JP3349398B2 - Evaporative fuel treatment system for internal combustion engine - Google Patents
Evaporative fuel treatment system for internal combustion engineInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の蒸発燃
料処理装置に関し、特にそのフェイルセーフ技術に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine, and more particularly to a fail-safe technique thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の内燃機関の蒸発燃料処理装置は、
燃料タンクにて発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタ
と、このキャニスタから吸気系への蒸発燃料のパージ通
路に介装されて蒸発燃料のパージ量を制御するパージ制
御弁とを備えている。そして、マイコンによる演算部に
て、機関運転条件に応じてパージ制御弁の開度制御量
(開弁デューティ)を演算し、この開度制御量に対応す
る信号でパージ制御弁を駆動している。2. Description of the Related Art A conventional evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine is:
The fuel tank includes a canister that adsorbs fuel vapor generated in the fuel tank, and a purge control valve that is interposed in a purge passage of the fuel vapor from the canister to the intake system and controls a purge amount of the fuel vapor. Then, an operation unit by the microcomputer calculates an opening control amount (valve opening duty) of the purge control valve according to the engine operating condition, and drives the purge control valve with a signal corresponding to the opening control amount. .
【0003】一方、フェイルセーフ技術としては、シス
テムの故障の有無を判定し、故障時には、開度制御量
(開弁デューティ)を0にして、パージ制御弁を全閉に
することにより、パージ率を0に制御している。On the other hand, as a fail-safe technique, the presence or absence of a system failure is determined, and in the event of a failure, the opening control amount (valve opening duty) is set to 0 and the purge control valve is fully closed, thereby reducing the purge rate. Is controlled to 0.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の内燃機関の蒸発燃料処理装置のフェイルセー
フ技術において、マイコンの演算部の故障の場合にも、
パージ率を0にすると、キャニスタのオーバーフローに
よるガソリン臭の発生を生じたり、これを防止するため
にキャニスタ容量の拡大を余儀なくされて、コストアッ
プにつながるという問題点があった。However, in such a conventional fail-safe technique for an evaporative fuel treatment apparatus for an internal combustion engine, even in the case of a failure of the arithmetic unit of the microcomputer, the failure can be reduced.
If the purge rate is set to 0, gasoline odor is generated due to overflow of the canister, and the capacity of the canister must be increased in order to prevent this, leading to an increase in cost.
【0005】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、マイコンの演算部の故障の場合に最低限のパージ機
能を確保できるようにすることを目的とする。更に、本
発明は、近年注目されている直噴火花点火式内燃機関に
おいて、ストイキ燃焼とリーン燃焼とを切換制御する場
合にも、良好に対応できるようにすることを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has as its object to secure a minimum purge function in the event of a failure in an arithmetic unit of a microcomputer. It is a further object of the present invention to provide a direct injection spark ignition type internal combustion engine that has been receiving attention in recent years, and that it can well cope with switching control between stoichiometric combustion and lean combustion.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】このため、請求項1に係
る発明では、内燃機関の蒸発燃料処理装置において、図
1に示すように構成する。According to the first aspect of the present invention, there is provided an evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine .
1 is configured.
【0007】[0007]
【0008】メインマイコン側及びサブマイコン側に、
それぞれ、機関運転条件に基づいてパージ制御弁の開度
制御量を演算する開度制御量演算手段と、メインマイコ
ン側の開度制御量演算手段により演算された開度制御量
とサブマイコン側の開度制御量演算手段により演算され
た開度制御量との整合性により故障判定を行う故障判定
手段とを設ける。On the main microcomputer side and the sub microcomputer side,
Each of the opening control amount calculating means for calculating the opening control amount of the purge control valve based on the engine operating conditions, the opening control amount calculated by the opening control amount calculating means on the main microcomputer side, and the opening control amount on the sub microcomputer side. Failure determination means for determining a failure based on consistency with the opening control amount calculated by the opening control amount calculation means is provided.
【0009】そして、メインマイコン側に、メインマイ
コン側の故障判定手段及びサブマイコン側の故障判定手
段のいずれか一方により故障と判定されたときに、パー
ジ制御弁に出力する開度制御量を、メインマイコン側の
開度制御量演算手段により演算された開度制御量から、
メインマイコン側の開度制御量演算手段により演算され
た開度制御量とサブマイコン側の開度制御量演算手段に
より演算された開度制御量とのうち、開度小側の制御量
にするフェイルセーフ駆動手段を設ける。The main microcomputer is provided with an opening control amount to be output to the purge control valve when one of the failure determination means on the main microcomputer side and the failure determination means on the sub-microcomputer side determines that a failure has occurred. From the opening control amount calculated by the opening control amount calculating means on the main microcomputer side,
Of the opening control amount calculated by the opening control amount calculating means on the main microcomputer side and the opening control amount calculated by the opening control amount calculating means on the sub-microcomputer side, the control amount on the small opening side is set. Fail-safe driving means is provided.
【0010】請求項2に係る発明では、前記故障判定手
段は、メインマイコン側の開度制御量演算手段により演
算された開度制御量とサブマイコン側の開度制御量演算
手段により演算された開度制御量との差が所定値以上の
状態が所定時間以上継続したときに故障と判定するもの
であることを特徴とする。請求項3に係る発明では、前
記内燃機関は、機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃
料噴射弁を備えると共に、機関運転条件に応じ、少なく
とも、ストイキ空燃比でのストイキ燃焼とリーン空燃比
でのリーン燃焼とに切換制御する燃焼方式切換制御手段
を備える直噴火花点火式内燃機関であり、前記フェイル
セーフ駆動手段により開度小側の制御量にするときに、
リーン燃焼を禁止するリーン燃焼禁止手段を設けたこと
を特徴とする。[0010] In the invention according to claim 2 , the failure determination means calculates the opening control amount calculated by the opening control amount calculation means on the main microcomputer side and the opening control amount calculation means on the sub-microcomputer side. If the difference from the opening control amount is equal to or more than a predetermined value and continues for a predetermined time or more, it is determined that a failure has occurred. In the invention according to claim 3 , the internal combustion engine includes a fuel injection valve that injects fuel directly into the combustion chamber of the engine, and at least stoichiometric combustion at a stoichiometric air-fuel ratio and lean air-fuel ratio according to engine operating conditions. A direct injection spark ignition type internal combustion engine including a combustion mode switching control means for switching control to lean combustion, when the control amount of the small opening degree by the fail-safe drive means,
Lean combustion inhibiting means for inhibiting lean combustion is provided.
【0011】請求項4に係る発明では、前記燃焼方式切
換制御手段は、機関運転条件に応じ、少なくとも、吸気
行程で燃料を噴射してストイキ空燃比で行わせる均質ス
トイキ燃焼と、吸気行程で燃料を噴射してリーン空燃比
で行わせる均質リーン燃焼と、圧縮行程で燃料を噴射し
てリーン空燃比で行わせる成層リーン燃焼とに切換制御
するものであり、前記リーン燃焼禁止手段は、前記フェ
イルセーフ駆動手段により開度小側の制御量にするとき
に、均質リーン燃焼及び成層リーン燃焼を禁止するもの
であることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, the combustion mode switching control means is configured to perform at least a homogeneous stoichiometric combustion in which fuel is injected in an intake stroke and a stoichiometric air-fuel ratio is performed according to an engine operating condition, and a fuel in an intake stroke. And a stratified lean combustion in which fuel is injected during the compression stroke to perform at a lean air-fuel ratio. When the control amount on the small opening side is set by the safe drive means, homogeneous lean combustion and stratified lean combustion are prohibited.
【0012】[0012]
【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、メインマ
イコン側とサブマイコン側でそれぞれパージ制御弁の開
度制御量を演算していて、これらの整合性判定により開
度制御量演算部の故障と判定されると、開度小側の制御
量にして、安全サイドで蒸発燃料のパージを続行でき、
キャニスタオーバーフローによるガソリン臭の発生をキ
ャニスタ容量を拡大することなく防止できるという効果
が得られる。According to the first aspect of the present invention, the opening control amount of the purge control valve is calculated on each of the main microcomputer side and the sub-microcomputer side. If it is determined that a failure has occurred, the control amount is set to the small opening degree side, and purging of the fuel vapor can be continued on the safe side,
An effect is obtained that generation of gasoline odor due to canister overflow can be prevented without increasing the capacity of the canister.
【0013】また、開度制御量演算手段のみならず、故
障判定手段についてもメインマイコン側とサブマイコン
側との両方に設けるので、上記の効果に加え、故障判定
部の故障を生じた場合にも安全サイドで蒸発燃料のパー
ジを続行できるという効果が得られる。請求項2に係る
発明によれば、2つのマイコンによる開度制御量の差が
所定値以上の状態が所定時間以上継続したときに故障と
判定することで、故障判定を正確に行うことができる。 Moreover, not only the opening control amount calculation means, so provided on both the main microcomputer side and the sub-microcomputer side the failure determining means, in addition to the above effects, if any defect of the malfunction determining unit Also, the effect that the purge of the evaporated fuel can be continued on the safe side can be obtained. According to the invention of claim 2, since the difference between the opening control amount by two microcomputers is higher than the predetermined value state is determined as a failure when the predetermined time or longer, it is possible to perform the failure determination accurately .
【0014】請求項3に係る発明では、故障時に安全サ
イドで蒸発燃料のパージを続行するも、蒸発燃料による
トルク感度の大きいリーン燃焼を禁止して、運転性の悪
化を未然に防止することができる。請求項4に係る発明
では、均質ストイキ燃焼と均質リーン燃焼と成層リーン
燃焼とに切換制御する場合に、均質リーン燃焼及び成層
リーン燃焼を禁止することで、運転性の悪化を確実に防
止することができる。According to the third aspect of the present invention, it is possible to prevent lean combustion with a large torque sensitivity due to the evaporated fuel to prevent the deterioration of drivability even though the purging of the evaporated fuel is continued on the safe side at the time of failure. it can. In the invention according to claim 4 , when the switching control is performed between the homogeneous stoichiometric combustion, the homogeneous lean combustion, and the stratified lean combustion, the deterioration of the drivability is reliably prevented by prohibiting the homogeneous lean combustion and the stratified lean combustion. Can be.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。図2は実施の一形態を示す内燃機関のシス
テム図である。先ず、これについて説明する。車両に搭
載される内燃機関1の各気筒の燃焼室には、エアクリー
ナ2から吸気通路3により、電制スロットル弁4の制御
を受けて、空気が吸入される。Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 2 is a system diagram of an internal combustion engine showing an embodiment. First, this will be described. Air is sucked into the combustion chamber of each cylinder of the internal combustion engine 1 mounted on the vehicle from the air cleaner 2 through the intake passage 3 under the control of the electronically controlled throttle valve 4.
【0016】そして、燃焼室内に燃料(ガソリン)を直
接噴射するように、電磁式の燃料噴射弁(インジェク
タ)5が設けられている。燃料噴射弁5は、コントロー
ルユニット20から機関回転に同期して吸気行程又は圧
縮行程にて出力される噴射パルス信号によりソレノイド
に通電されて開弁し、所定圧力に調圧された燃料を噴射
するようになっている。そして、噴射された燃料は、吸
気行程噴射の場合は燃焼室内に拡散して均質な混合気を
形成し、また圧縮行程噴射の場合は点火栓6回りに集中
的に層状の混合気を形成し、コントロールユニット20
からの点火信号に基づき、点火栓6により点火されて、
燃焼(均質燃焼又は成層燃焼)する。尚、燃焼方式は、
空燃比制御との組合わせで、均質ストイキ燃焼、均質リ
ーン燃焼(空燃比20〜30)、成層リーン燃焼(空燃
比40程度)に分けられる。An electromagnetic fuel injection valve (injector) 5 is provided so as to directly inject fuel (gasoline) into the combustion chamber. The fuel injection valve 5 is energized by a solenoid in response to an injection pulse signal output in an intake stroke or a compression stroke from the control unit 20 in synchronization with engine rotation, opens the valve, and injects fuel adjusted to a predetermined pressure. It has become. The injected fuel diffuses into the combustion chamber in the case of the intake stroke injection to form a homogeneous mixture, and in the case of the compression stroke injection, forms a stratified mixture around the ignition plug 6. , Control unit 20
Is ignited by the ignition plug 6 based on the ignition signal from
Combustion (homogeneous combustion or stratified combustion). The combustion method is
In combination with air-fuel ratio control, it is divided into homogeneous stoichiometric combustion, homogeneous lean combustion (air-fuel ratio of 20 to 30), and stratified lean combustion (air-fuel ratio of about 40).
【0017】機関1からの排気は排気通路7より排出さ
れ、排気通路7には排気浄化用の触媒8が介装されてい
る。また、燃料タンク9から発生する蒸発燃料を処理す
べく、蒸発燃料処理装置としてのキャニスタ10が設け
られている。キャニスタ10は、密閉容器内に活性炭な
どの吸着剤11を充填したもので、燃料タンク9からの
蒸発燃料導入管12が接続されている。従って、機関1
の停止中などに燃料タンク9にて発生した蒸発燃料は、
蒸発燃料導入管12を通って、キャニスタ10に導か
れ、ここに吸着される。Exhaust gas from the engine 1 is discharged from an exhaust passage 7, and an exhaust purification catalyst 8 is interposed in the exhaust passage 7. Further, a canister 10 is provided as an evaporative fuel processing device for processing the evaporative fuel generated from the fuel tank 9. The canister 10 is a sealed container filled with an adsorbent 11 such as activated carbon, and is connected to an evaporative fuel introduction pipe 12 from the fuel tank 9. Therefore, engine 1
Evaporated fuel generated in the fuel tank 9 during the stop of
The evaporative fuel is introduced into the canister 10 through the evaporative fuel introduction pipe 12 and is adsorbed there.
【0018】キャニスタ10にはまた、新気導入口13
が形成されると共に、パージ通路14が導出されてい
る。パージ通路14はパージ制御弁15を介して吸気通
路3のスロットル弁4下流(吸気マニホールド)に接続
されている。パージ制御弁15は、コントロールユニッ
ト20から機関1の運転中に所定の条件で出力される信
号により開弁するようになっている。従って、機関1が
始動されて、パージ許可条件が成立すると、パージ制御
弁15が開き、機関1の吸入負圧がキャニスタ10に作
用する結果、新気導入口13から導入される空気によっ
てキャニスタ10の吸着剤11に吸着されていた蒸発燃
料が脱離され、この脱離した蒸発燃料を含むパージガス
がパージ通路14を通って吸気通路3のスロットル弁4
下流に吸入され、この後、機関1の燃焼室内で燃焼処理
される。The canister 10 also has a fresh air inlet 13.
Are formed, and the purge passage 14 is led out. The purge passage 14 is connected to the intake passage 3 downstream of the throttle valve 4 (intake manifold) via a purge control valve 15. The purge control valve 15 is opened by a signal output under predetermined conditions from the control unit 20 during operation of the engine 1. Accordingly, when the engine 1 is started and the purge permission condition is satisfied, the purge control valve 15 is opened, and the suction negative pressure of the engine 1 acts on the canister 10. As a result, the canister 10 is blown by the air introduced from the fresh air inlet 13. The fuel vapor adsorbed by the adsorbent 11 is desorbed, and the purge gas containing the desorbed fuel vapor passes through the purge passage 14 and the throttle valve 4 of the intake passage 3
It is sucked downstream, and thereafter burned in the combustion chamber of the engine 1.
【0019】コントロールユニット20は、CPU、R
OM、RAM、A/D変換器及び入出力インターフェイ
ス等を含んで構成されるマイコンを備え、各種センサか
らの入力信号を受け、これに基づいて演算処理して、燃
料噴射弁5、点火栓6及びパージ制御弁15などの作動
を制御する。また、マイコンは、メインマイコン20a
とサブマイコン20bとの2つ設けてある(図3参
照)。The control unit 20 includes a CPU, an R
A microcomputer including an OM, a RAM, an A / D converter, an input / output interface, and the like is provided. The microcomputer receives input signals from various sensors, performs arithmetic processing based on the input signals, And the operation of the purge control valve 15 and the like. The microcomputer is a main microcomputer 20a.
And a sub-microcomputer 20b (see FIG. 3).
【0020】前記各種センサとしては、機関1のクラン
ク軸又はカム軸回転を検出するクランク角センサ21,
22が設けられている。これらのクランク角センサ2
1,22は、気筒数をnとすると、クランク角720°
/n毎に、予め定めたクランク角位置(例えば圧縮上死
点前110°)で基準パルス信号REFを出力すると共
に、1〜2°毎に単位パルス信号POSを出力するもの
で、基準パルス信号REFの周期などから機関回転数N
eを算出可能である。The various sensors include a crank angle sensor 21 for detecting rotation of a crankshaft or a camshaft of the engine 1,
22 are provided. These crank angle sensors 2
1, 22 are 720 ° crank angle, where n is the number of cylinders.
/ N, outputs a reference pulse signal REF at a predetermined crank angle position (for example, 110 ° before compression top dead center) and outputs a unit pulse signal POS every 1 to 2 °. From the REF cycle etc., the engine speed N
e can be calculated.
【0021】この他、吸気通路3のスロットル弁4上流
で吸入空気流量Qaを検出するエアフローメータ23、
アクセルペダルの踏込み量(アクセル開度)ACCを検
出するアクセルセンサ24、スロットル弁4の開度TV
Oを検出するスロットルセンサ25(スロットル弁4の
全閉位置でONとなるアイドルスイッチを含む)、機関
1の冷却水温Twを検出する水温センサ26、排気通路
7にて排気空燃比のリッチ・リーンに応じた信号を出力
するO2 センサ27、車速VSPを検出する車速センサ
28などが設けられている。In addition, an air flow meter 23 for detecting the intake air flow rate Qa upstream of the throttle valve 4 in the intake passage 3,
Accelerator sensor 24 for detecting the amount of accelerator pedal depression (accelerator opening) ACC, opening TV of throttle valve 4
A throttle sensor 25 for detecting O (including an idle switch that is turned on when the throttle valve 4 is fully closed), a water temperature sensor 26 for detecting the cooling water temperature Tw of the engine 1, and a rich / lean exhaust air-fuel ratio in the exhaust passage 7. An O 2 sensor 27 that outputs a signal corresponding to the vehicle speed, a vehicle speed sensor 28 that detects a vehicle speed VSP, and the like are provided.
【0022】次に、コントロールユニット20内のマイ
コンにより行われる蒸発燃料のパージ制御(パージ制御
弁15の制御)について、図4及び図5のフローチャー
トにより説明する。蒸発燃料のパージ制御は、図3に示
すようにメインマイコン20aとサブマイコン20bと
を用い、これらの間で通信を行いつつ、メインマイコン
20a側で図4のルーチンを実行し、サブマイコン20
b側で図5のルーチンを実行する。Next, the purge control of the evaporated fuel (control of the purge control valve 15) performed by the microcomputer in the control unit 20 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. The evaporative fuel purge control uses the main microcomputer 20a and the sub-microcomputer 20b as shown in FIG. 3 and executes the routine of FIG.
The routine of FIG. 5 is executed on the side b.
【0023】図4はメインマイコン側のパージ制御ルー
チンであり、所定時間(例えば10ms)毎に実行され
る。ステップ1(図にはS1と記す。以下同様)では、
吸入空気流量Qaに基づいてパージする基準流量baseQ
=Qa×PRATE#(PRATE#は定数)を演算す
る。FIG. 4 shows a purge control routine on the main microcomputer side, which is executed every predetermined time (for example, 10 ms). In step 1 (referred to as S1 in the figure, the same applies hereinafter),
Reference flow baseQ for purging based on intake air flow Qa
= Qa × PRATE # (where PRATE # is a constant).
【0024】ステップ2では、当量比補正を行う。すな
わち、目標当量比をTFBYA(14.6/目標空燃比
に相当)とすると、補正後流量Qevp =baseQ×TFB
YAを演算する。空燃比がリーンのときに、パージ流量
を低減するためである。ステップ3では、差圧補正を行
う。すなわち、スロットル開度TVO及び機関回転数N
eにより割付けたマップを参照してスロットル前後差圧
相当値KPBを求め、パージ制御弁要求開度EVPSS
T=Qevp ×KPBを演算する。In step 2, the equivalent ratio correction is performed. That is, if the target equivalent ratio is TFBYA (14.6 / corresponding to the target air-fuel ratio), the corrected flow rate Qevp = baseQ × TFB
YA is calculated. This is to reduce the purge flow rate when the air-fuel ratio is lean. In step 3, differential pressure correction is performed. That is, the throttle opening TVO and the engine speed N
The value KPB corresponding to the differential pressure before and after the throttle is obtained by referring to the map allocated by e, and the purge control valve required opening EVPSS is obtained.
Calculate T = Qevp × KPB.
【0025】ステップ4では、パージ制御弁要求開度E
VPSSTに基づき、これをパージ制御弁の開度制御量
である開弁デューティEVPOUT1=f(EVPSS
T)に変換する。ここで、ステップ1〜4の部分がメイ
ンマイコン側の開度制御量演算手段に相当する。In step 4, the required purge control valve opening E
Based on VPSST, this is used as the valve opening duty EVPOUT1 = f (EVPSS) which is the opening control amount of the purge control valve.
T). Here, the steps 1 to 4 correspond to the opening degree control amount calculating means on the main microcomputer side.
【0026】そして、メインマイコン側で演算された開
弁デューティEVPOUT1は、サブマイコン側へ送信
し、逆にサブマイコン側で演算された開弁デューティE
VPOUT2をメインマイコン側に受信する。ステップ
5では、メインマイコン側で演算された開弁デューティ
EVPOUT1とサブマイコン側で演算された開弁デュ
ーティEVPOUT2との整合性を判定する。すなわ
ち、これらがほぼ等しいか否かを判定するのであり、具
体的には、これらの差|EVPOUT1−EVPOUT
2|が所定値未満か否かを判定する。The valve opening duty EVPOUT1 calculated on the main microcomputer side is transmitted to the sub microcomputer side, and conversely, the valve opening duty EVP calculated on the sub microcomputer side is calculated.
VPOUT2 is received by the main microcomputer. In step 5, the consistency between the valve opening duty EVPOUT1 calculated on the main microcomputer side and the valve opening duty EVPOUT2 calculated on the sub microcomputer side is determined. That is, it is determined whether or not they are substantially equal. Specifically, the difference | EVPOUT1−EVPOUT
2 | is smaller than a predetermined value.
【0027】EVPOUT1=EVPOUT2の場合、
詳しくは、|EVPOUT1−EVPOUT2|が所定
値未満の場合は、ステップ6へ進んで、故障カウンタC
1をクリアする(C1=0)。EVPOUT1≠EVP
OUT2の場合、詳しくは、|EVPOUT1−EVP
OUT2|が所定値以上の場合は、ステップ7へ進ん
で、故障カウンタC1をインクリメントする(C1=C
1+1)。When EVPOUT1 = EVPOUT2,
Specifically, if | EVPOUT1−EVPOUT2 | is less than the predetermined value, the process proceeds to step 6, where the failure counter C
1 is cleared (C1 = 0). EVPOUT1 @ EVP
In the case of OUT2, for details, | EVPOUT1-EVP
If OUT2 | is equal to or greater than the predetermined value, the process proceeds to step 7, where the failure counter C1 is incremented (C1 = C
1 + 1).
【0028】ステップ8では、故障カウンタC1を所定
値と比較し、C1≧所定値か否かを判定する。そして、
C1<所定値の場合は正常、C1≧所定値の場合は故障
と判定する。ここで、ステップ5〜8の部分がメインマ
イコン側の故障判定手段に相当する。In step 8, the failure counter C1 is compared with a predetermined value to determine whether or not C1 ≧ the predetermined value. And
It is determined that C1 <predetermined value is normal, and that C1 ≧ predetermined value is failure. Here, the steps 5 to 8 correspond to the failure determination means on the main microcomputer side.
【0029】C1<所定値の場合は、故障判定の結果、
正常とみなすが、サブマイコン側からの故障判定結果
(故障判定フラグ)FSUBNGを受信する。そして、
ステップ9でサブマイコン側で故障と判定された(故障
判定フラグFSUBNG=1)か否かを判定する。故障
判定フラグFSUBNG=0の場合は、メインマイコン
側及びサブマイコン側の両方で故障なしと判定された場
合であり、ステップ12へ進んで、パージ制御弁へ出力
する開弁デューティEVPOUTを、メインマイコン側
で演算された開弁デューティEVPOUT1にして(E
VPOUT=EVPOUT1)、本ルーチンを終了す
る。If C1 <predetermined value, as a result of the failure judgment,
Although it is considered normal, a failure determination result (failure determination flag) FSUBNG is received from the sub-microcomputer side. And
In step 9, it is determined whether or not the sub microcomputer has determined that a failure has occurred (failure determination flag FSUBNG = 1). When the failure determination flag FSUBNG = 0, it is determined that there is no failure on both the main microcomputer side and the sub-microcomputer side, and the routine proceeds to step 12, where the valve opening duty EVPOUT output to the purge control valve is set to the main microcomputer. The valve opening duty EVPOUT1 calculated on the side is set to (E
VPOUT = EVPOUT1), and this routine ends.
【0030】ステップ8での判定で、C1≧所定値の場
合は、故障判定の結果、故障と判定して、ステップ1
0、11へ進む。また、ステップ9での判定で、FSU
BNG=1の場合、すなわち、メインマイコン側では故
障なしと判定されたものの、サブマイコン側で故障と判
定された場合も、ステップ10,11へ進む。If it is determined in step 8 that C1 ≧ predetermined value, as a result of the failure determination, it is determined that a failure has occurred.
Go to 0,11. Also, in the determination in step 9, the FSU
If BNG = 1, that is, if the main microcomputer determines that there is no failure but the sub-microcomputer determines that there is a failure, the process also proceeds to steps 10 and 11.
【0031】ステップ10では、リーン燃焼を禁止する
(リーン燃焼禁止フラグ=1)。ステップ11では、メ
インマイコン側で演算された開弁デューティEVPOU
T1とサブマイコン側で演算された開弁デューティEV
POUT2との大小を比較する。比較の結果、EVPO
UT1≦EVPOUT2の場合は、ステップ12へ進ん
で、小さい方のEVPOUT1を選択し、パージ制御弁
へ出力する開弁デューティEVPOUTを、メインマイ
コン側で演算された開弁デューティEVPOUT1にし
て(EVPOUT=EVPOUT1)、本ルーチンを終
了する。In step 10, lean combustion is prohibited (lean combustion prohibition flag = 1). In step 11, the valve opening duty EVPOU calculated by the main microcomputer is calculated.
T1 and valve opening duty EV calculated on the sub-microcomputer side
Compare the magnitude with POUT2. As a result of comparison, EVPO
If UT1 ≦ EVPOUT2, the routine proceeds to step 12, where the smaller EVPOUT1 is selected, and the valve opening duty EVPOUT output to the purge control valve is set to the valve opening duty EVPOUT1 calculated on the main microcomputer side (EVPOUT = EVPOUT1). ), End this routine.
【0032】逆に、EVPOUT1>EVPOUT2の
場合は、ステップ13へ進んで、小さい方のEVPOU
T2を選択し、パージ制御弁へ出力する開弁デューティ
EVPOUTを、サブマイコン側で演算された開弁デュ
ーティEVPOUT2にして(EVPOUT=EVPO
UT2)、本ルーチンを終了する。このように、メイン
マイコン側の故障判定又はサブマイコン側の故障判定の
いずれか一方により故障と判定されたときは、パージ制
御弁に出力する開弁デューティEVPOUTを、メイン
マイコン側で演算された開弁デューティEVPOUT1
とサブマイコン側で演算された開弁デューティEVPO
UT2とのうち、小さい方にして、安全サイドで蒸発燃
料のパージを続行するのである。従って、ステップ11
〜13の部分がフェイルセーフ駆動手段に相当する。Conversely, if EVPOUT1> EVPOUT2, the process proceeds to step 13, where the smaller EVPOU
T2 is selected, and the valve opening duty EVPOUT output to the purge control valve is set to the valve opening duty EVPOUT2 calculated on the sub-microcomputer side (EVPOUT = EVPO
UT2), end this routine. As described above, when a failure is determined by either the failure determination on the main microcomputer side or the failure determination on the sub-microcomputer side, the valve opening duty EVPOUT output to the purge control valve is calculated by the main microcomputer side. Valve duty EVPOUT1
And the valve opening duty EVPO calculated by the sub microcomputer
The purge of evaporated fuel is continued on the safe side with the smaller one of UT2. Therefore, step 11
13 correspond to fail-safe driving means.
【0033】図5はサブマイコン側のパージ制御ルーチ
ンであり、所定時間毎に実行される。ステップ21〜2
4では、メインマイコン側のステップ1〜4と同様に、
パージ制御弁の開度制御量である開弁デューティを演算
し、これをEVPOUT2とする。FIG. 5 shows a purge control routine on the sub-microcomputer side, which is executed at predetermined time intervals. Steps 21 and 2
In step 4, as in steps 1-4 on the main microcomputer side,
A valve opening duty, which is an opening degree control amount of the purge control valve, is calculated, and is calculated as EVPOUT2.
【0034】ここで、ステップ21〜24の部分がサブ
マイコン側の開度制御量演算手段に相当する。そして、
サブマイコン側で演算された開弁デューティEVPOU
T2は、メインマイコン側へ送信し、、逆にメインマイ
コン側で演算された開弁デューティEVPOUT1をサ
ブマイコン側に受信する。Here, the steps 21 to 24 correspond to the opening control amount calculating means on the sub-microcomputer side. And
Valve opening duty EVPOU calculated on the sub microcomputer side
T2 is transmitted to the main microcomputer side, and conversely, the valve opening duty EVPOUT1 calculated by the main microcomputer side is received by the sub microcomputer side.
【0035】ステップ25では、メインマイコン側で演
算された開弁デューティEVPOUT1とサブマイコン
側で演算された開弁デューティEVPOUT2との整合
性を判定する。すなわち、これらがほぼ等しいか否かを
判定するのであり、具体的には、これらの差|EVPO
UT1−EVPOUT2|が所定値未満か否かを判定す
る。In step 25, the consistency between the valve opening duty EVPOUT1 calculated on the main microcomputer side and the valve opening duty EVPOUT2 calculated on the sub microcomputer side is determined. That is, it is determined whether or not these are substantially equal. Specifically, the difference | EVPO
It is determined whether UT1-EVPOUT2 | is less than a predetermined value.
【0036】EVPOUT1=EVPOUT2の場合、
詳しくは、|EVPOUT1−EVPOUT2|が所定
値未満の場合は、ステップ26へ進んで、故障カウンタ
C2をクリアする(C2=0)。EVPOUT1≠EV
POUT2の場合、詳しくは、|EVPOUT1−EV
POUT2|が所定値以上の場合は、ステップ27へ進
んで、故障カウンタC2をインクリメントする(C2=
C2+1)。When EVPOUT1 = EVPOUT2,
Specifically, if | EVPOUT1−EVPOUT2 | is less than the predetermined value, the routine proceeds to step 26, where the failure counter C2 is cleared (C2 = 0). EVPOUT1 @ EV
In the case of POUT2, for details, | EVPOUT1-EV
If POUT2 | is equal to or greater than the predetermined value, the process proceeds to step 27, where the failure counter C2 is incremented (C2 =
C2 + 1).
【0037】ステップ28では、故障カウンタC2を所
定値と比較し、C2≧所定値か否かを判定する。C2<
所定値の場合は、故障判定の結果、正常とみなし、ステ
ップ29で、故障判定フラグFSUBNG=0にする。
これに対して、C2≧所定値の場合は、故障判定の結
果、故障と判定して、ステップ30で、故障判定フラグ
FSUBNG=1にする。In step 28, the failure counter C2 is compared with a predetermined value to determine whether or not C2 ≧ the predetermined value. C2 <
If the value is the predetermined value, the result of the failure determination is regarded as normal, and in step 29, a failure determination flag FSUBNG = 0 is set.
On the other hand, if C2 ≧ predetermined value, as a result of the failure determination, it is determined that a failure has occurred, and in step 30, a failure determination flag FSUBNG = 1 is set.
【0038】ここで、ステップ25〜30の部分がサブ
マイコン側の故障判定手段に相当する。そして、故障判
定フラグFSUBNGの値をメインマイコン側へ送信し
て、本ルーチンを終了する。サブマイコン側で、故障と
判定されて、故障判定フラグFSUBNG=1にセット
された場合は、メインマイコン側での図4のルーチンに
より、無条件で、リーン燃焼が禁止される(ステップ1
0)と共に、小さい方の開弁デューティが出力される
(ステップ11〜13)。Here, steps 25 to 30 correspond to the failure determination means on the sub-microcomputer side. Then, the value of the failure determination flag FSUBNG is transmitted to the main microcomputer side, and this routine ends. If the sub-microcomputer determines that a failure has occurred and the failure determination flag FSUBNG is set to 1, lean combustion is unconditionally prohibited by the routine of the main microcomputer in FIG. 4 (step 1).
0), the smaller valve opening duty is output (steps 11 to 13).
【0039】次に、コントロールユニット20内のマイ
コンにより行われる燃焼方式の切換制御について、図6
のフローチャートにより説明する。図6は燃焼方式切換
ルーチンであり、所定時間(例えば10ms)毎に実行
される。本ルーチンが燃焼方式切換制御手段に相当す
る。ステップ41では、機関回転数Ne、基本燃料噴射
量Tp(又は目標機関トルクtTe)、水温Tw等の機
関運転条件を読込む。Next, the switching control of the combustion system performed by the microcomputer in the control unit 20 will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 6 shows a combustion mode switching routine, which is executed every predetermined time (for example, 10 ms). This routine corresponds to combustion mode switching control means. In step 41, engine operating conditions such as the engine speed Ne, the basic fuel injection amount Tp (or the target engine torque tTe), and the water temperature Tw are read.
【0040】ステップ42では、機関運転条件に基づい
て、燃焼方式切換マップを参照する。すなわち、機関回
転数Neと基本燃料噴射量Tp(又は目標機関トルクt
Te)とをパラメータとして燃焼方式(及び基本目標当
量比TFBYA0)を定めたマップを、水温Tw、始動
後時間などの条件別に複数備えていて、これらの条件か
ら選択されたマップより、実際の機関運転状態のパラメ
ータに従って、均質ストイキ燃焼、均質リーン燃焼又は
成層リーン燃焼のいずれかに燃焼方式(及び基本目標当
量比TFBYA0)を設定する。図6中に例示したマッ
プは、暖機完了後(水温Tw高、始動後時間大)のもの
である。In step 42, a combustion mode switching map is referred to based on the engine operating conditions. That is, the engine speed Ne and the basic fuel injection amount Tp (or the target engine torque t
Te) as a parameter, and a plurality of maps in which the combustion method (and the basic target equivalent ratio TFBYA0) is determined for each condition such as the water temperature Tw and the time after the start, and the actual engine is determined based on the map selected from these conditions. The combustion mode (and the basic target equivalent ratio TFBYA0) is set to one of the homogeneous stoichiometric combustion, the homogeneous lean combustion, and the stratified lean combustion according to the parameters of the operating state. The map illustrated in FIG. 6 is after the warm-up is completed (the water temperature Tw is high and the time after starting is large).
【0041】ステップ43では、燃焼方式の判定に従っ
て分岐する。均質ストイキ燃焼の場合は、ステップ46
へ進んで対応した制御を行う。すなわち、燃料噴射量を
ストイキ空燃比(14.6)相当に設定して、O2 セン
サによる空燃比フィードバック制御を行う一方、噴射時
期を吸気行程に設定して、均質ストイキ燃焼を行わせ
る。In step 43, the process branches according to the determination of the combustion system. In the case of homogeneous stoichiometric combustion, step 46
Go to and perform the corresponding control. That is, the fuel injection amount is set to be equivalent to the stoichiometric air-fuel ratio (14.6), and the air-fuel ratio feedback control by the O 2 sensor is performed, while the injection timing is set to the intake stroke to perform homogeneous stoichiometric combustion.
【0042】均質リーン燃焼の場合は、ステップ47へ
進んで対応した制御を行う。すなわち、燃料噴射量を空
燃比20〜30のリーン空燃比相当に設定して、オープ
ン制御を行う一方、噴射時期を吸気行程に設定して、均
質リーン燃焼を行わせる。成層リーン燃焼の場合は、ス
テップ48へ進んで対応した制御を行う。すなわち、燃
料噴射量を空燃比40程度のリーン空燃比相当に設定し
て、オープン制御を行う一方、噴射時期を圧縮行程に設
定して、成層リーン燃焼を行わせる。In the case of homogeneous lean combustion, the routine proceeds to step 47, where corresponding control is performed. That is, the fuel injection amount is set to a value corresponding to the lean air-fuel ratio of the air-fuel ratio of 20 to 30, and the open control is performed, while the injection timing is set to the intake stroke to perform homogeneous lean combustion. In the case of stratified lean combustion, the routine proceeds to step 48, where the corresponding control is performed. That is, the fuel injection amount is set to a value corresponding to a lean air-fuel ratio of about 40, and the open control is performed, while the injection timing is set to the compression stroke to perform stratified lean combustion.
【0043】但し、ステップ47の均質リーン燃焼制御
及びステップ48の成層リーン燃焼制御のそれぞれ直前
に、ステップ44及びステップ45が設けられ、ここで
リーン燃焼禁止(リーン燃焼禁止フラグ=1)か否かを
判定して、リーン燃焼禁止の場合は、均質リーン燃焼制
御及び成層リーン燃焼制御を行うことなく、ステップ4
6へ進んで、均質ストイキ制御を行うようになってい
る。However, immediately before each of the homogeneous lean combustion control in step 47 and the stratified lean combustion control in step 48, steps 44 and 45 are provided. Here, it is determined whether lean combustion is inhibited (lean combustion inhibition flag = 1) or not. If lean combustion is prohibited, step 4 is performed without performing homogeneous lean combustion control and stratified lean combustion control.
The program proceeds to step 6, where the homogeneous stoichiometric control is performed.
【0044】従って、図4のステップ10と図6のステ
ップ44,45の部分がリーン燃焼禁止手段に相当す
る。故障と判定されたときは、蒸発燃料によるトルク感
度が大きいリーン燃焼(均質リーン燃焼制御及び成層リ
ーン燃焼制御)を禁止して、運転性の悪化を防止するの
である。尚、燃料噴射量の計算式は次の通りである。Therefore, step 10 in FIG. 4 and steps 44 and 45 in FIG. 6 correspond to lean combustion inhibiting means. When it is determined that a malfunction has occurred, lean combustion (homogeneous lean combustion control and stratified lean combustion control) with high torque sensitivity due to the evaporated fuel is prohibited to prevent deterioration in drivability. The calculation formula of the fuel injection amount is as follows.
【0045】TI=Tp×TFBYA×α+Ts ここで、Tpはストイキ空燃比相当の基本燃料噴射量で
あり、Tp=K0×Qa/Ne(K0は定数)により求
める。TFBYAは目標当量比であり、マップから求め
られた基本目標当量比TFBYA0を燃焼効率等により
補正すると共に、1次遅れを与えて得る。尚、目標当量
比TFBYAは、目標燃空比補正係数ともいい、目標空
燃比をtAFとすると、14.6/tAFで表される。TI = Tp × TFBYA × α + Ts Here, Tp is a basic fuel injection amount corresponding to the stoichiometric air-fuel ratio, and is obtained by Tp = K0 × Qa / Ne (K0 is a constant). TFBYA is a target equivalence ratio, which is obtained by correcting the basic target equivalence ratio TFBYA0 obtained from the map by the combustion efficiency or the like and giving a first-order delay. The target equivalence ratio TFBYA is also called a target fuel-air ratio correction coefficient, and is expressed as 14.6 / tAF, where the target air-fuel ratio is tAF.
【0046】αはO2 センサ信号に基づく空燃比フィー
ドバック補正係数であり、リーン燃焼時は=1にクラン
プされる。Tsはバッテリ電圧に依存する無効噴射時間
補正分である。Α is an air-fuel ratio feedback correction coefficient based on the O 2 sensor signal, and is clamped to = 1 during lean combustion. Ts is an invalid injection time correction amount depending on the battery voltage.
【図1】 本発明の構成を示す機能ブロック図FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of the present invention.
【図2】 本発明の実施の一形態を示す内燃機関のシス
テム図FIG. 2 is a system diagram of an internal combustion engine showing an embodiment of the present invention.
【図3】 マイコン構成を示す図FIG. 3 is a diagram showing a microcomputer configuration.
【図4】 メインマイコン側のパージ制御ルーチンのフ
ローチャートFIG. 4 is a flowchart of a purge control routine on the main microcomputer side.
【図5】 サブマイコン側のパージ制御ルーチンのフロ
ーチャートFIG. 5 is a flowchart of a purge control routine on the sub-microcomputer side.
【図6】 燃焼方式切換ルーチンのフローチャートFIG. 6 is a flowchart of a combustion mode switching routine.
1 内燃機関 3 吸気通路 4 スロットル弁 5 燃料噴射弁 6 点火栓 9 燃料タンク 10 キャニスタ 14 パージ通路 15 パージ制御弁 20 コントロールユニット 20a メインマイコン 20b サブマイコン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 3 Intake passage 4 Throttle valve 5 Fuel injection valve 6 Spark plug 9 Fuel tank 10 Canister 14 Purge passage 15 Purge control valve 20 Control unit 20a Main microcomputer 20b Sub microcomputer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F02D 45/00 301 F02D 45/00 301L 372 372G (56)参考文献 特開 平6−264834(JP,A) 特開 平2−42157(JP,A) 特開 平9−88701(JP,A) 特開 平8−177549(JP,A) 特開 平8−312401(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02M 25/08 F02M 25/08 301 F02D 41/02 325 F02D 41/02 330 F02D 41/22 301 F02D 45/00 301 F02D 45/00 372 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI F02D 45/00 301 F02D 45/00 301L 372 372G (56) References JP-A-6-264834 (JP, A) JP-A-2 -42157 (JP, A) JP-A-9-88701 (JP, A) JP-A-8-177549 (JP, A) JP-A-8-312401 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. . 7, DB name) F02M 25/08 F02M 25/08 301 F02D 41/02 325 F02D 41/02 330 F02D 41/22 301 F02D 45/00 301 F02D 45/00 372
Claims (4)
るキャニスタと、このキャニスタから吸気系への蒸発燃
料のパージ通路に介装されて蒸発燃料のパージ量を制御
するパージ制御弁とを備える内燃機関の蒸発燃料処理装
置において、 メインマイコン側及びサブマイコン側に、それぞれ、機
関運転条件に基づいてパージ制御弁の開度制御量を演算
する開度制御量演算手段と、メインマイコン側の開度制
御量演算手段により演算された開度制御量とサブマイコ
ン側の開度制御量演算手段により演算された開度制御量
との整合性により故障判定を行う故障判定手段とを設け
る一方、 メインマイコン側に、メインマイコン側の故障判定手段
及びサブマイコン側の故障判定手段のいずれか一方によ
り故障と判定されたときに、パージ制御弁に出力する開
度制御量を、メインマイコン側の開度制御量演算手段に
より演算された開度制御量から、メインマイコン側の開
度制御量演算手段により演算された開度制御量とサブマ
イコン側の開度制御量演算手段により演算された開度制
御量とのうち、開度小側の制御量にするフェイルセーフ
駆動手段、 を設けたことを特徴とする内燃機関の蒸発燃料処理装
置。 1. A canister for adsorbing evaporated fuel generated in a fuel tank, and a purge control valve interposed in a purge passage for evaporated fuel from the canister to an intake system to control a purge amount of the evaporated fuel. In an evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine, an opening control amount calculating means for calculating an opening control amount of a purge control valve based on engine operating conditions is provided on a main microcomputer side and a sub microcomputer side, respectively. Failure determination means for performing a failure determination based on the consistency between the opening control amount calculated by the degree control amount calculating means and the opening control amount calculated by the opening control amount calculating means on the sub-microcomputer side. Output to the purge control valve when one of the failure determination means on the main microcomputer side and the failure determination means on the sub microcomputer side determines that a failure has occurred on the microcomputer side. The opening control amount calculated by the opening control amount calculating means on the main microcomputer side is calculated from the opening control amount calculated by the opening control amount calculating means on the main microcomputer side. An evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine, comprising: a fail-safe drive unit that makes a control amount on the small opening side out of the opening control amount calculated by the opening control amount calculation unit.
開度制御量演算手段により演算された開度制御量とサブ
マイコン側の開度制御量演算手段により演算された開度
制御量との差が所定値以上の状態が所定時間以上継続し
たときに故障と判定するものであることを特徴とする請
求項1記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。 2. The failure determination means according to claim 1, wherein said failure control means calculates an opening control amount calculated by said opening control amount calculation means on the main microcomputer side and an opening control amount calculated by said opening control amount calculation means on the sub-microcomputer side. the difference is equal to or higher than a predetermined value condition is to determine a failure when the predetermined time or longer 請
The fuel vapor treatment device for an internal combustion engine according to claim 1 .
料を噴射する燃料噴射弁を備えると共に、機関運転条件
に応じ、少なくとも、ストイキ空燃比でのストイキ燃焼
とリーン空燃比でのリーン燃焼とに切換制御する燃焼方
式切換制御手段を備える直噴火花点火式内燃機関であ
り、 前記フェイルセーフ駆動手段により開度小側の制御量に
するときに、リーン燃焼を禁止するリーン燃焼禁止手段
を設けたことを特徴とする請求項1又は請求項 2記載の
内燃機関の蒸発燃料処理装置。 3. The internal combustion engine includes a fuel injection valve for directly injecting fuel into a combustion chamber of the engine, and at least stoichiometric combustion at a stoichiometric air-fuel ratio and lean combustion at a lean air-fuel ratio according to engine operating conditions. A direct-injection spark ignition type internal combustion engine including a combustion mode switching control unit that performs switching control between the lean combustion prohibition unit and the lean combustion prohibition unit that prohibits the lean combustion when the fail-safe drive unit sets the control amount on the small opening side. evaporative fuel processing apparatus according to claim 1 or claim 2, wherein the internal combustion engine, characterized by comprising.
件に応じ、少なくとも、吸気行程で燃料を噴射してスト
イキ空燃比で行わせる均質ストイキ燃焼と、吸気行程で
燃料を噴射してリーン空燃比で行わせる均質リーン燃焼
と、圧縮行程で燃料を噴射してリーン空燃比で行わせる
成層リーン燃焼とに切換制御するものであり、 前記リーン燃焼禁止手段は、前記フェイルセーフ駆動手
段により開度小側の制御量にするときに、均質リーン燃
焼及び成層リーン燃焼を禁止するものであることを特徴
とする請求項3記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。 Wherein said combustion mode switching control means, according to the engine operating condition, at least, the homogeneous stoichiometric combustion to take place in the stoichiometric air-fuel ratio by injecting fuel in the intake stroke, the lean air by injecting fuel in the intake stroke The lean-burn inhibiting means is controlled by the fail-safe drive means to switch between homogeneous lean combustion performed at a fuel ratio and stratified lean combustion performed at a lean air-fuel ratio by injecting fuel in a compression stroke. 4. The evaporative fuel treatment system for an internal combustion engine according to claim 3 , wherein homogeneous lean combustion and stratified lean combustion are prohibited when the control amount on the small side is set.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17967997A JP3349398B2 (en) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | Evaporative fuel treatment system for internal combustion engine |
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JPH1122563A JPH1122563A (en) | 1999-01-26 |
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