JP2016217359A - Abnormality detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、キャニスタに吸着した蒸発燃料を内燃機関の吸気通路に放出する蒸発燃料処理システムに適用される異常検出装置に関するものである。 The present invention relates to an abnormality detection device applied to an evaporative fuel processing system that discharges evaporative fuel adsorbed by a canister to an intake passage of an internal combustion engine.
従来、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をキャニスタにて吸着し、エンジンの動作中に、その蒸発燃料を吸気通路に放出しエンジンにおいて燃焼させる装置が知られている。かかる技術によれば、燃料タンク内で発生した蒸発燃料は、キャニスタで吸着されること及びエンジンで燃焼されることにより、大気への放出が抑制される。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an apparatus in which evaporated fuel generated in a fuel tank is adsorbed by a canister, and the evaporated fuel is discharged into an intake passage during operation of the engine and burned in the engine. According to such a technique, the evaporated fuel generated in the fuel tank is adsorbed by the canister and burned by the engine, so that release to the atmosphere is suppressed.
また、蒸発燃料処理システムの異常検出に関する技術として、特許文献1に記載された技術が知られている。かかる技術においては、吸気負圧を利用することで、蒸発燃料が通過する経路の詰まり異常を検出する。具体的には、エンジン運転中に、燃料タンクや蒸発燃料経路を含むエバポ系内を負圧状態とし、その負圧状態下におけるエバポ系内の圧力挙動に基づいて、詰まり異常を検出するというものである。 Moreover, the technique described in patent document 1 is known as a technique regarding abnormality detection of an evaporative fuel processing system. In such a technique, a clogging abnormality in a path through which evaporated fuel passes is detected by using intake negative pressure. Specifically, during engine operation, the inside of the evaporation system including the fuel tank and the evaporated fuel path is made into a negative pressure state, and the clogging abnormality is detected based on the pressure behavior in the evaporation system under the negative pressure state. It is.
ところで、上記技術では、エンジン運転中において生じる吸気負圧を利用して、エバポ系内を負圧状態としている。そのため、エンジン運転中におけるエバポ系内の圧力挙動に基づいて、詰まり異常を検出する構成となっている。一方、エンジン運転中は、運転条件によって燃料温度が変動し、この燃料温度の変動が燃料タンク内の蒸発燃料の発生、ひいてはエバポ系内の圧力に影響を及ぼすと考えられる。そのため、上記技術では、運転条件に依存して、詰まり異常の検出精度の低下が懸念される。また、この点を解消するためには、各種条件の設定や適合の付与が必要になるなど複雑なロジックの構築が必要となる。 By the way, in the above technique, the inside of the evaporation system is made into a negative pressure state by using the intake negative pressure generated during engine operation. Therefore, the clogging abnormality is detected based on the pressure behavior in the evaporation system during engine operation. On the other hand, during engine operation, the fuel temperature varies depending on the operating conditions, and this variation in fuel temperature is considered to affect the generation of evaporated fuel in the fuel tank, and hence the pressure in the evaporation system. Therefore, in the above technique, there is a concern that the detection accuracy of the clogging abnormality is lowered depending on the operating conditions. In addition, in order to solve this problem, it is necessary to construct a complicated logic such as setting various conditions and giving conformity.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、蒸発燃料処理システムの異常検出を適正に実施することができる異常検出装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and a main object of the present invention is to provide an abnormality detection device capable of appropriately performing abnormality detection of the evaporated fuel processing system.
本発明は、燃料タンク(15)内で発生する蒸発燃料をキャニスタ(21)に吸着させるとともに、その吸着させた蒸発燃料を、パージ制御弁(27)の開放により内燃機関(11)の吸気通路(12)にパージする内燃機関の蒸発燃料処理システムに適用される異常検出装置(40)であって、前記蒸発燃料処理システムは、一端が前記キャニスタに接続されるとともに他端が大気開放され、かつポンプ(31)が設けられた大気配管(28)と、前記大気配管において前記ポンプよりも前記キャニスタの側に設けられた圧力センサ(33)と、を備えており、前記パージ制御弁を閉鎖した状態で、前記ポンプを作動させることで前記大気配管の大気開放口とは逆側において前記キャニスタ及び前記燃料タンクを含む対象空間を負圧状態とする制御部と、前記制御部による前記ポンプの作動開始後において、前記圧力センサの圧力検出値の下降変化率が所定の詰まり判定値よりも大きい場合に、前記蒸発燃料処理システムにおいて詰まり異常が生じている旨を検出する異常検出部と、を備えることを特徴とする。 In the present invention, evaporated fuel generated in the fuel tank (15) is adsorbed to the canister (21), and the adsorbed evaporated fuel is sucked into the intake passage of the internal combustion engine (11) by opening the purge control valve (27). (12) An abnormality detection device (40) applied to an evaporative fuel processing system of an internal combustion engine to be purged, wherein the evaporative fuel processing system has one end connected to the canister and the other end opened to the atmosphere, And an atmospheric pipe (28) provided with a pump (31), and a pressure sensor (33) provided on the canister side with respect to the pump in the atmospheric pipe, and closing the purge control valve In this state, by operating the pump, the target space including the canister and the fuel tank is placed in a negative pressure state on the side opposite to the atmosphere opening port of the atmosphere pipe. When the rate of decrease in the pressure detection value of the pressure sensor is greater than a predetermined clogging determination value after the start of the pump operation by the control unit, a clogging abnormality occurs in the evaporated fuel processing system. And an abnormality detection unit that detects that the image is detected.
蒸発燃料処理システムにおいて、蒸発燃料が通過する蒸発燃料経路が異物等によって詰まることがあり、かかる場合には蒸発燃料を吸気通路にパージする上で支障が生じるおそれがある。 In the evaporative fuel processing system, the evaporative fuel path through which the evaporative fuel passes may be clogged with foreign matter or the like. In such a case, there is a possibility that trouble may occur in purging the evaporative fuel into the intake passage.
この点、上記構成では、一端がキャニスタに接続されるとともに他端が大気開放され、かつポンプが設けられた大気配管と、大気配管においてポンプよりもキャニスタの側に設けられた圧力センサと、を備えた蒸発燃料処理システムにおいて、パージ制御弁を閉鎖した状態で、ポンプを作動させることで大気配管の大気開放口とは逆側においてキャニスタ及び燃料タンクを含む対象空間を負圧状態とする。そして、ポンプの作動開始後において、圧力センサの圧力検出値の下降変化率が所定の詰まり判定値よりも大きい場合に、蒸発燃料処理システムにおいて詰まり異常が生じている旨を検出するようにした。 In this regard, in the above configuration, an atmospheric pipe having one end connected to the canister and the other end opened to the atmosphere and provided with a pump, and a pressure sensor provided on the canister side of the pump in the atmospheric pipe, In the evaporative fuel processing system provided, the target space including the canister and the fuel tank is brought into a negative pressure state on the side opposite to the atmosphere opening port of the atmosphere piping by operating the pump with the purge control valve closed. Then, after the start of the pump operation, when the rate of decrease in the pressure detection value of the pressure sensor is greater than a predetermined clogging determination value, it is detected that a clogging abnormality has occurred in the evaporated fuel processing system.
この場合、パージ制御弁を閉鎖した状態でポンプを作動させることで、対象空間の圧力が低下するが、蒸発燃料処理システムにおいて詰まり異常が生じている際には、ポンプにより実際に減圧される空間の容積が、正常時に比べて小さくなる。そのため、詰まり異常時には、減圧される空間の容積が小さくなる分、圧力検出値の下降速度が、正常時に比べて大きくなると考えられる。こうした実情を加味して、圧力センサの圧力検出値の下降変化率が所定の詰まり判定値よりも大きい場合に、詰まり異常と判定することで、詰まり異常を適正に検出することができる。また、蒸発燃料処理システムに設けられたポンプを用いて対象空間を負圧状態とするため、内燃機関の運転状態にかかわらず、対象空間を負圧状態とすることが可能である。これにより、例えば、内燃機関の運転が停止された状態において詰まり異常を検出することができる。かかる場合、内燃機関の運転条件に依存した対象空間の圧力変化等に影響されないため、蒸発燃料処理システムの異常検出を適正に実施することができる。 In this case, by operating the pump with the purge control valve closed, the pressure in the target space decreases. However, when a clogging abnormality occurs in the evaporated fuel processing system, the space that is actually depressurized by the pump. The volume of is smaller than that at normal time. Therefore, when the clogging is abnormal, it is considered that the descending speed of the detected pressure value is larger than that in the normal state because the volume of the space to be decompressed is smaller. In consideration of such circumstances, when the rate of decrease in the pressure detection value of the pressure sensor is greater than a predetermined clogging determination value, it is possible to detect clogging abnormality appropriately by determining clogging abnormality. In addition, since the target space is brought into a negative pressure state using a pump provided in the evaporated fuel processing system, the target space can be brought into a negative pressure state regardless of the operating state of the internal combustion engine. Thereby, for example, a clogging abnormality can be detected in a state where the operation of the internal combustion engine is stopped. In such a case, since it is not influenced by the pressure change of the target space depending on the operating condition of the internal combustion engine, the abnormality detection of the evaporated fuel processing system can be properly performed.
以下、実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、車載エンジンの蒸発燃料処理システムとして具体化している。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. This embodiment is embodied as an evaporative fuel processing system for an in-vehicle engine.
図1に示すように、エンジン11には吸気通路12が接続され、その吸気通路12には吸入空気量を調整するためのスロットル弁13が設けられている。また、エンジン11の吸気ポートには燃料噴射弁14が設けられている。燃料噴射弁14には図示しない燃料配管を介して燃料タンク15から燃料が供給され、燃料噴射弁14の開弁に伴い燃料噴射が行われる。エンジン11においては、吸気通路12から吸入された空気と燃料噴射弁14から噴射された燃料とが混合され、その混合気が点火により燃焼される。燃料タンク15には、燃料残量を計測する燃料計16が設けられている。
As shown in FIG. 1, an
蒸発燃料処理システムにおいて、燃料タンク15内で発生した蒸発燃料はエンジン11の吸気通路12に放出される。具体的には、蒸発燃料処理システムは活性炭などの吸着材が充填されたキャニスタ21を備えており、キャニスタ21に吸着された蒸発燃料が吸気通路12に放出される。
In the evaporated fuel processing system, the evaporated fuel generated in the
キャニスタ21には、燃料ポート22、パージポート23及び大気ポート24が設けられている。燃料ポート22は、燃料配管25を介して燃料タンク15に接続されている。パージポート23は、パージ配管26を介して吸気通路12に接続されている。パージ配管26にはパージ制御弁27が設けられている。パージ制御弁27は、通電デューティ比に応じてその開度が調整される。
The
なお図示省略するが、燃料配管25には、燃料タンク15からキャニスタ21へのガス流を許容し、かつキャニスタ21から燃料タンク15へのガス流を遮断する逆止弁が設けられているとよい。また、パージ配管26においてパージ制御弁27と吸気通路12との間には、キャニスタ21から吸気通路12へのガス流を許容し、かつ吸気通路12からキャニスタ21へのガス流を遮断する逆止弁が設けられているとよい。
Although not shown, the fuel pipe 25 may be provided with a check valve that allows a gas flow from the
大気ポート24には大気へ連通する大気配管28が接続されている。大気配管28において大気ポート24とは逆側の端部は大気開放口29となっている。大気配管28には、電動モータを有するポンプ31が設けられている。ポンプ31の駆動により、大気配管28内のガスが大気開放口29の側に排出され、それに伴い大気配管28内が負圧状態に移行するようになっている。
An
また、大気配管28においてポンプ31よりもキャニスタ21側は二方に分岐する分岐配管部28a,28bとなっており、一方の分岐配管部28aには、所定径(例えば直径0.5mm)のオリフィス32が設けられるとともに、オリフィス32よりもポンプ31側に圧力センサ33が設けられている。また、他方の分岐配管部28bには、電磁駆動式の切替弁34が設けられている。
Further, in the
切替弁34は、大気配管28における2つの分岐配管部28a,28bのうち分岐配管部28bについて、連通させた第1状態と、連通を遮断した第2状態とを切り替える2位置切替弁である。本実施形態では、切替弁34に対する非通電状態で、切替弁34が分岐配管部28bの連通を遮断した第2状態(図示の状態)となり、切替弁34に対する通電状態で、切替弁34が分岐配管部28bを連通させた第1状態となるものとしている。
The
ここで、切替弁34の第1状態では、大気配管28においてキャニスタ21及びオリフィス32の間の第1位置P1が、オリフィス32を迂回させてポンプ31及びオリフィス32の間の第2位置P2に接続される。また、切替弁34の第2状態では、オリフィス32を迂回した状態で第1位置P1と第2位置P2とが接続されないようになっている。ちなみに本実施形態では、大気配管28においてポンプ31よりも大気開放口29の側の第3位置P3に、ポンプ31を迂回する迂回配管35が設けられており、切替弁34の第2状態では、第1位置P1と第3位置P3とが接続されるようになっている。
Here, in the first state of the
ECU40は、周知の通りCPU、ROM、RAM等よりなるマイクロコンピュータ(以下、マイコンという)を主体として構成され、ROMに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、エンジン11を含む本蒸発燃料処理システムの各種制御を実施する。具体的には、ECU40は、前述した各種センサから各種検出信号等を入力し、その入力した各種検出信号等に基づいて、パージ制御弁27やポンプ31、切替弁34等の駆動を制御する。
As is well known, the
パージ制御について、ECU40は、エンジン運転状態下において、エンジン回転速度やエンジン負荷(例えば、吸気負圧)に基づいてパージ制御流量を算出するとともに、そのパージ制御流量に基づいてパージ制御弁27の指令開度を算出する。そして、その指令開度に基づいて、パージ制御弁27の開度をデューティ制御する。この場合、キャニスタ21に吸着されている蒸発燃料がエンジン11の吸気負圧により吸気通路12に放出される。
Regarding the purge control, the
また、ECU40は、蒸発燃料処理システムの異常の有無を検出する異常検出装置として機能する。本実施形態では、当該システムの異常として特に、詰まり異常を対象とする。詰まり異常は、蒸発燃料が通過する蒸発燃料経路(燃料配管25やパージ配管26)に、異物等が詰まったり、配管がつぶれたりすることで生じる。詰まり異常が生じると、燃料タンク15内の蒸発燃料を吸気通路12に放出する上で支障が生じる。
Further, the
ここで、ECU40が実行する詰まり異常処理について説明する。本実施形態では、エンジン停止から所定時間が経過した時点において詰まり異常処理を実行する。この場合、パージ制御は終了されていることから、パージ制御弁27が閉鎖された状態で本処理は実施される。ECU40は、切替弁34を第1状態(分岐配管部28bを連結させた状態)とした状態で、ポンプ31を作動させる。ポンプ31が作動することで、大気配管28の大気開放口29とは逆側、この場合は、パージ制御弁27からポンプ31の間の内部空間の圧力が低下する。これにより、蒸発燃料経路や、キャニスタ21、燃料タンク15を含む空間が負圧状態となる。なお、本実施形態では、切替弁34が第1状態の際において蒸発燃料経路や、キャニスタ21、燃料タンク15を含む空間が、ポンプ31の減圧対象となる空間となり、この空間が「対象空間」に相当する。
Here, the clogging abnormality process executed by the
ここで、例えば燃料配管25に詰まり異常が生じた場合には、詰まりによって燃料タンク15内の空間は減圧されなくなることから、減圧される空間の容積が減少する。すなわち、蒸発燃料経路において詰まり異常が生じた場合には、減圧対象となる空間の容積が、正常時に比べて小さくなる。そこで、本実施形態では、ポンプ31の作動開始後において、圧力センサ33の圧力検出値の下降変化率が所定の詰まり判定値よりも大きい場合に、蒸発燃料処理システムにおいて詰まり異常が生じている旨を検出するようにした。すなわちECU40は、ポンプ31の減圧対象となる空間の容積の減少に伴い、その空間の圧力の低下速度が大きくなることに基づいて、詰まり異常を検出する。なお、本実施形態では、ECU40が、「制御部」、「異常検出部」に相当する。
Here, for example, when a clogging abnormality occurs in the fuel pipe 25, the space in the
詰まり異常の判定についてより詳しく説明すると、ECU40は、ポンプ31によって対象空間を減圧する際の圧力検出値が判定値PAに到達するまでの時間に基づいて、詰まり異常を判定する。そして、判定値PAへの到達時間が判定値TAよりも小さい場合は、対象空間の圧力の低下速度が大きい、つまり圧力検出値の下降変化率が詰まり判定値よりも大きいとして、蒸発燃料処理システムにおいて詰まり異常が生じていると判定する。
The determination of the clogging abnormality will be described in more detail. The
また、ECU40は、蒸発燃料処理システムの異常として、詰まり異常以外に漏れ異常を検出する。漏れ異常は、蒸発燃料経路等に穴等が開くことで生じる。漏れ異常が生じると、蒸発燃料が大気に放出されるおそれがある。
Further, the
以下において、ECU40が実行する漏れ異常処理について説明する。まず、エンジン停止から所定時間が経過した時点において、ECU40は、パージ制御弁27を閉鎖した状態で、かつ、切替弁34を第2状態(分岐配管部28bの連通を遮断した状態)とした状態下で、ポンプ31を作動させる。ポンプ31が作動することで、大気配管28において大気開放口29とは逆側、この場合は、オリフィス32からポンプ31の間の大気配管28が負圧状態となる。そして、オリフィス32に対応した基準圧力(リファレンス圧REF)付近で安定したことをもって、漏れ異常処理を実行する。
Hereinafter, the leakage abnormality process executed by the
漏れ異常処理において、ECU40は、ポンプ31を作動させたまま、切替弁34を第2状態から第1状態(分岐配管部28bを連通させた状態)に切り替える。そして、その第1状態での圧力センサ33の圧力検出値に基づいて漏れ異常を検出する。具体的には、ECU40は、圧力センサ33の圧力検出値の下降変化率が所定の漏れ判定値よりも小さい場合に、蒸発燃料処理システムにおいて漏れ異常が生じている旨を検出する。すなわち、ECU40は、減圧対象となる空間内に空気が流入することに伴い、その空間の圧力の低下速度が小さくなることに基づいて、漏れ異常を検出する。
In the leakage abnormality process, the
以上のように、詰まり異常及び漏れ異常は、切替弁34等が同じ状態下において圧力センサ33の圧力検出値の下降変化率に基づいて、それぞれ検出される。そこで、本実施形態では、詰まり異常検出と漏れ異常検出とを同じタイミングで実施する。すなわち、切替弁34を第2状態とした状態下で圧力がリファレンス圧REFで安定した後、切替弁34を第2状態から第1状態に切り替えた後の第1状態での圧力検出値に基づいて、詰まり異常を検出するとともに、漏れ異常を検出する構成としている。
As described above, the clogging abnormality and the leakage abnormality are detected based on the decreasing rate of the pressure detection value of the
図2は、蒸発燃料処理システムにおける異常検出の処理手順を示すフローチャートである。なお、本処理は、ECU40によって、エンジン停止中の所定のタイミングで実施される。ECU40は、例えば、車両のイグニッションスイッチがオンからオフに切り替えられ、かつそのイグニッションオフから所定時間(例えば3時間)が経過した場合に、本処理を実施する。
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for detecting an abnormality in the evaporated fuel processing system. This process is performed by the
なお、本処理が実施される際には、パージ制御弁27が閉状態となっている。また、本処理の開始当初においては、切替弁34の通電がオフされており、切替弁34が第2状態(分岐配管部28bの連通を遮断した状態)となっている。
Note that when this process is performed, the
図2において、ステップS11では、ポンプ31の駆動を開始する。このポンプ駆動により、大気配管28内のガスが大気開放口29から排出され、オリフィス32とポンプ31との間の大気配管28内の圧力が負圧となる。
In FIG. 2, in step S11, driving of the
その後、ステップS12では、圧力センサ33の検出値を取得し、続くステップS13では圧力検出値が所定範囲内で安定したか否かを判定する。そして、圧力検出値が所定範囲内で安定していることを条件に、後続のステップS14に進む。なお、ステップS13では、ポンプ31の駆動開始からの経過時間が所定時間になったことを条件に、ステップS14に進むようにしてもよい。
Thereafter, in step S12, the detection value of the
ステップS14では、切替弁34による経路切替を実施する。このとき、切替弁34に対する通電を開始することで、切替弁34が第2状態から第1状態に切り替えられる。なお、ステップS14が「切替制御部」に相当する。その後、ステップS15では、切替弁34による経路切替からの経過時間を計測する。
In step S14, path switching by the switching
その後、ステップS16では、圧力センサ33の圧力検出値が判定値PA以下に低下したか否かを判定する。判定値PAは、詰まり異常、及び漏れ異常を判定するための判定値として設定される。なお、判定値PAは、予め設定された固定値でもよい。又、リファレンス圧REF(ステップS13において安定する圧力検出値)に基づく相対値でもよく、かかる場合、判定値PAは、リファレンス圧REFと同じ値やリファレンス圧REFの2/3の値に設定される。リファレンス圧REF以外としては、例えば、切替弁34を第2状態から第1状態に切り替えた際における圧力検出値の極大値(ピーク値)を用いてもよい。
Thereafter, in step S16, it is determined whether or not the pressure detection value of the
そして、ステップS16を肯定する場合にステップS17に進み、経路切替からの経過時間が判定値TA以下であるか否かを判定する。判定値TAは、詰まり異常が生じていると判定される判定値として設定される。経過時間が判定値TA以下でなければ、ステップS18に進み、本システムが正常である旨を判定する。これに対し、経過時間が判定値TA以下であれば、ステップS19に進み、本システムにおいて詰まり異常が発生している旨を判定する。 And when step S16 is affirmed, it progresses to step S17, and it is determined whether the elapsed time from path switching is below the determination value TA. The determination value TA is set as a determination value for determining that a clogging abnormality has occurred. If the elapsed time is not less than the determination value TA, the process proceeds to step S18 to determine that the system is normal. On the other hand, if the elapsed time is equal to or less than the determination value TA, the process proceeds to step S19 to determine that a clogging abnormality has occurred in the system.
また、ステップS16を否定する場合には、ステップS20に進み、経路切替からの経過時間が判定値TB以上であるか否かを判定する。判定値TBは、漏れ異常が生じていると判定される判定値であって、判定値TAよりも大きい値に設定される。経過時間が判定値TB以上でなければ、ステップS15に戻り、再び経過時間を計測する。これに対し、経過時間が判定値TB以上であれば、ステップS21に進み、本システムにおいて漏れ異常が発生している旨を判定する。 When step S16 is denied, the process proceeds to step S20, and it is determined whether or not the elapsed time from the path switching is the determination value TB or more. The determination value TB is a determination value for determining that a leakage abnormality has occurred, and is set to a value larger than the determination value TA. If the elapsed time is not equal to or greater than the determination value TB, the process returns to step S15 and the elapsed time is measured again. On the other hand, if the elapsed time is equal to or greater than the determination value TB, the process proceeds to step S21, and it is determined that a leakage abnormality has occurred in the system.
図3は、上記の異常検出処理をより具体的に説明するタイムチャートである。なお図3には、イグニッションスイッチのオフ後における異常検出処理の動作を示す。 FIG. 3 is a time chart for explaining the above-described abnormality detection process more specifically. FIG. 3 shows the operation of the abnormality detection process after the ignition switch is turned off.
図3において、エンジン停止後に異常検出処理の所定の実行タイミングを迎えたタイミングt11において、ポンプ31の駆動が開始される。これにより、大気配管28内の圧力が低下し、圧力センサ33の圧力検出値がリファレンス圧REFまで低下する。このとき、図4(a)に示す状態でポンプ31が駆動され、大気配管28においてポンプ31とオリフィス32との間の内部空間の圧力が、オリフィス径に応じて定められるリファレンス圧REFまで低下する。
In FIG. 3, the drive of the
そして、リファレンス圧REFにおいて圧力検出値の安定が確認されたタイミングt12では、ポンプ駆動が継続されたまま、切替弁34の通電がオンされる。これにより、圧力検出値がリファレンス圧REFから上昇する。このとき、図4(b)に示すように、切替弁34が第2状態から第1状態に切り替えられることによって、ポンプ31の駆動により減圧される空間が拡がり、それに伴い圧力検出値が上昇する。つまり、図4(b)の状態では、大気配管28に加え、キャニスタ21や燃料タンク15が減圧対象の空間となり、第2状態から第1状態への移行直後において圧力検出値が一旦上昇する。
Then, at the timing t12 when the stability of the pressure detection value is confirmed at the reference pressure REF, the energization of the switching
その後、第1状態でポンプ駆動が継続されることで、圧力検出値が再び低下する。ここで、蒸発燃料処理システムの異常の有無によって、圧力検出値の挙動が変化することになる。図3には、正常時における圧力検出値の挙動を実線で、漏れ異常時における圧力検出値の挙動を破線で、詰まり異常時における圧力検出値の挙動を一点鎖線で示す。 Thereafter, the pump drive is continued in the first state, so that the pressure detection value decreases again. Here, the behavior of the pressure detection value changes depending on whether there is an abnormality in the evaporated fuel processing system. In FIG. 3, the behavior of the pressure detection value at the normal time is indicated by a solid line, the behavior of the pressure detection value at the time of leakage abnormality is indicated by a broken line, and the behavior of the pressure detection value at the time of clogging abnormality is indicated by a one-dot chain line.
本システムにおいて漏れ異常が生じた場合には、減圧対象となる部位のいずれかに大気連通する穴等が開くことで、そこからの空気流入により圧力低下の程度が小さくなる。すなわち、漏れ異常時には、正常時に比べて圧力検出値の低下速度が小さくなる。この場合、ECU40における漏れ異常判定では、圧力検出値が、判定値PAに到達しないまま判定値TBを経過することから、漏れ異常が発生していると判定される。
When a leakage abnormality occurs in this system, a hole or the like communicating with the atmosphere is opened in any of the parts to be decompressed, and the degree of pressure drop is reduced due to air inflow from there. That is, when the leak is abnormal, the rate of decrease in the pressure detection value is smaller than when the leak is normal. In this case, in the leakage abnormality determination in the
また、本システムにおいて減圧対象となる部位のいずれかで詰まり異常が生じた場合には、減圧対象となる空間の容積が小さくなることで、その空間内の圧力が速やかに低下する。すなわち、詰まり異常時には、正常時に比べて圧力検出値の低下速度が大きくなる。この場合、ECU40における詰まり異常判定では、切替弁34の切替が実施されてから圧力検出値が判定値PAに到達するまでの時間ΔTが、判定値TAよりも小さいことから、詰まり異常が発生していると判定される。
In addition, when a clogging abnormality occurs in any of the parts to be decompressed in this system, the volume in the space to be decompressed is reduced, so that the pressure in the space is quickly reduced. In other words, when the clogging is abnormal, the rate of decrease in the pressure detection value is greater than when it is normal. In this case, in the clogging abnormality determination in the
なお、図2及び図3における異常検出処理では、切替弁34による経路切替からの経過時間を計測し(ステップS15)、その経過時間に基づいて詰まり異常判定(ステップS17)、及び漏れ異常判定(ステップS20)を実施したが、経過時間の起点となるタイミングを変更してもよい。例えば、切替弁34の経路切替によって圧力が一旦上昇し、その後圧力が減少に転じるタイミング(図3のタイミングt13)を起点としてもよい。この場合、タイミングt13からの経過時間を計測し、その経過時間に基づいて詰まり異常判定(ステップS17)、及び漏れ異常判定(ステップS20)を実施する。なお、判定値TA,TBは、経過時間の起点の変更に伴って適宜変更される。
2 and 3, the elapsed time from the path switching by the switching
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。 According to the embodiment described in detail above, the following excellent effects can be obtained.
上記構成では、パージ制御弁27を閉鎖した状態で、ポンプ31を作動させることで大気配管28の大気開放口29とは逆側においてキャニスタ21及び燃料タンク15を含む対象空間を負圧状態とする。そして、ポンプ31の作動開始後において、圧力センサ33の圧力検出値の下降変化率が所定の詰まり判定値よりも大きい場合に、蒸発燃料処理システムにおいて詰まり異常が生じている旨を検出するようにした。この場合、パージ制御弁27を閉鎖した状態でポンプ31を作動させることで、対象空間の圧力が低下するが、蒸発燃料処理システムにおいて詰まり異常が生じている際には、ポンプ31により実際に減圧される空間の容積が、正常時に比べて小さくなる。そのため、詰まり異常時には、減圧される空間の容積が小さくなる分、圧力検出値の下降速度が、正常時に比べて大きくなると考えられる。こうした実情を加味して、圧力センサ33の圧力検出値の下降変化率が所定の詰まり判定値よりも大きい場合に、詰まり異常と判定することで、詰まり異常を適正に検出することができる。
In the above configuration, by operating the
また、エンジン11の運転が停止された状態において詰まり異常を検出する構成とした。この場合、エンジン11の運転が停止された状態では、エンジン11が運転している状態に比べて、燃料タンク15内の燃料の温度変化が安定していること等から、ポンプ31によって減圧される空間の圧力変化が安定していると考えられる。そのため、上記構成によれば、異常時における圧力変化を適正に判定することができる。
In addition, the clogging abnormality is detected when the operation of the
蒸発燃料処理システムの漏れ異常時には、対象空間を負圧状態とする際、その穴等を通じて空気が流入することから、正常時に比べて圧力検出値の下降速度が小さくなると考えられる。この点を考慮し、圧力センサ33の圧力検出値の下降変化率が所定の漏れ判定値よりも小さい場合に、漏れ異常と判定することで、漏れ異常を適正に検出することができる。
When the evaporative fuel processing system leaks abnormally, when the target space is brought into a negative pressure state, air flows in through the hole or the like, so that the rate of decrease in the pressure detection value is considered to be smaller than in the normal state. Considering this point, when the rate of decrease in the pressure detection value of the
さらに、詰まり異常検出及び漏れ異常検出に同じ圧力検出値の下降変化率を用いることで、詰まり異常と漏れ異常を同時に検出する構成とした。これにより、蒸発燃料処理システムの異常検出処理の簡素化を図ることができる。 Further, the same pressure detection value decreasing rate is used for clogging abnormality detection and leakage abnormality detection, thereby detecting clogging abnormality and leakage abnormality at the same time. Thereby, simplification of the abnormality detection process of an evaporative fuel processing system can be achieved.
(他の実施形態)
上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。
(Other embodiments)
You may change the said embodiment as follows, for example.
・上記実施形態では、蒸発燃料処理システムの異常検出を判定するための判定値PAとして予め設定された値を用いたが、これに限らず、判定値PAが所定の条件に基づいて可変設定される値であってもよい。 In the above embodiment, a preset value is used as the judgment value PA for judging abnormality detection of the evaporated fuel processing system. However, the invention is not limited to this, and the judgment value PA is variably set based on a predetermined condition. It may be a value.
ここで、切替弁34が第1状態下でポンプ31を作動させる際、ポンプ31により実際に減圧される空間の容積は、燃料タンク15内の燃料残量によって変化する。すなわち、燃料残量が大きいほど、減圧される空間の容積が小さくなり、それに伴い圧力検出値の低下速度が大きくなると考えられる。この点を考慮し、例えば、燃料タンク15の燃料残量に応じて判定値PAを可変設定する構成としてもよい。この場合、ECU40は、燃料タンク15内の燃料残量を取得し、その燃料残量に基づいて判定値PAを可変設定する。なお、燃料残量が大きいほど減圧される空間の容積が小さくなることを鑑みて、かかる構成では、燃料残量が大きいほど判定値PAが小さい値として設定されるとよい。上記構成によれば、燃料残量に左右されずに詰まり異常時における圧力変化を判断でき、本システムの詰まり異常を適正に判定することができる。なお、ECU40において、燃料タンク15内の燃料残量を取得する処理が「取得部」に相当し、燃料残量に基づいて判定値PAを設定する処理が「設定部」に相当する。
Here, when the switching
また、蒸発燃料処理システムの詰まり異常を判定するための判定値TAを、所定の条件に基づいて可変設定される値としてもよい。かかる場合において、判定値PAと同様、例えば、燃料タンク15の燃料残量に応じて判定値TAを可変設定する構成としてもよい。なお、燃料残量が大きいほど減圧される空間の容積が小さくなることを鑑みて、かかる構成では、燃料残量が大きいほど判定値TAが小さい値(つまり短時間)となるように設定されるとよい。上記構成によれば、燃料残量に左右されずに詰まり異常時における圧力変化を判断でき、本システムの詰まり異常を適正に判定することができる。
Further, the determination value TA for determining the clogging abnormality of the evaporated fuel processing system may be a value variably set based on a predetermined condition. In such a case, similarly to the determination value PA, for example, the determination value TA may be variably set according to the remaining amount of fuel in the
・上記実施形態では、詰まり異常の判定において、圧力検出値の判定値として判定値PAを設ける構成としたが、圧力検出値の判定値を複数設ける構成としてもよい。この場合、判定値を複数設けることで、例えば大気配管28、燃料配管25、パージ配管26のうち、どの配管で詰まり異常が生じているかを推定することができると考えられる。つまり、ポンプ31の減圧対象となる空間の容積と圧力の低下速度とが相関することから、かかる構成では、大気配管28で詰まり異常が生じた場合、燃料配管25で詰まり異常が生じた場合、及びパージ配管26で詰まり異常が生じた場合において減圧対象となる空間の容積をそれぞれ推定し、推定された各容積に基づいて圧力検出値の判定値を複数設定する。そして、圧力検出値がどの判定値の領域に属するかに応じて、詰まり異常の位置を推定する。
In the above embodiment, the determination value PA is provided as the pressure detection value determination value in the clogging abnormality determination, but a plurality of pressure detection value determination values may be provided. In this case, it is considered that by providing a plurality of determination values, it is possible to estimate which of, for example, the
また、詰まり異常において、蒸発燃料経路が詰まった場合に、その詰まりの程度に応じて圧力が低下する際の圧力挙動が異なると考えられる。この点を考慮し、判定値を複数設定することで、詰まり異常時における詰まりの程度を推定することができると考えられる。 In addition, when the fuel vapor path is clogged due to clogging abnormality, it is considered that the pressure behavior when the pressure decreases according to the degree of clogging is different. Considering this point, it is considered that the degree of clogging at the time of clogging abnormality can be estimated by setting a plurality of determination values.
・上記実施形態では、本システムの詰まり異常を、圧力検出値が判定値PAに到達するまでの時間に基づいて、判定する構成としたが、これに限らない。例えば、切替弁34を切り替えてから所定時間経過した時点における圧力検出値に基づいて判定する構成としてもよい。かかる構成では、切替弁34を切り替えてから所定時間経過した時点における圧力検出値が所定値よりも小さければ、本システムに詰まり異常が生じていると判定する。
In the above-described embodiment, the configuration in which the abnormal clogging of the present system is determined based on the time until the pressure detection value reaches the determination value PA is not limited to this. For example, it is good also as a structure which determines based on the pressure detection value in the time of predetermined time passing, after switching the switching
また、本システムの詰まり異常を、単位時間当たりの圧力低下量に基づいて、判定する構成としてもよい。かかる構成では、単位時間当たりの圧力低下量が所定値よりも大きければ、本システムに詰まり異常が生じていると判定する。 Moreover, it is good also as a structure which determines clogging abnormality of this system based on the pressure fall amount per unit time. In such a configuration, if the amount of pressure drop per unit time is greater than a predetermined value, it is determined that a clogging abnormality has occurred in the system.
・上記実施形態では、イグニッションスイッチのオフ後において蒸発燃料処理システムの異常検出を実施する構成としたが、これを変更してもよい。例えば、エンジン運転中(イグニッションスイッチのオン中)に蒸発燃料処理システムの異常検出を実施する構成としてもよい。なお、運転条件に依存して圧力が変化することを考慮して、アイドリングストップを実施している状態等、エンジン11の燃焼が安定している状態で蒸発燃料処理システムの異常検出を実施することが好ましい。
In the above embodiment, the abnormality detection of the evaporated fuel processing system is performed after the ignition switch is turned off. However, this may be changed. For example, an abnormality detection of the evaporated fuel processing system may be performed while the engine is operating (when the ignition switch is on). In addition, taking into account that the pressure changes depending on the operating conditions, the abnormality detection of the evaporated fuel processing system should be performed in a state where the combustion of the
11…エンジン(内燃機関)、12…吸気通路、15…燃料タンク、21…キャニスタ、28…大気配管、31…ポンプ、32…オリフィス、33…圧力センサ、34…切替弁、40…ECU(制御部、異常検出部、取得部、設定部、切替制御部)。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記蒸発燃料処理システムは、一端が前記キャニスタに接続されるとともに他端が大気開放され、かつポンプ(31)が設けられた大気配管(28)と、
前記大気配管において前記ポンプよりも前記キャニスタの側に設けられた圧力センサ(33)と、を備えており、
前記パージ制御弁を閉鎖した状態で、前記ポンプを作動させることで前記大気配管の大気開放口とは逆側において前記キャニスタ及び前記燃料タンクを含む対象空間を負圧状態とする制御部と、
前記制御部による前記ポンプの作動開始後において、前記圧力センサの圧力検出値の下降変化率が所定の詰まり判定値よりも大きい場合に、前記蒸発燃料処理システムにおいて詰まり異常が生じている旨を検出する異常検出部と、
を備える異常検出装置。 The evaporated fuel generated in the fuel tank (15) is adsorbed to the canister (21), and the adsorbed evaporated fuel is opened to the intake passage (12) of the internal combustion engine (11) by opening the purge control valve (27). An abnormality detection device (40) applied to an evaporated fuel processing system of an internal combustion engine to be purged,
The evaporative fuel processing system includes an atmospheric pipe (28) having one end connected to the canister and the other end opened to the atmosphere, and provided with a pump (31).
A pressure sensor (33) provided closer to the canister than the pump in the atmospheric pipe,
A control unit that causes the target space including the canister and the fuel tank to be in a negative pressure state on the side opposite to the atmosphere opening port of the atmosphere piping by operating the pump with the purge control valve closed;
After the start of operation of the pump by the control unit, if the rate of decrease in the pressure detection value of the pressure sensor is greater than a predetermined clogging determination value, it is detected that a clogging abnormality has occurred in the evaporated fuel processing system. An anomaly detector to
An abnormality detection device comprising:
前記燃料残量に基づいて前記詰まり判定値を可変に設定する設定部を備える請求項1に記載の異常検出装置。 An acquisition unit for acquiring the remaining amount of fuel in the fuel tank;
The abnormality detection device according to claim 1, further comprising a setting unit that variably sets the clogging determination value based on the fuel remaining amount.
前記異常検出部は、前記制御部による前記ポンプの作動開始後において、前記蒸発燃料処理システムにおいて詰まり異常が生じている旨を検出する請求項1又は2に記載の異常検出装置。 The control unit is configured to place the target space in a negative pressure state by operating the pump in a state where the operation of the internal combustion engine is stopped,
The abnormality detection device according to claim 1 or 2, wherein the abnormality detection unit detects that a clogging abnormality has occurred in the evaporated fuel processing system after the operation of the pump by the control unit is started.
前記制御部は、前記パージ制御弁を閉鎖した状態で、前記対象空間を負圧状態とする前に、前記切替弁により前記他方の配管部を遮断状態として前記ポンプを作動させることで、前記一方の配管部を負圧状態とするものであり、
前記一方の配管部を負圧状態とした際に前記圧力センサの圧力検出値が前記オリフィスの径に応じた基準圧力域まで低下したことを条件に、前記切替弁を、前記他方の配管部を遮断した状態から連通した状態に切り替える切替制御部を備え、
前記異常検出部は、前記切替制御部により前記切替弁を前記連通状態に切り替えた後において、前記圧力検出値の下降変化率が所定の漏れ判定値よりも小さい場合に、前記蒸発燃料処理システムにおいて漏れ異常が生じている旨を検出するとともに、前記圧力検出値の下降変化率が前記詰まり判定値よりも大きい場合に、前記蒸発燃料処理システムにおいて詰まり異常が生じている旨を検出する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の異常検出装置。 In the evaporative fuel processing system, the atmospheric piping is bifurcated between the pump and the canister, and one of the piping portions (28a) is provided with an orifice (32), and the other piping portion. (28b) is provided with a switching valve (34) capable of switching between a communication state and a cutoff state, and the pressure sensor is provided between the pump and the orifice,
The control unit closes the purge control valve and before the target space is set to a negative pressure state, operates the pump with the other piping unit shut off by the switching valve. The piping part of is in a negative pressure state,
On the condition that the pressure detection value of the pressure sensor has dropped to a reference pressure range corresponding to the diameter of the orifice when the one pipe part is in a negative pressure state, the switching valve is connected to the other pipe part. Provided with a switching control unit that switches from a blocked state to a connected state,
In the evaporated fuel processing system, when the change rate of decrease in the pressure detection value is smaller than a predetermined leak determination value after the switching control unit switches the switching valve to the communication state, the abnormality detection unit 2. It is detected that a leakage abnormality has occurred and detects that a clogging abnormality has occurred in the evaporated fuel processing system when the rate of decrease in the pressure detection value is greater than the clogging determination value. 4. The abnormality detection device according to any one of items 3 to 3.
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CN109425514A (en) * | 2017-08-25 | 2019-03-05 | 赛默飞世尔(上海)仪器有限公司 | fluid sampling device |
JP2019218893A (en) * | 2018-06-19 | 2019-12-26 | 本田技研工業株式会社 | Blockage diagnosis device |
JP2020026758A (en) * | 2018-08-10 | 2020-02-20 | 愛三工業株式会社 | Evaporation fuel treatment device |
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- 2016-09-30 JP JP2016193455A patent/JP2016217359A/en active Pending
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