JP2005139920A

JP2005139920A - Device for determining failure in catalyst heating control for internal combustion engine

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Publication number: JP2005139920A
Application number: JP2003374554A
Authority: JP
Inventors: Kei Kuroki; 圭黒木; Hideyo Yamazaki; 英世山崎; Yasushi Hara; 裕史原
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-11-04
Filing date: 2003-11-04
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2023-11-04
Also published as: JP4153865B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect failure in control for early heating catalyst in an internal combustion engine without need for detecting the temperature of the catalyst. <P>SOLUTION: Catalyst heating control is performed to increase the air amount taken into the internal combustion engine, lag ignition timing of the internal combustion engine in accordance with the rotational speed of the internal combustion engine, thus increasing the temperature of the catalyst provided in an exhaust system of the internal combustion engine. A control device for an internal combustion engine calculates an integrated value of a target value of the air amount taken into the internal combustion engine, and then calculates an integrated value of the air amount actually taken into the internal combustion engine. Based on a deviation of a target integrated value of the intake air amount from an integrated value of the air amount actually taken into, failure in catalyst heating control is determined. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、内燃機関の排気系に設けられた触媒を早期に暖める制御における故障を検知する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for detecting a failure in control for prematurely warming a catalyst provided in an exhaust system of an internal combustion engine.

内燃機関の排気系に設けられた触媒は、低温では不活性状態にある。このような不活性状態にある触媒は、浄化作用を発揮しない。したがって、内燃機関を始動した時には、触媒の温度を早期に上昇させて該触媒を活性化させるのが望ましい。 The catalyst provided in the exhaust system of the internal combustion engine is in an inactive state at a low temperature. The catalyst in such an inactive state does not exhibit a purification action. Therefore, when the internal combustion engine is started, it is desirable to activate the catalyst by raising the temperature of the catalyst early.

触媒の温度を急速に上昇させる触媒昇温制御が提案されている。下記の特許文献１および２に記載された触媒昇温制御では、内燃機関が始動した直後に、内燃機関への吸入空気量を通常のアイドル状態よりも増加させると共に、内燃機関の回転数が目標回転数と一致するように点火時期を遅角方向にフィードバック制御する。 A catalyst temperature increase control for rapidly increasing the temperature of the catalyst has been proposed. In the catalyst temperature increase control described in Patent Documents 1 and 2 below, immediately after the internal combustion engine is started, the intake air amount to the internal combustion engine is increased from the normal idle state, and the rotational speed of the internal combustion engine is set to the target. The ignition timing is feedback-controlled in the retarding direction so as to match the rotational speed.

このような触媒昇温制御に何らかの不具合があると、触媒の活性化に遅れが生じ、不所望な成分を含むガスが排気されるおそれがある。下記の特許文献２には、このような触媒昇温制御における故障を検知する手法が示されている。この手法によると、推定された触媒温度と、検出された触媒温度との偏差を算出し、該偏差の絶対値が所定値よりも大きいとき、故障と判断する。
特開平１０−２９９６３１号公報特開２００１−１３２４３８号公報 If there is any problem in the catalyst temperature increase control, the activation of the catalyst is delayed, and there is a possibility that gas containing undesired components is exhausted. Patent Document 2 below discloses a technique for detecting a failure in such catalyst temperature increase control. According to this method, a deviation between the estimated catalyst temperature and the detected catalyst temperature is calculated, and when the absolute value of the deviation is larger than a predetermined value, it is determined that a failure has occurred.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-299631 JP 2001-132438 A

従来の手法によると、触媒の温度を測定するセンサが必要となり、コスト高を招く。したがって、このようなコスト高を招くことなく、触媒昇温制御における故障を検知することができる装置が必要とされている。 According to the conventional method, a sensor for measuring the temperature of the catalyst is required, resulting in high cost. Therefore, there is a need for an apparatus that can detect a failure in catalyst temperature increase control without incurring such high costs.

この発明の一つの側面によると、内燃機関の制御装置は、内燃機関への吸入空気量を増やすと共に、該内燃機関の点火時期を該内燃機関の回転数に応じて遅角し、該内燃機関の排気系に設けられた触媒の温度を上昇させる触媒昇温制御を実施する。内燃機関の制御装置は、内燃機関への吸入空気量の目標値の積算値を算出する手段と、内燃機関に実際に吸入される吸入空気量の積算値を算出する手段と、吸入空気量の目標値の積算値と実際に吸入される吸入空気量の積算値との偏差に基づいて、該触媒昇温制御の故障を判定する故障判定手段と、を備える。 According to one aspect of the present invention, a control device for an internal combustion engine increases the amount of intake air to the internal combustion engine and retards the ignition timing of the internal combustion engine in accordance with the rotational speed of the internal combustion engine. The catalyst temperature increase control is performed to increase the temperature of the catalyst provided in the exhaust system. The control device for the internal combustion engine includes means for calculating an integrated value of a target value of the intake air amount to the internal combustion engine, means for calculating an integrated value of the intake air amount actually taken into the internal combustion engine, Failure determination means for determining failure of the catalyst temperature increase control based on a deviation between the integrated value of the target value and the integrated value of the intake air amount actually sucked.

この発明によれば、触媒の温度を検出するセンサを車両に設ける必要がない。したがって、コスト高を招くことなく、触媒昇温制御の故障を検出することができる。 According to this invention, it is not necessary to provide a sensor for detecting the temperature of the catalyst in the vehicle. Therefore, it is possible to detect a failure in the catalyst temperature increase control without incurring high costs.

次に図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明の実施形態による内燃機関（以下、「エンジン」という）およびその制御装置の全体的なシステム構成図である。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall system configuration diagram of an internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) and a control device thereof according to an embodiment of the present invention.

電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」）という）１は、車両の各部から送られてくるデータを受け入れる入力インターフェース１ａ、車両の各部の制御を行うための演算を実行するＣＰＵ１ｂ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）および一時記憶用のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を有するメモリ１ｃ、および車両の各部に制御信号を送る出力インターフェース１ｄを備えている。ＲＯＭには、車両の各部の制御を行うためのプログラムおよび各種のデータが格納されている。この発明に従う触媒昇温制御および該制御の故障を判定するためのプログラム、および該プログラムの実行の際に用いるデータおよびテーブルは、このＲＯＭに格納されている。読み取り専用メモリは、ＥＰＲＯＭのような書き換え可能なＲＯＭであってもよい。ＲＡＭには、ＣＰＵ１ａによる演算の作業領域が設けられ、車両の各部から送られてくるデータおよび車両の各部に送り出す制御信号が一時的に記憶される。 An electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 1 includes an input interface 1a that receives data sent from each part of the vehicle, a CPU 1b that executes calculations for controlling each part of the vehicle, and a read-only memory (ROM) ) And a memory 1c having a random access memory (RAM) for temporary storage, and an output interface 1d for sending a control signal to each part of the vehicle. The ROM stores a program for controlling each part of the vehicle and various data. A program for determining the catalyst temperature increase control and the failure of the control according to the present invention, and data and tables used in executing the program are stored in this ROM. The read-only memory may be a rewritable ROM such as an EPROM. The RAM is provided with a work area for calculation by the CPU 1a, and temporarily stores data sent from each part of the vehicle and control signals sent to each part of the vehicle.

エンジン２は、たとえば４気筒を備えるエンジンであり、吸気管３が連結されている。吸気管３の上流側にはスロットル弁４が設けられている。スロットル弁４に連結されたスロットル弁開度センサ（θＴＨ）５は、スロットル弁４の開度を検出し、これをＥＣＵ１に供給する。 The engine 2 is an engine having, for example, four cylinders, and an intake pipe 3 is connected thereto. A throttle valve 4 is provided on the upstream side of the intake pipe 3. A throttle valve opening sensor (θTH) 5 connected to the throttle valve 4 detects the opening of the throttle valve 4 and supplies it to the ECU 1.

吸気管３には、スロットル弁４をバイパスする通路６が設けられている。バイパス通路６には、エンジン２に吸入する空気量を制御するためのバイパス弁７が設けられている。バイパス弁７の開度は、ＥＣＵ１からの制御信号によって制御される。 The intake pipe 3 is provided with a passage 6 that bypasses the throttle valve 4. The bypass passage 6 is provided with a bypass valve 7 for controlling the amount of air taken into the engine 2. The opening degree of the bypass valve 7 is controlled by a control signal from the ECU 1.

燃料噴射弁８は、エンジン２とスロットル弁４の間に気筒毎に設けられている。燃料噴射弁８は、図示しない燃料タンクから燃料の供給を受ける。燃料噴射弁８の開弁時間は、ＥＣＵ１からの制御信号によって制御される。 The fuel injection valve 8 is provided for each cylinder between the engine 2 and the throttle valve 4. The fuel injection valve 8 receives supply of fuel from a fuel tank (not shown). The valve opening time of the fuel injection valve 8 is controlled by a control signal from the ECU 1.

スロットル弁４の上流には、エアフローメータ（ＡＦＭ）９が設けられている。エアフローメータ９は、スロットル弁４およびバイパス弁７を通過する空気量を検出し、それをＥＣＵ１に送る。エアフローメータ９は、ベーン式エアフローメータ、カルマン渦式エアフローメータ、および熱線式エアフローメータ等であることができる。 An air flow meter (AFM) 9 is provided upstream of the throttle valve 4. The air flow meter 9 detects the amount of air passing through the throttle valve 4 and the bypass valve 7 and sends it to the ECU 1. The air flow meter 9 can be a vane air flow meter, a Karman vortex air flow meter, a hot wire air flow meter, or the like.

吸気管圧力（Ｐｂ）センサ１０および吸気温（Ｔａ）センサ１１は、吸気管３のスロットル弁４の下流側に設けられており、吸気管圧力Ｐｂおよび吸気温ＴＡをそれぞれ検出し、それをＥＣＵ１に送る。 An intake pipe pressure (Pb) sensor 10 and an intake air temperature (Ta) sensor 11 are provided on the downstream side of the throttle valve 4 of the intake pipe 3, and detect the intake pipe pressure Pb and the intake air temperature TA, respectively. Send to.

エンジン水温（ＴＷ）センサ１２は、エンジン２のシリンダブロックの、冷却水が充満した気筒周壁（図示せず）に取り付けられ、エンジン冷却水の温度ＴＷを検出し、それをＥＣＵ１に送る。 The engine water temperature (TW) sensor 12 is attached to a cylinder peripheral wall (not shown) of the cylinder block of the engine 2 filled with cooling water, detects the temperature TW of engine cooling water, and sends it to the ECU 1.

エンジン２には、クランク角（ＣＲＫ）センサ１３が設けられている。クランク角センサ１３は、クランクシャフトの回転に伴い、パルス信号であるＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号をＥＣＵ１に出力する。ＣＲＫ信号は、所定のクランク角（たとえば、３０度）で出力されるパルス信号である。ＥＣＵ１は、該ＣＲＫ信号に応じ、エンジン２の回転数ＮＥを算出する。さらに、ＴＤＣ信号が、ピストンのＴＤＣ位置に関連したクランク角度で出力され、ＥＣＵ１に送られる。 The engine 2 is provided with a crank angle (CRK) sensor 13. The crank angle sensor 13 outputs a CRK signal and a TDC signal, which are pulse signals, to the ECU 1 as the crankshaft rotates. The CRK signal is a pulse signal output at a predetermined crank angle (for example, 30 degrees). The ECU 1 calculates the rotational speed NE of the engine 2 according to the CRK signal. Further, a TDC signal is output at a crank angle related to the TDC position of the piston and sent to the ECU 1.

点火プラグ１４は、エンジン２の気筒毎に設けられている。点火プラグ１４は、ＥＣＵ１からの点火信号に従って駆動される。 The spark plug 14 is provided for each cylinder of the engine 2. The spark plug 14 is driven in accordance with an ignition signal from the ECU 1.

エンジン２の下流側には排気管１５が連結されている。エンジン２は、排気管１５に設けられた排気ガス浄化装置である三元触媒１６を介して排気する。 An exhaust pipe 15 is connected to the downstream side of the engine 2. The engine 2 exhausts through a three-way catalyst 16 which is an exhaust gas purification device provided in the exhaust pipe 15.

広域空燃比センサ（ＬＡＦ）センサ１７は、触媒装置１６の上流に設けられている。ＬＡＦセンサ１７は、リーンからリッチにわたる広範囲の空燃比を検出し、これをＥＣＵ１に送る。 A wide area air-fuel ratio sensor (LAF) sensor 17 is provided upstream of the catalyst device 16. The LAF sensor 17 detects a wide range of air-fuel ratio ranging from lean to rich and sends it to the ECU 1.

Ｏ２（排ガス）センサ１８は、触媒装置１６の下流に設けられている。Ｏ２センサ１８は２値型の排気ガス濃度センサである。Ｏ２センサ１８は、空燃比が理論空燃比よりもリッチであるとき高レベルの信号を出力し、空燃比が理論空燃比よりもリーンであるとき低レベルの信号を出力する。出力された電気信号は、ＥＣＵ１に送られる。 The O 2 (exhaust gas) sensor 18 is provided downstream of the catalyst device 16. The O2 sensor 18 is a binary exhaust gas concentration sensor. The O2 sensor 18 outputs a high level signal when the air-fuel ratio is richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and outputs a low-level signal when the air-fuel ratio is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. The output electrical signal is sent to the ECU 1.

エンジン２によって駆動される車両の走行速度（車速）ＶＰを検出するセンサ１９、大気圧（Ｐａ）を検出するセンサ２０、および該車両の自動変速機のシフト位置を検出するシフト位置センサ２１がＥＣＵ１に接続されており、これらのセンサからの検出信号はＥＣＵ１に送られる。 A sensor 19 for detecting the traveling speed (vehicle speed) VP of the vehicle driven by the engine 2, a sensor 20 for detecting atmospheric pressure (Pa), and a shift position sensor 21 for detecting the shift position of the automatic transmission of the vehicle are ECU1. The detection signals from these sensors are sent to the ECU 1.

ＥＣＵ１に向けて送られた信号は入力インターフェース１ａに渡される。入力インターフェース１ａは、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する。ＣＰＵ１ｂは、変換されたデジタル信号を処理し、メモリ１ｃに格納されているプログラムに従って演算を実行し、車両の各部のアクチュエータに送る制御信号を作り出す。出力インターフェース１ｄは、これらの制御信号を、バイパス弁７、燃料噴射弁８、点火プラグ１４、およびその他のアクチュエータに送る。 A signal sent to the ECU 1 is passed to the input interface 1a. The input interface 1a converts an analog signal value into a digital signal value. The CPU 1b processes the converted digital signal, performs an operation according to a program stored in the memory 1c, and generates a control signal to be sent to the actuator of each part of the vehicle. The output interface 1d sends these control signals to the bypass valve 7, the fuel injection valve 8, the spark plug 14, and other actuators.

図２は、本発明の一実施形態に従う触媒昇温制御の故障を検知する装置の機能ブロック図である。 FIG. 2 is a functional block diagram of an apparatus for detecting a failure in catalyst temperature increase control according to an embodiment of the present invention.

触媒昇温装置３１は、エンジン２の点火時期を制御する点火時期制御部３２およびエンジン２への吸入空気量を制御する吸入空気量制御部３３を備えている。内燃機関が始動した直後、吸入空気量制御部３３は、吸入空気量を増大させる。それと同時に、点火時期制御部３２は、エンジン２の回転数が目標値に収束するように、点火時期を遅角方向に制御する。こうして、エンジン２から排気されるガスによって、触媒１６の温度を早期に上昇させる。 The catalyst temperature raising device 31 includes an ignition timing control unit 32 that controls the ignition timing of the engine 2 and an intake air amount control unit 33 that controls the amount of intake air to the engine 2. Immediately after the internal combustion engine is started, the intake air amount control unit 33 increases the intake air amount. At the same time, the ignition timing control unit 32 controls the ignition timing in the retard direction so that the rotational speed of the engine 2 converges to the target value. In this way, the temperature of the catalyst 16 is raised early by the gas exhausted from the engine 2.

点火時期制御部３２は、式（１）に従い、点火時期ＩＧＬＯＧを算出する。 The ignition timing control unit 32 calculates the ignition timing IGLOG according to the equation (1).

ＩＧＬＯＧ＝ＩＧＭＡＰ＋ＩＧＣＲ＋ＩＧＦＰＩ（１）
ＩＧＭＡＰは、エンジン回転数ＮＥおよび吸気管圧力ＰＢに基づいて設定されたマップを検索して得られる基本値であり、上死点からの進角量で示される。ＩＧＦＰＩは、触媒昇温制御が実施されるモード（以下、ＦＩＲＥモードと呼ぶ）において、エンジン回転数ＮＥが目標回転数ＮＥＦＩＲに一致するように負の値に設定される遅角補正項である。ＩＧＣＲは、その他の補正項である。（ＩＧＭＡＰ＋ＩＧＣＲ）が、ＦＩＲＥモードではない通常の動作モードで用いられる点火時期に相当する。点火時期制御部３２は、点火時期ＩＧＬＯＧに基づいて、駆動信号を点火プラグ１４に供給する。 IGLOG = IGMAP + IGCR + IGFPI (1)
IGMAP is a basic value obtained by searching a map set based on the engine speed NE and the intake pipe pressure PB, and is indicated by an advance amount from top dead center. IGFPI is a retardation correction term that is set to a negative value so that the engine speed NE matches the target speed NEFIR in a mode in which the catalyst temperature increase control is performed (hereinafter referred to as FIRE mode). IGCR is another correction term. (IGMAP + IGCR) corresponds to the ignition timing used in the normal operation mode other than the FIRE mode. The ignition timing control unit 32 supplies a drive signal to the spark plug 14 based on the ignition timing IGLOG.

吸入空気量制御部３３は、エンジンの運転状態に応じてバイパス弁７の開弁量を制御するための開弁制御量ＩＣＭＤを算出し、該開弁制御量に応じた駆動信号を、バイパス弁７に供給する。バイパス弁７を介してエンジン２に吸入される空気量は、開弁制御量ＩＣＭＤに比例する。ＦＩＲＥモードにおいては、吸入空気量制御部３３は、式（２）に従って開弁制御量ＩＣＭＤを算出する。 The intake air amount control unit 33 calculates a valve opening control amount ICMD for controlling the valve opening amount of the bypass valve 7 according to the operating state of the engine, and outputs a drive signal corresponding to the valve opening control amount as a bypass valve. 7 is supplied. The amount of air sucked into the engine 2 via the bypass valve 7 is proportional to the valve opening control amount ICMD. In the FIRE mode, the intake air amount control unit 33 calculates the valve opening control amount ICMD according to the equation (2).

ＩＣＭＤ＝（ＩＦＩＲ＋ＩＬＯＡＤ）×ＫＩＰＡ＋ＩＰＡ（２）
ＩＦＩＲは、ＦＩＲＥモードおよび該ＦＩＲＥモードモードが終了した直後の過渡状態で使用されるＦＩＲＥモード制御項である。ＩＬＯＡＤは、エンジン２に印加される電気負荷、空調装置のコンプレッサ負荷、パワーステアリング負荷、および自動変速機のインギヤ状態に応じて設定される負荷補正項である。ＫＩＰＡおよびＩＰＡは、共に、大気圧に応じて設定される補正項である。 ICMD = (IFIR + ILOAD) × KIPA + IPA (2)
IFIR is a FIRE mode control term used in the FIRE mode and a transient state immediately after the FIRE mode mode ends. ILOAD is a load correction term set in accordance with the electric load applied to the engine 2, the compressor load of the air conditioner, the power steering load, and the in-gear state of the automatic transmission. Both KIPA and IPA are correction terms set according to the atmospheric pressure.

故障判定装置３５は、触媒昇温装置３１により実施される触媒昇温制御における何らかの故障を検知する。目標吸入空気量積算部３６は、式（３）に従って、エンジン２への吸入空気量の目標値（以下、目標吸入空気量と呼ぶ）ＱＡＩＲＣＭＤを算出し、さらに、式（４）に従って、目標吸入空気量の積算値ＱＧＡＩＲＣＭＤを算出する。 The failure determination device 35 detects some failure in the catalyst temperature increase control performed by the catalyst temperature increase device 31. The target intake air amount integrating unit 36 calculates a target value (hereinafter referred to as a target intake air amount) QAIRCMD of the intake air amount to the engine 2 according to the equation (3), and further, according to the equation (4), the target intake air An integrated value QGAAIRCMD of the air amount is calculated.

ＱＡＩＲＣＭＤ＝ＩＦＩＲ×吸気密度補正係数×差圧補正係数（３）
ＱＧＡＩＲＣＭＤの今回値＝
ＱＧＡＩＲＣＭＤの前回値＋ＱＡＩＲＣＭＤ（４）
ＩＦＩＲは、前述したように、吸入空気量制御部３３によって算出される、ＦＩＲＥモード制御項である。吸気密度補正係数は、吸気温度ＴＡに応じて設定される補正係数である。差圧補正係数は、大気圧と吸気管圧力との間の差圧に応じて設定される補正係数である。他の補正係数を用いてもよい。たとえば、大気圧に応じて設定される補正係数を用いることもできる。 QAIRCMD = IFIR × intake density correction coefficient × differential pressure correction coefficient (3)
Current value of QGAAIRCMD =
Previous value of QGAAIRCMD + QAIRCMD (4)
IFIR is a FIRE mode control term calculated by the intake air amount control unit 33 as described above. The intake air density correction coefficient is a correction coefficient set according to the intake air temperature TA. The differential pressure correction coefficient is a correction coefficient that is set according to the differential pressure between the atmospheric pressure and the intake pipe pressure. Other correction factors may be used. For example, a correction coefficient set according to the atmospheric pressure can be used.

実吸入空気量積算部３７は、エンジン２に実際に吸入される吸入空気量ＱＡＩＲを、たとえばエアフローメータ９の検出値を平均することにより算出する。平均は、移動平均法などの既知の手法を用いて行うことができる。実吸入空気量積算部３７は、さらに、実吸入空気量の積算値ＱＧＡＩＲを、式（５）に従って算出する。 The actual intake air amount integration unit 37 calculates the intake air amount QAIR actually taken into the engine 2 by, for example, averaging the detected values of the air flow meter 9. The averaging can be performed using a known method such as a moving average method. The actual intake air amount integrating unit 37 further calculates an integrated value QGAIR of the actual intake air amount according to the equation (5).

ＱＧＡＩＲの今回値＝ＱＧＡＩＲの前回値＋ＱＡＩＲ（５）
代替的に、燃料噴射弁８の基本燃料噴射時間ＴＩおよびエンジン２の回転数ＮＥに基づいて、エンジン２に実際に吸入される吸入空気量ＱＡＩＲを推定してもよい。基本燃料噴射時間は、エンジンの運転状態（たとえば、エンジン回転数ＮＥおよび吸気管圧力ＰＢ）に基づいて、エンジン２に供給される混合気の空燃比がほぼ理論空燃比になるよう設定される。 Current value of QGAIR = previous value of QGAIR + QAIR (5)
Alternatively, the intake air amount QAIR actually taken into the engine 2 may be estimated based on the basic fuel injection time TI of the fuel injection valve 8 and the rotational speed NE of the engine 2. The basic fuel injection time is set so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine 2 becomes substantially the stoichiometric air-fuel ratio based on the operating state of the engine (for example, the engine speed NE and the intake pipe pressure PB).

故障判定部３８は、目標吸入空気量の積算値ＱＧＡＩＲＣＭＤと、実吸入空気量の積算値ＱＧＡＩＲとの偏差に基づき、触媒昇温装置３１により実施される触媒昇温制御の故障を判定する。 The failure determination unit 38 determines a failure in the catalyst temperature increase control performed by the catalyst temperature increasing device 31 based on the deviation between the target intake air amount integrated value QGAAIRCMD and the actual intake air amount integrated value QGAIR.

図３は、触媒昇温制御が実施されている時の各種パラメータの挙動を示す。時刻ｔ０において、スタータモータによりクランキングさせると、車両は始動モードに入る。始動モードは、アクセルペダルが操作されていないアイドリング状態を示している。この状態では、スロットル弁４の開度はゼロであり、よってバイパス弁７のみを介して吸気が行われる。時刻ｔ１においてエンジンの完爆が確認されると、アイドリング運転を行いながらＦＩＲＥモードに移行する。ＦＩＲＥモードにおいて、触媒昇温制御が実施される。 FIG. 3 shows the behavior of various parameters when the catalyst temperature increase control is being performed. When cranking is performed by the starter motor at time t0, the vehicle enters the start mode. The start mode indicates an idling state in which the accelerator pedal is not operated. In this state, the opening degree of the throttle valve 4 is zero, so that intake is performed only through the bypass valve 7. When the complete explosion of the engine is confirmed at time t1, the system shifts to the FIRE mode while performing idling operation. In the FIRE mode, the catalyst temperature increase control is performed.

ＦＩＲＥモードに入ると、バイパス弁７の開度は、増大するよう制御される。通常のアイドリング運転時よりも大きな開度に設定して吸入空気量を増やすことにより、排ガスの熱量を増やすためである。吸入空気量ＱＡＩＲの増大に伴い、エンジン回転数ＮＥが増大する。エンジン回転数ＮＥが、予め決められた値（ＮＯＢＪ＋ＮＥＦＰＩＳＴ）に達する時点ｔ２において、点火時期フィードバック制御が開始される。吸入空気量を増大した後、バイパス弁７の開度は、徐々に減らされるよう制御される。 When the FIRE mode is entered, the opening degree of the bypass valve 7 is controlled to increase. This is because the amount of heat of the exhaust gas is increased by setting the opening degree to be larger than that during normal idling operation and increasing the intake air amount. As the intake air amount QAIR increases, the engine speed NE increases. The ignition timing feedback control is started at time t2 when the engine speed NE reaches a predetermined value (NOBJ + NEFPIST). After increasing the intake air amount, the opening degree of the bypass valve 7 is controlled to be gradually reduced.

点火時期制御が開始されると、回転数についての目標値ＮＥＦＩＲは、ＮＯＢＪまで漸減される。実回転数ＮＥが目標値ＮＥＦＩＲに収束するように、遅角補正項ＩＧＦＰＩが算出される。点火時期ＩＧＬＯＧは、該遅角補正項ＩＧＦＰＩにより補正される。その結果、点火時期ＩＧＬＯＧは、通常の制御値（ＩＧＭＡＰ＋ＩＧＣＲ）よりも遅角側に制御される。点火時期ＩＧＬＯＧに従って、点火プラグ１４による点火が実施される。 When the ignition timing control is started, the target value NEFIR for the rotational speed is gradually reduced to NOBJ. The retard correction term IGFPI is calculated so that the actual rotational speed NE converges to the target value NEFIR. The ignition timing IGLOG is corrected by the retard correction term IGFPI. As a result, the ignition timing IGLOG is controlled to be retarded from the normal control value (IGMAP + IGCR). Ignition by the spark plug 14 is performed according to the ignition timing IGLOG.

ＦＩＲＥモードは、所定時間継続し、時刻ｔ３にて終了する。時刻ｔ３において、通常の動作モードが開始される。通常の動作モードでは、点火時期は、進角側の値に徐々に戻される。 The FIRE mode continues for a predetermined time and ends at time t3. At time t3, a normal operation mode is started. In the normal operation mode, the ignition timing is gradually returned to the advance side value.

前述したように、吸入空気量は、バイパス弁７の開弁制御量ＩＣＭＤに従って制御される。開弁制御量ＩＣＭＤは、ＦＩＲＥモード制御項ＩＦＩＲに基づいて算出される。すなわち、ＦＩＲＥモード制御項ＩＦＩＲに従って、吸入空気量の大きさが主に決まる。 As described above, the intake air amount is controlled according to the valve opening control amount ICMD of the bypass valve 7. The valve opening control amount ICMD is calculated based on the FIRE mode control term IFIR. That is, the amount of intake air is mainly determined according to the FIRE mode control term IFIR.

触媒昇温制御が正常に動作していれば、実吸入空気量ＱＡＩＲは、ＦＩＲＥモード制御項ＩＦＩＲに基づいて算出される目標吸入空気量ＱＡＩＲＣＭＤと一致するはずである。しかしながら、触媒昇温制御が正常に動作していない時は、図に示されるように、実吸入空気量ＱＡＩＲと目標吸入空気量ＱＡＩＲＣＭＤとの間に偏差が生じる。その結果、実吸入空気量の積算値ＱＧＡＩＲと目標吸入空気量の積算値ＱＧＡＩＲＣＭＤの間に、図に示されるような偏差ＤＧＡＩＲが生じる。該偏差ＤＧＡＩＲが、エンジンの運転状態に基づいて設定されたしきい値ＴＨＡＩＲより大きい時、触媒昇温制御に何らかの故障が生じたと判定することができる。 If the catalyst temperature increase control is operating normally, the actual intake air amount QAIR should match the target intake air amount QAIRCMD calculated based on the FIRE mode control term IFIR. However, when the catalyst temperature increase control is not operating normally, there is a deviation between the actual intake air amount QAIR and the target intake air amount QAIRCMD, as shown in the figure. As a result, a deviation DGAIR as shown in the figure occurs between the integrated value QGAIR of the actual intake air amount and the integrated value QGAIRCMD of the target intake air amount. When the deviation DGAIR is larger than a threshold value THAIR set based on the operating state of the engine, it can be determined that some failure has occurred in the catalyst temperature increase control.

積算値に基づいて故障判定を実施することにより、実吸入空気量および目標吸入空気量に何らかの誤差が含まれていても、より高い精度で故障判定を行うことができる。 By performing the failure determination based on the integrated value, the failure determination can be performed with higher accuracy even if some error is included in the actual intake air amount and the target intake air amount.

図４の（ａ）は、しきい値ＴＨＡＩＲのマップの一例を示す。該マップは、メモリ１ｃに記憶される。この例では、しきい値は、算出された目標吸入空気量の積算値ＱＧＡＩＲＣＭＤに基づいて決定される。該マップは、目標吸入空気量の積算値が増加するにつれ、しきい値ＴＨＡＩＲが増加するよう設定されている。図３に示されるように、触媒昇温制御に何らかの故障があるとき、時間の経過と共に目標吸入空気量の積算値が大きくなるほど、偏差ＤＧＡＩＲが大きくなる傾向があるからである。 FIG. 4A shows an example of a threshold THAIR map. The map is stored in the memory 1c. In this example, the threshold value is determined based on the calculated integrated value QGAAIRCMD of the target intake air amount. The map is set so that the threshold value THAIR increases as the integrated value of the target intake air amount increases. As shown in FIG. 3, when there is some failure in the catalyst temperature increase control, the deviation DGAIR tends to increase as the integrated value of the target intake air amount increases with time.

一実施例では、故障判定を実施するタイミングに応じて、しきい値について異なるマップを用意する。図３に示されるように、ＦＩＲＥモード開始からの経過時間が長いほど、偏差ＤＧＡＩＲは大きくなる傾向がある。したがって、経過時間が長くなるほど、しきい値は大きくなるよう設定される。たとえば、ＦＩＲＥモードを開始してから２０秒後に故障判定を実施する場合のマップと、４０秒後に故障判定を実施する場合のマップとがメモリに記憶される。ＦＩＲＥモードの開始から２０秒後に故障判定を実施するとき、目標吸入空気量の積算値ＱＧＡＩＲＣＭＤが２００リットルならば、しきい値は５０リットルに設定される。ＦＩＲＥモードの開始から４０秒後に故障判定を実施するとき、目標吸入空気量の積算値ＱＧＡＩＲＣＭＤが４００リットルならば、しきい値は１００リットルに設定される。 In one embodiment, a different map is prepared for the threshold value according to the timing of performing the failure determination. As shown in FIG. 3, the deviation DGAIR tends to increase as the elapsed time from the start of the FIRE mode increases. Therefore, the threshold value is set to increase as the elapsed time increases. For example, a map in which failure determination is performed 20 seconds after starting the FIRE mode and a map in which failure determination is performed 40 seconds later are stored in the memory. When performing failure determination 20 seconds after the start of the FIRE mode, if the integrated value QGAAIRCMD of the target intake air amount is 200 liters, the threshold value is set to 50 liters. When the failure determination is performed 40 seconds after the start of the FIRE mode, if the integrated value QGAAIRCMD of the target intake air amount is 400 liters, the threshold value is set to 100 liters.

目標吸入空気量の積算値ＱＧＡＩＲＣＭＤの代わりに、エンジンが始動したときの水温に基づいてしきい値を設定してもよい。エンジン水温が低くなるほど、目標吸入空気量の積算値は大きくなる傾向がある。したがって、始動時のエンジン水温が低くなるほどしきい値が増加するよう規定されたマップをメモリ１ｃに記憶しておくことができる。始動時のエンジン水温に代わりに、始動時の吸気温を用いてもよい。 Instead of the integrated value QGAAIRCMD of the target intake air amount, a threshold value may be set based on the water temperature when the engine is started. As the engine water temperature decreases, the integrated value of the target intake air amount tends to increase. Therefore, it is possible to store in the memory 1c a map that is defined such that the threshold value increases as the engine water temperature at the time of starting decreases. Instead of the engine water temperature at the start, the intake air temperature at the start may be used.

偏差についてのしきい値は、所望のエミッションを達成するよう設定されるのが好ましい。図４の（ｂ）に示されるように、偏差ＤＧＡＩＲが大きくなるほど、不所望な成分のエミッションが増加する傾向がある。したがって、このようなエミッションをどの程度抑制するかを決めることにより、所望の偏差が決まる。たとえば、エミッションの上限値ＥＭ１に対応する偏差ＤＧＡＩＲが、ＤＧ１であるとする。しきい値は、ＤＧ１以下になるように設定される。具体的には、図４の（ａ）において、所与の目標吸入空気量積算値ＱＧＡＩＲＣＭＤに対応するしきい値が、ＤＧ１以下になるように設定される。 The threshold for deviation is preferably set to achieve the desired emission. As shown in FIG. 4B, the emission of unwanted components tends to increase as the deviation DGAIR increases. Therefore, a desired deviation is determined by determining how much such emission is suppressed. For example, it is assumed that the deviation DGAIR corresponding to the emission upper limit EM1 is DG1. The threshold value is set to be DG1 or less. Specifically, in FIG. 4A, the threshold value corresponding to a given target intake air amount integrated value QGAAIRCMD is set to be DG1 or less.

触媒昇温制御の故障には、吸入空気量および点火時期を制御するのに関連する機械要素および該制御を実施するためのプログラム等の異常、誤動作などを含む。たとえば、バイパス弁または該バイパス弁を駆動するアクチュエータにおける故障を含むことができる。また、ＥＣＵ１の誤動作または制御プログラムの異常を含むことができる。 The failure of the catalyst temperature increase control includes an abnormality or malfunction of a machine element related to controlling the intake air amount and the ignition timing and a program for executing the control. For example, a failure in a bypass valve or an actuator that drives the bypass valve can be included. Moreover, malfunction of ECU1 or abnormality of a control program can be included.

ＦＩＲＥモードにおいて、実吸入空気量の積算値ＱＧＡＩＲと目標吸入空気量の積算値ＱＧＡＩＲＣＭＤとの間の偏差が大きいと、空気量不足により触媒の活性化に遅れが生じるおそれがある。これは、不所望な成分のガスを排気するおそれがある。本願発明によれば、このような不適切な状態を検出して運転者に知らせることができる。 In the FIRE mode, if the deviation between the actual intake air amount integrated value QGAIR and the target intake air amount integrated value QGAAIRCMD is large, the activation of the catalyst may be delayed due to insufficient air amount. This may exhaust undesired component gases. According to the present invention, such an inappropriate state can be detected and notified to the driver.

図５〜図１１を参照して、触媒昇温制御のプロセスの詳細を説明する。 The details of the catalyst temperature increase control process will be described with reference to FIGS.

図５は、触媒を早期に活性化させる際に吸気量を制御するための制御量ＩＦＩＲを算出するためのメインルーチンを示す。このルーチンは、ＴＤＣ信号に同期して実行される。 FIG. 5 shows a main routine for calculating a control amount IFIR for controlling the intake air amount when the catalyst is activated early. This routine is executed in synchronization with the TDC signal.

ステップＳ１１では、ＦＩＲＥモードの判別処理（図６）を実行する。該判別処理では、フラグＦＦＩＲＥＯＮが設定される。フラグＦＦＩＲＥＯＮは、ＦＩＲＥモードの実行が許可された時に値１に設定されるフラグである。 In step S11, the FIRE mode discrimination process (FIG. 6) is executed. In the determination process, the flag FFIREON is set. The flag FIREON is a flag that is set to a value of 1 when execution of the FIRE mode is permitted.

ステップＳ１２において、ＦＦＩＲＥＯＮ＝０ならば、ＦＩＲＥモードの実行が許可されていないことを示し、ステップＳ２６に進む。ＦＦＩＲＥＯＮ＝１ならば、ＦＩＲＥモードの実行が許可されたことを示し、ステップＳ１３に進む。 In step S12, if FIREON = 0, it indicates that execution of the FIRE mode is not permitted, and the process proceeds to step S26. If FIREON = 1, it indicates that execution of the FIRE mode is permitted, and the process proceeds to step S13.

ステップＳ１３では、フラグＦＦＩＲＱＵＩＴにゼロを設定する。フラグＦＦＩＲＱＵＩＴは、ＦＩＲＥモード終了直後の過渡制御が実行されている時に値１に設定されるフラグである。ステップＳ１４において、ＦＩＲＥモード制御項ＩＦＩＲを算出する（図７）。 In step S13, the flag FFIRQUIT is set to zero. The flag FFIRQUIT is a flag that is set to a value of 1 when the transient control immediately after the end of the FIRE mode is being executed. In step S14, the FIRE mode control term IFIR is calculated (FIG. 7).

ステップＳ１５において、ＦＩＲＥモード制御項ＩＦＩＲが、エンジン水温ＴＷに基づいて設定されるエンジン水温制御項ＩＴＷ（これは、ＦＩＲＥモード以外のアイドル運転中などにおいて、バイパス弁７の制御に使用される）から所定値ＤＩＦＩＲＬ（たとえば、空気量１００リットル／ｍｉｎに相当する値）を減算した値以下かどうかを判断する。ＩＦＩＲ＞（ＩＴＷ−ＤＩＦＩＲＬ）ならば、直ちに本処理を終了する。ＩＦＩＲ≦（ＩＴＷ−ＤＩＦＩＲＬ）ならば、ステップＳ１６に進み、ＦＩＲＥモード制御項ＩＦＩＲに、（ＩＴＷ−ＤＩＦＩＲＬ）を設定する。こうして、ＦＩＲＥモード制御項ＩＦＩＲが、下限値（ＩＴＷ−ＤＩＦＩＲＬ）により制限される。 In step S15, the FIRE mode control term IFIR is set based on the engine water temperature control term ITW set based on the engine water temperature TW (this is used for controlling the bypass valve 7 during idle operation other than the FIRE mode). It is determined whether or not the value is equal to or less than a value obtained by subtracting a predetermined value DIFIRL (for example, a value corresponding to an air amount of 100 l / min). If IFIR> (ITW-DIFIRL), this process is immediately terminated. If IFIR ≦ (ITW−DIFIRL), the process proceeds to step S16, and (ITW−DIFIRL) is set in the FIRE mode control term IFIR. Thus, the FIRE mode control term IFIR is limited by the lower limit value (ITW-DIFIRL).

ステップＳ２６では、エンジン水温制御項ＩＴＷが、所定の上限値ＩＦＩＲＩＮＩＨ（たとえば、吸入空気量６００リットル／ｍｉｎに相当する値）より小さいかどうか判断する。ＩＴＷ＜ＩＦＩＲＩＮＩＨならば、エンジン水温制御項ＩＴＷを初期値ＩＦＩＲＩＮＩに設定し（Ｓ２７）、ＩＴＷ≧ＩＦＩＲＩＮＩＨならば、該上限値ＩＦＩＲＩＮＩＨを初期値ＩＦＩＲＩＮＩに設定する（Ｓ２８）。ステップＳ２９では、減算補正値ＩＦＩＲＤＥＣにゼロを設定する。 In step S26, it is determined whether the engine water temperature control term ITW is smaller than a predetermined upper limit IFIRINIH (for example, a value corresponding to an intake air amount of 600 liters / min). If ITW <IFIRINIH, the engine water temperature control term ITW is set to the initial value IFIRINI (S27). If ITW ≧ IFIRINIH, the upper limit value IFIRINIH is set to the initial value IFIRINI (S28). In step S29, zero is set to the subtraction correction value IFIRDEC.

ステップＳ３１〜Ｓ３８において、前述した過渡制御についてのプロセスが実行される。ステップＳ３１およびＳ３２において、フラグＦＦＩＲＱＵＩＴの値が１の時は、過渡制御が実行中であることを示し、ステップＳ３５に進む。フラグＦＦＩＲＱＵＩＴの値がゼロであり、かつフラグＦＦＩＲＯＮの前回値が１ならば、過渡制御を実行するため、フラグＦＦＩＲＱＵＩＴに値１を設定する（Ｓ３３）。フラグＦＦＩＲＱＵＩＴの値がゼロであり、かつフラグＦＦＩＲＯＮの前回値がゼロならば、ＦＩＲＥモードの継続回数をカウントするためのカウンタＣＦＩＲＯＮにゼロを設定し（Ｓ３４）、フラグＦＦＩＲＱＵＩＴをゼロに設定して（Ｓ３９）、本処理を終了する。 In steps S31 to S38, the process for the transient control described above is executed. In steps S31 and S32, when the value of the flag FFIRQUIT is 1, it indicates that the transient control is being executed, and the process proceeds to step S35. If the value of the flag FFIQUIT is zero and the previous value of the flag FFIRON is 1, a value 1 is set in the flag FFIQUIT to execute transient control (S33). If the value of the flag FFIQUIT is zero and the previous value of the flag FFIRON is zero, the counter CFIRON for counting the number of times the FIRE mode is continued is set to zero (S34), and the flag FFIQUIT is set to zero ( S39), the process ends.

ステップＳ３５において、点火時期の遅角補正項ＩＧＦＰＩが、過渡制御の終了を判定するためのしきい値ＩＧＦＰＩＱＨ（たとえば、−３度）より大きいかどうかを判断する。ＩＧＦＰＩ＞ＩＧＦＰＩＱＨならば、遅角補正項ＩＧＦＰＩの絶対値が小さい（遅角量が小さい）ことを示し、過渡制御を終了するためにステップＳ３９に進む。 In step S35, it is determined whether or not the ignition timing retardation correction term IGFPI is larger than a threshold value IGFPIQH (for example, −3 degrees) for determining the end of the transient control. If IGFPI> IGGFPIQH, it indicates that the absolute value of the retard correction term IGFPI is small (the retard amount is small), and the process proceeds to step S39 to end the transient control.

ＩＧＦＰＩ≦ＩＧＦＰＩＱＨならば、エンジン水温ＴＷに基づいて図１２に示すＤＦＩＲＱＵテーブルを参照し、過渡制御用の減算値ＤＦＩＲＱＵを求める。減算値ＤＦＩＲＱＵは、エンジン水温が高くなるほど減少するように設定されている。ＤＦＩＲＱＵｍａｘ、ＤＦＩＲＱＵｍｉｎおよびＴＷＤＦ０、ＴＷＤＦ１は、それぞれ、たとえば吸入空気量５リットル／ｍｉｎに相当する値、２リットル／ｍｉｎに相当する値、２８℃および６２℃に設定される。 If IGFPI ≦ IGGFPIQH, the DFIRQU table shown in FIG. 12 is referred to based on the engine coolant temperature TW to obtain the subtraction value DFIRQU for transient control. The subtraction value DFIRQU is set so as to decrease as the engine water temperature increases. DFIRQUmax, DFIRQUmin, TWDF0, and TWDF1 are set to, for example, a value corresponding to an intake air amount of 5 liters / min, a value corresponding to 2 liters / min, 28 ° C. and 62 ° C., respectively.

ステップＳ３７において、ＦＩＲＥモード制御項ＩＦＩＲを、減算値ＤＦＩＲＱＵだけデクリメントする。ステップＳ３８において、ＦＩＲＥモード制御項ＩＦＩＲが、エンジン水温制御項ＩＴＷから所定値ＤＩＦＩＲＬを減算して得られる値以下かどうかを調べる。ＩＦＩＲ≦（ＩＴＷ−ＤＩＦＩＲＬ）ならば、ステップＳ３９を実行して本処理を終了する。ＩＦＩＲ＞（ＩＴＷ−ＤＩＦＩＲＬ）ならば、直ちに本処理を終了する。こうして、ＩＦＩＲが下限値（ＩＴＷ−ＤＩＦＩＲＬ）を下回ったときは、過渡制御を終了する。 In step S37, the FIRE mode control term IFIR is decremented by the subtraction value DFIRQU. In step S38, it is checked whether the FIRE mode control term IFIR is equal to or smaller than a value obtained by subtracting the predetermined value DIFIRL from the engine water temperature control term ITW. If IFIR ≦ (ITW−DIFIRL), step S39 is executed to end the present process. If IFIR> (ITW-DIFIRL), this process is immediately terminated. Thus, when the IFIR falls below the lower limit (ITW-DIFIRL), the transient control is terminated.

このように、過渡制御が実行されると、ＦＩＲＥモードで増量した吸入空気量が、徐々に通常の値に戻される。 As described above, when the transient control is executed, the intake air amount increased in the FIRE mode is gradually returned to the normal value.

図６は、図５のステップＳ１１で実行されるＦＩＲＥモード判別処理のフローチャートを示す。ステップＳ４１では、何らかの異常が現在検知されているかどうかを判断する。たとえば、吸気管圧力センサおよびスロットル開度センサなどのセンサの故障、スロットル弁に関する何らかの異常等が検知されているかどうかを判断する。このような異常が検知されていなければ、ステップＳ４２で、エンジン２が始動モード（すなわち、クランキング中）にあるかどうかを判断する。 FIG. 6 shows a flowchart of the FIRE mode determination process executed in step S11 of FIG. In step S41, it is determined whether any abnormality is currently detected. For example, it is determined whether a failure of sensors such as an intake pipe pressure sensor and a throttle opening sensor, or any abnormality relating to the throttle valve is detected. If no such abnormality is detected, it is determined in step S42 whether or not the engine 2 is in the start mode (ie, during cranking).

ステップＳ４１またはＳ４２の答えがＹＥＳならば、エンジン水温ＴＷに基づいて、図１３の（ａ）に示されるようなＴＦＩＲＥＮＤテーブルを参照し、ＦＩＲＥモードを終了する時間ＴＦＩＲＥＮＤを求める（Ｓ４３）。ＴＦＩＲＥＮＤテーブルは、エンジン水温ＴＷが高くなるほど終了時間ＴＦＩＲＥＮＤが短くなるよう設定されている。ＴＦＩＲＥＮＤｍａｘおよびＴＦＩＲＥＮＤｍｉｎは、それぞれ、たとえば５０秒および２秒に設定される。ＴＷ０およびＴＷ１は、それぞれ、たとえば−１０℃および７５℃に設定される。 If the answer to step S41 or S42 is YES, based on the engine coolant temperature TW, a TFIREND table as shown in FIG. 13A is referred to determine the time TFIREND for ending the FIRE mode (S43). The TFIREND table is set so that the end time TFIREND becomes shorter as the engine coolant temperature TW increases. TFIRENDmax and TFIRENDmin are set to, for example, 50 seconds and 2 seconds, respectively. TW0 and TW1 are set to, for example, −10 ° C. and 75 ° C., respectively.

ステップＳ４４では、フラグＦＦＩＲＥＮＤをゼロに設定し、さらにステップＳ５６でフラグＦＦＩＲＥＯＮをゼロに設定して、本処理を終了する。フラグＦＦＩＲＥＮＤは、ＦＩＲＥモードを終了する時に値１が設定されるフラグである。こうして、故障がすでに検知されている時、またはエンジン２が始動モードにある時は、ＦＩＲＥモードの実行は許可されない。 In step S44, the flag FFIREND is set to zero. Further, in step S56, the flag FFIREON is set to zero, and this process is terminated. The flag FFIREND is a flag that is set to a value of 1 when the FIRE mode is ended. Thus, when a failure has already been detected or when the engine 2 is in the start mode, execution of the FIRE mode is not permitted.

ステップＳ４１およびＳ４２の両方の答えがＮＯならば、フラグＦＦＩＲＥＮＤの値を調べる。ＦＦＩＲＥＮＤ＝１であるならば、直ちにステップＳ５６に進んで、フラグＦＦＩＲＥＯＮにゼロを設定する。ＦＦＩＲＥＮＤ＝０であるならば、始動モードの終了時点（すなわち、クランキング終了時点）からの経過時間を計測するアップカウントタイマＴＭ２０ＴＣＲの値が、ステップＳ４３で求めたＦＩＲＥモード終了時間ＴＦＩＲＥＮＤを超えたかどうかを調べる。ＴＭ２０ＴＣＲ＞ＴＦＩＲＥＮＤならば、終了フラグＦＦＩＲＥＮＤに値１を設定してＦＩＲＥモードを終了し、ステップＳ５６に進む。 If the answer to both steps S41 and S42 is NO, the value of the flag FFIREND is examined. If FFIREND = 1, the process immediately proceeds to step S56 to set the flag FIREON to zero. If FFIREND = 0, whether or not the value of the upcount timer TM20TCR for measuring the elapsed time from the end point of the start mode (that is, the cranking end point) has exceeded the FIRE mode end time TFIREND obtained in step S43. Check out. If TM20TCR> TFIREND, the end flag FFIREND is set to 1 to end the FIRE mode, and the process proceeds to step S56.

ステップＳ４６でＴＭ２０ＴＣＲ≦ＴＦＩＲＥＮＤならば、フラグＦＦＩＲＥＮＤにゼロを設定する（Ｓ４７）。ステップＳ４９において、エンジン回転数が所定の下限値ＮＥＦＩＲＬ（例えば、７００ｒｐｍ）以上かどうかを判断する。ＮＥ＜ＮＥＦＩＲＬならば、ステップＳ５６に進む。ＮＥ≧ＮＥＦＩＲＬならば、カウンタＣＦＩＲＯＮを１だけインクリメントする（Ｓ５０）。ステップＳ５１において、カウンタＣＦＩＲＯＮの値に基づいて、図１３の（ｂ）に示されるようなＫＭＦＩＲテーブルを参照し、補正係数ＫＭＦＩＲを求める。ＫＭＦＩＲテーブルは、カウンタＣＦＩＲＯＮが増加するに従って、補正係数ＫＭＦＩＲが増加した後に減少するように設定されている。ＫＭＦＩＲｍａｘ、ＫＭＦＩＲｍｉｎ、およびｎ１は、それぞれ、たとえば２．６２５、１．０および２０００に設定される。 If TM20TCR ≦ TFIREND in step S46, the flag FFIREND is set to zero (S47). In step S49, it is determined whether the engine speed is equal to or higher than a predetermined lower limit value NEFIRL (for example, 700 rpm). If NE <NEFIRL, the process proceeds to step S56. If NE ≧ NEFIRL, the counter CFIRON is incremented by 1 (S50). In step S51, based on the value of the counter CFIRON, a correction coefficient KMFIR is obtained by referring to a KMFIR table as shown in FIG. The KMFIR table is set to decrease after the correction coefficient KMFIR increases as the counter CFIRON increases. KMFIRmax, KMFIRmin, and n1 are set to, for example, 2.625, 1.0, and 2000, respectively.

ステップＳ５２では、吸気温ＴＡに基づいて、図１３の（ｃ）に示されるようなＫＴＡＦＩＲテーブルを参照し、補正係数ＫＴＡＦＩＲを求める。ＫＴＡＦＩＲテーブルは、吸気温ＴＡが増加するほど補正係数ＫＴＡＦＩＲが増加するように設定されている。ＫＴＡＦＩＲｍａｘ、ＫＴＡＦＩＲｍｉｎ、ＴＡ０およびＴＡ１は、それぞれ、たとえば２．０、１．０、−１０℃および８０℃に設定される。 In step S52, based on the intake air temperature TA, a correction coefficient KTAFIR is obtained by referring to a KTAFIR table as shown in FIG. The KTAFIR table is set so that the correction coefficient KTAFIR increases as the intake air temperature TA increases. KTAFIRmax, KTAFIRmin, TA0 and TA1 are set to, for example, 2.0, 1.0, −10 ° C. and 80 ° C., respectively.

ステップＳ５３では、車速が所定値ＶＦＩＲＨ（たとえば、５ｋｍ／ｈ）以上かどうかを調べる。ＶＰ＜ＶＦＩＲＨの時は、フラグＦＩＤＬＥの値を調べる。フラグＦＩＤＬＥは、エンジン２がアイドル状態である時に値１が設定されるフラグである。ＶＰ≧ＶＦＩＲＨで有るとき、またはエンジン２がアイドル状態でない時は、ステップＳ５６に進み、ＦＩＲＥモードを行わないようにする。ＶＰ＜ＶＦＩＲＨであり、かつエンジン２がアイドル状態に有るときは、ステップＳ５５でフラグＦＦＩＲＥＯＮを値１に設定し、ＦＩＲＥモードを許可する。 In step S53, it is checked whether the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined value VFIRH (for example, 5 km / h). When VP <VFIRH, the value of the flag FIDLE is checked. The flag FIDLE is a flag that is set to a value of 1 when the engine 2 is in an idle state. When VP ≧ VFIRH is satisfied, or when the engine 2 is not in the idle state, the process proceeds to step S56, and the FIRE mode is not performed. When VP <VFIRH and the engine 2 is in the idle state, the flag FIREON is set to a value 1 in step S55, and the FIRE mode is permitted.

図７は、図５のステップＳ１４におけるＩＦＩＲ算出ルーチンのフローチャートである。ステップＳ６１では、失火発生が検出されているかどうかを調べる。失火発生は、クランク角３０°毎に発生するＣＲＫ信号の発生間隔の変動に基づいて既知の手法で検出されることができる。失火発生が検出されていない時は、点火時期ＩＧＬＯＧが、所定の下限値ＩＧＬＧＧ（たとえば、−２０ｄｅｇ）に判定値ＩＧＦＩＲＤＥＣ（たとえば、１度）を加算した値以上かどうかを調べる（Ｓ６２）。 FIG. 7 is a flowchart of the IFIR calculation routine in step S14 of FIG. In step S61, it is checked whether or not misfire has been detected. The occurrence of misfire can be detected by a known method based on the variation in the generation interval of the CRK signal generated every crank angle of 30 °. When the occurrence of misfire is not detected, it is checked whether the ignition timing IGLOG is equal to or greater than a value obtained by adding a determination value IGFIRDEC (for example, 1 degree) to a predetermined lower limit value IGLGG (for example, -20 deg) (S62).

失火が発生しておらず、かつＩＧＬＯＧ≧（ＩＧＬＧＧ＋ＩＧＦＩＲＤＥＣ）であるならば、直ちにステップＳ６４に進む。失火が発生している時、またはＩＧＬＯＧ＜（ＩＧＬＧＧ＋ＩＧＦＩＲＤＥＣ）である時（すなわち、点火時期ＩＧＬＯＧが、下限値ＩＧＬＧＧ近傍に張り付いているとき）は、ステップＳ６３において、補正値ＩＦＩＲＤＥＣ（＞０）を所定量ＤＦＩＲＤＥＣだけインクリメントして、ステップＳ６４に進む。 If no misfire has occurred and IGLOG ≧ (IGGLGG + IGFIRDEC), the process immediately proceeds to step S64. When a misfire has occurred, or when IGLOG <(IGGLGG + IGFIRDEC) (that is, when the ignition timing IGLOG is stuck near the lower limit value IGLGG), the correction value IFIRDEC (> 0) is set in step S63. Increment by a predetermined amount DFIRDEC, the process proceeds to step S64.

ステップＳ６４では、ＦＩＲＥモード制御項ＩＦＩＲの基本値ＩＦＩＲＢＳを、式（６）に従って算出する。 In step S64, the basic value IFIRBS of the FIRE mode control term IFIR is calculated according to equation (6).

ＩＦＩＲＢＳ＝
ＩＦＩＲＩＮＩ×（１＋（ＫＭＦＩＲ−１）×ＫＴＡＦＩＲ）（６）
ＫＭＦＩＲおよびＫＴＡＦＩＲは、図６のステップＳ５１およびＳ５２で算出された補正係数であり、ＩＦＩＲＩＮＩは、図５のステップＳ２７またはＳ２８で設定される初期値である。補正係数ＫＭＦＩＲは、ＦＩＲＥモードの継続時間を示すカウンタＣＦＩＲＯＮの値が増加するに従って、図１３の（ｂ）に示されるように変化するので、吸入空気量は、ＦＩＲＥモードの開始から徐々に増加し、その後徐々に減少するように制御される（図３を参照）。 IFIRBS =
IFIRINI × (1+ (KMFIR-1) × KTAFIR) (6)
KMFIR and KTAFIR are correction coefficients calculated in steps S51 and S52 in FIG. 6, and IFIRINI is an initial value set in step S27 or S28 in FIG. The correction coefficient KMFIR changes as shown in FIG. 13B as the value of the counter CFIRON indicating the duration of the FIRE mode increases, so that the intake air amount gradually increases from the start of the FIRE mode. Then, it is controlled so as to gradually decrease (see FIG. 3).

ステップＳ６５では、基本値ＩＦＩＲＢＳから、ステップＳ６３で更新される補正値ＩＦＩＲＤＥＣを減算することにより、ＦＩＲＥモード制御項ＩＦＩＲを算出する。こうして、失火が発生している時、または点火時期ＩＧＬＯＧが下限値近傍にあるときは、吸入空気量を減らすようにする。これにより、未燃焼の燃料の排出量を抑制することができる。さらに、点火時期ＩＧＬＯＧの遅角補正が不能となる（すなわち、エンジン回転数ＮＥを目標値ＮＥＦＩＲに一致させることができなくなる）事態を回避することができる。 In step S65, the FIRE mode control term IFIR is calculated by subtracting the correction value IFIRDEC updated in step S63 from the basic value IFIRBS. Thus, the amount of intake air is reduced when misfire occurs or when the ignition timing IGLOG is near the lower limit. Thereby, the discharge amount of unburned fuel can be suppressed. Further, it is possible to avoid a situation in which the retard correction of the ignition timing IGLOG becomes impossible (that is, the engine speed NE cannot be matched with the target value NEFIR).

図８は、触媒を早期に活性化させる際に点火時期を制御する処理のフローチャートを示す。この処理は、ＴＤＣ信号の発生に同期して実行される。 FIG. 8 shows a flowchart of a process for controlling the ignition timing when the catalyst is activated early. This process is executed in synchronization with the generation of the TDC signal.

ステップＳ７１では、エンジン回転数ＮＥおよび吸気管圧力ＰＢに基づいて、図示しない所定のマップを参照し、式（１）に示される基本値ＩＧＭＡＰを求める。ステップＳ７２では、補正項ＩＧＣＲを算出する。ステップＳ７３において、エンジン回転数ＮＥが目標値ＮＥＦＩＲに収束するよう点火時期を制御するフィードバック（ＦＢ）制御について、実施条件が成立しているかどうかを判断する処理（図９）を実施する。実施条件が成立すると、フラグＦＦＩＲＥＮＥＦＢが値１に設定される。 In step S71, based on the engine speed NE and the intake pipe pressure PB, a predetermined map (not shown) is referred to obtain a basic value IGMAP shown in the equation (1). In step S72, a correction term IGCR is calculated. In step S73, a process (FIG. 9) is performed to determine whether or not an execution condition is satisfied for feedback (FB) control for controlling the ignition timing so that the engine speed NE converges to the target value NEFIR. When the execution condition is satisfied, the flag FFIRENEFB is set to a value of 1.

ステップＳ７４において、ＦＦＩＲＥＮＥＦＢ＝０ならば、フィードバック制御を実施しないので、遅角補正項ＩＧＦＰＩをゼロに設定する（Ｓ７５）。ＦＦＩＲＥＮＥＦＢ＝１ならば、フィードバック制御を実施して、遅角補正項ＩＧＦＰＩを算出する（Ｓ７６）。ステップＳ７７において、前述した式（１）に従い、点火時期ＩＧＬＯＧを算出する。 In step S74, if FFIRENEFB = 0, the feedback control is not performed, so the retardation correction term IGFPI is set to zero (S75). If FFIRENEFB = 1, feedback control is performed to calculate the retard correction term IGFPI (S76). In step S77, the ignition timing IGLOG is calculated according to the above-described equation (1).

図９は、図８のステップＳ７３で実行されるＦＢ制御実施条件判断処理のフローチャートである。ステップＳ９１では、フラグＦＦＩＲＥＯＮの値が１であるかどうかを調べる。ＦＦＩＲＥＯＮ＝０であるならば、ＦＩＲＥモードでないことを示し、ステップＳ１０３でフラグＦＦＩＲＱＵＩＴの値が１であるかどうかを調べる。ＦＦＩＲＱＵＩＴ＝０であるならば、過渡制御中でないことを示し、フィードバック制御フラグＦＦＩＲＥＮＥＦＢおよび目標回転数フラグＦＮＯＥＮＥＦＩＲをゼロに設定する（Ｓ１０５）。目標回転数フラグＦＮＯＥＮＥＦＩＲは、目標回転数を増加させない時に値１に設定されるフラグである。 FIG. 9 is a flowchart of the FB control execution condition determination process executed in step S73 of FIG. In step S91, it is checked whether or not the value of the flag FFIREON is 1. If FIREON = 0, it indicates that the mode is not FIRE mode, and it is checked whether or not the value of the flag FFIRQUIT is 1 in step S103. If FFIRQUIT = 0, it indicates that transient control is not being performed, and the feedback control flag FFIRENEB and the target engine speed flag FNOENEFIR are set to zero (S105). The target speed flag FNOENEFIR is a flag that is set to a value of 1 when the target speed is not increased.

ステップＳ１０３でＦＦＩＲＱＵＩＴ＝１であるならば、過渡制御中であることを示し、スロットル弁の開度θＴＨが所定値θＴＨＦＩＲ（たとえば、０．８８ｄｅｇ）以上かどうかを判断する（Ｓ１０４）。θＴＨ＜θＴＨＦＩＲであるならば、スロットル弁がほぼ全閉状態にあることを示し、直ちに本処理を終了する。この場合、ＦＩＲＥモードフラグＦＦＩＲＥＯＮがゼロであっても、フィードバック制御フラグＦＦＩＲＥＮＥＦＢには値１が維持されるので、フィードバック制御は継続する。θＴＨ≧θＴＨＦＩＲであるならば、ステップＳ１０５を実行して、本処理を終了する。 If FFIRQUIT = 1 in step S103, it indicates that transient control is being performed, and it is determined whether the throttle valve opening θTH is equal to or greater than a predetermined value θTHFIR (eg, 0.88 deg) (S104). If θTH <θTHFIR, it indicates that the throttle valve is almost fully closed, and this process is immediately terminated. In this case, even if the FIRE mode flag FFIREON is zero, the feedback control is continued because the value 1 is maintained in the feedback control flag FFIRENEB. If θTH ≧ θTHFIR, step S105 is executed and the present process is terminated.

ステップＳ９１でフラグＦＦＩＲＥＯＮの値が１である時は、フラグＦＦＩＲＱＵＩＴの値を調べる（Ｓ９２）。ＦＦＩＲＱＵＩＴ＝１であるならば、過渡制御中であることを示し、フィードバック制御フラグＦＦＩＲＥＮＥＦＢにゼロを設定する（Ｓ９４）。フラグＦＦＩＲＱＵＩＴ＝０ならば、フィードバック制御フラグＦＦＩＲＥＮＥＦＢの値を調べる（Ｓ９３）。ＦＦＩＲＥＮＥＦＢ＝１であるならば、直ちに本処理を終了する。ＦＦＩＲＥＮＥＦＢ＝０であるならば、ステップＳ９５に進む。 When the value of the flag FIREION is 1 in step S91, the value of the flag FFIRQUIT is checked (S92). If FFIRQUIT = 1, it indicates that transient control is in progress, and zero is set to the feedback control flag FFIRENEB (S94). If the flag FFIRQUIT = 0, the value of the feedback control flag FFIRENEFB is checked (S93). If FFIRENEFB = 1, this process is immediately terminated. If FFIRENEFB = 0, the process proceeds to step S95.

ステップＳ９５では、始動モードの終了（すなわち、クランキングの終了）後の経過時間を計測するアップカウントタイマＴＭ０１ＡＣＲの値が所定値Ｔ１ＳＴＦＩＲ（たとえば、１ｍｓｅｃ）以下かどうかを調べる。ＴＭ０１ＡＣＲ≦Ｔ１ＳＴＦＩＲならば、始動直後であることを示し、フィードバック制御を開始するかどうかを判定するための加算値ＮＥＦＰＩＳＴおよびカウント値ＣＦＮＥＦＢＳＴと、目標回転数を補正するための加算値ＤＮＥＦＩＲとを、それぞれ、第１の値ＮＥＦＰＩ１（たとえば、２００ｒｐｍ）、ＣＦＮＥＦＢ１（例えば、２００）、およびＤＮＥＦ１（たとえば、１ｒｐｍ）に設定する（Ｓ９６）。ＴＭ０１ＡＣＲ＞Ｔ１ＳＴＦＩＲであるならば、加算値ＮＥＦＰＩＳＴ、カウント値ＣＦＮＥＦＢＳＴおよび加算値ＤＮＥＦＩＲを、それぞれ、第２の値ＮＥＦＰＩ２（たとえば、２００ｒｐｍ）、ＣＦＮＥＦＢ２（たとえば、２）およびＤＮＥＦ２（たとえば、１２ｒｐｍ）に設定する（Ｓ９７）。 In step S95, it is checked whether or not the value of the upcount timer TM01ACR that measures the elapsed time after the end of the start mode (that is, the end of cranking) is equal to or less than a predetermined value T1STFIR (for example, 1 msec). If TM01ACR ≦ T1STFIR, it indicates that the engine has just started, and an addition value NEFPIST and a count value CFNEFBST for determining whether to start feedback control, and an addition value DNEFIR for correcting the target rotational speed, The first values NEFPI1 (for example, 200 rpm), CFNEFB1 (for example, 200), and DNEF1 (for example, 1 rpm) are set (S96). If TM01ACR> T1STFIR, add value NEFPIST, count value CFNEFBST, and add value DNEFIR are set to second values NEFPI2 (eg, 200 rpm), CFNEFB2 (eg, 2) and DNEF2 (eg, 12 rpm), respectively. (S97).

ステップＳ９８において、エンジン回転数ＮＥが、通常制御モードで用いられる目標回転数ＮＯＢＪに加算値ＮＥＦＰＩＳＴを加算した値以下かどうかを判断する。ＮＥ＜（ＮＯＢＪ＋ＮＥＦＰＩＳＴ）ならば、ＦＩＲＥモードのカウンタＣＦＩＲＯＮの値が、判定用カウント値ＣＦＮＥＦＢＳＴ以上かどうかを判断する（Ｓ９９）。ステップＳ９８およびＳ９９の答えがＮＯである時は、エンジン回転数ＮＥが低く、かつＦＩＲＥモードの継続時間が短いことを示す。このような状況はフィードバック制御に適さないので、直ちに本処理を終了する。 In step S98, it is determined whether or not the engine speed NE is equal to or less than the value obtained by adding the addition value NEFPIST to the target speed NOBJ used in the normal control mode. If NE <(NOBJ + NEFPIST), it is determined whether the value of the FIRE mode counter CFIRON is greater than or equal to the determination count value CFNEFBST (S99). When the answer to steps S98 and S99 is NO, it indicates that the engine speed NE is low and the duration of the FIRE mode is short. Since such a situation is not suitable for feedback control, this processing is immediately terminated.

ステップＳ９８でＮＥ≧（ＮＯＢＪ＋ＮＥＦＰＩＳＴ）ならば、目標回転数フラグＦＮＯＥＮＥＦＩＲを値１に設定する（Ｓ１０１）。ステップＳ９９でＣＦＩＲＯＮ≧ＣＦＮＥＦＢＳＴならば、目標回転数フラグＦＮＯＥＮＥＦＩＲをゼロに設定する（Ｓ１００）。こうして、フィードバック制御開始時のエンジン回転数ＮＥが高いときは、目標回転数の算出に使用される加算値ＥＮＥＦＩＲにゼロが設定されるようにする（図１１のステップＳ１３１およびＳ１３４、図１０のステップＳ１１７およびＳ１１８を参照）。 If NE ≧ (NOBJ + NEFPIST) in step S98, the target rotational speed flag FNOENEFIR is set to 1 (S101). If CFIRON ≧ CFNEFBST in step S99, the target engine speed flag FNOENEFIR is set to zero (S100). Thus, when the engine speed NE at the start of the feedback control is high, zero is set to the addition value ENEFIR used for calculating the target speed (steps S131 and S134 in FIG. 11 and steps in FIG. 10). (See S117 and S118).

ステップＳ１０２では、フィードバック制御フラグＦＦＩＲＥＮＥＦＢを値１に設定し、カウンタＣＦＩＲＯＮの値を、ＣＦＲＰＩＳＴとしてメモリ１ｃに記憶する。 In step S102, the feedback control flag FFIRENEB is set to a value 1, and the value of the counter CFIRON is stored in the memory 1c as CFRPIST.

図１０は、図８のステップＳ７６で実行されるフィードバック制御処理のフローチャートである。ステップＳ１１１では、目標回転数ＮＥＦＩＲを算出するための加算値ＥＮＥＦＩＲを算出するルーチン（図１１）を実施する。ステップＳ１１２では、自動変速機のシフト位置ＳＦＴがニュートラルＮまたはパーキングＰからドライブＤまたはリバースＲ（インギヤ状態）に、またはその逆に変化したかどうかを判断する。シフト位置が変化したならば、ダウンカウントタイマｔｍＩＮＧＦＩＲに所定値ＴＩＮＧＦＩＲ（たとえば、３秒）を設定して起動する（Ｓ１１３）。その後、前回のサイクルで算出されたフィードバック制御（ＰＩ制御）のＩ項ＩＩＧＦＩＲおよび遅角補正項ＩＧＦＰＩを、今回値として保持し（Ｓ１１４）、本処理を終了する。 FIG. 10 is a flowchart of the feedback control process executed in step S76 of FIG. In step S111, a routine (FIG. 11) for calculating an addition value ENFIR for calculating the target rotational speed NEFIR is performed. In step S112, it is determined whether or not the shift position SFT of the automatic transmission has changed from neutral N or parking P to drive D or reverse R (in-gear state) or vice versa. If the shift position has changed, the down-count timer tmINGFIR is set to a predetermined value TINGFIR (for example, 3 seconds) and started (S113). Thereafter, the I term IIGFIR and the retard angle correction term IGFPI of the feedback control (PI control) calculated in the previous cycle are held as current values (S114), and this process is terminated.

ステップＳ１１２でシフト位置に変化が無ければ、タイマｔｍＩＮＧＦＩＲの値がゼロかどうかを調べる。ｔｍＩＮＧＦＩＲ＝０ならば、シフト位置ＳＦＴがドライブＤまたはリバースＲ（インギヤ状態）かどうかを調べる（Ｓ１１６）。インギヤ状態でない時は、式（７）に従って目標回転数ＮＥＦＩＲを算出する（Ｓ１１７）。ＮＯＢＪは、通常の（すなわち、ＦＩＲＥモード以外の）アイドル状態における目標回転数である。ＥＮＥＦＩＲは、ステップＳ１１１で算出される加算値である。 If there is no change in the shift position in step S112, it is checked whether the value of the timer tmINGFIR is zero. If tmINGFIR = 0, it is checked whether the shift position SFT is drive D or reverse R (in-gear state) (S116). When not in the in-gear state, the target rotational speed NEFIR is calculated according to the equation (7) (S117). NOBJ is a target rotational speed in the normal (that is, other than the FIRE mode) idle state. ENEFIR is an addition value calculated in step S111.

ＮＥＦＩＲ＝ＮＯＢＪ＋ＥＮＥＦＩＲ（７）
ステップＳ１１６でインギヤ状態にあるとき、式（８）に従って目標回転数ＮＥＦＩＲを算出する（Ｓ１１８）。ＤＮＥＦＩＲＤＲは、たとえば３００ｒｐｍに設定される補正値である。 NEFIR = NOBJ + ENEFIR (7)
When in the in-gear state in step S116, the target rotational speed NEFIR is calculated according to equation (8) (S118). DNEFIRDR is a correction value set to, for example, 300 rpm.

ＮＥＦＩＲ＝ＮＯＢＪ＋ＥＮＥＦＩＲ−ＤＮＥＦＩＲＤＲ（８）
こうして、インギヤ状態にある時は、エンジン負荷が増加するので、遅角補正項ＩＧＦＰＩを増加させ（すなわち、遅角量を減少させ）、エンジン出力が増えるようにする。 NEFIR = NOBJ + ENEFIR-DNEFIRDR (8)
Thus, when the engine is in the in-gear state, the engine load increases, so that the retard correction term IGFPI is increased (that is, the retard amount is decreased) to increase the engine output.

ステップＳ１１９では、目標回転数ＮＥＦＩＲが所定の下限値ＮＥＩＧＦＩＲＬ（たとえば、７３０ｒｐｍ）以下かどうかを判断する。ＮＥＦＩＲ＞ＮＥＩＧＦＩＲＬならば、直ちにステップＳ１２１に進む。ＮＥＦＩＲ≦ＮＥＩＧＦＩＲＬならば、該下限値ＮＥＩＧＦＩＲＬを目標回転数ＮＥＦＩＲに設定して（Ｓ１２０）、ステップＳ１２１に進む。 In step S119, it is determined whether or not the target rotational speed NEFIR is equal to or lower than a predetermined lower limit value NEIGFIRL (eg, 730 rpm). If NEFIR> NEIGFIRL, the process immediately proceeds to step S121. If NEFIR ≦ NEIGFIRL, the lower limit value NEIGFIRL is set to the target rotational speed NEFIR (S120), and the process proceeds to step S121.

ステップＳ１２１では、点火時期に基づいて、図１４に示されるようなＫＩＩＧＦＩＲテーブルを検索し、積分項ゲインＫＩＩＧＦＩＲを求める。ＫＩＩＧＦＩＲテーブルは、点火時期ＩＧＬＯＧが増加する（進角する）ほど積分項ゲインＫＩＩＧＦＩＲが増加するように設定されている。ＫＩＩＧＦＩＲｍａｘ、ＫＩＩＧＦＩＲｍｉｎ、ＩＧＬＯＧ１およびＩＧＬＯＧ２は、それぞれ、たとえば０．０６３、０．０１６、−１０度および１２度に設定される。 In step S121, based on the ignition timing, a KIIGFIR table as shown in FIG. 14 is searched to obtain an integral term gain KIIGFIR. The KIIGFIR table is set so that the integral term gain KIIGFIR increases as the ignition timing IGLOG increases (advances). KIIGFIRmax, KIIGFIRmin, IGLOG1 and IGLOG2 are set to 0.063, 0.016, −10 degrees and 12 degrees, respectively, for example.

ステップＳ１２２では、式（９）に従い、加算値ＩＩＧＦＴＭＰを算出する。 In step S122, the added value IIGFTMP is calculated according to equation (9).

ＩＩＧＦＴＭＰ＝ＫＩＩＧＦＩＲ×（ＮＥＦＩＲ−ＮＥ）（９）
ステップＳ１２３では、積分項の前回値ＩＩＧＦＩＲ（ｎ−１）に該加算値ＩＩＧＦＴＭＰを加算して、積分項の今回値ＩＩＧＦＩＲ（ｎ）を算出する。ステップＳ１２４では、式（１０）に従い、比例項ＰＩＧＦＩＲを算出する。 IIGFTMP = KIIGFIR × (NEFIR-NE) (9)
In step S123, the addition value IIGFTMP is added to the previous value IIGFIR (n-1) of the integral term to calculate the current value IIGFIR (n) of the integral term. In step S124, the proportional term PIGFIR is calculated according to equation (10).

ＰＩＧＦＩＲ＝ＫＰＩＧＦＩＲ×（ＮＥＦＩＲ−ＮＥ）（１０）
ステップＳ１２５では、積分項ＩＩＧＦＩＲおよび比例項ＰＩＧＦＩＲを加算して、遅角補正項ＩＧＦＰＩを算出する。 PIGFIR = KPIGFIR × (NEFIR-NE) (10)
In step S125, the integral term IIGFIR and the proportional term PIGFIR are added to calculate the retard correction term IGFPI.

このように、エンジン回転数ＮＥが目標回転数ＮＥＦＩＲに収束するように遅角補正項ＩＧＦＰＩを算出するＰＩ制御が実行される。 Thus, PI control for calculating the retard correction term IGFPI so that the engine speed NE converges to the target speed NEFIR is executed.

図１１は、図１０のステップＳ１１１で実行される加算値ＥＮＥＦＩＲを算出するフローチャートである。ステップＳ１３１では、目標回転数フラグＦＮＯＥＮＥＦＩＲの値が１かどうかを調べる。ＦＮＯＥＮＥＦＩＲ＝１ならば、目標回転数を増加させないことを示し、よって加算値ＥＮＥＦＩＲにゼロを設定する（Ｓ１３４）。ＦＮＯＥＮＥＦＩＲ＝０ならば、式（１１）に従って、加算値ＥＮＥＦＩＲを算出する（Ｓ１３２）。 FIG. 11 is a flowchart for calculating the addition value ENEFIR executed in step S111 of FIG. In step S131, it is checked whether the value of the target engine speed flag FNOENEFIR is 1. If FNOENEFIR = 1, it indicates that the target rotational speed is not increased, and therefore, the addition value ENEFIR is set to zero (S134). If FNOENEFIR = 0, the addition value ENEFIR is calculated according to the equation (11) (S132).

ＥＮＥＦＩＲ＝
ＮＥＦＰＩＳＴ−ＤＮＥＦＩＲ×（ＣＦＩＲＯＮ−ＣＦＩＲＰＩＳＴ）
（１１）
ＮＥＦＰＩＳＴおよびＤＮＥＦＩＲは、図９のステップＳ９６またはＳ９７で設定される。ＣＦＩＲＯＮは、前述したように、ＦＩＲＥモードの継続回数を示すカウンタの値である。ＣＦＩＰＩＳＴは、図９のステップＳ１０２でメモリ１ｃに記憶された値である。すなわち、（ＣＦＩＲＯＮ−ＣＦＩＲＰＩＳＴ）は、フィードバック制御の開始時点からの経過時間に対応するカウント値である。したがって、式（１１）と、式（７）または（８）とから、目標回転数ＮＥＦＩＲは、フィードバック制御の開始当初は（ＮＯＢＪ＋ＮＥＦＰＩＳＴ）に等しい（図３を参照）。時間が経過するにつれ、目標回転数ＮＥＦＩＲは漸減し、最終的には通常の目標回転数ＮＯＢＪに一致するように設定される。 ENEFIR =
NEFPIST-DNEFIR × (CFIRON-CFIRPIST)
(11)
NEFPIST and DNEFIR are set in step S96 or S97 in FIG. As described above, CFIRON is a counter value indicating the number of times the FIRE mode is continued. CFIPIST is a value stored in the memory 1c in step S102 of FIG. That is, (CFIRON-CFIRPIST) is a count value corresponding to the elapsed time from the start point of the feedback control. Therefore, from equation (11) and equation (7) or (8), the target rotational speed NEFIR is equal to (NOBJ + NEFPIST) at the beginning of feedback control (see FIG. 3). As time elapses, the target rotational speed NEFIR gradually decreases and is finally set to coincide with the normal target rotational speed NOBJ.

ステップＳ１３３では、加算値ＥＮＥＦＩＲがゼロ以下かどうかを調べる。ＥＮＥＦＩＲ＞０ならば、直ちに本処理を終了する。ＥＮＥＦＩＲ≦０ならば、ステップＳ１３４を実行して、本処理を終了する。 In step S133, it is checked whether or not the added value ENEFIR is equal to or less than zero. If ENEFIR> 0, this process is immediately terminated. If ENEFIR ≦ 0, step S134 is executed and the present process is terminated.

図１５は、ＦＩＲＥモードで実施される触媒の昇温制御に何らかの故障が生じたかどうかを判定する故障判定処理のフローチャートである。この処理は、所定の時間間隔で、またはＴＤＣ信号に同期して実行される。 FIG. 15 is a flowchart of a failure determination process for determining whether any failure has occurred in the catalyst temperature increase control performed in the FIRE mode. This process is executed at predetermined time intervals or in synchronization with the TDC signal.

ステップＳ１４１では、フラグＦＦＩＲＥＯＮの値を調べる。ＦＦＩＲＥＯＮ＝０ならば、ＦＩＲＥモードにないことを示し、よって本処理を終了する。ＦＦＩＲＥＯＮ＝１ならば、ＦＩＲＥモードにあることを示し、ステップＳ１４２に進む。 In step S141, the value of the flag FIREON is checked. If FIREON = 0, this indicates that the camera is not in the FIRE mode, and thus this process is terminated. If FIREON = 1, it indicates that the camera is in the FIRE mode, and the process proceeds to step S142.

ステップＳ１４２では、マップを参照して、吸気密度補正係数および差圧補正係数を求める。該マップの一例を、図１６の（ａ）および（ｂ）にそれぞれ示す。吸気密度補正係数用のマップ（ａ）は、吸気温度が高くなるほど、補正係数は小さくなるよう設定されている。差圧補正係数用のマップ（ｂ）は、差圧が大きくなるほど、補正係数は小さくなるよう設定されている。 In step S142, the intake density correction coefficient and the differential pressure correction coefficient are obtained with reference to the map. An example of the map is shown in FIGS. 16 (a) and 16 (b), respectively. The map (a) for the intake air density correction coefficient is set so that the correction coefficient decreases as the intake air temperature increases. The differential pressure correction coefficient map (b) is set so that the correction coefficient decreases as the differential pressure increases.

ステップＳ１４３では、式（３）に従って、目標吸入空気量ＱＡＩＲＣＭＤの今回値を算出する。ステップＳ１４４において、式（４）に従って、目標吸入空気量の積算値ＱＧＡＩＲＣＭＤの今回値を算出する。 In step S143, the current value of the target intake air amount QAIRCMD is calculated according to equation (3). In step S144, the current value of the integrated value QGAAIRCMD of the target intake air amount is calculated according to equation (4).

ステップＳ１４５では、前述したように、エアフローメータの検出値に基づいて、または他の既知の手法により、実吸入空気量ＱＡＩＲを算出する。ステップＳ１４６において、式（５）に従って、実吸入空気量の積算値ＱＧＡＩＲの今回値を算出する。 In step S145, as described above, the actual intake air amount QAIR is calculated based on the detection value of the air flow meter or by another known method. In step S146, the current value of the integrated value QGAIR of the actual intake air amount is calculated according to the equation (5).

ステップＳ１４７において、カウンタＣＦＩＲＯＮの値が所定値ＴＦＩＲＯＮに達したかどうかを判断する。ＣＦＩＲＥＯＮ＜所定値ＴＦＩＲＯＮならば、ＦＩＲＥモードの開始から所定時間ＴＦＩＲＯＮが経過していないので、直ちに本処理を終了する。ＣＦＩＲＥＯＮ≧所定値ＴＦＩＲＯＮならば、ＦＩＲＥモードの開始から所定時間ＴＦＩＲＯＮが経過していることを示す。この場合には、ステップＳ１４８に進み、目標吸入空気量の積算値ＱＧＡＩＲＣＭＤと、実吸入空気量の積算値ＱＧＡＩＲとの偏差ＤＧＡＩＲを算出する。 In step S147, it is determined whether the value of the counter CFIRON has reached a predetermined value TFIRON. If CIREON <predetermined value TFIRON, since the predetermined time TFIRON has not elapsed since the start of the FIRE mode, this process is immediately terminated. If CIREON ≧ predetermined value TFIRON, it indicates that the predetermined time TFIRON has elapsed since the start of the FIRE mode. In this case, the process proceeds to step S148, and a deviation DGAIR between the integrated value QGAAIRCMD of the target intake air amount and the integrated value QGAIR of the actual intake air amount is calculated.

図３に示されるように、触媒昇温制御に何らかの故障があると、時間の経過と共に偏差ＤＧＡＩＲは大きくなる。所定時間ＴＦＩＲＯＮ経過した時に故障判定を実施することにより、より正確に故障判定を実施することができる。 As shown in FIG. 3, if there is any failure in the catalyst temperature increase control, the deviation DGAIR increases with time. By performing the failure determination when the predetermined time TFIRON has elapsed, the failure determination can be performed more accurately.

代替的に、点火時期のフィードバック制御が開始されてからの時間に基づいて、故障判定を実施する時期を定めてもよい。 Alternatively, the timing for performing the failure determination may be determined based on the time after the ignition timing feedback control is started.

ステップＳ１４９では、エンジンの運転状態に基づいて、故障判定用のしきい値ＴＨＡＩＲを設定する。前述したように、一例では、目標吸入空気量の積算値ＱＧＡＩＲＣＭＤに基づいて図４の（ａ）に示されるようなマップを参照し、しきい値ＴＨＡＩＲを求めることができる。他の例では、検出されたエンジン水温または検出された吸気温に基づいてしきい値ＴＨＡＩＲを求めてもよい。 In step S149, a threshold value THAIR for failure determination is set based on the operating state of the engine. As described above, in one example, the threshold THAIR can be obtained by referring to a map as shown in FIG. 4A based on the integrated value QGAAIRCMD of the target intake air amount. In another example, the threshold value THAIR may be obtained based on the detected engine water temperature or the detected intake air temperature.

ステップＳ１５０において、偏差ＤＧＡＩＲがしきい値ＴＨＡＩＲ以上ならば、触媒昇温制御に何らかの故障が生じたことを示す。ステップＳ１５１に示されるように、警告灯（ＭＩＬ）を点灯して、運転者に該故障を知らせるのが好ましい。偏差ＤＧＡＩＲがしきい値ＴＨＡＩＲより小さければ、本処理を終了する。 If the deviation DGAIR is greater than or equal to the threshold value THAIR in step S150, it indicates that some failure has occurred in the catalyst temperature increase control. As shown in step S151, it is preferable to light the warning lamp (MIL) to notify the driver of the failure. If the deviation DGAIR is smaller than the threshold value THAIR, this process is terminated.

本発明は、他の内燃機関（たとえば、船外機）にも適用が可能である。 The present invention can also be applied to other internal combustion engines (for example, outboard motors).

この発明の一実施例に従う、内燃機関および制御装置を概略的に示す図。1 schematically shows an internal combustion engine and a control device according to one embodiment of the present invention. FIG. この発明の一実施例に従う、触媒昇温制御を実施する装置および触媒昇温制御の故障を検知する装置の機能ブロック図。The functional block diagram of the apparatus which implements the catalyst temperature rising control according to one Example of this invention, and the apparatus which detects the failure of catalyst temperature rising control. この発明の一実施例に従う、触媒昇温制御における各種パラメータの挙動を示す図。The figure which shows the behavior of the various parameters in catalyst temperature rising control according to one Example of this invention. この発明の一実施例に従う、故障判定用のしきい値を設定する手法を説明するための図。The figure for demonstrating the method of setting the threshold value for failure determination according to one Example of this invention. この発明の一実施例に従う、吸気量制御のための制御量（ＩＦＩＲ）を算出するメインルーチンのフローチャート。The flowchart of the main routine which calculates the control amount (IFIR) for intake air amount control according to one Example of this invention. この発明の一実施例に従う、触媒昇温制御の実行を許可するかどうかを判断する処理のフローチャート。The flowchart of the process which judges whether execution of catalyst temperature rising control is permitted according to one Example of this invention. この発明の一実施例に従う、吸気量制御のためのＦＩＲＥモード制御項を算出する処理のフローチャート。The flowchart of the process which calculates the FIRE mode control term for intake air amount control according to one Example of this invention. この発明の一実施例に従う、点火時期制御を実行するメインルーチンのフローチャート。The flowchart of the main routine which performs ignition timing control according to one Example of this invention. この発明の一実施例に従う、点火時期のフィードバック制御の実施条件を判断する処理のフローチャート。The flowchart of the process which judges the implementation conditions of the feedback control of ignition timing according to one Example of this invention. この発明の一実施例に従う、点火時期のフィードバック制御を実行する処理のフローチャート。The flowchart of the process which performs the feedback control of ignition timing according to one Example of this invention. この発明の一実施例に従う、目標回転数の加算値（ＥＮＥＦＩＲ）を算出する処理のフローチャート。The flowchart of the process which calculates the addition value (ENEFIR) of target rotational speed according to one Example of this invention. この発明の一実施例に従う、図５の処理で使用するテーブルを示す図。The figure which shows the table used by the process of FIG. 5 according to one Example of this invention. この発明の一実施例に従う、図６の処理で使用するテーブルを示す図。The figure which shows the table used by the process of FIG. 6 according to one Example of this invention. この発明の一実施例に従う、図１０の処理で使用するテーブルを示す図。The figure which shows the table used by the process of FIG. 10 according to one Example of this invention. この発明の一実施例に従う、触媒昇温制御の故障を判定する処理のフローチャート。The flowchart of the process which determines the failure of catalyst temperature rising control according to one Example of this invention. この発明の一実施例に従う、図１５の処理で使用するテーブルを示す図。The figure which shows the table used by the process of FIG. 15 according to one Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ＥＣＵ
２エンジン
１６触媒 1 ECU
2 Engine 16 Catalyst

Claims

内燃機関が始動した時に該内燃機関への吸入空気量を増やすと共に、該内燃機関の点火時期を該内燃機関の回転数に応じて遅角し、排気系に設けられた触媒の温度を上昇させる触媒昇温制御を実施する内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関への吸入空気量の目標値の積算値を算出する目標吸入空気量積算手段と、
前記内燃機関に実際に吸入される吸入空気量の積算値を算出する実吸入空気量積算手段と、
前記吸入空気量の目標値の積算値と、前記実際に吸入される吸入空気量の積算値との偏差に基づいて、前記触媒昇温制御の故障を判定する故障判定手段と、
を備える、内燃機関の制御装置。 When the internal combustion engine is started, the amount of intake air to the internal combustion engine is increased, and the ignition timing of the internal combustion engine is retarded according to the rotational speed of the internal combustion engine to increase the temperature of the catalyst provided in the exhaust system In a control device for an internal combustion engine that performs catalyst temperature rise control,
Target intake air amount integration means for calculating an integrated value of the target value of the intake air amount to the internal combustion engine;
An actual intake air amount integrating means for calculating an integrated value of the intake air amount actually taken into the internal combustion engine;
A failure determination means for determining a failure in the catalyst temperature increase control based on a deviation between the integrated value of the target value of the intake air amount and the integrated value of the actually sucked intake air amount;
An internal combustion engine control device comprising: