JP2004270501A - Evaporated fuel treating device for internal combustion engine - Google Patents

Evaporated fuel treating device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2004270501A
JP2004270501A JP2003060321A JP2003060321A JP2004270501A JP 2004270501 A JP2004270501 A JP 2004270501A JP 2003060321 A JP2003060321 A JP 2003060321A JP 2003060321 A JP2003060321 A JP 2003060321A JP 2004270501 A JP2004270501 A JP 2004270501A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
leak
fuel
leak diagnosis
pressure
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003060321A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenya Kosho
賢也 古性
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2003060321A priority Critical patent/JP2004270501A/en
Publication of JP2004270501A publication Critical patent/JP2004270501A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To diagnose leakage for an evaporated fuel treating device without deteriorating operability and exhaust gas emission, and to increase frequency of leak diagnosis. <P>SOLUTION: The evaporated fuel treating device for an internal combustion engine is provided with a bypass passage 8 connecting a fuel tank 3 and an intake pipe 6 while passing around a canister 2, and a bypass valve 13 for opening and closing the bypass passage 8. Upon diagnosing the leakage, depending on operation conditions of the engine, a leak diagnosis with negative pressure introduced from the bypass passage 8 or a leak diagnosis with negative pressure introduced form a purge passage 7 is selectable. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の蒸発燃料処理装置に関し、特に吸気管内の負圧を導入してリーク診断を行う内燃機関の蒸発燃料処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関の蒸発燃料処理装置は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をキャニスタに一時的に吸着させると共に、機関の運転条件に応じて吸入負圧を利用して吸着した蒸発燃料を脱離させ、この脱離した蒸発燃料を機関の吸気管に吸入させて燃焼処理する。そして、配管接合部のシール不良等によって蒸発燃料がそのまま大気中に放出されるのを防止するため、装置内におけるリークの有無を診断するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−161814号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献1に記載されているような従来の蒸発燃料処理装置においては、キャニスタと吸気管とを連通するパージ通路に設けたパージコントロールバルブを開弁することによって、パージ通路から吸気管内の負圧を装置内に導入してリーク診断を行うようにしているため、以下のような問題がある。
【0005】
すなわち、負圧導入の際、装置内のガスが吸気管に吸引されることになるため、キャニスタに大量の蒸発燃料が吸着されている状態でリーク診断が行われると、濃い混合気が吸気管に吸引されて排気A/Fが大幅にずれてしまい、運転性、排気エミッションを悪化させてしまう。
【0006】
このため、機関停止後に燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着し、キャニスタに大量の蒸発燃料が吸着されている可能性の高い冷機始動直後においては、吸着されている蒸発燃料をある程度脱離させてから(すなわち、パージ処理がある程度なされてから)リーク診断を行う必要があり、リーク診断の診断頻度の向上という点で障害となっていた。
【0007】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであり、キャニスタに大量の蒸発燃料が吸着されている冷機始動時においても、運転性、排気エミッションを悪化させることなくリーク診断を行い、もって診断頻度を向上できる内燃機関の蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る蒸発燃料処理装置は、キャニスタを迂回して燃料タンクと吸気管とを連通するバイパス通路と、このバイパス通路を開閉するバイパスバルブと、を設けると共に、ドレインカットバルブとパージコントロールバルブとが閉弁した状態でバイパスバルブを開弁することによってバイパス通路から吸気管内の負圧を導入してリーク診断を行う第1リーク診断手段と、ドレインカットバルブとバイパスバルブとが閉弁した状態でパージコントロールバルブを開弁することによってパージ通路から吸気管内の負圧を導入してリーク診断を行う第2リーク診断手段と、機関の運転条件に応じて第1リーク診断手段又は第2リーク診断手段のいずれかを選択する選択手段を備えて構成した。
【0009】
【発明の効果】
本発明に係る内燃機関の蒸発燃料処理装置によれば、リーク診断を行うに際して、機関の運転条件に応じて運転性・排気エミッションの影響を与えない方のリーク診断手段を選択してリーク診断を行うことができる。
【0010】
例えば、冷機始動時のように、キャニスタが大量の蒸発燃料を吸着している可能性の高く、燃料タンク内における蒸発燃料の発生が少ない場合には、第1リーク診断手段を選択してバイパス通路によって燃料タンク側から負圧を導入してリーク診断を行うようにする。一方、機関始動からある程度時間が経過すると、燃料タンク内における蒸発燃料の発生は多くなるが、キャニスタに吸着していた蒸発燃料はパージ処理されて減少する。このような場合には、第2リーク診断手段を選択して従来と同様にパージ通路によってキャニスタ側から負圧を導入してリーク診断を行うようする。このように、運転条件に応じてリーク診断を変更できるので、リーク診断時に濃い混合気が吸気管に吸引されることを防止でき、運転性、排気エミッションの悪化を抑制できる。また、従来、リーク診断を行えなかった冷機始動時においてもリーク診断が可能となり、診断頻度を向上させることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る内燃機関の蒸発燃料処理装置の概略構成図である。図に示すように、この蒸発燃料処理装置1は、キャニスタ2と、このキャニスタ2と燃料タンク3とを連通する蒸発燃料通路4と、キャニスタ2とスロットルバルブ5下流側の吸気管6とを連通するパージ通路7と、キャニスタ2を迂回して燃料タンク3と吸気管6とを連通するバイパス通路8と、を含んで構成される。
【0012】
キャニスタ2には、活性炭等の吸着剤が収容されており、燃料タンク3内で発生した蒸発燃料を蒸発燃料通路4により導いて一時的に吸着する。また、キャニスタ2に設けられた大気連通口には、水分離BOX9を介して大気と連通する大気連通路10が接続されており、この大気連通路10には、常開型の電磁弁で構成されるドレインカットバルブ11が設けられている。すなわち、このドレインカットバルブ11を開閉することによって、キャニスタ2の大気連通口が大気と連通し又は遮断されることになる。なお、ドレインカットバルブ11は、所定条件が成立したときに通電されて閉弁する。
【0013】
パージ通路7には、常閉型の電磁弁で構成されるパージコントロールバルブ12が設けられている。そして、このパージコントロールバルブ12が、通電されて開弁すると、吸気管6内の吸入負圧がキャニスタ2に作用して大気連通路10よりキャニスタ2内に大気が導入される。この導入された大気によってキャニスタ2に吸着されていた蒸発燃料は脱離され、脱離された蒸発燃料を含むパージガスがパージ通路7を通って吸気管6内へと吸入され、その後、機関の燃焼室内で燃焼処理される(パージ処理される)。
【0014】
また、本実施形態の特徴的な構成として、キャニスタ2を迂回して(経由することなく)燃料タンク3と吸気管6とを直接連通するバイパス通路8が設けられており、このバイパス通路8には、常閉型の電磁弁で構成されるバイパスバルブ13が設けられている。なお、この実施形態では、燃料タンク3の上面とパージコントロールバルブ12の吸気管6側のパージ通路7とを接続するバイパス通路8によって燃料タンク3と吸気管6とを連通させているが、燃料タンク3の上面とスロットルバルブ5下流側の吸気管6とを接続するバイパス通路によって連通させるよう構成してもよい。
【0015】
マイクロコンピュータを内蔵するコントロールユニット(C/U)20には、装置内(より具体的には、バイパスバルブ13〜燃料タンク3〜パージコントロールバルブ12)の圧力Pを検出する圧力センサ(圧力検出手段)21、燃料タンク3内の燃料温度Tfを検出する温度センサ(燃温検出手段)22、機関の冷却水温度Twを検出する水温センサ(水温検出手段)23の他、図示しない各種センサからの検出信号が入力されている。
【0016】
そして、C/U20は、機関に対する各種制御を行うと共に、機関の運転条件に応じてパージコントロールバルブ12を制御してキャニスタ2に吸着した蒸発燃料の処理を行う。また、ドレインカットバルブ11、パージコントロールバルブ12、バイパスバルブ13を制御して蒸発燃料処理装置1のリークの有無を診断するリーク診断を行う。
【0017】
ここで、C/U20によって実行される本実施形態におけるリーク診断について図2〜図4に示すフローチャートに従って説明する。なお、かかる診断フローは、所定時間毎(例えば、100ms毎)に実行される。
【0018】
ステップ1(図ではS1と記す。以下同じ)では、始動時の冷却水温度Twが所定温度(例えば30〜40℃で設定する)を下回っているか否かを判定し、所定温度を下回っていればステップ2に進む。このステップにより、燃料ポンプ3内で蒸発燃料が発生する可能性の高い停止直後の始動か、停止後しばらく時間が経過してからの始動か、を判定できる。
【0019】
ステップ2では、燃料タンク3内の燃料温度Tfが所定温度(例えば、20〜30℃で設定する)を下回っているか否かを判定し、所定温度を下回っていればステップ3に進む。このステップにより、燃料タンク3内における蒸発燃料の発生の有無(又は、発生量の多少)を判定できる。
【0020】
ステップ3では、機関始動からの経過時間が所定時間T1を下回っているか否かを判定し、所定時間T1を経過していなければステップ4に進む。このステップにより、始動後にほとんどパージ処理がなされていないこと、すなわち、キャニスタ2に多くの燃料が吸着されている可能性が高い状態を判定できる。
【0021】
上記ステップ1〜3が本発明に係る選択手段に相当し、ステップ1〜3の条件が成立した場合には、ステップ4以降にてバイパス通路8により吸入負圧を導入してリーク診断(第1リーク診断)を行う。
【0022】
なお、燃料温度そのものと同様に、燃料温度の上昇分も燃料タンク3内における蒸発燃料の発生及びその量に対する寄与が大きいことから、始動からの燃料温度の上昇(現在の燃温−始動時の燃温)が所定温度を下回ること、等の条件を更に追加するようにしてもよい。
【0023】
ステップ4では、ドレインカットバルブ11及びパージコントロールバルブ12を閉状態とする一方、バイパスバルブ13を開状態としてプルダウン(負圧導入)を開始する。これにより、吸気管6内の吸入負圧がバイパス通路8を介して導入され、装置内が負圧化される。なお、機関始動時は、通常、パージコントロールバルブ12は閉状態であるので、そのまま閉状態を継続すればよい。
【0024】
プルダウンを開始した後は、ステップ5において、あらかじめ設定した所定時間T2が経過したか否かを判定すると共に、ステップ6において、圧力センサ21により検出される装置内圧力Pが目標負圧に到達したか(目標負圧以下となったか)否かを判定する。そして、目標負圧に到達していなければプルダウンを継続し、目標圧力に到達したらステップ8に進む。なお、所定時間T2が経過するまでの間に、装置内圧力Pが目標負圧に到達しない場合には、ステップ7に進んで「リーク有り」と診断して本制御を終了する。
【0025】
ステップ8では、バイパスバルブ13を閉状態としリークダウンを開始する。バイパスバルブ13を閉じることで装置内は密閉される。従って、キャニスタ2、燃料タンク3及び配管等にリークが発生していない場合には、装置内の負圧は維持されるが、リークが発生している場合には、装置内の負圧は徐々に変化することになる。
【0026】
ステップ9では、リークダウン終了条件(例えば、リークダウン開始から所定時間T3が経過したこと)が成立したか否かを判定し、リークダウン終了条件が成立していれば、ステップ10及びステップ14に進む。
【0027】
ステップ10では、リーク診断用のパラメータとしてリークダウン開始からの経過時間に対する装置内圧力の変化ΔP、すなわち、リークダウン開始時の装置内圧力と所定時間T3経過時の装置内圧力との偏差を演算する。
【0028】
ステップ11では、演算したリーク診断用パラメータとあらかじめ設定した評価基準値(クライテリア)と比較する。そして、装置内圧力の変化ΔPが評価基準値よりも大きい場合には、ステップ12に進んで「リーク有り」と診断する。この場合、警告灯を点灯させることにより運転者にその旨を知らせる。一方、装置内圧力の変化ΔPが評価基準値以下である場合には、ステップ13に進んで「リーク無し」と診断する。以上のステップ4〜13までが、本発明に係る第1リーク診断手段に相当する。
【0029】
なお、ステップ14では、上記リーク診断と並行して、ドレインカットバルブ11及びパージコントロールバルブ12を開状態とし、通常のパージ制御に復帰させて本制御を終了する。
【0030】
図5は、以上説明した第1リーク診断のタイミングチャートである。
ドレインカットバルブ11及びパージコントロールバルブ12を閉じて、バイパスバルブ13を開くことによりプルダウンを開始し、装置内圧力が目標負圧(例えば、−20mmHg)となるまで減圧する。その後、バイパスバルブ13を閉じてリークダウンを開始する。リークが発生している場合には、図中破線で示すように、装置内圧力が上昇(負圧が減少)する一方、リークが発生していない場合には、装置内圧力がほとんど変化しないことから、上記のようにしてリーク診断を行っている。
【0031】
また、冷機始動時には、機関の停止後に燃料タンク3内で発生した蒸発燃料によって、キャニスタ2に蒸発燃料が大量に吸着されている可能性の高い一方で、燃料タンク3内には、ほとんど蒸発燃料が発生していない。このため、バイパス通路8によって燃料タンク3側からプルダウンを行うことで、プルダウン時の排気A/Fへの影響が、パージ通路7を介して行う場合、すなわち、後述する第2リーク診断(図中一点鎖線で示す)に比べて小さくできる。
【0032】
図2に戻って、上記ステップ1〜3の条件が成立しない場合には、ステップ15以降(図4)にてパージ通路7により吸入負圧を導入し、従来と同様のリーク診断(第2リーク診断)を行う。
【0033】
まず、ステップ15では、所定のリーク診断条件が成立しているか否かを判定し、リーク診断条件が成立していればステップ16に進み、成立していなければ本制御を終了する。なお、蒸発燃料の急激な発生等による誤診断を防止すべく機関回転速度が所定値以下であること、車速が所定速度以下であること、等をリーク診断条件とする。
【0034】
ステップ16では、ドレインカットバルブ11を閉状態とする一方、パージコントロールバルブ12を開状態としてプルダウン(負圧導入)を開始する。このとき、バイパスバルブ13は閉状態となっている。これにより、吸気管6内の吸入負圧がパージ通路7を介して導入され、上記第1リーク診断と同様、装置内が負圧化される。
【0035】
そして、プルダウンを開始した後のステップ17〜19は、上記ステップ5〜7と同様であり、圧力センサ21により検出される装置内圧力Pが目標負圧に到達したらステップ20に進む。
【0036】
ステップ20では、パージコントロールバルブ12を閉状態としリークダウンを開始する。
ステップ21〜26は、上記ステップ10〜14と同様であり、リークダウン終了条件が成立した場合には、リーク診断用のパラメータを演算してリーク診断を行うと共に、ドレインカットバルブ11及びパージコントロールバルブ12を開状態として通常のパージ制御に復帰させて本制御を終了する。
【0037】
以上のステップ15〜25までが、本発明に係る第2リーク診断手段に相当し、かかる第2リーク診断のタイミングチャートを図6に示す。
以上のように、本実施形態では、蒸発燃料処理装置に、キャニスタ2を経由せずに燃料タンク3と吸気管6とを接続するバイパス通路8と、このバイパス通路8を開閉するバイパスバルブ13と、を設け、冷機始動時には、バイパス通路8を介して装置内に吸入負圧を導入してリーク診断(第1リーク診断)を行い、それ以外の場合には、従来と同様に、パージ通路7を介して装置内に吸入負圧を導入することでリーク診断(第2リーク診断)を行うようにしている。
【0038】
すなわち、冷機始動時は、蒸発燃料が大量に吸着されているキャニスタ2を経由しないバイパス通路8によって、蒸発燃料がほとんど発生していない燃料タンク3側から吸気管6内の負圧を導入してリーク診断(第1リーク診断)を行うので、プルダウン時の排気A/Fへの影響を抑制でき、運転性・排気エミッションの悪化を防止できる。これにより、従来リーク診断が行えなかった冷機始動時においてもリーク診断を実行でき、診断頻度を大幅に向上させることができる。
【0039】
また、機関の冷却水温度Twが所定温度を下回るとき、燃料タンク3内の燃料温度Tfが所定温度を下回るとき、始動からの経過時間が所定時間T1を下回るときに、第1リーク診断を行うようにしたので、燃料タンク3内における蒸発燃料の発生が少ない状態を確認した上で第1リーク診断を行える。これにより、運転性・排気エミッションの悪化を更に効果的に防止できる。
【0040】
また、バイパス通路8は、燃料タンク3の上面に接続されているので、燃料の多少にかかわらず、バイパス通路12から吸気管5内の負圧を装置内に導入できる。
【0041】
また、第1リーク診断は、ドレインカットバルブ11とパージコントロールバルブ12とが閉弁した状態状態でバイパスバルブ13を開弁することによって吸気管6内の負圧を導入し、装置内圧力が所定圧力以下に低下したらバイパスバルブ13を閉弁して装置内を密閉するので、その後の圧力変化、すなわち、閉弁してからの経過時間に対する圧力変化に基づいてリークの有無を診断できる。
【0042】
更に、装置内への負圧導入の開始から所定時間T2が経過するまでに装置内圧力が所定圧力以下に低下しないときは、「リーク有り」と判定(診断)するので、早期にリーク診断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置の構成図である。
【図2】蒸発燃料処理装置のリーク診断処理を示すフローチャートである。
【図3】同じくリーク診断処理を示すフローチャートである。
【図4】同じくリーク診断処理を示すフローチャートである。
【図5】第1リーク診断のタイミングチャートである。
【図6】第2リーク診断のタイミングチャートである。
【符号の説明】
2…キャニスタ、3…燃料タンク、4…蒸発燃料通路、6…吸気管、7…パージ通路、8…バイパス通路、11…ドレインカットバルブ、12…パージコントロールバルブ、13…バイパスバルブ、20…コントロールユニット、21…圧力センサ、22…燃温センサ、23…水温センサ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine, and more particularly to an evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine that performs a leak diagnosis by introducing a negative pressure in an intake pipe.
[0002]
[Prior art]
The evaporative fuel processing device of the internal combustion engine temporarily adsorbs the evaporative fuel generated in the fuel tank to the canister, and desorbs the adsorbed evaporative fuel by using the suction negative pressure according to the operating condition of the engine, The desorbed fuel vapor is sucked into an intake pipe of the engine to perform a combustion process. In order to prevent evaporative fuel from being directly released into the atmosphere due to a poor sealing at a pipe joint or the like, there is known an apparatus that diagnoses the presence or absence of a leak in an apparatus (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-161814
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional evaporative fuel processing apparatus as described in Patent Document 1, by opening a purge control valve provided in a purge passage that connects the canister and the intake pipe, the inside of the intake pipe is removed from the purge passage. Since the leak diagnosis is performed by introducing the negative pressure into the apparatus, there are the following problems.
[0005]
That is, when the negative pressure is introduced, the gas in the device is sucked into the intake pipe, and if a leak diagnosis is performed in a state where a large amount of fuel vapor is adsorbed in the canister, a rich air-fuel mixture is generated in the intake pipe. The exhaust A / F is greatly shifted due to the air being sucked, and the operability and the exhaust emission are deteriorated.
[0006]
For this reason, the evaporated fuel generated in the fuel tank is adsorbed after the engine is stopped, and immediately after the start of the cold operation, where a large amount of the evaporated fuel is likely to be adsorbed to the canister, the adsorbed evaporated fuel is desorbed to some extent. It is necessary to perform the leak diagnosis afterwards (that is, after the purging process has been performed to some extent), which has been an obstacle in increasing the frequency of the leak diagnosis.
[0007]
The present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems, and performs a leak diagnosis without deteriorating operability and exhaust emission even at the time of cold start in which a large amount of evaporative fuel is adsorbed in a canister. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine which can improve the frequency of diagnosis.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an evaporative fuel treatment apparatus according to the present invention includes a bypass passage that bypasses a canister and communicates with a fuel tank and an intake pipe, and a bypass valve that opens and closes this bypass passage. First leak diagnosis means for performing a leak diagnosis by introducing a negative pressure in the intake pipe from the bypass passage by opening the bypass valve with the cut valve and the purge control valve closed, a drain cut valve and a bypass valve A second leak diagnosis means for performing a leak diagnosis by introducing a negative pressure in the intake pipe from the purge passage by opening the purge control valve in a state where the valve is closed, and a first leak diagnosis according to the operating conditions of the engine. And means for selecting either one of the means and the second leak diagnosis means.
[0009]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, when performing a leak diagnosis, the leak diagnosis is performed by selecting a leak diagnosis unit that does not affect the drivability and exhaust emission according to the operating conditions of the engine. It can be carried out.
[0010]
For example, when the canister is likely to adsorb a large amount of evaporative fuel and the generation of evaporative fuel in the fuel tank is small, for example, at the time of cold start, the first leak diagnostic means is selected and the bypass passage is selected. The leak diagnosis is performed by introducing a negative pressure from the fuel tank side. On the other hand, after a certain period of time has elapsed from the start of the engine, the amount of fuel vapor generated in the fuel tank increases, but the fuel vapor adsorbed in the canister is purged and reduced. In such a case, the second leak diagnosing means is selected, and a negative pressure is introduced from the canister side through the purge passage to perform a leak diagnosis as in the related art. As described above, since the leak diagnosis can be changed according to the operating conditions, it is possible to prevent a rich air-fuel mixture from being sucked into the intake pipe at the time of the leak diagnosis, and to suppress deterioration in operability and exhaust emission. In addition, the leak diagnosis can be performed even at the time of cold start, where the leak diagnosis could not be performed conventionally, and the diagnosis frequency can be improved.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the evaporative fuel processing apparatus 1 communicates a canister 2, an evaporative fuel passage 4 that communicates the canister 2 with a fuel tank 3, and an intake pipe 6 downstream of the canister 2 and a throttle valve 5. And a bypass passage 8 that bypasses the canister 2 and communicates with the fuel tank 3 and the intake pipe 6.
[0012]
The canister 2 contains an adsorbent such as activated carbon, and the evaporative fuel generated in the fuel tank 3 is guided by the evaporative fuel passage 4 to be temporarily adsorbed. An atmosphere communication passage 10 communicating with the atmosphere via a water separation box 9 is connected to an atmosphere communication port provided in the canister 2. The atmosphere communication passage 10 is constituted by a normally open solenoid valve. A drain cut valve 11 is provided. That is, by opening and closing the drain cut valve 11, the atmosphere communication port of the canister 2 communicates with the atmosphere or is shut off. The drain cut valve 11 is energized and closed when a predetermined condition is satisfied.
[0013]
The purge passage 7 is provided with a purge control valve 12 composed of a normally closed solenoid valve. Then, when the purge control valve 12 is energized and opened, the suction negative pressure in the intake pipe 6 acts on the canister 2 and air is introduced into the canister 2 from the atmosphere communication passage 10. The evaporative fuel adsorbed on the canister 2 is desorbed by the introduced atmosphere, and a purge gas containing the desorbed evaporative fuel is sucked into the intake pipe 6 through the purge passage 7, and thereafter, the combustion of the engine is performed. It is burned (purged) in the room.
[0014]
Further, as a characteristic configuration of the present embodiment, a bypass passage 8 that bypasses the canister 2 (without passing through) and directly communicates the fuel tank 3 with the intake pipe 6 is provided. Is provided with a bypass valve 13 composed of a normally closed solenoid valve. In this embodiment, the fuel tank 3 and the intake pipe 6 are communicated with each other by the bypass passage 8 that connects the upper surface of the fuel tank 3 and the purge passage 7 on the intake pipe 6 side of the purge control valve 12. A configuration may be adopted in which the upper surface of the tank 3 and the intake pipe 6 downstream of the throttle valve 5 are connected by a bypass passage.
[0015]
A control unit (C / U) 20 incorporating a microcomputer has a pressure sensor (pressure detecting means) for detecting a pressure P in the device (more specifically, a bypass valve 13 to a fuel tank 3 to a purge control valve 12). ) 21, a temperature sensor (fuel temperature detecting means) 22 for detecting the fuel temperature Tf in the fuel tank 3, a water temperature sensor (water temperature detecting means) 23 for detecting the cooling water temperature Tw of the engine, and other various sensors (not shown). The detection signal has been input.
[0016]
The C / U 20 performs various controls on the engine and controls the purge control valve 12 according to the operating conditions of the engine to process the evaporated fuel adsorbed on the canister 2. Further, a leak diagnosis for diagnosing the presence or absence of a leak in the fuel vapor treatment apparatus 1 is performed by controlling the drain cut valve 11, the purge control valve 12, and the bypass valve 13.
[0017]
Here, the leak diagnosis according to the present embodiment executed by the C / U 20 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. Note that such a diagnosis flow is executed every predetermined time (for example, every 100 ms).
[0018]
In step 1 (referred to as S1 in the figure, the same applies hereinafter), it is determined whether the cooling water temperature Tw at the time of starting is lower than a predetermined temperature (for example, set at 30 to 40 ° C.), and if it is lower than the predetermined temperature. If so, go to step 2. By this step, it is possible to determine whether the engine is to be started immediately after the stop, which is likely to generate fuel vapor in the fuel pump 3, or to start after a while after the stop.
[0019]
In step 2, it is determined whether the fuel temperature Tf in the fuel tank 3 is lower than a predetermined temperature (for example, set at 20 to 30 ° C.), and if it is lower than the predetermined temperature, the process proceeds to step 3. By this step, it is possible to determine whether or not the fuel vapor is generated in the fuel tank 3 (or the amount of fuel vapor generated).
[0020]
In step 3, it is determined whether or not the elapsed time from the start of the engine is shorter than a predetermined time T1, and if not, the process proceeds to step 4. By this step, it can be determined that the purge process has hardly been performed after the start, that is, a state in which there is a high possibility that a large amount of fuel is adsorbed in the canister 2.
[0021]
Steps 1 to 3 correspond to the selection means according to the present invention, and when the conditions of steps 1 to 3 are satisfied, a suction diagnosis is performed by introducing a suction negative pressure through the bypass passage 8 from step 4 onward. Leak diagnosis).
[0022]
It should be noted that, similarly to the fuel temperature itself, the increase in the fuel temperature also has a large contribution to the generation and amount of fuel vapor in the fuel tank 3, so that the fuel temperature increases from the start (current fuel temperature- The fuel temperature may be lower than a predetermined temperature.
[0023]
In step 4, while the drain cut valve 11 and the purge control valve 12 are closed, the bypass valve 13 is opened to start pull-down (introducing negative pressure). Thereby, the suction negative pressure in the intake pipe 6 is introduced through the bypass passage 8, and the inside of the device is made negative pressure. When the engine is started, the purge control valve 12 is normally in a closed state.
[0024]
After the pull-down is started, it is determined in step 5 whether a predetermined time T2 set in advance has elapsed, and in step 6, the internal pressure P detected by the pressure sensor 21 has reached the target negative pressure. Is determined (whether the pressure has become equal to or lower than the target negative pressure). If the target negative pressure has not been reached, pull-down is continued, and if the target pressure has been reached, the routine proceeds to step 8. If the internal pressure P does not reach the target negative pressure before the predetermined time T2 elapses, the routine proceeds to step 7, where "leakage" is diagnosed, and this control is terminated.
[0025]
In step 8, the bypass valve 13 is closed and the leak down is started. By closing the bypass valve 13, the inside of the apparatus is sealed. Therefore, when no leak is generated in the canister 2, the fuel tank 3, the pipes, and the like, the negative pressure in the device is maintained. However, when a leak is generated, the negative pressure in the device is gradually reduced. Will change.
[0026]
In step 9, it is determined whether or not a leak-down ending condition (for example, a predetermined time T3 has elapsed from the start of the leak-down) is satisfied. If the leak-down ending condition is satisfied, the process proceeds to steps 10 and 14. move on.
[0027]
In step 10, a change ΔP of the internal pressure of the apparatus with respect to the elapsed time from the start of the leak down, that is, a deviation between the internal pressure at the start of the leak down and the internal pressure at the lapse of the predetermined time T3, is calculated as a parameter for leak diagnosis. I do.
[0028]
In step 11, the calculated leak diagnosis parameter is compared with an evaluation reference value (criterion) set in advance. If the change ΔP in the internal pressure of the apparatus is larger than the evaluation reference value, the routine proceeds to step 12, where it is diagnosed that “there is a leak”. In this case, the driver is notified by turning on the warning light. On the other hand, if the change ΔP in the internal pressure of the apparatus is equal to or smaller than the evaluation reference value, the process proceeds to step 13 and diagnoses as “no leak”. Steps 4 to 13 described above correspond to a first leak diagnosis unit according to the present invention.
[0029]
In step 14, in parallel with the leak diagnosis, the drain cut valve 11 and the purge control valve 12 are opened, the normal purge control is returned, and the present control is terminated.
[0030]
FIG. 5 is a timing chart of the first leak diagnosis described above.
The drain cut valve 11 and the purge control valve 12 are closed, and the pull-down is started by opening the bypass valve 13, and the pressure is reduced until the internal pressure of the apparatus reaches the target negative pressure (for example, -20 mmHg). Thereafter, the bypass valve 13 is closed to start the leak down. When a leak occurs, the pressure in the device increases (negative pressure decreases) as indicated by the broken line in the figure, while when no leak occurs, the pressure in the device hardly changes. Therefore, the leak diagnosis is performed as described above.
[0031]
When the cold start is performed, the fuel vapor generated in the fuel tank 3 after the stop of the engine is likely to cause a large amount of fuel vapor to be adsorbed to the canister 2. Has not occurred. For this reason, when the pull-down is performed from the fuel tank 3 side by the bypass passage 8, the influence on the exhaust A / F at the time of pull-down is performed via the purge passage 7, that is, a second leak diagnosis (described later) (Indicated by a dashed line)).
[0032]
Returning to FIG. 2, when the conditions of the above steps 1 to 3 are not satisfied, the suction negative pressure is introduced through the purge passage 7 from step 15 onward (FIG. 4), and the same leak diagnosis as the conventional one (the second leak diagnosis) is performed. Diagnosis).
[0033]
First, in step 15, it is determined whether or not a predetermined leak diagnosis condition is satisfied. If the leak diagnosis condition is satisfied, the process proceeds to step 16, and if not, the control ends. In order to prevent erroneous diagnosis due to sudden generation of evaporative fuel or the like, it is assumed that the engine speed is equal to or lower than a predetermined value, the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined speed, and the like.
[0034]
In step 16, while the drain cut valve 11 is closed, the purge control valve 12 is opened and pull-down (introduction of negative pressure) is started. At this time, the bypass valve 13 is in the closed state. As a result, the suction negative pressure in the intake pipe 6 is introduced through the purge passage 7, and the inside of the device is made negative as in the first leak diagnosis.
[0035]
Steps 17 to 19 after the start of the pull-down are the same as steps 5 to 7 described above. When the internal pressure P detected by the pressure sensor 21 reaches the target negative pressure, the process proceeds to step 20.
[0036]
In step 20, the purge control valve 12 is closed and the leak down is started.
Steps 21 to 26 are the same as steps 10 to 14 described above. When the leak-down ending condition is satisfied, a leak diagnosis is performed by calculating a leak diagnosis parameter, and the drain cut valve 11 and the purge control valve 12 is opened to return to normal purge control, and this control is ended.
[0037]
Steps 15 to 25 described above correspond to a second leak diagnosis unit according to the present invention, and a timing chart of the second leak diagnosis is shown in FIG.
As described above, in the present embodiment, the bypass passage 8 that connects the fuel tank 3 and the intake pipe 6 without passing through the canister 2, the bypass valve 13 that opens and closes the bypass passage 8, When a cold start is performed, a suction diagnosis is performed by introducing a suction negative pressure into the device through the bypass passage 8 (first leak diagnosis). In other cases, the purge passage 7 is provided similarly to the conventional case. A leak diagnosis (second leak diagnosis) is performed by introducing a suction negative pressure into the device through the.
[0038]
That is, at the time of cold start, a negative pressure in the intake pipe 6 is introduced from the fuel tank 3 side where almost no evaporative fuel is generated by the bypass passage 8 which does not pass through the canister 2 where a large amount of evaporative fuel is adsorbed. Since the leak diagnosis (first leak diagnosis) is performed, the influence on the exhaust A / F at the time of pull-down can be suppressed, and the deterioration of drivability and exhaust emission can be prevented. As a result, the leak diagnosis can be performed even at the time of cold start where the leak diagnosis cannot be performed conventionally, and the frequency of the diagnosis can be greatly improved.
[0039]
Further, the first leak diagnosis is performed when the cooling water temperature Tw of the engine is lower than the predetermined temperature, when the fuel temperature Tf in the fuel tank 3 is lower than the predetermined temperature, and when the elapsed time from the start is lower than the predetermined time T1. Thus, the first leak diagnosis can be performed after confirming a state in which the amount of fuel vapor generated in the fuel tank 3 is small. As a result, deterioration of drivability and exhaust emission can be more effectively prevented.
[0040]
Further, since the bypass passage 8 is connected to the upper surface of the fuel tank 3, the negative pressure in the intake pipe 5 can be introduced into the device from the bypass passage 12 regardless of the amount of fuel.
[0041]
In the first leak diagnosis, a negative pressure in the intake pipe 6 is introduced by opening the bypass valve 13 in a state in which the drain cut valve 11 and the purge control valve 12 are closed, and the pressure in the device becomes a predetermined value. When the pressure falls below the pressure, the bypass valve 13 is closed to close the inside of the device, so that the presence or absence of a leak can be diagnosed based on a subsequent pressure change, that is, a pressure change with respect to an elapsed time after the valve is closed.
[0042]
Further, if the pressure in the apparatus does not decrease below the predetermined pressure by the elapse of the predetermined time T2 from the start of the introduction of the negative pressure into the apparatus, it is determined (diagnosed) that there is a leak. It can be carried out.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an evaporative fuel processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a leak diagnosis process of the evaporated fuel processing device.
FIG. 3 is a flowchart showing a leak diagnosis process.
FIG. 4 is a flowchart showing a leak diagnosis process.
FIG. 5 is a timing chart of a first leak diagnosis.
FIG. 6 is a timing chart of a second leak diagnosis.
[Explanation of symbols]
2 canister, 3 fuel tank, 4 evaporative fuel passage, 6 intake pipe, 7 purge passage, 8 bypass passage, 11 drain cut valve, 12 purge control valve, 13 bypass valve, 20 control Unit, 21: Pressure sensor, 22: Fuel temperature sensor, 23: Water temperature sensor

Claims (8)

大気連通口を有するキャニスタと、前記大気連通口を開閉するドレインカットバルブと、前記キャニスタと燃料タンクとを連通する蒸発燃料通路と、前記キャニスタと吸気管とを連通するパージ通路と、このパージ通路を開閉するパージコントロールバルブと、を有する内燃機関の蒸発燃料処理装置において、
前記キャニスタを迂回して前記燃料タンクと前記吸気管とを連通するバイパス通路と、
このバイパス通路を開閉するバイパスバルブと、を更に設け、
前記ドレインカットバルブと前記パージコントロールバルブとが閉弁した状態で前記バイパスバルブを開弁することによって、前記バイパス通路から前記吸気管内の負圧を導入してリークの有無を診断する第1リーク診断手段と、
前記ドレインカットバルブと前記バイパスバルブとが閉弁した状態で前記パージコントロールバルブを開弁することによって、前記パージ通路から前記吸気管内の負圧を導入してリークの有無を診断する第2リーク診断手段と、
機関の運転条件に応じて、前記第1リーク診断手段又は前記第2リーク診断手段のいずれかを選択する選択手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の蒸発燃料処理装置。
A canister having an atmosphere communication port; a drain cut valve for opening and closing the atmosphere communication port; an evaporative fuel passage communicating the canister with a fuel tank; a purge passage communicating the canister with an intake pipe; and a purge passage. A purge control valve that opens and closes the fuel vapor treatment device for an internal combustion engine,
A bypass passage bypassing the canister and communicating the fuel tank with the intake pipe;
And a bypass valve for opening and closing the bypass passage.
A first leak diagnosis for diagnosing a leak by introducing a negative pressure in the intake pipe from the bypass passage by opening the bypass valve in a state where the drain cut valve and the purge control valve are closed. Means,
A second leak diagnosis for diagnosing the presence or absence of a leak by introducing the negative pressure in the intake pipe from the purge passage by opening the purge control valve with the drain cut valve and the bypass valve closed. Means,
Selecting means for selecting either the first leak diagnosing means or the second leak diagnosing means in accordance with operating conditions of the engine;
An evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine, comprising:
前記選択手段は、冷機始動時に前記第1リーク診断手段を選択することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein the selection unit selects the first leak diagnosis unit at the time of cold start. 機関の冷却水温度を検出する水温検出手段を備え、
前記選択手段は、検出した冷却水温度が所定温度を下回るときに前記第1リーク診断手段を選択することを特徴とする請求項2記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
Water temperature detection means for detecting the temperature of the cooling water of the engine,
3. The apparatus according to claim 2, wherein the selection unit selects the first leak diagnosis unit when the detected coolant temperature is lower than a predetermined temperature.
燃料タンク内の燃料温度を検出する燃温検出手段を備え、
前記選択手段は、検出した燃料温度が所定温度を下回るときに前記第1リーク診断手段を選択することを特徴とする請求項2又は3記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
Fuel temperature detecting means for detecting the fuel temperature in the fuel tank,
4. The apparatus according to claim 2, wherein the selection unit selects the first leak diagnosis unit when the detected fuel temperature is lower than a predetermined temperature.
前記選択手段は、機関の始動から所定時間経過するまでは前記第1リーク診断手段を選択することを特徴とする請求項2〜4のいずれか1つに記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。The evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 2 to 4, wherein the selection unit selects the first leak diagnosis unit until a predetermined time has elapsed from the start of the engine. 前記バイパス通路は、前記燃料タンクの上面に接続されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。The apparatus according to claim 1, wherein the bypass passage is connected to an upper surface of the fuel tank. 装置内の圧力を検出する圧力検出手段を備え、
前記第1リーク診断手段は、検出した圧力が所定圧力以下に低下したら前記バイパスバルブを閉弁し、閉弁してからの経過時間に対する圧力変化に基づいてリークの有無を診断することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
A pressure detecting means for detecting a pressure in the device,
The first leak diagnosing means closes the bypass valve when the detected pressure falls below a predetermined pressure, and diagnoses the presence or absence of a leak based on a pressure change with respect to an elapsed time since the closing. The fuel vapor treatment device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6.
前記第1リーク診断手段は、前記バイパスバルブを開弁してから所定時間が経過するまでに装置内圧力が前記所定圧力以下に低下しないときにリーク有りと診断することを特徴とする請求項7記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。8. The apparatus according to claim 7, wherein the first leak diagnosis unit diagnoses that there is a leak when the internal pressure of the apparatus does not decrease to the predetermined pressure or less before a predetermined time elapses after opening the bypass valve. A fuel vapor treatment device for an internal combustion engine according to claim 1.
JP2003060321A 2003-03-06 2003-03-06 Evaporated fuel treating device for internal combustion engine Pending JP2004270501A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003060321A JP2004270501A (en) 2003-03-06 2003-03-06 Evaporated fuel treating device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003060321A JP2004270501A (en) 2003-03-06 2003-03-06 Evaporated fuel treating device for internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004270501A true JP2004270501A (en) 2004-09-30

Family

ID=33122898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003060321A Pending JP2004270501A (en) 2003-03-06 2003-03-06 Evaporated fuel treating device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004270501A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011220258A (en) * 2010-04-12 2011-11-04 Nippon Soken Inc Fuel supply device
WO2018049114A1 (en) * 2016-09-08 2018-03-15 Eaton Corporation Fuel vapor generation and delivery
CN113358362A (en) * 2021-06-22 2021-09-07 浙江吉利控股集团有限公司 Negative pressure detection device and method and vehicle comprising device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011220258A (en) * 2010-04-12 2011-11-04 Nippon Soken Inc Fuel supply device
WO2018049114A1 (en) * 2016-09-08 2018-03-15 Eaton Corporation Fuel vapor generation and delivery
CN113358362A (en) * 2021-06-22 2021-09-07 浙江吉利控股集团有限公司 Negative pressure detection device and method and vehicle comprising device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7383826B2 (en) Fuel vapor treatment apparatus, system having the same, method for operating the same
JP4022982B2 (en) Evaporative fuel processor diagnostic device
JPH04362264A (en) Trouble diagnosing devece in evaporative purging system
JP2004156493A (en) Evaporated fuel treatment device of internal combustion engine
JPH10122064A (en) Fault diagnostic device for evaporative purge system
JPH07127532A (en) Fault diagnosis device for evaporation system
JP3322119B2 (en) Failure diagnosis device for fuel evaporation prevention device
JPH0932658A (en) Function diagnostic device in evaporation purge device of internal combustion engine
JP2686875B2 (en) Evaporative fuel control system for internal combustion engine
JPH11303693A (en) Diagnostic apparatus for vaporized fuel disposal equipment
JP4045665B2 (en) Evaporative fuel processing device for internal combustion engine
JPH09158794A (en) Leak diagnostic device in evaporated fuel disposal device for engine
JP3664074B2 (en) Abnormality diagnosis device for evaporative gas purge system
US6830040B1 (en) Evaporative fuel control system of internal combustion engine
JP4117839B2 (en) Evaporative gas purge system leak diagnosis device
JP2004270501A (en) Evaporated fuel treating device for internal combustion engine
JP2000120495A (en) Evaporated gas purging system
JP4715426B2 (en) Leak diagnostic device for evaporative fuel processing system
JP2001182628A (en) Evaporation fuel processing system of internal combustion engine
JP3830859B2 (en) Failure detector for pressure detector
JP2004245112A (en) Evaporated fuel controller of internal combustion engine
JP2001152975A (en) Leak diagnostic device for evaporated fuel disposal device
JP2697506B2 (en) Failure diagnosis device for evaporation purge system
JP2005076469A (en) Device for diagnosing evaporated fuel treatment system and its method
WO2023188237A1 (en) Fault diagnosis method and device for evaporated fuel processing device