JP2007239569A - Evaporated fuel treating device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は蒸発燃料処理装置に係り、特に、燃料キャップの締め忘れのような大規模なリークを早期に検出することができるとともに、小規模なリークも高い精度で検出することができる蒸発燃料処理装置に関する。 The present invention relates to an evaporative fuel processing apparatus, and in particular, an evaporative fuel processing that can detect a large-scale leak such as forgetting to tighten a fuel cap at an early stage and can also detect a small-scale leak with high accuracy. Relates to the device.
車両に搭載される内燃機関においては、燃料タンク等に発生する蒸発燃料が大気に漏洩することを防止するために、蒸発燃料処理装置を設けている。蒸発燃料処理装置は、内燃機関の吸気通路と燃料タンクとを接続する蒸発燃料制御通路の途中に活性炭等の吸着剤を収容したキャニスタを設け、このキャニスタに燃料タンクの蒸発燃料を一旦吸着保持させ、キャニスタに吸着保持された蒸発燃料を内燃機関の運転時に離脱(パージ)させ、吸気系に供給して燃焼させる。蒸発燃料処理装置には、装置内の蒸発燃料のリーク(漏れ)を診断する機能を備えているものがある。 In an internal combustion engine mounted on a vehicle, an evaporative fuel processing device is provided in order to prevent evaporative fuel generated in a fuel tank or the like from leaking into the atmosphere. The evaporative fuel processing apparatus is provided with a canister containing an adsorbent such as activated carbon in the middle of an evaporative fuel control path connecting an intake passage and a fuel tank of an internal combustion engine, and this canister temporarily adsorbs and holds evaporative fuel in the fuel tank. The evaporated fuel adsorbed and held in the canister is separated (purged) during operation of the internal combustion engine, and supplied to the intake system for combustion. Some evaporative fuel processing apparatuses have a function of diagnosing leaks of evaporative fuel in the apparatus.
従来の蒸発燃料処理装置には、パージを利用して吸気負圧により装置内を減圧し、装置内の圧力変動により蒸発燃料のリークを診断するものがある。
また、従来の蒸発燃料処理装置には、ポンプで装置内を加圧又は減圧し、装置内の圧力変動により蒸発燃料のリークを診断するものがある。
また、従来の蒸発燃料処理装置には、内燃機関の運転中にはパージを利用して吸気負圧により装置内を減圧して蒸発燃料のリークを診断し、内燃機関の停止中にはポンプで装置内を加圧又は減圧して蒸発燃料のリークを診断するものがある。
Some conventional evaporative fuel treatment apparatuses use a pump to pressurize or depressurize the inside of the apparatus and diagnose evaporative fuel leaks by pressure fluctuations in the apparatus.
Further, the conventional evaporative fuel processing device uses a purge during operation of the internal combustion engine to depressurize the inside of the device by negative intake air pressure and diagnoses the evaporative fuel leak. When the internal combustion engine is stopped, a pump is used. There is one that diagnoses leakage of evaporated fuel by pressurizing or depressurizing the inside of the apparatus.
ところで、内燃機関の蒸発燃料処理装置には、リーク診断の一つとして、電動式の減圧ポンプ、切換バルブ、基準オリフィス及び圧力センサを利用して、漏れを診断するものがある。
この蒸発燃料処理装置によるリーク診断においては、先ず、基準オリフィスを介した大気を減圧ポンプで吸引して圧力(基準圧)を測定し、次に、切換バルブを燃料タンクが減圧ポンプの吸引で減圧されるように切り換えて所定時間経過後の圧力(タンク内圧)を測定し、このタンク内圧を基準圧と比較することでリークの有無(基準オリフィス径相当以上のリークの有無)を判定している。
この蒸発燃料処理装置は、内燃機関の停止中の燃料蒸気が安定した状態でリーク診断を実行しているため、走行中にパージを利用して減圧する従来方式と比較すると、測定精度は高いが、吐出容量が小さいことから診断結果が得られるまで時間に要する問題がある。
このため、例えば給油時に燃料キャップを締め忘れ等の場合には、リーク故障と判定されるまでの間に、大量の蒸発燃料ガスが大気中に放出される(大リーク)こととなる。
By the way, there is an evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine that uses one of an electric pressure reducing pump, a switching valve, a reference orifice, and a pressure sensor as one of leak diagnosis to diagnose the leak.
In the leak diagnosis by this evaporative fuel processing device, first, the pressure (reference pressure) is measured by sucking the atmosphere through the reference orifice with a decompression pump, and then the changeover valve is decompressed by the suction of the decompression pump. The pressure (tank internal pressure) after a lapse of a predetermined time is measured and the presence or absence of a leak (the presence or absence of a leak equivalent to the reference orifice diameter) is determined by comparing the tank internal pressure with a reference pressure. .
This evaporative fuel processing device performs a leak diagnosis while the fuel vapor is stable while the internal combustion engine is stopped. Since the discharge capacity is small, there is a problem that it takes time to obtain a diagnosis result.
For this reason, for example, when the fuel cap is forgotten to be tightened at the time of refueling, a large amount of evaporated fuel gas is released into the atmosphere (large leak) until it is determined that there is a leak failure.
上記不具合を解消するために、下記特許文献11に記載されるように、給油判定後にリーク診断を実施する蒸発燃料処理装置が提案されている。しかし、この蒸発燃料処理装置のリーク診断では、微小なリークを検出できる精度を確保できない問題がある。
また、蒸発燃料処理装置には、下記特許文献12に記載されるように、内燃機関の停止後にリークを診断するシステムに給油判定を追加しているものがある。しかし、この蒸発燃料処理装置の給油判定は、給油中にはリーク診断を実行させずに遅延させることで、高精度なリーク診断を確実に実行できるようにすることを目的としており、燃料タンクのキャップの締め忘れによるリークを積極的に診断するものではない。
さらに、ポンプを利用したリーク診断は、パージを利用したリーク診断に対して、極小リークを高い頻度で監視することができるが、ポンプの吐出容量を大きくできないため、給油時の燃料キャップ締め忘れ等のような大リークと通常のリークとを区別することが困難な問題がある。
一方、パージを利用したリーク診断は、ポンプを利用したリーク診断に対して、内燃機関の運転中に診断を実行していることから、診断精度を要求される極小リーク診断は運転条件により限定されるため、高い頻度を満足することが困難である。しかし、パージを利用したリーク診断は、大容量の減圧が可能となるので、大リークと通常リークとの区別が容易となる。
Furthermore, the leak diagnosis using the pump can monitor the minimum leak more frequently than the leak diagnosis using the purge, but the pump discharge capacity cannot be increased, so forgetting to tighten the fuel cap when refueling, etc. There is a problem that it is difficult to distinguish a large leak and a normal leak.
On the other hand, in the leak diagnosis using purge, the diagnosis is executed during the operation of the internal combustion engine in contrast to the leak diagnosis using the pump. Therefore, the minimum leak diagnosis requiring diagnosis accuracy is limited by the operating conditions. Therefore, it is difficult to satisfy a high frequency. However, since the leak diagnosis using purge enables a large volume of pressure to be reduced, it is easy to distinguish between a large leak and a normal leak.
この発明は、燃料キャップ閉め忘れなどの大リークを迅速に診断検知することと、微細な漏れなどの極小リークを診断検知する高い精度を確保することとを、吐出容量の小さなポンプを利用してそれらを両立し、診断検知する頻度を高く維持することを目的とする。 This invention uses a pump with a small discharge capacity to quickly detect and detect large leaks such as forgetting to close the fuel cap and to ensure high accuracy to detect and detect extremely small leaks such as fine leaks. The purpose is to maintain a high frequency of diagnosis detection.
この発明は、内燃機関の吸気通路と燃料タンクとを接続する蒸発燃料制御通路の途中に設けられて蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記蒸発燃料制御通路の途中に設けられて蒸発燃料を前記内燃機関の吸気通路に供給可能なパージバルブと、前記燃料タンク内のタンク内圧を検出する内圧検出手段と、前記キャニスタを大気に開放可能とする大気開放通路と、この大気開放通路に設けられて前記大気開放通路を大気に連通する状態と連通しない状態とに切り換える切換バルブと、前記燃料タンク内を負圧状態にすることが可能な減圧ポンプと、前記燃料タンク内のタンク内圧の変化を診断することにより前記蒸発燃料制御通路の異常の有無を判定する異常判定部が備えられた制御手段とを備えた蒸発燃料処理装置において、前記制御手段は、前記燃料タンクの給油実施有りの判定と前記内燃機関の運転中であることとを含む所定の診断条件成立中に、前記切換バルブと前記パージバルブとを閉状態とし、かつ前記減圧ポンプを停止状態とし、前記燃料タンク内を負圧状態とせずにこれらの状態を予め設定した所定時間維持した後、前記異常判定部によって燃料タンク内のタンク内圧の変化を予め設定した所定の内圧変化量と比較して異常の有無を判定する第一の判定を行うことを特徴とする。 The present invention provides a canister for adsorbing evaporative fuel provided in the middle of an evaporative fuel control passage connecting an intake passage and a fuel tank of the internal combustion engine, and evaporating fuel provided in the middle of the evaporative fuel control passage. A purge valve that can be supplied to the intake passage of the engine, an internal pressure detecting means for detecting a tank internal pressure in the fuel tank, an air opening passage that allows the canister to be opened to the atmosphere, and the air opening passage provided in the air opening passage. A switching valve for switching the open passage between a state communicating with the atmosphere and a state not communicating with the atmosphere, a pressure reducing pump capable of bringing the inside of the fuel tank into a negative pressure state, and diagnosing a change in tank internal pressure within the fuel tank And a control means provided with an abnormality determination unit for determining whether or not there is an abnormality in the evaporated fuel control passage. While the predetermined diagnosis condition is satisfied, including determination that the fuel tank is refueled and that the internal combustion engine is operating, the switching valve and the purge valve are closed, and the pressure reducing pump is stopped. Then, after maintaining these states for a predetermined time without setting the inside of the fuel tank in a negative pressure state, the abnormality determination unit compares the change in the tank internal pressure in the fuel tank with a predetermined amount of change in the internal pressure. And performing a first determination for determining whether or not there is an abnormality.
この発明の蒸発燃料処理装置は、給油実施後の内燃機関の運転中に、パージを利用して燃料キャップ閉め忘れ等の大リークを迅速に診断検知することにより、減圧ポンプの少ない容量の影響や駆動停止状態の影響を受けずに、単純なリーク有無の判断を迅速に行うことができる。 The evaporative fuel processing apparatus of the present invention uses the purge to quickly diagnose and detect large leaks such as forgetting to close the fuel cap during operation of the internal combustion engine after refueling. A simple determination of the presence or absence of a leak can be quickly made without being affected by the drive stop state.
この発明の蒸発燃料処理装置は、給油実施後の内燃機関の運転中に、パージを利用して燃料キャップ閉め忘れ等の大リークを迅速に診断検知するものである。
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
The fuel vapor processing apparatus according to the present invention quickly diagnoses and detects large leaks such as forgetting to close the fuel cap by using purge during operation of the internal combustion engine after refueling.
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1〜図8は、この発明の実施例を示すものである。図1は蒸発燃料処理装置のシステム構成図、図2はリーク診断切り換えのフローチャート、図3は大リーク診断のフローチャート、図4は大リーク診断のタイムチャート、図5は小リーク診断のフローチャート、図6は小リーク診断のタイムチャート、図7は基準圧力の測定時のリーク診断モジュールの動作を説明する図、図8は減圧時のリーク診断モジュールの動作を説明する図である。
図1において、1は車両に搭載される内燃機関、2は内燃機関1の吸気管、3は吸気管2で形成された吸気通路、4は吸気通路3内に設置されたスロットルバルブ、5は燃料を貯留する燃料タンク、6は蒸発燃料処理装置である。
蒸発燃料処理装置6は、スロットルバルブ4よりも下流側の吸気通路3と燃料タンク5の上部とを接続する蒸発燃料制御通路7を設け、この蒸発燃料制御通路7の途中に燃料タンク5内で発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタ8を設けている。これより、蒸発燃料制御通路7は、燃料タンク5とキャニスタ8とを接続するエバポ通路9と、キャニスタ8と吸気通路3とを接続するパージ通路10とに形成される。
前記燃料タンク5は、箱形状のタンク本体11の上部に給油口12が設けられ、燃料キャップ13が着脱可能に設けられている。タンク本体11内には、燃料量を検出可能な燃料レベル検出手段である燃料レベルセンサ14を設けている。燃料レベルセンサ14は、燃料量に応じて上下動するフロート15の高さ位置に対応した電気信号を出力する。
前記キャニスタ8は、箱形状のキャニスタ本体16内に蒸発燃料を吸着保持する活性炭17を格納し、上部にエバポ通路9とパージ通路10とを接続している。エバポ通路9は、活性炭17に直接連通している。パージ通路10は、キャニスタ本体16内に形成された上部空間18に連通している。
前記パージ通路10の途中には、キャニスタ8の蒸発燃料を吸気通路3に供給可能なパージバルブ19を設けている。パージバルブ19は、例えば、0〜100%のデューティで動作制御され、デューティ0%で閉動作してパージ通路10を全閉状態にするとともに、デューティ100%で開動作してパージ通路10を全開状態にし、デューティ0%と100%との間ではパージ通路10の開閉状態を全閉状態から全開状態までの間で変化させ、キャニスタ8から離脱(パージ)されて吸気通路3に供給される蒸発燃料の量(パージ量)を制御する。
前記キャニスタ8の下部には、キャニスタ本体16を大気に開放可能とする大気開放通路20の基端側を連通している。大気開放通路20には、先端側に外部から導入される大気の塵埃を除去するエアフィルタ21を設けている。
1 to 8 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a system configuration diagram of an evaporative fuel processing apparatus, FIG. 2 is a flowchart for switching a leak diagnosis, FIG. 3 is a flowchart for a large leak diagnosis, FIG. 4 is a time chart for a large leak diagnosis, and FIG. 6 is a time chart for small leak diagnosis, FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the leak diagnosis module at the time of measuring the reference pressure, and FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the leak diagnosis module at the time of decompression.
In FIG. 1, 1 is an internal combustion engine mounted on a vehicle, 2 is an intake pipe of the
The evaporative
The
The
In the middle of the
The lower end of the
この蒸発燃料処理装置6は、蒸発燃料処理装置6内のリーク診断を行う際に動作されるリーク診断モジュール22を設けている。
リーク診断モジュール22は、基端側をキャニスタ8に連通される大気開放通路20の途中に、この大気開放通路20を大気に連通する状態と連通しない状態とに切り換える切換バルブ23を設けている。これにより、大気開放通路20は、切換バルブ23よりもキャニスタ8側の第1開放通路24と、切換バルブ23よりもエアフィルタ21側の第2開放通路25とに形成される。第2開放通路25には、燃料タンク5内を負圧状態にすることが可能な電動式の減圧ポンプ26を設けている。
前記大気開放通路20には、切換バルブ23を迂回して、一端側が切換バルブ23よりもキャニスタ8側の第1開放通路24に連通するとともに、他端側が切換バルブ23と減圧ポンプ24との間の第2開放通路25に連通する第1バイパス通路27を設けている。
第1バイパス通路27の途中には、第2開放通路25側に燃料タンク5内のタンク内圧を検出可能な内圧検出手段である圧力センサ28を設け、この圧力センサ28よりも第1開放通路24側に圧力センサ28に作用する圧力を基準圧力に調整可能な基準オリフィス29を設けている。圧力センサ28は、タンク内圧に対応した電気信号を出力する。
また、前記大気開放通路20には、減圧ポンプ26を迂回して、一端側が減圧ポンプ26とエアフィルタ21との間の第2開放通路25に連通するとともに、他端側が切換バルブ23に連通する第2バイパス通路30を設けている。
前記切換バルブ23は、ソレノイド31とこのソレノイド31の励磁・非励磁によって動作される弁体32とを備え、弁体32に直線ポート33と斜線ポート34とを形成している。切換バルブ23は、ソレノイド31が非励磁状態(オフ)の場合(図7参照)に、斜線ポート34が第1開放通路24と第2バイパス通路30とを連通して大気開放通路20を開放するとともに、ソレノイド31が励磁状態(オン)の場合(図8参照)に、直線ポート33が第1・第2開放通路24・25を連通して大気開放通路20を閉鎖(減圧ポンプ26はオフ)する。
前記燃料レベルセンサ14とパージバルブ19と切換バルブ23と減圧ポンプ26と圧力センサ28とは、蒸発燃料処理装置6の制御手段35に接続されている。制御手段35は、内燃機関1の通常運転時に、大気開放通路20で取り入れた大気によりキャニスタ8に吸着された蒸発燃料を離脱させ、離脱させた蒸発燃料を吸気通路3にパージするように、パージバルブ19と切換バルブ23とを制御する。
The evaporative
The
The
In the middle of the
The
The switching
The
前記制御手段35には、圧力センサ28の検出する燃料タンク5内のタンク内圧の変化を診断することにより蒸発燃料制御通路7の異常の有無を判定する異常判定部36が備えられている。
前記制御手段35は、燃料タンク5の給油実施有りの判定と内燃機関1の運転中であることとを含む所定の診断条件成立中に、切換バルブ23とパージバルブ19とを閉状態とし、かつ減圧ポンプ26を停止状態とし、燃料タンク5内を負圧状態とせずにこれらの状態を予め設定した所定時間維持した後、異常判定部36によって燃料タンク5内のタンク内圧の変化を予め設定した所定の内圧変化量と比較して異常の有無を判定する第一の判定を行う。
また、前記制御手段35は、前記第一の判定が異常無しとならない場合に、切換バルブ23を閉状態としたままパージバルブ19を開状態とし、かつ減圧ポンプ26を停止状態とし、燃料タンク5内を負圧状態に遷移させてこれらの状態を予め設定した所定時間維持した後、異常判定部36によって燃料タンク5内のタンク内圧の変化を予め設定した所定の第二の内圧変化量と比較して異常の有無を判定する第二の判定を行う。
前記制御手段35は、前記第一の判定により異常なしとなった場合と、前記第二の判定により異常なしとなった場合とのいずれかの場合であって、かつ内燃機関1の停止状態を含む所定の診断条件成立中に、減圧ポンプ26を駆動状態とし、燃料タンク5内を負圧状態に遷移させてこれらの状態を予め設定した所定時間維持した後、異常判定部36によって燃料タンク5内のタンク内圧の変化を予め設定した所定の第三の内圧変化量と比較して異常の有無を判定する第三の判定を行う。
前記制御手段35は、大気圧に基づいて基準圧力を計測する一方、減圧ポンプ26を駆動状態とし、燃料タンク5内を負圧状態に遷移させてこれらの状態を予め設定した所定時間維持した後、異常判定部36によって燃料タンク5内のタンク内圧の変化値をその基準圧力と比較して減圧ポンプ26の異常の有無を判定する第四の判定を行う。
The control means 35 is provided with an
The control means 35 closes the switching
Further, when the first determination does not indicate that there is no abnormality, the control means 35 opens the
The control means 35 is either a case where there is no abnormality due to the first determination, or a case where there is no abnormality due to the second determination, and the
After the control means 35 measures the reference pressure based on the atmospheric pressure, the
次に、この実施例の作用を説明する。
蒸発燃料処理装置6は、図2に示すように、リーク診断切り換えの判定がスタートすると(A1)、内燃機関1の前回運転で大リーク故障があったか否かを判断する(A2)。
この判断(A2)がYESの場合は、第1リーク診断開始条件が成立したか否かを判断する(A3)。
この判断(A3)がNOの場合は、スタート(A1)にリターンする(A4)。この判断(A3)がYESの場合は、第1リーク診断を開始し(A5)、この第1リーク診断(A5)によって大リークと判定されたか否かを判断する(A6)。
この判断(A6)がYESの場合は、大リーク故障とし(A7)、プログラムを終了する(A8)。この判断(A6)がNOの場合は、後述する第2リーク診断開始条件が成立したか否かの判断(A11)に移行する。
一方、前記判断(A2)において、NOの場合は、内燃機関1の前回運転で小リーク故障があったか否かを判断する(A9)。
この判断(A9)がYESの場合は、後述判断(A11)に移行する。この判断(A9)がNOの場合は、内燃機関1の前回運転後に給油有りと判定されたか否かを判断する(A10)。
この判断(A10)がYESの場合は、前記判断(A3)を行う。この判断(A10)がNOの場合は、第2リーク診断開始条件が成立したか否かを判断する(A11)。
この判断(A11)がNOの場合は、スタート(A1)にリターンする(A12)。この判断(A11)がYESの場合は、第2リーク診断を開始し(A13)、この第2リーク診断(A13)によって小リークと判定されたか否かを判断する(A14)。
この判断(A14)がYESの場合は、小リーク故障とし(A15)、プログラムを終了する(A8)。この判断(A14)がNOの場合は、正常とし(A16)、プログラムを終了する(A8)。
Next, the operation of this embodiment will be described.
As shown in FIG. 2, the evaporative
If this determination (A2) is YES, it is determined whether or not the first leak diagnosis start condition is satisfied (A3).
If this determination (A3) is NO, the process returns to start (A1) (A4). If this determination (A3) is YES, the first leak diagnosis is started (A5), and it is determined whether or not the first leak diagnosis (A5) is determined to be a large leak (A6).
If this determination (A6) is YES, a major leak failure is assumed (A7) and the program is terminated (A8). When this determination (A6) is NO, the process proceeds to determination (A11) as to whether or not a second leak diagnosis start condition described later is satisfied.
On the other hand, if the determination (A2) is NO, it is determined whether or not there was a small leak failure in the previous operation of the internal combustion engine 1 (A9).
If this determination (A9) is YES, the process proceeds to determination (A11) described later. When this determination (A9) is NO, it is determined whether or not it is determined that there is refueling after the previous operation of the internal combustion engine 1 (A10).
When the determination (A10) is YES, the determination (A3) is performed. If this determination (A10) is NO, it is determined whether or not the second leak diagnosis start condition is satisfied (A11).
If this determination (A11) is NO, the process returns to start (A1) (A12). If this determination (A11) is YES, the second leak diagnosis is started (A13), and it is determined whether or not the second leak diagnosis (A13) is determined to be a small leak (A14).
If this determination (A14) is YES, a small leak failure is assumed (A15), and the program is terminated (A8). If this determination (A14) is NO, it is determined to be normal (A16) and the program is terminated (A8).
このように、この蒸発燃料処理装置6は、2種類のリーク診断を組み合わせている。つまり、給油判定時は、給油終了直後の所定条件の内燃機関運転中に燃料キャップ13の締め忘れ等の大リークの有無を診断(第1リーク診断)し、大リークが検出されない場合、及び給油有りが判定されていない場合は、蒸発燃料の発生が安定する、内燃機関停止後の所定時間経過後のソーク(SOAK)中に、微小リークまで診断できる高精度の診断(第2リーク診断)を実行させる。
Thus, this evaporative
燃料キャップ13の締め忘れ等の大リークの有無の診断(第1リーク診断)は、図3に示すように、給油が終了して診断がスタートすると(B1)、モニタ条件(診断条件)が成立するか否かを判断する(B2)。
この判断(B2)がNOの場合は、スタート(B1)にリターンする(B3)。この判断(B2)がYESの場合は、切換バルブ23をオン(閉)し(B4)、パージバルブ19をオフ(閉)し(B5)、減圧ポンプ26をオフ(停止状態)として蒸発燃料処理装置6内を閉鎖した状態で、第1の所定時間T1経過中の所定量△Pt1(内圧変化量)の圧力変化があったか否かを判断(第一の判定)する(B6)。
この判断(B6)がYESの場合(ケース1)は、正常(大リーク無し)とし(B7)、切換バルブ23をオフ(開)し(B8)、プログラムを終了する(B9)。この判断(B6)がNOの場合は、パージバルブ19をオン(開)し(B10)、第2の所定時間T2経過中の所定量△Pt2(第二の内圧変化量)の圧力変化があったか否かを判断(第二の判定)する(B11)。
この判断(B11)がYESの場合(ケース2)は、正常(大リーク無し)とし(B7)、切換バルブ23をオフ(開)し(B8)、終了する(B9)。この判断(B11)がNOの場合(ケース3)は、大リークの故障とし(B12)、切換バルブ23をオフ(開)し(B8)、プログラムを終了する(B9)。
As shown in FIG. 3, in the diagnosis of the presence or absence of a large leak such as forgetting to tighten the fuel cap 13 (first leak diagnosis), the monitoring condition (diagnosis condition) is satisfied when the diagnosis is started after the refueling is finished (B1). It is determined whether or not to perform (B2).
If this determination (B2) is NO, the process returns to start (B1) (B3). If this determination (B2) is YES, the switching
If this determination (B6) is YES (Case 1), it is normal (no major leak) (B7), the switching
If this determination (B11) is YES (Case 2), it is assumed normal (no major leak) (B7), the switching
この燃料キャップ13の締め忘れ等の大リークの有無の診断(第1リーク診断)は、図4に示すように、給油が終了して(t0)、診断条件が成立すると(t1)、切換バルブ23をオン、パージバルブ19をオフしてから(t2)、第1の所定時間T1が経過した時点(t3)までの蒸発燃料処理装置6内に圧力を検出し、所定量△Pt1の圧力変化があった場合(ケース1)は正常(大リーク無し)とする(第一の判定)。
正常と判定された場合は、診断条件を不成立とし、切換バルブ23をオフとし、パージバルブ19がオンとする(t4)。
一方、第1の所定時間T1の経過中に所定量△Pt1の圧力変化が無く、正常(異常無し)とならない場合は、診断条件を成立状態(破線)とし、且つ切換バルブ23をオン状態(破線)とし、パージバルブ19をオンとしてから(t4)、第2の所定時間T2が経過した時点(t5)までの蒸発燃料処理装置6内に圧力を検出し、所定量△Pt2の圧力変化があった場合(ケース2)は正常(大リーク無し)とし、所定量△Pt2の圧力変化が無い場合(ケース3)は異常(大リーク有り)とする(第二の判定)。
その後、切換バルブ23をオフし(t6)、診断条件を不成立とする(t7)。
As shown in FIG. 4, in the diagnosis of the presence or absence of a large leak such as forgetting to tighten the fuel cap 13 (first leak diagnosis), when refueling is completed (t0) and the diagnosis condition is satisfied (t1), the switching
If it is determined to be normal, the diagnosis condition is not satisfied, the switching
On the other hand, if the pressure does not change by a predetermined amount ΔPt1 during the first predetermined time T1 and does not become normal (no abnormality), the diagnosis condition is satisfied (broken line) and the switching
Thereafter, the switching
このように、この蒸発燃料処理装置6は、第1リーク診断において、先ず定常走行条件が成立中に、切換バルブ23を装置内が閉塞するようにオンに切り換えるとともにパージバルブ19をオフして全閉とし、第1の所定時間T1経過中の圧力変化を測定する。
この第1の所定時間T1経過中に所定量△Pt1の圧力変化があったときは、ほぼ密閉された蒸発燃料処理装置6内で蒸発燃料の発生等によって圧力が変化していると考えられるため、大リーク無しと判定する(第一の判定)。
第1の所定時間T1経過中に所定量△Pt1の圧力変化がない場合は、蒸発燃料処理装置6が密閉されていない(リーク発生)場合か、密閉されているならば蒸発燃料がほとんど発生していない場合のどちらかである。
これらを区別するために、パージバルブ19をオンして開き、蒸発燃料処理装置6内を減圧して、第2の所定時間T2経過中の圧力変化を測定する。
第2の所定時間T2経過中に所定量△Pt2の圧力変化が測定されない場合は、大リーク有りと判定し、MIL点灯等によってドライバーに即刻警報を発する。第2の所定時間T2経過中に所定量△Pt2の圧力変化が測定された場合は、大リークが発生していないと判定する(第二の判定)。
Thus, in the first leak diagnosis, the evaporative
If a pressure change of a predetermined amount ΔPt1 occurs during the first predetermined time T1, it is considered that the pressure is changed due to the generation of evaporated fuel or the like in the evaporated
If there is no pressure change of the predetermined amount ΔPt1 during the first predetermined time T1, the evaporated
In order to distinguish between them, the
If the pressure change of the predetermined amount ΔPt2 is not measured during the second predetermined time T2, it is determined that there is a large leak, and an immediate alarm is issued to the driver by illuminating MIL or the like. When a pressure change of a predetermined amount ΔPt2 is measured during the second predetermined time T2, it is determined that a large leak has not occurred (second determination).
これにより、この蒸発燃料処理装置6は、第一の判定によって、給油実施後の内燃機関1の運転中に、パージを利用して燃料キャップ13の閉め忘れ等の大リークを迅速に診断検知することにより、減圧ポンプ26の少ない容量の影響や駆動停止状態の影響を受けずに、単純なリーク有無の判断を迅速に行うことができる。
また、この蒸発燃料処理装置6は、第二の判定によって、減圧ポンプ26の少ない容量(能力不足)の影響や駆動停止状態の影響を受けずに、大リークの判断を迅速に行うことができる。
As a result, the evaporative
Further, the evaporative
次に、小リークの診断(第2リーク診断)を説明する。第2リーク診断は、図2に示すように、第1リーク診断において第一の判定及び第2の判定により異常無しと判定された場合(大リーク無し)と判定された場合に行われる。
小リークの診断(第2リーク診断)は、内燃機関1の通常運転時(停止状態を含む)に、図5に示すように、リーク診断がウェイクアップ(起動)すると(C1)、モニタ条件(診断条件)が成立するか否かを判断する(C2)。このとき、蒸発燃料処理装置6は、パージバルブ19をオフ(全閉)し、切換バルブ23をオフ(開)し、減圧ポンプ26をオフ(停止状態)している。
この判断(C2)がNOの場合は、プログラムを終了する(C3)。この判断(C2)がYESの場合は、蒸発燃料処理装置6内の初期圧力P1を測定し(C4)、減圧ポンプ26をオンし(C5)、減圧ポンプ26オン後の第1の所定時間T1経過後に蒸発燃料処理装置6内の圧力(基準圧力)P2を測定し(C6)、基準圧力偏差△P1を演算(△P1=P1−P2)する(C7)。
このように、切換バルブ23がオフ(開)で、減圧ポンプ26をオンとした場合には、図7に示すように、大気開放通路20においては、基準圧力の測定状態となり、切換バルブ23が大気開放通路20を遮断し、切換バルブ23の斜線ポート34が第1バイパス通路24と第2バイパス通路30とを連通する。
前記演算(C7)された基準圧力偏差△P1が、DP1(第1の基準圧力判定値)未満であるか否かを判断(第四の判定)する(C8)。この判断(C8)がNOの場合は、減圧ポンプ26の高流量故障とし(C9)、減圧ポンプ26をオフとし(C10)、プログラムを終了する(C11)。
前記判断(C8)がYESの場合は、基準圧力偏差△P1がDP2(第2の基準圧力判定値)を超えているか否かを判断(第四の判定)する(C12)。この判断(C12)がNOの場合は、減圧ポンプ26の低流量故障とし(C13)、前記処理(C10)に移行する。
前記判断(C12)がYESの場合は、切換バルブ23をオン(閉)とし(C14)、切換バルブ23オン後の第2の所定時間T2の間に蒸発燃料処理装置6内の最大圧力P3を測定し(C15)、バルブ切換圧力偏差△P2を演算(△P2=P3−P2)し(C16)、基準圧力偏差△P2がDP3(第3の基準圧力判定値)を越えている否かを判断する(C17)。
このように、減圧ポンプ26がオンで、切換バルブ23をオン(閉)とした場合には、図8に示すように、大気開放通路20が開放し、減圧状態となり、切換バルブ23の直線ポート33が第1開放通路24と第2開放通路25とを連通する。
前記判断(C17)がNOの場合は、切換バルブ23の故障とし(C18)、減圧ポンプ26をオフとし、切換バルブ23をオフ(開)とし(C19)、プログラムを終了する(C20)。
一方、前記判断(C17)がYESの場合は、前記減圧中の蒸発燃料処理装置6内の圧力P4を測定し(C21)、リーク判定圧力偏差△P3を演算(△P3=P4−P2)し(C22)、切換バルブ23をオン(閉)後の経過時間が第3の所定時間T3未満であるか否かを判断する(C23)。
この判断(C23)がNOの場合は、小リークの故障とし(C24)、減圧ポンプ26をオフとし、切換バルブ23をオフ(開)とし(C25)、プログラムを終了する(C26)。
前記判断(C23)がYESの場合は、リーク判定圧力偏差△P3がLEAK(リーク判定値:第三の内圧変化量)未満であるか否かを判断(第三の判定)する(C27)。
この判断(C27)がNOの場合は、減圧中の蒸発燃料処理装置6内の圧力P4の測定(C21)にリターンする。この判断(C27)がYESの場合は、蒸発燃料処理装置6を正常とし(C28)、減圧ポンプ26をオフとし、切換バルブ23をオフ(開)とし(C25)、プログラムを終了する(C26)。
Next, the small leak diagnosis (second leak diagnosis) will be described. As shown in FIG. 2, the second leak diagnosis is performed when it is determined that there is no abnormality (no major leak) by the first determination and the second determination in the first leak diagnosis.
As shown in FIG. 5, during the normal operation of the internal combustion engine 1 (including the stop state), the small leak diagnosis (second leak diagnosis) is performed when the leak diagnosis wakes up (starts up) (C1) and the monitoring condition ( It is determined whether or not (diagnosis condition) is satisfied (C2). At this time, the evaporated
If this determination (C2) is NO, the program is terminated (C3). If this determination (C2) is YES, the initial pressure P1 in the evaporated
As described above, when the switching
It is determined (fourth determination) whether or not the calculated reference pressure deviation ΔP1 is less than DP1 (first reference pressure determination value) (C8). If this determination (C8) is NO, it is determined that the
If the determination (C8) is YES, it is determined (fourth determination) whether or not the reference pressure deviation ΔP1 exceeds DP2 (second reference pressure determination value) (C12). When this determination (C12) is NO, it is determined that the
When the determination (C12) is YES, the switching
In this way, when the
If the determination (C17) is NO, it is determined that the switching
On the other hand, if the determination (C17) is YES, the pressure P4 in the evaporated
If this determination (C23) is NO, it is determined that there is a small leak failure (C24), the
If the determination (C23) is YES, it is determined (third determination) whether or not the leak determination pressure deviation ΔP3 is less than LEAK (leak determination value: third internal pressure change amount) (C27).
When this determination (C27) is NO, the process returns to the measurement (C21) of the pressure P4 in the evaporated
この小リークの診断(第2リーク診断)は、図6に示すように、パージバルブ19がオフ状態(全閉)で、リーク診断がオンし(t0)、減圧ポンプ26がオンになると(t1)、蒸発燃料処理装置6内の圧力が略零(0)の圧力値P1から負圧(−)側に強くなり始める。
減圧ポンプ26のオン(t1)後に第1の所定時間T1が経過し(t2)、蒸発燃料処理装置6内の圧力(負圧)が判定基準圧に達して圧力値P2になると、切換バルブ23がオフ(開)からオン(閉)に切り換えられる。減圧ポンプ26は、圧力値P2の変化から異常の有無を判定される(第四の判定)。
切換バルブ23がオン(閉)に切り換えられると(t2)、蒸発燃料処理装置6内の圧力(負圧)が圧力値P2から急激に弱まって、正圧(+)側の略零(0)近傍の圧力値P3になる。圧力値P3は、切換バルブ23のオン(閉)時から第2の所定時間T2の間における最大圧力である。切換バルブ23は、圧力値P3の変化から異常の有無を判定される。
前記切換バルブ23がオン(閉)に切り換えられてから(t2)、切換バルブ23がオン(閉)に維持されていると、蒸発燃料処理装置6内の圧力が圧力値P3から負圧(−)側に強くなり始める。
このとき、図6に実線で示すように、蒸発燃料処理装置6内の圧力が負圧(−)側へ急激に強くなり、第3の所定時間T3が経過する前に圧力が判定基準圧に達して圧力値P4になり(t4)、圧力値P4と圧力値P2との偏差△P3がLEAK(リーク判定値)未満となった場合は、蒸発燃料処理装置6を正常(リーク無し)と判定し(第三の判定)、リーク診断をオフし、切換バルブ23をオフし、減圧ポンプ26をオフにする。
切換バルブ23をオフし、減圧ポンプ26をオフにすると、蒸発燃料処理装置6内の圧力は、図6に実線で示すように、略零(0)の圧力値P1になる。
これに対して、図6に破線で示すように、蒸発燃料処理装置6内の圧力が負圧(−)側へ緩やかに強くなり、第3の所定時間T3が経過(t5)しても圧力が判定基準圧に達しない場合は、蒸発燃料処理装置6が異常(リーク有り)と判定し(第三の判定)、リーク診断をオフし、切換バルブ23をオフし、減圧ポンプ26をオフにする。
As shown in FIG. 6, this small leak diagnosis (second leak diagnosis) is performed when the
When the first predetermined time T1 elapses after the
When the switching
If the switching
At this time, as indicated by a solid line in FIG. 6, the pressure in the evaporated
When the switching
In contrast, as indicated by a broken line in FIG. 6, the pressure in the evaporated
このように、この蒸発燃料処理装置6の制御手段35は、第一の判定により異常なしとなった場合と、第二の判定により異常なしとなった場合とのいずれかの場合であって、かつ内燃機関1の停止状態を含む所定の診断条件成立中に、減圧ポンプ26を駆動状態とし、燃料タンク58内を負圧状態に遷移させてこれらの状態を予め設定した所定時間維持した後、異常判定部36によって燃料タンク5内のタンク内圧の変化を予め設定した所定の第三の内圧変化量と比較して異常の有無を判定する第三の判定を行うことにより、基準オリフィス29の径に依存する所定の極小値以上の微小リークの判断を行うことができる。
また、制御手段35は、大気圧に基づいて基準圧力を計測する一方、減圧ポンプ26を駆動状態とし、燃料タンク5内を負圧状態に遷移させてこれらの状態を予め設定した所定時間維持した後、異常判定部36によって燃料タンク5内のタンク内圧の変化値をその基準圧力と比較して減圧ポンプ26の異常の有無を判定する第四の判定を行うことにより、減圧ポンプ26の駆動の信頼性を高めて、リーク診断の信頼性を向上することができる。
Thus, the control means 35 of the fuel
Further, the
この発明の蒸発燃料処理装置は、給油実施後の内燃機関の運転中に、パージを利用して燃料キャップ閉め忘れ等の大リークを迅速に診断検知するものであり、内燃機関を搭載した車両の蒸発燃料処理に適用することができる。 The evaporative fuel processing device of the present invention quickly diagnoses and detects large leaks such as forgetting to close the fuel cap by using purge during operation of the internal combustion engine after refueling. It can be applied to evaporative fuel processing.
1 内燃機関
3 吸気通路
5 燃料タンク
6 蒸発燃料処理装置
7 蒸発燃料制御通路
8 キャニスタ
9 エバポ通路
10 パージ通路
19 パージバルブ
20 大気開放通路
23 切換バルブ
26 減圧ポンプ
27 第1バイパス通路
28 圧力センサ
29 基準オリフィス
30 第2バイパス通路
35 制御手段
36 異常判定部
DESCRIPTION OF
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