JP2006291728A - エバポガスパージシステムのリーク診断装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 エバポ系内に圧力を導入するポンプの耐久性を向上させながら、エバポ系のリーク診断時間を短縮化できるようにする。
【解決手段】 基準圧力検出処理では、第1の負圧ポンプにより基準圧力検出部内に負圧を導入し、圧力センサで検出した基準圧力検出部内の圧力を基準圧力Pr として記憶する。その後、エバポ系内圧力検出及びリーク判定処理では、まず、第2の負圧ポンプによりエバポ系内に負圧を導入すると共に、これと同時に又は前後して第1の負圧ポンプによりエバポ系内に負圧を導入する。その後、エバポ系内の圧力Pf が所定圧力(例えばリーク判定値又はその付近)まで低下した時点で、第2の負圧ポンプを停止して最終的に第1の負圧ポンプのみでエバポ系内に負圧を導入し、エバポ系内の圧力Pf とリーク判定値(例えば基準圧力Pr )とを比較してリークの有無やリーク度合いを判定する。
【選択図】 図5
【解決手段】 基準圧力検出処理では、第1の負圧ポンプにより基準圧力検出部内に負圧を導入し、圧力センサで検出した基準圧力検出部内の圧力を基準圧力Pr として記憶する。その後、エバポ系内圧力検出及びリーク判定処理では、まず、第2の負圧ポンプによりエバポ系内に負圧を導入すると共に、これと同時に又は前後して第1の負圧ポンプによりエバポ系内に負圧を導入する。その後、エバポ系内の圧力Pf が所定圧力(例えばリーク判定値又はその付近)まで低下した時点で、第2の負圧ポンプを停止して最終的に第1の負圧ポンプのみでエバポ系内に負圧を導入し、エバポ系内の圧力Pf とリーク判定値(例えば基準圧力Pr )とを比較してリークの有無やリーク度合いを判定する。
【選択図】 図5
Description
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。
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(吸気管負圧)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、エバポガスのリーク(漏れ)を早期に検出する必要がある。
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燃料タンク内に吸気管負圧を導入した後、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。
そこで、例えば、特許文献2(特開2000−205056号公報)に記載されているように、電動式の正圧ポンプで基準圧力検出部内に正圧を導入して該基準圧力検出部に形成した基準孔(微小リーク孔に相当する所定孔径の孔)で規制された圧力(基準圧力)を検出し、その後、通路切換弁で正圧ポンプの圧力導入経路を切り換えて、基準圧力検出時と同一の駆動電圧で正圧ポンプを駆動してエバポ系内に正圧を導入した状態で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。
ところで、ポンプを用いてリーク診断を行うシステムでは、低コスト化、省スペース化の要求を満たすために小型のポンプを用いることが好ましいが、燃料タンク等を含むエバポ系の容積はかなり大きい(燃料残量が少ないときには特に大きい)ため、ポンプでエバポ系内に圧力を導入するリーク診断では、吸気管負圧をエバポ系内に導入するリーク診断に比べて、エバポ系内への圧力導入に要する時間が長くなって、リーク診断の実行時間が長くなる。内燃機関の停止中に実行時間が長いリーク診断を実行すると、内燃機関の停止中に制御回路や通路切換弁の駆動時間が長くなってバッテリ電力消費量が増大するという問題がある。一方、内燃機関の運転中に実行時間が長いリーク診断を実行すると、内燃機関の運転中にエバポガスを吸気系へパージするパージ制御の停止時間が長くなって十分なパージ量を確保できなくなるという問題がある。
そこで、上記特許文献2のリーク診断では、基準圧力検出部内に正圧を導入する際に、正圧ポンプを通常の駆動電圧V1 で駆動し、エバポ系内に正圧を導入する際に、まず、正圧ポンプを基準圧力検出時の駆動電圧V1 よりも高い駆動電圧V2 で駆動した後に、正圧ポンプの駆動電圧を基準圧力検出時と同一の駆動電圧V1 に戻すことで、エバポ系内への正圧導入時間を短縮化してリーク診断時間を短縮化するようにしている。
特開平5−125997号公報(第2頁等)
特開2000−205056号公報(第5頁〜第6頁等)
しかし、上記特許文献2のリーク診断では、エバポ系内への圧力導入時間を十分に短縮化するには、エバポ系内に圧力を導入する際の前半時のポンプの駆動電圧V2 を通常の駆動電圧V1 よりもかなり高くする必要があるため、ポンプに掛かる負荷が大きくなって、ポンプの耐久性が低下する可能性がある。この対策として、エバポ系内に圧力を導入する際の前半時のポンプの駆動電圧V2 を低くすると、その分、エバポ系内への圧力導入時間が長くなってリーク診断時間を十分に短縮化することができず、前述した電力消費量やパージ量の問題を解決することができなくなってしまう。
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、従って本発明の目的は、リーク診断時間を十分に短縮化して電力消費量やパージ量の問題を解決することができると共に、圧力導入手段(ポンプ等)の耐久性を向上させ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。
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、第1の圧力導入手段で基準圧力検出部内に圧力を導入して基準孔で規制された圧力又はそれに相関する情報(以下「基準圧力情報」という)を検出する基準圧力検出処理と、第1の圧力導入手段でエバポ系内に圧力を導入してエバポ系内の圧力又はそれに相関する情報(以下「エバポ系内圧力情報」という)を検出するエバポ系内圧力検出処理とを実行し、基準圧力情報とエバポ系内圧力情報とを比較してエバポ系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おいて、エバポ系内に圧力を導入するための第2の圧力導入手段を設け、エバポ系内圧力検出処理の際に、少なくとも第2の圧力導入手段でエバポ系内に圧力を導入した後、最終的に第1の圧力導入手段でエバポ系内に圧力を導入するようにしたものである。
この構成では、第2の圧力導入手段による圧力導入と第1の圧力導入手段による圧力導入とを併用してエバポ系内に圧力を導入することができるので、第1の圧力導入手段に掛かる負担を増大させずにエバポ系内への圧力導入時間を十分に短縮化することができる。これにより、第1の圧力導入手段の耐久性を向上させることができると共に、リーク診断時間を十分に短縮化することができて、内燃機関の停止中にリーク診断を実行した場合の電力消費量を低減したり、内燃機関の運転中にリーク診断を実行した場合のパージ量を確保することができる。
本発明は、例えば、エバポ系内圧力検出処理の際に、第2の圧力導入手段による圧力導入を所定時間だけ実行した後に停止させて、最終的に第1の圧力導入手段のみで圧力導入するようにしても良いが、その場合、燃料タンク内の燃料残量等によって変化するエバポ系内の空間容積によって、第2の圧力導入手段による圧力導入を停止させるときのエバポ系内圧力、つまり、最終的に第1の圧力導入手段で圧力導入する段階に移行するときのエバポ系内圧力がばらつくため、最終的に第1の圧力導入手段で圧力導入する段階で、エバポ系内圧力がリークの有無を判定可能な状態となるまでの時間が著しく長くなる可能性がある。
そこで、請求項2のように、エバポ系内圧力検出処理の際に、エバポ系内圧力情報が所定圧力状態に達したときに第2の圧力導入手段によるエバポ系内への圧力導入を停止させるようにすると良い。このようにすれば、エバポ系内の空間容積に左右されずに、常に、エバポ系内圧力情報が所定圧力状態に達したときに第2の圧力導入手段による圧力導入を停止させて、最終的に第1の圧力導入手段で圧力導入する段階に移行することができ、最終的に第1の圧力導入手段で圧力導入する段階で、エバポ系内圧力がリークの有無を判定可能な状態となるまでの時間が過度に長くなることを防止することができる。
この場合、請求項3のように、所定圧力状態を基準圧力情報に基づいたリーク判定値又はその付近に設定するようにすると良い。このようにすれば、エバポ系内圧力情報がリーク判定値又はその付近に達したときに第2の圧力導入手段による圧力導入を停止させて、最終的に第1の圧力導入手段で圧力導入する段階に移行することができ、最終的に第1の圧力導入手段で圧力導入する段階で、エバポ系内圧力がリークの有無を判定可能な状態となるまでの時間を短くすることができる。
また、請求項4のように、エバポ系内圧力検出処理の際に、エバポ系内圧力情報が所定期間内に所定圧力状態に達しない場合に第2の圧力導入手段によるエバポ系内への圧力導入を停止させるようにしても良い。このようにすれば、第2の圧力導入手段で圧力導入してもエバポ系内圧力情報が所定期間内に所定圧力状態に達しない場合には、第2の圧力導入手段の異常有り又はエバポ系に大リーク有り(大きいリーク孔有り)と判断して、第2の圧力導入手段による圧力導入を停止させてリーク診断を中止することができ、第2の圧力導入手段の無駄な駆動を防止して、電力消費量を低減することができる。
また、リークの有無の判定方法は、例えば、請求項5のように、エバポ系内圧力検出処理の際に、最終的に第1の圧力導入手段でエバポ系内に圧力を導入する段階で、エバポ系内圧力情報が基準圧力情報に基づいたリーク判定値を越えた領域で該リーク判定値から離れる方向に変化する傾向を示す場合にリーク無しと判定するようにしても良い。一方、請求項6のように、エバポ系内圧力検出処理の際に、最終的に第1の圧力導入手段でエバポ系内に圧力を導入する段階で、エバポ系内圧力情報が基準圧力情報に基づいたリーク判定値を越えない領域で該リーク判定値から離れる方向に変化する傾向を示す場合にリーク有りと判定するようにしても良い。この請求項5や請求項6のように構成すれば、最終的に第1の圧力導入手段でエバポ系内に圧力導入する段階で、エバポ系内圧力情報が安定するのを待たずに、リークの有無を判定することができ、リーク診断時間を更に短縮化することができる。
また、請求項7のように、第2の圧力導入手段は、エバポガスを吸着するキャニスタを介してエバポ系内に圧力を導入するように配置すると良い。このようにすれば、第2の圧力導入手段がエバポ系内に正圧を導入する正圧ポンプの場合には、第2の圧力導入手段によるエバポ系内への正圧導入によってキャニスタ内に吸着されたエバポガスを燃料タンク内へ戻すバックパージが可能となる。一方、第2の圧力導入手段がエバポ系内に負圧を導入する負圧ポンプの場合には、第2の圧力導入手段によるエバポ系内への負圧導入の際に、エバポ系内のガスをキャニスタを通して大気側に排出することができ、エバポ成分の大気への放出を防止することができる。
更に、請求項8のように、第2の圧力導入手段は、第1の圧力導入手段よりも圧力導入性能が高い電動式ポンプを用いると良い。このようにすれば、エバポ系内への圧力導入時間を大幅に短縮化してリーク診断時間を大幅に短縮化することができる。これにより、内燃機関の運転中に所定条件が成立したときに一時的に内燃機関を自動停止させる車両(例えば、内燃機関とモータを駆動源とするハイブリッド車やアイドルストップ機能を備えた車両等)に適用した場合に、通常の内燃機関の停止中よりも停止時間が短くなる自動停止中でも、リーク診断を実行することが可能となる。
また、請求項9のように、第1の圧力導入手段がエバポ系内に負圧を導入する負圧ポンプの場合には、所定箇所に正圧を導入する正圧ポンプをエバポ系内に負圧を導入する負圧ポンプ(第2の圧力導入手段)として利用するようにしても良い。このようにすれば、エバポ系内に負圧を導入する第2の圧力導入手段を新たに設けなくても、既に車両に搭載された正圧ポンプ(例えば、2次空気供給装置の正圧ポンプ等)を逆回転させたり、逆方向に使用して負圧ポンプ(第2の圧力導入手段)として利用することができ、低コスト化することができる。
一方、請求項10のように、第1の圧力導入手段がエバポ系内に正圧を導入する正圧ポンプの場合には、所定箇所に負圧を導入する負圧ポンプをエバポ系内に正圧を導入する正圧ポンプ(第2の圧力導入手段)として利用するようにしても良い。このようにすれば、エバポ系内に正圧を導入する第2の圧力導入手段を新たに設けなくても、既に車両に搭載された負圧ポンプ(例えば、ブレーキブースタ用の負圧ポンプ等)を逆回転させたり、逆方向に使用して正圧ポンプ(第2の圧力導入手段)として利用することができ、低コスト化することができる。
また、請求項11のように、負圧導入手段で基準圧力検出部内に負圧を導入して基準圧力情報を検出する基準圧力検出処理と、負圧導入手段でエバポ系内に負圧を導入してエバポ系内圧力情報を検出するエバポ系内圧力検出処理とを実行し、基準圧力情報とエバポ系内圧力情報とを比較してエバポ系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おいて、エバポ系内圧力検出処理の際に、少なくとも内燃機関の停止前にエバポ系内に吸気管負圧を導入し、内燃機関の停止後に最終的に負圧導入手段でエバポ系内に負圧を導入するようにしても良い。
この構成では、吸気管負圧の導入と負圧導入手段による負圧導入とを併用してエバポ系内に負圧を導入することができるので、負圧導入手段に掛かる負担を増大させずにエバポ系内への負圧導入時間を十分に短縮化することができる。これにより、負圧導入手段の耐久性を向上させることができると共に、内燃機関の停止前後に亘って実行するリーク診断時間を十分に短縮化することができて、内燃機関の運転中のパージ量を確保しながら、内燃機関の停止中の電力消費量を低減することができる。また、内燃機関の運転中に所定条件が成立したときに一時的に内燃機関を自動停止させる車両(例えば、内燃機関とモータを駆動源とするハイブリッド車やアイドルストップ機能を備えた車両等)に適用した場合に、内燃機関の自動停止毎にリーク診断を実行することが可能となり、リーク診断の実行頻度を多くすることができる。
この場合、請求項12のように、エバポ系内圧力検出処理の際に、エバポ系内圧力情報が所定圧力状態に達したときにエバポ系内への吸気管負圧の導入を停止させるようにすると良い。このようにすれば、エバポ系内の空間容積に左右されずに、常に、エバポ系内圧力情報が所定圧力状態に達したときに吸気管負圧の導入を停止させて、最終的に負圧導入手段で負圧導入する段階に移行することができ、最終的に負圧導入手段で負圧導入する段階で、エバポ系内圧力がリークの有無を判定可能な状態となるまでの時間が過度に長くなることを防止することができる。
更に、請求項13のように、所定圧力状態を基準圧力情報に基づいたリーク判定値又はその付近に設定するようにすると良い。このようにすれば、エバポ系内圧力情報がリーク判定値又はその付近に達したときに吸気管負圧の導入を停止させて、最終的に負圧導入手段で負圧導入する段階に移行することができ、最終的に負圧導入手段で負圧導入する段階で、エバポ系内圧力がリークの有無を判定可能な状態となるまでの時間を短くすることができる。
また、請求項14のように、エバポ系内圧力検出処理の際に、エバポ系内圧力情報が所定期間内に所定圧力状態に達しない場合にエバポ系内への吸気管負圧の導入を停止させるようにしても良い。このようにすれば、吸気管負圧を導入してもエバポ系内圧力情報が所定期間内に所定圧力状態に達しない場合には、エバポ系に大リーク有りと判断して、吸気管負圧の導入を停止させてリーク診断を中止することができ、無駄な電力消費を防止することができる。
また、リークの有無の判定方法は、例えば、請求項15のように、エバポ系内圧力検出処理の際に、最終的に負圧導入手段でエバポ系内に負圧を導入する段階で、エバポ系内圧力情報が基準圧力情報に基づいたリーク判定値よりも低圧側の領域で下降する傾向を示す場合にリーク無しと判定するようにしても良い。一方、請求項16のように、エバポ系内圧力検出処理の際に、最終的に負圧導入手段でエバポ系内に負圧を導入する段階で、エバポ系内圧力情報が基準圧力情報に基づいたリーク判定値よりも高圧側の領域で上昇する傾向を示す場合にリーク有りと判定するようにしても良い。この請求項15や請求項16のように構成すれば、最終的に負圧導入手段でエバポ系内に負圧導入する段階で、エバポ系内圧力情報が安定するのを待たずに、リークの有無を判定することができ、リーク診断時間を更に短縮化することができる。
ところで、エバポ系のリーク診断中(例えば、内燃機関の停止後に最終的に負圧導入手段でエバポ系内に負圧を導入してエバポ系内圧力を検出しているとき)に、内燃機関が始動されると、負圧導入手段の電源電圧変化や燃料タンクの揺れ等によりエバポ系内圧力が不安定になってリーク診断精度が低下する可能性がある。
そこで、請求項17のように、エバポ系のリーク診断中に内燃機関の始動要求が発生した場合に該エバポ系のリーク診断を中止するようにすると良い。このようにすれば、エバポ系のリーク診断中に内燃機関の始動要求が発生した場合には、エバポ系のリーク診断中に内燃機関が始動されてリーク診断精度が低下する可能性があると判断してリーク診断を中止することができ、リーク診断精度の低下を未然に防止することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を2つの実施例1,2を用いて説明する。
本発明の実施例1を図1乃至図8に基づいて説明する。
まず、図1に基づいて本実施例1の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。
まず、図1に基づいて本実施例1の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。
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。
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には、リークチェックモジュール17(圧力導入検出装置)が接続されている。図2及び図3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(切換手段)を介して第1の大気連通路20と負圧導入路21とが接続されている。第1の大気連通路20は、大気側に直接連通するように設けられ、その先端付近にフィルタ22が設けられている。一方、負圧導入路21は、電動式の第1の負圧ポンプ23(第1の圧力導入手段)を介して第1の大気連通路20の途中に接続されている。この第1の負圧ポンプ23は、モータ37によって駆動され、負圧導入路21から第1の大気連通路20の方向(大気側)へガスを排出するように配置されている。
通路切換弁19は、キャニスタ連通路18と第1の大気連通路20とを接続する大気開放位置(図2に示す位置)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(図3及び図4に示す位置)との間を切換動作可能な電磁弁により構成されている。この通路切換弁19は、例えば、通電OFF時には、スプリング等の付勢手段19aにより大気開放位置に保持され、通電をONすると、ソレノイド19bの電磁駆動力により負圧導入位置に切り換えられるようになっている。
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26が構成され、この基準圧力検出部26に、圧力センサ27が設けられている。
一方、キャニスタ連通路18の途中には、第2の大気連通路38が接続されている。この第2の大気連通路38の途中には、該大気連通路38を開閉する連通弁39と電動式の第2の負圧ポンプ40(第2の圧力導入手段)とが設けられ、第2の大気連通路38の先端付近には、フィルタ41が設けられている。連通弁39は、常閉型の電磁弁により構成され、通電をONしたときに第2の大気連通路38を開放するようになっている。また、第2の負圧ポンプ40は、モータ等によって駆動され、キャニスタ連通路18から第2の大気連通路38の方向(大気側)へガスを排出するように配置されている。この第2の負圧ポンプ40は、第1の負圧ポンプ23よりも負圧導入性能が高い電動式ポンプが用いられている。
図2に示すように、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26内)がキャニスタ連通路18と第1の大気連通路20を介して大気に開放されるため、圧力センサ27により基準圧力検出部26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。
そして、通路切換弁19が大気開放位置に切り換えられてエバポ系内がキャニスタ連通路18と第1の大気連通路20を介して大気に開放された状態で、第1の負圧ポンプ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26内が負圧になる。このとき、圧力センサ27により基準圧力検出部26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。
一方、図3及び図4に示すように、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26の圧力センサ27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27により基準圧力検出部26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。
そして、図3に示すように、通路切換弁19が負圧導入位置に切り換えられてエバポ系が密閉された状態で、連通弁39が開弁されて第2の負圧ポンプ40が駆動されると、エバポ系内のガスが、キャニスタ13→キャニスタ連通路18→第2の大気連通路38の経路で大気側に排出されて、エバポ系内に負圧が導入される。また、図3及び図4に示すように、通路切換弁19が負圧導入位置に切り換えられてエバポ系が密閉された状態で、第1の負圧ポンプ23が駆動されると、エバポ系内のガスが、キャニスタ13→キャニスタ連通路18→負圧導入路21→第1の大気連通路20の経路で大気側に排出されて、エバポ系内に負圧が導入される。
尚、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28が設けられている。その他、冷却水温を検出する水温センサ29、吸気温を検出する吸気温センサ30等の各種のセンサが設けられている。
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、第1の負圧ポンプ23、圧力センサ27、燃料レベルセンサ28、連通弁39、第2の負圧ポンプ40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。
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。
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3〜9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、第1の負圧ポンプ23、圧力センサ27、燃料レベルセンサ28、連通弁39、第2の負圧ポンプ40等に電源電圧を供給するようになっている。
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。
更に、ECU31は、後述する図6乃至図8に示すリーク診断用の各プログラムを実行することで、エンジン停止中に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。
ここで、ECU31が実行する本実施例1の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3〜9時間)が経過した時点t1 で、基準圧力検出処理を開始する。尚、圧力センサ27が絶対圧センサの場合には、基準圧力検出処理を開始する前に、パージ制御弁15を閉弁(OFF)状態に維持すると共に通路切換弁19を大気開放位置(OFF)に維持した状態で、圧力センサ27により検出される基準圧力検出部26内の圧力を大気圧Patm としてECU31のメモリに記憶する。
基準圧力検出処理では、パージ制御弁15及び連通弁39を閉弁(OFF)状態に維持すると共に通路切換弁19を大気開放位置(OFF)に維持したまま第1の負圧ポンプ23をONすることで、第1の負圧ポンプ23により基準圧力検出部26内に負圧を導入する(図2参照)。その後、基準圧力検出部26内への負圧導入開始から所定時間T1 が経過した時点t2 (又は基準圧力検出部26内の圧力が安定した時点)で、基準圧力検出部26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27により検出される基準圧力検出部26内の圧力を基準圧力Pr としてECU31のメモリに記憶した後、第1の負圧ポンプ23をOFFする。
基準圧力Pr の検出後、エバポ系内圧力検出及びリーク判定処理を開始する。このエバポ系内圧力検出及びリーク判定処理では、まず、パージ制御弁15を閉弁(OFF)状態に維持したまま連通弁39を開弁(ON)状態に切り換えると共に通路切換弁19を負圧導入位置(ON)に切り換えて第2の負圧ポンプ40をONすることで、第2の負圧ポンプ40によりエバポ系内に負圧を導入する(図3参照)。更に、第2の負圧ポンプ40のONと同時に又は前後して第1の負圧ポンプ23をONすることで、第1の負圧ポンプ23によってもエバポ系内に負圧を導入する。
その後、圧力センサ27により検出されるエバポ系内の圧力Pf が所定圧力(例えばリーク判定値又はその付近の圧力)まで低下した時点t3 で、第2の負圧ポンプ40をOFFすると共に連通弁39を閉弁(OFF)状態に切り換えて、最終的に第1の負圧ポンプ23のみでエバポ系内に負圧を導入する段階に移行する(図4参照)。
最終的に第1の負圧ポンプ23のみでエバポ系内に負圧を導入する段階で、エバポ系内の圧力Pf がリーク判定値(例えば基準圧力Pr )よりも低圧側の領域で更に下降する傾向の場合には、リーク無しと判定する。又は、最終的に第1の負圧ポンプ23のみでエバポ系内に負圧導入開始してから所定時間が経過した時点(又はエバポ系内の圧力Pf が安定した時点)で、エバポ系内の圧力Pf がリーク判定値よりも低い場合に、リーク無しと判定する。
一方、最終的に第1の負圧ポンプ23のみでエバポ系内に負圧を導入する段階で、エバポ系内の圧力Pf がリーク判定値よりも高圧側の領域で更に上昇する傾向の場合には、リーク有りと判定する。又は、最終的に第1の負圧ポンプ23のみでエバポ系内に負圧導入開始してから所定時間が経過した時点(又はエバポ系内の圧力Pf が安定した時点)で、エバポ系内の圧力Pf がリーク判定値以上の場合に、リーク有りと判定する。その際、エバポ系内の圧力Pf が基準圧力Pr 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、エバポ系内の圧力Pf が基準圧力Pr 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。
リーク有りと判定し場合には、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、或は運転席の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)等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶する。
尚、エバポ系内への負圧導入開始(第2の負圧ポンプ40のON)から所定時間T2 内にエバポ系内の圧力Pf が所定圧力まで低下しない場合には、第2の負圧ポンプ40等の異常有り又はエバポ系に大リーク有り(大きいリーク孔有り)と判断して、第2の負圧ポンプ40をOFFすると共に第1の負圧ポンプ23をOFFして、エバポ系内圧力検出処理を中止する。
以下、ECU31が実行する図6乃至図8に示すリーク診断用の各プログラムの処理内容を説明する。
以下、ECU31が実行する図6乃至図8に示すリーク診断用の各プログラムの処理内容を説明する。
[リーク診断メイン制御]
図6のリーク診断メイン制御プログラムは、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に実行され、特許請求の範囲でいうリーク診断手段としての役割を果たす。
図6のリーク診断メイン制御プログラムは、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に実行され、特許請求の範囲でいうリーク診断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、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) 〜(4) の条件を全て満たすことである。
(1) バッテリ電圧VBが所定値(例えば10.5V)よりも高いこと
(2) 冷却水温と吸気温が所定値(例えば4.4℃)よりも高いこと
(3) 大気圧が所定範囲内(例えば70kPa<大気圧<110kPa)であること
(4) IGスイッチ33のOFFから所定時間(例えば5時間)が経過していること
(2) 冷却水温と吸気温が所定値(例えば4.4℃)よりも高いこと
(3) 大気圧が所定範囲内(例えば70kPa<大気圧<110kPa)であること
(4) IGスイッチ33のOFFから所定時間(例えば5時間)が経過していること
上記(1) 〜(4) 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) 〜(4) 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。
このステップ101で、リーク診断実行条件が不成立と判定された場合には、ステップ102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。
一方、上記ステップ101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102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102で、基準圧力検出期間中であるか否かを判定し、基準圧力検出期間中であれば、ステップ103に進み、後述する図7の基準圧力検出処理プログラムを実行することで、第1の負圧ポンプ23により基準圧力検出部26内に負圧を導入し、圧力センサ27で検出した基準圧力検出部26内の圧力を基準圧力Pr としてECU31のメモリに記憶する。
その後、基準圧力検出処理が終了して、上記ステップ102で、基準圧力検出期間中でないと判定されたときに、ステップ104に進み、エバポ系内圧力検出期間中であるか否かを判定し、エバポ系内圧力検出期間中であれば、ステップ105に進み、後述する図8のエバポ系内圧力検出及びリーク判定処理プログラムを実行することで、第2の負圧ポンプ40と第1の負圧ポンプ23によりエバポ系内に負圧を導入した後、最終的に第1の負圧ポンプ23のみでエバポ系内に負圧を導入し、圧力センサ27で検出したエバポ系内の圧力Pf とリーク判定値(例えば基準圧力Pr )とを比較してリークの有無やリーク度合を判定する。
[基準圧力検出処理]
図7に示す基準圧力検出処理プログラムは、図6のリーク診断メイン制御プログラムのステップ103で実行されるサブルーチンである。本プログラムが起動されると、まず、ステップ201で、パージ制御弁15を閉弁(OFF)状態に維持すると共に通路切換弁19を大気開放位置(OFF)に維持したまま第1の負圧ポンプ23をONすることで、第1の負圧ポンプ23により基準圧力検出部26内に負圧を導入する。この後、ステップ202に進み、圧力センサ27により基準圧力検出部26内の圧力Pr を検出する。
図7に示す基準圧力検出処理プログラムは、図6のリーク診断メイン制御プログラムのステップ103で実行されるサブルーチンである。本プログラムが起動されると、まず、ステップ201で、パージ制御弁15を閉弁(OFF)状態に維持すると共に通路切換弁19を大気開放位置(OFF)に維持したまま第1の負圧ポンプ23をONすることで、第1の負圧ポンプ23により基準圧力検出部26内に負圧を導入する。この後、ステップ202に進み、圧力センサ27により基準圧力検出部26内の圧力Pr を検出する。
この後、ステップ203に進み、基準圧力検出部26内への負圧導入時間(第1の負圧ポンプ23の駆動時間)が所定時間T1 未満であるか否かを判定する。その結果、基準圧力検出部26内への負圧導入時間が所定時間T1 未満であれば、ステップ204に進み、基準圧力検出部26内の圧力が安定状態であるか否かを、例えば基準圧力検出部26内の圧力変化速度が所定値よりも遅いか否かによって判定し、基準圧力検出部26内の圧力が安定していなければ、そのまま本プログラムを終了する。
その後、上記ステップ203で基準圧力検出部26内への負圧導入時間が所定時間T1 に到達したと判定された時点、又は、上記ステップ204で基準圧力検出部26内の圧力が安定したと判定された時点で、基準圧力検出部26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205に進み、圧力センサ27により検出される基準圧力検出部26内の圧力を基準圧力Pr としてECU31のメモリに記憶する。この後、ステップ206に進み、第1の負圧ポンプ23をOFFして、基準圧力検出処理を終了する。
[エバポ系内圧力検出及びリーク判定処理]
図8に示すエバポ系内圧力検出及びリーク判定処理プログラムは、図6のリーク診断メイン制御プログラムのステップ105で実行されるサブルーチンである。本プログラムが起動されると、まず、ステップ301で、パージ制御弁15を閉弁(OFF)状態に維持したまま連通弁39を開弁(ON)状態に切り換えると共に通路切換弁19を負圧導入位置(ON)に切り換えて第2の負圧ポンプ40をONすることで、第2の負圧ポンプ40によりエバポ系内に負圧を導入する。更に、第2の負圧ポンプ40のONと同時に又は前後して第1の負圧ポンプ23をONすることで、第1の負圧ポンプ23によってもエバポ系内に負圧を導入する。この後、ステップ302に進み、圧力センサ27によりエバポ系内の圧力Pf を検出する。
図8に示すエバポ系内圧力検出及びリーク判定処理プログラムは、図6のリーク診断メイン制御プログラムのステップ105で実行されるサブルーチンである。本プログラムが起動されると、まず、ステップ301で、パージ制御弁15を閉弁(OFF)状態に維持したまま連通弁39を開弁(ON)状態に切り換えると共に通路切換弁19を負圧導入位置(ON)に切り換えて第2の負圧ポンプ40をONすることで、第2の負圧ポンプ40によりエバポ系内に負圧を導入する。更に、第2の負圧ポンプ40のONと同時に又は前後して第1の負圧ポンプ23をONすることで、第1の負圧ポンプ23によってもエバポ系内に負圧を導入する。この後、ステップ302に進み、圧力センサ27によりエバポ系内の圧力Pf を検出する。
この後、ステップ303に進み、エバポ系内への負圧導入時間(第2の負圧ポンプ40の駆動時間)が所定時間T2 未満であるか否かを判定する。その結果、エバポ系内への負圧導入時間が所定時間T2 未満であれば、ステップ304に進み、圧力センサ27で検出したエバポ系内の圧力Pf が所定圧力(例えばリーク判定値又はその付近の圧力)よりも低いか否かを判定し、エバポ系内の圧力Pf が所定圧力以上であれば、そのまま本プログラムを終了する。
その後、上記ステップ304でエバポ系内の圧力Pf が所定圧力よりも低いと判定された時点で、エバポ系内の圧力Pf がリーク判定値付近まで低下したと判断して、ステップ305に進み、第2の負圧ポンプ40をOFFすると共に連通弁39を閉弁(OFF)状態に切り換えて、最終的に第1の負圧ポンプ23のみでエバポ系内に負圧を導入する段階に移行する。
この後、ステップ306に進み、最終的に第1の負圧ポンプ23のみでエバポ系内に負圧を導入する段階で、エバポ系内の圧力Pf がリーク判定値(例えば基準圧力Pr )よりも低圧側の領域で更に下降する傾向の場合には、リーク無しと判定する。又は、最終的に第1の負圧ポンプ23のみでエバポ系内に負圧導入開始してから所定時間が経過した時点(又はエバポ系内の圧力Pf が安定した時点)で、エバポ系内の圧力Pf がリーク判定値よりも低い場合に、リーク無しと判定する。
一方、最終的に第1の負圧ポンプ23のみでエバポ系内に負圧を導入する段階で、エバポ系内の圧力Pf がリーク判定値よりも高圧側の領域で更に上昇する傾向の場合には、リーク有りと判定する。又は、最終的に第1の負圧ポンプ23のみでエバポ系内に負圧導入開始してから所定時間が経過した時点(又はエバポ系内の圧力Pf が安定した時点)で、エバポ系内の圧力Pf がリーク判定値以上の場合に、リーク有りと判定する。その際、エバポ系内の圧力Pf が基準圧力Pr 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、エバポ系内の圧力Pf が基準圧力Pr 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。
この後、ステップ309に進み、第1の負圧ポンプ23をOFFすると共に通路切換弁19を大気開放位置(OFF)に切り換えて、エバポ系内圧力検出及びリーク判定処理を終了する。
これに対して、上記ステップ303でエバポ系内への負圧導入時間が所定時間T2 以上であると判定された場合、つまり、エバポ系内への負圧導入開始(第2の負圧ポンプ40のON)から所定時間T2 内にエバポ系内の圧力Pf が所定圧力まで低下しない場合には、ステップ307に進み、第2の負圧ポンプ40等の異常有り又はエバポ系に大リーク有りと判断した後、ステップ308に進み、第2の負圧ポンプ40をOFFすると共に連通弁39を閉弁(OFF)状態に切り換え、次のステップ309で、第1の負圧ポンプ23をOFFすると共に通路切換弁19を大気開放位置(OFF)に切り換えて、エバポ系内圧力検出処理を中止する。
以上説明した本実施例1では、エバポ系内圧力検出処理の際に、第2の負圧ポンプ40による負圧導入と第1の負圧ポンプ23による負圧導入とを併用してエバポ系内に負圧を導入するようにしたので、第1の負圧ポンプ23に掛かる負担を増大させずにエバポ系内への負圧導入時間を十分に短縮化することができる。これにより、第1の負圧ポンプ23の耐久性を向上させながら、リーク診断時間を十分に短縮化することができて、エンジン停止中にリーク診断を実行したときのバッテリ電力消費量を低減することができる。尚、本実施例1のリーク診断は、エンジン運転中に実行しても良く、その場合、リーク診断時間の短縮化によりパージ制御の停止時間を短くしてパージ量を確保することができる。
また、本実施例1では、エバポ系内圧力検出処理の際に、エバポ系内の圧力Pf が所定圧力(例えばリーク判定値又はその付近の圧力)まで低下したときに、第2の負圧ポンプ40をOFFして、最終的に第1の負圧ポンプ23のみでエバポ系内に負圧を導入する段階に移行するようにしたので、エバポ系内の空間容積に左右されずに、常に、エバポ系内の圧力Pf がリーク判定値付近に達したときに、最終的に第1の負圧ポンプ23のみでエバポ系内に負圧を導入する段階に移行することができ、最終的に第1の負圧ポンプ23のみで負圧導入する段階で、エバポ系内の圧力Pf がリークの有無を判定可能な状態となるまでの時間を短くすることができる。
更に、本実施例1では、最終的に第1の負圧ポンプ23のみでエバポ系内に負圧導入する段階で、エバポ系内の圧力Pf がリーク判定値よりも低圧側の領域で更に下降する傾向の場合にリーク無しと判定し、エバポ系内の圧力Pf がリーク判定値よりも高圧側の領域で更に上昇する傾向の場合にリーク有りと判定するようにしたので、最終的に第1の負圧ポンプ23のみでエバポ系内に負圧導入する段階で、エバポ系内の圧力Pf が安定するのを待たずに、リークの有無を判定することができ、リーク診断時間を更に短縮化することができる。
また、本実施例1では、エバポ系内圧力検出処理の際に、エバポ系内への負圧導入開始から所定時間内にエバポ系内の圧力Pf が所定圧力まで低下しない場合には、第2の負圧ポンプ40等の異常有り又はエバポ系に大リーク有りと判断して、第2の負圧ポンプ40をOFFすると共に第1の負圧ポンプ23をOFFしてエバポ系内圧力検出処理を中止するようにしたので、負圧ポンプ23,40の無駄な駆動を防止して、電力消費量を低減することができる。
また、本実施例1では、キャニスタ13を介してエバポ系内に負圧を導入するように第2の負圧ポンプ40を配置したので、第2の負圧ポンプ40によるエバポ系内への負圧導入の際に、エバポ系内のガスをキャニスタ13を通して大気側に排出することができ、エバポ成分の大気への放出を防止することができる。
更に、本実施例1では、第1の負圧ポンプ23よりも負圧導入性能が高い電動式ポンプを第2の負圧ポンプ40として用いるようにしたので、エバポ系内への負圧導入時間を大幅に短縮化してリーク診断時間を大幅に短縮化することができる。これにより、エンジン運転中に所定条件が成立したときに一時的にエンジンを自動停止させる車両(例えば、エンジンとモータを駆動源とするハイブリッド車やアイドルストップ機能を備えた車両等)に適用した場合に、通常のエンジン停止中よりもエンジン停止時間が短くなる自動停止中でも、リーク診断を実行することが可能となる。
尚、上記実施例1では、エバポ系内に負圧を導入する第2の負圧ポンプ40を新たに設けるようにしたが、既に車両に搭載された負圧ポンプ(例えば、ブレーキブースタ用の負圧ポンプ等)を第2の負圧ポンプとして利用するようにしても良い。或は、既に車両に搭載された正圧ポンプ(例えば、2次空気供給装置の正圧ポンプ等)を逆回転させたり、逆方向に使用して第2の負圧ポンプとして利用するようにしても良い。このようにすれば、第2の負圧ポンプを新たに設ける必要が無く、低コスト化することができる。
また、上記実施例1では、エバポ系内に負圧を導入する第1の負圧ポンプ23と第2の負圧ポンプ40とを設けた構成としたが、エバポ系内に正圧を導入する第1の正圧ポンプと第2の正圧ポンプとを設けた構成としても良い。この場合、第2の正圧ポンプを新たに設けるようにしても良いが、既に車両に搭載された正圧ポンプ(例えば、2次空気供給装置の正圧ポンプ等)を第2の正圧ポンプとして利用するようにしても良い。或は、既に車両に搭載された負圧ポンプ(例えば、ブレーキブースタ用の負圧ポンプ等)を逆回転させたり、逆方向に使用して第2の正圧ポンプとして利用するようにしても良い。このようにすれば、第2の正圧ポンプを新たに設ける必要が無く、低コスト化することができる。
次に、図9乃至図12を用いて本発明の実施例2を説明する。
図9乃至図11に示すように、本実施例2のエバポガスパージシステムは、前記実施例1のエバポガスパージシステムに対して、第2の大気連通路38と連通弁39と第2の負圧ポンプ40とフィルタ41とを省略した構成であり、その他のシステム構成は、前記実施例1と同じである。
図9乃至図11に示すように、本実施例2のエバポガスパージシステムは、前記実施例1のエバポガスパージシステムに対して、第2の大気連通路38と連通弁39と第2の負圧ポンプ40とフィルタ41とを省略した構成であり、その他のシステム構成は、前記実施例1と同じである。
前記実施例1のエバポ系のリーク診断では、エバポ系内圧力検出処理の際に、第2の負圧ポンプ40でエバポ系内に負圧を導入した後、最終的に第1の負圧ポンプ23のみでエバポ系内に負圧を導入するようにしたが、本実施例2のエバポ系のリーク診断では、エバポ系内圧力検出処理の際に、エンジン停止前にエバポ系内に吸気管負圧を導入した後、エンジンを停止させて最終的に負圧ポンプ23のみでエバポ系内に負圧を導入するようにしている。
以下、本実施例2のエバポ系のリーク診断について説明する。図12に示すように、エンジン停止前の時点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(OFF)状態に維持すると共に通路切換弁19を大気開放位置(OFF)に維持したまま負圧ポンプ23をONして、負圧ポンプ23により基準圧力検出部26内に負圧を導入する(図9参照)。その後、基準圧力検出部26内への負圧導入開始から所定時間T1 が経過した時点t2 (又は基準圧力検出部26内の圧力が安定した時点)で、基準圧力検出部26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27により検出される基準圧力検出部26内の圧力を基準圧力Pr としてECU31のメモリに記憶した後、負圧ポンプ23をOFFする。
基準圧力Pr の検出後、エバポ系内圧力検出及びリーク判定処理を開始する。このエバポ系内圧力検出及びリーク判定処理では、まず、エンジン停止前の時点t3 で、パージ制御弁15を開弁(ON)状態に切り換えると共に通路切換弁19を負圧導入位置(ON)に切り換えて、エバポ系内に吸気管負圧を導入する(図10参照)。更に、吸気管負圧の導入と同時に又は前後して負圧ポンプ23をONすることで、負圧ポンプ23によってもエバポ系内に負圧を導入する。
その後、圧力センサ27により検出されるエバポ系内の圧力Pf が所定圧力(例えばリーク判定値又はその付近の圧力)まで低下した時点t4 で、パージ制御弁15を閉弁(OFF)状態に切り換えて吸気管負圧の導入を停止させて、最終的に負圧ポンプ23のみでエバポ系内に負圧を導入する段階に移行する(図11参照)。その際、パージ制御弁15を閉弁(OFF)状態に切り換えて吸気管負圧の導入を停止させた後に、エンジンを停止させる。
最終的に負圧ポンプ23のみでエバポ系内に負圧を導入する段階で、エバポ系内の圧力Pf がリーク判定値(例えば基準圧力Pr )よりも低圧側の領域で更に下降する傾向の場合には、リーク無しと判定する。又は、最終的に負圧ポンプ23のみでエバポ系内に負圧導入開始してから所定時間が経過した時点(又はエバポ系内の圧力Pf が安定した時点)で、エバポ系内の圧力Pf がリーク判定値よりも低い場合に、リーク無しと判定する。
一方、最終的に負圧ポンプ23のみでエバポ系内に負圧を導入する段階で、エバポ系内の圧力Pf がリーク判定値よりも高圧側の領域で更に上昇する傾向の場合には、リーク有りと判定する。又は、最終的に負圧ポンプ23のみでエバポ系内に負圧導入開始してから所定時間が経過した時点(又はエバポ系内の圧力Pf が安定した時点)で、エバポ系内の圧力Pf がリーク判定値以上の場合に、リーク有りと判定する。
尚、エバポ系内への吸気管負圧導入開始(パージ制御弁15のON)から所定時間T2 内にエバポ系内の圧力Pf が所定圧力まで低下しない場合には、エバポ系に大リーク有りと判断して、エバポ系内への吸気管負圧の導入を停止(パージ制御弁15をOFF)すると共に負圧ポンプ23をOFFして、エバポ系内圧力検出処理を中止する。
また、エンジン停止後に最終的に負圧ポンプ23のみでエバポ系内に負圧を導入してエバポ系内圧力Pf を検出しているときに、エンジン始動要求が発生した場合には、エンジン始動による負圧ポンプ23の電源電圧変化や燃料タンク11の揺れ等によりエバポ系内圧力Pf が不安定になってリーク診断精度が低下する可能性があると判断して、負圧ポンプ23をOFFして、エバポ系内圧力検出処理を中止する。
以上説明した本実施例2では、エバポ系内圧力検出処理の際に、吸気管負圧の導入と負圧ポンプ23による負圧導入とを併用してエバポ系内に負圧を導入するようにしたので、負圧ポンプ23に掛かる負担を増大させずにエバポ系内への負圧導入時間を十分に短縮化することができる。これにより、負圧ポンプ23の耐久性を向上させることができると共に、エンジン停止前後に亘って実行するリーク診断時間を十分に短縮化することができて、エンジン運転中のパージ量を確保しながら、エンジン停止中の電力消費量を低減することができる。また、エンジン運転中に所定条件が成立したときに一時的にエンジンを自動停止させる車両(例えば、エンジンとモータを駆動源とするハイブリッド車やアイドルストップ機能を備えた車両等)に適用した場合に、エンジンの自動停止毎にリーク診断を実行することが可能となり、リーク診断の実行頻度を多くすることができる。
また、本実施例2では、エンジン停止後に最終的に負圧ポンプ23のみでエバポ系内に負圧を導入してエバポ系内圧力Pf を検出しているときに、エンジン始動要求が発生した場合に、エンジン始動による負圧ポンプ23の電源電圧変化や燃料タンク11の揺れ等によりエバポ系内圧力Pf が不安定になってリーク診断精度が低下する可能性があると判断して、エバポ系内圧力検出処理を中止するようにしたので、リーク診断精度の低下を未然に防止することができる。
尚、上記実施例2では、エンジン運転中に発生する吸気管負圧をエバポ系内に導入するようにしたが、エンジンとモータを駆動源とするハイブリッド車に適用した場合には、モータでエンジンを強制的に回転させたときに発生する吸気管負圧をエバポ系内に導入するようにしても良い。
また、上記各実施例1,2では、圧力センサ27で基準圧力やエバポ系内の圧力を検出するようにしたが、基準圧力やエバポ系内の圧力の代用情報として負圧ポンプ23(又は)正圧ポンプ)の電流、電圧、回転速度等の運動特性値を用いたり、負圧ポンプ23(又は)正圧ポンプ)の吐出量を用いるようにしても良い。このようにすれば、圧力センサ27を省略することができ、構成を簡単化して低コスト化することができる。
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(切換手段)、20…第1の大気連通路、21…負圧導入路、23…第1の負圧ポンプ(第1の圧力導入手段)、24…バイパス通路、25…基準オリフィス(基準孔)、26…基準圧力検出部、27…圧力センサ、31…ECU31(リーク診断手段)、38…第2の大気連通路、39…連通弁、40…第2の負圧ポンプ(第2の圧力導入手段)
Claims (17)
- 燃料タンク内の燃料が蒸発して生じたエバポガスを内燃機関の吸気系にパージするエバポガスパージシステムに適用され、
前記燃料タンクを含むエバポ系内に圧力を導入するための第1の圧力導入手段と、所定孔径の基準孔が形成された基準圧力検出部と、前記第1の圧力導入手段で前記基準圧力検出部内に圧力を導入する経路と前記第1の圧力導入手段で前記エバポ系内に圧力を導入する経路とを切り換える切換手段とを有する圧力導入検出装置と、
前記第1の圧力導入手段で前記基準圧力検出部内に圧力を導入して前記基準孔で規制された圧力又はそれに相関する情報(以下「基準圧力情報」という)を検出する基準圧力検出処理と、前記第1の圧力導入手段で前記エバポ系内に圧力を導入して該エバポ系内の圧力又はそれに相関する情報(以下「エバポ系内圧力情報」という)を検出するエバポ系内圧力検出処理とを実行し、前記基準圧力情報と前記エバポ系内圧力情報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、
前記エバポ系内に圧力を導入するための第2の圧力導入手段を備え、
前記リーク診断手段は、前記エバポ系内圧力検出処理の際に、少なくとも前記第2の圧力導入手段で前記エバポ系内に圧力を導入した後、最終的に前記第1の圧力導入手段で前記エバポ系内に圧力を導入す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。 - 前記リーク診断手段は、前記エバポ系内圧力検出処理の際に、前記エバポ系内圧力情報が所定圧力状態に達したときに前記第2の圧力導入手段による前記エバポ系内への圧力導入を停止させることを特徴とする請求項1に記載のエバポガスパージシステムのリーク診断装置。
- 前記リーク診断手段は、前記所定圧力状態を前記基準圧力情報に基づいたリーク判定値又はその付近に設定することを特徴とする請求項2に記載のエバポガスパージシステムのリーク診断装置。
- 前記リーク診断手段は、前記エバポ系内圧力検出処理の際に、前記エバポ系内圧力情報が所定期間内に前記所定圧力状態に達しない場合に前記第2の圧力導入手段による前記エバポ系内への圧力導入を停止させることを特徴とする請求項2又は3に記載のエバポガスパージシステムのリーク診断装置。
- 前記リーク診断手段は、前記エバポ系内圧力検出処理の際に、最終的に前記第1の圧力導入手段で前記エバポ系内に圧力を導入する段階で、前記エバポ系内圧力情報が前記基準圧力情報に基づいたリーク判定値を越えた領域で該リーク判定値から離れる方向に変化する傾向を示す場合にリーク無しと判定することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のエバポガスパージシステムのリーク診断装置。
- 前記リーク診断手段は、前記エバポ系内圧力検出処理の際に、最終的に前記第1の圧力導入手段で前記エバポ系内に圧力を導入する段階で、前記エバポ系内圧力情報が前記基準圧力情報に基づいたリーク判定値を越えない領域で該リーク判定値から離れる方向に変化する傾向を示す場合にリーク有りと判定することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のエバポガスパージシステムのリーク診断装置。
- 前記第2の圧力導入手段は、前記エバポガスを吸着するキャニスタを介して前記エバポ系内に圧力を導入するように配置されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のエバポガスパージシステムのリーク診断装置。
- 前記第2の圧力導入手段は、前記第1の圧力導入手段よりも圧力導入性能が高い電動式ポンプであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のエバポガスパージシステムのリーク診断装置。
- 前記第1の圧力導入手段は、前記エバポ系内に負圧を導入する負圧ポンプであり、
前記第2の圧力導入手段は、所定箇所に正圧を導入する正圧ポンプを前記エバポ系内に負圧を導入する負圧ポンプとして利用するものであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のエバポガスパージシステムのリーク診断装置。 - 前記第1の圧力導入手段は、前記エバポ系内に正圧を導入する正圧ポンプであり、
前記第2の圧力導入手段は、所定箇所に負圧を導入する負圧ポンプを前記エバポ系内に正圧を導入する正圧ポンプとして利用するものであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のエバポガスパージシステムのリーク診断装置。 - 燃料タンク内の燃料が蒸発して生じたエバポガスを内燃機関の吸気系にパージするエバポガスパージシステムに適用され、
前記燃料タンクを含むエバポ系内に負圧を導入するための負圧導入手段と、所定孔径の基準孔が形成された基準圧力検出部と、前記負圧導入手段で前記基準圧力検出部内に負圧を導入する経路と前記負圧導入手段で前記エバポ系内に負圧を導入する経路とを切り換える切換手段とを有する圧力導入検出装置と、
前記負圧導入手段で前記基準圧力検出部内に負圧を導入して前記基準孔で規制された圧力又はそれに相関する情報(以下「基準圧力情報」という)を検出する基準圧力検出処理と、前記負圧導入手段で前記エバポ系内に負圧を導入して該エバポ系内の圧力又はそれに相関する情報(以下「エバポ系内圧力情報」という)を検出するエバポ系内圧力検出処理とを実行し、前記基準圧力情報と前記エバポ系内圧力情報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、
前記リーク診断手段は、前記エバポ系内圧力検出処理の際に、少なくとも内燃機関の停止前に前記エバポ系内に吸気管負圧を導入し、内燃機関の停止後に最終的に前記負圧導入手段で前記エバポ系内に負圧を導入す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。 - 前記リーク診断手段は、前記エバポ系内圧力検出処理の際に、前記エバポ系内圧力情報が所定圧力状態に達したときに前記エバポ系内への吸気管負圧の導入を停止させることを特徴とする請求項11に記載のエバポガスパージシステムのリーク診断装置。
- 前記リーク診断手段は、前記所定圧力状態を前記基準圧力情報に基づいたリーク判定値又はその付近に設定することを特徴とする請求項12に記載のエバポガスパージシステムのリーク診断装置。
- 前記リーク診断手段は、前記エバポ系内圧力検出処理の際に、前記エバポ系内圧力情報が所定期間内に所定圧力状態に達しない場合に前記エバポ系内への吸気管負圧の導入を停止させることを特徴とする請求項12又は13に記載のエバポガスパージシステムのリーク診断装置。
- 前記リーク診断手段は、前記エバポ系内圧力検出処理の際に、最終的に前記負圧導入手段で前記エバポ系内に負圧を導入する段階で、前記エバポ系内圧力情報が前記基準圧力情報に基づいたリーク判定値よりも低圧側の領域で下降する傾向を示す場合にリーク無しと判定することを特徴とする請求項11乃至14のいずれかに記載のエバポガスパージシステムのリーク診断装置。
- 前記リーク診断手段は、前記エバポ系内圧力検出処理の際に、最終的に前記負圧導入手段で前記エバポ系内に負圧を導入する段階で、前記エバポ系内圧力情報が前記基準圧力情報に基づいたリーク判定値よりも高圧側の領域で上昇する傾向を示す場合にリーク有りと判定することを特徴とする請求項11乃至15のいずれかに記載のエバポガスパージシステムのリーク診断装置。
- 前記リーク診断手段による前記エバポ系のリーク診断中に内燃機関の始動要求が発生した場合に該エバポ系のリーク診断を中止するリーク診断中止手段を備えていることを特徴とする請求項11乃至16のいずれかに記載のエバポガスパージシステムのリーク診断装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012107590A (ja) * | 2010-11-18 | 2012-06-07 | Mitsubishi Motors Corp | 燃料蒸散ガス処理装置のリーク検出装置 |
US10774790B2 (en) | 2018-02-14 | 2020-09-15 | Subaru Corporation | Purge system malfunction diagnosis device |
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2005
- 2005-04-06 JP JP2005109341A patent/JP2006291728A/ja active Pending
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