(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転モードが気筒休止運転に設定されている場合に、複数の気筒のうち一部の気筒の吸気弁及び排気弁を閉じた状態で保持することにより、前記一部の気筒を休止させるように吸排気弁停止機構を制御する吸排気弁制御部と、
運転モードが気筒休止運転に設定されている場合に、前記一部の気筒への燃料の噴射を停止させる噴射制御部と、
運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後、所定のクランク角間でのクランク軸の回転変動量の差が、第１の閾値より大きく、かつ、第２の閾値より小さい場合に、前記一部の気筒の吸気弁及び排気弁が閉じた状態で保持されていると判定する判定部と、
を備え、
前記判定部は、
所定のクランク角間での前記回転変動量の差が、前記第２の閾値より大きい場合に、前記一部の気筒の吸気弁及び排気弁が閉じた状態で保持されていないと判定し、
所定のクランク角間での前記回転変動量の差が、前記第１の閾値より小さい場合に、所定のクランク角間での前記回転変動量の差と前記第１の閾値及び前記第２の閾値との判定を繰り返す、
内燃機関の制御装置。
【請求項２】
運転モードが気筒休止運転に設定されている場合に、複数の気筒のうち一部の気筒の吸気弁及び排気弁を閉じた状態で保持することにより、前記一部の気筒を休止させるように吸排気弁停止機構を制御する吸排気弁制御部と、
運転モードが気筒休止運転に設定されている場合に、前記一部の気筒への燃料の噴射を停止させる噴射制御部と、
運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後、所定のクランク角間でのクランク軸の回転変動量の差が、第１の閾値より大きく、かつ、第２の閾値より小さい場合に、前記一部の気筒の吸気弁及び排気弁が閉じた状態で保持されていると判定する判定部と、
を備え、
前記第１の閾値及び前記第２の閾値は、吸入空気量が大きいほど大きな値に設定される、
内燃機関の制御装置。
【請求項３】
運転モードが気筒休止運転に設定されている場合に、複数の気筒のうち一部の気筒の吸気弁及び排気弁を閉じた状態で保持することにより、前記一部の気筒を休止させるように吸排気弁停止機構を制御する吸排気弁制御部と、
運転モードが気筒休止運転に設定されている場合に、前記一部の気筒への燃料の噴射を停止させる噴射制御部と、
運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後、所定のクランク角間でのクランク軸の回転変動量の差が、第１の閾値より大きく、かつ、第２の閾値より小さい場合に、前記一部の気筒の吸気弁及び排気弁が閉じた状態で保持されていると判定する判定部と、
を備え、
前記判定部は、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後に前記一部の気筒の吸気弁及び排気弁が閉じた状態で保持されていると判定した場合であっても、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった時点から所定時間経過時において、所定のクランク角間での前記回転変動量の差が、第３の閾値より小さい場合に、前記一部の気筒の吸気弁及び排気弁が閉じた状態で保持されていないと判定する、
内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記第３の閾値は、吸入空気量が大きいほど大きな値に設定される、請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
運転モードの設定は、前記判定部により前記一部の気筒の吸気弁及び排気弁が閉じた状態で保持されていないと判定された場合に、気筒休止運転から全気筒運転へ切り替えられる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両等に搭載された内燃機関を制御する技術として、複数の気筒のうちの一部の気筒における燃焼を停止させることによって、当該一部の気筒を休止させる気筒休止制御が知られている。気筒休止制御は、内燃機関の要求トルクが比較的小さい場合に実行される制御である。気筒休止制御においては、一部の気筒の吸気弁及び排気弁が閉じた状態で保持されるとともに、当該気筒への燃料噴射が停止し、残りの気筒によって出力トルクを得る。このとき、全気筒が稼働する場合と同じ出力トルクを残りの気筒によって得るためには、吸気スロットル弁の開度を大きくすることになるため、ポンピングロスが低減し、燃費を向上させることができる。
【０００３】
気筒休止制御は、油圧や電気的な制御を用いて、休止対象の気筒の吸気弁及び排気弁を閉じた状態で保持する吸排気弁停止機構によって実現される。吸排気弁停止機構の駆動は制御装置によって制御されるが、吸排気弁停止機構やその周囲における機械的な異常や電気的な異常等によって、制御装置からの動作指示通りに吸排気弁停止機構が作動しない場合がある。このような吸排気弁停止機構の作動の異常によって、内燃機関における部品の破損等の不具合が生じ得るので、吸排気弁停止機構の作動の異常を検出するための技術が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、気筒休止運転から全気筒運転への切り替えに際し、吸排気弁停止機構の切り替えが正常の場合にのみ燃料噴射弁の駆動再開を行うための技術が開示されている。具体的には、クランク軸の回転変位情報及び各気筒の判別信号に基づき休筒気筒と運転気筒の各設定クランク角間の平滑化回転速度を算出し、上記休筒気筒と運転気筒の上記両平滑化回転速度の偏差と閾値とに基づき、気筒休止運転から全気筒運転への切り替えが完了か否かを判定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１９５８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、制御装置における運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わると、休止対象の気筒への燃料の噴射は停止される。また、全気筒運転から気筒休止運転への切り替えにおいて、制御装置からの動作指示に応じて吸排気弁停止機構が正常に作動した場合には、開閉動作を継続していた休止対象の気筒の吸気弁及び排気弁は、閉じた状態で保持される。しかし、吸排気弁停止機構が正常に作動しなかった場合には、休止対象の気筒の吸気弁及び排気弁は、開閉動作を継続する。気筒休止運転へ切り替わった後において、このような吸排気弁停止機構の作動の異常によって吸気弁及び排気弁が開閉動作を継続する場合、ポンピングロスの増大や、排気ガス中の酸素濃度の上昇に伴う触媒の劣化の促進や、ドライバビリティの低下等の問題が生じ得る。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、複数の気筒のうち一部の気筒の吸気弁及び排気弁を閉じた状態で保持する吸排気弁停止機構を制御することによって気筒休止制御を行う内燃機関の制御装置における、全気筒運転から気筒休止運転への切り替えにおいて、吸排気弁停止機構の作動の異常を検出することが可能な、新規かつ改良された内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、運転モードが気筒休止運転に設定されている場合に、複数の気筒のうち一部の気筒の吸気弁及び排気弁を閉じた状態で保持することにより、前記一部の気筒を休止させるように吸排気弁停止機構を制御する吸排気弁制御部と、運転モードが気筒休止運転に設定されている場合に、前記一部の気筒への燃料の噴射を停止させる噴射制御部と、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後、所定のクランク角間でのクランク軸の回転変動量の差が、第１の閾値より大きく、かつ、第２の閾値より小さい場合に、前記一部の気筒の吸気弁及び排気弁が閉じた状態で保持されていると判定する判定部と、を備え、前記判定部は、所定のクランク角間での前記回転変動量の差が、前記第２の閾値より大きい場合に、前記一部の気筒の吸気弁及び排気弁が閉じた状態で保持されていないと判定し、所定のクランク角間での前記回転変動量の差が、前記第１の閾値より小さい場合に、所定のクランク角間での前記回転変動量の差と前記第１の閾値及び前記第２の閾値との判定を繰り返す、内燃機関の制御装置が提供される。
【０００９】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、運転モードが気筒休止運転に設定されている場合に、複数の気筒のうち一部の気筒の吸気弁及び排気弁を閉じた状態で保持することにより、前記一部の気筒を休止させるように吸排気弁停止機構を制御する吸排気弁制御部と、運転モードが気筒休止運転に設定されている場合に、前記一部の気筒への燃料の噴射を停止させる噴射制御部と、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後、所定のクランク角間でのクランク軸の回転変動量の差が、第１の閾値より大きく、かつ、第２の閾値より小さい場合に、前記一部の気筒の吸気弁及び排気弁が閉じた状態で保持されていると判定する判定部と、を備え、前記第１の閾値及び前記第２の閾値は、吸入空気量が大きいほど大きな値に設定される、内燃機関の制御装置が提供される。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、運転モードが気筒休止運転に設定されている場合に、複数の気筒のうち一部の気筒の吸気弁及び排気弁を閉じた状態で保持することにより、前記一部の気筒を休止させるように吸排気弁停止機構を制御する吸排気弁制御部と、運転モードが気筒休止運転に設定されている場合に、前記一部の気筒への燃料の噴射を停止させる噴射制御部と、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後、所定のクランク角間でのクランク軸の回転変動量の差が、第１の閾値より大きく、かつ、第２の閾値より小さい場合に、前記一部の気筒の吸気弁及び排気弁が閉じた状態で保持されていると判定する判定部と、を備え、前記判定部は、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後に前記一部の気筒の吸気弁及び排気弁が閉じた状態で保持されていると判定した場合であっても、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった時点から所定時間経過時において、所定のクランク角間での前記回転変動量の差が、第３の閾値より小さい場合に、前記一部の気筒の吸気弁及び排気弁が閉じた状態で保持されていないと判定する、内燃機関の制御装置が提供される。
【００１１】
前記第３の閾値は、吸入空気量が大きいほど大きな値に設定されてもよい。
【００１２】
運転モードの設定は、前記判定部により前記一部の気筒の吸気弁及び排気弁が閉じた状態で保持されていないと判定された場合に、気筒休止運転から全気筒運転へ切り替えられてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明によれば、複数の気筒のうち一部の気筒の吸気弁及び排気弁を閉じた状態で保持する吸排気弁停止機構を制御することによって気筒休止制御を行う内燃機関の制御装置における、全気筒運転から気筒休止運転への切り替えにおいて、吸排気弁停止機構の作動の異常を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る内燃機関の概略構成の一例を示す模式図である。
【図２】制御装置における運転モードが気筒休止運転に設定されているときにおいて、吸排気弁停止機構が正常に作動している場合の筒内圧及びクランク軸トルクの変動について説明するための模式図である。
【図３】制御装置における運転モードが気筒休止運転に設定されているときにおいて、吸排気弁停止機構が正常に作動していない場合の筒内圧及びクランク軸トルクの変動について説明するための模式図である。
【図４】同実施形態に係る制御装置の機能構成の一例を示す説明図である。
【図５】クランク角１８０°前のクランクシャフトの角速度との差の一例をクランク角１８０°ごとに示す説明図である。
【図６】吸入空気量と第１の閾値及び第２の閾値との関係をそれぞれ表すマップ並びに吸入空気量と第３の閾値との関係を表すマップの一例を示す説明図である。
【図７】同実施形態に係る制御装置が行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１６】
＜１．内燃機関の構成＞
まず、本実施形態に係る内燃機関１の全体構成について説明する。図１は、本実施形態に係る内燃機関１の概略構成の一例を示す模式図である。係る内燃機関１は、シリンダブロック１０１ａ、シリンダヘッド１０１ｂ、ピストン１０４、コネクティングロッド１０６、点火プラグ１０８、吸排気弁１１０、カム機構１１１、クランクシャフト１１５、制御装置１４０、クランク回転数センサ１５０及び吸入空気量センサ１６０を備える。シリンダブロック１０１ａには、複数の気筒＃１，＃２，＃３，＃４が設けられる。図１の例では、４つの気筒＃１，＃２，＃３，＃４がシリンダブロック１０１ａに設けられている。このうち、２つの気筒＃１，＃３が右バンクの気筒群を構成し、残りの２つの気筒＃２，＃４が左バンクの気筒群を構成する。本実施形態では、一例として４気筒水平対向型のガソリンエンジンを示している。
【００１７】
シリンダブロック１０１ａに設けられる各気筒＃１，＃２，＃３，＃４には、それぞれピストン１０４が進退移動可能に保持され、シリンダヘッド１０１ｂ、各気筒＃１，＃２，＃３，＃４及びピストン１０４によって燃焼室が形成される。ピストン１０４は、燃焼室における燃料の燃焼によって直線往復運動を行う。当該直線往復運動は、コネクティングロッド１０６を介してクランクシャフト１１５に回転運動として伝達される。
【００１８】
クランクシャフト１１５は、クランクピン１１６、クランクジャーナル１１８及びこれらと連結されるクランクアーム１２０を備える。クランクピン１１６はコネクティングロッド１０６と連結される。ピストン１０４の直線往復運動によってクランクアーム１２０が回転し、クランクアーム１２０の回転によってクランクジャーナル１１８が回転する。クランクシャフト１１５は、図示しない駆動伝達装置に連結され、内燃機関１の出力トルクが駆動伝達装置に伝達される。
【００１９】
吸排気弁１１０は、カム機構１１１によって開閉される。吸気弁の開弁によって各燃焼室に吸気が取り込まれ、排気弁の開弁によって燃焼後のガスが各燃焼室から排出される。各気筒に備えられる吸排気弁１１０の数は適宜設定することができる。例えば、本実施形態では、各気筒＃１，＃２，＃３，＃４に、それぞれ吸気弁及び排気弁が２つずつ、合計４つの吸排気弁１１０が備えられている。なお、図１においては、各気筒＃１，＃２，＃３，＃４ごとに、２つの吸気弁又は排気弁が示されている。
【００２０】
各気筒＃１，＃２，＃３，＃４には、燃焼室に臨むように図示しない燃料噴射弁が備えられる。燃料噴射弁は、例えばシリンダヘッド１０１ｂの壁面に固定される。係る燃料噴射弁は、制御装置１４０によって駆動制御され、主として吸気行程において燃焼室内に燃料を噴射する。これにより、燃焼室内に吸気と燃料との混合気が形成される。また、制御装置１４０における運転モードが気筒休止運転に設定されているとき、気筒＃１，＃２への燃料噴射は停止されるので、気筒＃１，＃２における燃焼が停止する。なお、燃料噴射弁は、燃焼室内に燃料を直接噴射する形式のものに限られない。吸気を燃焼室内へ取り込むための入口である吸気ポートよりも上流に燃料噴射弁が備えられ、あらかじめ形成された混合気が吸気ポートから燃焼室に導入されてもよい。
【００２１】
シリンダヘッド１０１ｂには、各気筒＃１，＃２，＃３，＃４の燃焼室に臨むように、点火プラグ１０８が設けられている。点火プラグ１０８は、制御装置１４０によって駆動制御され、各燃焼室内に形成された混合気に点火する。これにより、燃焼室内で燃焼を生じ、ピストン１０４が押し下げられて、クランクシャフト１１５が回転する。
【００２２】
カム機構１１１は、カムシャフト１１２と、当該カムシャフト１１２に固定されるカム１１４とを備える。カムシャフト１１２は、クランクシャフト１１５の回転によって駆動される。吸排気弁１１０は、図示しない復帰用バネを備える。カムシャフト１１２の回転に伴ってカム１１４が回転し、カム１１４のカム山が直接的又は間接的に吸排気弁１１０を押し込むことによって吸排気弁１１０が開かれる。図１に示した内燃機関１では、カム１１４と吸排気弁１１０との間にロッカーアーム３０が備えられ、吸排気弁１１０はロッカーアーム３０を介してカム１１４によって押し込まれる。ロッカーアーム３０は、ロッカーアーム３０と当接するピボット６０を支点として回動可能となっている。また、吸排気弁１１０は、カム１１４のカム山による吸排気弁１１０の押し込みから解放されると、復帰用バネによって元の位置に戻される。
【００２３】
本実施形態に係る内燃機関１は、４つの気筒＃１，＃２，＃３，＃４の全てが稼働する全気筒運転と、一部の気筒＃１，＃２における燃焼を停止させることにより気筒＃１，＃２を休止させる気筒休止運転とを切り替え可能になっている。このような運転の切り替えを実現するために、本実施形態に係る内燃機関１には吸排気弁停止機構１０が設けられる。吸排気弁停止機構１０は、気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０を油圧を用いて閉じた状態で保持することにより、気筒＃１，＃２を休止させる。気筒＃１，＃２に対応するカム１１４と吸排気弁１１０との間に設けられるロッカーアーム３０は休止気筒用であり、休止気筒用のロッカーアーム３０に対して設けられるピボット６０も休止気筒用となっている。休止気筒用のロッカーアーム３０及びピボット６０により吸排気弁停止機構１０が構成される。
【００２４】
休止気筒用のピボット６０には油路６５が接続されており、油路６５を介して吸排気弁停止機構１０へ油圧が供給される。オイルパン１３２内のオイルがオイルポンプ１３４によって吸い上げられて圧送されるとともに、油路６５へのオイルの供給と油路６５からオイルパン１３２へのオイルの排出とが制御弁１３６によって切り替えられる。制御弁１３６は、オイルの流れを切り替えることによって、油路６５を介した吸排気弁停止機構１０への油圧の供給を制御する。また、制御弁１３６は制御装置１４０によって駆動制御される。
【００２５】
制御装置１４０における運転モードが気筒休止運転に設定されているときには、吸排気弁停止機構１０を駆動させるために、吸排気弁停止機構１０へ油圧が供給される。それにより、吸排気弁停止機構１０が正常に作動する場合、吸排気弁停止機構１０のカム１１４により押圧される被押圧部と、吸排気弁１１０を押圧する押圧部とが脱離されることによって、カム１１４によるロッカーアーム３０の押し込み動作が吸排気弁１１０に伝達されないようになる。ゆえに、気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０が閉じた状態で保持される。
【００２６】
一方、制御装置１４０における運転モードが全気筒運転に設定されているときには、吸排気弁停止機構１０への油圧の供給は停止される。この場合、吸排気弁停止機構１０のカム１１４により押圧される被押圧部と、吸排気弁１１０を押圧する押圧部とが係合されることによって、カム１１４によるロッカーアーム３０の押し込み動作が吸排気弁１１０に伝達されるようになる。ゆえに、気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０はカム１１４及び復帰用バネによって開閉可能な状態になる。なお、吸排気弁停止機構１０は、係る構成以外の機構であってもよく、電気的な制御を用いて駆動可能な機構であってもよい。
【００２７】
制御装置１４０は、演算処理装置であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵが使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵの実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などで構成される。
【００２８】
制御装置１４０は、内燃機関１を構成する各装置の動作を制御する。具体的には、制御装置１４０は、制御対象である各アクチュエータに対して電気信号を用いて動作指示を行う。より具体的には、制御装置１４０は、制御弁１３６の駆動、図示しない燃料噴射弁による燃料の噴射及び点火プラグ１０８の駆動を制御する。また、制御装置１４０は、各センサから出力された情報を当該センサから受信する。制御装置１４０は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信を用いて各センサと通信を行ってもよい。なお、本実施形態に係る制御装置１４０が有する機能は複数の制御装置により分割されてもよく、その場合、当該複数の制御装置は、ＣＡＮ等の通信バスを介して、互いに接続されてもよい。本実施形態に係る制御装置１４０によれば、全気筒運転から気筒休止運転への切り替えにおいて、吸排気弁停止機構１０の作動の異常を検出することが可能となる。係る制御装置１４０の詳細については、後述する。
【００２９】
クランク回転数センサ１５０は、クランクシャフト１１５の回転数を検出し、クランクシャフト１１５の回転数を示す情報を制御装置１４０へ出力する。
【００３０】
吸入空気量センサ１６０は、気筒＃１，＃２，＃３，＃４の各々へ吸入される空気量の合計値である吸入空気量を検出し、吸入空気量を示す情報を制御装置１４０へ出力する。
【００３１】
＜２．筒内圧の変動＞
続いて、本実施形態に係る制御装置１４０における運転モードが気筒休止運転に設定されているときの各気筒の筒内圧の変動について説明する。図２は、制御装置１４０における運転モードが気筒休止運転に設定されているときにおいて、吸排気弁停止機構１０が正常に作動している場合の筒内圧及びクランク軸トルクの変動について説明するための模式図である。図２のａ〜ｄは、それぞれ気筒＃１〜＃４の筒内圧の変動を示している。図２のｅは、図２のａ〜ｄにそれぞれ示した気筒＃１〜＃４の筒内圧の変動を重ね合わせた図である。図２のｆは、クランク軸トルクの変動を示している。また、図２のａ〜ｆでは、１燃焼サイクルにおける各値の変動がそれぞれ示されている。図２のａ〜ｄに記載した各行程（吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程）は、各気筒の全気筒運転での１燃焼サイクルにおける行程を示す。
【００３２】
本実施形態に係る内燃機関１では、全気筒運転において、クランク角１８０°間隔で気筒＃１、気筒＃３、気筒＃２、気筒＃４の順に燃焼が行われるものとする。全気筒運転において、気筒＃１、気筒＃３、気筒＃２、気筒＃４では、それぞれクランク角０°、１８０°、３６０°、５４０°の前後で燃焼が生じる。以下の説明において、全気筒運転において休止対象の気筒＃１又は気筒＃２で燃焼が生じるクランク角０°の前後及びクランク角３６０°の前後を休止気筒燃焼クランク角と呼ぶ。
【００３３】
休止対象の気筒＃１のピストン１０４は、クランク角０°〜１８０°及びクランク角３６０°〜５４０°において下降し、クランク角１８０°〜３６０°及びクランク角５４０°〜７２０°において上昇する。休止対象の気筒＃２のピストン１０４は、気筒＃１と同様に、クランク角０°〜１８０°及びクランク角３６０°〜５４０°において下降し、クランク角１８０°〜３６０°及びクランク角５４０°〜７２０°において上昇する。燃焼を継続する気筒＃３のピストン１０４は、クランク角０°〜１８０°及びクランク角３６０°〜５４０°において上昇し、クランク角１８０°〜３６０°及びクランク角５４０°〜７２０°において下降する。燃焼を継続する気筒＃４のピストン１０４は、気筒＃３と同様に、クランク角０°〜１８０°及びクランク角３６０°〜５４０°において上昇し、クランク角１８０°〜３６０°及びクランク角５４０°〜７２０°において下降する。
【００３４】
燃焼を継続する気筒＃３及び気筒＃４では、それぞれクランク角１８０°の前後及びクランク角５４０°の前後において、燃焼を伴う気筒内の気体の圧縮及び膨張が生じる。ゆえに、気筒＃３及び気筒＃４では、それぞれクランク角１８０°の前後及びクランク角５４０°の前後において、図２に示したように、筒内圧の上下動が生じる。
【００３５】
制御装置１４０における運転モードが気筒休止運転に設定されているときにおいて、吸排気弁停止機構１０が正常に作動している場合、休止対象の気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０は閉じた状態で保持される。一方、気筒＃１，＃２のピストン１０４は、燃焼を継続する気筒＃３，＃４と同様に、上昇及び下降を繰り返す。ゆえに、気筒＃１，＃２内の気体は、ピストン１０４の上昇及び下降によって、圧縮され及び膨張する。ここで、ピストン１０４の上昇及び下降は、クランク角３６０°ごとに繰り返される。よって、気筒＃１及び気筒＃２の双方で、ピストン１０４の上昇及び下降に伴い、図２に示したように、クランク角０°の前後及びクランク角３６０°の前後において、筒内圧の上下動が生じる。気筒＃１，＃２内の気体の圧縮及び膨張は燃焼を伴うものではないため、気筒＃１，＃２で生じる筒内圧の上下動における上昇値は、気筒＃３，＃４で生じる筒内圧の上下動における上昇値と比較して小さい。
【００３６】
ピストン１０４は各部品を介してクランクシャフト１１５と連結しており、ピストン１０４を押し下げる力はクランクシャフト１１５を回転させる力として伝達される。ゆえに、ピストン１０４が下降する際の筒内圧が高いほど、クランクシャフト１１５に掛かるトルクが大きくなる。よって、クランク軸トルクと筒内圧とは相関がある。制御装置１４０における運転モードが気筒休止運転に設定されているときにおいて、吸排気弁停止機構１０が正常に作動している場合、休止気筒燃焼クランク角では、図２に示したように、気筒＃１及び気筒＃２の双方で筒内圧の上下動が生じる。従って、休止気筒燃焼クランク角におけるクランク軸トルクは、気筒＃１及び気筒＃２の筒内圧の上下動における上昇値の合計値に依存する。
【００３７】
図３は、制御装置１４０における運転モードが気筒休止運転に設定されているときにおいて、吸排気弁停止機構１０が正常に作動していない場合の筒内圧及びクランク軸トルクの変動について説明するための模式図である。図３のａ〜ｄは、それぞれ気筒＃１〜＃４の筒内圧の変動を示している。図３のｅは、図３のａ〜ｄにそれぞれ示した気筒＃１〜＃４の筒内圧の変動を重ね合わせた図である。図３のｆは、クランク軸トルクの変動を示している。また、図３のａ〜ｆでは、１燃焼サイクルにおける各値の変動がそれぞれ示されている。
【００３８】
制御装置１４０における運転モードが気筒休止運転に設定されているときにおいて、吸排気弁停止機構１０が正常に作動していない場合、休止対象の気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０は開閉可能な状態となっている。気筒＃１及び気筒＃２では、それぞれクランク角３６０°の前後及びクランク角０°の前後で吸排気弁１１０の開弁が行われる。吸排気弁１１０の開弁が行われるクランク角の前後においては、ピストン１０４の上昇及び下降に伴う気筒内の気体の圧縮及び膨張は生じない。ゆえに、気筒＃１及び気筒＃２では、それぞれクランク角３６０°の前後及びクランク角０°の前後で筒内圧の上下動は生じない。よって、図３に示したように、気筒＃１及び気筒＃２では、それぞれクランク角０°の前後及びクランク角３６０°の前後でのみ気筒内の気体の圧縮及び膨張による筒内圧の上下動が生じる。
【００３９】
従って、制御装置１４０における運転モードが気筒休止運転に設定されているときにおいて、吸排気弁停止機構１０が正常に作動していない場合、休止気筒燃焼クランク角では、図３に示したように、気筒＃１又は気筒＃２のいずれか一方で筒内圧の上下動が生じる。ゆえに、休止気筒燃焼クランク角におけるクランク軸トルクは、気筒＃１又は気筒＃２のいずれか一方の筒内圧の上昇値に依存する。
【００４０】
＜３．内燃機関の制御装置＞
[３−１．制御装置の機能構成]
続いて、図４〜図６を参照して、全気筒運転から気筒休止運転への切り替えにおいて、吸排気弁停止機構１０の作動の異常を検出することを可能とする本実施形態に係る内燃機関１の制御装置１４０の機能構成について説明する。
【００４１】
図４は、本実施形態に係る制御装置１４０の機能構成の一例を示す説明図である。図４に示したように、制御装置１４０は、記憶部１４１と、角速度差演算部１４３と、判定部１４５と、運転モード設定部１４７と、制御部１４９と、を備える。
【００４２】
（記憶部）
記憶部１４１は、制御装置１４０による制御のために参照される情報を記憶する。例えば、記憶部１４１は、判定部１４５による判定処理に用いられる各種マップを記憶する。また、記憶部１４１は、クランク回転数センサ１５０から出力されたクランクシャフト１１５の回転数を示す情報を記憶する。
【００４３】
（角速度差演算部）
角速度差演算部１４３は、所定のクランク角間でのクランク軸の回転変動量の差を算出し、算出された所定のクランク角間でのクランク軸の回転変動量の差を示す情報を判定部１４５へ出力する。角速度差演算部１４３は、例えば、記憶部１４１に記憶されたクランクシャフト１１５の回転数を示す情報に基づいて、クランクシャフト１１５の角速度を算出し、クランク角１８０°前とのクランクシャフト１１５の角速度の差を算出する。角速度差演算部１４３は、一定のクランク角ごとに、クランク角１８０°前とのクランクシャフト１１５の角速度の差を算出してもよい。なお、以下では、ある時刻における角速度と、当該時刻からクランク角１８０°前のクランクシャフト１１５の角速度との差を、単に角速度の差とも呼ぶ。
【００４４】
図５は、角速度差演算部１４３によって算出された角速度の差の一例をクランク角１８０°ごとに示す説明図である。本実施形態では、角速度差演算部１４３は、対象時刻におけるクランクシャフト１１５の角速度を、対象時刻からクランク角１８０°前におけるクランクシャフト１１５の角速度から減算して得た値を、角速度の差として算出するものとする。よって、図５において、角速度の差が正の値である場合、対象時刻におけるクランクシャフト１１５の角速度は、対象時刻からクランク角１８０°前におけるクランクシャフト１１５の角速度より小さい。なお、角速度差演算部１４３は、対象時刻からクランク角１８０°前におけるクランクシャフト１１５の角速度を、対象時刻におけるクランクシャフト１１５の角速度から減算して得た値を、角速度の差として算出してもよい。
【００４５】
図５において、三角のプロットは、制御装置１４０における運転モードが気筒休止運転に設定されているときにおいて、吸排気弁停止機構１０が正常に作動している場合の角速度の差を示す。また、円のプロットは、制御装置１４０における運転モードが気筒休止運転に設定されているときにおいて、吸排気弁停止機構１０が正常に作動していない場合の角速度の差を示す。また、四角のプロットは、制御装置１４０における運転モードが全気筒運転に設定されているときの角速度の差を示す。
【００４６】
なお、本実施例では、角速度差演算部１４３は、所定のクランク角を１８０°として、角速度の差を算出するが、所定のクランク角としては、他の値も適用され得る。所定のクランク角は、燃焼を継続する気筒＃３，＃４で燃焼が生じるクランク角におけるクランクシャフト１１５の角速度と、休止気筒燃焼クランク角におけるクランクシャフト１１５の角速度との差を算出することが可能な値であればよい。ゆえに、所定のクランク角は、例えば、５４０°であってもよい。また、角速度差演算部１４３による角速度の差の算出における対象時刻は、燃焼を継続する気筒＃３，＃４で燃焼が生じるクランク角又は休止気筒燃焼クランク角に対応する時刻である。また、図５では、運転モードの設定が全気筒運転又は気筒休止運転へ切り替わった時点以降の角速度の差が示されている。なお、以下の説明において、角速度の差が大きい（小さい）というときには、角速度の差の絶対値が大きい（小さい）ということを意味する。
【００４７】
ここで、クランクシャフト１１５の角速度はクランク軸の回転変動量の一例であり、クランク軸トルクの大きさに応じてクランク軸の回転変動量は増減するので、クランク軸の回転変動量とクランク軸トルクとは相関がある。また、上述したように、クランク軸トルクと筒内圧とは相関があるので、クランク軸の回転変動量と筒内圧とは相関がある。
【００４８】
制御装置１４０における運転モードが全気筒運転に設定されているときは、クランク角１８０°ごとに、いずれかの気筒内で燃焼を伴う圧縮及び膨張が生じているので、図５に示したように、角速度差演算部１４３により算出される各時刻における角速度の差は、略ゼロとなる。
【００４９】
制御装置１４０における運転モードが気筒休止運転に設定されているときにおいて、吸排気弁停止機構１０が正常に作動していない場合には、燃焼を継続する気筒＃３，＃４で燃焼が生じるクランク角からクランク角１８０°後において気筒＃１又は気筒＃２のいずれか一方で気筒内の気体の圧縮及び膨張が生じ、筒内圧の上下動が生じる。気筒＃１，＃２内の気体の圧縮及び膨張は燃焼を伴うものではないため、気筒＃１又は気筒＃２のいずれか一方で生じる筒内圧の上下動における上昇値は、気筒＃３，＃４で生じる筒内圧の上下動における上昇値と比較して小さい。ゆえに、図５に示したように、各時刻について、角速度の差が生じる。
【００５０】
制御装置１４０における運転モードが気筒休止運転に設定されているときにおいて、吸排気弁停止機構１０が正常に作動している場合には、燃焼を継続する気筒＃３，＃４で燃焼が生じるクランク角からクランク角１８０°後において気筒＃１及び気筒＃２の双方で気筒内の気体の圧縮及び膨張が生じ、筒内圧の上下動が生じる。ゆえに、気筒＃３，＃４で燃焼が生じるクランク角からクランク角１８０°後において、吸排気弁停止機構１０が正常に作動していない場合には、気筒＃１又は気筒＃２のいずれか一方で筒内圧の上下動が生じるのに対して、吸排気弁停止機構１０が正常に作動している場合には、気筒＃１及び気筒＃２の双方で筒内圧の上下動が生じる。
【００５１】
よって、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後においては、吸排気弁停止機構１０が正常に作動している場合の気筒＃３，＃４で燃焼が生じるクランク角からクランク角１８０°後におけるクランク軸トルクは、吸排気弁停止機構１０が正常に作動していない場合と比較して、大きい。ゆえに、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後においては、吸排気弁停止機構１０が正常に作動している場合の角速度の差は、吸排気弁停止機構１０が正常に作動していない場合と比較して、小さい。
【００５２】
また、吸排気弁停止機構１０が正常に作動している場合において、吸排気弁１１０が閉じた状態で保持されているが、気筒＃１，＃２内の気体は完全に気密に封入されているわけではない。よって、気筒＃１，＃２内の気体の一部は、気筒＃１，＃２内の気体の圧縮及び膨張が繰り返されるに伴い、気筒＃１，＃２の外部へ徐々に漏出する。ゆえに、燃焼を継続する気筒＃３，＃４で燃焼が生じるクランク角からクランク角１８０°後における気筒＃１，＃２の筒内圧の上下動における上昇値は、時間の経過とともに、減少していく。従って、角速度の差は、時間の経過とともに増大する。
【００５３】
例えば、図５に示したように、時刻Ｔ１より前の時刻における吸排気弁停止機構１０が正常に作動している場合の角速度の差は、吸排気弁停止機構１０が正常に作動していない場合と比較して、小さい。その後、図５に示した時刻Ｔ１〜Ｔ２の間の時刻において、吸排気弁停止機構１０が正常に作動している場合の角速度の差と、吸排気弁停止機構１０が正常に作動していない場合の角速度の差の大小関係は逆転する。そして、図５に示した時刻Ｔ２より後の時刻における吸排気弁停止機構１０が正常に作動している場合の角速度の差は、吸排気弁停止機構１０が正常に作動していない場合と比較して、大きくなる。
【００５４】
また、上記では、角速度差演算部１４３がクランク軸の回転変動量の差としてクランクシャフト１１５の角速度の差を算出する例について説明したが、角速度差演算部１４３は、クランク軸の回転変動量の差として、クランクシャフト１１５の回転数の差を算出してもよい。その場合、角速度差演算部１４３は、記憶部１４１に記憶されたクランクシャフト１１５の回転数を示す情報に基づいて、クランクシャフト１１５の角速度を算出することなく、所定のクランク角間でのクランクシャフト１１５の回転数の差を算出する。
【００５５】
（判定部）
判定部１４５は、角速度差演算部１４３から入力された所定のクランク角間でのクランク軸の回転変動量の差を示す情報に基づいて、休止対象の気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０の開閉状態を判定する。具体的には、判定部１４５は、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後、所定のクランク角間でのクランク軸の回転変動量の差が、第１の閾値より大きく、かつ、第２の閾値より小さい場合に、休止対象の気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０が閉じた状態で保持されていると判定する。より具体的には、判定部１４５は、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後、図５に示した時刻Ｔ１より前の時刻における角速度の差が、閾値Ｎ１より大きく、かつ、閾値Ｎ２より小さい場合に、休止対象の気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０が閉じた状態で保持されていると判定する。
【００５６】
判定部１４５は、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後、図５に示した時刻Ｔ１より前の時刻における角速度の差が閾値Ｎ２より大きい場合に、休止対象の気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０が閉じた状態で保持されていないと判定する。閾値Ｎ２は、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後において、吸排気弁停止機構１０が正常に作動している場合の角速度の差と、吸排気弁停止機構１０が正常に作動していない場合の角速度の差とを区別し得るような値に設定される。上述したように、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後においては、吸排気弁停止機構１０が正常に作動している場合の角速度の差は、吸排気弁停止機構１０が正常に作動していない場合と比較して、小さい。ゆえに、本実施形態によれば、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後、吸排気弁停止機構１０の作動の異常を検出することができる。
【００５７】
判定部１４５は、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後、図５に示した時刻Ｔ１より前の時刻における角速度の差が閾値Ｎ１より小さい場合に、休止対象の気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０が閉じた状態で保持されていると判定しない。この場合、運転モードの設定が気筒休止運転へ切り替えられた後、所定時間（例えば、所定サイクル）が経過するまでの間において、判定部１４５は、角速度の差と閾値Ｎ１及び閾値Ｎ２との比較を繰り返す。
【００５８】
運転モードの設定が気筒休止運転へ切り替えられた直後において、休止対象の気筒＃１，＃２への燃料の噴射が完全には停止されていない場合があり得る。このような場合には、休止対象の気筒＃１，＃２において燃焼が生じ得るので、正常に気筒休止運転が行われる場合と比較して、角速度の差が低下し得る。ゆえに、吸排気弁停止機構１０の作動が正常に行われていないとしても、角速度の差が閾値Ｎ２より小さい値となり得るので、角速度の差と閾値Ｎ２との比較のみによって吸排気弁停止機構１０の作動が正常か否かを判定する場合には、誤った判定をし得る。閾値Ｎ１は、運転モードの設定が気筒休止運転へ切り替えられた直後において、気筒＃１，＃２において燃焼が生じている場合の角速度の差と、正常に気筒休止運転が行われている場合の角速度の差とを区別し得るような値に設定される。
【００５９】
よって、閾値Ｎ１を用いることによって、このような運転モードの設定の切り替え直後における誤った判定を抑制することができる。ここで、角速度の差と閾値Ｎ１及び閾値Ｎ２との比較が繰り返される所定時間（所定サイクル）は、運転モードの設定が気筒休止運転へ切り替えられた後、所定時間（所定サイクル）が経過した後においては、休止対象の気筒＃１，＃２への燃料の噴射が停止され、気筒＃１，＃２において燃焼が生じ得ないような時間（サイクル）に設定される。なお、時刻Ｔ１は、閾値Ｎ１及び閾値Ｎ２に応じて適宜設定され得る。
【００６０】
判定部１４５は、例えば、図６に示した、記憶部１４１に記憶されているマップ３０２を用いて閾値Ｎ１及び閾値Ｎ２を設定する。マップ３０２は、吸入空気量と閾値Ｎ１及び閾値Ｎ２との関係をそれぞれ表す。図６に示したように、閾値Ｎ１及び閾値Ｎ２は、吸入空気量が大きいほど大きな値に設定されてもよい。
【００６１】
判定部１４５は、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後に気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０が閉じた状態で保持されていると判定した場合であっても、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった時点から所定時間経過時において、所定のクランク角間での回転変動量の差が、第３の閾値より小さい場合に、気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０が閉じた状態で保持されていないと判定してもよい。ここで、所定時間は、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった時点から所定時間経過時において、吸排気弁停止機構１０が正常に作動している場合の角速度の差が、吸排気弁停止機構１０が正常に作動していない場合と比較して、大きくなるような時間に設定される。
【００６２】
例えば、図５において、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった時点から時刻Ｔ２までの時間が所定時間として設定される。判定部１４５は、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後、時刻Ｔ２より後の時刻における角速度の差が閾値Ｎ３より小さい場合に、休止対象の気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０が閉じた状態で保持されていないと判定する。一方、判定部１４５は、時刻Ｔ２より後の時刻における角速度の差が閾値Ｎ３より大きい場合には、休止対象の気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０が閉じた状態で保持されていると判定する。
【００６３】
閾値Ｎ３は、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった時点から所定時間経過時において、吸排気弁停止機構１０が正常に作動している場合の角速度の差と、吸排気弁停止機構１０が正常に作動していない場合の角速度の差とを区別し得るような値に設定される。判定部１４５は、例えば、図６に示した、記憶部１４１に記憶されているマップ３０４を用いて閾値Ｎ３を設定する。マップ３０４は、吸入空気量と閾値Ｎ３との関係を表す。図６に示したように、閾値Ｎ３は、吸入空気量が大きいほど大きな値に設定されてもよい。
【００６４】
（運転モード設定部）
運転モード設定部１４７は、内燃機関１の運転状態に応じて、制御部１４９における運転モードを全気筒運転又は気筒休止運転のいずれか一方に設定する。また、運転モード設定部１４７は、運転モードが気筒休止運転に設定されている場合であっても、判定部１４５により気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０が閉じた状態で保持されていないと判定された場合に、運転モードを全気筒運転へ切り替える。運転モード設定部１４７は、設定されている運転モードを示す情報を制御部１４９へ出力する。
【００６５】
（制御部）
制御部１４９は、運転モード設定部１４７によって設定された運転モードに応じて内燃機関１を構成する各装置の動作を制御する。具体的には、制御部１４９は、吸排気弁停止機構１０の動作を制御する吸排気弁制御部１４９ａと、燃料噴射弁の動作を制御する噴射制御部１４９ｂと、を含む。
【００６６】
吸排気弁制御部１４９ａは、運転モード設定部１４７によって設定された運転モードに応じて吸排気弁停止機構１０の動作を制御する。具体的には、吸排気弁制御部１４９ａは、運転モードが気筒休止運転に設定されている場合に、気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０を閉じた状態で保持することにより、気筒＃１，＃２を休止させるように吸排気弁停止機構１０を制御する。一方、吸排気弁制御部１４９ａは、運転モードが全気筒運転に設定されている場合に、気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０を開閉可能な状態とすることにより、気筒＃１，＃２における燃焼を継続させるように吸排気弁停止機構１０を制御する。吸排気弁制御部１４９ａは、吸排気弁停止機構１０と油路６５を介して接続された制御弁１３６によるオイルの供給先の切り替えを制御することによって、運転モードに応じた吸排気弁停止機構１０の制御を実現する。
【００６７】
噴射制御部１４９ｂは、運転モード設定部１４７によって設定された運転モードに応じて燃料噴射弁の動作を制御する。具体的には、噴射制御部１４９ｂは、運転モードが気筒休止運転に設定されている場合に、気筒＃１，＃２への燃料の噴射を停止させる。一方、噴射制御部１４９ｂは、運転モードが全気筒運転に設定されている場合に、４つの気筒＃１，＃２，＃３，＃４への燃料の噴射を行わせる。
【００６８】
[３−２．動作]
続いて、図７を参照して、本実施形態に係る制御装置１４０が行う処理の流れについて説明する。図７は、本実施形態に係る制御装置１４０が行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００６９】
図７に示したように、運転モード設定部１４７によって、運転モードが気筒休止運転に設定されると（ステップＳ５０２）、角速度差演算部１４３は、記憶部１４１からクランクシャフト１１５の回転数を示す情報を取得する（ステップＳ５０４）。そして、角速度差演算部１４３は、角速度の差Ｒを算出する（ステップＳ５０６）。次に、判定部１４５は、マップ３０２を用いて、吸入空気量に基づいて閾値Ｎ１及び閾値Ｎ２を設定する（ステップＳ５０７）。
【００７０】
そして、判定部１４５は、休止対象の気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０の開閉状態を判定する（ステップＳ５０８）。ステップＳ５０８において、判定部１４５は、角速度の差Ｒが、閾値Ｎ１より大きく、かつ、閾値Ｎ２より小さいことをもって、休止対象の気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０が閉じた状態で保持されていると判定する。角速度の差Ｒが、閾値Ｎ１より大きく、かつ、閾値Ｎ２より小さい場合（ステップＳ５０８／ＹＥＳ）、制御装置１４０は、所定のサイクル待機する（ステップＳ５１０）。ここで、ステップＳ５１０における所定のサイクルは、所定のサイクル待機した時点において、吸排気弁停止機構１０が正常に作動している場合の角速度の差が、吸排気弁停止機構１０が正常に作動していない場合と比較して、大きくなるようなサイクルに設定される。
【００７１】
一方、ステップＳ５０８において、角速度の差Ｒが、閾値Ｎ１より大きく、かつ、閾値Ｎ２より小さい値でない場合（ステップＳ５０８／ＮＯ）、判定部１４５は、角速度の差Ｒと閾値Ｎ２とを比較する（ステップＳ５１２）。ステップＳ５１２において、判定部１４５は、角速度の差Ｒが閾値Ｎ２より大きいことをもって、休止対象の気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０が閉じた状態で保持されていないと判定する。角速度の差Ｒが閾値Ｎ２より大きい場合（ステップＳ５１２／ＹＥＳ）、吸排気弁停止機構１０は正常に作動していないため、ポンピングロスの増大や、排気ガス中の酸素濃度の上昇に伴う触媒の劣化の促進や、ドライバビリティの低下等の問題が生じ得る。ゆえに、運転モード設定部１４７は、運転モードを全気筒運転へ切り替える（ステップＳ５１４）。そして、図７に示した処理は終了する。
【００７２】
一方、ステップＳ５１２において、角速度の差Ｒが閾値Ｎ２より大きくない場合（ステップＳ５１２／ＮＯ）、判定部１４５は、運転モードの設定が気筒休止運転へ切り替えられた後、所定のサイクルが経過したか否かを判定する（ステップＳ５１６）。ステップＳ５１６において、所定のサイクルが経過したと判定された場合（ステップＳ５１６／ＹＥＳ）、図７に示した処理は、エラー終了する（ステップＳ５１８）。ここで、ステップＳ５１６における所定のサイクルは、運転モードの設定が気筒休止運転へ切り替えられた後、所定のサイクルが経過した後においては、休止対象の気筒＃１，＃２への燃料の噴射は停止し、気筒＃１，＃２において燃焼が生じ得ないようなサイクルに設定される。一方、ステップＳ５１６において、所定のサイクルが経過していないと判定された場合（ステップＳ５１６／ＮＯ）、ステップＳ５０８の処理へ戻る。
【００７３】
ステップＳ５１０における所定のサイクルの待機の後に、角速度差演算部１４３は、記憶部１４１からクランクシャフト１１５の回転数を示す情報を取得する（ステップＳ５２０）。そして、角速度差演算部１４３は、角速度の差Ｒを算出する（ステップＳ５２２）。次に、判定部１４５は、マップ３０４を用いて、吸入空気量に基づいて閾値Ｎ３を設定する（ステップＳ５２４）。
【００７４】
そして、判定部１４５は、休止対象の気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０の開閉状態を判定する（ステップＳ５２６）。ステップＳ５２６において、判定部１４５は、角速度の差Ｒが閾値Ｎ３より大きいことをもって、休止対象の気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０が閉じた状態で保持されていると判定する。角速度の差Ｒが閾値Ｎ３より大きい場合（ステップＳ５２６／ＹＥＳ）、ステップＳ５２０の処理へ戻る。一方、角速度の差Ｒが閾値Ｎ３より大きくない場合（ステップＳ５２６／ＮＯ）、吸排気弁停止機構１０は正常に作動していないため、ポンピングロスの増大や、排気ガス中の酸素濃度の上昇に伴う触媒の劣化の促進や、ドライバビリティの低下等の問題が生じ得る。ゆえに、運転モード設定部１４７は、運転モードを全気筒運転へ切り替える（ステップＳ５２８）。そして、図７に示した処理は終了する。
【００７５】
＜４．むすび＞
以上説明したように、本実施形態によれば、判定部１４５は、制御装置１４０における運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後、角速度の差が、閾値Ｎ１より大きく、かつ、閾値Ｎ２より小さい場合に、休止対象の気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０が閉じた状態で保持されていると判定する。運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後において、吸排気弁停止機構１０が正常に作動している場合の角速度の差は、吸排気弁停止機構１０が正常に作動していない場合と比較して、小さい。
【００７６】
よって、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後、角速度の差が閾値Ｎ２より大きい場合に、休止対象の気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０が閉じた状態で保持されていないと判定することによって、吸排気弁停止機構１０の作動の異常を検出することができる。
【００７７】
また、運転モードの設定が気筒休止運転へ切り替えられた直後において、休止対象の気筒＃１，＃２への燃料の噴射が完全には停止されていない場合があり得る。このような場合には、休止対象の気筒＃１，＃２において燃焼が生じ得るので、正常に気筒休止運転が行われる場合と比較して、角速度の差が低下し得る。ゆえに、吸排気弁停止機構１０の作動が正常に行われていないとしても、角速度の差が閾値Ｎ２より小さい値となり得るので、角速度の差と閾値Ｎ２との比較のみによって吸排気弁停止機構１０の作動が正常か否かを判定する場合には、誤った判定をし得る。
【００７８】
よって、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後、角速度の差が閾値Ｎ１より小さい場合に、休止対象の気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０が閉じた状態で保持されていると判定しないことによって、このような運転モードの設定の切り替え直後における誤った判定を抑制することができる。
【００７９】
また、本実施形態では、車両に設けられた既存のセンサを用いて吸排気弁停止機構の作動の異常を検出することができるので、新たなセンサ等の機器の追加によるコストの増加を抑制することができる。
【００８０】
また、ある実施形態によれば、閾値Ｎ１及び閾値Ｎ２は、吸入空気量が大きいほど大きな値に設定されてもよい。吸入空気量が大きいほど、燃焼を継続する気筒＃３，＃４で燃焼が生じるクランク角において生じるクランク軸トルクが増大するので、気筒＃３，＃４で燃焼が生じるクランク角におけるクランクシャフト１１５の角速度と、気筒＃３，＃４で燃焼が生じるクランク角からクランク角１８０°後における角速度との差は増大する。ゆえに、閾値Ｎ１及び閾値Ｎ２を吸入空気量が大きいほど大きな値に設定することによって、吸入空気量に応じて適切に吸排気弁停止機構１０の作動の異常を検出することができる。
【００８１】
また、ある実施形態によれば、判定部１４５は、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後に気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０が閉じた状態で保持されていると判定した場合であっても、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった時点から所定時間経過時において、角速度の差が、閾値Ｎ３より小さい場合に、気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０が閉じた状態で保持されていないと判定する。
【００８２】
吸排気弁停止機構１０が正常に作動している場合において、吸排気弁１１０が閉じた状態で保持されているが、気筒＃１，＃２内の気体の一部は、気筒＃１，＃２内の気体の圧縮及び膨張が繰り返されるに伴い、気筒＃１，＃２の外部へ徐々に漏出する。ゆえに、燃焼を継続する気筒＃３，＃４で燃焼が生じるクランク角からクランク角１８０°後における気筒＃１，＃２内の気体の圧縮及び膨張による筒内圧の上下動における上昇値は、時間の経過とともに、減少していく。従って、角速度の差は、時間の経過とともに増大する。よって、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった時点から所定時間経過時において、吸排気弁停止機構１０が正常に作動している場合の角速度の差は、吸排気弁停止機構１０が正常に作動していない場合と比較して、大きくなる。
【００８３】
ゆえに、運転モードの設定が全気筒運転から気筒休止運転へ切り替わった後において吸排気弁停止機構１０が正常に作動していたが、その後、吸排気弁停止機構１０が正常に作動しなくなった場合に、吸排気弁停止機構１０の作動の異常を検出することが可能である。
【００８４】
また、ある実施形態によれば、閾値Ｎ３は、吸入空気量が大きいほど大きな値に設定されてもよい。吸入空気量が大きいほど、燃焼を継続する気筒＃３，＃４で燃焼が生じるクランク角において生じるクランク軸トルクが増大するので、気筒＃３，＃４で燃焼が生じるクランク角におけるクランクシャフト１１５の角速度と、気筒＃３，＃４で燃焼が生じるクランク角からクランク角１８０°後における角速度との差は増大する。ゆえに、閾値Ｎ３を吸入空気量が大きいほど大きな値に設定することによって、吸入空気量に応じて適切に吸排気弁停止機構１０の作動の異常を検出することができる。
【００８５】
また、ある実施形態によれば、運転モードの設定は、判定部１４５により気筒＃１，＃２の吸排気弁１１０が閉じた状態で保持されていないと判定された場合に、運転モード設定部１４７によって、気筒休止運転から全気筒運転へ切り替えられる。それにより、運転モードの設定が気筒休止運転へ切り替わった後に吸排気弁停止機構１０が正常に作動しないことによって生じ得るポンピングロスの増大や、排気ガス中の酸素濃度の上昇に伴う触媒の劣化の促進や、ドライバビリティの低下等の問題を解消し得る。
【００８６】
また、本明細書においてフローチャートを用いて説明した処理は、必ずしもフローチャートに示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。
【００８７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８８】
例えば、上記では、４気筒水平対向型の内燃機関を例に採って説明したが、内燃機関の構成は上記の例に限られない。内燃機関は、６気筒や８気筒、１２気筒等、種々の気筒数の内燃機関としてもよい。また、内燃機関は水平対向型のものに限られず、Ｖ型の内燃機関や直列式の内燃機関であってもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１  内燃機関
１０  吸排気弁停止機構
３０  ロッカーアーム
６０  ピボット
１０１ａ  シリンダブロック
１０１ｂ  シリンダヘッド
１０４  ピストン
１０６  コネクティングロッド
１０８  点火プラグ
１１０  吸排気弁
１１１  カム機構
１１２  カムシャフト
１１４  カム
１１５  クランクシャフト
１１６  クランクピン
１１８  クランクジャーナル
１２０  クランクアーム
１３２  オイルパン
１３４  オイルポンプ
１３６  制御弁
１４０  制御装置
１４１  記憶部
１４３  角速度差演算部
１４５  判定部
１４７  運転モード設定部
１４９  制御部
１４９ａ  吸排気弁制御部
１４９ｂ  噴射制御部
１５０  クランク回転数センサ
１６０  吸入空気量センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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