JP2023030763A - Inspection method for engine - Google Patents
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Abstract
Description
ここに開示された技術は、エンジンの検査方法に関する技術分野に属する。 The technology disclosed herein belongs to a technical field related to an engine inspection method.
複数の気筒を有するエンジンにおいて、燃費の向上を目的に、複数の気筒のうちの一部を休止させる減気筒運転を行うことがある。減気筒運転では、休止させる気筒の吸排気弁、燃料噴射弁、及び点火プラグの作動を停止させる。このとき吸排気弁の作動停止は、例えば特許文献１に示すような油圧によって作動する弁停止機構を利用した気筒休止機構が用いられる。
2. Description of the Related Art In an engine having a plurality of cylinders, a reduced cylinder operation is sometimes performed in which some of the plurality of cylinders are deactivated for the purpose of improving fuel efficiency. In the reduced-cylinder operation, the intake and exhaust valves, the fuel injection valves, and the spark plugs of the cylinders to be deactivated are deactivated. In order to stop the operation of the intake and exhaust valves at this time, for example, a cylinder deactivation mechanism using a valve stop mechanism operated by hydraulic pressure as disclosed in
油圧によって作動するタイプの弁停止機構は、油圧系統に詰まりがあったり、油圧を制御するためのソレノイドバルブに異常が生じたりしているときには正常に作動しなくなる。弁停止機構が正常に作動しなければ、吸排気弁が停止又は作動するタイミングと、燃料噴射弁や点火プラグが停止又は作動するタイミングとがずれてしまい全気筒運転と減気筒運転との切換時に振動や未燃ガスが発生するおそれがある。このため、エンジンの製造時において気筒休止機構が正常に作動するか否かが検査される。 A hydraulically operated valve stop mechanism does not operate normally when the hydraulic system is clogged or when a solenoid valve for controlling the hydraulic pressure malfunctions. If the valve stop mechanism does not operate normally, the timing at which the intake and exhaust valves stop or operate does not match the timing at which the fuel injection valves and spark plugs stop or operate. Vibration and unburned gas may be generated. Therefore, when the engine is manufactured, it is inspected whether or not the cylinder deactivation mechanism operates normally.
気筒休止機構の検査方法として、例えば、特許文献２では、気筒休止機構における油圧の上昇率に基づいて気筒休止機構の作動不良を判定する方法が開示されている。 As a method for inspecting a cylinder deactivation mechanism, for example, Patent Document 2 discloses a method for determining malfunction of the cylinder deactivation mechanism based on the rate of increase of hydraulic pressure in the cylinder deactivation mechanism.
しかしながら、油圧のみの検査では、吸排気弁が作動状態から停止状態又は休止状態から作動状態になったタイミングを正確に検出することが困難である。吸排気弁の停止又は作動のタイミングを正確に検出できなければ、燃料噴射弁や点火プラグの停止又は作動とのタイミングのずれを検出することができず、気筒休止機構が正常に作動しているかを判定することが困難である。 However, it is difficult to accurately detect the timing at which the intake/exhaust valve changes from an operating state to a stopped state or from a resting state to an operating state by inspecting only the hydraulic pressure. If it is not possible to accurately detect the timing of stopping or operating the intake and exhaust valves, it is not possible to detect the timing deviation from the stopping or operating of the fuel injection valves and spark plugs, and whether the cylinder deactivation mechanism is operating normally. is difficult to determine.
ここに開示された技術は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、減気筒運転が可能なエンジンにおいて、吸排気弁の停止又は作動のタイミングの検出精度を向上させて、気筒休止機構に対する検査精度を向上させることにある。 The technology disclosed herein has been made in view of the above points, and its purpose is to improve the detection accuracy of the timing of stopping or actuating the intake and exhaust valves in an engine capable of reduced-cylinder operation. Another object of the present invention is to improve the inspection accuracy of the cylinder deactivation mechanism.
前記課題を解決するために、ここに開示された技術では、複数の気筒を有しかつ、該複数の気筒を全て稼働させる全気筒運転と、前記複数の気筒のうちの一部を休止させる減気筒運転との間で切り換え可能に構成されたエンジンの製造時における検査方法を対象として、前記エンジンは、所定の作動油圧まで加圧されたオイルが供給されたときに、前記全気筒運転から前記減気筒運転へ切り換えるよう作動しかつ各気筒の吸排気弁毎に設けられた弁停止機構と、該弁停止機構への油圧の供給を制御するソレノイドバルブとを含む気筒休止機構を有し、前記エンジンの回転数を所定回転数に保持する回転保持工程と、前記弁停止機構にオイルを供給する制御信号又は前記弁停止機構からオイルを排出する制御信号をソレノイドバルブに出力する油圧信号出力工程と、前記エンジンの吸気圧及び排気圧の圧力波形を検出する圧力波形検出工程と、前記油圧信号出力工程の実行前から実行後までの期間を含む圧力波形を第１圧力波形とし、該第１圧力波形を所定クランク角分だけ遅角させた波形を第２圧力波形として、前記第１圧力波形と第２圧力波形との差分である差分波形を算出する工程と、前記差分波形が閾値を超えたときのクランク角度を算出する応答検出工程と、前記油圧信号出力工程を実行した時のクランク角度から、前記応答検出工程で検出されたクランク角度まで期間が、所定範囲外であるときに、前記気筒休止機構が異常であると判定する判定工程と、を含み、前記波形算出工程、前記応答検出工程、及び前記判定工程を吸気側及び排気側のそれぞれに対して行う、という構成とした。 In order to solve the above problems, the technology disclosed herein includes a plurality of cylinders, all-cylinder operation in which all of the plurality of cylinders are operated, and a reduction operation in which some of the plurality of cylinders are deactivated. For a test method at the time of manufacture of an engine configured to be switchable between cylinder operation, the engine is supplied with oil pressurized to a predetermined operating oil pressure, from the full cylinder operation to the above a cylinder deactivation mechanism that operates to switch to reduced-cylinder operation and includes a valve stop mechanism provided for each intake and exhaust valve of each cylinder; and a solenoid valve that controls the supply of hydraulic pressure to the valve stop mechanism, a rotation holding step of holding the engine speed at a predetermined speed; and a hydraulic signal output step of outputting to a solenoid valve a control signal for supplying oil to the valve stopping mechanism or a control signal for discharging oil from the valve stopping mechanism. , a pressure waveform detecting step for detecting the pressure waveforms of the intake pressure and the exhaust pressure of the engine, and a pressure waveform including a period from before to after execution of the hydraulic pressure signal output step as a first pressure waveform; A step of calculating a difference waveform, which is a difference between the first pressure waveform and the second pressure waveform, using a waveform obtained by retarding the waveform by a predetermined crank angle as a second pressure waveform; and the crank angle when the oil pressure signal output step is executed to the crank angle detected in the response detection step is outside a predetermined range. a judgment step of judging that the pause mechanism is abnormal, wherein the waveform calculation step, the response detection step, and the judgment step are performed for each of the intake side and the exhaust side.
すなわち、全気筒運転と減気筒運転とでは、作動する気筒の数が変化するため、吸気圧及び排気圧の圧力波形がそれぞれ変化する。圧力波形は吸排気弁の動作により変化するため、圧力波形を検出することで吸排気弁の停止又は作動のタイミングを精度良く推定することができる。そして、油圧信号が出力されてから圧力波形が変化するまでのクランク角度を算出することができれば吸排気弁の応答性を検出することができる。この応答性に異常（応答が早過ぎる又は遅い）があることが検出できれば、油圧経路の詰まりやソレノイドバルブの異常などの気筒休止機構に異常があると判定することができる。したがって、減気筒運転が可能なエンジンにおいて、吸排気弁の停止又は作動のタイミングの検出精度を向上させて、気筒休止機構に対する検査精度を向上させることができる。 That is, the pressure waveforms of the intake pressure and the exhaust pressure change between the all-cylinder operation and the reduced-cylinder operation because the number of cylinders to be operated changes. Since the pressure waveform changes according to the operation of the intake/exhaust valve, the timing of stopping or operating the intake/exhaust valve can be accurately estimated by detecting the pressure waveform. If the crank angle from when the hydraulic pressure signal is output to when the pressure waveform changes can be calculated, the responsiveness of the intake and exhaust valves can be detected. If it is possible to detect that there is an abnormality in this responsiveness (too fast or slow response), it is possible to determine that there is an abnormality in the cylinder deactivation mechanism such as clogging of the hydraulic path or abnormality in the solenoid valve. Therefore, in an engine capable of reduced-cylinder operation, it is possible to improve the detection accuracy of the intake/exhaust valve stop or actuation timing, thereby improving the inspection accuracy for the cylinder deactivation mechanism.
また、吸気側と排気側との両方を検査することにより、異常箇所の推定が可能となる。例えば、吸気側と排気側との一方のみに応答性の異常があるときには、吸気側又は排気側の油圧経路や弁停止機構に異常があると推定できる。一方で、吸気側と排気側との両方に応答性の異常があるときには、ソレノイドバルブの異常である可能性があると推定することができる。 Also, by inspecting both the intake side and the exhaust side, it is possible to estimate the location of the abnormality. For example, when there is an abnormality in the responsiveness of only one of the intake side and the exhaust side, it can be estimated that there is an abnormality in the intake side or the exhaust side hydraulic path or the valve stop mechanism. On the other hand, when there is an abnormality in response on both the intake side and the exhaust side, it can be estimated that there is a possibility that the solenoid valve is abnormal.
前記エンジンの検査方法において、前記所定クランク角度は、前記エンジンの１サイクル分のクランク角度である、という構成でもよい。 In the engine inspection method, the predetermined crank angle may be a crank angle for one cycle of the engine.
すなわち、気筒間には寸法誤差等があるため、吸気圧及び排気圧の変化は気筒毎に異なる。第１圧力波形をエンジンの１サイクル分のクランク角度だけ遅角させた波形を第２圧力波形として、差分波形を算出すれば、同じ気筒による吸気圧及び排気圧の変化を比較することができるため、吸気圧及び排気圧の気筒間の差異による影響を抑制することができる。これにより、吸排気弁の停止又は作動のタイミングの検出精度がより向上されるため、気筒休止機構に対する検査精度をより向上させることができる。 That is, since there are dimensional errors among the cylinders, changes in the intake pressure and the exhaust pressure are different for each cylinder. If the difference waveform is calculated using the waveform obtained by retarding the first pressure waveform by the crank angle for one cycle of the engine as the second pressure waveform, it is possible to compare the changes in the intake pressure and the exhaust pressure of the same cylinder. , the influence of differences in intake pressure and exhaust pressure between cylinders can be suppressed. As a result, the detection accuracy of the stop or actuation timing of the intake and exhaust valves is further improved, so that the inspection accuracy of the cylinder deactivation mechanism can be further improved.
前記エンジンの検査方法において、前記応答検出工程は、前記差分波形における前記油圧信号出力工程を実行する前の期間の波形から差分値の平均値を算出し、該平均値を基準に閾値を設定する閾値設定工程を含む、という構成でもよい。 In the engine inspection method, the response detection step calculates an average value of difference values from the waveform of the differential waveform in a period before executing the hydraulic pressure signal output step, and sets a threshold based on the average value. The configuration may include a threshold setting step.
この構成によると、吸排気弁の停止又は作動のタイミングを検出するための閾値が精度良く設定される。これにより、吸排気弁の停止又は作動のタイミングの検出精度がより向上されるため、気筒休止機構に対する検査精度をより向上させることができる。 According to this configuration, the threshold value for detecting the timing of stopping or operating the intake/exhaust valve can be set with high accuracy. As a result, the detection accuracy of the stop or actuation timing of the intake and exhaust valves is further improved, so that the inspection accuracy of the cylinder deactivation mechanism can be further improved.
前記エンジンの検査方法において、前記減気筒運転時の吸気圧の圧力波形及び排気圧の圧力波形から、前記気筒休止機構に異常が生じている気筒を判別する工程を更に含む、という構成でもよい。 The engine inspection method may further include a step of determining which cylinder has an abnormality in the cylinder deactivation mechanism from the pressure waveform of the intake pressure and the pressure waveform of the exhaust pressure during the reduced-cylinder operation.
すなわち、例えば、気筒数が４つであり、減気筒運転時に２つの気筒を停止させると仮定する。このとき、一方の気筒の気筒休止機構にのみ異常が発生しているときには、当該異常のある気筒の吸気行程及び排気行程の少なくとも一方で、吸気圧及び排気圧の少なくとも一方の圧力波形に異常な変化が検出される。このため、吸気圧の圧力波形及び排気圧の圧力波形から気筒休止機構に異常が生じている気筒を判別することができる。また、吸気圧及び排気圧のいずれで波形の異常が生じているかを判別することで、吸気側に異常があるか又は排気側に異常があるかを判別することができる。これにより、気筒休止機構に対する検査精度をより向上させることができる。 That is, for example, it is assumed that the number of cylinders is four and two cylinders are stopped during reduced-cylinder operation. At this time, when an abnormality occurs only in the cylinder deactivation mechanism of one cylinder, at least one of the intake pressure and the exhaust pressure waveform of at least one of the intake stroke and the exhaust stroke of the cylinder with the abnormality is abnormal. A change is detected. Therefore, it is possible to determine which cylinder has an abnormality in the cylinder deactivation mechanism from the pressure waveform of the intake pressure and the pressure waveform of the exhaust pressure. Further, it is possible to determine whether there is an abnormality on the intake side or the exhaust side by determining whether the waveform abnormality occurs in the intake pressure or the exhaust pressure. As a result, it is possible to further improve the inspection accuracy for the cylinder deactivation mechanism.
前記エンジンの検査方法において、前記圧力波形検出工程、前記波形算出工程、前記応答検出工程、及び前記判定工程は、前記減気筒運転から全気筒運転への復帰時にそれぞれ実行される、という構成でもよい。 In the engine inspection method, the pressure waveform detection step, the waveform calculation step, the response detection step, and the determination step may each be executed when the reduced-cylinder operation is restored to the full-cylinder operation. .
すなわち、全気筒運転から減気筒運転への切換時には、燃料噴射弁が停止するため、燃費への影響が少ない。しかし、全気筒運転から減気筒運転への切換時は、燃料噴射弁が稼働するため、減気筒機構の異常により、吸排気弁の作動が遅れると、未燃ガスが発生してしまい、燃費やエミッションへの影響が大きい。このため、特に、前記の各工程を、減気筒運転から全気筒運転への復帰時に確実に実行することで、エンジンの燃費やエミッションを向上させることができる。 That is, since the fuel injection valve is stopped when switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation, there is little effect on fuel consumption. However, when switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation, the fuel injection valve operates, so if the operation of the intake and exhaust valves is delayed due to an abnormality in the reduced-cylinder mechanism, unburned gas is generated, resulting in reduced fuel consumption. Large impact on emissions. Therefore, the fuel consumption and emissions of the engine can be improved by reliably executing each of the above-described steps when returning from reduced-cylinder operation to all-cylinder operation.
以上説明したように、ここに開示された技術によると、減気筒運転が可能なエンジンにおいて、吸排気弁の停止又は作動のタイミングの検出精度を向上させて、気筒休止機構に対する検査精度を向上させることができる。 As described above, according to the technology disclosed herein, in an engine capable of reduced-cylinder operation, the detection accuracy of the intake/exhaust valve stop or actuation timing is improved, and the inspection accuracy of the cylinder deactivation mechanism is improved. be able to.
以下、例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Exemplary embodiments are described in detail below with reference to the drawings.
＜エンジン＞
図１に、エンジンの概略構成を示す。このエンジンＥは、自動車に搭載される直列４気筒エンジンである。すなわち、このエンジンＥは、直列に並んだ４つの気筒２を有するエンジン本体１００と、エンジン本体１００にガスを導入するための吸気通路２００と、エンジン本体１００から排気ガスを導出するための排気通路３００とを備えている。以下、４つの気筒２を、気筒列方向の端から順に、「第１気筒２ａ」、「第２気筒２ｂ」、「第３気筒２ｃ」、及び「第４気筒２ｄ」という場合がある。エンジンＥは、燃費向上等のために、これら４つの気筒の全てを稼働させる運転（全気筒運転）と、４つの気筒のうち一部の気筒を休止させかつ残りの気筒を稼働させる運転（減気筒運転）とに、エンジンＥの運転状態に応じて切り換わるよう構成されている。
<Engine>
FIG. 1 shows a schematic configuration of the engine. This engine E is an in-line four-cylinder engine mounted on an automobile. Specifically, the engine E includes an
本実施形態では、エンジンＥは、燃焼行程が、第１気筒２ａ、第３気筒２ｃ、第４気筒２ｄ、及び第２気筒２ｃの順で行われるように設計されている。エンジンＥは、前記減気筒運転時には、第１気筒２ａと第４気筒２ｄとが休止され、第２気筒２ｂと第３気筒２ｃとが稼働されるように設計されている。
In this embodiment, the engine E is designed so that the combustion strokes are performed in the order of the
図２に、エンジン本体１００の概略断面図を示す。エンジン本体１００は、シリンダヘッド１と、シリンダヘッド１の下側に取り付けられるシリンダブロック２０と、シリンダブロック２０の下側に取り付けられるオイルパン３とを備えている。シリンダブロック２０は、アッパブロック２１と、ロアブロック２２とを有している。ロアブロック２２は、アッパブロック２１の下面に取り付けられており、オイルパン３は、ロアブロック２２の下面に取り付けられている。
FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of the
アッパブロック２１には、各気筒を構成する４つの円筒状のシリンダボア２３が上下方向に延びるように形成されている（図２には１つのシリンダボア２３のみを示す）。これらシリンダボア２３の上部の開口を塞ぐように、アッパブロック２１の上にシリンダヘッド１が組み付けられている。シリンダボア２３の内部には、ピストン２４が上下方向にスライド自在に設置されている。ピストン２４は、コネクティングロッド２５を介して下方に位置するクランク軸２６に連結されている。エンジン本体１００の内部には、シリンダボア２３の内周壁と、ピストン２４の上面と、シリンダボア２３に臨むシリンダヘッド１の下壁とにより、燃焼室２７が区画されている。
Four cylindrical cylinder bores 23 constituting each cylinder are formed in the
本実施形態では、エンジンＥは、４ストローク式のエンジンであり、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、及び排気行程の４つの行程からなる燃焼サイクルを１サイクル行う間にクランク軸２６が７２０°回転する。エンジンＥは、気筒２間の燃焼サイクルが１８０°の整数倍だけずれている。具体的には、第１気筒２ａ、第３気筒２ｃ、第４気筒２ｄ、及び第２気筒２ｃの順に１８０°ずつ燃焼サイクルがずれている。尚、以下の説明において、１サイクルなど、「数字＋サイクル」の形で表現したときは、燃焼サイクルのサイクル回数を示す。
In this embodiment, the engine E is a four-stroke engine, in which the
図１に戻ると、シリンダヘッド１には、各気筒２の燃焼室２７内に向けて燃料（例えば、ガソリンを主成分とするもの）を噴射するインジェクタ４と、インジェクタ４から噴射された燃料と空気との混合気に対して、所定の点火タイミングで点火をするように構成された点火プラグ５とが設けられている。全気筒運転時には、各気筒２のインジェクタ４及び点火プラグ５が作動される一方で、減気筒運転時には、休止する気筒２（ここでは、第１気筒２ａと第４気筒２ｄ）のインジェクタ４及び点火プラグ５が停止される。
Returning to FIG. 1, the
シリンダヘッド１には、燃焼室２７の上部に開口を有する吸気ポート１１と排気ポート１２とが設けられている。吸気ポート１１は、各気筒の燃焼室２７を吸気通路２００に連通させており、排気ポート１２は、各気筒の燃焼室２７を排気通路３００に連通させている。
The
吸気通路２００は、各気筒の吸気ポート１１と連通する４本の独立吸気通路２０１と、各独立吸気通路２０１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２０２と、サージタンク２０２から上流側に延びる１本の吸気管２０３とを有している。そして、吸気管２０３の途中部には、いわゆるエレキスロットルとして構成されたスロットル弁２０４が設けられている。スロットル弁２０４の開度を変更することにより、吸気管２０３を通過するガスの流量を調整することができる。サージタンク２０２には、吸気圧（特に吸気負圧）を検出する吸気圧センサＳＮ１が設けられている。
The
排気通路３００は、各気筒の排気ポート１２と連通する４本の独立排気通路３０１と、各独立排気通路３０１の下流端部（排気ガスの流れ方向下流側の端部）が集合した集合部３０２と、集合部３０２から下流側に延びる１本の排気管３０３とを有している。排気管３０３には、排気圧を検出する排気圧センサＳＮ２が設けられている。
The
また、図２に示すように、吸気ポート１１には、吸気ポート１１の開口を開閉する吸気弁１３が設けられ、排気ポート１２には、排気ポート１２の開口を開閉する排気弁１４が設けられている。吸気弁１３及び排気弁１４の各々は、吸気カム軸４１に設けられた吸気カム部４１ａと、排気カム軸４２に設けられた排気カム部４２ａとによって駆動される。
As shown in FIG. 2, the
詳しくは、吸気弁１３及び排気弁１４は、バルブスプリング１５，１６により、開口を閉じる方向（図２では上方向）に付勢されている。吸気弁１３と吸気カム部４１ａ、及び排気弁１４と排気カム部４２ａの各々の間には、それぞれ、カムフォロア４３ａ，４４ａを略中央部に有する、吸気スイングアーム４３及び排気スイングアーム４４が介設されている。
Specifically, the
これら吸気スイングアーム４３及び排気スイングアーム４４の一端部は、それぞれ油圧ラッシュアジャスタ（Hydraulic Lash Adjuster：ＨＬＡ）４５，４６に支持されている。カムフォロア４３ａ，４４ａが、吸気カム部４１ａ又は排気カム部４２ａに押されることにより、吸気スイングアーム４３又は排気スイングアーム４４は、そのＨＬＡ４５，４６に支持された一端部を支点として揺動する。そうして揺動する吸気スイングアーム４３又は排気スイングアーム４４の他端部の各々が、吸気弁１３又は排気弁１４をバルブスプリング１５，１６の付勢力に抗して押し下げ、吸気弁１３又は排気弁１４は、開口を開く方向（図２では下方向）に移動する。ＨＬＡ４５，４６は、油圧により、バルブクリアランスがゼロになるように自動的に調整している。
One ends of the
第１気筒２ａ及び第４気筒２ｄに設けられたＨＬＡ４５，４６には、それぞれ吸気弁１３及び排気弁１４の動作を停止させる弁停止機構４５ｄ，４６ｄが備えられている（詳細は後述）。一方、第２気筒２ｂ及び第３気筒２ｃに設けられたＨＬＡ４５，４６には、弁停止機構４５ｄ，４６ｄは備えられていない。以下、前者を高機能ＨＬＡ４５ａ，４６ａと称し、後者を標準ＨＬＡ４５ｂ，４６ｂと称する場合がある。
HLAs 45 and 46 provided in the
全気筒運転と減気筒運転との切り替えは、高機能ＨＬＡ４５ａ，４６ａの作動によって行われる（詳細は後述）。すなわち、所定の過渡油圧（作動油圧）まで加圧されたオイルが、高機能ＨＬＡ４５ａ，４６ａに連通する給油路（シリンダヘッド１に形成）を介して供給されることにより、高機能ＨＬＡ４５ａ，４６ａが油圧制御され、全気筒運転から減気筒運転への切り替えが行われる。
Switching between all-cylinder operation and reduced-cylinder operation is performed by the operation of high-
＜気筒停止機構＞
図３は、減気筒運転を実現するための気筒停止機構５０を示す。減気筒運転は、弁停止機構４５ｄ，４６ｄを有するＨＬＡ４５，４６（図３ではＨＬＡ４５のみを示す）と、当該ＨＬＡ４５，４６にオイル（油圧）を供給するための油圧経路５１と、ＨＬＡ４５，４６に対するオイルの供給及び排出を制御するソレノイドバルブ５２とを有する。詳しくは後述するが、ＨＬＡ４５，４６の弁停止機構４５ｄ，４６ｄは、所定の作動油圧まで加圧されたオイルが供給されたときに作動して、停止させる気筒の吸気弁１３及び排気弁１４を閉じ状態で停止させる。ソレノイドバルブ５２は、例えば、電磁力により開度を調整して油圧を調整するバルブである。
<Cylinder stop mechanism>
FIG. 3 shows a
＜弁停止機構＞
図４（Ａ）～図４（Ｃ）に、高機能ＨＬＡ４５ａを示す。なお、高機能ＨＬＡ４５ａの構造は、弁停止機構４５ｄの有無を除けば、実質的に標準ＨＬＡ４５ｂ，４６ｂと同じであるため、以下では、高機能ＨＬＡ４５ａを例に説明する。
<Valve stop mechanism>
4(A) to 4(C) show the highly
高機能ＨＬＡ４５ａは、ピボット機構４５ｃと、弁停止機構４５ｄとを有している。ピボット機構４５ｃは、周知のＨＬＡのピボット機構であり、油圧によってバルブクリアランスを自動的にゼロに調整するように構成されている。弁停止機構４５ｄは、対応する吸気弁１３又は排気弁１４の作動及び作動停止を切り替える機構である。
The
図４（Ａ）に示すように、弁停止機構４５ｄは、軸方向にスライドして突出可能な状態でピボット機構４５ｃを収容する有底円筒状の外筒４５ｅと、外筒４５ｅの側周面に対向して形成された２つの貫通孔４５ｆに進退可能に挿通された一対のロックピン４５ｇと、各ロックピン４５ｇを外筒４５ｅの半径方向外側へ付勢するロックスプリング４５ｈと、外筒４５ｅの底部に収容されてピボット機構４５ｃを突出する方向へ付勢するロストモーションスプリング４５ｉと、を有している。
As shown in FIG. 4(A), the
ロックピン４５ｇは、ピボット機構４５ｃの下端に配置されている。ロックピン４５ｇは、油圧によって作動し、ピボット機構４５ｃが変位不能に固定されるロック状態と、ピボット機構４５ｃが軸方向にスライドして変位可能になるアンロック状態とに弁停止機構４５ｄを切り替える。
The
図４（Ａ）は、そのロック状態を示している。ロック状態では、ピボット機構４５ｃは、外筒４５ｅから比較的大きな突出量で突出しており、ロックピン４５ｇが貫通孔４５ｆに嵌合することにより、外筒４５ｅの軸方向への移動が規制されている。このロック状態において、ピボット機構４５ｃの頂部は、吸気スイングアーム４３又は排気スイングアーム４４の一端部に接触しており、その揺動の支点として機能する。
FIG. 4A shows the locked state. In the locked state, the
つまり、弁停止機構４５ｄがロック状態にあるときには、高機能ＨＬＡ４５ａは、標準ＨＬＡ４５ｂ，４６ｂと実質同じであり、対応する吸気弁１３又は排気弁１４は、通常通りに作動する。
That is, when the
一方、ソレノイドバルブ５２により、高機能ＨＬＡ４５ａに、所定の作動油圧まで加圧されたオイルが供給されることで、図４（Ｂ）に黒矢印で示すように、ロックピン４５ｇに当該作動油圧が作用すると、ロックピン４５ｇは、ロックスプリング４５ｈの付勢力に抗して半径方向の内側へと移動し、貫通孔４５ｆとの嵌合が解除される。その結果、ロックピン４５ｇが貫通孔４５ｆと嵌合しない位置まで外筒４５ｅの内部に引っ込んだアンロック状態に切り替わる。
On the other hand, the
ピボット機構４５ｃは、ロストモーションスプリング４５ｉによって付勢されているため、外筒４５ｅから比較的大きな突出量で突出した状態となっているが、ロストモーションスプリング４５ｉの付勢力は、バルブスプリング１５，１６による、吸気弁１３及び排気弁１４を閉じる方向へ付勢する付勢力よりも小さく設定されている。そのため、アンロック状態では、カムフォロア４３ａ，４４ａが、それぞれ吸気カム部４１ａ又は排気カム部４２ａに押されると、吸気スイングアーム４３又は排気スイングアーム４４は、吸気弁１３又は排気弁１４の頂部を支点にして揺動し、図４（Ｃ）の白抜き矢印に示すように、ピボット機構４５ｃをロストモーションスプリング４５ｉの付勢力に抗して外筒４５ｅの外側へと変位させる。
Since the
つまり、弁停止機構４５ｄがアンロック状態にあるときには、高機能ＨＬＡ４５ａは、ＨＬＡとして機能せず、対応する吸気弁１３又は排気弁１４は、バルブスプリング１５，１６の付勢力により、閉じ状態のままその作動を停止する。その結果、これら吸気弁１３や排気弁１４を備えた気筒は稼働できなくなって気筒休止状態となり、前述の減気筒運転となる。減気筒運転中は、弁停止機構４５ｄはアンロック状態に維持される。
That is, when the
尚、高機能ＨＬＡ４６ａの構造は、弁停止機構４６ｄを含め、高機能ＨＬＡ４５ａの構造と同じであるため、詳細な説明を省略する。
The structure of the highly functional HLA 46a is the same as the structure of the highly
〈気筒停止機構の検査〉
前述のように、弁停止機構４５ｄ，４６ｄは、油圧によってロック状態とアンロック状態とが切り換えられる。弁停止機構４５ｄ，４６ｄへの油圧は、ソレノイドバルブ５２によりそれぞれ調整される。具体的には、車両の制御装置（図示省略）からソレノイドバルブ５２に、弁停止機構４５ｄ，４６ｄにオイルを供給する制御信号が入力されたときには、ソレノイドバルブ５２が作動して、弁停止機構４５ｄ，４６ｄに所定の作動油圧が供給されることで、弁停止機構４５ｄ，４６ｄが作動する。一方で、車両の制御装置（図示省略）からソレノイドバルブ５２に、弁停止機構４５ｄ，４６ｄからオイルを排出する制御信号が入力されたときには、ソレノイドバルブ５２が作動して、弁停止機構４５ｄ，４６ｄから油圧が排出されることで、弁停止機構４５ｄ，４６ｄが停止する。
<Inspection of cylinder stop mechanism>
As described above, the
このとき、ソレノイドバルブ５２に制御信号が送信されて、実際に弁停止機構４５ｄ，４６ｄが作動又は停止するまでにはある程度の時間が必要となる。このため、気筒停止機構５０の油圧経路５１に詰まりがあったり、ソレノイドバルブ５２が適切に作動しなかったりして、弁停止機構４５ｄ，４６ｄの作動に異常（応答が早過ぎる又は遅れる）が生じると、全気筒運転と減気筒運転との切り換えの際に、インジェクタ４及び点火プラグ５の作動を切り換るタイミングと、吸気弁１３及び排気弁１４が停止するタイミングとがずれてしまう。これらのタイミングがずれてしまうと、気筒内の圧力変動による振動が発生したり、未燃ガスが発生したりする。このため、エンジンＥの製造段階において、気筒停止機構５０が正常に作動するか否かを検査するようにしている。
At this time, a certain amount of time is required until the control signal is transmitted to the
気筒停止機構５０が正常に作動するか否かを精度良く検査するためには、吸気弁１３及び排気弁１４が適切なタイミングで停止又は作動しているかを検査する必要がある。そこで、本実施形態では、吸気圧の変化を検出することで吸気側の気筒停止機構５０の検査を行う一方で、排気圧の変化を検出することで排気側の気筒停止機構５０の検査を行うようにしている。以下、検査について詳細に説明する。
In order to accurately inspect whether the
（吸気側の検査）
図５～図１０を参照して、吸気側の気筒停止機構５０の検査方法について説明する。尚、以下で説明する検査方法は、検査装置により自動的に行われてもよく、一部を作業者が行ってもよい。また、以下で説明する検査方法は、気筒停止機構５０による吸気弁１３の停止又は作動のタイミングを正確に算出するために、エンジン回転数が一定の状態で行われる。エンジン回転数は、モータリング装置などによって調整される。
(intake side inspection)
A method of inspecting the
図５は、全気筒運転と減気筒運転との切換時における吸気圧波形を示す。図５（ａ）は全気筒運転から減気筒運転への切換時の吸気圧波形を示し、図５（ｂ）は減気筒運転から全気筒運転への切換時の吸気圧波形を示す。吸気圧波形は、吸気圧センサＳＮ１で検出された吸気負圧の時間変化である。図５（ａ），（ｂ）では、横軸は、クランク角度である。 FIG. 5 shows intake pressure waveforms at the time of switching between all-cylinder operation and reduced-cylinder operation. FIG. 5(a) shows an intake pressure waveform when switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation, and FIG. 5(b) shows an intake-pressure waveform when switching from reduced-cylinder operation to all-cylinder operation. The intake pressure waveform is the change over time of the intake negative pressure detected by the intake pressure sensor SN1. In FIGS. 5A and 5B, the horizontal axis is the crank angle.
図５（ａ）に示すように、全気筒運転から減気筒運転に切り換わると、吸気圧波形の周期が大きくなるとともに、振幅が大きくなることが分かる。これは、全気筒運転時は、クランク角度で１８０°周期でいずれかの気筒２が吸気行程となっていたが、減気筒運転時は、第１気筒２ａと第４気筒２ｄとが休止されて、この周期が３６０°周期となるためである。また、吸気行程の周期が長くなることでサージタンク２０２内の吸気圧の変動が大きくなるため、振幅が大きくなる。更に、図５（ａ）に示すように、全気筒運転から減気筒運転に切り換わると、徐々に吸気圧が低下していることが分かる。これは、吸気行程が実行される気筒が減少することで、サージタンク２０２内の負圧が減少するためである。
As shown in FIG. 5(a), when the all-cylinder operation is switched to the reduced-cylinder operation, the cycle of the waveform of the intake pressure increases and the amplitude increases. This is because one of the cylinders 2 is in the intake stroke at a crank angle cycle of 180° during all-cylinder operation, but the
一方で、図５（ｂ）に示すように、減気筒運転から全気筒運転に切り換わると、吸気圧波形の周期が小さくなるとともに、振幅が小さくなることが分かる。これは、前述とは逆に、吸気行程の周期が３６０°から１８０°になって、サージタンク２０２内の吸気圧の変動が小さくなるためである。また、減気筒運転から全気筒運転に切り換わることで、吸気行程が実行される気筒が増加して、サージタンク２０２内の負圧が増加するため、吸気圧が徐々に増加する。
On the other hand, as shown in FIG. 5(b), when the reduced-cylinder operation is switched to the all-cylinder operation, the cycle of the intake pressure waveform becomes shorter and the amplitude becomes smaller. This is because, contrary to the above, the period of the intake stroke is changed from 360° to 180°, and fluctuations in the intake pressure in
このように、全気筒運転と減気筒運転との切換時には、吸気圧波形が大きく変動する。気筒停止機構５０が正常な状態であれば、前記制御装置がソレノイドバルブ５２に制御信号を出力してから適切な期間の間に前述の吸気圧波形の変化が生じる。気筒停止機構５０が異常な状態であれば、この吸気圧波形の変化が上記期間の間に発生しないようになる。そこで、本実施形態では、全気筒運転と減気筒運転との切換時の吸気圧波形の変化から弁停止機構４５ｄが稼働及び停止（つまり、吸気弁１３の停止及び稼働）したときのクランク角度である応答角度を算出する。そして、前記制御装置がソレノイドバルブ５２に制御信号を出力したクランク角度から応答角度までに進んだクランク角度である応答期間が第１所定範囲外であるときに気筒停止機構５０に異常があると判定するようにした。第１所定範囲は、例えば、クランク角度で４５０°±２０°に設定されている。
In this manner, the intake pressure waveform greatly fluctuates when switching between all-cylinder operation and reduced-cylinder operation. If the
まず、全気筒運転から減気筒運転への切り換えである気筒休止時において、吸気圧の変化から応答角度を算出する方法について説明する。 First, a method of calculating a response angle from a change in intake pressure during cylinder deactivation, which is switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation, will be described.
図６に示すように、応答角度を算出する際には、第１吸気圧波形ＩＷ１（実線）と第２吸気圧波形ＩＷ２（破線）とを算出する。第１吸気圧波形ＩＷ１は、前記制御装置がソレノイドバルブ５２に制御信号を出力した時のクランク角度を含む所定期間の吸気圧波形である。所定期間は、制御信号の出力時を中心に、出力前１サイクル分の角度範囲（ここでは７２０°分）と出力後１サイクル分の角度範囲の合計２サイクル分の角度範囲が含まれていれば、これ以上の範囲であってもよい。第２吸気圧波形ＩＷ２は、第１吸気圧波形ＩＷ１を所定クランク角分だけ遅角させた波形である。所定クランク角度は、全気筒運転時の吸気圧波形の周期（ここでは１８０°）の整数倍の角度であれば任意に設定可能である。本実施形態では、第１吸気圧波形ＩＷ１を、１サイクル分の角度、すなわち、７２０°分だけ遅角させた波形を第２吸気圧波形ＩＷ２としている。これにより、第１吸気圧波形ＩＷ１と第２吸気圧波形ＩＷ２とで、同じ気筒の吸気行程を示す吸気圧波形を比較できるようになる。このため、所定クランク角度は、１サイクル分の角度の整数倍であると特に好ましい。
As shown in FIG. 6, when calculating the response angle, the first intake pressure waveform IW1 (solid line) and the second intake pressure waveform IW2 (broken line) are calculated. The first intake pressure waveform IW1 is an intake pressure waveform for a predetermined period including the crank angle when the control device outputs a control signal to the
次に、図７に示すように、第１吸気圧波形ＩＷ１から第２吸気圧波形ＩＷ２を差し引いて、第１吸気圧波形ＩＷ１と第２吸気圧波形ＩＷ２との差分である差分吸気圧波形ＩＷ３を算出する。本実施形態では、第１吸気圧波形ＩＷ１を１サイクル分遅角させて第２吸気圧波形ＩＷ２を算出しているため、気筒間の寸法誤差等による吸気圧への影響が抑制されている。このため、全気筒運転の期間では、差分吸気圧波形ＩＷ３の値はほぼ０となる。 Next, as shown in FIG. 7, a difference inspiratory pressure waveform IW3, which is the difference between the first inspiratory pressure waveform IW1 and the second inspiratory pressure waveform IW2, is obtained by subtracting the second inspiratory pressure waveform IW2 from the first inspiratory pressure waveform IW1. Calculate In this embodiment, since the second intake pressure waveform IW2 is calculated by retarding the first intake pressure waveform IW1 by one cycle, the influence of dimensional errors and the like between cylinders on the intake pressure is suppressed. Therefore, the value of the differential intake pressure waveform IW3 is approximately 0 during the all-cylinder operation period.
次いで、応答角度を算出するための閾値Ｂ１を設定する。閾値Ｂ１を設定するときには、まず、図７に示すように、差分吸気圧波形における全気筒運転の期間の部分の平均値を算出して、オフセット値Ａ１を算出する。ここでは、ソレノイドバルブ５２に制御信号が出力される直前の１サイクル分の期間の平均値からオフセット値Ａ１を算出している。図７では、オフセット値Ａ１を一点鎖線で示している。
Next, a threshold B1 for calculating the response angle is set. When setting the threshold value B1, first, as shown in FIG. 7, the offset value A1 is calculated by calculating the average value of the portion of the differential intake pressure waveform during the all-cylinder operation period. Here, the offset value A1 is calculated from the average value for one cycle period immediately before the control signal is output to the
次に、オフセット値Ａ１に対して予め設定された第１設定値を差し引いて、閾値Ｂ１を算出する。第１設定値は、実験等により設定される値であり、少なくとも吸気弁１３の作動が停止したことを確認できる値に設定されている。第１設定値は、例えば、全気筒運転時の吸気圧波形の振幅に基づいて設定される。図７では、閾値Ｂ１を二点鎖線で示している。
Next, the threshold value B1 is calculated by subtracting a preset first setting value from the offset value A1. The first set value is a value set by experiments or the like, and is set to a value that allows at least confirmation that the operation of the
閾値Ｂ１が設定された後は、差分波形が、設定した閾値Ｂ１を超えたときのクランク角度を算出する。ここで算出される角度が応答角度に相当する。 After the threshold B1 is set, the crank angle is calculated when the differential waveform exceeds the set threshold B1. The angle calculated here corresponds to the response angle.
応答角度が算出された後は、前記制御装置がソレノイドバルブ５２に制御信号を出力したクランク角度と応答角度とを比較して、応答期間を算出する。そして、応答期間が第１所定範囲外であるときには、吸気側の弁停止機構４５ｄに異常があると判定する一方、応答期間が第１所定範囲内あるときには、吸気側の弁停止機構４５ｄに正常であると判定する。
After the response angle is calculated, the response period is calculated by comparing the crank angle at which the control device outputs the control signal to the
次に、減気筒運転から全気筒運転への切り換えである復帰時において、吸気圧の変化から応答角度を算出する方法について説明する。尚、応答角度を算出する方法は、基本的には、前述した気筒休止時と同じである。 Next, a method of calculating the response angle from the change in the intake pressure at the time of restoration, which is switching from reduced-cylinder operation to full-cylinder operation, will be described. Note that the method of calculating the response angle is basically the same as that during cylinder deactivation described above.
まず、図８に示すように、第１吸気圧波形ＩＷ４（実線）と第２吸気圧波形ＩＷ５（破線）とを算出する。第１吸気圧波形ＩＷ４は、前記制御装置がソレノイドバルブ５２に制御信号を出力した時のクランク角度を含む前記所定期間の吸気圧波形である。第２吸気圧波形ＩＷ５は、第１吸気圧波形ＩＷ４を、１サイクル分の角度、すなわち、７２０°分だけ遅角させた波形である。これにより、第１吸気圧波形ＩＷ４と第２吸気圧波形ＩＷ５とで、同じ気筒の吸気行程を示す吸気圧波形を比較できるようになる。
First, as shown in FIG. 8, a first intake pressure waveform IW4 (solid line) and a second intake pressure waveform IW5 (broken line) are calculated. The first intake pressure waveform IW4 is the intake pressure waveform for the predetermined period including the crank angle when the control device outputs the control signal to the
次に、図９に示すように、第１吸気圧波形ＩＷ４から第２吸気圧波形ＩＷ５を差し引いて、第１吸気圧波形ＩＷ４と第２吸気圧波形ＩＷ５との差分である差分吸気圧波形ＩＷ６を算出する。 Next, as shown in FIG. 9, a differential intake pressure waveform IW6, which is the difference between the first intake pressure waveform IW4 and the second intake pressure waveform IW5, is obtained by subtracting the second intake pressure waveform IW5 from the first intake pressure waveform IW4. Calculate
次いで、閾値Ｂ２を設定するために、図９に示すように、差分吸気圧波形ＩＷ６における減気筒運転の期間の部分の平均値を算出して、オフセット値Ａ２を算出する。ここでは、ソレノイドバルブ５２に制御信号が出力される直前の１サイクル分の期間の平均値からオフセット値Ａ２を算出している。図９では、オフセット値Ａ２を一点鎖線で示している。
Next, in order to set the threshold value B2, as shown in FIG. 9, the offset value A2 is calculated by calculating the average value of the portion of the reduced cylinder operation period in the differential intake pressure waveform IW6. Here, the offset value A2 is calculated from the average value for one cycle period immediately before the control signal is output to the
次に、オフセット値Ａ２に対して予め設定された第２設定値を差し引いて、閾値Ｂ２を算出する。第２設定値は、実験等により設定される値であり、少なくとも吸気弁１３が作動していることを確認できる値に設定されている。第２設定値は、例えば、全気筒運転時の吸気圧波形の振幅に基づいて設定される。図９では、閾値Ｂ２を二点鎖線で示している。
Next, a threshold value B2 is calculated by subtracting a preset second setting value from the offset value A2. The second set value is a value set by experiments or the like, and is set to a value that allows at least confirmation that the
閾値Ｂ２が設定された後は、差分吸気圧波形ＩＷ６が、設定した閾値Ｂ２を超えたときのクランク角度を算出する。ここで算出される角度が応答角度に相当する。 After setting the threshold B2, the crank angle is calculated when the differential intake pressure waveform IW6 exceeds the set threshold B2. The angle calculated here corresponds to the response angle.
応答角度が算出された後、前記制御装置がソレノイドバルブ５２に制御信号を出力したクランク角度と応答角度とを比較して、応答期間を算出する。そして、該応答期間に基づいて、吸気側の弁停止機構４５ｄの異常の有無を判定する。
After the response angle is calculated, the response period is calculated by comparing the crank angle at which the control device outputs the control signal to the
以上のようにして、全気筒運転と減気筒運転との切換時における吸気圧の変化から、吸気側の気筒停止機構５０の異常を検査することができる。
As described above, it is possible to check for an abnormality in the
また、本実施形態では、減気筒運転時の吸気圧波形からいずれの気筒の気筒休止機構５０に異常があるかを判別するようにしている。図１０には、第４気筒２ｄの気筒休止機構５０にのみ異常があった場合の減気筒運転時の吸気圧波形を示している。図１０に示すように、第１気筒２ａの気筒休止機構５０は正常に作動しているため、第１気筒ａの吸気行程のタイミングでは吸気負圧が発生せずに、吸気負圧が低下している。一方で、第４気筒２ｄの気筒休止機構５０は異常があって作動していないため、第４気筒２ｄの吸気行程のタイミングでは吸気負圧が発生して、吸気負圧が上昇している。このように、減気筒運転時に複数の気筒を停止させる場合には、減気筒運転時の吸気圧波形からいずれの気筒の気筒休止機構５０に異常があるかを判別することができる。
Further, in the present embodiment, it is determined which cylinder has an abnormality in the
判別の際には、減気筒運転時に作動する気筒（例えば、第２気筒２ｂ）の圧縮上死点のタイミングを０°として、そこから１サイクル分（ここでは７２０°分）の吸気圧波形を取得する。そして、前半期間（ここでは０°～３６０°）の吸気圧波形と後半期間（ここでは３６０°～７２０°）の吸気圧波形とを比較して判別する。具体的には、前半期間の吸気圧波形の振幅と後半期間の吸気圧波形の振幅とを比較したり、前半期間の吸気圧波形と後半期間の吸気圧波形との差分を算出して、差分値が特定の値を超えるか否かを判定したりすることで、いずれの気筒の気筒休止機構５０に異常があるかを判別する。
At the time of determination, the timing of the compression top dead center of the cylinder (for example, the
尚、第１気筒２ａの気筒休止機構５０と第４気筒２ｄの気筒休止機構５０の両方に異常が生じていたり、ソレノイドバルブ５２に異常が生じている場合には、前述の応答期間が長くなったり、吸気圧波形の変化が生じなかったりする。このため、本実施形態の検査方法では、このような場合にも異常を検出することができる。
If both the
（排気側の検査）
図１１～図１６を参照して、排気側の気筒停止機構５０の検査方法について説明する。尚、排気側の気筒停止機構５０の検査方法は、前述の吸気側の検査方法と基本的には同じである。以下で説明する検査方法は、検査装置により自動的に行われてもよく、一部を作業者が行ってもよい。また、以下で説明する検査方法は、気筒停止機構５０による排気弁１４の停止又は作動のタイミングを正確に算出するために、エンジン回転数が一定の状態で行われる。エンジン回転数は、モータリング装置等により調整される。
(Exhaust side inspection)
A method for inspecting the exhaust-side
図１１は、全気筒運転と減気筒運転との切換時における排気圧波形を示す。図１１（ａ）は全気筒運転から減気筒運転への切換時の排気圧波形を示し、図１１（ｂ）は減気筒運転から全気筒運転への切換時の排気圧波形を示す。排気圧波形は、排気圧センサＳＮ２で検出された排気圧の時間変化である。図１１（ａ），（ｂ）では、横軸は、クランク角度である。 FIG. 11 shows exhaust pressure waveforms at the time of switching between all-cylinder operation and reduced-cylinder operation. FIG. 11(a) shows an exhaust pressure waveform when switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation, and FIG. 11(b) shows an exhaust pressure waveform when switching from reduced-cylinder operation to all-cylinder operation. The exhaust pressure waveform is the change over time of the exhaust pressure detected by the exhaust pressure sensor SN2. In FIGS. 11(a) and 11(b), the horizontal axis is the crank angle.
図１１（ａ）に示すように、全気筒運転から減気筒運転に切り換わると、振幅はあまり変化せずに、排気圧波形の周期が大きくなることが分かる。全気筒運転時は、クランク角度で１８０°周期でいずれかの気筒２で排気弁１４が開弁されて、一旦、排気圧が低下した後、ピストンの上昇により排気が排出されて排気圧が上昇する。一方で、減気筒運転時は、第１気筒２ａ及び第４気筒２ｄの排気弁１４が開弁されないため、排気圧が低下せず、周期が３６０°周期となる。このため、減気筒運転時には、排気圧波形の周期が大きくなる。一方で、図１１（ｂ）に示すように、減気筒運転から全気筒運転に切り換わると、振幅はあまり変化せずに、排気圧波形の周期が小さくなることが分かる。これは、前述とは逆に、吸気行程の周期が３６０°から１８０°になるためである。
As shown in FIG. 11(a), when the all-cylinder operation is switched to the reduced-cylinder operation, the period of the exhaust pressure waveform increases while the amplitude does not change much. During all-cylinder operation, the
このように、排気側においても、全気筒運転と減気筒運転との切換時には、吸気圧波形が大きく変動する。そこで、本実施形態では、全気筒運転と減気筒運転との切換時の排気圧波形の変化から弁停止機構４６ｄが稼働及び停止（つまり、排気弁１４の停止及び稼働）したときのクランク角度である応答角度を算出する。そして、前記制御装置がソレノイドバルブ５２に制御信号を出力したクランク角度から、応答角度まで期間である応答期間が第２所定範囲外であるときに気筒停止機構５０に異常があると判定する。第２所定範囲は、前述の第１所定範囲とは異なり、例えば、クランク角度で３００°±２０°に設定されている。
Thus, even on the exhaust side, the waveform of the intake pressure fluctuates greatly when switching between all-cylinder operation and reduced-cylinder operation. Therefore, in this embodiment, the crank angle when the valve stop mechanism 46d is activated and stopped (that is, the
まず、全気筒運転から減気筒運転への切り換えである気筒休止時において、応答角度を算出する方法について説明する。 First, a method of calculating the response angle during cylinder deactivation, which is switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation, will be described.
図１２に示すように、応答角度を算出する際には、第１排気圧波形ＥＷ１（実線）と第２排気圧波形ＥＷ２（破線）とを算出する。第１排気圧波形ＥＷ１は、前記制御装置がソレノイドバルブ５２に制御信号を出力した時のクランク角度を含む所定期間の排気圧波形である。所定期間は、制御信号の出力時を中心に、出力前１サイクル分の角度範囲（ここでは７２０°分）と出力後１サイクル分の角度範囲の合計２サイクル分の角度範囲が含まれていれば、これ以上の範囲であってもよい。第２排気圧波形ＥＷ２は、第１排気圧波形ＥＷ１を所定クランク角分だけ遅角させた波形である。所定クランク角度は、全気筒運転時の吸気圧波形の周期（ここでは１８０°）の整数倍の角度であれば任意に設定可能である。本実施形態では、第１排気圧波形ＥＷ１を、１サイクル分の角度、すなわち、７２０°分だけ遅角させた波形を第２排気圧波形ＥＷ２としている。これにより、第１排気圧波形ＥＷ１と第２排気圧波形ＥＷ２とで、同じ気筒の排気行程を示す排気圧波形を比較できるようになる。このため、所定クランク角度は、１サイクル分の角度の整数倍であると特に好ましい。
As shown in FIG. 12, when calculating the response angle, a first exhaust pressure waveform EW1 (solid line) and a second exhaust pressure waveform EW2 (broken line) are calculated. The first exhaust pressure waveform EW1 is an exhaust pressure waveform for a predetermined period including the crank angle when the control device outputs a control signal to the
次に、図１３に示すように、第１排気圧波形ＥＷ１から第２排気圧波形ＥＷ２を差し引いて、第１排気圧波形ＥＷ１と第２排気圧波形ＥＷ２との差分である差分排気圧波形ＥＷ３を算出する。本実施形態では、第１排気圧波形ＥＷ１を１サイクル分遅角させて第２排気圧波形ＥＷ２を算出しているため、気筒間の寸法誤差等による吸気圧への影響が抑制されている。このため、全気筒運転の期間では、差分排気圧波形ＥＷ３の値はほぼ０となる。 Next, as shown in FIG. 13, a differential exhaust pressure waveform EW3, which is the difference between the first exhaust pressure waveform EW1 and the second exhaust pressure waveform EW2, is obtained by subtracting the second exhaust pressure waveform EW2 from the first exhaust pressure waveform EW1. Calculate In this embodiment, since the second exhaust pressure waveform EW2 is calculated by retarding the first exhaust pressure waveform EW1 by one cycle, the influence of dimensional errors between cylinders on the intake pressure is suppressed. Therefore, the value of the differential exhaust pressure waveform EW3 is approximately 0 during the all-cylinder operation period.
次いで、応答角度を算出するための閾値Ｂ３を設定する。閾値Ｂ３を設定するときには、まず、図１３に示すように、差分排気圧波形における全気筒運転の期間の部分の平均値を算出して、オフセット値Ａ３を算出する。ここでは、ソレノイドバルブ５２に制御信号が出力される直前の１サイクル分の期間の平均値からオフセット値Ａ３を算出している。図１３では、オフセット値Ａ３を一点鎖線で示している。
Next, a threshold value B3 for calculating the response angle is set. When setting the threshold value B3, first, as shown in FIG. 13, the offset value A3 is calculated by calculating the average value of the portion of the differential exhaust pressure waveform during the all-cylinder operation period. Here, the offset value A3 is calculated from the average value for one cycle period immediately before the control signal is output to the
次に、オフセット値Ａ３に対して予め設定された第３設定値を差し引いて、閾値Ｂ３を算出する。第３設定値は、実験等により設定される値であり、少なくとも排気弁１４の作動が停止したことを確認できる値に設定されている。図１３では、閾値Ｂ３を二点鎖線で示している。
Next, a preset third set value is subtracted from the offset value A3 to calculate a threshold value B3. The third set value is a value that is set by experiments or the like, and is set to a value that allows at least confirmation that the operation of the
閾値Ｂ３が設定された後は、差分排気圧波形ＥＷ３が、設定した閾値Ｂ３を超えたときのクランク角度を算出する。特に、差分排気圧波形ＥＷ３が、前記制御装置がソレノイドバルブ５２に制御信号を出力したタイミングから、最初に閾値Ｂ３を超えたときのクランク角度を算出する。このクランク角度が応答角度に相当する。
After setting the threshold B3, the crank angle is calculated when the differential exhaust pressure waveform EW3 exceeds the set threshold B3. In particular, the crank angle when the differential exhaust pressure waveform EW3 first exceeds the threshold value B3 is calculated from the timing at which the control device outputs the control signal to the
応答角度が算出された後は、前記制御装置がソレノイドバルブ５２に制御信号を出力したクランク角度と応答角度とを比較して、応答期間を算出する。そして、応答期間が第２所定範囲外であるときには、排気側の弁停止機構４６ｄに異常があると判定する一方、応答期間が第２所定範囲内あるときには、排気側の弁停止機構４６ｄに正常であると判定する。
After the response angle is calculated, the response period is calculated by comparing the crank angle at which the control device outputs the control signal to the
次に、減気筒運転から全気筒運転への切り換えである復帰時において、応答角度を算出する方法について説明する。 Next, a method of calculating the response angle at the time of restoration, which is switching from reduced-cylinder operation to all-cylinder operation, will be described.
まず、図１４に示すように、第１排気圧波形ＥＷ４（実線）と第２排気圧波形ＥＷ５（破線）とを算出する。第１排気圧波形ＥＷ４は、前記制御装置がソレノイドバルブ５２に制御信号を出力した時のクランク角度を含む前記所定期間の排気圧波形である。第２排気圧波形ＥＷ５は、第１排気圧波形ＥＷ４を、１サイクル分の角度、すなわち、７２０°分だけ遅角させた波形である。これにより、第１排気圧波形ＥＷ４と第２排気圧波形ＥＷ５とで、同じ気筒の排気行程を示す排気圧波形を比較できるようになる。
First, as shown in FIG. 14, a first exhaust pressure waveform EW4 (solid line) and a second exhaust pressure waveform EW5 (broken line) are calculated. The first exhaust pressure waveform EW4 is the exhaust pressure waveform for the predetermined period including the crank angle when the control device outputs the control signal to the
次に、図１５に示すように、第１排気圧波形ＥＷ４から第２排気圧波形ＥＷ５を差し引いて、第１排気圧波形ＥＷ４と第２排気圧波形ＥＷ５との差分である差分排気圧波形ＥＷ６を算出する。 Next, as shown in FIG. 15, a differential exhaust pressure waveform EW6, which is the difference between the first exhaust pressure waveform EW4 and the second exhaust pressure waveform EW5, is obtained by subtracting the second exhaust pressure waveform EW5 from the first exhaust pressure waveform EW4. Calculate
次いで、閾値Ｂ４を設定するために、図１５に示すように、差分排気圧波形ＥＷ６における減気筒運転の期間の部分の平均値を算出して、オフセット値Ａ４を算出する。ここでは、ソレノイドバルブ５２に制御信号が出力される直前の１サイクル分の期間の平均値からオフセット値Ａ４を算出している。図１５では、オフセット値Ａ４を一点鎖線で示している。
Next, in order to set the threshold value B4, as shown in FIG. 15, the offset value A4 is calculated by calculating the average value of the portion of the reduced cylinder operation period in the differential exhaust pressure waveform EW6. Here, the offset value A4 is calculated from the average value for one cycle period immediately before the control signal is output to the
次に、オフセット値Ａ４に対して予め設定された第４設定値を差し引いて、閾値Ｂ４を算出する。第４設定値は、実験等により設定される値であり、少なくとも排気弁１４が作動していることを確認できる値に設定されている。図１５では、閾値Ｂ４を二点鎖線で示している。
Next, a threshold value B4 is calculated by subtracting a preset fourth set value from the offset value A4. The fourth set value is a value that is set through experiments or the like, and is set to a value that allows at least confirmation that the
閾値Ｂ４が設定された後は、差分排気圧波形ＥＷ６が、設定した閾値Ｂ４を超えたときのクランク角度を算出する。ここで算出される角度が応答角度に相当する。 After setting the threshold B4, the crank angle is calculated when the differential exhaust pressure waveform EW6 exceeds the set threshold B4. The angle calculated here corresponds to the response angle.
応答角度が算出された後、前記制御装置がソレノイドバルブ５２に制御信号を出力したクランク角度と応答角度とを比較して、応答期間を算出する。そして、該応答期間に基づいて、弁停止機構４６ｄの異常の有無を判定する。
After the response angle is calculated, the response period is calculated by comparing the crank angle at which the control device outputs the control signal to the
以上のようにして、全気筒運転と減気筒運転との切換時における排気圧の変化から、排気側の気筒休止機構５０の異常を検査することができる。
As described above, it is possible to check for an abnormality in the exhaust-side
また、本実施形態では、減気筒運転時の排気圧波形からいずれの気筒の気筒休止機構５０に異常があるかを判別するようにしている。図１６には、第４気筒２ｄの気筒休止機構５０にのみ異常があった場合の減気筒運転時の排気圧波形を示している。図１６に示すように、第１気筒２ａの気筒休止機構５０は正常に作動しているため、第１気筒ａの排気行程のタイミングでは排気圧が低下せずに、周期が大きくなっている。一方で、第４気筒２ｄの気筒休止機構５０は異常があって作動していないため、第４気筒２ｄの排気行程のタイミングでは排気弁１４が開弁状態となって、周期が小さくなっている。このように、減気筒運転時に複数の気筒を停止させる場合には、減気筒運転に排気圧波形からもいずれの気筒の気筒休止機構５０に異常があるかを判別することができる。
Further, in the present embodiment, it is determined which cylinder has an abnormality in the
判別の際には、吸気圧波形から判別する場合と同様に、減気筒運転時に作動する気筒（例えば、第２気筒２ｂ）の圧縮上死点のタイミングを０°として、そこから１サイクル分（ここでは７２０°分）の排気圧波形を取得する。そして、前半期間（ここでは０°～３６０°）の排気圧波形と後半期間（ここでは３６０°～７２０°）の排気圧波形とを比較して判別する。具体的には、前半期間の排気圧波形と後半期間の排気圧波形との差分を算出して、差分値が特定の値を超えるか否かを判定することで、いずれの気筒の気筒休止機構５０に異常があるかを判別する。
At the time of discrimination, as in the case of discrimination from the intake pressure waveform, the timing of the compression top dead center of the cylinder (for example, the
（フローチャート）
図１７は、前述したエンジンＥの検査方法のフローチャートである。ここでは、不図示の検査装置を用いて検査を行う場合について説明する。
(flowchart)
FIG. 17 is a flow chart of the inspection method for the engine E described above. Here, a case where an inspection is performed using an inspection device (not shown) will be described.
まず、ステップＳ１において、検査装置は、エンジン回転数を所定回転数に保持する。検査装置は、例えば、クランク軸２６をサーボモータにより回転させることで、エンジン回転数を所定回転数に保持する。所定回転数は、例えば、６００ｒｐｍである。
First, in step S1, the inspection device keeps the engine speed at a predetermined speed. The inspection device keeps the engine speed at a predetermined speed by, for example, rotating the
次に、ステップＳ２において、検査装置は、ソレノイドバルブ５２に制御信号を出力する。検査装置は、現在の運転状態が全気筒運転であれば弁停止機構４５ｄ，４６ｄにオイルを供給する制御信号を出力し、現在の運転状態が減気筒運転であれば弁停止機構４５ｄ，４６ｄからオイルを排出する制御信号を出力する。
Next, in step S<b>2 , the inspection device outputs a control signal to the
次いで、ステップＳ３において、検査装置は、吸気圧センサＳＮ１及び排気圧センサＳＮ２からの情報を取得する。 Next, in step S3, the inspection device acquires information from the intake pressure sensor SN1 and the exhaust pressure sensor SN2.
続いて、検査装置は、ステップＳ４～Ｓ８の処理とステップＳ９～Ｓ１３の処理と併行して行う。 Subsequently, the inspection apparatus performs the processing of steps S4 to S8 and the processing of steps S9 to S13 in parallel.
前記ステップＳ４では、検査装置は、第１吸気圧波形と第２吸気圧波形とを算出する。 At step S4, the inspection device calculates the first intake pressure waveform and the second intake pressure waveform.
次に、ステップＳ５において、検査装置は、前記ステップＳ４で算出した第１吸気圧波形から第２吸気圧波形を差し引いて差分吸気圧波形を算出する。 Next, in step S5, the inspection device subtracts the second inspiratory pressure waveform from the first inspiratory pressure waveform calculated in step S4 to calculate a differential inspiratory pressure waveform.
次いで、ステップＳ６において、検査装置は、差分吸気圧波形から応答角度を算出するための閾値を設定する。検査装置は、前述したように、差分吸気圧波形の一部からオフセット値を算出して、算出したオフセット値を基準に閾値を設定する。 Next, in step S6, the inspection device sets a threshold for calculating the response angle from the differential inspiratory pressure waveform. As described above, the inspection device calculates an offset value from a portion of the differential inspiratory pressure waveform and sets a threshold based on the calculated offset value.
続いて、ステップＳ７において、検査装置は、差分吸気圧波形から応答角度を求めて、応答期間を算出する。検査装置は、前記ステップＳ２で制御信号を出力したときのクランク角度から応答角度までに進んだクランク角度を応答期間として算出する。 Subsequently, in step S7, the inspection device obtains the response angle from the differential inspiratory pressure waveform and calculates the response period. The inspection device calculates the crank angle advanced from the crank angle when the control signal was output in step S2 to the response angle as the response period.
次に、ステップＳ８において、検査装置は、吸気側の気筒休止機構５０に異常があるか否かを判定する。検査装置は、前記ステップＳ７で算出した応答期間が第１所定範囲外であるときには気筒休止機構５０に異常があると判定する。
Next, in step S8, the inspection device determines whether or not there is an abnormality in the
一方で、前記ステップＳ９では、検査装置は、第１排気圧波形と第２排気圧波形とを算出する。 On the other hand, in step S9, the inspection device calculates the first exhaust pressure waveform and the second exhaust pressure waveform.
次に、ステップＳ１０において、検査装置は、前記ステップＳ４で算出した第１排気圧波形から第２排気圧波形を差し引いて差分排気圧波形を算出する。 Next, in step S10, the inspection device subtracts the second exhaust pressure waveform from the first exhaust pressure waveform calculated in step S4 to calculate a differential exhaust pressure waveform.
次いで、ステップＳ１１において、検査装置は、差分排気圧波形から応答角度を算出するための閾値を設定する。検査装置は、前述したように、差分排気圧波形の一部からオフセット値を算出して、算出したオフセット値を基準に閾値を設定する。 Next, in step S11, the inspection device sets a threshold for calculating the response angle from the differential exhaust pressure waveform. As described above, the inspection device calculates the offset value from a portion of the differential exhaust pressure waveform and sets the threshold based on the calculated offset value.
続いて、ステップＳ１２において、検査装置は、差分排気圧波形から応答角度を求めて、応答期間を算出する。検査装置は、前記ステップＳ２で制御信号を出力したときのクランク角度から応答角度までに進んだクランク角度を応答期間として算出する。 Subsequently, in step S12, the inspection device obtains the response angle from the differential exhaust pressure waveform and calculates the response period. The inspection device calculates the crank angle advanced from the crank angle when the control signal was output in step S2 to the response angle as the response period.
次に、ステップＳ１３において、検査装置は、排気側の気筒休止機構５０に異常があるか否かを判定する。検査装置は、前記ステップＳ１２で算出した応答期間が第２所定範囲外であるときには気筒休止機構５０に異常があると判定する。
Next, in step S13, the inspection device determines whether or not there is an abnormality in the
続いて、ステップＳ１４では、検査装置は、全気筒運転から減気筒運転への気筒休止時と、減気筒運転から全気筒運転への復帰時との両方で検査完了したか否かを判定する。検査装置は、両方で検査が完了したＹＥＳのときには、検査を終了する。一方で、検査装置は、気筒休止時及び復帰時のいずれか一方が完了していないＮＯのときには、ステップＳ１に戻って、完了していない方の検査を行う。 Subsequently, in step S14, the inspection device determines whether or not inspection has been completed both during cylinder deactivation from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation and during return from reduced-cylinder operation to all-cylinder operation. The inspection device ends the inspection when the result of the inspection is YES in both cases. On the other hand, if it is NO that one of cylinder deactivation and cylinder recovery has not been completed, the inspection device returns to step S1 to inspect the one that has not been completed.
尚、ステップＳ８で吸気側の気筒休止機構５０に異常があると判定された場合や、ステップＳ１３で排気側の気筒休止機構５０に異常があると判定された場合には、減気筒運転時の吸気圧波形及び排気圧波形から、いずれの気筒の気筒休止機構５０に異常が生じているかを判別する。
If it is determined in step S8 that there is an abnormality in the
したがって、本実施形態では、エンジンＥの回転数を所定回転数に保持する回転保持工程（ステップＳ１）と、弁停止機構４５ｄ，４６ｄにオイルを供給する制御信号又は弁停止機構４５ｄ，４６ｄからオイルを排出する制御信号をソレノイドバルブ５２に出力する油圧信号出力工程（ステップＳ２）と、エンジンＥの吸気圧及び排気圧の圧力波形を検出する圧力波形検出工程（ステップＳ３）と、油圧信号出力工程の実行前から実行後までの期間を含む圧力波形を第１圧力波形とし、該第１圧力波形を所定クランク角分だけ遅角させた波形を第２圧力波形として、前記第１圧力波形と第２圧力波形との差分である差分波形を算出する波形算出工程（ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ１０，Ｓ１１）と、差分波形が閾値を超えたときのクランク角度を算出する応答検出工程（ステップＳ７，Ｓ１３）と、油圧信号出力工程を実行した時のクランク角度から、応答検出工程で検出されたクランク角度まで期間が、吸気側及び排気側のそれぞれで設定された所定範囲の外であるときに、気筒休止機構５０が異常である判定する判定工程（ステップＳ８，Ｓ１４）と、を含み、波形算出工程、応答検出工程、及び判定工程を吸気側及び排気側のそれぞれに対して実行する。これにより、圧力波形を検出することで吸気弁１３及び排気弁１４の停止又は作動のタイミングを精度良く推定することができる。そして、油圧信号が出力されてから圧力波形が変化するまでのクランク角度を算出することで吸気弁１３及び排気弁１４の応答性を検出することができる。したがって、減気筒運転が可能なエンジンにおいて、吸気弁１３及び排気弁１４の停止又は作動のタイミングの検出精度を向上させて、気筒休止機構５０に対する検査精度を向上させることができる。
Therefore, in the present embodiment, the rotation holding step (step S1) for holding the rotation speed of the engine E at a predetermined rotation speed, and the control signal for supplying oil to the
また、本実施形態では、所定クランク角度は、エンジンＥの１サイクル分のクランク角度である。これにより、同じ気筒２による吸気圧及び排気圧の変化を比較することができるため、吸気圧及び排気圧の気筒２間の差異による影響を抑制することができる。これにより、吸気弁１３及び排気弁１４の停止又は作動のタイミングの検出精度がより向上されるため、気筒休止機構５０に対する検査精度をより向上させることができる。
Further, in the present embodiment, the predetermined crank angle is the crank angle for one cycle of the engine E. As shown in FIG. As a result, changes in the intake pressure and the exhaust pressure of the same cylinder 2 can be compared, so that the influence of the difference in the intake pressure and the exhaust pressure between the cylinders 2 can be suppressed. As a result, the detection accuracy of the stop or actuation timings of the
また、本実施形態では、応答検出工程は、差分波形における油圧信号出力工程を実行する前の期間の波形から差分値の平均値を算出し、該平均値を基準に閾値を設定する閾値設定工程（ステップＳ６，Ｓ１２）を含む。これにより、吸気弁１３及び排気弁１４の停止又は作動のタイミングを検出するための閾値が精度良く設定される。これにより、吸気弁１３及び排気弁１４の停止又は作動のタイミングの検出精度がより向上されるため、気筒休止機構５０に対する検査精度をより向上させることができる。
Further, in the present embodiment, the response detection step is a threshold setting step of calculating the average value of the difference values from the waveform of the difference waveform in the period before executing the hydraulic pressure signal output step, and setting the threshold based on the average value. (Steps S6, S12). Thereby, the threshold value for detecting the timing of stopping or operating the
また、本実施形態では、減気筒運転時の吸気圧の圧力波形及び排気圧の圧力波形から、気筒休止機構５０に異常が生じている気筒を判別する工程を更に含む。これにより、いずれの気筒２の弁停止機構４５ｄ，４６ｄに異常があるか、吸気側及び排気側のいずれの気筒休止機構５０に異常があるかを判別することができる。これにより、気筒休止機構５０に対する検査精度をより向上させることができる。
Further, the present embodiment further includes a step of determining which cylinder has an abnormality in the
また、本実施形態では、前記圧力波形検出工程、前記波形算出工程、前記応答検出工程、及び前記判定工程は、少なくとも減気筒運転から全気筒運転への復帰時にそれぞれ実行される。すなわち、減気筒運転から全気筒運転への復帰時には未燃ガスが発生するおそれがあり、エンジンの燃費やエミッション性能が低下するおそれがある。このため、特に、復帰時の検査を行うことで、エンジンの燃費やエミッションを向上させることができる。 Further, in the present embodiment, the pressure waveform detection step, the waveform calculation step, the response detection step, and the determination step are executed at least when returning from reduced-cylinder operation to all-cylinder operation. That is, there is a risk that unburned gas may be generated when returning from the reduced-cylinder operation to the full-cylinder operation, and the fuel efficiency and emission performance of the engine may be reduced. Therefore, the fuel consumption and emissions of the engine can be improved by performing the inspection at the time of restoration.
〔その他の実施形態〕
ここに開示された技術は、前述の実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
[Other embodiments]
The technology disclosed herein is not limited to the above-described embodiments, and substitutions are possible without departing from the scope of the claims.
例えば、前述の実施形態では、全気筒運転から減気筒運転への気筒休止時と、減気筒運転から全気筒運転への復帰時との両方で検査を行っていた。これに限らず、気筒休止時と復帰時とのいずれか一方でのみ検査を行うようにしてもよい。 For example, in the above-described embodiment, inspection is performed both during cylinder deactivation from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation and at return from reduced-cylinder operation to all-cylinder operation. The inspection is not limited to this, and the inspection may be performed only when the cylinder is deactivated or when the cylinder is reset.
また、吸気弁１３及び排気弁１４のいずれにも応答性の異常が無かったとしても、減気筒運転時の吸気圧波形及び排気圧波形の形状から、いずれかの気筒の気筒休止機構５０に異常が生じているか否かを判別するようにしてもよい。これにより、全気筒運転から減気筒運転への切換時には気筒休止機構５０が正常に作動して、減気筒運転の途中で気筒休止機構５０に異常が生じたとしても、該異常を検出することができる。
Even if neither the
前述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本開示の範囲を限定的に解釈してはならない。本開示の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本開示の範囲内のものである。 The above-described embodiments are merely examples, and should not be construed as limiting the scope of the present disclosure. The scope of the present disclosure is defined by the claims, and all modifications and changes within the equivalent range of the claims are within the scope of the present disclosure.
ここに開示された技術は、複数の気筒を全て稼働させる全気筒運転と、複数の気筒のうちの一部を休止させる減気筒運転との間で切り換え可能に構成されエンジンの製造時に、気筒休止機構の検査を行う際に有用である。 The technology disclosed herein is configured to be switchable between full-cylinder operation in which all of the plurality of cylinders are operated and reduced-cylinder operation in which some of the plurality of cylinders are deactivated. It is useful when inspecting the mechanism.
２ 気筒
１３ 吸気弁
１４ 排気弁
４５ｄ 弁停止機構
４６ｄ 弁停止機構
５０ 気筒休止機構
５２ ソレノイドバルブ
Ｅ エンジン
2
Claims (5)
前記エンジンは、各気筒の吸排気弁毎に設けられかつ所定の作動油圧まで加圧されたオイルが供給されたときに、前記全気筒運転から前記減気筒運転へ切り換えるように作動する弁停止機構と、該弁停止機構への油圧の供給を制御するソレノイドバルブとを含む気筒休止機構を有し、
前記エンジンの回転数を所定回転数に保持する回転保持工程と、
前記弁停止機構にオイルを供給する制御信号又は前記弁停止機構からオイルを排出する制御信号をソレノイドバルブに出力する油圧信号出力工程と、
前記エンジンの吸気圧及び排気圧の圧力波形を検出する圧力波形検出工程と、
前記油圧信号出力工程の実行前から実行後までの期間を含む圧力波形を第１圧力波形とし、該第１圧力波形を所定クランク角分だけ遅角させた波形を第２圧力波形として、前記第１圧力波形と第２圧力波形との差分である差分波形を算出する波形算出工程と、
前記差分波形が閾値を超えたときのクランク角度を算出する応答検出工程と、
前記油圧信号出力工程を実行した時のクランク角度から、前記応答検出工程で検出されたクランク角度まで期間が、所定範囲外であるときに、前記気筒休止機構が異常であると判定する判定工程と、を含み、
前記波形算出工程、前記応答検出工程、及び前記判定工程は、吸気側及び排気側のそれぞれに対して実行される工程であることを特徴とするエンジンの検査方法。 When manufacturing an engine that has a plurality of cylinders and is configured to be switchable between all-cylinder operation in which all of the plurality of cylinders are operated and reduced-cylinder operation in which some of the plurality of cylinders are deactivated An inspection method in
The engine includes a valve stop mechanism that is provided for each intake and exhaust valve of each cylinder and operates to switch from the all-cylinder operation to the reduced-cylinder operation when oil pressurized to a predetermined working oil pressure is supplied. and a solenoid valve that controls the supply of hydraulic pressure to the valve stop mechanism;
a rotation holding step of holding the rotation speed of the engine at a predetermined rotation speed;
a hydraulic signal output step of outputting to a solenoid valve a control signal for supplying oil to the valve stop mechanism or a control signal for discharging oil from the valve stop mechanism;
a pressure waveform detection step of detecting pressure waveforms of intake pressure and exhaust pressure of the engine;
A pressure waveform including a period from before to after execution of the hydraulic pressure signal output process is defined as a first pressure waveform, and a waveform obtained by retarding the first pressure waveform by a predetermined crank angle is defined as a second pressure waveform. a waveform calculation step of calculating a differential waveform that is the difference between the first pressure waveform and the second pressure waveform;
a response detection step of calculating a crank angle when the differential waveform exceeds a threshold;
a determination step of determining that the cylinder deactivation mechanism is abnormal when a period from the crank angle when the hydraulic signal output step is performed to the crank angle detected in the response detection step is outside a predetermined range; , including
The engine inspection method, wherein the waveform calculation step, the response detection step, and the determination step are performed respectively for an intake side and an exhaust side.
前記所定クランク角度は、前記エンジンの１サイクル分のクランク角度であることを特徴とするエンジンの検査方法。 In the engine inspection method according to claim 1,
The engine inspection method, wherein the predetermined crank angle is a crank angle for one cycle of the engine.
前記応答検出工程は、前記差分波形における前記油圧信号出力工程を実行する前の期間の波形から差分値の平均値を算出し、該平均値を基準に閾値を設定する閾値設定工程を含むことを特徴とするエンジンの検査方法。 In the engine inspection method according to claim 1 or 2,
The response detection step includes a threshold setting step of calculating an average value of difference values from the waveform of the difference waveform in a period before executing the hydraulic pressure signal output step, and setting a threshold based on the average value. A method of inspecting an engine characterized by:
前記減気筒運転時の吸気圧の圧力波形及び排気圧の圧力波形から、前記気筒休止機構に異常が生じている気筒を判別する工程を更に含むことを特徴とするエンジンの検査方法。 In the engine inspection method according to any one of claims 1 to 3,
A method for inspecting an engine, further comprising a step of determining a cylinder in which an abnormality has occurred in the cylinder deactivation mechanism from the pressure waveform of the intake pressure and the pressure waveform of the exhaust pressure during the reduced-cylinder operation.
前記圧力波形検出工程、前記波形算出工程、前記応答検出工程、及び前記判定工程は、前記減気筒運転から前記全気筒運転への復帰時にそれぞれ実行されることを特徴とするエンジンの検査方法。 In the engine inspection method according to any one of claims 1 to 4,
The engine inspection method, wherein the pressure waveform detection step, the waveform calculation step, the response detection step, and the determination step are each executed when the reduced-cylinder operation is restored to the all-cylinder operation.
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2021
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