JP2000186632A - 蒸発燃料処理装置のリーク診断装置 - Google Patents
蒸発燃料処理装置のリーク診断装置Info
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Abstract
る。 【解決手段】 機関停止後に、エアポンプ13をONす
ると共に、切換弁14をエアポンプ13側に切換えて、
エアポンプ13から圧送される空気を切換弁14を経て
キャニスタ7の新気導入口9よりパージライン6,10
に供給した状態で、エアポンプ13の作動電流値の変化
率(所定時間間隔の2点での作動電流値の差)をリーク
レベルとして計測する。そして、リークレベルを判定レ
ベルと比較し、リークレベルが判定レベル以下の場合
に、リーク有りと診断する。
Description
の蒸発燃料処理装置のリーク診断装置に関する。
は、燃料タンクで発生する蒸発燃料をキャニスタに導い
て一時的に吸着させ、該キャニスタに吸着された蒸発燃
料をキャニスタの新気導入口から導入される新気と共に
パージ制御弁を介して内燃機関の吸気系に吸入させるこ
とによって、蒸発燃料の大気への放散を防止するように
している(特開平5−215020号等参照) 。
キャニスタを経てパージ制御弁へ至るパージラインの配
管に万一亀裂が生じたり、配管の接合部にシール不良が
生じたりすると、蒸発燃料のリークを生じ、本来の放散
防止効果を十分に発揮させることができなくなる。
ークの有無を診断するリーク診断装置として、以下の方
式が考えられた(特願平10−147338号等参
照)。前記キャニスタの新気導入口を、大気開放口と電
動式エアポンプの吐出口とに選択的に接続する切換弁
と、前記エアポンプの吐出口から前記切換弁をバイパス
して前記キャニスタの新気導入口に至り、基準口径を有
する基準オリフィスが介装されたバイパス通路と、を設
けておく。
ると共に、切換弁を大気開放口側に切換えて、エアポン
プから圧送される空気をバイパス通路の基準オリフィス
を経由させた後、切換弁を経て大気開放口より大気に開
放した状態で、エアポンプの作動電流値を判定レベルと
して計測する。
弁をエアポンプ側に切換えて、エアポンプから圧送され
る空気を切換弁を経てキャニスタの新気導入口よりパー
ジラインに供給した状態で、エアポンプの作動電流値を
リークレベルとして計測する。そして、このリークレベ
ルを判定レベルと比較して、リークレベルが判定レベル
より小さいときに、リーク有りと診断する。
た場合のような小量のリーク発生時でも、高精度に診断
することができる。
式では、判定レベルの計測時は、エアポンプの作動電流
値が速やかに安定して、短時間で計測を行えるものの、
リークレベルの計測時には、リークと送気量が平衡状態
に達した以降でないと、エアポンプの作動電流値が安定
せず、パージラインの容量が大きいため、エアポンプの
作動電流値が安定するまでに時間がかかるので、短時間
のうちに正確な診断を行うことが困難であるという問題
点があった。
精度を低下させることなく、診断時間を短縮化できる蒸
発燃料処理装置のリーク診断装置を提供することを目的
とする。
らの蒸発燃料を新気導入口を有するキャニスタに導いて
一時的に吸着させ、該キャニスタに吸着された蒸発燃料
を新気導入口から導入される新気と共にパージ制御弁を
介して内燃機関の吸気系に吸入させる蒸発燃料処理装置
において、機関停止後に、燃料タンクからキャニスタを
経てパージ制御弁に至るパージラインからの蒸発燃料の
リークを診断するリーク診断装置であることを前提とす
る。
電動式エアポンプによって前記新気導入口を介して前記
パージラインに空気を圧送したときの前記エアポンプの
作動電流値の変化率を計測することによりリークレベル
を計測するリークレベル計測手段と、前記リークレベル
を所定の判定レベルと比較して、リークの有無を判定す
るリーク判定手段と、を設けたことを特徴とする。
発明において、前記リークレベル計測手段は、前記エア
ポンプの作動電流値の変化率をリークレベルとして計測
することを特徴とする。
発明において、前記リークレベル計測手段は、前記エア
ポンプの作動電流値の変化率を計測し、該変化率から安
定後の作動電流値を予測して、その予測値をリークレベ
ルとすることを特徴とする。
の新気導入口を、大気開放口と電動式エアポンプの吐出
口とに選択的に接続する切換弁と、前記エアポンプの吐
出口から前記切換弁をバイパスして前記キャニスタの新
気導入口に至り、基準口径を有する基準オリフィスが介
装されたバイパス通路と、を設けると共に、前記エアポ
ンプをONすると共に、前記切換弁を大気開放口側に切
換えて、前記エアポンプから圧送される空気を前記バイ
パス通路の基準オリフィスを経由させた後、前記切換弁
を経て大気開放口より大気に開放した状態で、前記エア
ポンプの作動電流値を計測することにより判定レベルを
計測する判定レベル計測手段と、前記エアポンプをON
すると共に、前記切換弁をエアポンプ側に切換えて、前
記エアポンプから圧送される空気を前記切換弁を経て前
記キャニスタの新気導入口より前記パージラインに供給
した状態で、前記エアポンプの作動電流値の変化率を計
測することによりリークレベルを計測するリークレベル
計測手段と、前記リークレベルを前記判定レベルと比較
して、リークの有無を判定するリーク判定手段と、を設
けたことを特徴とする。
発明において、前記判定レベル計測手段は、前記エアポ
ンプの作動電流値を計測し、該電流値を変化率相当の判
定レベルに変換するものであり、前記リークレベル計測
手段は、前記エアポンプの作動電流値の変化率をリーク
レベルとして計測することを特徴とする。
発明において、前記判定レベル計測手段は、前記エアポ
ンプの作動電流値を判定レベルとして計測するものであ
り、前記リークレベル計測手段は、前記エアポンプの作
動電流値の変化率を計測し、該変化率から安定後の作動
電流値を予測して、その予測値をリークレベルとするこ
とを特徴とする。
項6に係る発明において、前記リークレベル計測手段
は、所定時間間隔の2点での前記エアポンプの作動電流
値を計測し、その差に基づいて変化率を算出することを
特徴とする。
ベル計測時のエアポンプの安定化後の作動電流値と初期
の作動電流値の変化率とは対応関係にあることから、リ
ークレベル計測時に、エアポンプの作動電流値の変化率
を計測することによりリークレベルを計測することで、
診断精度を低下させることなく、診断時間を短縮化でき
る。
の作動電流値の変化率をリークレベルとして計測するこ
とで、処理が簡単になる。請求項3に係る発明によれ
ば、エアポンプの作動電流値の変化率を計測し、該変化
率から安定後の作動電流値を予測して、その予測値をリ
ークレベルとすることで、従前の判定レベルをそのまま
使用することができる。
係る発明の効果に加え、判定レベルを的確なものとする
ことができ、診断精度を向上させることができる。請求
項5に係る発明によれば、判定レベル計測時に、エアポ
ンプの作動電流値を計測して、該電流値を変化率相当の
判定レベルに変換する一方、リークレベル計測時に、エ
アポンプの作動電流値の変化率をリークレベルとして計
測することで、正確なリーク判定が可能となる。
計測時に、エアポンプの作動電流値を判定レベルとして
計測する一方、リークレベル計測時に、エアポンプの作
動電流値の変化率を計測し、該変化率から安定後の作動
電流値を予測して、その予測値をリークレベルとするこ
とで、正確なリーク判定が可能となる。
ル計測時に、所定時間間隔の2点でのエアポンプの作動
電流値を計測し、その差に基づいて変化率を算出するこ
とで、変化率を簡単かつ的確にとらえることができる。
する。図1は本発明の一実施形態を示すシステム図であ
る。
が設けられていて、これにより吸入空気量が制御され
る。また、スロットル弁2下流の吸気管3のマニホール
ド部には各気筒毎に電磁式の燃料噴射弁4が設けられて
いる。燃料噴射弁4は、コントロールユニット20から
機関回転に同期して出力される駆動パルス信号により開
弁して、燃料噴射を行い、噴射された燃料は機関1の燃
焼室内で燃焼する。
にて発生する蒸発燃料を蒸発燃料導入通路6により導い
て一時的に吸着するキャニスタ7が設けられている。キ
ャニスタ7は、容器内に活性炭などの吸着材8を充填し
たものである。
成されると共に、パージ通路10が導出されている。パ
ージ通路10は、パージ制御弁11を介して、スロット
ル弁2下流の吸気管3に接続されている。パージ制御弁
11は、コントロールユニット20から出力される信号
により開弁するようになっている。
5にて発生した蒸発燃料は、蒸発燃料導入通路6により
キャニスタ7に導かれて、ここに吸着される。そして、
機関1が始動されて、所定のパージ許可条件が成立する
と、パージ制御弁11が開き、機関1の吸入負圧がキャ
ニスタ7に作用する結果、新気導入口9から導入される
新気によってキャニスタ7に吸着されていた蒸発燃料が
脱離され、この脱離した蒸発燃料を含むパージガスがパ
ージ通路10を通って吸気管3内に吸入され、この後、
機関1の燃焼室内で燃焼処理される。
は、キャニスタ7の新気導入口9側に、以下の装置が設
けられる。大気開放口12が設けられると共に、電動式
エアポンプ13が設けられる。そして、キャニスタ7の
新気導入口9を、大気開放口12と、エアポンプ13の
吐出口13aとに選択的に接続する電磁式の切換弁14
が設けられる。また、エアポンプ13の吐出口13aか
ら切換弁14をバイパスしてキャニスタ7の新気導入口
9に至るバイパス通路15が設けられ、このバイパス通
路15には基準口径(例えば0.5mm)を有する基準
オリフィス16が設けられる。大気開放口12とエアポ
ンプ13の吸入口13bとには、エアフィルタ17が設
けられる。
12側、ON状態でエアポンプ13側に切換えられるよ
うになっており、通常はOFFで大気開放口12側に切
換えられ、キャニスタ7の新気導入口9を大気開放口1
2に連通させている。
OM、RAM、A/D変換器及び入出力インターフェイ
ス等を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、
各種センサから信号が入力されている。
同期してクランク角信号を出力しこれにより機関回転数
Neを検出可能なクランク角センサ21、吸入空気量Q
aを計測するエアフローメータ22、機関排気系にて空
燃比を検出する空燃比センサ(酸素センサ)23、車速
VSPを検出する車速センサ24などが設けられ、更
に、エアポンプ13の作動電流値を検出する電流センサ
25が設けられている。
は、機関運転条件に基づいて燃料噴射弁4の作動を制御
し、また、機関運転条件に基づいてパージ制御弁11の
作動を制御する。更に、機関停止後に、リーク診断装置
をなすエアポンプ13及び切換弁14の作動を制御し
て、蒸発燃料処理装置のリーク診断を行う。
め、コントロールユニット20には、図2に示すよう
に、判定レベル計測手段、リークレベル計測手段、及
び、リーク判定手段としての機能がソフトウエア的に備
えられる。
発燃料処理装置のリーク診断について、図3のフローチ
ャートによって説明する。ステップ1(図にはS1と記
す。以下同様)では、所定の診断実行条件である機関停
止後であるか否かを、次の(1)及び(2)の条件が全
て成立しているか否かによって判定する。
は、ステップ1へ戻って、この判定を繰り返す。
ため、ステップ2へ進む。但し、パージ制御弁11につ
いて、別途実行される故障診断ルーチンにおいて、故障
有りと診断されて場合などは、リーク診断をキャンセル
するとよい。
期化を行う。具体的には、(1)パージ制御弁11を開
弁し、(2)切換弁14をOFFにして大気開放口12
側に切換え、(3)エアポンプ13をONにする。そし
て、この状態を所定時間維持する。
13によって吸入吐出された空気がバイパス通路15を
通って、キャニスタ7の新気導入口9からキャニスタ7
内を通り、パージ通路10のパージ制御弁11を経て吸
気管3内に流出する。また、一部の空気は、バイパス通
路15を通った後、切換弁14を逆流して大気開放口1
2より大気中に放出される。
圧) 及び残留ガスが除去される。次にステップ3では、
リーク診断用の判定レベルの計測を行う。具体的には、
(1)パージ制御弁11を閉弁し、(2)切換弁14を
OFFにして大気開放口12側に切換え、(3)エアポ
ンプ13をONにする。
13によって吸入吐出された空気がバイパス通路15
(基準オリフィス16)を通った後、切換弁14を逆流
して大気開放口12より大気中に放出される。
を電流センサ25によって計測し、これをASLとす
る。すなわち、エアポンプ13から圧送される空気を基
準口径を有する基準オリフィス16を介して大気に開放
したときのエアポンプ13の作動電流値ASLを計測す
る。そして、計測した作動電流値ASLを、予め用意し
たテーブルを用いて、変化率相当値ΔASL=f(AS
L)に変換し、これを判定レベルとする。この部分が判
定レベル計測手段に相当する。
を行う。具体的には、(1)パージ制御弁11を閉弁
し、(2)切換弁14をONにしてエアポンプ13側に
切換え、(3)エアポンプ13をONにする。
13によって吸入吐出された空気が切換弁14を経てキ
ャニスタ7の新気導入口9からキャニスタ7内を通り、
燃料タンク5からキャニスタ7を経てパージ制御弁11
に至るパージライン(6,10)内に流入する。
を電流センサ25によって計測し、これをA1とする。
更に、所定時間後、エアポンプ13の作動電流値を電流
センサ25によって再び計測し、これをA2とする。す
なわち、エアポンプ13から圧送される空気をパージラ
インに供給したときのエアポンプ13の作動電流値A
1,A2を所定時間間隔の2点にて計測する。そして、
これらに基づき、ポンプ作動電流値の変化率ΔA=A2
−A1を算出し、これをリークレベルとする。尚、変化
率は、正確には、ΔA=(A2−A1)/所定時間とし
て表されるが、処理の簡単化のため、前記所定時間を一
定として、ΔA=A2−A1とした。この部分がリーク
レベル計測手段に相当する。
測されたリークレベル(ポンプ作動電流値の変化率)Δ
Aを、前記ステップ3で計測・設定された判定レベルΔ
ASLと比較して、蒸発燃料のリーク診断を行う。すな
わち、図7を参照し、作動電流値の変化率ΔAが判定レ
ベルより大きいと判定されたときは、リーク無しと診断
するが、作動電流値の変化率ΔAが判定レベル以下と判
定されたときは(ΔA’参照)、リーク有りと診断し、
ステップ6で所定の故障コードをセットする。この部分
がリーク判定手段に相当する。
空気が基準口径を有する基準オリフィス16を流通する
のに要するエアポンプ13の作動電流値に対し、前記リ
ークレベル計測時の安定化後の作動電流値の方が小さい
場合、つまりエアポンプ13の駆動負荷が減少した場合
は、パージライン(6,10)中に前記基準口径より大
きな孔が開口したのと同等の失陥を生じて、判定レベル
以上のリークが発生していると診断でき、そうでない場
合は、リーク無し(正常) と診断できる。
測するためには、計測に時間がかかってしまう。そこ
で、リークレベル計測時の安定化後のポンプ作動電流値
と初期のポンプ作動電流値の変化率とは対応関係にある
ことから、リークレベル計測時に、ポンプ作動電流値の
変化率ΔAをリークレベルとして計測することにより、
短時間で、しかも正確な診断を行うことができるように
するのである。
診断のフローチャートであり、図3のフローとの相違に
ついて説明する。ステップ3で、リーク診断用の判定レ
ベルの計測を行う際、前記と同様に、(1)パージ制御
弁11を閉弁し、(2)切換弁14をOFFにして大気
開放口12側に切換え、(3)エアポンプ13をONに
する(図5参照)。
を電流センサ25によって計測し、これをASLとす
る。すなわち、エアポンプ13から圧送される空気を基
準口径を有する基準オリフィス16を介して大気に開放
したときのエアポンプ13の作動電流値ASLを計測
し、これを判定レベルとする。この部分が判定レベル計
測手段に相当する。
際、前記と同様に、(1)パージ制御弁11を閉弁し、
(2)切換弁14をONにしてエアポンプ13側に切換
え、(3)エアポンプ13をONにする(図6参照)。
を電流センサ25によって計測し、これをA1とする。
更に、所定時間後、エアポンプ13の作動電流値を電流
センサ25によって再び計測し、これをA2とする。す
なわち、エアポンプ13から圧送される空気をパージラ
インに供給したときのエアポンプ13の作動電流値A
1,A2を所定時間間隔の2点にて計測する。そして、
これらに基づき、ポンプ作動電流値の変化率ΔA=A2
−A1を算出する。そして、このポンプ作動電流値の変
化率ΔA=A2−A1から、予め用意したテーブルを参
照して、安定化後のポンプ作動電流値AA=f(ΔA)
を予測し、これをリークレベルとする。この部分がリー
クレベル計測手段に相当する。
れたリークレベル(安定化後のポンプ作動電流値の予測
値)AAを、前記ステップ3で計測・設定された判定レ
ベルASLと比較して、蒸発燃料のリーク診断を行う。
すなわち、図7を参照し、安定化後の作動電流値(予測
値)AAが判定レベルより大きいと判定されたときは、
リーク無しと診断するが、安定化後の作動電流値(予測
値)AAが判定レベル以下と判定されたときは(AA’
参照)、リーク有りと診断し、ステップ6で所定の故障
コードをセットする。この部分がリーク判定手段に相当
する。
空気が基準口径を有する基準オリフィス16を流通する
のに要するエアポンプ13の作動電流値に対し、前記リ
ークレベル計測時の安定化後の作動電流値(予測値)の
方が小さい場合、つまりエアポンプ13の駆動負荷が減
少した場合は、パージライン(6,10)中に前記基準
口径より大きな孔が開口したのと同等の失陥を生じて、
判定レベル以上のリークが発生していると診断し、そう
でない場合は、リーク無し(正常) と診断するのであ
る。
ポンプ作動電流値と初期のポンプ作動電流値の変化率と
は対応関係にあることから、リークレベル計測時に、ポ
ンプ作動電流値の変化率ΔAを計測して、安定化後のポ
ンプ作動電流値AAを予測することで、診断精度を低下
させることなく、診断時間を短縮化できる。
のため、リークレベルとしてのポンプ作動電流値の変化
率又はこれから予測した安定化後のポンプ作動電流値に
対する判定レベルを計測により設定しているが、この判
定レベルを定数として設定するようにしてもよい。
すブロック図
示す図
す図
ローチャート
Claims (7)
- 【請求項1】燃料タンクからの蒸発燃料を新気導入口を
有するキャニスタに導いて一時的に吸着させ、該キャニ
スタに吸着された蒸発燃料を新気導入口から導入される
新気と共にパージ制御弁を介して内燃機関の吸気系に吸
入させる蒸発燃料処理装置において、機関停止後に、燃
料タンクからキャニスタを経てパージ制御弁に至るパー
ジラインからの蒸発燃料のリークを診断するリーク診断
装置であって、 電動式エアポンプによって前記新気導入口を介して前記
パージラインに空気を圧送したときの前記エアポンプの
作動電流値の変化率を計測することによりリークレベル
を計測するリークレベル計測手段と、 前記リークレベルを所定の判定レベルと比較して、リー
クの有無を判定するリーク判定手段と、 を設けたことを特徴とする蒸発燃料処理装置のリーク診
断装置。 - 【請求項2】前記リークレベル計測手段は、前記エアポ
ンプの作動電流値の変化率をリークレベルとして計測す
ることを特徴とする請求項1記載の蒸発燃料処理装置の
リーク診断装置。 - 【請求項3】前記リークレベル計測手段は、前記エアポ
ンプの作動電流値の変化率を計測し、該変化率から安定
後の作動電流値を予測して、その予測値をリークレベル
とすることを特徴とする請求項1記載の蒸発燃料処理装
置のリーク診断装置。 - 【請求項4】燃料タンクからの蒸発燃料を新気導入口を
有するキャニスタに導いて一時的に吸着させ、該キャニ
スタに吸着された蒸発燃料を新気導入口から導入される
新気と共にパージ制御弁を介して内燃機関の吸気系に吸
入させる蒸発燃料処理装置において、機関停止後に、燃
料タンクからキャニスタを経てパージ制御弁に至るパー
ジラインからの蒸発燃料のリークを診断するリーク診断
装置であって、 前記キャニスタの新気導入口を、大気開放口と電動式エ
アポンプの吐出口とに選択的に接続する切換弁と、前記
エアポンプの吐出口から前記切換弁をバイパスして前記
キャニスタの新気導入口に至り、基準口径を有する基準
オリフィスが介装されたバイパス通路と、を設けると共
に、 前記エアポンプをONすると共に、前記切換弁を大気開
放口側に切換えて、前記エアポンプから圧送される空気
を前記バイパス通路の基準オリフィスを経由させた後、
前記切換弁を経て大気開放口より大気に開放した状態
で、前記エアポンプの作動電流値を計測することにより
判定レベルを計測する判定レベル計測手段と、 前記エアポンプをONすると共に、前記切換弁をエアポ
ンプ側に切換えて、前記エアポンプから圧送される空気
を前記切換弁を経て前記キャニスタの新気導入口より前
記パージラインに供給した状態で、前記エアポンプの作
動電流値の変化率を計測することによりリークレベルを
計測するリークレベル計測手段と、 前記リークレベルを前記判定レベルと比較して、リーク
の有無を判定するリーク判定手段と、 を設けたことを特徴とする蒸発燃料処理装置のリーク診
断装置。 - 【請求項5】前記判定レベル計測手段は、前記エアポン
プの作動電流値を計測し、該電流値を変化率相当の判定
レベルに変換するものであり、 前記リークレベル計測手段は、前記エアポンプの作動電
流値の変化率をリークレベルとして計測することを特徴
とする請求項4記載の蒸発燃料処理装置のリーク診断装
置。 - 【請求項6】前記判定レベル計測手段は、前記エアポン
プの作動電流値を判定レベルとして計測するものであ
り、 前記リークレベル計測手段は、前記エアポンプの作動電
流値の変化率を計測し、該変化率から安定後の作動電流
値を予測して、その予測値をリークレベルとすることを
特徴とする請求項4記載の蒸発燃料処理装置のリーク診
断装置。 - 【請求項7】前記リークレベル計測手段は、所定時間間
隔の2点での前記エアポンプの作動電流値を計測し、そ
の差に基づいて変化率を算出することを特徴とする請求
項1〜請求項6のいずれか1つに記載の蒸発燃料処理装
置のリーク診断装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36448198A JP3645436B2 (ja) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | 蒸発燃料処理装置のリーク診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36448198A JP3645436B2 (ja) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | 蒸発燃料処理装置のリーク診断装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000186632A true JP2000186632A (ja) | 2000-07-04 |
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ID=18481918
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JP (1) | JP3645436B2 (ja) |
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US6848298B2 (en) | 2002-01-11 | 2005-02-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus and method for failure diagnosis of fuel vapor purge system |
CN111350598A (zh) * | 2020-02-21 | 2020-06-30 | 吉利汽车研究院(宁波)有限公司 | 一种双燃料泄漏诊断系统及其诊断方法 |
WO2022185660A1 (ja) * | 2021-03-03 | 2022-09-09 | Nok株式会社 | シール部品の検査方法、検査装置、及び検査プログラム |
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- 1998-12-22 JP JP36448198A patent/JP3645436B2/ja not_active Expired - Fee Related
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