executed for the first cylinder 2A, and the second determination process is executed for the fourth cylinder 2D. However, in the following description, it is not particularly limited which of the first cylinder 2A and the fourth cylinder 2D is to be controlled. For this reason, the cylinder may be simply referred to as a deactivated cylinder in the sense that it is either the first cylinder 2A or the fourth cylinder 2D.

まず、排気弁9から先に開閉動作が再開される場合に実行される第1の判定処理について、図14を用いて説明する。この第1の判定処理がスタートすると、ECU50の排気弁復帰判定部54は、休止気筒の吸気弁8の1回目の開弁に伴う吸気の圧力変動を、吸気圧センサSN3の検出値に基づき特定する処理を実行する(ステップS10)。すなわち、図5に示すように、復帰指令の出力時点tsの後で休止気筒が1回目に迎える吸気弁8の開弁開始時期q1を挟んだ所定期間w1の間、吸気圧センサSN3により検出される吸気圧力を調べ、その吸気圧力の波形に基づいて、例えば図8に示したような吸気圧力の上昇幅あるいは上昇率等を演算し、これを吸気の圧力変動として特定する。   First, the first determination process executed when the opening / closing operation is restarted first after the exhaust valve 9 will be described with reference to FIG. When the first determination process is started, the exhaust valve return determination unit 54 of the ECU 50 identifies the intake pressure fluctuation associated with the first opening of the intake valve 8 of the idle cylinder based on the detected value of the intake pressure sensor SN3. The process which performs is performed (step S10). That is, as shown in FIG. 5, the detection is made by the intake pressure sensor SN3 during a predetermined period w1 sandwiching the valve opening start timing q1 of the intake valve 8 when the idle cylinder reaches the first time after the output time ts of the return command. For example, based on the waveform of the intake pressure, an increase range or rate of increase of the intake pressure as shown in FIG. 8, for example, is calculated and specified as a change in intake pressure.

次いで、排気弁復帰判定部54は、上記ステップS10で特定された圧力変動(1回目の吸気の圧力変動)が、所定の閾値β(図9)よりも小さいか否かを判定する(ステップS11)。   Next, the exhaust valve return determination unit 54 determines whether or not the pressure fluctuation (the pressure fluctuation of the first intake air) specified in step S10 is smaller than a predetermined threshold β (FIG. 9) (step S11). ).

上記ステップS11でYESと判定されて1回目の吸気の圧力変動が閾値βよりも小さいことが確認された場合、排気弁復帰判定部54は、休止気筒の吸気弁8の2回目の開弁に伴う吸気の圧力変動を、吸気圧センサSN3の検出値に基づき特定する処理を実行する(ステップS12)。すなわち、図5に示すように、復帰指令の出力時点tsの後に休止気筒が迎える2回目の吸気弁8の開弁開始時期q2を挟んだ所定期間w2の間、吸気圧センサSN3により検出される吸気圧力を調べ、その吸気圧力の波形に基づいて吸気の圧力変動を特定する。   When it is determined YES in step S11 and it is confirmed that the pressure fluctuation of the first intake is smaller than the threshold value β, the exhaust valve return determination unit 54 opens the intake valve 8 of the idle cylinder for the second time. A process of specifying the accompanying intake pressure fluctuation based on the detected value of the intake pressure sensor SN3 is executed (step S12). That is, as shown in FIG. 5, the intake pressure sensor SN3 detects a predetermined period w2 sandwiching the valve opening start timing q2 of the second intake valve 8 in which the idle cylinder reaches after the return command output time ts. The intake pressure is examined, and the intake pressure fluctuation is specified based on the waveform of the intake pressure.

次いで、排気弁復帰判定部54は、上記ステップS12で特定された圧力変動(2回目の吸気の圧力変動)が閾値βよりも小さいか否かを判定する(ステップS13)。   Next, the exhaust valve return determination unit 54 determines whether or not the pressure fluctuation (the pressure fluctuation of the second intake air) specified in step S12 is smaller than the threshold value β (step S13).

上記ステップS13でYESと判定された場合、つまり、上記ステップS10,S12でそれぞれ特定された1回目および2回目の吸気の圧力変動がともに閾値βよりも小さいことが確認された場合、排気弁復帰判定部54は、排気弁9の復帰の成否を表すための排気弁状態フラグF1(iは1または4)に、排気弁9が正常復帰したことを意味する「1」を入力する(ステップS14)。なお、排気弁状態フラグF1の添え字iが1または4であることから、F1としてはF1およびF1の2種類がある。F1は第1気筒2A用のフラグであり、F1は第4気筒2D用のフラグである。よって、第1気筒2Aについて圧力変動<βが確認された場合には、第1気筒2A用の排気弁状態フラグF1に「1」が入力され、第4気筒2Dについて圧力変動<βが確認された場合には、第4気筒2D用の排気弁状態フラグF1に「1」が入力される。 If it is determined YES in step S13, that is, if it is confirmed that both the first and second intake air pressure fluctuations specified in steps S10 and S12 are smaller than the threshold value β, the exhaust valve is returned. The determination unit 54 inputs “1” indicating that the exhaust valve 9 has returned to normal to an exhaust valve state flag F1 i (i is 1 or 4) for indicating success or failure of the exhaust valve 9 (step) S14). Since the subscript i of the exhaust valve state flag F1 i is 1 or 4, there are two types of F1 i , F1 1 and F1 4 . F1 1 is a flag for the first cylinder 2A, F1 4 is a flag for the fourth cylinder 2D. Therefore, when the pressure variation <beta for the first cylinder 2A is confirmed, "1" is input to the exhaust valve state flag F1 1 for the first cylinder 2A, the pressure variation for the fourth cylinder 2D <beta confirmation is the case was a "1" is input to the exhaust valve state flag F1 4 for the fourth cylinder 2D.

一方、上記ステップS11またはステップS13でNOと判定された場合、つまり、1回目および2回目の吸気の圧力変動のいずれかが閾値β以上であることが確認された場合、排気弁復帰判定部54は、上記排気弁状態フラグF1に、排気弁9が復帰に失敗したことを意味する「0」を入力する(ステップS15)。 On the other hand, if it is determined NO in step S11 or step S13, that is, if it is confirmed that one of the first and second intake pressure fluctuations is equal to or greater than the threshold value β, the exhaust valve return determination unit 54 Inputs “0”, which means that the exhaust valve 9 has failed to return, to the exhaust valve state flag F1 i (step S15).

ここで、図14に示す第1の判定処理では、上述したステップS10〜S15の処理と並行して、次のステップS16〜S19の処理が実行される。すなわち、第1の判定処理がスタートすると、ECU50の吸気弁復帰判定部53は、休止気筒の吸気行程を含む所定期間にわたり吸気圧センサSN3で検出された吸気圧力をスペクトル解析する処理を実行する(ステップS16)。すなわち、図5に示すように、復帰指令の出力時点tsの後で休止気筒が最初に迎える吸気行程とこれに続く圧縮行程とを含む合計360°CAの期間w3の間、吸気圧センサSN3により検出される吸気圧力を調べ、その吸気圧力の波形をスペクトル解析することにより、360°CAを1周期とする周波数成分の強度(1次強度)SP1と、180°CAを1周期とする周波数成分の強度(2次強度)SP2とを特定する。   Here, in the first determination process shown in FIG. 14, the processes of the following steps S <b> 16 to S <b> 19 are executed in parallel with the processes of steps S <b> 10 to S <b> 15 described above. That is, when the first determination process starts, the intake valve return determination unit 53 of the ECU 50 executes a process of performing a spectrum analysis on the intake pressure detected by the intake pressure sensor SN3 over a predetermined period including the intake stroke of the deactivated cylinder ( Step S16). That is, as shown in FIG. 5, the intake pressure sensor SN3 performs a period w3 of 360 ° CA in total including the intake stroke that the idle cylinder first meets after the output time ts of the return command and the subsequent compression stroke. By examining the detected intake pressure and performing spectrum analysis of the waveform of the intake pressure, the frequency component intensity (primary intensity) SP1 with 360 ° CA as one cycle and the frequency component with 180 ° CA as one cycle Strength (secondary strength) SP2.

次いで、吸気弁復帰判定部53は、上記ステップS16で特定された1次強度SP1と2次強度SP2とを用いて、「SP2>a×SP1+b」の関係が満たされるか否か、つまり、1次強度SP1の1次関数で規定される吸気弁判定閾値(a×SP1+b)よりも2次強度SP2が大きいか否かを判定する(ステップS17)。   Next, the intake valve return determination unit 53 uses the primary intensity SP1 and the secondary intensity SP2 specified in step S16 to determine whether the relationship of “SP2> a × SP1 + b” is satisfied, that is, 1 It is determined whether the secondary intensity SP2 is larger than the intake valve determination threshold value (a × SP1 + b) defined by the linear function of the secondary intensity SP1 (step S17).

上記ステップS17でYESと判定されて2次強度SP2が吸気弁判定閾値(a×SP1+b)よりも大きいことが確認された場合、吸気弁復帰判定部53は、吸気弁8の復帰の成否を表すための吸気弁状態フラグF2(iは1または4)に、吸気弁8が正常復帰したことを意味する「1」を入力する(ステップS18)。なお、吸気弁状態フラグF2(iは1または4)の使い分けは、上述した排気弁状態フラグF1と同様である。すなわち、第1気筒2Aについて「SP2>a×SP1+b」の関係が確認された場合には、第1気筒2A用の吸気弁状態フラグF2に「1」が入力され、第4気筒2Dについて「SP2>a×SP1+b」の関係が確認された場合には、第4気筒2D用の排気弁状態フラグF2に「1」が入力される。 When it is determined YES in step S17 and it is confirmed that the secondary strength SP2 is larger than the intake valve determination threshold value (a × SP1 + b), the intake valve return determination unit 53 indicates success or failure of the return of the intake valve 8. Therefore, “1” indicating that the intake valve 8 has returned to the normal state is input to the intake valve state flag F2 i (i is 1 or 4) (step S18). The use of the intake valve state flag F2 i (i is 1 or 4) is the same as that of the exhaust valve state flag F1 i described above. That is, when the relationship of "SP2> a × SP1 + b" was confirmed for the first cylinder 2A, the "1" is input to the intake valve state flag F2 1 for the first cylinder 2A, the fourth cylinder 2D "SP2> If the relation of a × SP1 + b "is confirmed," 1 "is input to the exhaust valve state flag F2 4 for the fourth cylinder 2D.

一方、上記ステップS16でNOと判定されて2次強度SP2が吸気弁判定閾値(a×SP1+b)以下であることが確認された場合、吸気弁復帰判定部53は、上記吸気弁状態フラグF2に、吸気弁8が復帰に失敗したことを意味する「0」を入力する(ステップS19)。 On the other hand, when it is determined NO in step S16 and it is confirmed that the secondary intensity SP2 is equal to or smaller than the intake valve determination threshold value (a × SP1 + b), the intake valve return determination unit 53 determines the intake valve state flag F2 i. Then, “0”, which means that the intake valve 8 has failed to return, is input (step S19).

次に、吸気弁8から先に開閉動作が再開される場合に実行される第2の判定処理について、図15を用いて説明する。この第2の判定処理がスタートすると、ECU50の排気弁復帰判定部54は、休止気筒の吸気弁8の2回目の開弁に伴う吸気の圧力変動を、吸気圧センサSN3の検出値に基づき特定する処理を実行する(ステップS20)。すなわち、図6に示すように、復帰指令の出力時点tsの後に休止気筒が迎える2回目の吸気弁8の開弁開始時期q2を挟んだ所定期間w2の間、吸気圧センサSN3により検出される吸気圧力を調べ、その吸気圧力の波形に基づいて吸気の圧力変動を特定する。   Next, a second determination process executed when the opening / closing operation is restarted first after the intake valve 8 will be described with reference to FIG. When the second determination process is started, the exhaust valve return determination unit 54 of the ECU 50 identifies the intake pressure fluctuation caused by the second opening of the intake valve 8 of the idle cylinder based on the detected value of the intake pressure sensor SN3. The process which performs is performed (step S20). That is, as shown in FIG. 6, the intake pressure sensor SN3 detects for a predetermined period w2 sandwiching the valve opening start timing q2 of the second intake valve 8 where the idle cylinder reaches after the output time ts of the return command. The intake pressure is examined, and the intake pressure fluctuation is specified based on the waveform of the intake pressure.

次いで、排気弁復帰判定部54は、上記ステップS20で特定された圧力変動(2回目の吸気の圧力変動)が閾値βよりも小さいか否かを判定する(ステップS21)。   Next, the exhaust valve return determination unit 54 determines whether or not the pressure fluctuation (the pressure fluctuation of the second intake air) specified in step S20 is smaller than the threshold value β (step S21).

上記ステップS21でYESと判定されて2回目の吸気の圧力変動が閾値βよりも小さいことが確認された場合、排気弁復帰判定部54は、上述した排気弁状態フラグF1(iは1または4)に、排気弁9が正常復帰したことを意味する「1」を入力する(ステップS22)。具体的には、第1気筒2Aについて圧力変動<βが確認された場合に、第1気筒2A用の排気弁状態フラグF1に「1」が入力され、第4気筒2Dについて圧力変動<βが確認された場合に、第4気筒2D用の排気弁状態フラグF1に「1」が入力される。 If it is determined YES in step S21 and it is confirmed that the pressure fluctuation of the second intake air is smaller than the threshold value β, the exhaust valve return determination unit 54 determines the exhaust valve state flag F1 i (i is 1 or 1). In 4), “1” indicating that the exhaust valve 9 has returned to normal is input (step S22). Specifically, when the pressure variation <beta for the first cylinder 2A has been confirmed, "1" to the exhaust valve state flag F1 1 for the first cylinder 2A is input, the pressure variation for the fourth cylinder 2D <beta There when it is confirmed, "1" is input to the exhaust valve state flag F1 4 for the fourth cylinder 2D.

一方、上記ステップS21でNOと判定されて2回目の吸気の圧力変動が閾値βよりも小さいことが確認された場合、排気弁復帰判定部54は、上記排気弁状態フラグF1に、排気弁9が復帰に失敗したことを意味する「0」を入力する(ステップS23)。 On the other hand, if it is determined NO in step S21 and it is confirmed that the pressure fluctuation of the second intake air is smaller than the threshold value β, the exhaust valve return determination unit 54 sets the exhaust valve state flag F1 i to the exhaust valve state flag F1 i. “0” indicating that 9 failed to return is input (step S23).

ここで、図15に示す第2の判定処理では、上述したステップS20〜S23の処理と並行して、次のステップS24〜S27の処理が実行される。すなわち、第2の判定処理がスタートすると、ECU50の吸気弁復帰判定部53は、休止気筒の吸気行程を含む所定期間にわたり吸気圧センサSN3で検出された吸気圧力をスペクトル解析する処理を実行する(ステップS24)。すなわち、図6に示すように、復帰指令の出力時点tsの後で休止気筒が最初に迎える吸気行程とこれに続く圧縮行程とを含む合計360°CAの期間w3の間、吸気圧センサSN3により検出される吸気圧力を調べ、その吸気圧力の波形をスペクトル解析することにより、360°CAを1周期とする周波数成分の強度(1次強度)SP1と、180°CAを1周期とする周波数成分の強度(2次強度)SP2とを特定する。   Here, in the second determination process shown in FIG. 15, the processes of the next steps S24 to S27 are executed in parallel with the processes of steps S20 to S23 described above. That is, when the second determination process starts, the intake valve return determination unit 53 of the ECU 50 executes a process of performing a spectrum analysis on the intake pressure detected by the intake pressure sensor SN3 over a predetermined period including the intake stroke of the deactivated cylinder ( Step S24). That is, as shown in FIG. 6, the intake pressure sensor SN3 performs a period w3 of 360 ° CA in total including the intake stroke that the idle cylinder first meets after the output time ts of the return command and the subsequent compression stroke. By examining the detected intake pressure and performing spectrum analysis of the waveform of the intake pressure, the frequency component intensity (primary intensity) SP1 with 360 ° CA as one cycle and the frequency component with 180 ° CA as one cycle Strength (secondary strength) SP2.

次いで、吸気弁復帰判定部53は、上記ステップS24で特定された1次強度SP1と2次強度SP2とを用いて、「SP2>a×SP1+b」の関係が満たされるか否か、つまり、1次強度SP1の1次関数で規定される吸気弁判定閾値(a×SP1+b)よりも2次強度SP2が大きいか否かを判定する(ステップS25)。   Next, the intake valve return determination unit 53 uses the primary intensity SP1 and the secondary intensity SP2 specified in step S24 to determine whether or not the relationship of “SP2> a × SP1 + b” is satisfied, that is, 1 It is determined whether or not the secondary intensity SP2 is larger than the intake valve determination threshold value (a × SP1 + b) defined by the linear function of the secondary intensity SP1 (step S25).

上記ステップS25でYESと判定されて2次強度SP2が吸気弁判定閾値(a×SP1+b)よりも大きいことが確認された場合、吸気弁復帰判定部53は、上述した吸気弁状態フラグF2(iは1または4)に、吸気弁8が正常復帰したことを意味する「1」を入力する(ステップS26)。具体的には、第1気筒2Aについて「SP2>a×SP1+b」の関係が確認された場合に、第1気筒2A用の吸気弁状態フラグF2に「1」が入力され、第4気筒2Dについて「SP2>a×SP1+b」の関係が確認された場合に、第4気筒2D用の排気弁状態フラグF2に「1」が入力される。 When it is determined YES in step S25 and it is confirmed that the secondary intensity SP2 is larger than the intake valve determination threshold value (a × SP1 + b), the intake valve return determination unit 53 determines the intake valve state flag F2 i ( i is 1 or 4), and “1”, which means that the intake valve 8 has returned to normal, is input (step S26). Specifically, if the relationship of "SP2> a × SP1 + b" was confirmed for the first cylinder 2A, "1" is input to the intake valve state flag F2 1 for the first cylinder 2A, the fourth cylinder 2D when the relationship of "SP2> a × SP1 + b" is checked for, "1" is input to the exhaust valve state flag F2 4 for the fourth cylinder 2D.

一方、上記ステップS16でNOと判定されて2次強度SP2が吸気弁判定閾値(a×SP1+b)以下であることが確認された場合、吸気弁復帰判定部53は、上記吸気弁状態フラグF2に、吸気弁8が復帰に失敗したことを意味する「0」を入力する(ステップS27)。 On the other hand, when it is determined NO in step S16 and it is confirmed that the secondary intensity SP2 is equal to or smaller than the intake valve determination threshold value (a × SP1 + b), the intake valve return determination unit 53 determines the intake valve state flag F2 i. In addition, “0” indicating that the intake valve 8 has failed to return is input (step S27).

以上のような第1および第2の判定処理により休止気筒に対する吸気弁8および排気弁9の復帰判定が終了すると、フローは図13のステップS6へと移行する。このステップS6において、ECU50の燃焼制御部55は、排気弁状態フラグF1,F1の各値と吸気弁状態フラグF2,F2の各値とを掛け合わせて「1」が得られるか否かを判定する。なお、このステップS6の判定でYES(F1×F1×F2×F2=1)ということは、第1気筒2A用の排気弁状態フラグF1と、第4気筒2D用の排気弁状態フラグF1と、第1気筒2A用の吸気弁状態フラグF2と、第4気筒2D用の吸気弁状態フラグF2とが、いずれも「1」であることを意味するから、休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)の吸気弁8および排気弁9は全て正常復帰していることになる。一方、ステップS6の判定でNO(F1×F1×F2×F2=0)ということは、上記各フラグF1,F1,F2,F2の少なくとも1つが「0」であることを意味するから、休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)の吸気弁8および排気弁9の中に復帰に失敗したものが存在することになる。 When the return determination of the intake valve 8 and the exhaust valve 9 for the deactivated cylinder is completed by the first and second determination processes as described above, the flow proceeds to step S6 in FIG. In step S6, the combustion control unit 55 of the ECU 50 multiplies the values of the exhaust valve state flags F1 1 and F1 4 and the values of the intake valve state flags F2 1 and F2 4 to obtain “1”. Determine whether or not. Note that YES (F1 1 × F1 4 × F2 1 × F2 4 = 1) in the determination of step S6 means that the exhaust valve state flag F1 1 for the first cylinder 2A and the exhaust valve for the fourth cylinder 2D. a status flag F1 4, an intake valve state flag F2 1 for the first cylinder 2A, since the intake valve state flag F2 4 for the fourth cylinder 2D it is meant that either is "1", the suspendable cylinder All the intake valves 8 and exhaust valves 9 of the (first and fourth cylinders 2A, 2D) have returned to normal. On the other hand, NO (F1 1 × F1 4 × F2 1 × F2 4 = 0) in the determination in step S6 means that at least one of the flags F1 1 , F1 4 , F2 1 , F2 4 is “0”. This means that there are some of the intake valves 8 and exhaust valves 9 of the deactivated cylinders (first and fourth cylinders 2A, 2D) that have failed to return.

上記ステップS6でYESと判定されて休止気筒の吸気弁8および排気弁9が全て正常復帰したことが確認された場合、燃焼制御部55は、エンジンを減筒運転から全筒運転に移行させる(ステップS7)。すなわち、休止気筒のインジェクタ12および点火プラグ13を作動させて燃料噴射および点火を再開させることにより、全ての気筒2A〜2Dで燃焼が行われる状態に移行させる。なお、図5および図6では、燃料噴射の再開を「INJ」と付記した▼で表し、点火の再開を「IG」と付記した▼で表している。   When it is determined YES in step S6 and it is confirmed that all of the intake valves 8 and exhaust valves 9 of the deactivated cylinder have returned to normal, the combustion control unit 55 shifts the engine from the reduced cylinder operation to the all cylinder operation ( Step S7). That is, by operating the injector 12 and the spark plug 13 of the idle cylinder to restart the fuel injection and ignition, the cylinders 2A to 2D are brought into a state where combustion is performed. In FIGS. 5 and 6, the resumption of fuel injection is indicated by ▼ marked with “INJ”, and the resumption of ignition is indicated by ▼ marked with “IG”.

一方、上記ステップS6でNOと判定されて休止気筒の吸気弁8および排気弁9の中に復帰に失敗したものが存在することが確認された場合、燃焼制御部55は、エンジンの減筒運転を維持する(ステップS8)。すなわち、休止気筒のインジェクタ12および点火プラグ13の作動を停止させて燃焼噴射および点火を禁止し、休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)で燃焼が行われない状態を維持する。   On the other hand, when it is determined as NO in step S6 and it is confirmed that there is an unsuccessful recovery among the intake valve 8 and the exhaust valve 9 of the deactivated cylinder, the combustion control unit 55 performs the reduced-cylinder operation of the engine. Is maintained (step S8). That is, the operation of the injector 12 and the spark plug 13 of the idle cylinder is stopped to prohibit the combustion injection and ignition, and the state where the combustion is not performed in the idle cylinder (first and fourth cylinders 2A and 2D) is maintained.

(6)作用等
以上説明したとおり、当実施形態では、減筒運転から全筒運転への切り替え要求に伴い弁停止機構25aに復帰指令が出力されると、その後、休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)の吸気行程を含む所定期間にわたり検出された吸気圧力をスペクトル解析した結果に基づいて、休止気筒の吸気弁8が開閉可能な状態に正常復帰したか否かが判定されるとともに、休止気筒の吸気弁8が開弁を開始する時期の前後にわたる吸気の圧力変動に基づいて、休止気筒の排気弁9が開閉可能な状態に正常復帰したか否かが判定される。そして、吸気弁8の正常復帰が確認されかつ排気弁9の正常復帰が確認された場合に、休止気筒への燃料供給等が再開されて、エンジンの運転が減筒運転から全筒運転へと切り替えられる。このような構成によれば、吸気弁8および排気弁9の双方の状態を正確に判定することにより、減筒運転から全筒運転への切り替えを安全かつ適正に行うことができるという利点がある。
(6) Operation, etc. As described above, in this embodiment, when a return command is output to the valve stop mechanism 25a in response to a request for switching from reduced-cylinder operation to all-cylinder operation, the idle cylinder (first, first, Based on the result of spectral analysis of the intake pressure detected over a predetermined period including the intake stroke of the four cylinders 2A, 2D), it is determined whether or not the intake valve 8 of the deactivated cylinder has returned to the normal state in the openable / closable state. At the same time, based on the pressure fluctuation of the intake air before and after the timing when the intake valve 8 of the deactivated cylinder starts to open, it is determined whether or not the exhaust valve 9 of the deactivated cylinder has returned to the normal state. Then, when the normal return of the intake valve 8 is confirmed and the normal return of the exhaust valve 9 is confirmed, the fuel supply to the idle cylinder is resumed, and the engine operation is changed from the reduced cylinder operation to the all cylinder operation. Can be switched. According to such a configuration, there is an advantage that switching from the reduced-cylinder operation to the all-cylinder operation can be performed safely and appropriately by accurately determining the states of both the intake valve 8 and the exhaust valve 9. .

すなわち、上記実施形態では、休止気筒の吸気弁8が開弁を開始する時期の前後にわたる吸気の圧力変動に基づいて排気弁9の復帰の成否が判定されるので、仮に休止気筒の排気弁9が復帰に失敗した場合に、当該休止気筒内のガスが排気行程中に圧縮された後に吸気弁8の開弁に伴って吸気通路30へと吹き返される(それによって吸気圧力が変動する)ことを利用して、排気弁9が復帰に失敗したことを確実に認識することができる。また、休止気筒の吸気行程を含む所定期間にわたって吸気圧力をスペクトル解析することにより吸気弁8の復帰の成否が判定されるので、仮に休止気筒の吸気弁8が復帰に失敗した場合に、当該吸気弁8の正常時とは異なる周期性が吸気圧力の波形に現れることを利用して、吸気弁8が復帰に失敗したことを確実に認識することができる。   That is, in the above embodiment, the success or failure of the return of the exhaust valve 9 is determined based on the pressure fluctuation of the intake air before and after the timing when the intake valve 8 of the deactivated cylinder starts to open. Is unsuccessful in return, the gas in the deactivated cylinder is compressed during the exhaust stroke and then blown back to the intake passage 30 as the intake valve 8 is opened (the intake pressure fluctuates thereby). By utilizing this, it is possible to reliably recognize that the exhaust valve 9 has failed to return. Further, the success or failure of the return of the intake valve 8 is determined by performing a spectrum analysis of the intake pressure over a predetermined period including the intake stroke of the idle cylinder. Therefore, if the intake valve 8 of the idle cylinder fails to return, By utilizing the fact that the periodicity different from the normal state of the valve 8 appears in the waveform of the intake pressure, it is possible to reliably recognize that the intake valve 8 has failed to return.

そして、上記のような精度の高い判定により吸気弁8および排気弁9の双方が正常復帰していることが確認された場合に限り、休止気筒への燃料供給等が再開されるので、減筒運転から全筒運転への切り替えを安全かつ適正に行うことができる。例えば、排気弁9が復帰に失敗したにもかかわらず休止気筒への燃料供給等が再開された場合には、休止気筒での燃焼により生じた高温の排気ガスが吸気通路30を逆流する、いわゆるバックファイアが起き、エンジンに重大な影響を及ぼすことが想定される。また、吸気弁8が復帰に失敗したにもかかわらず休止気筒への燃料供給等が再開された場合には、休止気筒内の吸気の不足に起因した失火が起き、供給した燃料が無駄になることが想定される。これに対し、上記実施形態によれば、吸気弁8および排気弁9の双方が正常復帰していなければ燃料供給等が再開されないので、バックファイアや失火等を招くことなく、安全かつ適正に減筒運転から全筒運転へと切り替えることができる。   Only when it is confirmed that both the intake valve 8 and the exhaust valve 9 have returned to normal by the highly accurate determination as described above, the supply of fuel to the idle cylinder is resumed. Switching from operation to all-cylinder operation can be performed safely and appropriately. For example, when the supply of fuel to the deactivated cylinder is resumed even though the exhaust valve 9 has failed to return, the high-temperature exhaust gas generated by the combustion in the deactivated cylinder flows backward through the intake passage 30, so-called It is expected that a backfire will occur and have a significant impact on the engine. In addition, when the supply of fuel to the deactivated cylinder is resumed even though the intake valve 8 has failed to return, misfire occurs due to insufficient intake in the deactivated cylinder, and the supplied fuel is wasted. It is assumed that On the other hand, according to the above-described embodiment, the fuel supply or the like is not resumed unless both the intake valve 8 and the exhaust valve 9 have returned to normal, so that it can be safely and appropriately reduced without causing backfire or misfire. It is possible to switch from tube operation to all tube operation.

ここで、上記実施形態のエンジンにおいて、吸気弁8および排気弁9の双方が復帰に失敗した場合(閉弁状態のまま停止している場合)には、そもそも、休止気筒内のガスが吸気通路30に吹き返す現象が生じ得ないので、吸気弁8の開弁に伴って吸気圧力が大きく増大することはなくなる。このため、吸気弁8および排気弁9の双方が復帰に失敗したとしても、圧力変動が大きくなることはなく、排気弁9が復帰に失敗したとは認識されなくなる。しかしながら、このような場合でも、吸気圧力のスペクトル解析により少なくとも吸気弁8は復帰に失敗したと判定されるので、やはり休止気筒への燃料供給等が再開されることはなく、不適切な状況で全筒運転への切り替えが行われるのを確実に防止することができる。   Here, in the engine of the above-described embodiment, when both the intake valve 8 and the exhaust valve 9 fail to return (when the valve is stopped in the closed state), the gas in the deactivated cylinder is originally taken into the intake passage. Since the phenomenon of blowing back to 30 cannot occur, the intake pressure does not increase greatly as the intake valve 8 opens. For this reason, even if both the intake valve 8 and the exhaust valve 9 fail to return, the pressure fluctuation does not increase, and it is not recognized that the exhaust valve 9 has failed to return. However, even in such a case, since it is determined that at least the intake valve 8 has failed to return by spectral analysis of the intake pressure, fuel supply to the deactivated cylinder is not resumed, and in an inappropriate situation. It is possible to reliably prevent the switching to the all-cylinder operation.

また、上記実施形態では、排気弁9の正常復帰を確認するために、休止気筒の吸気弁8が開弁を開始する時期の前後にわたる吸気の圧力変動が所定の閾値β(図9)と比較され、当該圧力変動が閾値βよりも小さい場合に排気弁9が正常復帰したと判定されるので、圧力変動を閾値βと比較するだけの簡単な手順で、排気弁9の復帰の成否を判定することができる。   Further, in the above embodiment, in order to confirm the normal return of the exhaust valve 9, the intake pressure fluctuation over and around the time when the intake valve 8 of the idle cylinder starts to open is compared with a predetermined threshold β (FIG. 9). When the pressure fluctuation is smaller than the threshold value β, it is determined that the exhaust valve 9 has returned to normal. Therefore, the success or failure of the return of the exhaust valve 9 is determined by a simple procedure that simply compares the pressure fluctuation with the threshold value β. can do.

特に、上記実施形態において、復帰指令により排気弁9、吸気弁8の順に開閉動作が再開される場合には、図14に第1の判定処理として示したように、復帰指令後1回目に吸気弁8が開弁を開始する時期(図5のq1)の前後にわたる吸気の圧力変動を閾値βと比較する判定が行われる(ステップS10,S11)。ただし、ここでの判定で圧力変動が閾値βよりも小さいことが確認された場合(ステップS11の判定がYESの場合)でも、その時点では排気弁9が正常復帰したとは判定されず、さらに復帰指令後2回目に吸気弁が開弁を開始する時期(図5のq2)の前後にわたる吸気の圧力変動を閾値βと比較する判定が行われる(ステップS12,S13)。そして、ここでの判定で圧力変動が閾値βよりも小さいことが確認された場合(ステップS13の判定がYESの場合)に、はじめて排気弁9が正常復帰したと判定される(ステップS14)。このような構成によれば、例えば減筒運転の継続時間が比較的長かったために復帰指令前の休止気筒の内部圧力が低下していたとしても、そのことが原因で排気弁9が正常復帰したと誤って判定されることが回避され、復帰判定の精度をより高めることができる。   In particular, in the above embodiment, when the opening / closing operation is resumed in the order of the exhaust valve 9 and the intake valve 8 in response to the return command, as shown as the first determination process in FIG. A determination is made to compare the pressure fluctuation of the intake air before and after the timing when the valve 8 starts to open (q1 in FIG. 5) with the threshold value β (steps S10 and S11). However, even if it is confirmed in this determination that the pressure fluctuation is smaller than the threshold value β (when the determination in step S11 is YES), it is not determined that the exhaust valve 9 has returned to normal at that time. A determination is made to compare the pressure fluctuation of the intake air before and after the timing (q2 in FIG. 5) when the intake valve starts opening for the second time after the return command with the threshold value β (steps S12 and S13). Then, when it is confirmed in this determination that the pressure fluctuation is smaller than the threshold value β (when the determination in step S13 is YES), it is determined for the first time that the exhaust valve 9 has returned to normal (step S14). According to such a configuration, for example, even if the internal pressure of the deactivated cylinder before the return command is reduced because the duration of the reduced-cylinder operation is relatively long, the exhaust valve 9 has returned to normal due to that reason. And the accuracy of the return determination can be further improved.

すなわち、エンジンが減筒運転されている間、休止気筒では、吸気弁8および排気弁9の双方が閉弁したままピストン11が往復運動することになるので、その往復運動を通じて、ピストン11と燃焼室10の内壁との隙間からガスが外部に漏れることにより、休止気筒の内部圧力は徐々に低下する。このため、減筒運転の継続時間が比較的長かった場合には、減筒運転中に休止気筒の内部圧力がかなり低下するので、仮に排気弁9が復帰に失敗した(それによって休止気筒内のガスが排気行程中に圧縮された)としても、復帰指令後1回目に吸気弁8が開弁を開始したときに生じる吸気の圧力変動は十分に大きくならない。このため、1回目の吸気弁8の開弁開始時期(図5のq1)の前後にわたる吸気の圧力変動だけに基づいて排気弁9の復帰判定を行った場合には、上記のような減筒運転中のガス漏れにより休止気筒の内部圧力が低下することに起因して、排気弁9の復帰判定の精度が低下すると予想される。そこで、当実施形態では、たとえ1回目の吸気弁8の開弁に伴う吸気の圧力変動が閾値βより小さかった場合でも、その時点では排気弁9が正常復帰したとは判定せず、さらに2回目の吸気弁8の開弁に伴う吸気の圧力変動を調べて閾値βと比較することにより、再び排気弁9の復帰判定を行うようにしている。このように、1回目の吸気弁8の開弁により休止気筒内に十分な吸気を導入した状態で、2回目の吸気弁8の開弁に伴う吸気の圧力変動に基づき排気弁9の復帰判定を行うようにした場合には、圧力変動が起きる前の休止気筒の内部圧力の条件を揃えることができるので、復帰判定の精度をより高めることが可能になる。   That is, while the engine is in the reduced cylinder operation, in the idle cylinder, the piston 11 reciprocates while both the intake valve 8 and the exhaust valve 9 are closed. As the gas leaks to the outside through a gap with the inner wall of the chamber 10, the internal pressure of the idle cylinder gradually decreases. For this reason, if the duration of the reduced cylinder operation is relatively long, the internal pressure of the idle cylinder considerably decreases during the reduced cylinder operation, so that the exhaust valve 9 fails to return (therefore, the exhaust cylinder 9 fails to return). Even if the gas is compressed during the exhaust stroke), the intake pressure fluctuation that occurs when the intake valve 8 starts to open for the first time after the return command does not increase sufficiently. For this reason, when the return determination of the exhaust valve 9 is performed only based on the pressure fluctuation of the intake air before and after the first opening timing of the intake valve 8 (q1 in FIG. 5), the reduced cylinder as described above It is expected that the accuracy of the return determination of the exhaust valve 9 will decrease due to the decrease in the internal pressure of the deactivated cylinder due to gas leakage during operation. Therefore, in this embodiment, even if the pressure variation of the intake air accompanying the opening of the first intake valve 8 is smaller than the threshold value β, it is not determined that the exhaust valve 9 has returned to normal at that time, and 2 By examining the pressure fluctuation of the intake accompanying the opening of the intake valve 8 for the first time and comparing it with the threshold value β, the return determination of the exhaust valve 9 is performed again. In this manner, in a state where sufficient intake air is introduced into the idle cylinder by opening the first intake valve 8, the return determination of the exhaust valve 9 is performed based on the intake pressure fluctuation accompanying the second opening of the intake valve 8. When the operation is performed, the conditions of the internal pressure of the idle cylinder before the pressure fluctuation occurs can be made uniform, so that the accuracy of the return determination can be further increased.

一方、復帰指令により吸気弁8、排気弁9の順に開閉動作が再開される場合には、図15に第2の判定処理として示したように、復帰指令後2回目に吸気弁8が開弁を開始する時期(図6のq2)の前後にわたる吸気の圧力変動を閾値βと比較する判定が行われ(ステップS20,S21)、ここでの判定で圧力変動が閾値βよりも小さいことが確認された場合(ステップS21の判定がYESの場合)に、排気弁9が正常復帰したと判定される。このような構成によれば、排気弁9よりも先に吸気弁8が開閉動作を再開したことが原因で生じる吸気の圧力変動により、排気弁9が復帰に失敗したと誤って判定されることが回避されるので、排気弁9の復帰判定の精度を良好に確保することができる。   On the other hand, when the opening / closing operation of the intake valve 8 and the exhaust valve 9 is resumed in this order by the return command, the intake valve 8 is opened for the second time after the return command, as shown as the second determination processing in FIG. Is determined to compare the pressure fluctuation of the intake air before and after the time (q2 in FIG. 6) with the threshold β (steps S20 and S21), and it is confirmed in this determination that the pressure fluctuation is smaller than the threshold β. If so (if the determination in step S21 is YES), it is determined that the exhaust valve 9 has returned to normal. According to such a configuration, it is erroneously determined that the exhaust valve 9 has failed to return due to a change in intake pressure caused by the intake valve 8 restarting the opening / closing operation before the exhaust valve 9. Therefore, the accuracy of the return determination of the exhaust valve 9 can be ensured satisfactorily.

すなわち、吸気弁8、排気弁9の順に開閉動作が再開されると、復帰指令後1回目に吸気弁8が開弁を開始したときに、その直前まで排気弁9が閉じていたために圧縮された休止気筒内のガスが吸気通路30へと吹き返されることになる。このため、仮に1回目の吸気弁8の開弁に伴う吸気の圧力変動に基づいて排気弁9の復帰判定を行った場合には、排気弁9よりも先に吸気弁8が復帰したことが原因で生じた圧力変動であるにもかかわらず、その圧力変動に基づいて排気弁9が復帰に失敗したと誤って判定される可能性がある。これに対し、上記実施形態では、1回目の吸気弁8の開弁を見過ごして、2回目の吸気弁8の開弁時に排気弁9の復帰判定を行うようにしているので、上記のような誤判定を回避でき、排気弁9の復帰判定の精度を良好に確保することができる。   That is, when the opening / closing operation is resumed in the order of the intake valve 8 and the exhaust valve 9, when the intake valve 8 starts to open for the first time after the return command, the intake valve 8 is compressed because the exhaust valve 9 is closed until just before that. The gas in the idle cylinder is blown back to the intake passage 30. For this reason, if the return determination of the exhaust valve 9 is made based on the intake pressure fluctuation accompanying the first opening of the intake valve 8, the intake valve 8 may have returned before the exhaust valve 9. In spite of the pressure fluctuation caused by the cause, there is a possibility that it is erroneously determined that the exhaust valve 9 has failed to return based on the pressure fluctuation. On the other hand, in the above embodiment, since the first opening of the intake valve 8 is overlooked, the return determination of the exhaust valve 9 is performed when the intake valve 8 is opened for the second time. An erroneous determination can be avoided, and the accuracy of the return determination of the exhaust valve 9 can be ensured satisfactorily.

また、上記実施形態では、吸気弁8の正常復帰を確認するために、休止気筒の吸気行程を含む所定期間中の吸気圧力がスペクトル解析されて、360°CAを周期とする1次周波数成分の強度(1次強度)SP1と、180°CAを周期とする2次周波数成分の強度(2次強度)SP2とが特定され、2次強度SP2が、1次強度SP1の1次関数により規定される吸気弁判定閾値(a×SP1+b)よりも大きい場合に、吸気弁8が正常復帰したと判定される。このような構成によれば、吸気弁8が正常復帰した場合に現れる吸気圧力の変化の周期(180°CA)が復帰に失敗した場合の変化の周期(360°CA)よりも短くなることを利用して、吸気弁8の復帰の成否を精度よく判定することができる。   Further, in the above embodiment, in order to confirm the normal return of the intake valve 8, the intake pressure during a predetermined period including the intake stroke of the idle cylinder is subjected to spectrum analysis, and the primary frequency component having a cycle of 360 ° CA is analyzed. An intensity (primary intensity) SP1 and an intensity (secondary intensity) SP2 of a secondary frequency component having a period of 180 ° CA are specified, and the secondary intensity SP2 is defined by a linear function of the primary intensity SP1. Is greater than the intake valve determination threshold (a × SP1 + b), it is determined that the intake valve 8 has returned to normal. According to such a configuration, the change period (180 ° CA) of the intake pressure that appears when the intake valve 8 returns to normal is shorter than the change period (360 ° CA) when the return fails. By utilizing this, the success or failure of the return of the intake valve 8 can be accurately determined.

しかも、1次強度SP1と2次強度SP2とのそれぞれの値を閾値と比較するのでなく、1次強度の1次関数で規定される閾値(吸気弁判定閾値)を2次強度と比較とするようにしたので、エンジンの運転条件等の相違にかかわらず、吸気弁8の復帰判定の精度を良好に確保することができる。すなわち、吸気弁8の状態(正常復帰したか失敗したか)が同じであっても、例えばエンジンの運転条件(回転速度や負荷等)が異なれば、1次強度SP1および2次強度SP2の値は種々変化し得る。このため、1次強度SP1および2次強度SP2の値を直接特定の閾値と比較したのでは、上記のような運転条件等の相違による影響を除去できず、判定精度が低下するものと考えられる。これに対し、上記実施形態では、1次強度SP1と2次強度SP2との相関関係を規定する1次関数(SP2=a×SP1+b)を閾値として用いているので、運転条件等の相違による影響を除外して、より精度よく吸気弁8の復帰の成否を判定することができる。   In addition, instead of comparing each value of the primary intensity SP1 and the secondary intensity SP2 with the threshold value, the threshold value (intake valve determination threshold value) defined by the primary function of the primary intensity is compared with the secondary intensity value. Since it did in this way, the precision of the return | restoration determination of the intake valve 8 can be ensured favorable irrespective of the difference in the driving | running conditions of an engine, etc. That is, even if the state of the intake valve 8 (whether it has returned to normal or failed) is the same, for example, if the engine operating conditions (rotation speed, load, etc.) are different, the values of the primary strength SP1 and the secondary strength SP2 Can vary. For this reason, if the values of the primary intensity SP1 and the secondary intensity SP2 are directly compared with a specific threshold value, it is considered that the influence due to the difference in operating conditions as described above cannot be removed, and the determination accuracy is lowered. . On the other hand, in the above embodiment, the primary function (SP2 = a × SP1 + b) that defines the correlation between the primary intensity SP1 and the secondary intensity SP2 is used as a threshold value. And the success or failure of the return of the intake valve 8 can be determined with higher accuracy.

なお、上記実施形態では、図12に示したスペクトル解析のグラフにおいて、休止気筒の吸気弁8が復帰に失敗した場合に得られるプロット領域Cと、少なくとも吸気弁8が正常に復帰した場合に得られるプロット領域A,Bとの間に、吸気弁判定閾値として用いる直線P(SP2=a×SP1+b)を設定したが、例えば図16に直線P’(SP2=c×SP1+d)として示すように、排気弁9のみが復帰に失敗して吸気弁8は正常に復帰した場合に得られるプロット領域Bの内部を通過するように吸気弁判定閾値を設定してもよい。このようにすれば、例えば領域B内の点Xのようなデータが得られたときに、本来吸気弁8は正常に復帰しているにもかかわらず、2次強度SP2が吸気弁判定閾値以下である(SP2<c×SP1+d)という関係が満たされることにより、吸気弁8が復帰に失敗したと判定され、燃料噴射等の再開が禁止されることになる。しかしながら、上記領域Bは排気弁9が復帰に失敗した場合に得られるプロット領域なので、燃料噴射等の再開が禁止されても問題はない。むしろ、上記のように吸気弁判定閾値を設定することで、排気弁9の復帰の成否が、吸気の吹き返しの有無(吸気の圧力変動)に基づく判定と、吸気圧力のスペクトル解析を用いた判定とにより2重に調べられることになるので、排気弁9の復帰失敗を見逃してしまう可能性をよりゼロに近づけることができる。   In the above embodiment, in the graph of the spectrum analysis shown in FIG. 12, the plot region C obtained when the intake valve 8 of the deactivated cylinder fails to return, and obtained at least when the intake valve 8 returns normally. A straight line P (SP2 = a × SP1 + b) used as an intake valve determination threshold is set between the plot areas A and B. As shown in FIG. 16, for example, as a straight line P ′ (SP2 = c × SP1 + d), The intake valve determination threshold value may be set so that only the exhaust valve 9 fails to return and the intake valve 8 passes through the inside of the plot region B obtained when it returns to normal. In this way, for example, when data such as the point X in the region B is obtained, the secondary strength SP2 is equal to or lower than the intake valve determination threshold value even though the intake valve 8 originally returns to normal. When the relationship of (SP2 <c × SP1 + d) is satisfied, it is determined that the intake valve 8 has failed to return, and resumption of fuel injection or the like is prohibited. However, since the region B is a plot region obtained when the exhaust valve 9 fails to return, there is no problem even if resumption of fuel injection or the like is prohibited. Rather, by setting the intake valve determination threshold as described above, whether the return of the exhaust valve 9 is successful is determined based on whether the intake air is blown back (intake pressure fluctuation) and determination using the spectrum analysis of the intake pressure Therefore, the possibility of missing the return failure of the exhaust valve 9 can be made closer to zero.

また、上記実施形態では、吸気弁8の正常復帰を確認するために、復帰指令後の最初の吸気行程を含む360°CAの期間にわたって検出された吸気圧力をスペクトル解析したが、場合によっては、この360°CAの検出期間中にエンジンの運転条件が大きく変化することもあり得る。このような運転条件の変化が起きると、その影響で吸気圧力が変化して、スペクトル解析の結果に影響を及ぼすおそれがある。そこで、吸気弁8の復帰判定の精度をより高めるには、上記のような運転条件の変化によって生じる吸気圧力の変化傾向を捉え、実際に検出された吸気圧力から当該変化傾向を除いた値をスペクトル解析することが望ましい。ここで、吸気圧力の変化傾向は、例えば、吸気圧センサSN3で検出された吸気圧力の複数の検出値を最小二乗法により直線近似したものを採用することができる。   Further, in the above embodiment, in order to confirm the normal return of the intake valve 8, the intake pressure detected over a period of 360 ° CA including the first intake stroke after the return command is subjected to spectrum analysis. During the 360 ° CA detection period, engine operating conditions may change significantly. When such changes in operating conditions occur, the intake pressure changes due to the influence, which may affect the results of spectrum analysis. Therefore, in order to further improve the accuracy of the return determination of the intake valve 8, the change tendency of the intake pressure caused by the change in the operating condition as described above is captured, and a value obtained by removing the change tendency from the actually detected intake pressure is obtained. Spectral analysis is desirable. Here, as the change tendency of the intake pressure, for example, a value obtained by linearly approximating a plurality of detected values of the intake pressure detected by the intake pressure sensor SN3 by the least square method can be adopted.

また、上記実施形態では、4気筒ガソリンエンジンに本発明の制御装置を適用した例について説明したが、本発明の制御装置が適用可能なエンジンの形式はこれに限られない。例えば、6気筒や8気筒など、4気筒以外の多気筒エンジンを対象としてもよく、また、ディーゼルエンジン、エタノール燃料エンジンやLPGエンジン等、他種の内燃機関を対象としてもよい。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which applied the control apparatus of this invention to the 4-cylinder gasoline engine, the form of the engine which can apply the control apparatus of this invention is not restricted to this. For example, a multi-cylinder engine other than four cylinders such as 6 cylinders or 8 cylinders may be targeted, and another type of internal combustion engine such as a diesel engine, an ethanol fuel engine, or an LPG engine may be targeted.

さらに、減筒運転時における休止気筒の数を、エンジンの運転条件に応じて変化させるようにしてもよい。例えば、6気筒エンジンの場合、3気筒を休止させる減筒運転と、2気筒を休止させる減筒運転とを、エンジンの運転状態に応じて切り替えることが考えられる。このような2種類の減筒運転のいずれかから6気筒全てが稼働する全筒運転に切り替えられる際に、休止気筒の吸気弁が正常復帰したか否かを判定する場合にも、やはり吸気圧力のスペクトル解析を用いることができる。   Furthermore, the number of idle cylinders during reduced-cylinder operation may be changed according to engine operating conditions. For example, in the case of a 6-cylinder engine, it is conceivable to switch between a reduced-cylinder operation in which 3 cylinders are deactivated and a reduced-cylinder operation in which 2 cylinders are deactivated according to the operating state of the engine. When switching from one of these two types of reduced-cylinder operation to all-cylinder operation in which all six cylinders operate, it is also possible to determine whether or not the intake valve of the deactivated cylinder has returned to normal. Spectral analysis can be used.

例えば、上記のような6気筒エンジンでは、6気筒全てが稼働する全筒運転時には120°CAを1周期とする周波数成分が強くなり、3気筒を休止させる減筒運転時には240°CAを1周期とする周波数成分が強くなり、2気筒を休止させる減筒運転時(この場合はいわゆる2爆1休の燃焼モードになる)には360°CAを1周期とする周波数成分が強くなる。そこで、360°CAを1周期とする周波数成分の強度を1次強度、240°CAまたは120°CAを1周期とする周波数成分を高次強度として、1次強度の1次関数で表される吸気弁判定閾値を高次強度と比較するようにすれば、その比較に基づいて、吸気弁が正常復帰したか否かを判定することができる。   For example, in a 6-cylinder engine as described above, the frequency component with 120 ° CA as one cycle is strong during all-cylinder operation with all six cylinders operating, and 240 ° CA is with one cycle during reduced-cylinder operation with three cylinders deactivated. And the frequency component with 360 ° CA as one cycle becomes strong during the reduced-cylinder operation in which the two cylinders are deactivated (in this case, the so-called two-explosion / one-burn combustion mode). Therefore, the intensity of the frequency component having 360 ° CA as one cycle is represented as a primary function, and the frequency component having 240 ° CA or 120 ° CA as one cycle is represented as a high-order strength, which is expressed by a linear function of the primary intensity. If the intake valve determination threshold is compared with the high-order intensity, it can be determined whether or not the intake valve has returned to normal based on the comparison.

1 エンジン本体
2A〜2D 気筒
8 吸気弁
9 排気弁
12 インジェクタ
25a 弁停止機構
52 バルブ制御部
53 吸気弁復帰判定部
54 排気弁復帰判定部
55 燃焼制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine main body 2A-2D Cylinder 8 Intake valve 9 Exhaust valve 12 Injector 25a Valve stop mechanism 52 Valve control part 53 Intake valve return determination part 54 Exhaust valve return determination part 55 Combustion control part

Claims (5)

複数の気筒と、各気筒への吸気の導入を制御するために1気筒につき1つ以上の割合で設けられた複数の吸気弁と、各気筒からのガス排出を制御するために1気筒につき1つ以上の割合で設けられた複数の排気弁と、各気筒にそれぞれ燃料を供給する複数のインジェクタとを備え、インジェクタから全ての気筒に燃料を供給して燃焼させる全筒運転と、一部の気筒を休止気筒とするために当該休止気筒への燃料の供給を停止する減筒運転との間で切り替え可能なエンジンを制御する装置であって、
上記減筒運転時に上記休止気筒における吸気弁および排気弁の開閉動作を停止させて閉弁状態に維持する弁停止機構と、
上記減筒運転から全筒運転への切り替え要求があったときに、上記弁停止機構に復帰指令を出力して上記吸気弁および排気弁の開閉動作を再開させるバルブ制御部と、
上記復帰指令の後、上記休止気筒の吸気行程を含む所定期間にわたり検出された吸気圧力をスペクトル解析した結果に基づいて、上記休止気筒の吸気弁が開閉可能な状態に正常復帰したか否かを判定する吸気弁復帰判定部と、
上記復帰指令の後、上記休止気筒の吸気弁が開弁を開始する時期の前後にわたる吸気の圧力変動に基づいて、上記休止気筒の排気弁が開閉可能な状態に正常復帰したか否かを判定する排気弁復帰判定部と、
上記吸気弁復帰判定部により吸気弁の正常復帰が確認されかつ上記排気弁復帰判定部により排気弁の正常復帰が確認された場合に、上記休止気筒での燃焼を再開させるために上記インジェクタに休止気筒への燃料供給を再開させる燃焼制御部とを備えた、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
A plurality of cylinders, a plurality of intake valves provided at a rate of one or more per cylinder to control the introduction of intake air into each cylinder, and one per cylinder to control gas discharge from each cylinder A plurality of exhaust valves provided at a ratio of one or more and a plurality of injectors for supplying fuel to each cylinder, all-cylinder operation for supplying fuel to all cylinders from the injector and burning, An apparatus for controlling an engine that can be switched between a reduced-cylinder operation for stopping the supply of fuel to the deactivated cylinder in order to make the cylinder a deactivated cylinder,
A valve stop mechanism that maintain the closed state stops the opening and closing operation of the intake and exhaust valves in the stopped cylinders during the reduced-cylinder operation,
A valve control unit that outputs a return command to the valve stop mechanism and restarts the opening and closing operations of the intake valve and the exhaust valve when there is a request for switching from the reduced cylinder operation to the all cylinder operation;
After the return command, based on the result of spectrum analysis of the intake pressure detected over a predetermined period including the intake stroke of the deactivated cylinder, it is determined whether or not the intake valve of the deactivated cylinder has returned to a normally open state. An intake valve return determination unit for determining;
After the return command, it is determined whether or not the exhaust valve of the idle cylinder has returned to a normal state based on the pressure fluctuation of the intake air before and after the timing when the intake valve of the idle cylinder starts to open. An exhaust valve return determination unit that
When the intake valve return determination unit confirms normal return of the intake valve and the exhaust valve return determination unit confirms normal return of the exhaust valve, the injector is inactivated to resume combustion in the deactivated cylinder. An engine control device comprising: a combustion control unit that resumes fuel supply to the cylinder.
請求項1記載のエンジンの制御装置において、
上記排気弁復帰判定部は、上記吸気の圧力変動が所定の閾値よりも小さい場合に、上記休止気筒の排気弁が正常復帰したと判定する、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
The engine control device according to claim 1,
The engine control device according to claim 1, wherein the exhaust valve return determination unit determines that the exhaust valve of the deactivated cylinder has returned to normal when the pressure fluctuation of the intake air is smaller than a predetermined threshold value.
請求項2記載のエンジンの制御装置において、
上記バルブ制御部からの復帰指令により排気弁、吸気弁の順に開閉動作が再開される場合、上記排気弁復帰判定部は、復帰指令後1回目に吸気弁が開弁を開始する時期の前後にわたる吸気の圧力変動を特定し、当該圧力変動が上記閾値よりも小さい場合でも、その時点では排気弁が正常復帰したとは判定せず、さらに復帰指令後2回目に吸気弁が開弁を開始する時期の前後にわたる吸気の圧力変動を特定し、当該圧力変動が上記閾値よりも小さければ排気弁が正常復帰したと判定する、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
The engine control device according to claim 2,
When the opening / closing operation of the exhaust valve and the intake valve is resumed in this order by the return command from the valve control unit, the exhaust valve return determination unit extends before and after the timing when the intake valve starts to open for the first time after the return command. Even if the pressure fluctuation of the intake air is specified and the pressure fluctuation is smaller than the threshold value, it is not determined that the exhaust valve has returned to normal at that time, and the intake valve starts to open for the second time after the return command. An engine control device characterized by identifying pressure fluctuations of intake air before and after the timing, and determining that the exhaust valve has returned to normal if the pressure fluctuations are smaller than the threshold value.
請求項2または3記載のエンジンの制御装置において、
上記バルブ制御部からの復帰指令により吸気弁、排気弁の順に開閉動作が再開される場合、上記排気弁復帰判定部は、復帰指令後2回目に吸気弁が開弁を開始する時期の前後にわたる吸気の圧力変動を特定し、当該圧力変動が上記閾値よりも小さければ排気弁が正常復帰したと判定する、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
The engine control device according to claim 2 or 3,
When the opening / closing operation of the intake valve and the exhaust valve is resumed in the order of the return command from the valve control unit, the exhaust valve return determination unit extends before and after the timing when the intake valve starts to open for the second time after the return command. A control apparatus for an engine characterized by identifying pressure fluctuation of intake air and determining that the exhaust valve has returned to normal if the pressure fluctuation is smaller than the threshold value.
請求項1〜4のいずれか1項に記載のエンジンの制御装置において、
上記吸気弁復帰判定部は、上記吸気圧力のスペクトル解析により、所定クランク角を周期とする1次周波数成分の強度である1次強度と、上記所定クランク角よりも周期の短い高次周波数成分の強度である高次強度とを特定するとともに、当該高次強度が、上記1次強度の1次関数により規定される吸気弁判定閾値よりも大きい場合に、上記吸気弁が正常復帰したと判定する、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
In the engine control device according to any one of claims 1 to 4,
The intake valve return determination unit is configured to analyze a first-order intensity that is the intensity of a first-order frequency component having a predetermined crank angle as a period and a higher-order frequency component having a shorter period than the predetermined crank angle, by spectral analysis of the intake pressure. The higher-order intensity that is the intensity is specified, and when the higher-order intensity is greater than the intake valve determination threshold defined by the linear function of the primary intensity, it is determined that the intake valve has returned to normal. An engine control device characterized by that.
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