JP4250972B2 - 内燃機関の蒸発燃料制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の蒸発燃料制御装置に係り、特に内燃機関の吸気通路から燃料タンクに設けた通路及び部品により蒸発燃料の異常(リーク:蒸気漏れ)を判定する内燃機関の蒸発燃料制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両の内燃機関においては、燃料タンク、気化器のフロート室などから大気中に漏洩する蒸発燃料が、炭化水素(HC)を多量に含み大気汚染の原因の一つとなっており、また、燃料の損失にもつながることから、これを防止するための各種の技術が知られている。その代表的なものとして、活性炭などの吸着剤を収容した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、この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)させて内燃機関に供給する蒸発燃料制御装置(エバポシステム)がある。
【0003】
従来、蒸発燃料制御装置には、キャニスタとエンジン吸気管との間にパージポンプを設置し、このパージポンプにパージを導入する第1室と加圧燃料を導入する第2室とを設けたものがある(例えば、特許文献1参照)。また、パージ制御弁を閉じたときの閉路空間を所定の圧力に加圧した後に、電磁弁を開き、所定時間経過した時のタンク内圧の第1の降下幅を測定し、また、閉路空間を所定の圧力に加圧したその後に所定時間が経過した時のタンク内圧の第2の降下幅を測定し、第1の降下幅から第2の降下幅を差し引いた値と第2の降下幅の値とを比較することで、閉路空間のリークを判定するものがある(例えば、特許文献2参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−221105号公報(第3〜5頁、図1)
【特許文献2】
特開平11−351078号公報(第3〜6頁、図1)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来、内燃機関の蒸発燃料制御装置において、吸気管負圧を利用して蒸発燃料制御通路等のエバポ系の異常としてのリーク(蒸気漏れ)を判定する場合に、内燃機関の駆動で発生する負圧を利用することから、内燃機関が駆動していないと、リークの診断を実施することができないという不都合があった。
【0006】
また、車両の停止時でのリークの診断では、燃料タンクに戻る燃料によって発生する燃料蒸気によってタンク内圧が増加する側に上昇してしまい、この圧力変化がリークの判定の精度を悪くしてしまうという不都合があり、また、一旦設定圧力にしてからの圧力変化を検出する方式だと、実際の市場での内燃機関のアイドリング運転があまり長く継続することが少ないため、アイドリング運転状態だけでリークの診断を完成させることが困難であり、リークを診断する頻度が少なくなるという不都合があった。
【0007】
更に、車両の走行中の診断では、走行中の燃料揺れ、大気圧変化、高い燃料温度による蒸発の発生等が、燃料タンク内のタンク内圧に影響を与えてリーク判定の精度を悪くしてしまい、各条件でもってリークの診断を禁止する必要があり、このため、リークを診断する頻度が少なくなってしまうという不都合があり、また、このように、リークの診断の頻度が少ないと、リークが発生しても、なかなかリークの診断をすることができず、燃料蒸気が大気にリークする時間が長くなってしまうという不都合があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は上述不都合を除去するために、
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蒸発燃料を吸着するキャニスタを備えた内燃機関の蒸発燃料制御装置において、
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を設け、
前記キャニスタを大気に開放する大気開放通路を設け、
この大気開放通路には、作動時に前記燃料タンク内を負圧状態にする負圧ポンプと、この負圧ポンプよりも大気開放端側にプレキャニスタとを設け、
前記内燃機関に供給する燃料の温度を検出する燃料温度検出手段を設け、
前記内燃機関の停止後の経過時間が前記燃料温度検出手段で検出された燃料温度に応じて設定された第1の設定時間を経過したか否かを判定する第1の診断開始判定部と、
この第1の診断開始判定部により判定継続と判定された後に前記内圧検出手段で検出された診断開始前タンク内圧を入力し、開状態の前記大気開閉弁を閉動作した後の経過時間が設定された第2の設定時間を経過した時に前記内圧検出手段で検出された経過時間タンク内圧を入力し、前記入力した診断開始前タンク内圧と前記入力した経過時間タンク内圧とを比較して判定する第2の診断開始判定部と、
この第2の診断開始判定部により判定継続と判定された後に前記キャニスタ側からの蒸発燃料を前記プレキャニスタに吸着保持可能とするよう前記負圧ポンプを一定時間作動した後に前記内圧検出手段で検出されたタンク内圧を入力し、この入力したタンク内圧が設定値よりも高い負圧に到達した場合には、前記蒸発燃料制御通路に異常がないと判定する異常判定部とが備えられた制御手段を設けたことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
この発明は、内燃機関の停止時に、負圧ポンプを作動して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、蒸発燃料制御通路の異常(リーク)を判定することから、蒸発燃料制御通路を負圧ポンプによって強制的に負圧状態として異常(リーク)の判定を実施し、内燃機関の停止時から異常の判定に要する時間を短縮することができ、よって、異常を短期間に判定可能とし、異常の判定頻度を多くして診断システムの信頼性を高くすることができる。
【0010】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。図1〜図3は、この発明の第1実施例を示すものである。図3において、2は車両に搭載される内燃機関(エンジン)、4は吸気管、6はサージタンク、8は吸気通路、10はスロットルバルブ、12は燃料タンク、14は蒸発燃料制御装置(エバポシステム)である。
【0011】
この蒸発燃料制御装置14にあっては、内燃機関2の吸気通路8、例えばスロットルバルブ10下流側のサージタンク6と燃料タンク12とを接続する蒸発燃料制御通路16が設けられ、この蒸発燃料制御通路16の途中に蒸発燃料を吸着するキャニスタ18が設けられている。よって、この蒸発燃料制御通路16は、燃料タンク12とキャニスタ18とを接続するエバポ通路20と、キャニスタ18とサージタンク6とを接続するパージ通路22とにより形成される。キャニスタ18は、蒸発燃料制御装置14のメインキャニスタであり、活性炭を格納する複数の部屋を備えている。
【0012】
このパージ通路22の途中には、キャニスタ18で離脱(パージ)されて吸気通路8側に供給される蒸発燃料の量を制御するパージ弁24が設けられている。
【0013】
キャニスタ18には、大気に開放する大気開放通路26の一端側が接続して設けられている。
【0014】
この大気開放通路26には、作動時に燃料タンク12内を負圧状態にする負圧ポンプ(Two way pump(二方向ポンプ))28と、この負圧ポンプ28よりも他端側の大気開放端側に小型のプレキャニスタ30とが設けられている。負圧ポンプ28は、二方向ポンプであり、ポンプ作動時以外は大気と連通している。プレキャニスタ30は、負圧ポンプ28の作動時のキャニスタ18側からの蒸発燃料を吸着保持するとともに、大気開放端側からキャニスタ18に大気を導くときに、該吸着保持した蒸発燃料をキャニスタ18に供給するものである。負圧ポンプ28よりも大気開放端側に小型のプレキャニスタ30を設けた理由は、負圧ポンプ28の作動にてシステム内を吸引するために、まれに、蒸発燃料が大気側に放出されるのを防止するためであり、メインのキャニスタ18を大型化することも可能であるが、このようにキャニスタ18を大型化するだけでは、設置場所、コスト、重量等の問題が生ずることから、この不具合を回避するためである。
【0015】
パージ弁24と負圧ポンプ28とは、制御手段(ECM、PCM)32に連絡している。また、この制御手段32には、燃料タンク12に設けられて該燃料タンク12内のタンク内圧を検出する内圧検出手段である内圧センサ34と、燃料タンク12に設けられて該燃料タンク12内の燃料レベルを検出する燃料レベルセンサ36とが連絡している。
【0016】
この制御手段32は、内燃機関2の停止時に、負圧ポンプ28を作動して燃料タンク12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16の異常(リーク:蒸気漏れ)を判定する異常(リーク)判定部32Aを備えているとともに、内燃機関2の停止時に作動するタイマ32Bを備えている。
【0017】
この制御手段32は、内燃機関2の停止時に、内圧センサ34で検出された診断開始前タンク内圧を入力した後に、負圧ポンプ28をタイマ32Bの作動で一定時間作動させた後に内圧センサ34で検出されたタンク内圧(負圧)を入力し、この入力したタンク内圧(負圧)が設定値(診断終了圧力:TPMIN)よりも高い負圧に到達した場合には、異常判定部32Aにより蒸発燃料制御通路16に異常がないと判定するものである。上記のタンク内圧(負圧)が設定値(診断終了圧力:TPMIN)よりも高い負圧に到達した場合とは、図2に示す如く、タンク内圧(負圧)が「0」から離れて診断開始時間(時間t1)から設定した時(時間t2)までに「−」側(負圧が強くなる方向)の設定値(診断終了圧力:TPMIN)に達した場合、又は、タンク内圧(負圧)が「0」から離れて設定した時(時間t2)までに「−」側(負圧が強くなる方向)の設定値(診断終了圧力:TPMIN)に達しなくても、診断終了時間(TMAX)で(時間t3)、タンク内圧(負圧)がリーク判定値(P05)よりも「−」側(負圧が強くなる方向)に大きい場合である。
【0018】
次に、この第1実施例の作用を、図1のフローチャートに基づいて説明する。
【0019】
制御手段32においてプログラムがスタートすると(ステップ102)、内燃機関2を停止し(ステップ104)、この内燃機関2の停止状態では、パージ弁24が閉状態になるように設定されており、そして、内燃機関2の停止時から設定時間が経過した時点で異常(リーク)の診断を実施するように、内燃機関2の停止後のタイマ32Bによる設定時間が経過したか否かを判断する(ステップ106)。このステップ106がNOの場合には、この判断を継続する。
【0020】
このステップ106がYESの場合には、診断開始時タンク内圧をP0とし(ステップ108)、そして、負圧ポンプ28を非作動状態(Off)から作動(On)する(ステップ110)。
【0021】
そして、タンク内圧(負圧)を測定して、該測定したタンク内圧(負圧)が設定値(診断終了圧力:TPMIN)に到達したか否か、つまり、タンク内圧(負圧)<TPMINを判断し(ステップ112)、この測定したタンク内圧が設定値(TPMIN)に到達して、ステップ112がYESの場合に、負圧ポンプ24の作動を停止し(Off)(ステップ114)、そして、、蒸発燃料制御通路16に異常(リーク)がないと判定し(ステップ116)、プログラムをエンドとする(ステップ118)。
【0022】
しかし、前記ステップ112で、測定したタンク内圧(負圧)が設定値(TPMIN)に到達していなく、NOの場合には、負圧ポンプ28の作動時から一定の経過時間(診断終了時間:TMAX)が経過したか否か、つまり、経過時間>TMAXを判断する(ステップ120)。このステップ120がNOの場合には、前記ステップ110に戻す。
【0023】
このステップ120がYESの場合には、タンク内圧をP1とし(ステップ122)、負圧ポンプ28の作動を停止し(Off)(ステップ124)、そしてP1−P0(タンク内圧測定値)<P05(リーク判定値)か否かを判断する(ステップ126)。このステップ126がYESの場合には、前記ステップ116に移行し、蒸発燃料制御通路16に異常(リーク)がないと判定し、プログラムをエンドとする(ステップ118)。
【0024】
前記ステップ126がNOの場合には、P1−P0(タンク内圧測定値)<P10(リーク判定値)か否かを判断する(ステップ128)。
【0025】
このステップ128がYESの場合には、蒸発燃料系(エバポ系)にφ0.5のリーク(漏れ)があると判定し(ステップ130)、そして、ランプ(MIL)を点灯したり、故障コード格納等によってユーザに知らせ(ステップ132)、プログラムをエンドとする(ステップ118)。
【0026】
前記ステップ128がNOの場合には、蒸発燃料系(エバポ系)にφ1.0以上のリークがあると判定し(ステップ134)、そして、ランプ(MIL)を点灯したり、故障コード格納等によってユーザに知らせ(ステップ136)、プログラムをエンドとする(ステップ118)。
【0027】
次いで、図2のタイムチャートに基づいて、この第1実施例における蒸発燃料制御の説明をする。
【0028】
図2に示す如く、内燃機関2を停止し、リークの診断を開始(スタート)する時に(時間t1)、負圧ポンプ38を作動(On)し、そして、燃料タンク12内が負圧(KPa)状態となり、この負圧が設定時間(正常End)(時間t2)までに設定値(診断終了圧力:TPMIN)に到達したら、リークがなく、正常と判断し、しかし、この負圧が設定時間(正常End)(時間t2)を過ぎても設定値(診断終了圧力:TPMIN)に到達しないで診断終了時間(TMAX)になった場合には(End)(時間t3)、その負圧を診断終了時間(TMAX)の時点(時間t3)でのタンク内圧のリーク判定値(P05)、(P10)と比較し、負圧<P05の場合には、リークがないと判定し、P05<負圧<P10の場合には、φ0.5のリークがあったと判定し、P10<負圧の場合には、φ1.0以上のリークがあったと判定する。
【0029】
つまり、この第1実施例においては、燃料タンク12とパージ弁24とに囲まれるエバポ系に、負圧ポンプ28とこの負圧ポンプ28の下流側にプレキャニスタ30とを取り付け、負圧発生からの圧力変化でエバポ系のリークを検出するものであり、内燃機関2の停止時に、負圧ポンプ28によって燃料タンク12内を負圧をとし、設定時間(正常End)(時間t2)内に負圧が設定値(診断終了圧力:TPMIN)に到達したり、負圧が、負圧<P05の関係にあるときに、正常と判定する。これにより、非常に簡単に且つ短時間にエバポ系のリークの診断を実施することができ、よって、診断の頻度の多くなり、リークがある状態を短時間で検出することができる。
【0030】
この結果、燃料タンク12内のタンク内圧を検出する内圧検出手段である内圧センサ34を設け、キャニスタ18を大気に開放する大気開放通路26を設け、この大気開放通路26には、作動時に燃料タンク12内を負圧状態にする負圧ポンプ28と、この負圧ポンプ28よりも大気開放端側に小型のプレキャニスタ30とを設け、内燃機関2の停止時に負圧ポンプ28を作動して燃料タンク12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16のリークを判定することから、蒸発燃料制御通路16を負圧ポンプ28によって強制的に負圧状態としてリークの判定を実施でき、内燃機関2の停止時から異常(リーク)の判定に要する時間を短縮することができ、これにより、異常(リーク)を短期間に判定可能とし、異常(リーク)の判定頻度を多くして診断システムの信頼性を高くすることができる。
【0031】
また、大気開放通路26にプレキャニスタ30を設けたことにより、負圧ポンプ28の作動時のキャニスタ18側からの蒸発燃料をプレキャニスタ30に吸着保持させるとともに、大気開放端側からキャニスタ18に大気を導くときには、プレキャニスタ30に吸着保持させた蒸発燃料をキャニスタ18に供給することから、蒸発燃料が外部に流去するのを防止することができる。
【0032】
更に、負圧ポンプ28よりも大気開放端側にプレキャニスタ30を設けたので、負圧センサ28の作動にてシステム内を吸引しても、蒸発燃料が大気側に放出されるのを防止し、また、メインのキャニスタ18を大型化する必要もなく、設置場所、コスト、重量等で有利にすることができる。
【0033】
図4〜図6は、この発明の第2実施例を示すものである。
【0034】
以下の実施例においては、上述の第1実施例と同一機能を果す箇所には同一符号を付して説明する。
【0035】
この第2実施例の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、蒸発燃料制御装置14においては、図6に示す如く、大気開放通路26の他端側の大気開放端には、この大気開放端を分岐部38で分岐した2つの第1、第2分岐通路40、42が設けられる。一方の第1分岐通路40には、大気開閉弁(エバポキャニスタエアバルブ)44が設けられるとともに、この大気開閉弁44よりも大気開放端側にプレキャニスタ30が設けられている。また、他方の第2分岐通路42には、作動時に燃料タンク12内を負圧状態にする負圧ポンプ28が設けられる。この負圧ポンプ28とプレキャニスタ30とは、連絡通路46で接続している。
【0036】
また、図6に示す如く、内燃機関2に供給する燃料の温度として、例えば、燃料タンク12内の燃料温度を検出する燃料温度検出手段として燃料温度センサ48を燃料タンク12に設け、また、制御手段32には、蒸発燃料制御通路16の異常判定を開始するための条件を満足しているか否かを判定する診断開始判定部32Cとして、内燃機関2の停止後の経過時間が燃料温度センサ42で検出された燃料温度に応じて設定された第1の設定時間(時間)を経過したか否かを判定する第1の診断開始判定部32C−1と、この第1の診断開始判定部32C−2により判定継続と判定された後に内圧センサ34で検出された診断開始前タンク内圧を入力し、開状態の大気開閉弁44を閉動作した後の経過時間が設定された第2の設定時間(時間)を経過した時に内圧センサ44で検出された経過時間タンク内圧を入力し、前記入力した診断開始前タンク内圧と前記入力した経過時間タンク内圧とを比較して判定する第2の診断開始判定部32C−2と、この第2の診断開始判定部32C−2により判定継続と判定された後に負圧ポンプ28を一定時間作動した後に内圧センサ34で検出されたタンク内圧を入力し、この入力したタンク内圧が設定値よりも高い負圧に到達した場合には、蒸発燃料制御通路16に異常(リーク)がないと判定する異常判定部32Aと、内燃機関2の停止時に作動するタイマ32Bとを備えた。
【0037】
上記の内燃機関2の停止時からリークの診断開始の設定時間(時間)は、図5に示す如く、蒸発燃料の発生に影響を与える燃料温度に代表するエバポ系温度、又は大気圧等の各条件に応じて決定される。この図5においては、エバポ系温度が、例えば、0度と20度と40度とで設定時間が折れ線的に大きく設定される。
【0038】
この第2実施例の作用を、図4のフローチャートに基づいて説明する。
【0039】
制御手段32においてプログラムがスタートすると(ステップ202)、内燃機関2を停止し(ステップ204)、この内燃機関2の停止状態では、大気開閉弁44が開状態で、且つパージ弁24が閉状態になるように設定されており、エバポ系温度を計測し(ステップ206)、そして、タイマ32Bによって内燃機関2の停止時からの設定時間が経過した時点でリークの診断を実施するように、図5において計測されたエバポ系温度から決定された内燃機関2の停止後の第1の設定時間である設定時間(時間)が経過したか否かを判断する(ステップ208)。このステップ208がNOの場合には、この判断を継続する。
【0040】
このステップ208がYESの場合には、診断開始時タンク内圧をP0とし(ステップ210)、そして、開状態の大気開閉弁44を閉動作(close)し(ステップ212)、この大気開閉弁44の閉動作から第2の設定時間である一定の経過時間(T1)が経過したか否かを判断する(ステップ214)。このステップ214がNOの場合には、ステップ212に戻す。
【0041】
このステップ214がYESの場合には、経過時間(T1)経過後タンク内圧をP2とし(ステップ216)、そして、P2−P0(エバポ系が閉状態での内部の圧力の上昇した値)<TPMAX(診断終了時間)か否かを判断する(ステップ218)する。このステップ218がNOの場合には、エバポ系からの蒸発発生が多いので、再度温度による設定時間後に診断を実施するように、大気開閉弁44を開動作(Open)し(ステップ220)、ステップ206に戻す。
【0042】
前記ステップ218がYESの場合には、リークの診断を実施するように、負圧ポンプ28を作動(On)する(ステップ222)。
【0043】
そして、タンク内圧(負圧)を測定して、この測定したタンク内圧(負圧)が設定値(診断終了圧力:TPMIN)に到達したか否かを判断し(ステップ224)、この測定したタンク内圧(負圧)が設定値(TPMIN)に到達して、ステップ224がYESの場合に、負圧ポンプ28の作動を停止し(Off)(ステップ226)、そして、大気開閉弁44を開動作し(ステップ228)、蒸発燃料制御通路16にリークがないと判定し(ステップ230)、プログラムをエンドとする(ステップ232)。
【0044】
しかし、前記ステップ224で、測定したタンク内圧(負圧)が設定値(TPMIN)に到達していなく、NOの場合には、負圧ポンプ28の作動時から一定の経過時間(TMAX)経過したか否かを判断する(ステップ234)。このステップ234がNOの場合には、ステップ222に戻る。
【0045】
このステップ234がYESの場合には、タンク内圧をP1とし(ステップ236)、負圧ポンプ28の作動を停止し(Off)(ステップ238)、そして、大気開閉弁44を開動作し(Open)(ステップ240)、そして、P1−P0(タンク内圧測定値)<P05(リーク判定値)か否かを判断する(ステップ242)。このステップ242がYESの場合には、前記ステップ230に移行し、蒸発燃料制御通路16にリークがないと判定し、プログラムをエンドとする(ステップ232)。
【0046】
このステップ242がNOの場合には、P1−P0(タンク内圧測定値)<P10(リーク判定値)か否かを判断する(ステップ244)。
【0047】
このステップ244がYESの場合には、エバポ系にφ0.5のリークがあると判定し(ステップ246)、そして、ランプ(MIL)を点灯したり、故障コード格納等によってユーザに知らせ(ステップ248)、プログラムをエンドとする(ステップ232)。
【0048】
前記ステップ244がNOの場合には、エバポ系にφ1.0以上のリークがあると判定し(ステップ250)、そして、ランプ(MIL)を点灯したり、故障コード格納等によってユーザに知らせ(ステップ252)、プログラムをエンドとする(ステップ232)。
【0049】
この第2実施例においては、燃料タンク12内に負圧をかける前に、大気開閉弁44を閉動作し、密閉となったエバポ系の圧力の上昇を計測し、圧力が高くなるときには燃料蒸気の発生が多いと判定し、診断実施を蒸気発生度合いが少なくなるまで待つことである。
【0050】
つまり、内燃機関2の停止状態であっても、車両の走行直後では燃料温度が高くなっていることがあり、このような場合に診断を実施すると、燃料蒸気の影響によってタンク内圧が高くなり、エバポ系のリーク診断が精度良く実施することができず、エバポ系が正常でも、異常と誤判定してしまうことになる。また、燃料温度は走行状態や外気温度に依存し、走行直後であっても燃料温度が低ければ、エバポ系のリーク診断が直ぐに実施することは可能であるが、内燃機関2の停止時から診断開始時までの設定時間を数時間と長くしてしまうと、内燃機関2を長く停止していないと診断が実施することができないことから、診断頻度が低下し、異常を見つけることが困難となる。
【0051】
そこで、この第2実施例において、燃料温度が低い程、エバポ系からの蒸発発生が少ない状態では、内燃機関2の停止後直ぐにリーク診断を実施することが可能であり、診断頻度を多くし、異常を短時間で診断することができる。
【0052】
また、上記の構成において、制御手段32には、蒸発燃料制御通路16の異常判定を開始するための条件を満足しているか否かを判定する診断開始判定部32Cを備えていることから、リーク判定の精度に影響を与える条件が、正常なときにのみ判定を実施するので、リーク判定時間を無駄に長くすることがなく、リーク判定の精度を高めることができる。
【0053】
図7〜図9は、この発明の第3実施例を示すものである。
【0054】
この第3実施例の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、蒸発燃料制御装置14においては、図9に示す如く、大気開放通路26の他端側の大気開放端には、この大気開放端を分岐部38で分岐した2つの第1、第2分岐通路40、42が設けられる。一方の第1分岐通路40には、大気開閉弁(エバポキャニスタエアバルブ)44が設けられるとともに、この大気開閉弁44よりも大気開放端側にプレキャニスタ30が設けられている。また、他方の第2分岐通路42には、作動時に燃料タンク12内を負圧状態にする負圧ポンプ28が設けられる。この負圧ポンプ28とプレキャニスタ30とは、連絡通路46で接続している。
【0055】
また、制御手段32には、図9に示す如く、蒸発燃料制御通路16の異常判定を開始するための条件を満足しているか否かを判定する診断開始判定部32Cとして、内燃機関2の停止後の経過時間が、設定された第1の設定時間を経過したか否かを判定する第3の診断開始判定部32C−3と、この第3の診断開始判定部32C−3により判定継続と判定された後に、内圧センサ34で検出された診断開始前タンク内圧を入力し、開状態の大気開閉弁44を閉動作した後の経過時間が、第2の設定時間を経過した時に内圧センサ34で検出された経過時間タンク内圧を入力し、入力した診断開始前タンク内圧と入力した経過時間タンク内圧とを比較して判定する第4の診断開始判定部32C−4と、この第4の診断開始判定部32C−4により継続不可と判定されたときには、大気開閉弁44を開動作し、入力した経過時間タンク内圧と入力した診断開始前タンク内圧との差に応じて設定された設定時間(Tmeas)を経過したか否かを判定する第5の診断開始判定部32C−5と、第4の診断開始判定部32C−4により判定継続と判定された後に負圧ポンプ28を一定時間作動した後に内圧センサ34で検出されたタンク内圧を入力し、この入力したタンク内圧が設定値よりも高い負圧に到達した場合には、蒸発燃料制御通路16に異常がないと判定する異常判定部32Aと、内燃機関2の停止時に作動するタイマ32Bとを備えた。
【0056】
上記の内燃機関2の停止時からリークの診断開始の設定時間(時間:Tmeas)は、図8に示す如く、蒸発燃料の発生に影響を与える圧力差(P2−P0)に応じて決定される。この図8においては、圧力差(P2−P0)が、例えば、第1の圧力差X1と第2の圧力差X2と第3の圧力差X3とで設定時間が折れ線的に大きく設定される。
【0057】
この第3実施例の作用を、図7のフローチャートに基づいて説明する。
【0058】
制御手段32においてプログラムがスタートすると(ステップ302)、内燃機関2を停止し(ステップ304)、そして、内燃機関2の停止後、第1の設定時間である設定時間(内燃機関停止後1回目の設定時間:T1st)を経過したか否かを判断し(ステップ306)、このステップ306がNOの場合には、この判断を継続する。
【0059】
このステップ306がYESの場合には、診断開始時タンク内圧をP0とし(ステップ308)、そして、開状態の大気開閉弁44を閉動作(close)し(ステップ310)、この大気開閉弁44の閉動作から第2の設定時間である一定の経過時間(T1)が経過したか否かを判断する(ステップ312)。このステップ312がNOの場合には、前記ステップ310に戻す。
【0060】
このステップ312がYESの場合には、経過時間(T1)経過後タンク内圧をP2とし(ステップ314)、そして、P2−P0(エバポ系が閉状態での内部の圧力の上昇した値)<TPMAX(診断禁止圧力)か否かを判断する(ステップ316)する。
【0061】
このステップ316がNOの場合には、エバポ系からの蒸発発生が多いので、再度温度による設定時間後に診断を実施するように、大気開閉弁44を開動作(Open)し(ステップ318)、そして、診断開始時タンク内圧P0、経過時間(T1)経過後タンク内圧P2の値を用いて、つまり、P2−P0(圧力差)により、図8において、設定時間(診断開始設定時間:Tmeas)の値を設定する(ステップ320)。
【0062】
そして、その設定時間(診断開始設定時間:Tmeas)が経過したか否かを判断し(ステップ322)、このステップ322がNOの場合には、この判断を継続し、一方、このステップ322がYESの場合には、前記ステップ308に戻す。
【0063】
前記ステップ316がYESの場合には、リークの診断を実施するように、負圧ポンプ28を作動(On)する(ステップ324)。
【0064】
そして、タンク内圧(負圧)を測定して、この測定したタンク内圧(負圧)が設定値(診断終了圧力:TPMIN)に到達したか否かを判断し(ステップ326)、この測定したタンク内圧(負圧)が設定値(TPMIN)に到達して、ステップ326がYESの場合に、負圧ポンプ28の作動を停止し(Off)(ステップ328)、そして、大気開閉弁44を開動作(close)し(ステップ330)、そして、蒸発燃料制御通路16にリークがないと判定し(ステップ332)、プログラムをエンドとする(ステップ334)。
【0065】
しかし、前記ステップ326で、測定したタンク内圧(負圧)が設定値(TPMIN)に到達していなく、NOの場合には、負圧ポンプ28の作動時から一定の経過時間(TMAX)経過したか否かを判断する(ステップ336)。このステップ336がNOの場合には、ステップ324に戻る。
【0066】
このステップ336がYESの場合には、タンク内圧をP1とし(ステップ338)、負圧ポンプ28の作動を停止し(Off)(ステップ340)、そして、大気開閉弁44を開動作し(Open)(ステップ342)、そして、P1−P0(タンク内圧測定値)<P05(リーク判定値)か否かを判断する(ステップ344)。このステップ344がYESの場合には、前記ステップ332に移行し、蒸発燃料制御通路16にリークがないと判定し、プログラムをエンドとする(ステップ334)。
【0067】
このステップ344がNOの場合には、P1−P0(タンク内圧測定値)<P10(リーク判定値)か否かを判断する(ステップ346)。
【0068】
このステップ346がYESの場合には、エバポ系にφ0.5のリークがあると判定し(ステップ348)、そして、ランプ(MIL)を点灯したり、故障コード格納等によってユーザに知らせ(ステップ350)、プログラムをエンドとする(ステップ334)。
【0069】
前記ステップ346がNOの場合には、エバポ系にφ1.0以上のリークがあると判定し(ステップ352)、そして、ランプ(MIL)を点灯したり、故障コード格納等によってユーザに知らせ(ステップ354)、プログラムをエンドとする(ステップ334)。
【0070】
この第3実施例においては、燃料温度の代わりに、圧力差(P2−P0)を用いたものであり、燃料タンク12内に負圧をかける前に、大気開閉弁44を閉動作し、密閉となったエバポ系の圧力の上昇を計測し、圧力が高くなるときには燃料蒸気の発生が多いと判定し、診断実施を蒸気発生度合いが少なくなるまで待つことである。
【0071】
つまり、内燃機関2の停止状態であっても、車両の走行直後では燃料の圧力が変化していることがあり、このような場合に診断を実施すると、燃料蒸気の影響によってタンク内圧が高くなり、エバポ系のリーク診断が精度良く実施することができず、エバポ系が正常でも、異常と誤判定してしまうことになり、診断頻度が低下し、異常を見つけることが困難となる。
【0072】
そこで、この第3実施例において、P2−P0(圧力差)の小さい程、エバポ系からの蒸発発生が少ない状態では、内燃機関2の停止後直ぐにリーク診断を実施することが可能であり、診断頻度を多くし、異常を短時間で診断することができる。
【0073】
図10は、この発明の第4実施例を示すものである。
【0074】
この第4実施例の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、メインのキャニスタ18には、負圧ポンプ28及びプレキャニスタ30を一体的に設けた。
【0075】
この第4実施例の構成によれば、メインのキャニスタ18に負圧ポンプ28及びプレキャニスタ30を一体的に配設したことから、システム上、省スペース化を図るとともに、作業工数の削減を図ることができる。
【0076】
図11は、この発明の特別構成であり、第5実施例を示すものである。
【0077】
この第5実施例の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、第1分岐通路42には、内燃機関2の稼働時に発生した負圧を蓄えるエンジン負圧貯留源52を設けるとともに、途中に該第1分岐通路42を開閉する開閉弁54を設けた。
【0078】
この第5実施例の構成によれば、内燃機関2の停止時に、開閉弁54を開動作してエンジン負圧貯留源52に蓄えた負圧を燃料タンク12側に供給して燃料タンク12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16の異常を判定することができ、よって、別途に負圧ポンプを不要とし、構成が簡単で、廉価とすることができる。また、この場合、エンジン負圧貯留源52として既存の機器を利用すれば、さらに構成が簡単で、廉価とすることができる。
【0079】
また、この発明においては、燃料タンクに正圧発生源によって正圧を供給し、さらに精度の高いリーク診断を実施することができ、また、リーク箇所を検出することも可能である。
【0080】
【発明の効果】
以上詳細な説明から明らかな如くこの発明によれば、内燃機関の停止時に、負圧ポンプを作動して燃料タンク内のタンク内圧の変化を診断し、蒸発燃料制御通路の異常(リーク)を判定することから、蒸発燃料制御通路を負圧ポンプによって強制的に負圧状態として異常(リーク)の判定を実施し、内燃機関の停止時から異常の判定に要する時間を短縮することができ、よって、異常を短期間に判定可能とし、異常の判定頻度を多くして診断システムの信頼性を高くし得る
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例において蒸発燃料制御のフローチャートである。
【図2】第1実施例において蒸発燃料制御のタイムチャートである。
【図3】第1実施例において蒸発燃料制御装置のシステム構成図である。
【図4】第2実施例において蒸発燃料制御のフローチャートである。
【図5】第2実施例において圧力差(P2−P0)と設定時間との内燃機関の停止後の診断開始時間を設定する図である。
【図6】第2実施例において蒸発燃料制御装置のシステム構成図である。
【図7】第3実施例において蒸発燃料制御のフローチャートである。
【図8】第3実施例においてエバポ系温度と設定時間との内燃機関の停止後の診断開始時間を設定する図である。
【図9】第3実施例において蒸発燃料制御装置のシステム構成図である。
【図10】第4実施例において蒸発燃料制御装置のシステム構成図である。
【図11】第5実施例において蒸発燃料制御装置のシステム構成図である。
【符号の説明】
2 内燃機関
8 吸気通路
12 燃料タンク
14 蒸発燃料制御装置
16 蒸発燃料制御通路
18 キャニスタ
24 パージ弁
26 大気開放通路
28 負圧ポンプ
30 プレキャニスタ
32 制御手段
34 内圧センサ
Claims (3)
- 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蒸発燃料を吸着するキャニスタを備えた内燃機関の蒸発燃料制御装置において、
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を設け、
前記キャニスタを大気に開放する大気開放通路を設け、
この大気開放通路には、作動時に前記燃料タンク内を負圧状態にする負圧ポンプと、この負圧ポンプよりも大気開放端側にプレキャニスタとを設け、
前記内燃機関に供給する燃料の温度を検出する燃料温度検出手段を設け、
前記内燃機関の停止後の経過時間が前記燃料温度検出手段で検出された燃料温度に応じて設定された第1の設定時間を経過したか否かを判定する第1の診断開始判定部と、
この第1の診断開始判定部により判定継続と判定された後に前記内圧検出手段で検出された診断開始前タンク内圧を入力し、開状態の前記大気開閉弁を閉動作した後の経過時間が設定された第2の設定時間を経過した時に前記内圧検出手段で検出された経過時間タンク内圧を入力し、前記入力した診断開始前タンク内圧と前記入力した経過時間タンク内圧とを比較して判定する第2の診断開始判定部と、
この第2の診断開始判定部により判定継続と判定された後に前記キャニスタ側からの蒸発燃料を前記プレキャニスタに吸着保持可能とするよう前記負圧ポンプを一定時間作動した後に前記内圧検出手段で検出されたタンク内圧を入力し、この入力したタンク内圧が設定値よりも高い負圧に到達した場合には、前記蒸発燃料制御通路に異常がないと判定する異常判定部とが備えられた制御手段を設けたことを特徴とする内燃機関の蒸発燃料制御装置。 - 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蒸発燃料を吸着するキャニスタを備えた内燃機関の蒸発燃料制御装置において、
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を設け、
前記キャニスタを大気に開放する大気開放通路を設け、
この大気開放通路の大気開放端を分岐して2つの分岐通路を設け、
一方の前記分岐通路に大気開閉弁とプレキャニスタとを設け、
他方の前記分岐通路には作動時に前記燃料タンク内を負圧状態にする負圧ポンプを設けるとともに、この負圧ポンプよりも大気開放端側を前記プレキャニスタに接続し、
前記内燃機関に供給する燃料の温度を検出する燃料温度検出手段を設け、
前記内燃機関の停止後の経過時間が前記燃料温度検出手段で検出された燃料温度に応じて設定された第1の設定時間を経過したか否かを判定する第1の診断開始判定部と、
この第1の診断開始判定部により判定継続と判定された後に前記内圧検出手段で検出された診断開始前タンク内圧を入力し、開状態の前記大気開閉弁を閉動作した後の経過時間が設定された第2の設定時間を経過した時に前記内圧検出手段で検出された経過時間タンク内圧を入力し、前記入力した診断開始前タンク内圧と前記入力した経過時間タンク内圧とを比較して判定する第2の診断開始判定部と、
この第2の診断開始判定部により判定継続と判定された後に前記キャニスタ側からの蒸発燃料を前記プレキャニスタに吸着保持可能とするよう前記負圧ポンプを一定時間作動した後に前記内圧検出手段で検出されたタンク内圧を入力し、この入力したタンク内圧が設定値よりも高い負圧に到達した場合には、前記蒸発燃料制御通路に異常がないと判定する異常判定部とが備えられた制御手段を設けたことを特徴とする内燃機関の蒸発燃料制御装置。 - 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蒸発燃料を吸着するキャニスタを備えた内燃機関の蒸発燃料制御装置において、
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を設け、
前記キャニスタを大気に開放する大気開放通路を設け、
この大気開放通路の大気開放端を分岐して2つの分岐通路を設け、
一方の前記分岐通路に大気開閉弁を設け、
他方の前記分岐通路には作動時に前記燃料タンク内を負圧状態にする負圧ポンプを設け、
前記内燃機関の停止後の経過時間が、設定された第1の設定時間を経過したか否かを判定する第3の診断開始判定部と、
この第3の診断開始判定部により判定継続と判定された後に、前記内圧検出手段で検出された診断開始前タンク内圧を入力し、開状態の前記大気開閉弁を閉動作した後の経過時間が、設定された第2の設定時間を経過した時に前記内圧検出手段で検出された経過時間タンク内圧を入力し、前記入力した診断開始前タンク内圧と前記入力した経過時間タンク内圧とを比較して判定する第4の診断開始判定部と、
この第4の診断開始判定部により継続不可と判定されたときには、前記大気開閉弁を開動作し、前記入力した経過時間タンク内圧と前記入力した診断開始前タンク内圧との差に応じて設定された設定時間を経過したか否かを判定する第5の診断開始判定部と、
前記第4の診断開始判定部により判定継続と判定された後に前記負圧ポンプを一定時間作動した後に前記内圧検出手段で検出されたタンク内圧を入力し、この入力したタンク内圧が設定値よりも高い負圧に到達した場合には、前記蒸発燃料制御通路に異常がないと判定する異常判定部とが備えられた制御手段を設けたことを特徴とする内燃機関の蒸発燃料制御装置。
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