(57)【要約】【課題】本発明は、内燃機関の始動時等の低回転時に、弁休止機構の故障を誤って判定することを防ぐことができる、弁休止機構の故障検知システムの提供を目的とする。【解決手段】内燃機関の任意の給排気弁の開閉動作を休止させる弁休止機構の故障を検知する、弁休止機構の故障検知システムであって、内燃機関を始動させるために回転するスタータモータと、スタータモータの回転時におけるスタータモータの状態を検出する状態検出部と、状態検出部によって検出されたスタータモータの状態の変化に基づいて、弁休止機構の故障を判定する故障判定部とを備えることを特徴とする、弁休止機構の故障検知システム。【選択図】図１
2011074894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の任意の給排気弁の開閉動作を休止させる弁休止機構の故障を検知する、弁休止機構の故障検知システムであって、
前記内燃機関を始動させるために回転するスタータモータと、
前記スタータモータの回転時における前記スタータモータの状態を検出する状態検出手段と、
前記状態検出手段によって検出された前記スタータモータの状態に基づいて、前記弁休止機構の故障を判定する判定手段とを備えることを特徴とする、弁休止機構の故障検知システム。
【請求項２】
前記スタータモータに給電するバッテリを備え、
前記判定手段は、前記状態検出手段によって検出された前記スタータモータに流れる電流の電流値に基づいて、前記弁休止機構の故障を判定する、請求項１に記載の弁休止機構の故障検知システム。
【請求項３】
前記スタータモータに給電するバッテリを備え、
前記判定手段は、前記状態検出手段によって検出された前記スタータモータに流れる電流に生ずる変動幅に基づいて、前記弁休止機構の故障を判定する、請求項１に記載の弁休止機構の故障検知システム。
【請求項４】
前記スタータモータに給電するバッテリを備え、
前記判定手段は、前記状態検出手段によって検出された前記スタータモータに印加される電圧の値に基づいて、前記弁休止機構の故障を判定する、請求項１に記載の弁休止機構の故障検知システム。
【請求項５】
前記判定手段は、前記開閉動作を休止させるとき、又は前記開閉動作を休止状態から再開させるとき、前記弁休止機構の故障判定を実行する、請求項１から４のいずれか一項に記載の弁休止機構の故障検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の任意の給排気弁の開閉動作を休止させる弁休止機構の故障を検知する、弁休止機構の故障検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、設定された気筒を適時に休筒させる弁停止機構が知られている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１には、弁停止機構の切り換えが正常の場合にのみ燃料噴射弁の噴射／停止の切り換えを行うことができるようにするため、休筒気筒の休筒サイクル時のカム軸回転速度の変動値を利用する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−４７３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、内燃機関の任意の給排気弁の開閉動作を休止させる弁休止機構に特許文献１の開示技術を適用して、カム軸の回転変動に基づいて弁休止機構の故障を判定する場合、カム軸はタイミングベルトを介してクランクシャフト側に連結されているため、内燃機関の低回転時に（特に、内燃機関の始動時に）カム軸の回転変動を検出しにくく、弁休止機構の故障を誤って判定するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、内燃機関の始動時等の低回転時に、弁休止機構の故障を誤って判定することを防ぐことができる、弁休止機構の故障検知システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る弁休止機構の故障検知システムは、
内燃機関の任意の給排気弁の開閉動作を休止させる弁休止機構の故障を検知する、弁休止機構の故障検知システムであって、
前記内燃機関を始動させるために回転するスタータモータと、
前記スタータモータの回転時における前記スタータモータの状態を検出する状態検出手段と、
前記状態検出手段によって検出された前記スタータモータの状態に基づいて、前記弁休止機構の故障を判定する判定手段とを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、内燃機関の始動時等の低回転時に、弁休止機構の故障を誤って判定することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態である故障検知システム１００のブロック図である。
【図２】スタータモータ１０の回転期間に、給排気弁の弁状態とスタータモータ１０に関する状態とバッテリ２０に関する状態との関係を示した表である。
【図３】スタータモータ１０とバッテリ２０が接続された回路図である。
【図４】スタータモータ１０の回転期間に、給排気弁の開閉動作を非休止状態から休止状態に切り替えたときの、スタータモータ１０の回転数Ｎと電流値Ｉの変化を示した実測波形である。
【図５】故障判定部４０によって実行される故障判定方法を示したフローチャートの一例である。
【図６】故障検知システム１００の具体例である。
【図７】スタータモータ１０によるエンジン６０の始動時の実エンジン回転数の時間的変化を示した図である。
【図８】スタータモータ１０に流れる電流に基づいてエンジン回転数を推定する方法を説明するための図である。
【図９】バッテリ２０のバッテリ電圧に基づいてエンジン回転数を推定する方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態の説明を行う。図１は、本発明の実施形態である故障検知システム１００のブロック図である。故障検知システム１００は、内燃機関であるエンジン６０の任意の給排気弁の開閉動作を休止させる弁休止機構５０の故障を検知するシステムであって、スタータモータ１０と、バッテリ２０と、状態検出部３０と、故障判定部４０とを備える。
【００１０】
スタータモータ１０は、エンジン６０を始動させるための回転を行う。状態検出部３０は、弁休止機構５０がスタータモータ１０の回転時に給排気弁の開閉動作を休止させることによって変化するスタータモータ１０の状態を検出対象とする状態検出手段である。故障判定部４０は、状態検出部３０によって検出されたスタータモータ１０の状態の変化に基づいて、弁休止機構５０の故障を判定する判定手段である。
【００１１】
状態検出部３０の検出対象であるスタータモータ１０の状態は、弁休止機構５０がスタータモータ１０の回転時に給排気弁の開閉動作を休止させることによって変化するものである。そのため、故障判定部４０は、状態検出部３０によって検出されたスタータモータ１０の状態の違いによって、弁休止機構５０の故障を判定することができる。したがって、故障検知システム１００によれば、状態検出部３０が弁休止機構５０の故障とみなせる所定のスタータモータ１０の状態を検出することによって、故障判定部４０は弁休止機構５０を故障と判定することができる。
【００１２】
例えば、故障判定部４０は、弁休止機構５０が故障しているときの所定のスタータモータ１０の状態が状態検出部３０によって検出されることによって、弁休止機構５０が故障していると判定することができる。また、例えば、故障判定部４０は、状態検出部３０によって検出されたスタータモータ１０の状態が弁休止機構５０の正常時の状態と異なる場合、弁休止機構５０を故障と判定することができる。また、例えば、故障判定部４０は、状態検出部３０によって検出されたスタータモータ１０の状態が、弁休止機構５０の故障時の状態に一致する場合、弁休止機構５０を故障と判定することができる。
【００１３】
故障判定部４０は、給排気弁の開閉動作を休止させるとき、弁休止機構５０の故障判定を実行すると好適である。より具体的には、故障判定部４０は、給排気弁の開閉動作が弁休止機構５０により休止すべき休止タイミングに応じて状態検出部３０によって検出されたスタータモータ１０の状態に基づいて、弁休止機構５０の故障を判定すると好適である。これにより、給排気弁の開閉動作が休止しているべきときのスタータモータ１０の回転時のスタータモータ１０の状態を状態検出部３０によって適切なタイミングで検出できるので、弁休止機構５０の故障を誤って判定することを防ぐことができる。
【００１４】
例えば、故障判定部４０は、給排気弁の開閉動作がスタータモータ１０の回転時に弁休止機構５０により休止しているべきときに、給排気弁の開閉動作が弁休止機構５０によって休止されていないときの状態が、状態検出部３０によって検出されることによって、弁休止機構５０を故障と正しく判定することができる。
【００１５】
また、故障判定部４０は、給排気弁の開閉動作を休止状態から再開させるとき、弁休止機構５０の故障判定を実行すると好適である。より具体的には、故障判定部４０は、給排気弁の開閉動作が弁休止機構５０により休止している休止状態から非休止状態への復帰をすべき復帰タイミングに応じて状態検出部３０によって検出されたスタータモータ１０の状態に基づいて、弁休止機構５０の故障を判定すると好適である。これにより、給排気弁の開閉動作が休止していない非休止状態に復帰しているべきときのスタータモータ１０の回転時のスタータモータ１０の状態を状態検出部３０によって適切なタイミングで検出できるので、弁休止機構５０の故障を誤って判定することを防ぐことができる。
【００１６】
例えば、故障判定部４０は、給排気弁の開閉動作がスタータモータ１０の回転時に弁休止機構５０によって休止されているべきでないときに、給排気弁の開閉動作が弁休止機構５０により休止しているときの状態が、状態検出部４０によって検出されることによって、弁休止機構５０を故障と正しく判定することができる。
【００１７】
図１に示した各構成について詳細に説明する。
【００１８】
スタータモータ１０は、車両に搭載されたエンジン６０を始動させる電動モータである。エンジン６０は、スタータモータ１０の回転によって始動する。エンジン６０は、給排気弁を備える気筒を備える。ガソリンエンジンでもディーゼルエンジンでもよい。スタータモータ１０には、バッテリ２０が直列に接続されている。スタータモータ１０は停止しているエンジン６０をクランキングによって始動させる必要があるため、スタータモータ１０の回転によるエンジン６０の始動時には、エンジン６０の始動後に必要な電流に比べて大きな作動電流（始動電流）をバッテリ２０からスタータモータ１０に供給する必要がある。
【００１９】
例えば、スタータモータ１０を始動させる操作信号が入力された場合、スタータモータ１０への通電がなされ、スタータモータ１０のピニオンギアとエンジン６０のフライホイールのリングギアとが噛み合う（接続する）。これにより、スタータモータ１０が回転することによってフライホイールを介してエンジン６０のクランクシャフトが回転し、エンジン６０が始動する。スタータモータ１０を停止させる操作信号が入力された場合（スタータモータ１０を始動させる操作信号の入力が無くなった場合）、スタータモータ１０のピニオンギアとエンジン６０のフライホイールのリングギアは離れ、非通電となって、スタータモータ１０の回転は停止する。
【００２０】
バッテリ２０は、スタータモータ２０に給電する。バッテリ２０の具体例として、鉛バッテリ、リチウムイオンバッテリ、ニッケル水素電池、電気二重層キャパシタなどが挙げられる。
【００２１】
状態検出部３０は、弁休止機構５０がスタータモータ１０の回転時に給排気弁の開閉動作を休止させることによって値が変化する状態量Ｓを検出する。状態検出部３０は、例えば、状態量Ｓを検出可能なセンサやＣＰＵ等を備えたコンピュータである。状態量Ｓとして、例えば、スタータモータ１０に流れる電流の電流値Ｉ、スタータモータ１０に流れる電流の変動幅Ｄ、スタータモータ１０に印加される電圧の値などの物理量が挙げられる。電流値Ｉや変動幅Ｄは、例えば、電流センサの出力信号に基づいて検出可能であり、スタータモータ１０に印加される電圧の値は、例えば、電圧センサの出力信号に基づいて検出可能である。また、スタータモータ１０に印加される電圧の値はスタータモータ１０に接続されるバッテリ２０のバッテリ電圧Ｅｂに略等しいため、スタータモータ１０に印加される電圧の値は、バッテリ２０のバッテリ電圧Ｅｂを検出することによって検出される。状態検出部３０は、状態量Ｓを検出するためのセンサの出力信号に基づいて、状態量Ｓを演算するものでもよい。
【００２２】
故障判定部４０は、状態検出部３０によって検出された状態量Ｓの変化態様に基づいて、弁休止機構５０の故障を判定する。故障判定部４０は、例えば、ＣＰＵ等を備えたコンピュータである。
【００２３】
弁休止機構５０は、給排気弁の開閉タイミングを変化させるタイミング可変機構を備えた動弁装置において、当該タイミング可変機構によって給排気弁の開閉タイミングを機械的に変化させている制御期間に、所定の休止条件に一致する当該制御期間中の給排気弁を強制的に休止させる休止手段である。弁休止機構５０は、更に、給排気弁を強制的に休止させた後に、強制的な休止状態から復帰させる復帰機構を復帰手段として有すると好適である。なお、弁休止機構５０の構成の詳細説明については、省略する。
【００２４】
図２は、スタータモータ１０の回転期間に、給排気弁の弁状態とスタータモータ１０に関する状態とバッテリ２０に関する状態との関係を示した表である。給排気弁の開閉動作が弁休止機構５０の機能によって休止している休止状態では、給排気弁は閉弁状態になっている。また、給排気弁の開閉動作が弁休止機構５０によって休止されていない非休止状態（復帰状態）では、給排気弁は開弁状態又は閉弁状態に上記タイミング可変機構の機能によって切り替えられている。
【００２５】
スタータモータ１０が回転している状態で給排気弁の弁状態が休止状態である場合、図２に示されるように、スタータモータ１０が回転している状態で給排気弁の弁状態が非休止状態である場合に比べて、スタータモータ１０の回転数Ｎは高く、スタータモータ１０に流れる電流の電流値Ｉは小さく、スタータモータ１０に流れる電流に生ずる変動幅Ｄは小さく、スタータモータ１０の逆起電圧Ｅｃは高く、バッテリ２０のバッテリ電圧Ｅｂは高い。ここで、電流値Ｉは、例えば、所定時間における平均電流値である。また、変動幅Ｄは、例えば、所定時間におけるスタータモータ１０に流れる電流の最大値と最小値との差である。
【００２６】
故障判定部４０は、図２に示した特徴的な関係を利用して、弁休止機構５０の故障判定を行うものである。図２に示した関係が生ずる理由について、図３，４を参照して説明する。
【００２７】
図３は、スタータモータ１０とバッテリ２０が接続された回路図である。バッテリ２０から出力される出力電圧に相当するバッテリ電圧Ｅｂが、スタータモータ１０に入力される入力電圧として入力されるとし、バッテリ１０から出力される出力電流が、スタータモータ１０に流れる電流として供給されるとする。この場合、スタータモータ１０の内部抵抗（巻線の抵抗など）をＲａ，スタータモータ１０のインダクタンスをＬ，スタータモータ１０に生ずる逆起電圧をＥｃ、スタータモータ１０の電機子の角速度をω、逆起電圧定数Ｋｅとすると、スタータモータ１０は直流モータなので、
Ｅｂ＝Ｉ×Ｒａ＋Ｌ×（ｄＩ／ｄｔ）＋Ｅｃ      ・・・（１）
Ｅｃ＝Ｋｅ×ω                                      ・・・（２）
という関係式が成立する。一方、図３の回路図において、バッテリ２０の開放電圧をＥａ、バッテリ２０の内部抵抗をＲｂとすると、
Ｅｂ＝Ｅａ−Ｉ×Ｒｂ      ・・・（３）
という関係式が成立する。
【００２８】
一方、スタータモータ１０の回転期間に、給排気弁が開弁動作と閉弁動作を繰り返す通常の開閉動作が行われる非休止状態から、給排気弁が弁休止機構５０によって閉弁状態に保持される休止状態に遷移させると、スタータモータ１０の負荷が給排気弁の閉弁によって小さくなるため、スタータモータ１０の回転数Ｎは増加する。逆に、スタータモータ１０の回転期間に、休止状態から非休止状態に遷移させると、スタータモータ１０の負荷が給排気弁の開弁によって大きくなるため、スタータモータ１０の回転数Ｎは減少する。
【００２９】
したがって、エンジン６０を始動させるためのスタータモータ１０の回転期間に、給排気弁の弁状態を非休止状態から休止状態に遷移させることにより、スタータモータ１０の回転数Ｎが増加すると、スタータモータ１０の回転数Ｎは角速度ωに比例するので、関係式（２）によれば、回転数Ｎの増加に応じて逆起電圧Ｅｃが増加する。そして、関係式（１）によれば、逆起電圧Ｅｃの増加に応じて、電流値Ｉは減少する。そして、関係式（３）によれば、電流値Ｉの減少に応じて、出力電圧Ｅｂは増加する。
【００３０】
一方、図４は、スタータモータ１０の回転期間に、給排気弁の開閉動作を非休止状態から休止状態に切り替えたときの、スタータモータ１０の回転数Ｎと電流値Ｉの変化を示した実測波形である。スタータモータ１０の回転期間に、休止状態と非休止状態とが弁休止機構５０の機能によって交互に繰り返される。図４は、その繰り返し期間の一部を示している。
【００３１】
図４に示されているように、非休止状態から休止状態に遷移すると、スタータモータ１０の負荷が給排気弁の閉弁によって小さくなるため、スタータモータ１０の回転数Ｎが増加し、電流値Ｉは減少し、変動幅Ｄが減少していることがわかる。逆に、休止状態から非休止状態に遷移すると、スタータモータ１０の負荷が給排気弁の開弁によって大きくなるため、スタータモータ１０の回転数Ｎが減少し、電流値Ｉは増加し、変動幅Ｄは増加する実測結果が得られる。また、図４に示されているように、休止状態での電流値Ｉ２は、非休止状態での電流値Ｉ１に比べて小さく、休止状態での変動幅Ｄ２は、非休止状態での変動幅Ｄ１に比べて小さい。
【００３２】
このように、給排気弁の弁状態の違いによって図２に示した関係が生ずるため、故障判定部４０は、図２に示した特徴的な関係を利用して、弁休止機構５０の故障判定を行っている。
【００３３】
つまり、故障判定部４０は、給排気弁の開閉動作がスタータモータ１０の回転時に弁休止機構５０により休止しているときにスタータモータ１０に流れるべき電流の電流値Ｉ２に比べて大きい電流値が、給排気弁の開閉動作がスタータモータ１０の回転時に弁休止機構５０により休止しているべきときに状態検出部３０によって検出された場合、弁休止機構５０を故障と判定することができる。
【００３４】
また、故障判定部４０は、給排気弁の開閉動作がスタータモータ１０の回転時に弁休止機構５０により休止しているときにスタータモータ１０に流れる電流に生ずるべき変動幅Ｄ２に比べて大きい変動幅が、給排気弁の開閉動作がスタータモータ１０の回転時に弁休止機構５０により休止しているべきときに状態検出部３０によって検出された場合、弁休止機構５０を故障と判定することができる。
【００３５】
また、故障判定部４０は、給排気弁の開閉動作がスタータモータ１０の回転時に弁休止機構５０により休止しているときにバッテリ２０から出力されるべき電圧の電圧値に比べて低い電圧値が、給排気弁の開閉動作がスタータモータ１０の回転時に弁休止機構５０により休止しているべきときに状態検出部３０によって検出された場合、弁休止機構５０を故障と判定することができる。
【００３６】
また、故障判定部４０は、給排気弁の開閉動作が弁休止機構５０によって休止されていないときにスタータモータ１０に流れるべき電流の電流値Ｉ１に比べて小さい電流値が、給排気弁の開閉動作がスタータモータ１０の回転時に休止しているべきでないときに状態検出部３０によって検出された場合、弁休止機構５０を故障と判定することができる。
【００３７】
また、故障判定部４０は、給排気弁の開閉動作が弁休止機構５０によって休止されていないときにスタータモータ１０に流れる電流に生ずるべき変動幅Ｄ１に比べて小さい変動幅が、給排気弁の開閉動作がスタータモータ１０の回転時に弁休止機構５０により休止しているべきでないときに状態検出部３０によって検出された場合、弁休止機構５０を故障と判定することができる。
【００３８】
また、故障判定部４０は、給排気弁の開閉動作が弁休止機構５０によって休止されていないときにバッテリ２０から出力されるべき電圧の電圧値に比べて高い電圧値が、給排気弁の開閉動作がスタータモータ１０の回転時に休止しているべきでないときに状態検出部３０によって検出された場合、弁休止機構５０を故障と判定することができる。
【００３９】
例えば、故障判定部４０は、給排気弁の開閉動作が休止しているべき休止状態である休止期間にスタータモータ１０の電流値Ｉ（又は、変動幅Ｄ）が所定の休止時用閾値以下の場合、全気筒の給排気弁が停止したと判断できる。また、故障判定部４０は、給排気弁の開閉動作が休止しているべき休止期間にスタータモータ１０の電流値Ｉ（又は、変動幅Ｄ）が所定の休止時用閾値を超える場合、給排気弁の開閉動作が休止しているべきであるにもかかわらず給排気弁の開閉動作が休止していないとして、弁休止機構５０が故障していると判断できる。この場合の休止時用閾値は、スタータモータ１０の回転時に弁休止機構５０が正常なときの休止状態で生ずる電流値（又は、変動幅）に比べて大きい値に設定されるとよい。
【００４０】
また、例えば、故障判定部４０は、スタータモータ１０の回転期間であって且つ給排気弁の開閉動作が休止しているべき休止状態である休止期間にバッテリ電圧Ｅｂが所定の休止時用閾値を超える場合、全気筒の給排気弁が停止したと判断できる。また、故障判定部４０は、スタータモータ１０の回転期間であって且つ給排気弁の開閉動作が休止しているべき休止状態である休止期間にバッテリ電圧Ｅｂが所定の休止時用閾値以下の場合、給排気弁の開閉動作が休止しているべきであるにもかかわらず給排気弁の開閉動作が休止していないとして、弁休止機構５０が故障していると判断できる。この場合の休止時用閾値は、スタータモータ１０の回転時に弁休止機構５０が正常なときの休止状態で生ずるバッテリ電圧に比べて小さい値に設定されるとよい。
【００４１】
また、例えば、故障判定部４０は、給排気弁の開閉動作が休止状態から復帰しているべき非休止状態である非休止期間にスタータモータ１０の電流値Ｉ（又は、変動幅Ｄ）が所定の復帰時用閾値以上の場合、全気筒の給排気弁が休止状態から復帰したと判断できる。また、故障判定部４０は、給排気弁の開閉動作が休止状態から復帰しているべき非休止状態である非休止期間にスタータモータ１０の電流値Ｉ（又は、変動幅Ｄ）が所定の復帰時用閾値未満の場合、給排気弁の開閉動作が休止状態から復帰しているべきであるにもかかわらず給排気弁の開閉動作が休止状態から復帰していないとして、弁休止機構が故障していると判断できる。この場合の復帰時用閾値は、スタータモータ１０の回転時に弁休止機構５０が正常なときの非休止状態で生ずる電流値（又は、変動幅）に比べて小さい値に設定される。
【００４２】
また、例えば、故障判定部４０は、スタータモータ１０の回転期間であって且つ給排気弁の開閉動作が休止状態から復帰しているべき非休止状態である非休止期間にバッテリ電圧Ｅｂが所定の復帰時用閾値未満の場合、全気筒の給排気弁が休止状態から復帰したと判断できる。また、故障判定部４０は、スタータモータ１０の回転期間であって且つ給排気弁の開閉動作が休止状態から復帰しているべき非休止状態である非休止期間にバッテリ電圧Ｅｂが所定の復帰時用閾値以上の場合、給排気弁の開閉動作が休止状態から復帰しているべきであるにもかかわらず給排気弁の開閉動作が休止状態から復帰していないとして、弁休止機構が故障していると判断できる。この場合の復帰時用閾値は、スタータモータ１０の回転時に弁休止機構５０が正常なときの非休止状態で生ずるバッテリ電圧に比べて大きい値に設定される。
【００４３】
図５は、故障判定部４０によって実行される故障判定方法を示したフローチャートの一例である。図５は、状態検出部３０の検出対象が変動幅Ｄである場合について示した例である。
【００４４】
ステップ１０において、故障判定部４０は、給排気弁の開閉動作の休止条件が成立したか否かに基づいて、現判定タイミングが、給排気弁の開閉動作が休止すべき弁休止タイミングであるか否かを判定する。弁休止タイミングであるか否かの判定は所定の時間間隔で行われる。弁休止タイミングの場合に、ステップ１２に移行する。
【００４５】
ステップ１２において、故障判定部４０は、スタータモータ１０の変動幅Ｄが、所定の休止時用閾値以下であるか否かを判断する。休止時用閾値は、スタータモータ１０の回転時に弁休止機構５０が正常なときの弁休止タイミングで生ずる変動幅Ｄ２に比べて大きい値に設定される。故障判定部４０は、スタータモータ１０の変動幅Ｄが、弁休止タイミングであるにもかかわらず、所定の休止時用閾値以下でない場合には、弁休止ができなかったとみなして、弁休止機構５０の給排気弁の開閉動作を休止させる休止機能に異常が生じていると判断し（ステップ１４）、弁休止機構５０は故障している判定する（ステップ１６）。一方、休止時用閾値以下である場合には、弁休止ができたとみなして、弁休止機構５０の給排気弁の開閉動作を休止させる休止機能は正常であると判断し（ステップ１８）、弁休止機構５０の休止機能は故障していないと判定する。
【００４６】
次に、給排気弁の開閉動作が休止状態で弁作動要求が生じた場合の制御フローについて説明する。
【００４７】
ステップ２０において、故障判定部４０は、給排気弁の開閉動作の作動条件（復帰条件）が成立したか否かに基づいて、現判定タイミングが、給排気弁の開閉動作が休止している休止状態からの復帰をすべき弁復帰タイミングであるか否かを判定する。弁復帰タイミングであるか否かの判定は所定の時間間隔で行われる。弁復帰タイミングの場合に、ステップ２２に移行する。
【００４８】
ステップ２２において、故障判定部４０は、スタータモータ１０の変動幅Ｄが、所定の復帰時用閾値以上であるか否かを判断する。復帰時用閾値は、スタータモータ１０の回転時に弁休止機構５０が正常なときの弁復帰タイミングで生ずる変動幅Ｄ１に比べて小さい値に設定される。故障判定部４０は、スタータモータ１０の変動幅Ｄが、弁復帰タイミングであるにもかかわらず、所定の復帰時用閾値以上でない場合には、弁復帰ができなかったとみなして、弁休止機構５０の給排気弁の開閉動作を休止状態から復帰させる復帰機能に異常が生じていると判断し（ステップ２４）、弁休止機構５０は故障していると判定する（ステップ２６）。一方、復帰時用閾値以上である場合には、弁復帰ができたとみなして、弁休止機構５０の給排気弁の開閉動作を休止状態から復帰させる復帰機能は正常であると判断し（ステップ２８）、弁休止機構５０の復帰機能は故障していないと判定する。
【００４９】
故障判定部４０は、最終的に、休止機能と復帰機能がいずれも正常と判定した場合、弁休止機構５０は正常であると判定する（ステップ３０）。
【００５０】
なお、図５のフローチャートにおいて、状態検出部３０の検出対象が電流値Ｉ又はバッテリ電圧Ｅｂの場合についても、同様に考えればよい。ただし、図２に示したように、弁状態に対応するバッテリ電圧Ｅｂの大小関係は、電流値Ｉ又は変動幅Ｄの場合の大小関係に対して反転している。
【００５１】
図６は、故障検知システム１００の具体例である。スタータモータ用電流センサ３１及びバッテリ電圧検出センサ３２は、状態検出部４０の具体例である。回転数検出センサ７０は、エンジン６０の回転数Ｎを検出するためのセンサである。エンジン制御ＥＣＵ（電子制御装置）４１は、故障判定部４０の具体例である。気筒休止機構５１は、弁休止機構５０の具体例である。エンジン制御ＥＣＵ４１によって制御される気筒休止機構５１は、吸気弁制御用ソレノイドと排気弁制御用ソレノイド（まとめて、「給排気弁制御用ソレノイド」という）を気筒毎に備える。エンジン制御ＥＣＵ４１は、給排気弁制御用ソレノイドの動作を制御することによって、給排気弁を休止させる休止機能と給排気弁を復帰させる復帰機能を働かせることができる。
【００５２】
気筒休止機構５１は、例えば、給排気弁制御用ソレノイドによって供給される油圧に応じて動作する。油圧が所定値未満の場合、カムから給排気弁への動力伝達が弁休止機構５０によって遮断されずにカムの回転力が給排気弁に伝達されるので、カムの回転力に応じて全気筒の給排気弁が繰り返し開閉動作する通常の全気筒運転が行われる。一方、油圧が所定値以上の場合、カムから給排気弁への動力伝達が弁休止機構５０によって遮断されることによって、一部又は全部の気筒の給排気弁の開閉動作が休止する気筒休止運転が行われる。
【００５３】
エンジン制御ＥＣＵ４１は、回転数検出センサ７０の出力データに基づいてエンジン６０の回転数Ｎを演算する。エンジン制御ＥＣＵ４１は、回転数Ｎに基づいて給排気弁のリフト位置を特定することによって、給排気弁が休止していることを検出する弁休止検出処理と、給排気弁が復帰していることを検出する弁復帰検出処理とを行う。弁休止検出処理の処理結果に基づいて、気筒休止機構５１の弁休止機能の故障判定を行う。また、弁復帰検出処理の処理結果に基づいて、気筒休止機構５１の弁復帰機能の故障判定を行う。
【００５４】
図７は、スタータモータ１０によるエンジン６０の始動時の実エンジン回転数の時間的変化を示した図である。エンジン始動時の極低回転領域では、回転角度毎の回転数判定に必要な処理時間が長くなるため、回転数の分解能が粗くなってしまう。また、回転数検出センサ７０としてＭＰＵ式のセンサを採用している車両では、エンジン６０の始動時（クランキング時）の低回転状態では、エンジン６０の回転数の振れ幅が小さいため、ＭＰＵ式の回転数センサの出力電圧値が小さくなり、検出精度が低下する。そのため、気筒休止機構５１の故障判定を行うために必要な回転数を正確に検出することができない。また、クランキング時の電圧変動によって正確な回転数が算出できない。
【００５５】
そこで、上述したように、エンジン６０の始動が完了するまでのスタータモータ１０の回転期間に、スタータモータ１０の電流値Ｉ、変動幅Ｄ、バッテリ電圧Ｅｂの少なくともいずれか一つの状態量Ｓを監視する。そして、スタータモータ１０の回転期間に、給排気弁の開閉動作を休止状態と非休止状態に切り替える切替制御をすることによって変化する状態量Ｓの変化の違いを検出することによって、例えばＭＰＵ式の回転数センサを使用していたとしても、エンジン６０の低回転時の弁休止／復帰の状態検出及び気筒休止機構５１の故障判定を正確に実施することができる。
【００５６】
図８は、スタータモータ１０に流れる電流に基づいてエンジン回転数を推定する方法を説明するための図である。図８（Ａ）は、エンジン始動時のエンジン回転数の時間的変化を示したシミュレーションデータである。図８（Ｂ）は、エンジン始動時のスタータモータ１０に流れるスタータ電流の電流値の時間的変化を示したシミュレーションデータである。図８（Ｃ）は、スタータ電流のピーク時の電流値からスタータ電流の各タイミングの電流値を差し引いたシミュレーションデータである。図８（Ａ）と図８（Ｃ）を比べるとわかるように、始動時のエンジン回転数の時間的変化とスタータモータの回転数の時間的変化は近似している。すなわち、エンジン回転数の振れ幅が小さい低回転時のエンジン回転数が計測できなくても、そのような低回転時でも振れ幅が大きいスタータ電流を検出することによって、エンジン回転数を推定することができる。
【００５７】
エンジン制御ＥＣＵ４１は、スタータモータ用電流センサ３１の出力データに基づいてスタータモータ１０に流れたピーク電流の電流値を演算し、そのピーク電流の電流値をメモリに記憶する。そして、エンジン制御ＥＣＵ４１は、ピーク電流の検出時点はエンジンが回転し始める時点（エンジン回転数が零）にほぼ一致するので、ピーク電流が検出された以降のスタータ電流の検出値を用いて、『（ピーク電流の電流値−スタータ電流の電流値）×所定の回転数換算係数』に基づいて、エンジン回転数の推定値を演算する。
【００５８】
したがって、エンジン制御ＥＣＵ４１は、回転数検出センサ７０の出力データに基づいてエンジン始動時にエンジン回転数を演算できなくても、スタータ電流の検出値に基づいてエンジン回転数を推定することができる。エンジン制御ＥＣＵ４１は、この推定値に基づいて、エンジン６０の低回転時の弁休止／復帰の状態検出及び気筒休止機構５１の故障判定を正確に実施することができる。
【００５９】
図９は、バッテリ２０のバッテリ電圧に基づいてエンジン回転数を推定する方法を説明するための図である。図９（Ａ）は、エンジン始動時のエンジン回転数の時間的変化を示したシミュレーションデータである。図９（Ｂ）は、エンジン始動時のバッテリの電圧値の時間的変化を示したシミュレーションデータである。図９（Ｃ）は、バッテリ電圧の各タイミングの電圧値からバッテリ電圧の最低時の電圧値を差し引いたシミュレーションデータである。図９（Ａ）と図９（Ｃ）を比べてわかるように、始動時のエンジン回転数の時間的変化と始動時のバッテリ電圧の時間的変化は近似している。すなわち、エンジン回転数の振れ幅が小さい低回転時のエンジン回転数が計測できなくても、そのような低回転時でも振れ幅が大きいバッテリ電圧を検出することによって、エンジン回転数を推定することができる。
【００６０】
エンジン制御ＥＣＵ４１は、バッテリ電圧検出センサ３２の出力データに基づいてバッテリ電圧が最小に低下したときの最低電圧値を演算し、その最低電圧値をメモリに記憶する。そして、エンジン制御ＥＣＵ４１は、最低電圧値の検出時点はエンジンが回転し始める時点（エンジン回転数が零）にほぼ一致するので、最低電圧値が検出された以降のバッテリ電圧の検出値を用いて、『（バッテリ電圧値−最低電圧値）×所定の回転数換算係数』に基づいて、エンジン回転数の推定値を演算する。
【００６１】
したがって、エンジン制御ＥＣＵ４１は、回転数検出センサ７０の出力データに基づいてエンジン始動時にエンジン回転数を演算できなくても、バッテリ電圧の検出値に基づいてエンジン回転数を推定することができる。エンジン制御ＥＣＵ４１は、この推定値に基づいて、エンジン６０の低回転時の弁休止／復帰の状態検出及び気筒休止機構５１の故障判定を正確に実施することができる。
【００６２】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００６３】
例えば、状態量Ｓの条件を満たしていれば、電流値Ｉ、変動幅Ｄ、バッテリ電圧Ｅｂ以外の他の状態量であってもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１０  スタータモータ
２０  バッテリ
３０  状態検出部
３１  スタータモータ用電流センサ
３２  バッテリ電圧検出センサ
４０  故障判定部
４１  エンジン制御ＥＣＵ
５０  弁休止機構
５１  気筒休止機構
６０  エンジン
７０  回転数検出センサ
１００  弁休止機構の故障検知システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図４】
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