JP2004300997A - Leakage diagnostic device for evaporated gas purging system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンク内の燃料が蒸発して生じたエバポガス(燃料蒸発ガス)を内燃機関の吸気系にパージ(放出)するエバポガスパージシステムのリーク診断を行うエバポガスパージシステムのリーク診断装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、エバポガスパージシステムにおいては、燃料タンク内から発生するエバポガスが大気中に漏れ出すことを防止するために、燃料タンク内から発生したエバポガスをキャニスタ内に吸着し、このキャニスタと内燃機関の吸気系とを連通するパージ通路に設けたパージ制御弁を開弁することで、吸気系の負圧を利用してキャニスタ内に吸着されているエバポガスを吸気系へパージするようにしている。このエバポガスパージシステムから大気中にエバポガスが漏れる状態が長時間放置されるのを防止するために、エバポガスの漏れを早期に検出する必要がある。
【0003】
そこで、例えば、特許文献1(特開平5−125997号公報)に記載されているように、内燃機関の運転中にパージ制御弁を開弁して吸気系から燃料タンク内に負圧を導入した後、パージ制御弁を閉弁してパージ制御弁から燃料タンクまでのエバポ系を密閉した状態で、エバポ系内の圧力(例えば燃料タンク内の圧力)の変化量を測定し、その負圧導入時の圧力変化量をリーク判定値(例えば大気圧導入時の圧力変化量)と比較することで、エバポ系のリーク(漏れ)の有無を判定するようにしたものがある。
しかし、上記従来のリーク診断では、微小リークやリーク度合(リーク孔の大きさ)を精度良く判定することができないという欠点があった。
【0004】
そこで、例えば、特許文献2(特開2002−4959号公報)に記載されているように、電動式の負圧ポンプと、基準孔(微小リーク孔に相当する所定孔径の孔)を形成した基準圧力検出部と、負圧ポンプで基準圧力検出部内に負圧を導入する経路と負圧ポンプでエバポ系内に負圧を導入する経路とを切り換える通路切換弁とを設け、負圧ポンプで基準圧力検出部内に負圧を導入して基準圧力検出部内の圧力を検出することで、基準孔で規制された圧力(基準圧力)を検出し、その後、通路切換弁でポンプの負圧導入経路を切り換えて、基準圧力検出時と同一の条件で負圧ポンプによりエバポ系内に負圧を導入してエバポ系内の圧力を検出し、基準圧力とエバポ系内の圧力とを比較することで、微小リークやリーク度合を判定できるようにしたものがある。
【0005】
【特許文献1】
特開平5−125997(第2頁等)
【特許文献2】
特開2002−4959号公報(第2頁等)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば、基準圧力検出部の基準孔が凝縮エバポ成分や塵等の異物で詰まったり、通路切換弁の動作不良やポンプの動作不良等の異常が発生すると、基準圧力検出処理やエバポ系内圧力検出処理を正常に行うことができなくなって、基準圧力やエバポ系内圧力の検出値が異常な値となる。しかし、上記特許文献2のシステムでは、基準圧力検出部、通路切換弁、ポンプ等に何等かの異常が発生して基準圧力やエバポ系内圧力の検出値が異常な値となっていても、その異常を検出する手段がないため、異常な基準圧力やエバポ系内圧力を用いてリーク診断を行ってしまい、リーク診断を誤判定する可能性がある。
【0007】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、基準圧力検出部、通路切換弁、ポンプ等を備えた圧力導入検出装置を用いてリーク診断を行う際に、圧力導入検出装置の異常を検出することができ、圧力導入検出装置の異常によるリークの誤判定を未然に防止することができるエバポガスパージシステムのリーク診断装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項1のエバポガスパージシステムのリーク診断装置は、基準圧力検出処理によって検出した基準圧力が所定の正常範囲内であるか否かを判定して圧力導入検出装置の異常の有無を判定するようにしたものである。圧力導入検出装置(基準圧力検出部、通路切換弁、ポンプ等)が正常であれば、基準圧力の変動量(ばらつき幅)は、大気圧、温度等の変化による比較的小さな変動範囲(正常なばらつき幅)内に収まるはずである。従って、基準圧力が、所定の正常範囲(大気圧、温度等の変化による変動範囲を考慮して設定した正常なばらつき範囲)内に収まっているか否かを判定すれば、圧力導入検出装置の異常の有無を判定することができる。これにより、圧力導入検出装置の異常有りと判定された場合には、リーク診断を中止したり、或は、リーク診断結果を無効にすることが可能となり、圧力導入検出装置の異常によるリークの有無やリーク度合の誤判定を未然に防止することができる。
【0009】
また、請求項2、4のように、基準圧力検出処理中の基準圧力検出部内の圧力の変化速度又はそれに相関する情報(以下「圧力変化速度情報」という)を検出し、その圧力変化速度情報と所定の異常判定値とを比較してポンプの異常の有無を判定するようにしても良い。ポンプに何等かの異常が生じてポンプ流量が減少すると、基準圧力検出処理中の基準圧力検出部内の圧力の変化速度が遅くなるため、その圧力変化速度の情報と所定の異常判定値とを比較すれば、ポンプの異常の有無を判定することができる。
【0010】
また、請求項3のように、圧力導入検出装置の異常有りと判定した場合に、通路切換弁を切換動作させるクリーニング処理を実行した後、圧力導入検出装置の異常診断を再び実行するようにしても良い。例えば、通路切換弁が塵等の異物を噛み込んで通路切換弁の動作不良が発生して、圧力導入検出装置の異常有りと判定されているような場合には、通路切換弁を切換動作させるクリーニング処理を実行することで、通路切換弁が噛み込んだ異物を除去して正常な状態に戻せることがある。更に、クリーニング処理を実行した後、圧力導入検出装置の異常診断を再び実行することで、圧力導入検出装置(通路切換弁)が正常な状態に戻ったか否かを確認することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図1に基づいてエバポガスパージシステムの構成を説明する。燃料タンク11には、エバポ通路12を介してキャニスタ13が接続されている。このキャニスタ13内には、エバポガス(燃料蒸発ガス)を吸着する活性炭等の吸着体(図示せず)が収容されている。
【0012】
一方、キャニスタ13とエンジン吸気系との間には、キャニスタ13内の吸着体に吸着されているエバポガスをエンジン吸気系にパージ(放出)するためのパージ通路14が設けられ、このパージ通路14の途中に、パージ流量を制御するパージ制御弁15が設けられている。このパージ制御弁15は、常閉型の電磁弁により構成され、通電をデューティ制御することで、キャニスタ13からエンジン吸気系へのエバポガスのパージ流量を制御するようになっている。
【0013】
この燃料タンク11からパージ制御弁15までのエバポ系のリーク診断を行うために、キャニスタ13の大気連通路16には、リークチェックモジュール17(圧力導入検出装置)が取り付けられている。図2に示すように、リークチェックモジュール17は、キャニスタ13側に接続されるキャニスタ連通路18に、通路切換弁19を介して大気連通路20と負圧導入路21とが接続されている。大気連通路20は、大気側に直接連通するように設けられ、負圧導入路21は、チェック弁22と電動式の負圧ポンプ23とを介して大気連通路20の途中に接続されている。負圧ポンプ23の駆動中はチェック弁22が開弁して負圧導入路21から大気連通路20へガスを排出し、負圧ポンプ23の停止中はチェック弁22が閉弁して大気連通路20から負圧導入路21への大気の逆流を阻止するようになっている。
【0014】
通路切換弁19は、キャニスタ連通路18と大気連通路20とを接続する大気開放位置Bと、キャニスタ連通路18と負圧導入路21とを接続する負圧導入位置Aとの間を切換動作可能な電磁弁により構成されている。
【0015】
また、キャニスタ連通路18と負圧導入路21との間には、通路切換弁19をバイパスするバイパス通路24が接続され、このバイパス通路24の途中に、基準オリフィス25(基準孔)が設けられている。この基準オリフィス25は、通路内径がバイパス通路24の他の部位の通路内径よりも大幅に絞られて基準リーク孔径(例えば直径0.5mm)になるように形成されている。この基準オリフィス25と、バイパス通路24のうち基準オリフィス25から負圧導入路21につながる通路24aとによって基準圧力検出部37が構成され、この基準圧力検出部37に、圧力センサ26が設けられている。
【0016】
パージ制御弁15の閉弁時に通路切換弁19が負圧導入位置Aに切り換えられているときには、エバポ系が密閉されて、基準圧力検出部37の圧力センサ26の周辺部分が負圧導入路21とキャニスタ連通路18を介してエバポ系内に連通するため、圧力センサ26により基準圧力検出部37内の圧力を検出することでエバポ系内の圧力を検出することができる。
【0017】
そして、通路切換弁19が負圧導入位置Aに切り換えられてエバポ系が密閉された状態で、負圧ポンプ23が駆動されると、エバポ系内のガスがキャニスタ13を通って大気側に排出されて、エバポ系内に負圧が導入される。
【0018】
一方、パージ制御弁15の閉弁時に通路切換弁19が大気開放位置Bに切り換えられているときには、バイパス通路24内(基準圧力検出部37内)が大気連通路20を介して大気に開放されるため、圧力センサ26により基準圧力検出部37内の圧力を検出することで大気圧を検出することができる。
【0019】
そして、通路切換弁19が大気開放位置Bに切り換えられてエバポ系内が大気連通路20を介して大気に開放された状態で、負圧ポンプ23が駆動されると、基準オリフィス25の存在により基準圧力検出部37内が負圧になる。このとき、圧力センサ26により基準圧力検出部37内の圧力を検出することで、基準オリフィス25の基準リーク孔径に対応した基準圧力を検出することができる。
【0020】
また、図1に示すように、燃料タンク11内には、燃料残量を検出する燃料レベルセンサ27が設けられている。その他、所定のクランク角毎にクランク角信号を出力するクランク角センサ28、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ29、車速を検出する車速センサ30等の各種のセンサが設けられている。
【0021】
これらの各種センサの出力は、制御回路(以下「ECU」と表記する)31に入力される。このECU31の電源端子には、メインリレー32を介して車載バッテリ(図示せず)から電源電圧が供給される。この他、パージ制御弁15、通路切換弁19、負圧ポンプ23、圧力センサ26、燃料レベルセンサ27等に対しても、メインリレー32を介して電源電圧が供給される。メインリレー32のリレー接点32aを駆動するリレー駆動コイル32bは、ECU31のメインリレーコントロール端子に接続され、このリレー駆動コイル32bに通電することで、リレー接点32aがON(オン)して、ECU31等に電源電圧が供給される。そして、リレー駆動コイル32bへの通電をOFF(オフ)することで、リレー接点32aがOFFして、ECU31等への電源供給がOFFされる。
【0022】
ECU31のキーSW端子には、イグニッションスイッチ(以下「IGスイッチ」と表記する)33のON/OFF信号が入力される。IGスイッチ33をONすると、メインリレー32がONされて、ECU31等への電源供給が開始され、IGスイッチ33をOFFすると、メインリレー32がOFFされて、ECU31等への電源供給がOFFされる。
【0023】
また、ECU31には、バックアップ電源34と、このバックアップ電源34を電源として計時動作するソークタイマ35が内蔵されている。このソークタイマ35は、エンジン停止後(IGスイッチ33のOFF後)に計時動作を開始してエンジン停止後の経過時間を計測する。前述したように、IGスイッチ33をOFFすると、メインリレー32がOFFされて、ECU31等への電源供給がOFFされるが、エンジン停止中にリーク診断を行うために、ソークタイマ35の計測時間(エンジン停止後の経過時間)が所定時間(例えば3〜5時間)に到達すると、ECU31のバックアップ電源34を電源にしてECU31のメインリレーコントロール端子の駆動回路を作動させてメインリレー32をONさせ、ECU31、パージ制御弁15、通路切換弁19、負圧ポンプ23、圧力センサ26、燃料レベルセンサ27等に電源電圧を供給するようになっている。
【0024】
ECU31は、マイクロコンピュータを主体として構成され、そのROM(記憶媒体)に記憶された燃料噴射制御プログラム、点火制御プログラム及びパージ制御プログラムを実行することで、燃料噴射制御、点火制御及びパージ制御を行う。
【0025】
更に、ECU31は、後述する図3及び図4に示すリーク診断プログラムを実行することで、リークチェックモジュール17を制御して基準圧力とエバポ系内圧力を検出し、両者を比較してエバポ系のリークの有無を診断する。
【0026】
ここで、本実施形態で実行するエバポ系のリーク診断について説明する。図5に示すように、エンジン運転停止(IGスイッチ33のOFF)から所定時間(例えば3〜5時間)が経過した時点t1 で、基準圧力検出処理を開始する。この基準圧力検出処理では、パージ制御弁15を閉弁状態に維持すると共に通路切換弁19を大気開放位置Bに維持したまま負圧ポンプ23をONして、基準圧力検出部37内に負圧を導入し、基準圧力検出部37内への負圧導入開始から所定時間T0 が経過した時点t2 で、基準圧力検出部37内の負圧が基準オリフィス25に対応した基準圧力付近で安定したと判断して、圧力センサ26により検出される基準圧力検出部37内の圧力を基準圧力P0 としてECU31のメモリに記憶する。
【0027】
基準圧力P0 の検出後、エバポ系内圧力検出処理を開始する。このエバポ系内圧力検出処理では、負圧ポンプ23をON状態に維持したまま通路切換弁19を負圧導入位置Aに切り換えて、負圧ポンプ23によりエバポ系内に負圧を導入する。エバポ系内への負圧導入開始から所定時間Tevp が経過した時点t3 で、圧力センサ26によりエバポ系内の圧力Pevp を検出してECU31のメモリに記憶する。
【0028】
この後、エバポ系内圧力Pevp とリーク判定値(例えば基準圧力P0 又はそれよりも少し低い圧力に設定された値)とを比較し、エバポ系内圧力Pevp がリーク判定値以下の場合には、リーク無しと判定する。一方、エバポ系内圧力Pevp がリーク判定値よりも高い場合には、リーク有りと判定する。その際、エバポ系内圧力Pevp が基準圧力P0 付近に収束していれば、基準オリフィス25の基準リーク孔径(例えば直径0.5mm)相当のリーク孔と判定し、エバポ系内圧力Pevp が基準圧力P0 よりも高ければ、基準オリフィス25の基準リーク孔径よりも大きいリーク孔と判定する。
【0029】
ところで、例えば、基準圧力検出部37の基準オリフィス25が凝縮エバポ成分や塵等の異物で詰まったり、通路切換弁19の動作不良や負圧ポンプ23の動作不良等、リークチェックモジュール17に何等かの異常が発生すると、基準圧力検出処理やエバポ系内圧力検出処理を正常に行うことができなくなって、基準圧力やエバポ系内圧力を誤検出してしまう。このように誤検出した基準圧力やエバポ系内圧力を用いてリーク診断を行うと、リークの有無を誤判定したり、リーク度合(リーク孔の大きさ)を誤判定する不具合が発生する。
【0030】
そこで、ECU31は、図3及び図4に示すリーク診断プログラムを実行してリーク診断を行う際に、次の2つの異常判定方法でリークチェックモジュール17(基準圧力検出部37、通路切換弁19、負圧ポンプ23等)の異常の有無を判定する。
【0031】
第1の異常判定方法は、図6に示すように、基準圧力検出処理によって検出した基準圧力P0 が所定の正常範囲内(下限側閾値TP2 <基準圧力P0 <上限側閾値TP1 )であるか否かを判定する。この正常範囲は、大気圧、温度等の変化による基準圧力の変動範囲を考慮して設定した正常なばらつき範囲である。基準圧力P0 が正常範囲内でない場合には、リークチェックモジュール17に何等かの異常有り(例えば、基準圧力検出部37の基準オリフィス25の詰まり、通路切換弁19の動作不良、負圧ポンプ23の動作不良)と判定し、負圧ポンプ23をOFFしてリーク診断を禁止(中止)する。
【0032】
第2の異常判定方法は、図7に示すように、基準圧力検出処理中の基準圧力検出部37内の圧力の変化速度の代用情報として、基準圧力検出部37内への負圧導入開始から基準圧力検出部37内の圧力が所定値(例えば基準圧力の正常範囲の上限側閾値TP1 又はそれよりも少し高い圧力)まで低下するのに要した到達時間T1 を求め、この到達時間T1 と所定の異常判定値とを比較する。到達時間T1 が異常判定値よりも長い場合(つまり圧力変化速度が遅い場合)には、負圧ポンプ23の異常有り(例えば負圧ポンプ23の流量低下)と判定し、負圧ポンプ23をOFFしてリーク診断を禁止(中止)する。
【0033】
以下、ECU31が実行する図3及び図4に示すリーク診断プログラムの処理内容を説明する。
図3及び図4のリーク診断プログラムは、例えばIGスイッチ33のOFF後にソークタイマ35によってメインリレー32がONされた後に所定時間毎(例えば20msec毎)に実行され、特許請求の範囲でいうリーク診断手段及び異常判定手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まず、ステップ101で、IGスイッチ33がOFFされ且つエンジン停止中のリーク診断を未実施であるか否かを判定する。IGスイッチ33がONされているか又はエンジン停止中のリーク診断を実施済みであると判定されれば、そのまま本プログラムを終了する。
【0034】
一方、IGスイッチ33がOFFされ且つエンジン停止中のリーク診断を未実施であると判定された場合には、ステップ102に進み、パージ制御弁15を閉弁状態に維持すると共に通路切換弁19を大気開放位置Bに維持したまま負圧ポンプ23をOFF状態に維持する。
【0035】
この後、ステップ103に進み、リーク診断実行条件が成立しているか否かを判定する。ここで、リーク診断実行条件は、例えば、次の▲1▼〜▲3▼の条件を全て満たすことである。
▲1▼IGスイッチ33がOFFされていること(エンジン停止中であること)
▲2▼IGスイッチ33のOFFから所定時間(例えば3〜5時間)が経過していること
▲3▼燃料タンク11内の燃料残量が所定範囲内であること
【0036】
上記▲1▼〜▲3▼の条件を全て満たせば、リーク診断実行条件が成立するが、上記▲1▼〜▲3▼の条件のうちいずれか1つでも満たさない条件があれば、リーク診断実行条件が不成立となる。もし、リーク診断実行条件が不成立と判定されれば、ステップ104以降のリーク診断に関する処理を実行することなく、本プログラムを終了する。
【0037】
一方、ステップ103で、リーク診断実行条件が成立していると判定された場合には、ステップ104以降のリーク診断に関する処理を次のようにして実行する。まず、ステップ104で、負圧ポンプ23をONして、基準圧力検出部37内に負圧を導入する。この後、ステップ105に進み、圧力センサ26により検出される基準圧力検出部37内の圧力が基準圧力の正常範囲の上限側閾値TP1 まで低下した時点で、基準圧力検出部37内への負圧導入開始から基準圧力検出部37内の圧力が上限側閾値TP1 まで低下するのに要した到達時間T1 をECU31のメモリに記憶する。
【0038】
この後、ステップ106に進み、基準圧力検出部37内への負圧導入開始から所定時間T0 が経過したか否かを判定し、所定時間T0 が経過していなければ、ステップ103に戻る。
【0039】
その後、ステップ106で、基準圧力検出部37内への負圧導入開始から所定時間T0 が経過したと判定された時点で、基準圧力検出部37内の負圧が基準オリフィス25の基準リーク孔径に対応した基準圧力付近で安定したと判断して、ステップ107に進み、圧力センサ26により検出される基準圧力検出部37内の圧力を基準圧力P0 としてECU31のメモリに記憶する。
【0040】
この後、ステップ108に進み、基準圧力検出部37内への負圧導入開始から基準圧力検出部37内の圧力が上限側閾値TP1 まで低下するのに要した到達時間T1 が異常判定値よりも長いか否かを判定する。その結果、到達時間T1 が異常判定値よりも長い(つまり圧力変化速度が遅い)と判定された場合には、ステップ109に進み、負圧ポンプ23の異常有り(例えば負圧ポンプ23の流量不足)と判定して、運転席のインストルメントパネルに設けられた警告ランプ36を点灯したり、或はインストルメントパネルの警告表示部(図示せず)に警告表示して運転者に警告すると共に、その異常情報(異常コード等)をECU31のバックアップRAM(図示せず)に記憶する。
【0041】
一方、上記ステップ108で、到達時間T1 が異常判定値以下であると判定された場合には、ステップ110に進み、基準圧力P0 が正常範囲内(下限側閾値TP2 <基準圧力P0 <上限側閾値TP1 )であるか否かを判定する。その結果、基準圧力P0 が正常範囲内でないと判定された場合には、ステップ111に進み、リークチェックモジュール17に何等かの異常有り(例えば基準圧力検出部37の基準オリフィス25の詰まり、通路切換弁19の動作不良、負圧ポンプ23の動作不良)と判定して、運転席のインストルメントパネルに設けられた警告ランプ36を点灯したり、或はインストルメントパネルの警告表示部(図示せず)に警告表示して運転者に警告すると共に、その異常情報(異常コード等)をECU31のバックアップRAMに記憶する。
【0042】
ステップ109又はステップ111で異常有りと判定した後は、ステップ112に進み、負圧ポンプ23をOFFして、本プログラムを終了する。これにより、後述する図4のステップ113以降の処理が実行されなくなって、リーク診断が禁止(中止)される。
【0043】
これに対して、上記ステップ108で、到達時間T1 が異常判定値以下であると判定され、且つ、上記ステップ110で、基準圧力P0 が正常範囲内であると判定された場合には、リークチェックモジュール17(基準圧力検出部37、通路切換弁19、負圧ポンプ23等)の異常無し(正常)と判断して、図4のステップ113以降の処理を実行して、リーク診断を次のようにして行う。
【0044】
まず、ステップ113で、負圧ポンプ23をON状態に維持したまま通路切換弁19を負圧導入位置Aに切り換えて、負圧ポンプ23によりエバポ系内に負圧を導入する。この後、ステップ114に進み、エバポ系内への負圧導入開始から所定時間Tevp (例えば10分)が経過したか否かを判定し、所定時間Tevp が経過した時点で、ステップ115に進み、圧力センサ26で検出したエバポ系内圧力Pevp がリーク判定値(例えば基準圧力P0 又はそれよりも少し低い圧力に設定された値)よりも低いか否かを判定する。
その結果、エバポ系内圧力Pevp がリーク判定値以下であると判定された場合には、ステップ117に進み、エバポ系正常(リーク無し)と判定する。
【0045】
これに対して、ステップ116で、エバポ系内圧力Pevp がリーク判定値よりも高いと判定された場合には、ステップ118に進み、エバポ系異常(リーク有り)と判定して、運転席のインストルメントパネルに設けられた警告ランプ36を点灯したり、或はインストルメントパネルの警告表示部(図示せず)に警告表示して運転者に警告すると共に、その異常情報(異常コード等)をECU31のバックアップRAMに記憶する。
【0046】
この後、ステップ119で、リーク診断終了処理を実行して、通路切換弁19を大気開放位置Bに切り換えると共に、負圧ポンプ23をOFFし、本プログラムを終了する。
【0047】
尚、本プログラムでは、リークチェックモジュール17(基準圧力検出部37、通路切換弁19、負圧ポンプ23等)の異常有りと判定された場合には、リーク診断を中止するようにしたが、今回のリーク診断結果を無効にするようにしても良い。
【0048】
以上説明した本実施形態では、リーク診断を行う際に、基準圧力検出処理によって検出した基準圧力P0 が正常範囲内であるか否かを判定してリークチェックモジュール17の異常の有無を判定するようにしたので、リークチェックモジュール17の異常(例えば、基準圧力検出部37の基準オリフィス25の詰まり、通路切換弁19の動作不良、負圧ポンプ23の動作不良)を検出することができる。また、基準圧力検出処理中の圧力変化速度情報として基準圧力検出部37内の圧力が所定値(上限側閾値TP1 )まで低下するのに要した到達時間T1 を求め、この到達時間T1 と異常判定値とを比較して負圧ポンプ23の異常の有無を判定するようにしたので、負圧ポンプ23の異常(例えば負圧ポンプ23の流量低下)を検出することができる。
【0049】
これにより、リークチェックモジュール17(基準圧力検出部37、通路切換弁19、負圧ポンプ23等)の異常有りと判定された場合には、リーク診断を中止したり、或は、今回のリーク診断結果を無効にすることが可能となり、リークチェックモジュール17の異常によるリークの有無やリーク度合の誤判定を未然に防止することができ、リーク診断の信頼性を向上させることができる。
【0050】
尚、リークチェックモジュール17の異常有りと判定した場合に、通路切換弁19を1回又は複数回切換動作させるクリーニング処理を実行し、その後、リークチェックモジュール17の異常診断を再び実行するようにしても良い。例えば、通路切換弁19が塵等の異物を噛み込んで通路切換弁19の動作不良が発生して、リークチェックモジュール17の異常有りと判定されているような場合には、通路切換弁19を切換動作させるクリーニング処理を実行することで、通路切換弁19が噛み込んだ異物を除去して正常な状態に戻せることがある。更に、クリーニング処理を実行した後、リークチェックモジュール17の異常診断を再び実行することで、リークチェックモジュール17(通路切換弁19)が正常な状態に戻ったか否かを確認することができる。
【0051】
また、上記実施形態では、基準圧力検出処理中の圧力変化速度情報として、基準圧力検出部37内の圧力が所定値まで低下するのに要した到達時間T1 を用いたが、これに限定されず、例えば、基準圧力検出部37内への負圧導入開始から所定時間が経過するまでの圧力変化量を圧力変化速度情報として用いるようにしても良く、勿論、上記圧力変化量を上記所定時間で割り算して圧力変化速度を求めるようにしても良い。
【0052】
また、上記実施形態では、基準圧力P0 が正常範囲内であるか否かを判定する異常判定と、圧力変化速度情報と異常判定値とを比較する異常判定とを、両方とも実行するようにしたが、いずれか一方のみを実行するようにしても良い。
【0053】
また、上記実施形態では、リーク診断を行う際の基準圧力検出処理を利用してリークチェックモジュール17(基準圧力検出部37、通路切換弁19、負圧ポンプ23等)の異常診断を行うようにしたが、リーク診断を行う際の基準圧力検出処理とは別の時期に基準圧力検出処理を実行してリークチェックモジュール17の異常診断を行うようにしても良い。
【0054】
また、上記実施形態では、リーク診断を行う際に負圧ポンプ23を用いたが、エバポ系内に正圧を導入する正圧ポンプを用いるようにしても良い。
また、上記実施形態では、エンジン停止中にリーク診断を行うシステムに本発明を適用したが、エンジン運転中にリーク診断を行うシステムに本発明を適用しても良い。
【0055】
その他、本発明は、エバポガスパージシステムや、リークチェックモジュール17等のリーク診断システムの構成を適宜変更したり、リーク診断の具体的判定方法を適宜変更しても良く、要は、基準圧力検出部、通路切換弁、ポンプ等を備えた圧力導入検出装置を用いてリーク診断を実行するシステムであれば、本発明を適用して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態におけるエバポガスパージシステムの構成を示す図
【図2】リークチェックモジュールの構成を示す図
【図3】リーク診断プログラムの処理の流れを示すフローチャート(その1)
【図4】リーク診断プログラムの処理の流れを示すフローチャート(その2)
【図5】リーク診断の実行例を示すタイムチャート
【図6】第1の異常判定方法を説明するためのタイムチャート
【図7】第2の異常判定方法を説明するためのタイムチャート
【符号の説明】
11…燃料タンク、12…エバポ通路、13…キャニスタ、14…パージ通路、15…パージ制御弁、17…リークチェックモジュール(圧力導入検出装置)、18…キャニスタ連通路、19…通路切換弁、20…大気連通路、21…負圧導入路、22…チェック弁、23…負圧ポンプ、24…バイパス通路、25…基準オリフィス(基準孔)、26…圧力センサ、31…ECU(リーク診断手段,異常判定手段)、32…メインリレー、33…IGスイッチ、35…ソークタイマ、37…基準圧力検出部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a leak diagnosis device for an evaporative gas purge system that performs a leak diagnosis of an evaporative gas purge system that purges (discharges) evaporative gas (fuel evaporative gas) generated by evaporating fuel in a fuel tank into an intake system of an internal combustion engine. It is.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an evaporative gas purge system, in order to prevent evaporative gas generated from the fuel tank from leaking into the atmosphere, the evaporative gas generated from the fuel tank is adsorbed in the canister, and the canister and the intake air of the internal combustion engine are sucked. By opening a purge control valve provided in a purge passage communicating with the system, the negative pressure of the intake system is used to purge the evaporative gas adsorbed in the canister to the intake system. In order to prevent a state in which the evaporative gas leaks from the evaporative gas purge system into the atmosphere for a long time, it is necessary to detect the evaporative gas leak at an early stage.
[0003]
Therefore, for example, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-125997), the purge control valve is opened during operation of the internal combustion engine to introduce a negative pressure from the intake system into the fuel tank. Thereafter, while the purge control valve is closed and the evaporative system from the purge control valve to the fuel tank is closed, the amount of change in the pressure in the evaporative system (for example, the pressure in the fuel tank) is measured, and the negative pressure is introduced. In some cases, the presence / absence of a leak (leakage) in an evaporative system is determined by comparing a pressure change amount at the time with a leak determination value (for example, a pressure change amount when introducing atmospheric pressure).
However, the above-described conventional leak diagnosis has a disadvantage that it is not possible to accurately determine a minute leak or a leak degree (the size of a leak hole).
[0004]
Therefore, for example, as described in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-4959), an electric negative pressure pump and a reference hole (a hole having a predetermined diameter corresponding to a minute leak hole) are formed. A pressure detecting section, a path switching valve for switching between a path for introducing a negative pressure into the reference pressure detecting section by the negative pressure pump and a path for introducing the negative pressure into the evaporative system by the negative pressure pump are provided, and the reference pressure is supplied by the negative pressure pump. By introducing a negative pressure into the pressure detector and detecting the pressure in the reference pressure detector, the pressure regulated by the reference hole (reference pressure) is detected. By switching, the negative pressure is introduced into the evaporative system by the negative pressure pump under the same conditions as when detecting the reference pressure, the pressure in the evaporative system is detected, and the reference pressure and the pressure in the evaporative system are compared. Micro leak and leak degree can be determined There is a thing was.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-5-125997 (page 2, etc.)
[Patent Document 2]
JP-A-2002-4959 (page 2, etc.)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, for example, when the reference hole of the reference pressure detecting unit is clogged with foreign matter such as a condensed evaporative component or dust, or when an abnormality such as an operation failure of the passage switching valve or an operation failure of the pump occurs, the reference pressure detection processing or the evaporative system. The pressure detection processing cannot be performed normally, and the detected values of the reference pressure and the pressure in the evaporation system become abnormal values. However, in the system of Patent Document 2, even if some abnormality occurs in the reference pressure detection unit, the passage switching valve, the pump, and the like, and the detection values of the reference pressure and the evaporative system pressure are abnormal values, Since there is no means for detecting the abnormality, the leak diagnosis is performed using the abnormal reference pressure or the evaporative system internal pressure, and there is a possibility that the leak diagnosis is erroneously determined.
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and therefore, its purpose is to perform a leak diagnosis using a pressure introduction detection device including a reference pressure detection unit, a passage switching valve, a pump, and the like. It is an object of the present invention to provide a leak diagnostic device for an evaporative gas purge system that can detect an abnormality of a pressure introduction detection device and prevent erroneous determination of a leak due to an abnormality of the pressure introduction detection device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, a leak diagnostic apparatus for an evaporative gas purge system according to claim 1 of the present invention determines whether or not a reference pressure detected by a reference pressure detection process is within a predetermined normal range, and performs pressure introduction. This is to determine the presence or absence of an abnormality in the detection device. If the pressure introduction detection device (the reference pressure detection unit, the passage switching valve, the pump, etc.) is normal, the fluctuation amount (variation width) of the reference pressure is relatively small within a relatively small fluctuation range due to a change in atmospheric pressure, temperature, etc. (Variation width). Therefore, if it is determined whether or not the reference pressure is within a predetermined normal range (a normal variation range set in consideration of a variation range due to a change in atmospheric pressure, temperature, and the like), the abnormality of the pressure introduction detection device is determined. Can be determined. This makes it possible to stop the leak diagnosis or to invalidate the leak diagnosis result when it is determined that there is an abnormality in the pressure introduction detection device. And erroneous determination of the degree of leak can be prevented beforehand.
[0009]
In addition, the pressure change speed in the reference pressure detection unit during the reference pressure detection process or information correlated therewith (hereinafter referred to as “pressure change speed information”) is detected, and the pressure change speed information is detected. May be compared with a predetermined abnormality determination value to determine whether there is an abnormality in the pump. If any abnormality occurs in the pump and the pump flow rate decreases, the rate of change of the pressure in the reference pressure detection unit during the reference pressure detection process becomes slow. Therefore, the information on the pressure change rate is compared with a predetermined abnormality determination value. Then, it is possible to determine whether there is an abnormality in the pump.
[0010]
Further, when it is determined that there is an abnormality in the pressure introduction detection device, a cleaning process for switching the passage switching valve is performed, and then abnormality diagnosis of the pressure introduction detection device is performed again. Is also good. For example, when the passage switching valve is caught by foreign matter such as dust and an operation failure of the passage switching valve occurs, and it is determined that the pressure introduction detection device is abnormal, the passage switching valve is switched. By executing the cleaning process, the passage switching valve may remove the stuck foreign matter and return to a normal state. Further, after performing the cleaning process, the abnormality diagnosis of the pressure introduction detection device is performed again, whereby it is possible to confirm whether the pressure introduction detection device (the passage switching valve) has returned to the normal state.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the configuration of the evaporation gas purge system will be described with reference to FIG. A
[0012]
On the other hand, between the
[0013]
A leak check module 17 (pressure introduction detection device) is attached to the
[0014]
The
[0015]
A
[0016]
When the
[0017]
When the
[0018]
On the other hand, when the
[0019]
When the
[0020]
Further, as shown in FIG. 1, a
[0021]
Outputs of these various sensors are input to a control circuit (hereinafter referred to as “ECU”) 31. A power supply terminal of the
[0022]
An ON / OFF signal of an ignition switch (hereinafter, referred to as an “IG switch”) 33 is input to a key SW terminal of the
[0023]
Further, the
[0024]
The
[0025]
Further, the
[0026]
Here, the leak diagnosis of the evaporation system performed in the present embodiment will be described. As shown in FIG. 5, the reference pressure detection processing is started at a time point t1 when a predetermined time (for example, 3 to 5 hours) has elapsed since the engine operation was stopped (the
[0027]
After detecting the reference pressure P0, the evaporative system pressure detection process is started. In the evaporative system pressure detection process, the
[0028]
Thereafter, the evaporative system internal pressure Pevp is compared with a leak determination value (for example, a reference pressure P0 or a value set to a pressure slightly lower than the reference pressure), and if the evaporative system internal pressure Pevp is equal to or less than the leak determination value, It is determined that there is no leak. On the other hand, if the evaporation system pressure Pevp is higher than the leak determination value, it is determined that there is a leak. At this time, if the evaporative system internal pressure Pevp converges to the vicinity of the reference pressure P0, it is determined that the evaporative system internal pressure Pevp is equal to the
[0029]
By the way, for example, the
[0030]
Therefore, when executing the leak diagnosis program shown in FIGS. 3 and 4, the
[0031]
In the first abnormality determination method, as shown in FIG. 6, whether the reference pressure P0 detected by the reference pressure detection processing is within a predetermined normal range (lower threshold TP2 <reference pressure P0 <upper threshold TP1). Is determined. This normal range is a normal variation range set in consideration of a variation range of the reference pressure due to a change in atmospheric pressure, temperature, and the like. If the reference pressure P0 is not within the normal range, there is some abnormality in the leak check module 17 (for example, clogging of the
[0032]
As shown in FIG. 7, the second abnormality determination method uses, as a substitute for the rate of change of the pressure in the reference
[0033]
Hereinafter, the processing contents of the leak diagnosis program shown in FIGS. 3 and 4 executed by the
The leak diagnosis program shown in FIGS. 3 and 4 is executed at predetermined time intervals (for example, every 20 msec) after the
[0034]
On the other hand, if it is determined that the
[0035]
Thereafter, the routine proceeds to step 103, where it is determined whether or not the leak diagnosis execution condition is satisfied. Here, the leak diagnosis execution condition is, for example, that all of the following conditions (1) to (3) are satisfied.
(1) The
(2) A predetermined time (for example, 3 to 5 hours) has elapsed since the
If all of the above conditions (1) to (3) are satisfied, the leak diagnosis execution condition is satisfied. However, if there is a condition that does not satisfy any one of the above conditions (1) to (3), the leak diagnosis is performed. The execution condition is not satisfied. If it is determined that the leak diagnosis execution condition is not satisfied, the program ends without executing the processes related to the leak diagnosis after
[0037]
On the other hand, when it is determined in
[0038]
Thereafter, the process proceeds to step 106, where it is determined whether or not a predetermined time T0 has elapsed from the start of the introduction of the negative pressure into the reference
[0039]
Thereafter, at
[0040]
Thereafter, the process proceeds to step 108, where the arrival time T1 required for the pressure in the reference
[0041]
On the other hand, if it is determined in
[0042]
After it is determined in
[0043]
On the other hand, if it is determined in
[0044]
First, in
As a result, when it is determined that the evaporative system internal pressure Pevp is equal to or smaller than the leak determination value, the routine proceeds to step 117, where it is determined that the evaporative system is normal (no leak).
[0045]
On the other hand, if it is determined in
[0046]
Thereafter, in
[0047]
In this program, if it is determined that there is an abnormality in the leak check module 17 (the
[0048]
In the present embodiment described above, when performing a leak diagnosis, it is determined whether or not the
[0049]
Thereby, when it is determined that there is an abnormality in the leak check module 17 (the reference
[0050]
When it is determined that there is an abnormality in the
[0051]
In the above-described embodiment, the arrival time T1 required for the pressure in the reference
[0052]
Further, in the above embodiment, both the abnormality determination for determining whether the reference pressure P0 is within the normal range and the abnormality determination for comparing the pressure change speed information with the abnormality determination value are executed. However, only one of them may be executed.
[0053]
Further, in the above-described embodiment, abnormality diagnosis of the leak check module 17 (the reference
[0054]
Further, in the above embodiment, the
Further, in the above embodiment, the present invention is applied to a system for performing a leak diagnosis while the engine is stopped, but the present invention may be applied to a system for performing a leak diagnosis while the engine is operating.
[0055]
In addition, the present invention may appropriately change the configuration of the leak diagnosis system such as the evaporative gas purge system and the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an evaporative gas purge system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a leak check module. FIG. 3 is a flowchart (1) showing a flow of processing of a leak diagnosis program.
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of processing of a leak diagnosis program (part 2);
FIG. 5 is a time chart showing an example of execution of a leak diagnosis. FIG. 6 is a time chart for explaining a first abnormality judgment method. FIG. 7 is a time chart for explaining a second abnormality judgment method. Description】
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記燃料タンクを含むエバポ系内に所定の圧力を導入するためのポンプと、所定孔径の基準孔が形成された基準圧力検出部と、前記ポンプで前記基準圧力検出部内に所定の圧力を導入する経路と前記ポンプで前記エバポ系内に所定の圧力を導入する経路とを切り換える通路切換弁とを有する圧力導入検出装置と、
前記通路切換弁で前記ポンプの圧力導入経路を切り換えて、前記基準圧力検出部内に所定の圧力を導入して前記基準孔で規制された圧力(以下「基準圧力」という)を検出する基準圧力検出処理と、前記エバポ系内に所定の圧力を導入して該エバポ系内の圧力を検出するエバポ系内圧力検出処理とを実行し、前記基準圧力と前記エバポ系内の圧力とを比較して前記エバポ系のリーク診断を行うリーク診断手段とを備えたエバポガスパージシステムのリーク診断装置において、
前記基準圧力検出処理によって検出した前記基準圧力が所定の正常範囲内であるか否かを判定して前記圧力導入検出装置の異常の有無を判定する異常判定手段を備えていることを特徴とするエバポガスパージシステムのリーク診断装置。Applied to an evaporative gas purge system for purging evaporative gas generated by evaporating fuel in a fuel tank into an intake system of an internal combustion engine,
A pump for introducing a predetermined pressure into an evaporative system including the fuel tank, a reference pressure detecting unit having a reference hole with a predetermined hole diameter formed therein, and the pump introducing a predetermined pressure into the reference pressure detecting unit. A pressure introduction detection device having a path and a path switching valve for switching a path for introducing a predetermined pressure into the evaporation system by the pump,
A reference pressure detection for switching a pressure introduction path of the pump by the passage switching valve to introduce a predetermined pressure into the reference pressure detection unit and detect a pressure regulated by the reference hole (hereinafter, referred to as a “reference pressure”). Process, a predetermined pressure is introduced into the evaporative system, an evaporative system pressure detecting process for detecting a pressure in the evaporative system is performed, and the reference pressure and the pressure in the evaporative system are compared. In a leak diagnostic apparatus for an evaporative gas purge system comprising a leak diagnostic means for performing a leak diagnostic of the evaporative system,
An abnormality determination unit that determines whether the reference pressure detected by the reference pressure detection process is within a predetermined normal range and determines whether or not the pressure introduction detection device is abnormal is provided. Leak diagnostic device for evaporative gas purge system.
前記燃料タンクを含むエバポ系内に所定の圧力を導入するためのポンプと、所定孔径の基準孔が形成された基準圧力検出部と、前記ポンプで前記基準圧力検出部内に所定の圧力を導入する経路と前記ポンプで前記エバポ系内に所定の圧力を導入する経路とを切り換える通路切換弁とを有する圧力導入検出装置と、
前記通路切換弁で前記ポンプの圧力導入経路を切り換えて、前記基準圧力検出部内に所定の圧力を導入して前記基準孔で規制された圧力(以下「基準圧力」という)を検出する基準圧力検出処理と、前記エバポ系内に所定の圧力を導入して該エバポ系内の圧力を検出するエバポ系内圧力検出処理とを実行し、前記基準圧力と前記エバポ系内の圧力とを比較して前記エバポ系のリーク診断を行うリーク診断手段とを備えたエバポガスパージシステムのリーク診断装置において、
前記基準圧力検出処理中の前記基準圧力検出部内の圧力の変化速度又はそれに相関する情報(以下「圧力変化速度情報」という)を検出し、その圧力変化速度情報と所定の異常判定値とを比較して前記ポンプの異常の有無を判定する異常判定手段を備えていることを特徴とするエバポガスパージシステムのリーク診断装置。Applied to an evaporative gas purge system for purging evaporative gas generated by evaporating fuel in a fuel tank into an intake system of an internal combustion engine,
A pump for introducing a predetermined pressure into an evaporative system including the fuel tank, a reference pressure detecting unit having a reference hole with a predetermined hole diameter formed therein, and the pump introducing a predetermined pressure into the reference pressure detecting unit. A pressure introduction detection device having a path and a path switching valve for switching a path for introducing a predetermined pressure into the evaporation system by the pump,
A reference pressure detection for switching a pressure introduction path of the pump by the passage switching valve to introduce a predetermined pressure into the reference pressure detection unit and detect a pressure regulated by the reference hole (hereinafter, referred to as a “reference pressure”). Process, a predetermined pressure is introduced into the evaporative system, an evaporative system pressure detecting process for detecting a pressure in the evaporative system is performed, and the reference pressure and the pressure in the evaporative system are compared. In a leak diagnostic apparatus for an evaporative gas purge system comprising a leak diagnostic means for performing a leak diagnostic of the evaporative system,
A pressure change speed in the reference pressure detection unit during the reference pressure detection process or information correlated therewith (hereinafter referred to as “pressure change speed information”) is detected, and the pressure change speed information is compared with a predetermined abnormality determination value. And an abnormality determining means for determining whether the pump is abnormal.
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