JP2016079834A - Abnormality determination device of alcohol concentration sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度に応じた出力値を出力するアルコール濃度センサが異常であるか否かを判定するアルコール濃度センサの異常判定装置に関する。 The present invention relates to an abnormality determination device for an alcohol concentration sensor that determines whether an alcohol concentration sensor that outputs an output value corresponding to the alcohol concentration of fuel supplied to an internal combustion engine is abnormal.
アルコール混合燃料を燃料として使用可能なFFV(Flexible Fuel Vehicle) において、アルコール混合燃料のアルコール濃度は、内燃機関への燃料供給量を決定するパラメータの一つである。よって、FFVは、一般的に、アルコール混合燃料のアルコール濃度を検出するためのアルコール濃度センサを備えている。従来技術の一つにおいて、このアルコール濃度センサは、燃料タンクと燃料噴射弁とを接続する燃料供給路に設けられている(例えば、特許文献1参照。)。 In an FFV (Flexible Fuel Vehicle) that can use an alcohol-mixed fuel as a fuel, the alcohol concentration of the alcohol-mixed fuel is one of the parameters that determine the amount of fuel supplied to the internal combustion engine. Therefore, the FFV generally includes an alcohol concentration sensor for detecting the alcohol concentration of the alcohol mixed fuel. In one of the prior arts, this alcohol concentration sensor is provided in a fuel supply path that connects a fuel tank and a fuel injection valve (see, for example, Patent Document 1).
ところで、燃料供給路は、通常、燃料によって満たされている。従って、燃料供給路に設けられているアルコール濃度センサの出力値は、燃料のアルコール濃度が変化しない限り一定である。従って、アルコール濃度センサが燃料供給路に取り付けられている場合、アルコール濃度センサの出力値が変化しないことをもってアルコール濃度センサが故障しているか否かを判定することは困難である。 Incidentally, the fuel supply path is usually filled with fuel. Therefore, the output value of the alcohol concentration sensor provided in the fuel supply path is constant as long as the alcohol concentration of the fuel does not change. Therefore, when the alcohol concentration sensor is attached to the fuel supply path, it is difficult to determine whether or not the alcohol concentration sensor has failed when the output value of the alcohol concentration sensor does not change.
本発明は上記問題に対処するために為されたものである。即ち、本発明の目的の一つは、アルコール濃度センサの取り付け箇所を変更し、その上で、そのアルコール濃度センサが異常であるか否かをより確実に判定することができるアルコール濃度センサの異常判定装置を提供することにある。 The present invention has been made to address the above problems. That is, one of the objects of the present invention is to change the location where the alcohol concentration sensor is attached, and then to determine whether the alcohol concentration sensor is abnormal or not more reliably. It is to provide a determination device.
本発明のアルコール濃度センサの異常判定装置(以下、「本発明装置」と称呼する。)は、燃料タンクと、キャニスタと、パージ通路と、パージ制御弁と、を備えた車両に適用され、アルコール濃度センサと、異常判定部と、を備える。 An alcohol concentration sensor abnormality determination device of the present invention (hereinafter referred to as “the device of the present invention”) is applied to a vehicle including a fuel tank, a canister, a purge passage, and a purge control valve. A density sensor and an abnormality determination unit are provided.
前記燃料タンクは、内燃機関に供給する燃料を貯留する。前記キャニスタは、前記燃料タンク内に発生する蒸発燃料を捕集する。このキャニスタは、例えば、その内部に収納する吸着剤に蒸発燃料を吸着する周知のキャニスタである。前記パージ通路は、前記キャニスタと前記内燃機関の吸気通路とを接続する。 The fuel tank stores fuel to be supplied to the internal combustion engine. The canister collects evaporated fuel generated in the fuel tank. This canister is, for example, a known canister that adsorbs evaporated fuel to an adsorbent housed therein. The purge passage connects the canister and an intake passage of the internal combustion engine.
前記パージ制御弁は、前記パージ通路に介装されるとともに開状態及び閉状態の何れか一方の開閉状態を実現し同開状態となったとき前記パージ通路を連通状態に設定し同閉状態となったとき前記パージ通路を遮断状態に設定する。このパージ制御弁として、例えば、周知のバキュームスイッチングバルブ(Vacuum Switching Valve,以下、「VSV」と称呼する。)が用いられてもよい。 The purge control valve is interposed in the purge passage and realizes an open / closed state of one of an open state and a closed state. When the purge control valve is in the open state, the purge passage is set in a communication state to When this happens, the purge passage is set to a shut-off state. As this purge control valve, for example, a well-known vacuum switching valve (hereinafter referred to as “VSV”) may be used.
前記アルコール濃度センサは、前記吸気通路であって前記吸気通路と前記パージ通路との接続部よりも下流側の位置又は前記パージ通路であって前記パージ制御弁よりも下流側の位置に配設される。即ち、アルコール濃度センサは、蒸発燃料の流通経路であってパージ制御弁よりも下流側の位置に配設される。従って、蒸発燃料は、パージ制御弁が開状態であるときアルコール濃度センサに供給されるが、パージ制御弁が閉状態であるときにはアルコール濃度センサに供給されない。 The alcohol concentration sensor is disposed at a position downstream of the connection portion between the intake passage and the purge passage in the intake passage or at a position downstream of the purge control valve in the purge passage. The That is, the alcohol concentration sensor is disposed at a position downstream of the purge control valve in the flow path of the evaporated fuel. Accordingly, the evaporated fuel is supplied to the alcohol concentration sensor when the purge control valve is open, but is not supplied to the alcohol concentration sensor when the purge control valve is closed.
前記アルコール濃度センサは、前記燃料のアルコール濃度に応じた出力値を出力する。正常なアルコール濃度センサは、パージ制御弁が閉状態であるときアルコール濃度が「0%」である場合の出力値を出力し、パージ制御弁が開状態であるときにはアルコール濃度に応じた出力値を出力する。従って、アルコール濃度センサの出力値が、パージ制御弁が開状態であるとき及び閉状態であるときのそれぞれの状態において、どのような値になっているかを監視すれば、アルコール濃度センサが異常であるか否かを判定することが可能である。 The alcohol concentration sensor outputs an output value corresponding to the alcohol concentration of the fuel. A normal alcohol concentration sensor outputs an output value when the alcohol concentration is “0%” when the purge control valve is closed, and outputs an output value corresponding to the alcohol concentration when the purge control valve is open. Output. Therefore, if the output value of the alcohol concentration sensor is monitored in each state when the purge control valve is in the open state and in the closed state, the alcohol concentration sensor is abnormal. It is possible to determine whether or not there is.
そこで、前記異常判定部は、前記パージ制御弁の開閉状態に応じて定められる判定条件を前記アルコール濃度センサの出力値が満足しないとき、前記アルコール濃度センサが異常であると判定するように構成される。 Therefore, the abnormality determination unit is configured to determine that the alcohol concentration sensor is abnormal when the output value of the alcohol concentration sensor does not satisfy the determination condition determined according to the open / close state of the purge control valve. The
例えば、前記パージ制御弁の開閉状態に応じて定められる判定条件は、
(条件1)パージ制御弁が開状態にあるとき、アルコール濃度センサの出力値が「パージ制御弁が開状態にある場合に出力されるような値」であること、
(条件2)パージ制御弁が閉状態にあるとき、アルコール濃度センサの出力値が「パージ制御弁が閉状態にある場合に出力されるような値」であること、及び
(条件3)パージ制御弁が閉状態から開状態へと又はその逆へと変化したとき、アルコール濃度センサの出力値がパージ制御弁の開閉状態の変化に応じた変化をすること、
等の何れか一つ以上であってよい。
For example, the determination condition determined according to the open / close state of the purge control valve is:
(Condition 1) When the purge control valve is open, the output value of the alcohol concentration sensor is “a value that is output when the purge control valve is open”.
(Condition 2) When the purge control valve is in the closed state, the output value of the alcohol concentration sensor is “a value that is output when the purge control valve is in the closed state”, and (Condition 3) the purge control When the valve changes from the closed state to the open state or vice versa, the output value of the alcohol concentration sensor changes according to the change in the open / close state of the purge control valve;
Any one or more of these may be used.
このように、前記異常判定部は、アルコール濃度センサの出力値が、アルコール濃度センサに蒸発燃料が供給される状態に応じた値であるか否か、アルコール濃度センサに蒸発燃料が供給されない状態に応じた値であるか否か、アルコール濃度センサへの蒸発燃料の供給状態の変化に相応しい変化を示しているか否か、等に応じてアルコール濃度センサが異常であるか否かを判定する。従って、本発明装置によれば、例えば、アルコール濃度センサの出力値が一定値である場合であっても、アルコール濃度センサが異常であるか否かを確実に判定することができる。 As described above, the abnormality determination unit determines whether the output value of the alcohol concentration sensor is a value corresponding to a state in which the evaporated fuel is supplied to the alcohol concentration sensor, or in a state in which the evaporated fuel is not supplied to the alcohol concentration sensor. It is determined whether or not the alcohol concentration sensor is abnormal depending on whether or not the value is in accordance with it, whether or not a change suitable for the change in the supply state of the evaporated fuel to the alcohol concentration sensor is indicated, and the like. Therefore, according to the apparatus of the present invention, for example, even when the output value of the alcohol concentration sensor is a constant value, it can be reliably determined whether or not the alcohol concentration sensor is abnormal.
本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の各実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。 Other objects, other features, and attendant advantages of the present invention will be readily understood from the description of each embodiment of the present invention described with reference to the following drawings.
<実施形態>
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る異常判定装置(以下、「本判定装置」とも称呼する。)について説明する。
<Embodiment>
Hereinafter, an abnormality determination device according to an embodiment of the present invention (hereinafter also referred to as “the determination device”) will be described with reference to the drawings.
(構成)
異常判定装置は、図1に示した内燃機関(機関)10を具備する車両(FFV)に適用される。機関10は、アルコール、ガソリン及びアルコール混合ガソリンを燃料として使用可能な火花点火式の4サイクル・ピストン往復動型内燃機関である。機関10は、機関本体部20、燃料供給系統30、吸排気系統40及び蒸発燃料供給系統50を含んでいる。
(Constitution)
The abnormality determination device is applied to a vehicle (FFV) including the internal combustion engine (engine) 10 shown in FIG. The
機関本体部20は、シリンダブロック、シリンダヘッド及びクランクケース等を含む本体21を備える。本体21には、燃料噴射弁22、点火装置23、吸気弁24、排気弁25及びピストン26が配設されている。機関本体部20には、本体21とピストン26とによって燃焼室27が画成される。
The
燃料噴射弁22は、本体21の一部であって燃焼室27と連通する吸気ポートに設けられている。燃料噴射弁22は、所定の時期に燃料を吸気ポートに噴射する。点火装置23は、火花発生部を燃焼室27内に露出するようにして本体21(シリンダヘッド)に配設されている。吸気弁24は、吸気ポートと燃焼室27との連通部を開閉できるようになっている。排気弁25は、本体21の一部であって排気ポートと燃焼室27との連通部を開閉できるようになっている。
The
燃料供給系統30は、燃料タンク31、燃料供給管32及び燃料ポンプ33を含んでいる。
The
燃料タンク31は、燃料噴射弁22から吸気ポートに噴射される燃料を貯留する。燃料供給管32は、燃料タンク31と燃料噴射弁22とを接続(連通)している。燃料ポンプ33は、燃料タンク31内の燃料を汲み上げ、その燃料を燃料供給管32を通して燃料噴射弁22へと送出する。
The
吸排気系統40は、インテークマニホールド41、サージタンク42、吸気管43、スロットルバルブ44及びエキゾーストマニホールド45を含んでいる。
The intake /
インテークマニホールド41の一端は吸気ポート(本体21)に接続されている。サージタンク42の一端は、インテークマニホールド41の他端と接続されている。吸気管43の一端は、サージタンク42の他端と接続されている。スロットルバルブ44は、吸気管43に配設される。スロットルバルブ44は、図示しないスロットルモータによって駆動される。スロットルバルブ44は、吸気管43を流通する空気の量(吸気量)を変更することができる。エキゾーストマニホールド45の一端は排気ポート(本体21)に接続されている。
One end of the
蒸発燃料供給系統50は、キャニスタ51、ベーパ捕集管52、パージ流路管53及びパージ制御弁54を含んでいる。
The evaporated
キャニスタ51は、燃料タンク31内にて発生した蒸発燃料(蒸発燃料ガス)を吸蔵する「周知のチャコールキャニスタ」である。キャニスタ51は、タンクポート51a、パージポート51b及び大気に曝されている大気ポート51cが形成された筐体を備える。キャニスタ51は、その筐体内に、蒸発燃料を吸着するための吸着剤51dを収納している。
The
ベーパ捕集管52の一端は燃料タンク31の上部に接続され、ベーパ捕集管52の他端はタンクポート51aに接続されている。ベーパ捕集管52は、燃料タンク31内に発生した蒸発燃料を燃料タンク31からキャニスタ51へと導入するための管である。
One end of the
パージ流路管53の一端はパージポート51bに接続され、パージ流路管53の他端は図1の接続部53aにてサージタンク42に接続されている。パージ流路管53は、キャニスタ51の吸着剤51dから脱離した蒸発燃料をサージタンク42へと導入するための管である。
One end of the purge
パージ制御弁54は、パージ流路管53に介装されている。パージ制御弁54は、図示しないソレノイドにデューティ比駆動信号を付与することによって駆動される電磁弁であり、パージVSVとも称呼される。パージ制御弁54はデューティ比DPGにて変化するデューティ比駆動信号に応じて開度(開弁期間)が調節されることによってパージ流路管53の通路断面積を変更するようになっている。パージ制御弁54は、デューティ比DPGが「0」であるときにパージ流路管53を完全に閉じ、閉状態を実現する。一方、パージ制御弁54は、デューティ比DPGが「0」よりも大きい値であるときにパージ流路管53を連通し、閉状態以外の状態(即ち、開状態)を実現する。
The
このように構成された蒸発燃料供給系統50において、パージ制御弁54が完全に閉じられている場合、燃料タンク31内で発生した蒸発燃料はキャニスタ51に吸蔵される。パージ制御弁54が開かれている場合、キャニスタ51に吸蔵された蒸発燃料はパージ流路管53を通してサージタンク42(スロットルバルブ44よりも下流の吸気通路)に放出され、燃焼室27(機関10)へ供給される。即ち、パージ制御弁54が開かれているとき、蒸発燃料ガスパージ(「蒸発燃料パージ」又は「エバポパージ」とも称呼される。)が行われる。
In the evaporated
車両は、更に、電子制御装置(ECU)70を搭載している。電子制御装置70は、周知のマイクロコンピュータを含む電子回路であり、CPU、ROM、RAM、バックアップRAM(スタティックRAM又は不揮発性メモリ)及びインターフェース等を含む。
The vehicle further includes an electronic control unit (ECU) 70. The
電子制御装置70は、燃料噴射弁22、点火装置23、燃料ポンプ33及びパージ制御弁54等と電気的に接続されている。更に、電子制御装置70は、図示しない運転状態量検出センサ及びアルコール濃度センサ61と電気的に接続されており、これらのセンサからの信号を受信するようになっている。
The
運転状態量検出センサは、何れも周知である「吸入空気量を測定するエアフローメータ、機関回転速度センサ、アクセルペダル操作量センサ及びスロットル弁開度センサ」等を含む。 The operating state quantity detection sensor includes a well-known “air flow meter for measuring the intake air quantity, engine speed sensor, accelerator pedal operation quantity sensor, throttle valve opening sensor” and the like.
アルコール濃度センサ61は、図1に示したように、サージタンク42であってパージ流路管53との接続部53aよりも下流側の位置に配設されている。アルコール濃度センサ61は、例えば、特表平5−507561号公報に開示された「混合気のアルコール含有量検出用測定器」である。このアルコール濃度センサ61は、周知の「静電容量式アルコール濃度センサ」である。アルコール濃度センサ61は、アルコール混合燃料の比誘電率がそのアルコール濃度に応じて変化することを利用して、アルコール濃度センサ61内に設けられた燃料チャネルを通過する燃料のアルコール濃度に応じた出力値(出力電圧)Valc を出力する。出力値Valc は、アルコール濃度が高いほど大きくなり、アルコール濃度が0%であるとき「0」となるように調整されている。
As shown in FIG. 1, the
(作動の概要)
次に、本判定装置の作動の概要について説明する。
(Overview of operation)
Next, the outline | summary of the action | operation of this determination apparatus is demonstrated.
パージ制御弁54は、パージ制御弁54が開状態となったときパージ流路管53を連通状態に設定するので、蒸発燃料をアルコール濃度センサ61に供給することができる。一方、パージ制御弁54は、パージ制御弁54が閉状態となったときパージ流路管53を遮断状態に設定するので、蒸発燃料をアルコール濃度センサ61に供給しないようにすることができる。
The
本判定装置は、このパージ制御弁54の開閉状態に応じて定められる後述する判定条件に基づいてアルコール濃度センサ61の異常判定を行う。先ず、パージ制御弁54の開閉状態に対するアルコール濃度センサ61の応答について図2を参照しながら説明する。
The determination device determines whether the
図2(A)は、アルコール濃度センサ61が正常である場合のパージ制御弁54のデューティ比駆動信号DPG及びアルコール濃度センサ61の出力電圧Valc の時間変化を示した図である。なお、図2においては、デューティ比駆動信号のデューティ比DPGが0%であってパージ制御弁54に閉状態を実現する信号が送出されているとき、パージ制御弁駆動信号が「0」であるとして表示され、デューティ比DPGが0%以外の値であってパージ制御弁54に開状態を実現する信号が送出されているとき、パージ制御弁駆動信号が「1」であるとして表示される。
FIG. 2A is a diagram showing the time change of the duty ratio drive signal DPG of the
図2の各タイムチャートに示した例においては、時刻t0から時刻t1までパージ制御弁54は閉状態にあり、時刻t1にてパージ制御弁54が開状態へと変化させられている。その後、パージ制御弁54は時刻t4にて閉状態へと変化させられている。この場合、アルコール濃度センサ61の出力電圧Valc は、次のように変化する。
In the example shown in each time chart of FIG. 2, the
アルコール濃度センサ61の出力電圧Valc は、パージ制御弁54が閉状態にある期間(時刻t0から時刻t1までの期間)において、電圧V1を示す。この期間において、蒸発燃料はアルコール濃度センサ61に供給されないので、アルコール濃度は0%であり、従って、電圧V1は「アルコール濃度は0%である場合の0V」である。アルコール濃度センサ61の出力電圧Valc は、パージ制御弁54が開状態へと変化する時刻t1からΔtaだけ遅延した時刻t2までは電圧V1を維持している。
The output voltage Valc of the
アルコール濃度センサ出力電圧Valc は、時刻t2から増加し始め、時刻t3にて電圧V2となる。即ち、パージ制御弁54が開状態へと変化してからアルコール濃度センサ出力電圧Valc が電圧V2に到達するまでの時間はΔtb(=t3−t1)である。電圧V2はアルコール濃度に応じた値であり、例えば、アルコール濃度が10%の燃料においては0.1V、100%の燃料においては1.0Vとなる。
The alcohol concentration sensor output voltage Valc starts to increase from time t2 and becomes voltage V2 at time t3. That is, the time from when the
このように、アルコール濃度センサ出力電圧Valc の応答がパージ制御弁54の開弁時期に対して遅延するのは、パージ制御弁54が開状態へと変化してからパージ流路管53へ放出された蒸発燃料がアルコール濃度センサ61に到達するまでに時間を要するからである。更に、アルコール濃度センサ61に設けられた燃料チャネルに燃料が流通してアルコール濃度センサ61の出力電圧Valc が変化するまで時間を要することも前記遅延の理由である。
As described above, the response of the alcohol concentration sensor output voltage Valc is delayed with respect to the opening timing of the
アルコール濃度センサ出力電圧Valc は、パージ制御弁54が閉状態へと変化した時刻t4からΔtcだけ遅延した時刻t5までは電圧V2を維持している。アルコール濃度センサ出力電圧Valc は、時刻t5から減少を開始し、時刻t6にて電圧V1となる。即ち、パージ制御弁54が閉状態へと変化してからアルコール濃度センサ出力電圧Valc が電圧V1に到達するまでの時間はΔtd(=t6−t4)である。
The alcohol concentration sensor output voltage Valc maintains the voltage V2 from time t4 when the
アルコール濃度センサ出力電圧Valc の応答がパージ制御弁54の閉弁時期に対して遅延するのは、パージ制御弁54が閉状態へと変化してからアルコール濃度センサ61に設けられた燃料チャネルに流通していた燃料が消失するまでに時間を要するからである。
The response of the alcohol concentration sensor output voltage Valc is delayed with respect to the closing timing of the
一方、図2(B)は、アルコール濃度センサ61が「小さい出力電圧Valc を出力し続ける態様の異常」である場合のパージ制御弁54の駆動信号及びアルコール濃度センサ61の出力電圧Valc の時間変化の一例を示している。図2(B)において、パージ制御弁54は、図2(A)と同様に時刻t0から時刻t1まで閉状態である。その後、パージ制御弁54は、時刻t1にて開状態へと変化し、時刻t4にて閉状態へと変化する。ところが、図2(B)に示される全期間中、アルコール濃度センサ61の出力電圧Valc は一定の電圧V1(即ち、0V)を示している。
On the other hand, FIG. 2B shows a time change of the drive signal of the
更に、図2(C)は、アルコール濃度センサ61が「大きい出力電圧Valc を出力し続ける態様の異常」である場合のパージ制御弁54の駆動信号及びアルコール濃度センサ61の出力電圧Valc の時間変化の一例を示している。図2(C)において、パージ制御弁54の開閉状態は、図2(A)及び図2(B)と同様である。ところが、図2(C)に示される全期間中、アルコール濃度センサ61の出力電圧Valc は一定の電圧V2を示している。
Further, FIG. 2 (C) shows the time change of the drive signal of the
そこで、本判定装置は、アルコール濃度センサ61が異常であるか否かを判定する判定閾値Vthを、電圧V1と電圧V2との間に設定する。そうすると、アルコール濃度センサ61が正常である場合、図2(A)に示したように、アルコール濃度センサ61の出力電圧Valc は、パージ制御弁54が閉状態から開状態へと変化してからΔtb経過するまでの間に電圧V1から電圧V2へと判定閾値Vthを横切って変化する。更に、アルコール濃度センサ61の出力電圧Valc は、パージ制御弁54が開状態から閉状態へと変化してからΔtd経過するまでの間に電圧V2から電圧V1へと判定閾値Vthを横切って変化する。
Therefore, the determination apparatus sets a determination threshold value Vth for determining whether or not the
一方、アルコール濃度センサ61が異常である場合、図2(B)に示したように、アルコール濃度センサ出力電圧Valc が判定閾値Vthを超えるべき期間(即ち、パージ制御弁54の開弁期間、実際には時刻t3〜t5)においても、アルコール濃度センサ出力電圧Valc は判定閾値Vthを下回っている。或いは、パージ制御弁54が開状態から閉状態へと又はその逆へと変化しているにもかかわらず、アルコール濃度センサ出力電圧Valc が判定閾値Vthを下回っており、判定閾値Vthを横切ることがない。
On the other hand, when the
更に、アルコール濃度センサ61が図2(B)に示した異常とは異なる態様の異常である場合、図2(C)に示したように、アルコール濃度センサ出力電圧Valc が判定閾値Vthを下回るべき期間(即ち、パージ制御弁54の閉弁期間、実際には時刻t2以前又は時刻t6以降)においても、アルコール濃度センサ出力電圧Valc は判定閾値Vthを上回っている。或いは、パージ制御弁54が開状態から閉状態へと又はその逆へと変化しているにもかかわらず、アルコール濃度センサ出力電圧Valc が判定閾値Vthを上回っており、判定閾値Vthを横切ることがない。
Further, when the
従って、本判定装置は、アルコール濃度センサ61が正常な場合と、異常な場合と、をアルコール濃度センサ61出力電圧Valc と判定閾値Vthとを比較することによって判定することができる。かかる観点から、本判定装置は、以下に述べる「パージ制御弁54の開閉状態に応じて定められる判定条件」が満たされないとき、アルコール濃度センサ61が異常であると判定する。
Therefore, the determination apparatus can determine whether the
上述した「パージ制御弁54の開閉状態に応じて定められる判定条件」は、
(条件1)パージ制御弁54が開状態にあるとき(正確には開状態となって第1所定時間Δtbが経過しているとき)、アルコール濃度センサ61の出力電圧Valc が「パージ制御弁54が開状態にある場合に出力されるような値(判定閾値Vth以上の値)」であること、
(条件2)パージ制御弁54が閉状態にあるとき(正確には閉状態となって第2所定時間Δtdが経過しているとき)、アルコール濃度センサ61の出力電圧Valc が「パージ制御弁54が閉状態にある場合に出力されるような値(判定閾値Vth未満の値、例えば、0V)」であること、及び、
(条件3)パージ制御弁54が閉状態から開状態へと又はその逆へと変化したとき、アルコール濃度センサ61の出力電圧Valc がパージ制御弁54の開閉状態の変化に応じた変化をすること(パージ制御弁54が閉状態から開状態となった後に判定閾値Vth未満の値から判定閾値Vth以上の値となること、又は、パージ制御弁54が開状態から閉状態となった後に判定閾値Vth以上の値から判定閾値Vth未満の値となること)、
等の何れか一つ以上である。
The above-described “determination condition determined according to the open / close state of the
(Condition 1) When the
(Condition 2) When the
(Condition 3) When the
Or any one of them.
例えば、出力電圧Valc が図2(A)に示したように変化する場合、出力電圧Valc は前記条件(1)、(2)及び(3)を全て満たす。よって、この場合、本判定装置はアルコール濃度センサ61が正常であると判断することができる。出力電圧Valc が図2(B)に示したように変化する場合、出力電圧Valc は前記条件(2)を満たすが、前記条件(1)及び(3)を満たさない。よって、この場合、判定条件として上記(1)又は(3)を含む条件を採用すれば、本判定装置はアルコール濃度センサ61が異常であると判断することができる。出力電圧Valc が図2(C)に示したように変化する場合、出力電圧Valc は前記条件(1)を満たすが、前記条件(2)及び(3)を満たさない。よって、この場合、判定条件として上記(2)又は(3)を含む条件を採用すれば、本判定装置はアルコール濃度センサ61が異常であると判断することができる。
For example, when the output voltage Valc changes as shown in FIG. 2A, the output voltage Valc satisfies all the conditions (1), (2), and (3). Therefore, in this case, the determination apparatus can determine that the
ところで、通常のガソリン燃料(非アルコール混合燃料)のアルコール濃度は、各国の基準によっても異なるが、日本国内にて販売されているガソリン燃料の場合、2〜3%程度である。そこで、本判定装置は、判定閾値Vthを1%のアルコール濃度に相当する電圧(例えば、0.01V)に設定する。従って、通常のガソリン燃料及びアルコール混合燃料の何れを燃料として用いた場合においても、アルコール濃度センサ61が正常である限り、パージ制御弁54の開状態におけるアルコール濃度センサ出力電圧Valc は0.02V(2%のアルコール濃度に相当する電圧)以上となる。即ち、アルコール濃度センサ61が正常である場合、どのような燃料が使用されていても、上記判定条件は満たされる。
By the way, although the alcohol concentration of normal gasoline fuel (non-alcohol mixed fuel) varies depending on the standards of each country, in the case of gasoline fuel sold in Japan, it is about 2-3%. Therefore, the determination apparatus sets the determination threshold Vth to a voltage (for example, 0.01 V) corresponding to an alcohol concentration of 1%. Therefore, regardless of whether normal gasoline fuel or alcohol mixed fuel is used as the fuel, as long as the
なお、図2(A)に示したように、パージ制御弁54の開弁時期又は閉弁時期から、アルコール濃度センサ61の出力電圧Valc が変化して判定閾値Vthを横切るまでの時間は、長くともΔtb又はΔtdである。従って、本判定装置においては、パージ制御弁54の開閉状態を変更してから異常判定のためのデータ(アルコール濃度センサ61の出力電圧Valc )を取得するまでの間に、所定の遅延時間(例えば、Δtb又はΔtd)が設けられることが望ましい。
As shown in FIG. 2A, the time from when the
<具体的作動フロー>
次に、本判定装置の具体的作動について図3を参照しながら説明する。図3は、電子制御装置70のCPUが実行する「センサ異常判定ルーチン」を示している。
<Specific operation flow>
Next, a specific operation of the determination apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a “sensor abnormality determination routine” executed by the CPU of the
本判定装置は、次の各異常判定実行条件(以下、「判定実行条件」とも称呼する。)が成立している場合にセンサ異常判定を行う。
[条件1]機関10の回転速度及び負荷が比較的安定な状態にあること(例えば、アイドリング状態)。
[条件2]機関10の水温が暖機完了温度を超えていること。
以下、判定実行条件が成立していると仮定して説明を続ける。更に、以下に述べるカウンタCの値及び異常判定完了フラグXjudgeの値は、図示しないイグニッション・キー・スイッチがオフからオンへと変更された際にCPUにより実行されるイニシャルルーチンにおいて「0」に設定されるようになっている。加えて第1遅延時間Δtd及び第2遅延時間Δtbは、図2で示したΔtd及びΔtbをそれぞれ表している。
This determination apparatus performs sensor abnormality determination when the following abnormality determination execution conditions (hereinafter also referred to as “determination execution conditions”) are satisfied.
[Condition 1] The rotational speed and load of the
[Condition 2] The water temperature of the
Hereinafter, the description will be continued assuming that the determination execution condition is satisfied. Further, the value of the counter C and the abnormality determination completion flag Xjudge described below are set to “0” in the initial routine executed by the CPU when an ignition key switch (not shown) is changed from OFF to ON. It has come to be. In addition, the first delay time Δtd and the second delay time Δtb respectively represent Δtd and Δtb shown in FIG.
CPUは図3に示した「センサ異常判定ルーチン」を所定時間の経過毎に実行するようになっている。従って、適当なタイミングにてCPUは図3のステップ300から処理を開始し、ステップ305に進んで異常判定完了フラグXjudgeの値が「0」であるか否かを判定する。異常判定完了フラグXjudgeは、本判定装置がアルコール濃度センサ61の異常判定を、今回の機関の始動後において1回完了したか否かを示すフラグである。CPUは、この異常判定を1回実行すると異常判定完了フラグXjudgeの値を「1」に設定する(後述するステップ375を参照。)。異常判定完了フラグXjudgeが「1」に設定されていると、CPUは異常判定を実行しない。
The CPU executes the “sensor abnormality determination routine” shown in FIG. 3 every elapse of a predetermined time. Accordingly, at an appropriate timing, the CPU starts the process from
いま、異常判定完了フラグXjudgeの値が「0」であると仮定する。この場合、CPUはステップ305にて「Yes」と判定してステップ310に進み、上述した判定実行条件が成立しているか否かを判定する。
Assume that the value of the abnormality determination completion flag Xjudge is “0”. In this case, the CPU makes a “Yes” determination at
前述の仮定によれば、判定実行条件は成立している。従って、CPUはステップ310にて「Yes」と判定してステップ315に進み、カウンタCの値が「2未満」であるか否かを判定する。前述の仮定によれば、現時点においてカウンタCの値は「0」である。従って、CPUはステップ315にて「Yes」と判定してステップ320に進み、パージ制御弁54が閉状態にあるか否かを判定する。
According to the above assumption, the determination execution condition is satisfied. Therefore, the CPU makes a “Yes” determination at
現時点(即ち、カウンタCの値が「0」の状態でCPUがステップ320に進んだとき)において、パージ制御弁54が閉状態であれば、CPUはステップ320にて「Yes」と判定してステップ325に進み、パージ制御弁54が開状態から閉状態へと変化してから第1遅延時間Δtdが経過したか否かを判定する。パージ制御弁54が開状態から閉状態へと変化してから第1遅延時間Δtdが経過していない場合、CPUはステップ325にて「No」と判定してステップ395に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。なお、CPUは図示しないルーチンにより、パージ制御弁54が開状態から閉状態へと変化してからの時間及びパージ制御弁54が閉状態から開状態へと変化してからの時間を別途計測している。
If the
所定の時間経過後、CPUは再びステップ300から処理を開始してステップ305に進む。現時点において、異常判定完了フラグXjudgeの値は「0」であり、異常判定実行条件は成立しており、カウンタCの値は「0」である。従って、CPUはステップ305乃至ステップ315にてそれぞれ「Yes」と判定してステップ320に進む。現時点においてパージ制御弁54は閉状態にある。従って、CPUはステップ320にて「Yes」と判定してステップ325に進む。
After a predetermined time has elapsed, the CPU starts processing again from
パージ制御弁54が開状態から閉状態へと変化してから第1遅延時間tdを経過した場合、CPUはステップ325にて「Yes」と判定してステップ330に進み、以下に述べるステップ330乃至ステップ340の処理を順に実行した後、ステップ395に進んで本ルーチンを一旦終了する。
When the first delay time td has elapsed since the
ステップ330:CPUはアルコール濃度センサ61の出力電圧Valcを「パージ制御弁54が閉状態にあるときのアルコール濃度センサ出力電圧」Valc0として取得する。
ステップ335:CPUはパージ制御弁54を閉状態から開状態へと変更する。
ステップ340:CPUはカウンタCの値を1つカウントアップする。
Step 330: The CPU acquires the output voltage Valc of the
Step 335: The CPU changes the
Step 340: The CPU increments the value of the counter C by one.
この結果、カウンタCの値は「1」となる。その後、所定の時間が経過すると、CPUはステップ300から処理を開始し、ステップ305乃至ステップ315にてそれぞれ「Yes」と判定してステップ320に進む。現時点においてパージ制御弁54は開状態となっている。従って、CPUはステップ320にて「No」と判定してステップ345に進み、パージ制御弁54が閉状態から開状態へと変化してから第2遅延時間Δtbが経過したか否かを判定する。
As a result, the value of the counter C is “1”. Thereafter, when a predetermined time elapses, the CPU starts processing from
パージ制御弁54が閉状態から開状態へと変化してから第2遅延時間Δtbが経過していない場合、CPUはステップ345にて「No」と判定してステップ395に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。CPUは、パージ制御弁54が閉状態から開状態へと変化してから第2遅延時間Δtbが経過するまで、ステップ305乃至ステップ320、及び、ステップ345の処理を繰り返し実行する。
If the second delay time Δtb has not elapsed since the
パージ制御弁54が閉状態から開状態へと変化してから第2遅延時間tbを経過した場合、CPUはステップ345にて「Yes」と判定してステップ350に進み、以下に述べるステップ350乃至ステップ360の処理を順に実行した後、ステップ395に進んで本ルーチンを一旦終了する。
When the second delay time tb has elapsed since the
ステップ350:CPUはアルコール濃度センサ61の出力電圧Valcを「パージ制御弁54が開状態にあるときのアルコール濃度センサ出力電圧」Valc1として取得する。
ステップ355:CPUはパージ制御弁54を開状態から閉状態へと変更する。
ステップ360:CPUはカウンタCの値を1つカウントアップする。
Step 350: The CPU acquires the output voltage Valc of the
Step 355: The CPU changes the
Step 360: The CPU increments the value of the counter C by one.
この結果、値Valc0及び値Valc1の両方が取得され、カウンタCの値は「2」となる。なお、カウンタCの値が「0」の状態でCPUがステップ320に進んだときに、パージ制御弁54が開状態であれば、CPUは先にステップ350にてパージ制御弁54が開状態にあるときのアルコール濃度センサ出力電圧Valc1を取得する。その後、CPUはステップ330にてパージ制御弁54が閉状態にあるときのアルコール濃度センサ出力電圧Valc0を取得する。この場合においても、値Valc0及び値Valc1の両方が取得された時点においてカウンタCの値は「2」となる。
As a result, both the value Valc0 and the value Valc1 are acquired, and the value of the counter C is “2”. If the
所定の時間経過後、CPUは再びステップ300から処理を開始してステップ305及びステップ310にてそれぞれ「Yes」と判定してステップ315に進む。現時点においてカウンタCの値は「2」である。従って、CPUはステップ315にて「No」と判定してステップ365に進み、ステップ330で取得したアルコール濃度センサ出力電圧Valc0が判定閾値Vth(例えば、0.02V)よりも大きいか否か、又はステップ350で取得したアルコール濃度センサ出力電圧Valc1が判定閾値Vth以下であるか否か、を判定する。このステップ365の判定は、上述した判定条件のうちの(条件3)についての判定に相当するということができ、更に、上述した判定条件のうちの(条件1)及び(条件2)の両方の条件についての判定に相当するということができる。
After a predetermined time has elapsed, the CPU starts the process again from
パージ制御弁54が閉状態にあるときのアルコール濃度センサ出力電圧Valc0が判定閾値Vth以下であり、且つパージ制御弁54が開状態にあるときのアルコール濃度センサ出力電圧Valc1が判定閾値Vthよりも大きい場合、CPUはステップ365にて「No」と判定してステップ380に進む。そして、CPUはステップ380にてアルコール濃度センサ61が正常であると判定してステップ375に進み、異常判定完了フラグXjudgeの値を「1」に設定し、ステップ395に進んで本ルーチンを一旦終了する。
The alcohol concentration sensor output voltage Valc0 when the
一方、アルコール濃度センサ出力電圧Valc0が判定閾値Vthよりも大きい場合、又はアルコール濃度センサ出力電圧Valc1が判定閾値Vth以下である場合、CPUはステップ365にて「Yes」と判定してステップ370に進む。そして、CPUはステップ370にてアルコール濃度センサ61が異常であると判定してステップ375に進み、異常判定完了フラグXjugdeの値を「1」に設定し、ステップ395に進んで本ルーチンを一旦終了する。
On the other hand, when the alcohol concentration sensor output voltage Valc0 is larger than the determination threshold value Vth, or when the alcohol concentration sensor output voltage Valc1 is equal to or lower than the determination threshold value Vth, the CPU makes a “Yes” determination at
所定の時間経過後、CPUは再びステップ300から処理を開始してステップ305に進む。現時点において異常判定完了フラグXjudgeの値は「1」である。従って、CPUはステップ305にて「No」と判定してステップ385に進み、パージ制御弁54を機関10の運転状態に応じて制御する。その後、CPUはステップ390に進んでカウンタCの値を「0」に設定し、ステップ395に進んで本ルーチンを一旦終了する。
After a predetermined time has elapsed, the CPU starts processing again from
つまり、アルコール濃度センサ61が異常であるか否かの判定がなされ、異常判定完了フラグXjudgeの値が「1」に設定されると、本判定装置が適用される車両のイグニッション・キー・スイッチがオフとされるまで異常判定完了フラグXjudgeの値は「1」を維持している。即ち、車両のイグニッション・キー・スイッチがオン状態からオフ状態へと変更されるまでの間、ステップ365の異常判定は1回だけ実行されるようになっている。
In other words, whether or not the
なお、判定実行条件が成立していない場合、CPUはステップ310にて「No」と判定してステップ385に進み、パージ制御弁54を機関10の運転状態に応じて制御する。その後、CPUはステップ390に進んでカウンタCの値を「0」に設定し、ステップ395に進んで本ルーチンを一旦終了する。
If the determination execution condition is not satisfied, the CPU makes a “No” determination at
以上、説明したように、本判定装置は、
燃料のアルコール濃度に応じた出力値(出力電圧)Valc を出力するアルコール濃度センサ61と、
前記アルコール濃度センサが異常であるか否かを判定する異常判定部(電子制御装置70のCPU)と、
を備える。
そして、前記アルコール濃度センサは、吸気通路であって前記吸気通路とパージ通路との接続部53aよりも下流側の位置又は前記パージ通路であってパージ制御弁よりも下流側の位置に配設されている。
更に、前記異常判定部は、前記パージ制御弁の開閉状態に応じて定められる判定条件を前記アルコール濃度センサの出力値が満足しないとき、前記アルコール濃度センサが異常であると判定するように構成されている(ステップ365の「Yes」との判定、及び、ステップ370を参照。)。
As described above, this determination apparatus is
An
An abnormality determination unit (CPU of the electronic control unit 70) for determining whether or not the alcohol concentration sensor is abnormal;
Is provided.
The alcohol concentration sensor is disposed in the intake passage at a position downstream of the
Further, the abnormality determination unit is configured to determine that the alcohol concentration sensor is abnormal when an output value of the alcohol concentration sensor does not satisfy a determination condition determined according to an open / close state of the purge control valve. (Refer to “Yes” in
従って、本判定装置は、アルコール濃度センサの出力値を用いてアルコール濃度センサが異常であるか否かを確実に判定することができる。 Therefore, this determination apparatus can reliably determine whether or not the alcohol concentration sensor is abnormal using the output value of the alcohol concentration sensor.
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be employed within the scope of the present invention.
例えば、CPUはステップ365において、ステップ330で取得したアルコール濃度センサ出力電圧Valc0が判定閾値Vthよりも大きいか否かのみを判定してもよい。この判定は、上述した判定条件のうちの(条件1)についての判定に相当する。
同様に、CPUはステップ365において、ステップ350で取得したアルコール濃度センサ出力電圧Valc1が判定閾値Vth以下であるか否かのみを判定してもよい。この判定は、上述した判定条件のうちの(条件2)についての判定に相当する。
For example, in
Similarly, in
更に、本判定装置は、キャニスタ51内のパージ濃度(キャニスタ51に吸着された燃料の濃度)を推定し、このパージ濃度が所定濃度以上である場合に、アルコール濃度センサ61の異常判定を実行するようにしてもよい。
Further, the determination apparatus estimates the purge concentration in the canister 51 (concentration of fuel adsorbed on the canister 51), and executes an abnormality determination of the
パージ濃度の推定は、例えば、パージ制御弁54を開状態としたときに、排気管45に配設された図示しない酸素センサによって検出される酸素濃度に応じた信号に基づいて行うことができる。
For example, the purge concentration can be estimated based on a signal corresponding to an oxygen concentration detected by an oxygen sensor (not shown) disposed in the
これによれば、本発明装置は、キャニスタ51内の燃料がゼロ又はゼロに近い状態であるとき(パージ濃度が所定濃度より低いとき)はアルコール濃度センサ61の異常判定を実行しない。従って、本判定装置は、アルコール濃度センサ61が異常でないにもかかわらず、異常であると誤判定することを防止することができる。
According to this, the apparatus of the present invention does not execute the abnormality determination of the
加えて、本発明装置においては、図2に示したように、パージ制御弁54の駆動デューティ比DPGを100%としているが、デューティ比DPGは100%に限るものではなく、任意のデューティ比であってもよい。
In addition, in the apparatus of the present invention, as shown in FIG. 2, the drive duty ratio DPG of the
更に、図1に示したように、アルコール濃度センサ61は、サージタンク42であって、パージ流路管53との接続部53aよりも下流側の位置に配設されている。しかしながら、アルコール濃度センサ61は、蒸発燃料の流通経路であってパージ制御弁54よりも下流側の位置であればこれに限ることはない。アルコール濃度センサ61は、パージ流路管53であって、パージ制御弁54よりも下流側の位置に配設されてもよい。更に、アルコール濃度センサ61は、インテークマニホールド41に配設されてもよい。
Further, as shown in FIG. 1, the
10…内燃機関、21…機関本体、22…燃料噴射弁、27…燃焼室、31…燃料タンク、41…インテークマニホールド、42…サージタンク、51…キャニスタ、52…ベーパ捕集管、53…パージ流路管、53a…接続部、54…パージ制御弁、61…アルコール濃度センサ、70…電子制御装置。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記燃料タンク内に発生する蒸発燃料を捕集するキャニスタと、
前記キャニスタと前記内燃機関の吸気通路とを接続するパージ通路と、
前記パージ通路に介装されるとともに開状態及び閉状態の何れか一方の開閉状態を実現し同開状態となったとき前記パージ通路を連通状態に設定し同閉状態となったとき前記パージ通路を遮断状態に設定するパージ制御弁と、
を具備した車両に適用され、
前記燃料のアルコール濃度に応じた出力値を出力するアルコール濃度センサと、
前記アルコール濃度センサが異常であるか否かを判定する異常判定部と、
を備えるアルコール濃度センサの異常判定装置において、
前記アルコール濃度センサは、前記吸気通路であって前記吸気通路と前記パージ通路との接続部よりも下流側の位置又は前記パージ通路であって前記パージ制御弁よりも下流側の位置に配設され、
前記異常判定部は、前記パージ制御弁の開閉状態に応じて定められる判定条件を前記アルコール濃度センサの出力値が満足しないとき、前記アルコール濃度センサが異常であると判定するように構成された、
異常判定装置。
A fuel tank for storing fuel to be supplied to the internal combustion engine;
A canister for collecting evaporative fuel generated in the fuel tank;
A purge passage connecting the canister and an intake passage of the internal combustion engine;
When the purge passage is placed in the purge passage and opens or closes in one of the open state and the closed state, the purge passage is set in a communication state when the state is the same, and the purge passage is in the closed state. A purge control valve that sets the shut-off state,
Applied to vehicles equipped with
An alcohol concentration sensor that outputs an output value corresponding to the alcohol concentration of the fuel;
An abnormality determination unit that determines whether or not the alcohol concentration sensor is abnormal;
In an alcohol concentration sensor abnormality determination device comprising:
The alcohol concentration sensor is disposed at a position downstream of the connection portion between the intake passage and the purge passage in the intake passage or at a position downstream of the purge control valve in the purge passage. ,
The abnormality determination unit is configured to determine that the alcohol concentration sensor is abnormal when an output value of the alcohol concentration sensor does not satisfy a determination condition determined according to an open / close state of the purge control valve.
Abnormality judgment device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014209698A JP2016079834A (en) | 2014-10-14 | 2014-10-14 | Abnormality determination device of alcohol concentration sensor |
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Publications (1)
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