JP4481054B2 - 蒸発燃料処理システムの診断装置 - Google Patents

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Description

本発明は、蒸発燃料処理システムの診断装置に係り、特に、燃料タンクを含む蒸発燃料処理系のリーク診断に関する。
燃料タンク内で蒸発した燃料が大気へ放出されるのを防止するため、蒸発燃料処理システムを備えた内燃機関が知られている。このシステムでは、燃料タンク内に生じた蒸発燃料(エバポレーションガス)がキャニスタの内部に充填された吸着剤に一時的に吸着されるとともに、所定の運転条件下で、吸着された蒸発燃料がパージ通路を介して内燃機関の吸気系へ放出される。ところが、何らかの理由で、このシステムの一部が破損または破裂した場合、蒸発燃料が大気中に放出されてしまう。かかる事態を防止すべく、蒸発燃料処理系のリークの有無を判定するリーク診断が行われる(例えば、特許文献1参照)。
このリーク診断では、先ず、パージ制御弁(パージ制御ソレノイドバルブ)が全閉され、その後キャニスタ閉塞弁(ドレーンバルブ)が全閉されることにより、大気圧で封印されたれた密閉パージ経路が形成され、正圧下での燃料蒸発ガスの発生による圧力変化量P1が計測される。その後、パージ制御弁が開弁されることで燃料タンク内に吸気管負圧が導入され、パージ制御弁が再度閉弁されることにより、所定の負圧で封印された密閉パージ経路が形成され、負圧下での燃料蒸発ガスの発生による圧力変化量P2が計測される。そして、計測された圧力変化量P1とP2との関係に基づいて、蒸発燃料処理系からのリークの有無が判定される。
特開平2001−41116号公報
しかしながら、上述の特許文献1に開示された技術では、それぞれ異なる圧力状態で蒸発燃料処理系を封印して圧力変化量P1,P2を計測しているため、リーク診断を精度よく行うことが困難な場合がある。
すなわち、蒸発燃料処理系を異なる圧力状態で封印すると、たとえ燃料残量や温度等の条件が同一であったとしてもエバポレーションガスの発生量が大きく変化する。従って、このような不安定な条件下で圧力変化量P1,P2を個別に計測した場合には、精度のよいリーク判断を行うことが困難となる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、安定した条件下で精度のよいリーク診断を行うことのできる蒸発燃料処理システムの診断装置を提供することを目的とする。
本発明は、内燃機関の燃料タンクを含む蒸発燃料処理系の内部圧力を設定負圧で負圧封印する負圧封印制御手段と、負圧封印された上記蒸発燃料処理系の内圧が目標内圧値に到達するまでの時間を計時し、この計時時間に基づいて圧力変化計測時間を設定する計測時間設定手段と、負圧封印された上記蒸発燃料処理系にリークがある場合に内圧値が収束する大気圧近傍における、上記目標内圧値到達後に上記圧力変化計測時間かけて変化する上記負圧封印された内圧の圧力変化量を計測する圧力変化量計測手段と、少なくとも上記蒸発燃料処理系の空間容積に基づいて判定値を設定し、上記圧力変化量が上記判定値よりも大きいとき上記蒸発燃料処理系の正常を判定し、上記圧力変化量が上記判定値よりも小さいとき上記蒸発燃料処置系の異常を判定する診断手段とを備えたことを特徴とする。
本発明の蒸発燃料処理システムの診断装置によれば、安定した条件下で精度のよいリーク診断を行うことができる。
以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の第1の形態に係わり、図1は蒸発燃料処理システムの概略構成図、図2はECUの機能的なブロック図、図3はリーク診断のメインルーチンのフローチャート、図4は図3のモードA実行サブルーチンのフローチャート、図5は図3のモードB実行サブルーチンのフローチャート、図6は図3のモードC実行サブルーチンのフローチャート、図7は図3のモードD実行サブルーチンのフローチャート、図8はモードE実行サブルーチンのフローチャート、図9はリーク診断におけるタイミングチャートである。
図1において、エアクリーナ1により大気中の塵埃等が除去された空気は、図示しない電動スロットルバルブの開度に応じて、その流量が制御される。このスロットルバルブは、エアクリーナ1とエアチャンバ2との間の吸気通路に設けられたスロットルボディ3に設けられており、その開度(スロットル開度)は電動モータによって設定される。スロットル開度は、マイクロコンピュータを中心として構成される制御装置18(以下「ECU」という)からの出力信号によって設定される。スロットル開度によって流量が制御された吸入空気は、エアチャンバ2、インテークマニホルド4を流れ、図示しないインジェクタから噴射された燃料(ガソリン)と混合される。このインジェクタは、インテークマニホルド4内に先端が突出するように配置され、エンジンの気筒毎に設けられている。各インジェクタには、燃料タンク5と連通した燃料配管(図示せず)を介して、調圧された燃料が供給される。インテークマニホルド4の内部において形成された混合気は、吸気バルブの開弁によってエンジンの燃焼室に流入する。そして、点火プラグで混合気を着火し、混合気を燃焼させることで、エンジンの駆動力が発生する。燃焼後のガスは、排気バルブの開弁によって燃焼室から排気通路へと排出される。
燃料タンク5の内部において発生した蒸発燃料は、蒸発燃料処理システムを介して、吸気系のエアチャンバ2に放出される。具体的には、燃料タンク5は、その上部に設けられたエバポ通路6を介して、キャニスタ7と連通している。燃料タンク5内の蒸発燃料は、キャニスタ7の内部に充填された活性炭等の吸着剤に吸着される。キャニスタ7内の燃料成分(特に炭化水素(HC)等)を含まない気体は、新気導入通路8を介し、ドレーンフィルタ9によって浄化された後に、大気中に放出される。この新気導入通路8には、ECU18によって開閉制御されるドレーンバルブ10(以下「CCV」という)が介装されている。バルブの通常制御時において、CCV10は、電磁ソレノイドがオフしており、開いた状態(開状態)に設定される。これに対して、リーク診断時には、ECU18の制御信号に応じて電磁ソレノイドがオンして、CCV10は閉まった状態(閉状態)に設定される。
また、エバポ通路6には、燃料タンク5の内部圧力を調整すべく、機械的な調圧機構を有する圧力制御ソレノイドバルブ11(以下「PCV」という)が介装されている。このPCV11は、内蔵された電磁ソレノイドがオフする通常時には、燃料タンク5の内部圧力と大気圧との圧力差、または、燃料タンク5の内部圧力とキャニスタ7の内部圧力との圧力差に応じて、機械的に開閉する。具体的には、燃料タンク5の内部圧力が大気圧よりも上昇した場合には、PCV11が開弁し、燃料タンク5内の蒸発燃料がキャニスタ7に向かって流れる(図中、エバポ通路6のb→a)。これにより、燃料タンク5内の圧力状態が大気圧に調整され、燃料タンク5の内部圧力の上昇が抑制される。また、燃料タンク5内部圧力がキャニスタ7の内部圧力よりも低下した場合、すなわち、燃料タンク5内の圧力が負圧になった場合にも、PCV11が開弁し、キャニスタ7内の気体が燃料タンク5に向かって流れる(図中、エバポ通路6のa→b)。これにより、燃料タンク5内の圧力状態が大気圧に調整され、燃料タンク5内の圧力の低下が抑制される。このようなPCV11の機械的な調圧機構により、燃料タンク5の変形や破損を有効に防止できる。これに対して、リーク診断時において、PCV11は、ECU18の制御信号に応じて電磁ソレノイドがオンして、強制的に開弁する。この開弁状態では、燃料タンク5の内部圧力とキャニスタ7の内部圧力との圧力差に応じて、燃料タンク5からキャニスタ7、または、キャニスタ7から燃料タンク5の一方へ気体が流れる(図中、エバポ通路6のa→b,b→a)。
一方、キャニスタ7と吸気系のエアチャンバ2との間を流通するパージ通路12には、チャンバ13が形成されているとともに、その下流にはパージ制御ソレノイドバルブ14(以下「パージバルブ」または「CP」という)が介装されている。パージバルブ14は、ECU18から出力された制御信号のデューティ比に応じて開度が設定されるデューティソレノイドバルブであり、リーク診断時には、診断状況に応じてその開度が調整される。一方、通常制御時には、運転状態に応じてパージバルブ14の開度が制御され、これによりパージ量が調整される。パージバルブ14の上流側に設けられたチャンバ13は、パージバルブ14の開閉によって発生する気流音や脈動音を消音するために設けられている。
燃料タンク5の上部には、燃料タンク5の内部圧力(内圧値)を検出する圧力センサ15が取付けられている。この圧力センサ15は、大気圧と燃料タンク5の内部圧力との圧力差を内圧として検出するセンサであり、これを内圧値PteとしてECU18に出力する。また、圧力センサ15へ大気を導入する大気導入通路16には、ECU18によって開閉制御されるタンク内圧切替ソレノイドバルブ17(以下「タンク内圧バルブ」という)が介装されている。このバルブ17を設ける理由は、走行時における高度変化に伴い大気圧が変動すると、燃料タンク5内の絶対的な圧力が一定であったとしても、内圧値Pteが変動してしまうので、これに対処するためである。通常時には、内蔵された電磁ソレノイドがオフし、タンク内圧バルブ17が開状態に設定されており、これにより、大気導入通路16が大気に開口される。これに対して、リーク診断時には、ECU18の制御信号に応じて電磁ソレノイドがオンし、タンク内圧バルブ17が閉状態に設定される。これにより、圧力センサ15とタンク内圧バルブ17との間の大気導入通路16の圧力状態が大気圧に調整される。
ECU18は、ROMに格納された制御プログラムに従い、インジェクタの燃料噴射量、その噴射タイミング、点火プラグの点火タイミング、およびスロットル開度等に関する演算を行う。ECU18は、この演算によって算出された制御量(制御信号)を各種アクチュエータに対して出力する。また、ECU18は、上述した蒸発燃料処理システムにおける燃料タンク5を含む蒸発燃料処理系のリーク診断を行う。ECU18がリーク診断を行う際に必要な情報として、圧力センサ15および各種センサ19〜23からの検出信号が挙げられる。燃料レベルセンサ19は、燃料タンク5内に取付けられており、蓄えられた燃料の残量レベルLを検出するセンサである。燃料温度センサ20は燃料温度Tを検出するセンサであり、車速センサ21は車速vを検出するセンサである。エンジン回転数センサ22はエンジン回転数Neを検出するセンサである。また、大気圧センサ23は大気圧を検出し、これを大気圧値PatとしてECU18に出力する。
図2に示すように、リーク診断を実行するための各部を機能的に捉えると、ECU18は、バルブ制御部24と、診断部25とを有する。バルブ制御部24は、診断部25におけるリーク診断の状況に応じて、各バルブ10,11,17の開閉状態を指示する制御信号を出力する。これらの信号により、電磁ソレノイドがオン/オフして、対応するバルブ10,11,17の開閉状態が設定される。また、バルブ制御部24は、パージバルブ14に対して制御信号を出力することにより、このパージバルブを制御信号のデューティ比に応じた開度に制御する。そして、バルブ制御部24は、これら各バルブ制御によって、診断時には、蒸発燃料処理系を所定負圧で負圧封印する。すなわち、ECU18は、バルブ制御部24によって負圧封印制御手段としての機能を実現する。
また、診断部25は、負圧封印された蒸発燃料処理系の内圧値Pteが目標内圧値Pdに到達するまでの時間td2を計時し、この計時時間td2に基づいて圧力変化計測時間te2を設定するとともに、蒸発燃料処理系の内圧値Pteが目標内圧値Pd到達後に圧力変化計測時間te2かけて変化する圧力変化量P1を計測する。そして、診断部25は、少なくとも蒸発燃料処理系の空間容積に基づいて判定値Pth0を設定し、圧力変化量P1が判定値Pth0よりも大きいとき蒸発燃料処理系が正常であると判定し、一方、圧力変化量P1が判定値Pth0よりも小さいとき蒸発燃料処理系が異常であると判定する。その際、診断部25は、蒸発燃料処理系の内圧値Pteが目標内圧値Pdに到達してから圧力変化量P1の計測を開始するまでの間に所定のディレイ制御を行う。すなわち、ECU18は、診断部25によって、計測時間設定手段、圧力変化量計測手段、診断手段、及びディレイ制御手段としての各機能を実現する。
次に、本形態に係るリーク診断について、図に示すリーク診断のメインルーチンのフローチャートに従って詳細に説明する。このルーチンは、エンジンが始動してから停止するまでの間(すなわち、1運転サイクル)において、所定間隔(例えば10ms)毎に呼び出され、ECU18によって実行される。なお、本形態におけるリーク診断の対象は、燃料タンク5を含む蒸発燃料処理系(エバポ通路6、キャニスタ7、パージバルブ14とキャニスタ7との間を連通するパージ通路12等)である。
このルーチンがスタートすると、ECU18は、先ず、ステップS101において、診断実行フラグFdiagが「0」であるか否かを調べる。診断実行フラグFdiagは、初期的には「0」に設定されており、リーク診断が適切に完了した場合、すなわち、1運転サイクルにおいて「正常」または「異常」の診断結果が得られた場合に「1」にセットされる。そのため、あるタイミングで診断実行フラグFdiagが「0」から「1」に一旦変更されると、それ以降は、運転サイクルが継続する限り、ECU18は、ステップS101の判定に従い、ステップS102に進む。この場合、ECU18は、バルブの通常制御を実行した上で、本ルーチンを抜ける。
ここで、ECU18は、ステップS102において、CCV10に対する制御値XCCVを「0」にセットし、電磁ソレノイドをオフすることで、CCV10を開弁する。また、ECU18は、PCV11に対する制御値XPCVを「0」にセットし、電磁ソレノイドをオフすることで、PCV11をメカニカルな機構で開閉させる。また、CPV14に対する制御値dprgを運転状態に応じた所定デューティ比にセットし、電磁ソレノイドをデューティ制御することで、CPV14を適宜所定の開度で開閉させる。さらに、タンク内圧バルブ17に対する制御値を「0」にセットし、電磁ソレノイドをオフすることで、タンク内圧バルブ17を閉弁する。
一方、ステップS101において診断実行フラグFdiagが「0」であると判定した場合、すなわち、リーク診断が完了していない場合には、ECU18は、ステップS103に進み、現在、診断実行条件が成立しているか否かを調べる。
この診断実行条件は、リーク診断を行うのに適した運転状態を規定した条件であり、例えば、以下に示す(1)〜(4)の条件で構成される。
(1)エンジン始動後の時間が所定時間以上経過していること(例えば、325sec)
エンジンを始動した直後では、エンジン回転数Neが安定せずに内圧値Pteが不安定になり、リーク診断における誤判定の可能性が生じる。そこで、エンジン始動からの経過時間が短い場合は、エンジン回転数Neが安定していないと判断して、リーク診断の実行を許可しない。
(2)燃料温度Tが所定温度の範囲であること(例えば、−10≦T≦35℃)
燃料温度Tが高いと蒸発燃料の発生量が多くなるため、燃料タンク5を含む蒸発燃料処理系のリークの有無を区別しにくくなる。そこで、燃料温度センサ20を用いて燃料温度Tを検出し、燃料温度Tが適切に設定された範囲とならない場合は、リーク診断の実行を許可しない。
(3)燃料タンク内の燃料揺れが小さいこと
燃料タンク5内の燃料が大きく揺れている状況では、燃料タンク5内の圧力が大きく変動するため、リーク診断における誤判定の可能性が生じる。そこで、燃料レベルセンサ19を用いて燃料タンク5内の燃料揺れを特定する。燃料揺れは、燃料レベルセンサ19により検出された残量レベルLの単位時間当たりの変化量ΔLから推定することができる。すなわち、この変化量ΔLが適切に設定された判定値よりも大きい場合は、燃料揺れが大きいものと判断して、リーク診断の実行を許可しない。
(4)エンジン回転数Ne及び車速vが所定値よりも大きいこと(例えば、Ne≧1500rpm、v≧70km/h)
低速走行時では、走行状態が不安定なため、リーク診断における誤判断の可能性が生じる。そこで、走行状態が比較的安定した高速走行時にリーク診断を行う。
そして、ステップS103において、上述の(1)〜(4)のうち少なくとも何れかの条件が成立しない場合には、ECU18は、ステップS102に進み、バルブの通常時制御を行った後、ルーチンを抜ける。
一方、ステップS103において、上述の(1)〜(4)の全ての条件が成立している場合には、ECU18は、ステップS104に進み、診断実行条件が成立していることを示す実行条件成立フラグFexを「1」にセットした後、ステップS105に進む。その際、ECU18は、タンク内圧バルブ17に対する制御値を「1」にセットし、電磁ソレノイドをオンすることで、タンク内圧バルブ17を開弁する。
ステップS104からステップS105に進むと、ECU18は、以下のステップS114までの間にモードAからモードEまでの処理を順次実行することで、リーク診断を行う。
すなわち、ステップS104からステップS105に進むと、ECU18は、先ず、図4に示すモードA実行サブルーチンを呼び出し、当該サブルーチンに従って、モードAの処理を実行する(図9中、modeA参照)。このサブルーチンは、蒸発燃料処理系の内圧値Pteを大気圧近傍まで降下させることにより圧力状態の安定化を図る(安定化処理を行う)ためのもので、このサブルーチンがスタートすると、ECU18は、先ず、ステップS201において、CPV14に対する制御値dprgを「0」にセットし、電磁ソレノイドをオフすることで、CPV14を閉弁する。また、ECU18は、PCV11に対する制御値XPCVを「1」にセットし、電磁ソレノイドをオンすることで、PCV11を強制的に開弁する。さらに、ECU18は、CCV10に対する制御値XCCVを「0」にセットし、電磁ソレノイドをオフすることで、CCV10を開弁する。これらにより、蒸発燃料処理系は、CCV10を通じて大気開放される。
続くステップS202において、ECU18は、カウント値tが、設定値t0に到達したか否かを調べる。ここで、本モードAにおいて、カウント値tは、モードA開始からの経過時間を表す。また、設定値t0は、燃料の残量レベルLに応じて可変に設定される時間を示し、当該時間は、蒸発燃料の発生量が所定量以下(すなわち、リーク診断を適切に実行可能な所定以下の蒸発燃料の発生量)であるとき、CCV10を通じた大気開放によって、蒸発燃料処理系の内圧値Pteを大気圧近傍まで下げるに十分な時間に設定される。具体的には、設定値t0は、例えば、予め設定された燃料残量テーブルに従って設定されるようになっており、残量レベルLが低く蒸発燃料処理系の空間容積が大きい場合には大きな値に設定され、残量レベルLが高く蒸発燃料処理系の空間容積が小さい場合には小さな値に設定される。
そして、ステップS202において、カウント値tが設定値t0に到達していない(t≦t0)と判断した場合には、ECU18は、ステップS203に進み、カウント値tをインクリメント(t←t+1)した後、ステップS204に進む。
ステップS203からステップS204に進むと、ECU18は、現在の内圧値Pteが目標内圧値Pa以下であるか否かを調べる。ここで、本形態において、目標内圧値Paは、大気圧近傍に設定された固定値であり、大気圧を基準とした所定値(例えば、+1.5mmHg)に設定されている。
そして、ECU18は、ステップS204において、内圧値Pteが未だ目標内圧値Paまで降下していないと判定した場合にはステップS202に戻り、内圧値Pteが目標内圧値Pa以下であると判定した場合にはステップS205に進む。
ステップS204からステップS205に進むと、ECU18は、CCV10に対する制御値XCCVを「0」から「1」に変更し、電磁ソレノイドをオンすることで、CCV10を閉弁する。CCV10の閉弁後、ECU18は、ステップS206に進み、モードAが終了したことを示すモードA終了フラグFaを「1」にセットし、続くステップS207で、モードA開始から終了までの所要時間taをカウント値tに基づいてセットし(ta=t)、続くステップS208で、カウント値tを「0」にリセットした後、サブルーチンを抜ける。
一方、ステップS202において、カウント値tが設定値t0に到達(t>t0)したと判定した場合、すなわち、モードAの開始から設定時間(設定値t0に基づく設定時間)が経過しても内圧値Pteが目標内圧値Paまで降下されていない場合には、ECU18は、現在、蒸発燃料の発生量が過剰であり、適切なリーク診断を行うことが困難であると判断して、ステップS209に進む。
そして、ステップS202からステップS209に進むと、ECU18は、リーク診断を中断してキャンセルフラグFcanを「1」にセットし、続く、ステップS210で、実行条件成立フラグFexを「0」にリセットした後、サブルーチンを抜ける。
メインルーチンにおいて、ステップS105からステップS106に進むと、ECU18は、上述のモードAの処理によって実行条件成立フラグFexが「0」にリセットされたか否かを調べる。
そして、ステップS106において、実行条件成立フラグFexが「0」であると判定した場合には、ECU18は、ステップS102に進み、バルブの通常時制御を行った後、ルーチンを抜ける。
一方、ステップS106において、実行条件成立フラグFexが「1」のまま維持されていると判定した場合には、ECU18は、ステップS107に進む。ステップS106からステップS107に進むと、ECU18は、図5に示すモードB実行サブルーチンを呼び出し、当該サブルーチンに従って、モードBの処理を実行する(図9中、modeB参照)。このサブルーチンは、インテークマニホル4の吸入管負圧を利用して蒸発燃料処理系の内圧値Pteを所定の目標内圧値Pbまで降下させるためのもので、サブルーチンがスタートすると、ECU18は、先ず、ステップS301において、CP14に対する制御値dprgを所定のデューティ比にセットし、電磁ソレノイドをデューティ制御することで、CP14を所定開度で開弁する。これにより、蒸発燃料処理系への負圧の導入(負圧導入処理)が開始される。
続くステップS302において、ECU18は、カウント値tが設定値t1に到達したか否かを調べる。ここで、本モードBにおいて、カウント値tは、モードB開始からの経過時間を表す。また、設定値t1は、燃料の残量レベルLに応じて可変に設定される時間を示し、当該時間は、蒸発燃料の発生量が所定量以下(すなわち、リーク診断を適切に実行可能な所定以下の蒸発燃料の発生量)であるとき、CP14を通じた負圧導入によって、蒸発燃料処理系の内圧値Pteを目標内圧値Pbまで下げるに十分な時間に設定される。具体的には、設定値t1は、例えば、予め設定された燃料残量テーブルに従って設定されるようになっており、残量レベルLが低く蒸発燃料処理系の空間容積が大きい場合には大きな値に設定され、残量レベルLが高く蒸発燃料処理系の空間容積が小さい場合には小さな値に設定される。
そして、ステップS302において、カウント値tが設定値t1に到達していない(t≦t1)と判断した場合には、ECU18は、ステップS303に進み、カウント値tをインクリメント(t←t+1)した後、ステップS304に進む。
ステップS303からステップS304に進むと、ECU18は、現在の内圧値Pteが目標内圧値Pb以下であるか否かを調べる。ここで、本形態において、目標内圧値Pbは、例えば、大気圧を基準として、−15mmHgに設定されている。
そして、ECU18は、ステップS304において、内圧値Pteが未だ目標内圧値Pbまで降下していないと判定した場合にはステップS302に戻り、内圧値Pteが目標内圧値Pb以下であると判定した場合にはステップS305に進む。
ステップS304からステップS305に進むと、ECU18は、ステップS306に進み、モードBが終了したことを示すモードB終了フラグFbを「1」にセットし、続くステップS306で、モードB開始から終了までの所要時間tbをカウント値tに基づいてセットし(tb=t)、続くステップS307で、カウント値tを「0」にリセットした後、サブルーチンを抜ける。
一方、ステップS302において、カウント値tが設定値t1に到達(t>t1)したと判定した場合、すなわち、モードBの開始から設定時間(設定値t1に基づく設定時間)が経過しても内圧値Pteが目標内圧値Pbまで降下されていない場合には、ECU18は、現在、蒸発燃料の発生量が過剰であり、適切なリーク診断を行うことが困難であると判断して、ステップS308に進む。
そして、ステップS302からステップS308に進むと、ECU18は、リーク診断を中断してキャンセルフラグFcanを「1」にセットし、続くステップS309で、実行条件成立フラグFexを「0」にリセットした後、サブルーチンを抜ける。
メインルーチンにおいて、ステップS107からステップS108に進むと、ECU18は、上述のモードBの処理によって実行条件成立フラグFexが「0」にリセットされたか否かを調べる。
そして、ステップS108において、実行条件成立フラグFexが「0」であると判定した場合には、ECU18は、ステップS102に進み、バルブの通常時制御を行った後、ルーチンを抜ける。
一方、ステップS108において、実行条件成立フラグFexが「1」に維持されていると判定した場合には、ECU18は、ステップS109に進む。ステップS108からステップS109に進むと、ECU18は、図6に示すモードC実行サブルーチンを呼び出し、当該サブルーチンに従ってモードCの処理を実行する(図9中、modeC参照)。このサブルーチンは、モードBの負圧導入によって不安定となった蒸発燃料処理系の内圧を安定化させるためのもので、サブルーチンがスタートすると、ECU18は、先ず、ステップS401において、CP14に対する制御値dprgを「0」にセットし、電磁ソレノイドをオフすることで、CP14を閉弁する。これにより、蒸発燃料処理系が負圧封印される。
続くステップS402において、ECU18は、カウント値tが、設定値t2に到達したか否かを調べる。ここで、本モードCにおいて、カウント値tは、モードC開始からの経過時間を表す。また、設定値t2は、燃料の残量レベルLに応じて可変に設定される時間を示し、当該時間は、蒸発燃料処理系に「異常」と判定すべきリークが発生しているとき、当該リークのみによって内圧値Pteを目標内圧値Pc(例えば、目標内圧値Pbよりも数mmHg程度高い値)まで上昇させるに十分な時間に設定されている。具体的には、設定値t2は、例えば、予め設定された燃料残量テーブルに従って設定されるようになっており、残量レベルLが低く蒸発燃料処理系の空間容積が大きい場合には大きな値に設定され、残量レベルLが高く蒸発燃料処理系の空間容積が小さい場合には小さな値に設定される。
そして、ステップS402において、カウント値tが設定値t2に到達していない(t≦t2)と判断した場合には、ECU18は、ステップS403に進み、カウント値tをインクリメント(t←t+1)した後、ステップS404に進む。
ステップS403からステップS404に進むと、ECU18は、現在の内圧値Pteが目標内圧値Pc以下であるか否かを調べる。
そして、ECU18は、ステップS404において、内圧値Pteが未だ目標内圧値Pcまで上昇していないと判定した場合にはステップS402に戻り、内圧値Pteが目標内圧値Pc異常であると判定した場合にはステップS405に進む。
ステップS404からステップS405に進むと、ECU18は、モードCが終了したことを示すモードC終了フラグFcを「1」にセットし、続くステップS406で、カウント値tを「0」にリセットした後、サブルーチンを抜ける。
一方、ステップS402において、カウント値tが設定値t2に到達(t>t2)したと判定した場合、すなわち、モードCの開始から設定時間(設定値t2に基づく設定時間)が経過しても内圧値Pteが目標内圧値Pcまで上昇されていない場合には、ECU18は、蒸発燃料処理系に「異常」と判定し得るに十分なリークが発生していない(すなわち、蒸発燃料処理系は「正常」である)と判断して、ステップS407に進む。なお、ステップS402で「正常」であると判定され得る場合とは、蒸発燃料処理系にリークが発生していないことは勿論のこと、蒸発燃料の発生量が少ない場合である。
そして、ステップS402からステップS407に進むと、ECU18は、蒸発燃料処理系がリークのない正常な状態であるとの診断結果を得られたことを示す正常判定フラグFokを「1」にセットし、続くステップS408で、カウント値tを「0」にリセットした後、サブルーチンを抜ける。すなわち、ECU18は、以下のモードD乃至モードEの処理を行うことなく、蒸発燃料処理系の「正常」を判定する。
メインルーチンにおいて、ステップS109からステップS110に進むと、ECU18は、上述のモードCの処理によって正常判定フラグFokが「1」にセットされたか否かを調べる。
そして、ステップS110において、正常判定フラグFokが「1」であると判定した場合には、ECU18は、ステップS102に進み、バルブの通常制御を行った後、ルーチンを抜ける。その際、ECU18は、診断実行フラグFdiagを「1」にセットする。
一方、ステップS110において、正常判定フラグFokが「1」でないと判定した場合には、ECU18は、ステップS111に進む。ステップS110からステップS111に進むと、ECU18は、図7に示すモードD実行サブルーチンを呼び出し、当該サブルーチンに従って、モードDの処理を実行する(図9中、modeD参照)。このサブルーチンは、後述するモードEの処理において蒸発燃料処理系の圧力変化量P1を計測する際の圧力変化計測時間te2を、内圧上昇時間td2に基づいて設定するためのものである。ここで、本形態において、ECU18は、内圧値Pteが、後述のステップS503で設定される計時開始内圧値Pstから、所定の目標内圧値Pdまで上昇する間の時間を内圧上昇時間td2として計時する。目標内圧値Pdは、例えば、燃料の残量レベルLに応じて可変に設定される内圧値を示し、当該目標内圧値Pdは、予め設定された燃料残量テーブルに基づいて設定される。具体的には、目標内圧値Pdは、残量レベルLが低く蒸発燃料処理系の空間容積が大きい場合には小さな値に設定され、残量レベルLが高く蒸発燃料処理系の空間容積が小さい場合には大きな値に設定される。なお、目標内圧値Pdは、予め設定された燃料残量と燃料温度とのマップに基づいて、残量レベルL及び燃料温度Tに応じた値に設定されるものであってもよい。この場合、目標内圧値Pdは、燃料温度Tが高い程、大きな値に設定される。
サブルーチンがスタートすると、ECU18は、先ず、ステップS501において、カウント値tが設定値t3に到達したか否かを調べる。ここで、本モードDにおいて、カウント値tは、モードD開始からの経過時間を表す。また、設定値t3は、上述のモードCで安定化させた内圧の変動をより確実に安定化させるためのディレイ時間であり、例えば、予め設定された固定値(図9中、td1)に設定されている。すなわち、多量の蒸発燃料が発生してモードCが早期に終了した場合、内圧値Pteが目標内圧値Pcに到達した時点で内圧が十分に安定していない場合がある。そこで、ECU18は、カウント値tが設定値t3に到達するまでの間待機する。すなわち、カウント値tが設定値t3に到達していない(t≦t3)と判定した場合、ECU18は、ステップS502に進み、カウント値tをインクリメント(t←t+1)した後、ステップS501に戻る。
一方、ステップS501において、カウント値tが設定値t3に到達した(t>t3)と判定した場合には、ECU18は、ステップS503に進み、現在の内圧値Pteを計時開始内圧値Pst2としてセットした後、ステップS504に進む。
ところで、圧力センサ15は大気圧との相対圧を計測するものであるため、蒸発燃料の発生等に起因する内圧値Pteの変化を長時間に渡って精度よく計測するためには、大気圧の変動による補正を行う必要がある。すなわち、例えば、自車が登坂路を走行中の場合等には、高度変化によって大気圧が変動するため、この大気圧変動に伴う補正を行う必要がある。そこで、ステップS503からステップS504に進むと、ECU18は、計時開始内圧値Pst2がセットされた際の大気圧Patを初期値Pat0としてセットする。そして、ステップS504からステップS505に進むと、ECU18は、初期値Pat0と現在の大気圧Patとの差(Pat0−Pat)を大気圧補正量Dpatとして算出した後、ステップS506に進む。
ステップS505からステップS506に進むと、ECU18は、現在の内圧値Pteが、目標内圧値Pd(具体的には、大気圧補正された目標内圧値(Pd−Dpat))に到達したか否かを調べる。
そして、ステップS506において、内圧値Pteが目標内圧値に到達していない(Pte≦Pd−Dpat)と判定した場合には、ECU18は、ステップS507に進み、カウント値tが設定値t4に到達したか否かを調べる。ここで、設定値t4は、蒸発燃料処理系で所定量以上の蒸発燃料が発生している場合に、内圧値Pteを目標内圧値Pdまで上昇させるに十分な時間に設定されている。
そして、ステップS507において、カウント値tが設定値t4に到達していないと判断した場合には、ECU18は、ステップS508に進み、カウント値tをインクリメント(t←t+1)した後、ステップS505に戻る。
一方、ステップS507において、カウント値tが設定値t4に到達したと判断した場合、すなわち、モードD開始から設定時間(設定値t4に基づく設定時間)が経過しても内圧値Pteが目標内圧値(大気圧補正された目標内圧値(Pd−Dpat))に到達していない場合には、ECU18は、蒸発燃料の発生量が極めて少ないと判断して、ステップS509に進む。
ステップS507からステップS509に進むと、ECU18は、設定時間(設定値t4に基づく設定時間)経過時の内圧値Pteを内圧値Pend2としてセットした後、ステップS510に進み、設定時間内の圧力変化量P2(=Pend2−Pst2)を算出した後、ステップS511に進む。
ステップS510からステップS511に進むと、ECU18は、圧力変化量P2が判定値Pth2(具体的には、大気圧補正された判定値(Pth2−Dpat))以下であるか否かを調べる。ここで、判定値Pth2は、蒸発燃料の発生量が極めて少ない場合に、圧力変化量P2に基づいて「異常」判定を行うための判定値であり、例えば、残量レベルLに基づいて可変に設定される。具体的には、判定値Pth2は、予め設定された燃料残量テーブルに基づいて、残量レベルLが低く蒸発燃料処理系の空間容積が大きい場合には小さな値に設定され、残量レベルLが高く蒸発燃料処理系の空間容積が小さい場合には大きな値に設定される。なお、判定値Pth2は、予め設定された燃料残量と燃料温度とのマップに基づいて、残量レベルL及び燃料温度Tに応じた値に設定されるものであってもよい。この場合、判定値Pth2は、燃料温度Tが高い程、大きな値に設定される。
そして、ステップS511において、P2≦Pth2−Dpatであると判定した場合には、ECU18は、蒸発燃料処理系に「異常」と判定し得るに十分なリークが発生していない(すなわち。蒸発燃料処理系は「正常」である)と判断して、ステップS512に進み、正常判定フラグFokを「1」にセットし、続くステップS513で、カウント値tを「0」にリセットした後、サブルーチンを抜ける。
一方、ステップS511において、P2>Pth2−Dpatであると判定した場合には、ECU18は、ステップS514に進み、リーク診断がキャンセルされたことを示すキャンセルフラグFcanを「1」にセットし、続く、ステップS515で、実行条件成立フラグFexを「0」にリセットした後、サブルーチンを抜ける。すなわち、圧力変化量P2>Pth2−Dpatでは、仮に蒸発燃料の発生量が略零であった場合に、十分なリークが発生していないと判断するには不十分であるため、ECU18は、今回のリーク診断をキャンセルした後、サブルーチンを抜ける。
また、ステップS506において、内圧値Pteは目標内圧値に到達している(Pte>Pd−Dpat)と判定した場合には、ECU18は、ステップS516に進む。ステップS506からステップS516に進むと、ECU18は、モードDが終了したことを示すモードD終了フラグFdを「1」にセットし、続くステップS517で、計時した内圧上昇時間td2(=t−td1)に基づいて圧力変化計測時間te2をセットし、続くステップS518で、カウント値tを「0」にリセットした後、サブルーチンを抜ける。ここで、本形態においては、内圧上昇時間td2が、そのまま、圧力変化計測時間te2としてセットされる。
メインルーチンにおいて、ステップS111からステップS112に進むと、ECU18は、上述のモードDの処理によって実行条件成立フラグFexが「0」にリセットされたか否かを調べる。
そして、ステップS112において、実行条件成立フラグFexが「0」であると判定した場合には、ECU18は、ステップS102に進み、バルブの通常時制御を行った後、ルーチンを抜ける。
一方、ステップS112において、実行条件成立フラグFexが「1」であると判定した場合には、ECU18は、ステップS113に進み、上述のモードDの処理によって正常判定フラグFokが「1」にセットされたか否かを調べる。
そして、ステップS113において、正常判定フラグFokが「1」であると判定した場合には、ECU18は、ステップS102に進み、バルブの通常時制御を行った後、ルーチンを抜ける。その際、ECU18は、診断実行フラグFdiagを「1」にセットする。
一方、ステップS113において、正常判定フラグFokが「1」でないと判定した場合には、ECU18は、ステップS114に進む。ステップS113からステップS114に進むと、ECU18は、図8に示すモードE実行サブルーチンを呼び出し、当該サブルーチンに従って、モードEの処理を実行する(図9中、mode参照)。このサブルーチンは、上述のモードDで設定した圧力変化計測時間te2を用いて圧力変化量P1を計測し、この圧力変化量P1に基づいて蒸発燃料処理系のリーク診断を行うためのものである。
サブルーチンがスタートすると、ECU18は、先ず、ステップS601において、カウント値tが設定値t5に到達したか否かを調べる。ここで、本モードEにおいて、カウント値tは、モードE開始からの経過時間を表す。また、設定値t5は、上述のモードDが終了してから圧力変化量P1の計測を開始するまでのディレイであり(図9中、te1)、例えば、燃料の残量レベルLに応じて可変に設定される。具体的には、設定値t5は、予め設定された燃料残量テーブルに基づいて設定され、残量レベルLが低く蒸発燃料処理系の空間容積が大きい場合には大きな値に設定され、残量レベルLが高く蒸発燃料処理系の空間容積が小さい場合には小さな値に設定される。そして、このようなディレイを設定することにより、ECU18は、大気圧近傍における圧力変化量P1の計測を確実に実現させるようになっている。なお、上述のディレイ時間(設定値t5)の設定は、予め設定された燃料残量と燃料温度とのマップに基づいて、残量レベルL及び燃料温度Tに応じた値に設定されるものであってもよい。この場合、設定値t5は、燃料温度Tが高い程、小さな値に設定される。また、圧力変化量P1の計測を開始するまでのディレイの設定値としては、上述の時間の設定値t5に代えて、例えば、残量レベルL、或いは、残量レベルL及び燃料温度Tに応じて可変に設定される圧力変化量P3(図9参照)の設定値を用いてもよい。
そして、ステップS601において、カウント値tが設定値t5に到達していない(t≦t5)と判定した場合、ECU18は、ステップS602に進み、カウント値tをインクリメント(t←t+1)した後、ステップS601に戻る。
一方、ステップS601において、カウント値tが設定値t5に到達した(t>t3)と判定した場合には、ECU18は、ステップS603に進み、現在の内圧値Pteを圧力変化量P1計測の計測開始内圧値Pst1としてセットした後、ステップS604に進む。
ところで、圧力センサ15は、大気圧との相対圧を計測するものであるため、蒸発燃料等の発生に起因する内圧値Pteの変化量を精度よく計測するためには、大気圧の変動による補正を行う必要がある。そこで、ステップS603からステップS604に進むと、ECU18は、計測開始内圧値Pst1がセットされた際の大気圧Patを初期値Pat0としてセットする。そして、ステップS604からステップS605に進むと、ECU18は、初期値Pat0と現在の大気圧Patとの差(Pat0−Pat)を大気圧補正量Dpatとして算出した後、ステップS06に進む。
ステップS605からステップS606に進むと、ECU18は、現在のカウント値tが、ディレイ時間te1(すなわち、設定値t5)と圧力変化計測時間te2との和で規定されるモードE時間(te1+te2)に到達したか否かを調べる。
そして、ステップS606において、カウント値tがモードE時間に到達していない(t<te1+te2)と判定した場合には、ECU18は、ステップS607に進み、カウント値tをインクリメント(t←t+1)した後、ステップS605に戻る。
一方、ステップS606において、カウント値tがモードE時間に到達した(t≧te1+te2)と判定した場合には、ECU18は、ステップS608に進み、現在の内圧値Pteを圧力変化量P1計測の計測終了内圧値Pend1としてセットした後、ステップS604に進む。
そして、ステップS608からステップS609に進むと、ECU18は、計測開始内圧値Pst1と計測終了内圧値Pend1とに基づいて圧力変化量P1(=Pend1−Pst1)を算出した後、ステップS610に進む。すなわち、ECU18は、蒸発燃料処理系の圧力変化計測時間te2内での圧力変化量P1を算出する。
ステップS609からステップS610に進むと、ECU18は、算出した圧力変化量P1が判定値Pth0(具体的には、大気圧補正された判定値(Pth0−Dpat))よりも大きいか否かを調べる。ここで、判定値Pth0は、少なくとも残量レベルL(すなわち、蒸発燃料処理系の空間容積)に基づいて設定される。具体的には、判定値Pth0は、予め設定された燃料残量と計測時間とのマップに基づいて設定され、残量レベルLが低く蒸発燃料処理系の空間容積が大きくなる程小さな値に設定され、計測時間が短い程小さな値に設定される。すなわち、蒸発燃料処理系の空間容積が大きく、計測時間が短い程、圧力変化量P1が小さくなるため、判定値Pth0は小さな値に設定される。その際、ECU18は、判定値Pth0を、上述のモードAでセットされた所用時間やモードBでセットされた所用時間を用いて補正することも可能である。すなわち、蒸発燃料処理系の空間容積がある一定の空間容積である場合、モードAやモードBでセットされた所要時間が長くなる程、蒸発燃料の発生量が多いことが推測できる。そこで、ECU18は、各所要時間が長くなる程、判定値th0を大きな値に補正する。
そして、ステップS610において、P1≧Pth0−Dpatであると判定した場合には、ECU18は、蒸発燃料処理系に「異常」と判定し得るに十分なリークが発生していない(すなわち。蒸発燃料処理系は「正常」である)と判断して、ステップS611に進み、正常判定フラグFokを「1」にセットし、続くステップS612で、カウント値tを「0」にリセットした後、サブルーチンを抜ける。
一方、ステップS610において、P1<Pth0−Dpatであると判定した場合には、ECU18は、蒸発燃料処理系が「異常」であると判断して、ステップS613に進む。
すなわち、蒸発燃料処理系にリークがない場合、大気圧付近においても、内圧値Pteは、蒸発燃料の発生によって上昇し続けるため、圧力変化量P1が比較的大きな値となる。その一方で、蒸発燃料処理系にリークがある場合、そのリークによって、内圧値Pteが大気圧近傍に収束するため、圧力変化量P1が比較的小さな値となる。従って、上述のように判定値Pth0を適切に設定することにより、P1≧Pth0−Dpatである場合には蒸発燃料処理系が「正常」であると判定し、P1<Pth0−Dpatである場合には「異常」であると判定することが可能となる。
ステップS610からステップS613に進むと、ECU18は、以下の判定条件(5)、(6)がともに成立しているか否かを調べることにより、蒸発燃料処理系が「異常」であるか否かを再度検証する。
(5)圧力変化量P1が判定値Pth1(具体的には、大気圧補正された判定値(Pth1−Dpat))よりも小さいこと。
ここで、判定値(キャンセル判定値)Pth1は、判定値Pth0よりも小さな値であり、少なくとも残量レベルLに基づいて設定される。具体的には、判定値Pth1は、予め設定された燃料残量と計測時間とのマップに基づいて設定され、残量レベルLが低く蒸発燃料処理系の空間容積が大きくなる程小さな値に設定され、計測時間が短い程小さな値に設定される。すなわち、蒸発燃料処理系の空間容積が大きく、計測時間が短い程、圧力変化量P1が小さくなるため、判定値Pth0は小さな値に設定される。その際、ECU18は、判定値Pth0を、上述のモードAでセットされた所用時間やモードBでセットされた所用時間を用いて補正することも可能である。すなわち、蒸発燃料処理系の空間容積がある一定の空間容積である場合、モードAやモードBでセットされた所要時間が長くなる程、蒸発燃料の発生量が多いことが推測できる。そこで、ECU18は、各所要時間が長くなる程、判定値th0を大きな値に補正する。
(6)計測終了内圧値Pend1が所定圧力よりも小さいこと。
ここで、計測終了内圧値Pend1に対する所定圧力は、例えば、残量レベルLに基づいて設定される。具体的には、所定圧力は、予め設定された燃料残量のテーブルに基づいて設定され、残量レベルLが低く蒸発燃料処理系の空間容積が大きくなる程大気圧に近い値に設定される。
そして、ステップS613において、判定条件(5)、(6)の全てが成立している(すなわち、P1<Pth1−Dpat、Pend1<所定圧力)と判定した場合、ECU18は、ステップS614に進み、蒸発燃料処理系に「異常」と判定し得るに十分なリークが発生している(すなわち。蒸発燃料処理系は「異常」である)と判断して、異常判定フラグFngを「1」にセットし、続くステップS615で、カウント値tを「0」にリセットした後、サブルーチンを抜ける。
一方、ステップS613において、判定条件(5)、(6)の少なくとも何れかが成立していないと判定した場合、蒸発燃料処理系が「異常」との判定を確定することが困難であるため当該判定をキャンセルし、ECU18は、ステップS616に進み、キャンセルフラグFcanを「1」にセットし、続く、ステップS617で、実行条件成立フラグFexを「0」にリセットした後、サブルーチンを抜ける。すなわち、判定条件(5)、(6)の少なくとも何れかが成立しない場合とは、圧力変化量P1が小さい状態にあるものの、その原因が、リークによるものなのか、或いは、蒸発燃料の発生量が少ないためであるかの十分な判断が困難な場合である。そこで、ECU18は、このような場合には、「異常」の判定をキャンセルする。
このような形態によれば、圧力変化計測時間te2の設定のための内圧上昇時間td2の計時や、圧力変化計測時間te2を用いた圧力変化量P1の計測等を、同一の蒸発燃料発生環境下で行うことにより、精度のよいリーク診断を行うことができる。
すなわち、蒸発燃料処理系を一旦負圧封印した後、当該蒸発燃料処理系の大気開放や負圧導入等を行うことなく各種計測等を行うことにより、蒸発燃料の発生状態を変化させることなく診断に必要な情報を得ることができ、精度のよいリーク診断を実現することができる。
次に、図10は本発明の第2の形態に係わり、図10はモードE実行サブルーチンのフローチャートである。なお、本形態においては、モードEにおいて蒸発燃料処理系の「異常」を判定する際の判定条件をさらに付加した点が、上述の第1の形態と主として異なる。その他、上述の第1の形態と同様の点については説明を省略する。
ECU18によってモードE実行サブルーチンが呼び出され、サブルーチンがスタートすると、ECU18は、先ず、ステップS701において、モードEがスタートした直後の大気圧Patを初期値Pst3としてセットする。そして、ステップS701からステップS702に進むと、ECU18は、初期値Pat3と現在の大気圧Patとの差(Pat3−Pat)を大気圧補正量Dpat3として算出した後、ステップS703に進む。
ステップS702からステップS703に進むと、ECU18は、カウント値tが設定値t5に到達したか否かを調べる。そして、ステップS703において、カウント値tが設定値t5に到達していない(t≦t5)と判定した場合、ECU18は、ステップS704に進み、カウント値tをインクリメント(t←t+1)した後、ステップS702に戻る。
一方、ステップS703において、カウント値tが設定値t5に到達した(t>t3)と判定した場合には、ECU18は、ステップS705に進み、現在の内圧値Pteを圧力変化量P1計測の計測開始内圧値Pst1としてセットした後、ステップS706に進む。
続くステップS706において、ECU18は、モードE開始時の内圧値(すなわち、目標内圧値Pd)、計測開始内圧値Pst1、及び、大気圧補正量Dpat3に基づいて、上述のディレイ制御中の圧力変化量P3(=Pst1−Pd−Dpat3)を算出し、ステップS707で、ディレイ制御時における単位時間当たりの圧力変化率ΔP3(=P3/te1)を算出した後、ステップS708に進む。
ステップS707からステップS708に進むと、ECU18は、計測開始内圧値Pst1がセットされた際の大気圧Patを初期値Pat0としてセットする。そして、ステップS709において、ECU18は、初期値Pat0と現在の大気圧Patとの差(Pat0−Pat)を大気圧補正量Dpatとして算出した後、ステップS710に進む。
ステップS709からステップS710に進むと、ECU18は、現在のカウント値tが、ディレイ時間te1(すなわち、設定値t5)と圧力変化計測時間te2との和で規定されるモードE時間(te1+te2)に到達したか否かを調べる。
そして、ステップS710において、カウント値tがモードE時間に到達していない(t<te1+te2)と判定した場合には、ECU18は、ステップS711に進み、カウント値tをインクリメント(t←t+1)した後、ステップS709に戻る。
一方、ステップS710において、カウント値tがモードE時間に到達した(t≧te1+te2)と判定した場合には、ECU18は、ステップS712に進み、現在の内圧値Pteを圧力変化量P1計測の計測終了内圧値Pend1としてセットした後、ステップS713に進む。
ステップS712からステップS713に進むと、ECU18は、計測開始内圧値Pst1と計測終了内圧値Pend1とに基づいて圧力変化量P1(=Pend1−Pst1)を算出した後、ステップS714に進む。すなわち、ECU18は、蒸発燃料処理系の圧力変化計測時間te2内での圧力変化量P1を算出する。
そして、ステップS714において、ECU18は、ディレイ制御時における単位時間当たりの圧力変化率ΔP3と、圧力変化計測時間te2内における単位時間当たりの圧力変化率ΔP1(=P1/te2)との比(圧力変化率比)Rを算出した後、ステップS715に進む。
ステップS714からステップS715に進むと、ECU18は、算出した圧力変化量P1が判定値Pth0(具体的には、大気圧補正された判定値(Pth0−Dpat))よりも大きいか否かを調べる。
そして、ステップS715において、P1≧Pth0−Dpatであると判定した場合には、ECU18は、蒸発燃料処理系に「異常」と判定し得るに十分なリークが発生していない(すなわち。蒸発燃料処理系は「正常」である)と判断して、ステップS716に進み、正常判定フラグFokを「1」にセットし、続くステップS717で、カウント値tを「0」にリセットした後、サブルーチンを抜ける。
一方、ステップS715において、P1<Pth0−Dpatであると判定した場合には、ECU18は、蒸発燃料処理系が「異常」である可能性が高いと判断して、ステップS718に進む。
ステップS715からステップS718に進むと、ECU18は、以下の判定条件(5)、(6)、(7)がともに成立しているか否かを調べることにより、蒸発燃料処理系が「異常」であるか否かを再度検証する。
(5)圧力変化量P1が判定値Pth1(具体的には、大気圧補正された判定値(Pth1−Dpat))よりも小さいこと。
(6)計測終了内圧値Pend1が所定圧力よりも小さいこと。
(7)圧力変化率比Rが所定値よりも大きいこと。
ここで、圧力変化率比Rに対する所定値は、例えば、予め設定された定数であり、1よりも大きな値に設定されるものである。これは、蒸発燃料処理系にリークがない場合、蒸発燃料の発生によって内圧値Pteの上昇が維持され、圧力変化率ΔP1,ΔP2が略等しくなる(すなわち、圧力変化率比Rが略1となる)一方で、蒸発燃料処理系にリークがある場合、蒸発燃料の発生による内圧値Pteの上昇が大気圧付近で緩慢となり、圧力変化率ΔP1がΔP2に対して小さな値となる(すなわち、圧力変化率Rが1よりも大きくなる)ためである。
そして、ステップS718において、判定条件(5)、(6)、(7)の全てが成立している(すなわち、P1<Pth1−Dpat、Pend1<所定圧力、R>所定値)と判定した場合、ECU18は、ステップS719に進み、蒸発燃料処理系に「異常」と判定し得るに十分なリークが発生している(すなわち。蒸発燃料処理系は「異常」である)と判断して、異常判定フラグFngを「1」にセットし、続くステップS720で、カウント値tを「0」にリセットした後、サブルーチンを抜ける。
一方、ステップS718において、判定条件(5)、(6)、(7)の少なくとも何れかが成立していないと判定した場合、蒸発燃料処理系が「異常」との判定を確定することが困難であるため当該判定をキャンセルし、ECU18は、ステップS721に進み、キャンセルフラグFcanを「1」にセットし、続く、ステップS722で、実行条件成立フラグFexを「0」にリセットした後、サブルーチンを抜ける。すなわち、判定条件(5)、(6)、(7)の少なくとも何れかが成立しない場合とは、圧力変化量P1が小さい状態にあるものの、その原因が、リークによるものなのか、或いは、蒸発燃料の発生量が少ないためであるかの十分な判断が困難な場合である。そこで、ECU18は、このような場合には、「異常」の判定をキャンセルする。
このような形態によれば、上述の第1の形態で得られる効果に加え、判定条件を追加することにより、さらに精度の高い「異常」判定を実現することができる。この場合、特に、大気圧付近での揮発性が低い(すなわち、大気圧付近での蒸発燃料の発生量が減少する)燃料が適用される蒸発燃料処理系について、精度のよい診断が可能となる。
第1の形態に係わり、蒸発燃料処理システムの概略構成図 同上、ECUの機能的なブロック図 同上、リーク診断のメインルーチンのフローチャート 同上、図3のモードA実行サブルーチンのフローチャート 同上、図3のモードB実行サブルーチンのフローチャート 同上、図3のモードC実行サブルーチンのフローチャート 同上、図3のモードD実行サブルーチンのフローチャート 同上、図3のモードE実行サブルーチンのフローチャート 同上、リーク診断におけるタイミングチャート 第2の形態に係わり、モードE実行サブルーチンのフローチャート
符号の説明
5 … 燃料タンク(蒸発燃料処理系)
6 … エバポ通路(蒸発燃料処理系)
7 … キャニスタ(蒸発燃料処理系)
11 … 圧力制御ソレノイドバルブ(蒸発燃料処理系)
12 … パージ通路(蒸発燃料処理系)
13 … チャンバ(蒸発燃料処理系)
14 … パージ制御ソレノイドバルブ(蒸発燃料処理系)
15 … 圧力センサ
17 … タンク内圧切替ソレノイドバルブ
18 … 制御装置
19 … 燃料レベルセンサ
20 … 燃料温度センサ
23 … 大気圧センサ
24 … バルブ制御部(負圧封印制御手段)
25 … 診断部(計測時間設定手段、圧力変化量計測手段、診断手段、ディレイ制御手段)
P1 … 圧力変化量
Pat … 大気圧値
Pd … 目標内圧値
Pth0 … 判定値(判定値)
Pth1 … 判定値(キャンセル判定値)
R … 圧力変化率比
ta … 所要時間
tb … 所要時間
td2 … 内圧上昇時間(計時時間)
te1 … ディレイ時間
ΔP1 … 圧力変化率
ΔP3 … 圧力変化率
代理人 弁理士 伊 藤 進

Claims (10)

  1. 内燃機関の燃料タンクを含む蒸発燃料処理系の内部圧力を設定負圧で負圧封印する負圧封印制御手段と、
    負圧封印された上記蒸発燃料処理系の内圧が目標内圧値に到達するまでの時間を計時し、この計時時間に基づいて圧力変化計測時間を設定する計測時間設定手段と、
    負圧封印された上記蒸発燃料処理系にリークがある場合に内圧値が収束する大気圧近傍における、上記目標内圧値到達後に上記圧力変化計測時間かけて変化する上記負圧封印された内圧の圧力変化量を計測する圧力変化量計測手段と、
    少なくとも上記蒸発燃料処理系の空間容積に基づいて判定値を設定し、上記圧力変化量が上記判定値よりも大きいとき上記蒸発燃料処理系の正常を判定し、上記圧力変化量が上記判定値よりも小さいとき上記蒸発燃料処置系の異常を判定する診断手段とを備えたことを特徴とする蒸発燃料処理システムの診断装置。
  2. 上記計測時間設定手段は、大気圧の変化に応じて上記目標内圧値を補正することを特徴とする請求項1記載の蒸発燃料処理システムの診断装置。
  3. 上記診断手段は、大気圧の変化に応じて上記判定値を補正することを特徴とする請求項1または請求項2記載の蒸発燃料処理システムの診断装置。
  4. 上記負圧封印制御手段は、上記蒸発燃料処理系を大気解放して内圧を大気圧近傍で安定化させる安定化処理と、安定化処理された上記蒸発燃料処理系に負圧を導入して内圧を設定負圧まで降下させる負圧導入処理とを行って、上記蒸発燃料処理系を負圧封印するものであって、
    上記診断手段は、上記負圧封印制御手段による上記安定化処理の所要時間、或いは上記負圧導入処理の所要時間の少なくとも何れか一方に応じて、上記判定値を補正することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の蒸発燃料処理システムの診断装置。
  5. 上記診断手段は、上記負圧封印制御手段による上記安定化処理の所要時間が所定時間を超えたとき、或いは、上記負圧封印制御手段による上記負圧導入処理の所要時間が所定時間を超えたとき、上記蒸発燃料処理系の診断を中断することを特徴とする請求項4記載の蒸発燃料処理システムの診断装置。
  6. 上記診断手段は、上記負圧封印後の内圧が所定時間経過しても所定以上上昇しないとき、上記圧力変化量と上記判定値とに基づく判定を行うことなく、上記蒸発燃料処理系の正常を判定することを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れかに記載の蒸発燃料処理システムの診断装置。
  7. 上記診断手段は、少なくとも上記蒸発燃料処理系の空間容積に基づいて上記判定値よりも小値なキャンセル判定値を設定し、上記圧力変化量が上記キャンセル判定値よりも大きいとき、上記判定値に基づく異常の判定をキャンセルすることを特徴とする請求項1乃至請求項6に何れかに記載の蒸発燃料処理システムの診断装置。
  8. 上記診断手段は、上記圧力変化量計測終了時の内圧が所定圧力以上であるとき、上記判定値に基づく異常の判定をキャンセルすることを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れかに記載の蒸発燃料処理システムの診断装置。
  9. 上記蒸発燃料処理系の内圧が上記目標内圧値に到達してから上記圧力変化量計測手段による圧力変化量の計測を開始するまでのディレイ制御を行うディレイ制御手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項8の何れかに記載の蒸発燃料処理システムの診断装置。
  10. 上記診断手段は、上記ディレイ制御時の圧力変化率と上記圧力変化量計測時の圧力変化率との比が所定値以下であるとき、上記判定値に基づく異常の判定をキャンセルすることを特徴とする請求項9記載の蒸発燃料処理システムの診断装置。
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