JP2020176625A - Abnormality detection device of fuel vapor escape prevention system - Google Patents

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武藤 晴文
Harufumi Muto
晴文 武藤
章弘 片山
Akihiro Katayama
章弘 片山
一輝 寉岡
Kazuki Tsuruoka
一輝 寉岡
洋介 橋本
Yosuke Hashimoto
洋介 橋本
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Abstract

To accurately detect an abnormality of a fuel vapor escape prevention system.SOLUTION: At the time of stopping operation of a vehicle, pressures inside a fuel tank (5) and inside a canister (6) that are detected at constant time intervals are stored in a storage device. A learned neural network is stored, which is learned in weights, using the pressures inside the fuel tank (5) and inside the canister (6) at constant time intervals stored in the storage device and the atmospheric pressure as input parameters of the neural network, and using a case where perforation occurs in the system causing fuel vapor to leak as a truth label. At the time of stopping operation of the vehicle, a perforation abnormality causing fuel vapor to leak is detected from these input parameters by using the learned neural network.SELECTED DRAWING: Figure 22

Description

本発明は燃料蒸気排出防止システムの異常検出装置に関する。 The present invention relates to an abnormality detection device for a fuel vapor emission prevention system.

内燃機関では、燃料蒸気が外気中に流出するのを防止するために、活性炭層の両側に夫々燃料蒸気室と大気圧室が形成されているキャニスタを具備すると共に、燃料蒸気室を一方では燃料タンクの燃料液面上方の内部空間に連通させ、他方ではパージ制御弁を介して機関の吸気通路内に連結した燃料蒸気排出防止システムが、従来より用いられている。このような燃料蒸気排出防止システムにおいて、例えば、キャニスタの燃料蒸気室とパージ制御弁とを連結している燃料蒸気流通管の管壁に穴が開くと、この穴を通って燃料蒸気が外気中に流出してしまう。 In an internal combustion engine, in order to prevent fuel vapor from flowing out into the outside air, a canister in which a fuel vapor chamber and an atmospheric pressure chamber are formed on both sides of the activated coal layer is provided, and the fuel vapor chamber is used as fuel on one side. Conventionally, a fuel vapor emission prevention system that communicates with the internal space above the fuel liquid level of the tank and is connected to the intake passage of the engine via a purge control valve has been used. In such a fuel vapor emission prevention system, for example, when a hole is made in the pipe wall of the fuel vapor flow pipe connecting the fuel vapor chamber of the canister and the purge control valve, the fuel vapor is introduced into the outside air through this hole. It leaks to.

そこで、燃料タンク内の燃料液面上方の内部空間の圧力(単に、燃料タンク内の圧力と言う)を検出し、この燃料タンク内の圧力の変化から燃料蒸気排出防止システムに異常が生じているか否かを、例えば、燃料蒸気流通管の管壁に穴が開いたか否かを診断するようにした診断装置が公知である(例えば特許文献1を参照)。この診断装置では、安定した定常運転が行われているときに、キャニスタの大気圧室を大気から遮断した状態でパージ制御弁を開弁させることにより燃料タンク内の圧力が大気圧以下に低下せしめられ、次いで、パージ制御弁を閉弁させることにより燃料タンク内が密封状態とされる。このとき、例えば、燃料蒸気流通管の管壁に穴が開いていれば、燃料タンク内の圧力は少しずつ上昇する。従って、この診断装置では、燃料タンク内が密封状態とされた後、燃料タンク内の圧力が一定値以上高くなったときには、例えば、燃料蒸気流通管の管壁に穴が開いていると判別される。 Therefore, the pressure in the internal space above the fuel liquid level in the fuel tank (simply called the pressure in the fuel tank) is detected, and is there an abnormality in the fuel vapor emission prevention system due to the change in the pressure in the fuel tank? For example, a diagnostic device that diagnoses whether or not a hole has been formed in the pipe wall of a fuel steam flow pipe is known (see, for example, Patent Document 1). With this diagnostic device, the pressure inside the fuel tank drops below atmospheric pressure by opening the purge control valve while the atmospheric pressure chamber of the canister is shut off from the atmosphere during stable steady operation. Then, the inside of the fuel tank is sealed by closing the purge control valve. At this time, for example, if there is a hole in the pipe wall of the fuel vapor flow pipe, the pressure in the fuel tank gradually increases. Therefore, in this diagnostic device, when the pressure inside the fuel tank rises above a certain value after the inside of the fuel tank is sealed, it is determined that, for example, there is a hole in the pipe wall of the fuel vapor flow pipe. To.

特開2004−44396号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-44396

この場合、燃料蒸気流通管の管壁に開いた穴の径が小さいと、燃料タンク内の圧力上昇量は小さくなる。一方、燃料タンク内の圧力は、他の要因、例えば、燃料タンク内の燃料の温度によっても変動する。従って、燃料タンク内の圧力が一定値以上高くなったから、燃料蒸気流通管の管壁に穴が開いたと判断すると誤判断をする危険性がある。
本発明は、ニューラルネットワークを用いて、例えば、燃料蒸気流通管の管壁に穴が開き、このとき開いた穴の径が小さかったとしても、正確に燃料蒸気流通管の管壁に穴が開いたことを検出することのできる燃料蒸気排出防止システムの異常検出装置を提供することにある。
In this case, if the diameter of the hole formed in the pipe wall of the fuel vapor flow pipe is small, the amount of pressure increase in the fuel tank becomes small. On the other hand, the pressure in the fuel tank also fluctuates due to other factors, for example, the temperature of the fuel in the fuel tank. Therefore, since the pressure in the fuel tank becomes higher than a certain value, there is a risk of making a false judgment if it is determined that a hole has been formed in the pipe wall of the fuel vapor flow pipe.
In the present invention, for example, a hole is made in the pipe wall of the fuel vapor flow pipe by using a neural network, and even if the diameter of the hole made at this time is small, the hole is accurately opened in the pipe wall of the fuel vapor flow pipe. It is an object of the present invention to provide an abnormality detection device of a fuel vapor emission prevention system capable of detecting such a situation.

即ち、本発明によれば、活性炭層の両側に夫々燃料蒸気室と大気圧室が形成されているキャニスタを具備しており、燃料蒸気室が一方では燃料タンクの燃料液面上方の内部空間に連通していると共に、他方ではパージ制御弁を介して機関の吸気通路内に連結されており、大気圧室を大気と吸引ポンプに選択的に連結可能な流路切換弁と、燃料タンク内およびキャニスタ内の圧力を検出する圧力センサとを具備した燃料蒸気排出防止システムの異常検出装置において、車両の運転停止時に、パージ制御弁を閉弁させる閉弁指令と、流路切換弁の切換位置を、大気圧室が吸引ポンプに連結される切換位置に切換える切換指令と、燃料タンク内およびキャニスタ内を負圧にするために吸引ポンプを作動させるポンプ作動指令とを発生させる異常検出処理が行われ、異常検出処理が行われているときに、圧力センサにより一定時間毎に検出された燃料タンク内およびキャニスタ内の圧力が記憶装置に記憶され、記憶装置に記憶された一定時間毎の燃料タンク内およびキャニスタ内の圧力および異常検出処理が行われたときの少なくとも大気圧をニューラルネットワークの入力パラメータとし、上述のシステムに燃料蒸気を漏洩させる穴あきが生じているときを正解ラベルとして、重みの学習が行われた学習済みニューラルネットワークが記憶されており、車両の運転停止時に、学習済みニューラルネットワークを用いて、上述の入力パラメータから、燃料蒸気を漏洩させる穴あき異常を検出する燃料蒸気排出防止システムの異常検出装置が提供される。 That is, according to the present invention, the canisters in which the fuel steam chamber and the atmospheric pressure chamber are formed on both sides of the activated coal layer are provided, and the fuel steam chamber is on the one hand in the internal space above the fuel liquid level of the fuel tank. A flow path switching valve that communicates and, on the other hand, is connected to the intake passage of the engine via a purge control valve and can selectively connect the atmospheric pressure chamber to the atmosphere and the suction pump, and in the fuel tank and In the abnormality detection device of the fuel vapor discharge prevention system equipped with a pressure sensor that detects the pressure in the canister, the valve closing command for closing the purge control valve and the switching position of the flow path switching valve are set when the vehicle is stopped. , Anomaly detection processing is performed to generate a switching command to switch the atmospheric pressure chamber to the switching position connected to the suction pump and a pump operation command to operate the suction pump to make the fuel tank and the canister negative pressure. , When the abnormality detection process is being performed, the pressure in the fuel tank and the canister detected by the pressure sensor at regular intervals is stored in the storage device, and in the fuel tank at regular intervals stored in the storage device. Weight learning using at least atmospheric pressure as the input parameter of the neural network when the pressure in the canister and the abnormality detection process are performed, and the correct label when there is a hole in the above system to leak fuel vapor. The trained neural network in which the fuel was performed is stored, and when the vehicle is stopped, the trained neural network is used to detect a perforated abnormality that leaks fuel vapor from the above input parameters. Abnormality detection device is provided.

更に、本発明によれば、活性炭層の両側に夫々燃料蒸気室と大気圧室が形成されているキャニスタを具備しており、燃料蒸気室が一方では燃料タンクの燃料液面上方の内部空間に連通していると共に、他方ではパージ制御弁を介して機関の吸気通路内に連結されており、大気圧室を大気と吸引ポンプに選択的に連結可能な流路切換弁を具備しており、流路切換弁から大気圧室に向かう通路と、流路切換弁から吸引ポンプに向かう吸引通路とが絞り部を有する基準圧検出通路により連結されており、流路切換弁から吸引ポンプに向かう吸引通路内に圧力センサが配置された燃料蒸気排出防止システムの異常検出装置において、車両の運転停止時に、パージ制御弁を閉弁させる閉弁指令と、車両の運転停止後、流路切換弁の切換位置を、大気圧室が大気に連結される切換位置に維持しつつ予め設定された時間が経過したときに、燃料タンク内およびキャニスタ内を負圧にするために吸引ポンプを作動させるポンプ作動指令と、ポンプ作動指令の発生後、流路切換弁の切換位置を大気圧室が吸引ポンプに連結される切換位置に切換える切換指令と、切換指令の発生後、パージ制御弁を開弁させる開弁指令を発生させる異常検出処理が行われ、異常検出処理が行われているときに、圧力センサにより一定時間毎に検出された燃料タンク内およびキャニスタ内の圧力が記憶装置に記憶され、記憶装置に記憶された一定時間毎の燃料タンク内およびキャニスタ内の圧力および異常検出処理が行われたときの少なくとも大気圧をニューラルネットワークの入力パラメータとし、上述のシステムに燃料蒸気を漏洩させる穴あきが生じているときを正解ラベルとして、重みの学習が行われた学習済みニューラルネットワークが記憶されており、車両の運転停止時に、学習済みニューラルネットワークを用いて、上述の入力パラメータから、燃料蒸気を漏洩させる穴あき異常を検出する燃料蒸気排出防止システムの異常検出装置が提供される。 Further, according to the present invention, a canister in which a fuel steam chamber and an atmospheric pressure chamber are formed on both sides of the activated coal layer is provided, and the fuel steam chamber is, on the one hand, in the internal space above the fuel liquid level of the fuel tank. On the other hand, it is connected to the intake passage of the engine via a purge control valve, and is equipped with a flow path switching valve that can selectively connect the atmospheric pressure chamber to the atmosphere and the suction pump. The passage from the flow path switching valve to the atmospheric pressure chamber and the suction passage from the flow path switching valve to the suction pump are connected by a reference pressure detection passage having a throttle portion, and suction from the flow path switching valve to the suction pump. In the abnormality detection device of the fuel vapor discharge prevention system in which a pressure sensor is arranged in the passage, a valve closing command for closing the purge control valve when the vehicle is stopped and switching of the flow path switching valve after the vehicle is stopped. A pump operation command that activates the suction pump to create negative pressure in the fuel tank and canister when a preset time elapses while maintaining the position in a switching position where the atmospheric pressure chamber is connected to the atmosphere. After the pump operation command is issued, the switching position of the flow path switching valve is switched to the switching position where the atmospheric pressure chamber is connected to the suction pump, and after the switching command is issued, the purge control valve is opened. When the abnormality detection process for generating a command is performed and the abnormality detection process is being performed, the pressure in the fuel tank and the canister detected by the pressure sensor at regular intervals is stored in the storage device and stored in the storage device. The stored pressure in the fuel tank and in the canister at regular intervals and at least atmospheric pressure when the abnormality detection process is performed are used as the input parameters of the neural network, and a hole is created in the above system to leak fuel vapor. The trained neural network in which the weights have been trained is stored with the correct answer label as the answer label, and when the vehicle is stopped, the trained neural network is used to leak fuel vapor from the above input parameters. An abnormality detection device for a fuel vapor emission prevention system that detects a space abnormality is provided.

圧力センサにより一定時間毎に検出された燃料タンク内およびキャニスタ内の圧力および少なくとも大気圧をニューラルネットワークの入力パラメータとして、ニューラルネットワークの重みの学習を行うことにより、例えば、燃料蒸気流通管の管壁に、径の小さな穴が開いたとしても、燃料蒸気流通管の管壁に穴が開いたことを正確に検出することができる。 By learning the weight of the neural network using the pressure in the fuel tank and the canister and at least the atmospheric pressure detected by the pressure sensor at regular intervals as the input parameters of the neural network, for example, the pipe wall of the fuel vapor flow pipe. In addition, even if a hole with a small diameter is opened, it is possible to accurately detect that the hole is formed in the pipe wall of the fuel vapor flow pipe.

図1は、燃料蒸気排出防止システムの全体図である。FIG. 1 is an overall view of the fuel vapor emission prevention system. 図2Aおよび図2Bは、図1に示すポンプモジュールを図解的に示す拡大図である。2A and 2B are enlarged views illustrating the pump module shown in FIG. 図3は、重力センサの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the gravity sensor. 図4は、燃料タンク内の燃料の残量を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the remaining amount of fuel in the fuel tank. 図5は、システム内圧の変化を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing changes in the internal pressure of the system. 図6は、ニューラルネットワークの一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a neural network. 図7は、異常検出処理とシステム内圧の変化を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the abnormality detection process and the change in the system internal pressure. 図8は、異常検出処理とシステム内圧の変化を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the abnormality detection process and the change in the system internal pressure. 図9は、異常検出処理とシステム内圧の変化を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the abnormality detection process and the change in the system internal pressure. 図10は、異常検出処理とシステム内圧の変化を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the abnormality detection process and the change in the system internal pressure. 図11は、異常検出処理とシステム内圧の変化を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the abnormality detection process and the change in the system internal pressure. 図12は、本発明による実施例において用いられているニューラルネットワークを示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a neural network used in an embodiment according to the present invention. 図13は、入力パラメータの一覧表を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a list of input parameters. 図14は、吸引ポンプの性能の指標を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an index of the performance of the suction pump. 図15は、出力値の一覧表を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a list of output values. 図16は、訓練データセットを示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a training data set. 図17は、学習方法を説明するための図である。FIG. 17 is a diagram for explaining a learning method. 図18は、異常検出処理を実行するためのフローチャートである。FIG. 18 is a flowchart for executing the abnormality detection process. 図19は、学習処理を実行するためのフローチャートである。FIG. 19 is a flowchart for executing the learning process. 図20は、電子制御ユニットにデータを読み込むためのフローチャートである。FIG. 20 is a flowchart for reading data into the electronic control unit. 図21は、ニューラルネットワークの一例を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing an example of a neural network. 図22は、異常検出を行うためのフローチャートである。FIG. 22 is a flowchart for detecting an abnormality. 図23Aおよび図23Bは、図1に示すポンプモジュールの変形例を図解的に示す拡大図である。23A and 23B are enlarged views illustrating a modified example of the pump module shown in FIG. 1. 図24は、異常検出処理とシステム内圧の変化を示す図である。FIG. 24 is a diagram showing the abnormality detection process and the change in the system internal pressure. 図25は、異常検出処理とシステム内圧の変化を示す図である。FIG. 25 is a diagram showing the abnormality detection process and the change in the system internal pressure. 図26は、異常検出処理とシステム内圧の変化を示す図である。FIG. 26 is a diagram showing the abnormality detection process and the change in the system internal pressure. 図27は、異常検出処理とシステム内圧の変化を示す図である。FIG. 27 is a diagram showing the abnormality detection process and the change in the system internal pressure. 図28は、異常検出処理とシステム内圧の変化を示す図である。FIG. 28 is a diagram showing the abnormality detection process and the change in the system internal pressure. 図29は、異常検出処理とシステム内圧の変化を示す図である。FIG. 29 is a diagram showing the abnormality detection process and the change in the system internal pressure. 図30は、異常検出処理とシステム内圧の変化を示す図である。FIG. 30 is a diagram showing the abnormality detection process and the change in the system internal pressure. 図31は、異常検出処理とシステム内圧の変化を示す図である。FIG. 31 is a diagram showing the abnormality detection process and the change in the system internal pressure. 図32は、異常検出処理とシステム内圧の変化を示す図である。FIG. 32 is a diagram showing the abnormality detection process and the change in the system internal pressure. 図33は、本発明による別の実施例において用いられているニューラルネットワークを示す図である。FIG. 33 is a diagram showing a neural network used in another embodiment according to the present invention. 図34は、出力値の一覧表を示す図である。FIG. 34 is a diagram showing a list of output values. 図35は、異常検出処理を実行するためのフローチャートである。FIG. 35 is a flowchart for executing the abnormality detection process. 図36は、本発明による別の実施例において用いられているニューラルネットワークを示す図である。FIG. 36 is a diagram showing a neural network used in another embodiment according to the present invention.

<内燃機関の全体構成>
図1に燃料蒸気排出防止システムの全体図を示す。図1を参照すると、1は機関本体、2はサージタンク、3は吸気ダクト、4はスロットル弁、5は燃料タンク、6はキャニスタを夫々示す。燃料タンク5には、燃料タンク5内の燃料液面の高さを検出するための燃料レベルゲージ7と、燃料タンクの燃料の温度を検出するための温度センサ8が取付けられている。一方、キャニスタ6は、活性炭層9と、活性炭層9の両側に夫々配置された燃料蒸気室10と大気圧室11とを有する。なお、図1では、燃料蒸気室10が第1の燃料蒸気室10aと第2の燃料蒸気室10bから形成されているが、この燃料蒸気室10は共通の一つの燃料蒸気室から構成することもできる。
<Overall configuration of internal combustion engine>
FIG. 1 shows an overall view of the fuel vapor emission prevention system. Referring to FIG. 1, 1 is an engine body, 2 is a surge tank, 3 is an intake duct, 4 is a throttle valve, 5 is a fuel tank, and 6 is a canister. The fuel tank 5 is provided with a fuel level gauge 7 for detecting the height of the fuel liquid level in the fuel tank 5 and a temperature sensor 8 for detecting the temperature of the fuel in the fuel tank. On the other hand, the canister 6 has an activated carbon layer 9, a fuel vapor chamber 10 and an atmospheric pressure chamber 11 arranged on both sides of the activated carbon layer 9, respectively. In FIG. 1, the fuel vapor chamber 10 is formed of the first fuel vapor chamber 10a and the second fuel vapor chamber 10b, and the fuel vapor chamber 10 is composed of one common fuel vapor chamber. You can also.

図1に示されるように、第1の燃料蒸気室10aは、燃料蒸気流通管12を介して燃料タンク5の燃料液面上方の内部空間に連通しており、第2の燃料蒸気室10bは燃料蒸気流通管13を介してサージタンク2内に、即ち、吸気通路内に連結される。この燃料蒸気流通管13内には、パージ制御弁14が配置されている。一方、大気圧室11は小容積の活性炭層15および吸引ポンプモジュール16を介して大気連通管17に連結される。 As shown in FIG. 1, the first fuel steam chamber 10a communicates with the internal space above the fuel liquid level of the fuel tank 5 via the fuel steam flow pipe 12, and the second fuel steam chamber 10b It is connected to the surge tank 2 via the fuel steam flow pipe 13, that is, into the intake passage. A purge control valve 14 is arranged in the fuel vapor flow pipe 13. On the other hand, the atmospheric pressure chamber 11 is connected to the atmospheric communication pipe 17 via a small volume activated carbon layer 15 and a suction pump module 16.

図1において20は、機関の運転および燃料蒸気排出防止システムを制御するための電子制御ユニットを示している。図1に示されるように、電子制御ユニット20はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス21によって互いに接続された記憶装置22、即ち、メモリ22と、CPU(マイクロプロセッサ)23と、入力ポート24および出力ポート25を具備する。入力ポート24には、燃料レベルゲージ7の出力信号、温度センサ8の出力信号、大気圧を検出するための大気圧センサ30の出力信号、および運転開始停止スイッチ31の出力信号が、夫々対応するAD変換器26を介して入力される。 In FIG. 1, 20 shows an electronic control unit for controlling the operation of the engine and the fuel vapor emission prevention system. As shown in FIG. 1, the electronic control unit 20 comprises a digital computer and is connected to each other by a bidirectional bus 21, that is, a memory 22, a CPU (microprocessor) 23, an input port 24, and a storage device 22. It includes an output port 25. The output signal of the fuel level gauge 7, the output signal of the temperature sensor 8, the output signal of the atmospheric pressure sensor 30 for detecting the atmospheric pressure, and the output signal of the operation start / stop switch 31 correspond to the input port 24, respectively. It is input via the AD converter 26.

駆動源として電気モータを備えたハイブリッドエンジンでは、運転開始停止スイッチ31がオンにされるとエンジン又は電気モータによる車両の運転が開始され、運転開始停止スイッチ31がオフにされるとエンジン又は電気モータによる車両の運転が停止される。一方、駆動源としての電気モータを備えていないエンジンでは、運転開始停止スイッチ31がオンにされるとエンジンが始動されて車両の運転が開始され、運転開始停止スイッチ31がオフにされるとエンジンが停止されて車両の運転が停止される。 In a hybrid engine equipped with an electric motor as a drive source, the operation of the vehicle by the engine or the electric motor is started when the operation start / stop switch 31 is turned on, and the engine or the electric motor is turned off when the operation start / stop switch 31 is turned off. The operation of the vehicle is stopped. On the other hand, in an engine that does not have an electric motor as a drive source, the engine is started when the operation start / stop switch 31 is turned on to start the operation of the vehicle, and the engine is started when the operation start / stop switch 31 is turned off. Is stopped and the operation of the vehicle is stopped.

また、図1に示されるように、アクセルペダル32にはアクセルペダル32の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ33が接続され、負荷センサ33の出力電圧は対応するAD変換器26を介して入力ポート24に入力される。更に入力ポート24にはクランクシャフトが例えば30°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ34が接続される。CPU33内ではクランク角センサ34の出力信号に基づいて機関回転数が算出される。一方、出力ポート25は対応する駆動回路27を介してパージ制御弁14、吸引ポンプモジュール16およびスロットル弁4のアクチュエータに接続される。 Further, as shown in FIG. 1, a load sensor 33 that generates an output voltage proportional to the amount of depression of the accelerator pedal 32 is connected to the accelerator pedal 32, and the output voltage of the load sensor 33 is the corresponding AD converter 26. It is input to the input port 24 via. Further, a crank angle sensor 34 that generates an output pulse every time the crankshaft rotates, for example, 30 ° is connected to the input port 24. In the CPU 33, the engine speed is calculated based on the output signal of the crank angle sensor 34. On the other hand, the output port 25 is connected to the actuators of the purge control valve 14, the suction pump module 16 and the throttle valve 4 via the corresponding drive circuit 27.

図2Aおよび図2Bは、図1に示される吸引ポンプモジュール16を図解的に表した拡大図を示している。図2Aおよび図2Bを参照すると、吸引ポンプモジュール16は、吸引ポンプ40と、アクチュエータ41によって駆動される流路切換弁42とを具備している。更に、吸引ポンプモジュール16は、小容積の活性炭層15を介して大気圧室11に連結された大気圧室連結路43と、大気連通管17を介して大気に連結された大気連通管連結路44と、大気連通管連結路44から流路切換弁42に向けて延びる大気連通路45と、吸引ポンプ40から流路切換弁42に向けて延びる吸引通路46とを有し、吸引通路46内に圧力センサ47が取付けられている。 2A and 2B show enlarged views illustrating the suction pump module 16 shown in FIG. Referring to FIGS. 2A and 2B, the suction pump module 16 includes a suction pump 40 and a flow path switching valve 42 driven by an actuator 41. Further, the suction pump module 16 has an atmospheric communication pipe connecting passage 43 connected to the atmospheric chamber 11 via a small volume activated coal layer 15 and an atmospheric communication pipe connecting passage 43 connected to the atmosphere via an atmospheric communication pipe 17. It has an atmospheric communication passage 45 extending from the atmospheric communication pipe connecting path 44 toward the flow path switching valve 42, and a suction passage 46 extending from the suction pump 40 toward the flow path switching valve 42, and is inside the suction passage 46. A pressure sensor 47 is attached to the.

流路切換弁42内には、図2Aに示されるように大気圧室連結路43と大気連通路45とを連結可能な第1通路48と、図2Bに示されるように大気圧室連結路43と吸引通路46とを連結可能な第2通路49とが形成されている。流路切換弁42は、通常、図2Aに示されるように、大気圧室連結路43が第1通路48を介して大気連通路45に連結される位置に保持されており、このとき大気圧室11は小容積の活性炭層15、大気圧室連結路43、第1通路48、大気連通路45、大気連通管連結路44および大気連通管17を介して大気に連通している。図2Aに示されるように大気圧室11が大気に連通せしめられている流路切換弁42の切換位置を、通常位置と称す。 Inside the flow path switching valve 42, there is a first passage 48 capable of connecting the atmospheric pressure chamber connecting passage 43 and the atmospheric communication passage 45 as shown in FIG. 2A, and an atmospheric pressure chamber connecting passage as shown in FIG. 2B. A second passage 49 that can connect the 43 and the suction passage 46 is formed. The flow path switching valve 42 is usually held at a position where the atmospheric pressure chamber connecting path 43 is connected to the atmospheric communication passage 45 via the first passage 48, as shown in FIG. 2A, and at this time, the atmospheric pressure is maintained. The chamber 11 communicates with the atmosphere through a small-volume activated coal layer 15, an atmospheric chamber connecting passage 43, a first passage 48, an atmospheric communication passage 45, an atmospheric communication pipe connecting passage 44, and an atmospheric communication pipe 17. As shown in FIG. 2A, the switching position of the flow path switching valve 42 in which the atmospheric pressure chamber 11 communicates with the atmosphere is referred to as a normal position.

一方、燃料蒸気排出防止システムの異常検出を行うときには、流路切換弁42は、図2Bに示されるように、大気圧室連結路4が第2通路49を介して吸引通路46に連結される位置に切換得られる。図2Bに示されるように、大気圧室11が吸引通路46に連結される位置を、テスト位置と称す。このとき、吸引ポンプ40を作動すると、大気圧室11内の空気が、小容積の活性炭層15、大気圧室連結路4、第2通路49および吸引通路46を介して吸引され、このとき、パージ制御弁14が閉弁していると、燃料タンク5内、キャニスタ6内、燃料蒸気流通管12内、およびキャニスタ6とパージ制御弁14間の燃料蒸気流通管13内の圧力が低下する。なお、以下、燃料タンク5内、キャニスタ6内、燃料蒸気流通管12内、およびキャニスタ6とパージ制御弁14間の燃料蒸気流通管13内の圧力を、単に、燃料タンク5内およびキャニスタ6内の圧力と称する。また、本発明による実施例では、圧力センサ47により検出され圧力を、燃料蒸気排出防止システム内の圧力、即ち、システム内圧と称する。従って、燃料タンク5内およびキャニスタ6内の圧力が圧力センサ47により検出されているときには、燃料タンク5内およびキャニスタ6内の圧力がシステム内圧となる。 On the other hand, when anomaly detection of the fuel vapor discharge prevention system is performed, the flow path switching valve 42 is connected to the suction passage 46 via the second passage 49 by connecting the atmospheric pressure chamber connecting passage 4 as shown in FIG. 2B. Can be switched to position. As shown in FIG. 2B, the position where the atmospheric pressure chamber 11 is connected to the suction passage 46 is referred to as a test position. At this time, when the suction pump 40 is operated, the air in the atmospheric pressure chamber 11 is sucked through the small volume activated coal layer 15, the atmospheric pressure chamber connecting path 4, the second passage 49 and the suction passage 46, and at this time, When the purge control valve 14 is closed, the pressure in the fuel tank 5, the canister 6, the fuel steam flow pipe 12, and the fuel steam flow pipe 13 between the canister 6 and the purge control valve 14 decreases. Hereinafter, the pressure in the fuel tank 5, the canister 6, the fuel steam flow pipe 12, and the fuel steam flow pipe 13 between the canister 6 and the purge control valve 14 is simply applied to the fuel tank 5 and the canister 6. It is called the pressure of. Further, in the embodiment according to the present invention, the pressure detected by the pressure sensor 47 is referred to as the pressure in the fuel vapor emission prevention system, that is, the system internal pressure. Therefore, when the pressure in the fuel tank 5 and the canister 6 is detected by the pressure sensor 47, the pressure in the fuel tank 5 and the canister 6 becomes the system internal pressure.

次に、図3および図4を参照しつつ、燃料タンク5内の燃料の残量の正確な求め方について、重力センサを用いた場合を例にとって、簡単に説明する。図3に示されるように、重力センサ60は、正方形状のフレーム61と、フレーム61により支持された4本の板状アーム62を有する十字状薄板63と、十字状薄板63の中央部に取り付けられた錘64からなり、十字状薄板63の各アーム62には夫々歪ゲージが取付けられている。この重力センサ60は、車両が水平面上で停止しているときに、フレーム61が水平面内に位置するように、車両に取り付けられている。 Next, with reference to FIGS. 3 and 4, an accurate method of obtaining the remaining amount of fuel in the fuel tank 5 will be briefly described by taking the case of using a gravity sensor as an example. As shown in FIG. 3, the gravity sensor 60 is attached to a square frame 61, a cross-shaped thin plate 63 having four plate-shaped arms 62 supported by the frame 61, and a central portion of the cross-shaped thin plate 63. A strain gauge is attached to each arm 62 of the cross-shaped thin plate 63, which is composed of a weight 64. The gravity sensor 60 is attached to the vehicle so that the frame 61 is located in the horizontal plane when the vehicle is stopped on the horizontal plane.

錘64には鉛直方向の重力が作用するので、十字状薄板63の中央には鉛直方向下向きの力が作用する。このときフレーム61が水平面内に位置していれば、各アーム62の歪量は同一であり、従って、車両が水平面上で停止しているときには、各アーム62の歪量は同一となる。これに対し、車両が水平面に対して傾いて停止していると、各アーム62の歪量が異なった値となり、各アーム62の歪量の差異から水平面に対する車両の傾き方向および傾き量がわかる。一方、車両が水平面内に位置しているときの燃料タンク5内の燃料液面の高さは燃料レベルゲージ7の検出値からわかる。 Since gravity acts in the vertical direction on the weight 64, a downward force in the vertical direction acts on the center of the cross-shaped thin plate 63. At this time, if the frame 61 is located in the horizontal plane, the strain amount of each arm 62 is the same. Therefore, when the vehicle is stopped on the horizontal plane, the strain amount of each arm 62 is the same. On the other hand, when the vehicle is tilted with respect to the horizontal plane and stopped, the strain amount of each arm 62 becomes a different value, and the tilt direction and tilt amount of the vehicle with respect to the horizontal plane can be known from the difference in the strain amount of each arm 62. .. On the other hand, the height of the fuel liquid level in the fuel tank 5 when the vehicle is located in the horizontal plane can be known from the detected value of the fuel level gauge 7.

従って、燃料タンク5がどのような形状であろうとも、燃料レベルゲージ7の検出値と、重力センサ60により検出された水平面に対する車両の傾き方向および傾き量から、燃料タンク5内の燃料の残量がわかることになる。そこで、この例では、図4に示されるように、重力センサ60により検出された車両の前後方向の傾き量Fと、車両の横方向の傾き量Sと、燃料レベルゲージ7の検出値Hと、燃料タンク5内の燃料の残量Mとの関係を予め実験により求めておき、図4に示される関係に基づいて、燃料タンク5内の燃料の残量Mが求められる。 Therefore, regardless of the shape of the fuel tank 5, the amount of fuel remaining in the fuel tank 5 is determined from the detected value of the fuel level gauge 7 and the tilt direction and tilt amount of the vehicle with respect to the horizontal plane detected by the gravity sensor 60. You will know the amount. Therefore, in this example, as shown in FIG. 4, the tilt amount F in the front-rear direction of the vehicle detected by the gravity sensor 60, the tilt amount S in the lateral direction of the vehicle S, and the detected value H of the fuel level gauge 7 are used. , The relationship with the remaining amount M of fuel in the fuel tank 5 is obtained in advance by an experiment, and the remaining amount M of fuel in the fuel tank 5 is obtained based on the relationship shown in FIG.

次に、本発明の基本的な考え方について説明する。図1および図2Bからわかるように、パージ制御弁14を閉弁し、流路切換弁42をテスト位置に切換えた状態で、吸引ポンプ40を作動すると、燃料タンク5内、キャニスタ6内、燃料蒸気流通管12内、およびキャニスタ6とパージ制御弁14間の燃料蒸気流通管13内の圧力、即ち、システム内圧が低下する。このときのシステム内圧の変化が図5に示されている。なお、図5においてA点は、吸引ポンプ40による吸引作用を開始したときを示しており、B点は、圧力低下が生じなくなったときを示している。 Next, the basic concept of the present invention will be described. As can be seen from FIGS. 1 and 2B, when the suction pump 40 is operated with the purge control valve 14 closed and the flow path switching valve 42 switched to the test position, the fuel in the fuel tank 5, the canister 6, and the fuel are operated. The pressure in the steam flow pipe 12 and in the fuel steam flow pipe 13 between the canister 6 and the purge control valve 14, that is, the pressure inside the system is reduced. The change in the system internal pressure at this time is shown in FIG. In FIG. 5, point A indicates when the suction action by the suction pump 40 is started, and point B indicates when the pressure drop no longer occurs.

さて、図5において、実線は燃料蒸気排出防止システムが正常の場合を示しており、破線は、例えば、燃料蒸気流通管12管壁に穴が開いた場合、或いはキャニスタ6とパージ制御弁14間の燃料蒸気流通管13の管壁に穴が開いた場合を示している。燃料蒸気流通管12又は13の管壁に穴が開くと、穴から外気が流入するので、B点における圧力は、破線で示されるように、実線で示される正常時よりも高くなる。従って、B点における圧力の大きさから燃料蒸気流通管12又は13の管壁に穴が開いたか否かの判別が可能となる。 By the way, in FIG. 5, the solid line shows the case where the fuel vapor emission prevention system is normal, and the broken line shows the case where a hole is made in the wall of the fuel vapor flow pipe 12 or between the canister 6 and the purge control valve 14. The case where a hole is made in the pipe wall of the fuel vapor flow pipe 13 of the above is shown. When a hole is made in the pipe wall of the fuel vapor flow pipe 12 or 13, the outside air flows in from the hole, so that the pressure at the point B becomes higher than the normal time shown by the solid line as shown by the broken line. Therefore, it is possible to determine whether or not a hole has been formed in the pipe wall of the fuel vapor flow pipe 12 or 13 from the magnitude of the pressure at the point B.

一方、図5の一点鎖線は、燃料蒸気流通管12又は13の管壁には穴が開いていないが、何らかの要因により、燃料タンク5内における単位時間当たりの燃料の蒸発量が増大したとき、例えば、実線に示される場合に比べて、燃料タンク5内の燃料の温度が高い場合を示している。この場合にも、破線で示される燃料蒸気流通管12又は13の管壁に穴が開いた場合と同様に、B点における圧力が、実線で示される正常時よりも高くなる。従って、B点における圧力が実線で示される正常時よりも高くなったからといって、燃料蒸気流通管12又は13の管壁に穴が開いたと判別すると誤判断を生ずることになる。 On the other hand, in the one-point chain line of FIG. 5, there is no hole in the pipe wall of the fuel steam flow pipe 12 or 13, but when the amount of fuel evaporation per unit time in the fuel tank 5 increases for some reason, For example, the case where the temperature of the fuel in the fuel tank 5 is higher than the case shown by the solid line is shown. In this case as well, the pressure at point B is higher than the normal time shown by the solid line, as in the case where the pipe wall of the fuel vapor flow pipe 12 or 13 shown by the broken line is punctured. Therefore, even if the pressure at point B is higher than the normal time shown by the solid line, it is judged that a hole is formed in the pipe wall of the fuel vapor flow pipe 12 or 13, and a misjudgment occurs.

しかしながら、燃料蒸気流通管12又は13の管壁に穴が開いた場合、即ち、破線で示される場合には、実線および一点鎖線で示される場合と比較して、圧力の下降の途中において、圧力の下降の度合いが小さくなり、破線で示される場合と、実線および一点鎖線で示される場合とでは、下降曲線の全体形状が異なる。従って、圧力下降曲線の全体形状を求めると、圧力下降曲線の全体形状の差異から、燃料蒸気流通管12又は13の管壁に穴が開いたか否かを正確に判別できることになる。そこで本発明では、システム内圧を一定時間毎に検出し、検出された一定時間毎のシステム内圧に基づき、ニューラルネットワークを用いて、燃料蒸気排出防止システムに異常が生じているか否かを判別するようにしている。
<ニューラルネットワークの概要>
However, when the wall of the fuel vapor flow pipe 12 or 13 is punctured, that is, when it is indicated by a broken line, the pressure is in the middle of the pressure drop as compared with the case where it is indicated by the solid line and the alternate long and short dash line. The degree of descent of is small, and the overall shape of the descent curve is different between the case shown by the broken line and the case shown by the solid line and the alternate long and short dash line. Therefore, when the overall shape of the pressure drop curve is obtained, it is possible to accurately determine whether or not a hole has been formed in the pipe wall of the fuel vapor flow pipe 12 or 13 from the difference in the overall shape of the pressure drop curve. Therefore, in the present invention, the system internal pressure is detected at regular time intervals, and based on the detected system internal pressure at regular time intervals, a neural network is used to determine whether or not an abnormality has occurred in the fuel vapor emission prevention system. I have to.
<Overview of neural network>

上述したように、本発明による実施例では、ニューラルネットワークを用いて、燃料蒸気排出防止システムに異常が生じているか否かを判別するようにしている。そこで最初にニューラルネットワークについて簡単に説明する。図6は簡単なニューラルネットワークを示している。図6における丸印は人工ニューロンを表しており、ニューラルネットワークにおいては、この人工ニューロンは、通常、ノード又はユニットと称される(本願では、ノードと称す)。図6においてL=1は入力層、L=2および L=3は隠れ層、L=4は出力層を夫々示している。また、図6において、xおよびx は入力層 ( L=1) の各ノードからの出力値を示しており、y およびy は出力層 ( L=4) の各ノードからの出力値を示しており、z(2) 1、(2) およびz(2) は隠れ層 ( L=2) の各ノードからの出力値を示しており、z(3) 1、(3) およびz(3) は隠れ層 ( L=3) の各ノードからの出力値を示している。なお、隠れ層の層数は、1個又は任意の個数とすることができ、入力層のノードの数および隠れ層のノードの数も任意の個数とすることができる。また、出力層のノードの数は1個とすることもできるし、複数個とすることもできる。 As described above, in the embodiment according to the present invention, a neural network is used to determine whether or not an abnormality has occurred in the fuel vapor emission prevention system. Therefore, the neural network will be briefly described first. FIG. 6 shows a simple neural network. The circles in FIG. 6 represent artificial neurons, and in neural networks, these artificial neurons are usually referred to as nodes or units (referred to as nodes in the present application). In FIG. 6, L = 1 indicates an input layer, L = 2 and L = 3 indicate a hidden layer, and L = 4 indicates an output layer, respectively. Further, in FIG. 6, x 1 and x 2 indicate output values from each node of the input layer (L = 1), and y 1 and y 2 are outputs from each node of the output layer (L = 4). The values are shown, and z (2) 1, z (2) 2 and z (2) 3 show the output values from each node of the hidden layer (L = 2), and z (3) 1, z. (3) 2 and z (3) 3 indicate the output value from each node of the hidden layer (L = 3). The number of hidden layers can be one or any number, and the number of nodes in the input layer and the number of nodes in the hidden layer can also be any number. Further, the number of nodes in the output layer may be one or a plurality of nodes.

入力層の各ノードでは入力がそのまま出力される。一方、隠れ層 ( L=2) の各ノードには、入力層の各ノードの出力値xおよびx が入力され、隠れ層 ( L=2) の各ノードでは、夫々対応する重みwおよびバイアスbを用いて総入力値uが算出される。例えば、図6において隠れ層 ( L=2) のz(2) (k=1,2,3)で示されるノードにおいて算出される総入力値uは、次式のようになる。

Figure 2020176625
次いで、この総入力値uは活性化関数fにより変換され、隠れ層 ( L=2) のz(2) で示されるノードから、出力値z(2) (= f (u)) として出力される。一方、隠れ層 ( L=3) の各ノード には、隠れ層 ( L=2) の各ノードの出力値z(2) 1、(2) およびz(2) が入力され、隠れ層 ( L=3 ) の各ノードでは、夫々対応する重みwおよびバイアスbを用いて総入力値u(Σz・w+b)が算出される。この総入力値uは同様に活性化関数により変換され、隠れ層 ( L=3 ) の各ノードから、出力値z(3) 1、(3) およびz(3) として出力される、この活性化関数としては、例えば、シグモイド関数σが用いられる。 The input is output as it is at each node of the input layer. On the other hand, each node of the hidden layer (L = 2), the output value x 1 and x 2 of each node in the input layer is inputted, in each node of the hidden layer (L = 2), respectively corresponding weight w and The total input value u is calculated using the bias b. For example, the total input value u k calculated in the node indicated by the hidden layer (L = 2) of z (2) k (k = 1,2,3) in FIG. 6, the following equation.
Figure 2020176625
Then, the total input value u k is converted by the activation function f, the hidden layer (L = 2) of z (2) from the node indicated by k, the output value z (2) k (= f (u k) ) Is output. On the other hand, the output values z (2) 1, z (2) 2 and z (2) 3 of each node of the hidden layer (L = 2) are input to each node of the hidden layer (L = 3), and are hidden. At each node of the layer (L = 3), the total input value u (Σz · w + b) is calculated using the corresponding weights w and bias b, respectively. This total input value u is similarly converted by the activation function and output as output values z (3) 1, z (3) 2 and z (3) 3 from each node of the hidden layer (L = 3). , For example, a sigmoid function σ is used as this activation function.

一方、出力層 ( L=4) の各ノード には、隠れ層 ( L=3) の各ノードの出力値z(3) 1、(3) およびz(3) が入力され、出力層 の各ノードでは、夫々対応する重みwおよびバイアスbを用いて総入力値u(Σz・w+b)が算出されるか、又は、夫々対応する重みwのみを用いて総入力値u(Σz・w)が算出される。例えば、回帰問題では、出力層のノードでは恒等関数が用いられ、従って、出力層のノードからは、出力層のノードにおいて算出された総入力値uが、そのまま出力値yとして出力される。
<ニューラルネットワークにおける学習>
On the other hand, the output values z (3) 1, z (3) 2 and z (3) 3 of each node of the hidden layer (L = 3) are input to each node of the output layer (L = 4) and output. At each node of the layer, the total input value u (Σz · w + b) is calculated using the corresponding weights w and the bias b, respectively, or the total input value u (Σz · w) is calculated using only the corresponding weights w. w) is calculated. For example, in the regression problem, an identity function is used at the node of the output layer, and therefore, the node of the output layer outputs the total input value u calculated at the node of the output layer as the output value y as it is.
<Learning in neural networks>

さて、ニューラルネットワークの出力値yの正解値を示す教師データ、即ち、正解データをyとすると、ニューラルネットワークにおける各重みwおよびバイアスbは、出力値yと教師データ、即ち、正解データyとの差が小さくなるように、誤差逆伝播法を用いて学習される。この誤差逆伝播法は周知であり、従って、誤差逆伝播法についてはその概要を以下に簡単に説明する。なお、バイアスbは重みwの一種なので、以下、バイアスbも含めて重みwと称する。さて、図6に示すようなニューラルネットワークにおいて、L=2,L=3又は L=4の各層のノードへの入力値u(L)における重みをw(L)で表すと、誤差関数Eの重みw(L)による微分、即ち、勾配∂E/∂w(L)は、書き換えると、次式で示されるようになる。

Figure 2020176625
ここで、z(L−1)・∂w(L)= ∂u(L)であるので、(∂E/∂u(L))=δ(L)とすると、上記(1)式は、次式でもって表すことができる。
Figure 2020176625
Now, assuming that the teacher data indicating the correct answer value of the output value y of the neural network, that is, the correct answer data is y t , each weight w and the bias b in the neural network are the output value y and the teacher data, that is, the correct answer data y t. It is learned using the error backpropagation method so that the difference between the two and is small. This backpropagation method is well known, and therefore the outline of the back propagation method will be briefly described below. Since the bias b is a kind of the weight w, it will be referred to as the weight w including the bias b below. By the way, in the neural network as shown in FIG. 6, when the weight at the input value u (L) to the node of each layer of L = 2, L = 3 or L = 4 is expressed by w (L) , the error function E The derivative by the weight w (L) , that is, the gradient ∂E / ∂w (L) can be rewritten by the following equation.
Figure 2020176625
Here, since z (L-1) and ∂w (L) = ∂u (L) , if (∂E / ∂u (L) ) = δ (L) , the above equation (1) is It can be expressed by the following equation.
Figure 2020176625

ここで、u(L)が変動すると、次の層の総入力値u(L+1)の変化を通じて誤差関数Eの変動を引き起こすので、δ(L)は、次式で表すことができる。

Figure 2020176625
ここで、z(L)=f(u(L)) と表すと、上記(3)式の右辺に現れる入力値uk (L+1)は、次式で表すことができる。
Figure 2020176625
ここで、上記(3)式の右辺第1項(∂E/∂u(L+1))はδ(L+1)であり、上記(3)式の右辺第2項(∂u (L+1) /∂u(L))は、次式で表すことができる。
Figure 2020176625
従って、δ(L)は、次式で示される。
Figure 2020176625
即ち、δ(L+1)が求まると、δ(L)を求めることができることになる。 Here, when u (L) fluctuates, the error function E fluctuates through a change in the total input value u (L + 1) of the next layer, so δ (L) can be expressed by the following equation.
Figure 2020176625
Here, when expressed as z (L) = f (u (L)), the input values u k appearing in the right side of the above (3) (L + 1) can be expressed by the following equation.
Figure 2020176625
Here, the first term (∂E / ∂u (L + 1) ) on the right side of the above equation (3) is δ (L + 1) , and the second term (∂u k (L + 1) / ∂ ) on the right side of the above equation (3). u (L) ) can be expressed by the following equation.
Figure 2020176625
Therefore, δ (L) is expressed by the following equation.
Figure 2020176625
That is, when δ (L + 1) is obtained, δ (L) can be obtained.

さて、出力層 ( L=4) のノードが一個であって、或る入力値に対して教師データ、即ち、正解データyが求められており、この入力値に対する出力層からの出力値がyであった場合において、誤差関数として二乗誤差が用いられている場合には、二乗誤差Eは、E=1/2(y−y)で求められる。この場合、出力層(L=4)のノードでは、出力値y= f(u(L)) となり、従って、この場合には、出力層(L=4)のノードにおけるδ(L)の値は、次式で示されるようになる。

Figure 2020176625
この場合、回帰問題では、前述したように、f(u(L)) は恒等関数であり、f’(u(Ll)) = 1となる。従って、δ(L)=y−y となり、δ(L)が求まる。 Now, a node is one of the output layer (L = 4), the teacher data for a certain input value, i.e., has been required correct answer data y t, the output value from the output layer to the input value In the case of y, when the squared error is used as the error function, the squared error E is obtained by E = 1/2 (y−y t ) 2 . In this case, the output value y = f (u (L) ) at the node of the output layer (L = 4), and therefore, in this case, the value of δ (L) at the node of the output layer (L = 4). Is expressed by the following equation.
Figure 2020176625
In this case, in the regression problem, as described above, f (u (L) ) is an identity function, and f'(u (Ll) ) = 1. Therefore, δ (L) = y- y t becomes, [delta] (L) is obtained.

δ(L)が求まると、上式(6)を用いて前層のδ(L−1)が求まる。このようにして順次、前層のδが求められ、これらδの値を用いて、上式(2)から、各重みwについて誤差関数Eの微分、即ち、勾配∂E/∂w(L)か求められる。勾配∂E/∂w(L)か求められると、この勾配∂E/∂w(L)を用いて、誤差関数Eの値が減少するように、重みwが更新される。即ち、重みwの学習が行われることになる。 When δ (L) is obtained, δ (L-1) of the front layer can be obtained using the above equation (6). In this way, the δ of the presheaf is sequentially obtained, and using the values of these δ, the derivative of the error function E for each weight w, that is, the gradient ∂E / ∂w (L) , is obtained from the above equation (2 ). Is asked. When the gradient ∂E / ∂w (L) is obtained, the weight w is updated by using this gradient ∂E / ∂w (L) so that the value of the error function E decreases. That is, the weight w is learned.

一方、分類問題では、学習時には、出力層 ( L=4) からの各出力値y、y・・・がソフトマックス層に入力され、ソフトマックス層からの出力値をy‘、y’・・・、対応する正解ラベルをyt1、t2・・・とすると、誤差関数Eとして、次の交差エントロピー誤差Eが用いられる。

Figure 2020176625
この場合も、出力層 ( L=4) の各ノードにおけるδ(L)の値は、δ(L)=yk
−ytk (k=1,2・・・n)となり、これらδ(L)の値から上式(6)を用いて前層のδ(L−1)が求まる。
<本発明による実施例> On the other hand, in the classification problem, at the time of learning, the output values y 1 , y 2 ... From the output layer (L = 4) are input to the softmax layer, and the output values from the softmax layer are y 1 ', y. 2 '..., assuming that the corresponding correct labels are y t1, y t2 ..., The following cross entropy error E is used as the error function E.
Figure 2020176625
In this case as well, the value of δ (L) at each node of the output layer (L = 4) is δ (L) = y k.
-Y tk (k = 1, 2, ... n), and δ (L-1) of the previous layer can be obtained from these values of δ (L) using the above equation (6).
<Example according to the present invention>

最初に、図7を参照しつつ、車両の運転停止時に、燃料蒸気排出防止システムに異常が生じているか否かを判別するために行われる異常検出処理について説明する。図7には、
パージ制御弁14を閉弁させる閉弁指令およびパージ制御弁14を開弁させる開弁指令と、流路切換弁42を通常位置に切換える切換指令および流路切換弁42をテスト位置に切換える切換指令と、吸引ポンプ40の作動指令および吸引ポンプ40の停止指令と、圧力センサ47により検出されたシステム内圧の変化が示されている。なお、この例では、システム内圧は、燃料タンク5内およびキャニスタ6内の圧力を示している。
First, with reference to FIG. 7, an abnormality detection process performed to determine whether or not an abnormality has occurred in the fuel vapor emission prevention system when the vehicle is stopped will be described. FIG. 7 shows
A valve closing command for closing the purge control valve 14, a valve opening command for opening the purge control valve 14, a switching command for switching the flow path switching valve 42 to the normal position, and a switching command for switching the flow path switching valve 42 to the test position. The operation command of the suction pump 40, the stop command of the suction pump 40, and the change in the system internal pressure detected by the pressure sensor 47 are shown. In this example, the system internal pressure indicates the pressure in the fuel tank 5 and the canister 6.

図7においてtは、車両の運転停止時を示しており、このときにはパージ制御弁14を閉弁させる閉弁指令、流路切換弁42を通常位置に切換える切換指令、および吸引ポンプ40の停止指令が発せられている。図7はこれらの指令に基づいて、パージ制御弁14、流路切換弁42および吸引ポンプ40が正常に作動しているときを示している。従って、車両の運転停止時には、パージ制御弁14は閉弁せしめられており、流路切換弁42は通常位置に切換えられており、吸引ポンプ40は停止せしめられている。この状態は、車両の運転停止時から時刻tまでの一定期間継続される。この一定期間中は、吸引ポンプ40が停止され続けるので、吸引ポンプ40による吸引作用は行われず、従って、圧力センサ47により検出されているシステム内圧は大気圧となっている。 In FIG. 7, t 0 indicates when the operation of the vehicle is stopped. At this time, a valve closing command for closing the purge control valve 14, a switching command for switching the flow path switching valve 42 to the normal position, and a stop of the suction pump 40 are shown. A directive has been issued. FIG. 7 shows when the purge control valve 14, the flow path switching valve 42, and the suction pump 40 are operating normally based on these commands. Therefore, when the operation of the vehicle is stopped, the purge control valve 14 is closed, the flow path switching valve 42 is switched to the normal position, and the suction pump 40 is stopped. This condition is a predetermined period continues from when the operation stop of the vehicle until time t 1. Since the suction pump 40 continues to be stopped during this fixed period, the suction action by the suction pump 40 is not performed, and therefore, the system internal pressure detected by the pressure sensor 47 is atmospheric pressure.

次いで、時刻tに達すると、流路切換弁42をテスト位置に切換える切換指令、および吸引ポンプ40の作動指令が発せられる。一方、パージ制御弁14には閉弁指令が継続して発せられている。このとき、燃料タンク5内、キャニスタ6内、燃料蒸気流通管12内、およびキャニスタ6とパージ制御弁14間の燃料蒸気流通管13内は、外気から隔離された閉鎖空間となり、このような状態で吸引ポンプ40が作動せしめられるので、この閉鎖空間内の空気は吸引ポンプ40により徐々に吸引され、その結果、燃料タンク5内およびキャニスタ6内の圧力、即ち、圧力センサ47により検出されているシステム内圧は徐々に低下する。次いで、時刻tに達する頃になると、圧力低下が生じなくなり、システム内圧は低下した状態で停滞する。 Then, when the time t 1 is reached, a switching command for switching the flow path switching valve 42 to the test position and an operation command for the suction pump 40 are issued. On the other hand, a valve closing command is continuously issued to the purge control valve 14. At this time, the inside of the fuel tank 5, the inside of the canister 6, the inside of the fuel steam flow pipe 12, and the inside of the fuel steam flow pipe 13 between the canister 6 and the purge control valve 14 are closed spaces isolated from the outside air. Since the suction pump 40 is activated, the air in this closed space is gradually sucked by the suction pump 40, and as a result, the pressure in the fuel tank 5 and the canister 6, that is, the pressure sensor 47 is detected. The internal pressure of the system gradually decreases. Then, when the time t 2 is reached, the pressure drop does not occur, and the system internal pressure stagnates in a lowered state.

時刻tに達すると、パージ制御弁14を開弁させる開弁指令が発せられる。一方このとき、流路切換弁42はテスト位置に維持され、吸引ポンプ40は作動し続けられる。従って、このときには、吸引ポンプ40による吸引作用は続行されるが、パージ制御弁14を開弁せしめられるために、システム内圧は急上昇し、大気圧となる。次いで、時刻tに達すると、パージ制御弁14、流路切換弁42および吸引ポンプ40は、車両の運転停止時の状態に戻される。即ち、時刻tに達すると、パージ制御弁14を閉弁させる閉弁指令、流路切換弁42を通常位置に切換える切換指令、および吸引ポンプ40の停止指令が発せられる。 When the time t 2 is reached, the valve opening command for opening the purge control valve 14 is issued. On the other hand, at this time, the flow path switching valve 42 is maintained at the test position, and the suction pump 40 continues to operate. Therefore, at this time, the suction action by the suction pump 40 is continued, but the purge control valve 14 is opened, so that the internal pressure of the system rises sharply and becomes atmospheric pressure. Then, upon reaching the time t 3, the purge control valve 14, the passage switching valve 42 and the suction pump 40 is returned to the state upon stopping of the vehicle. That is, when reaching the time t 3, the valve closing command for closing the purge control valve 14, a switching command for switching the flow path switching valve 42 to the normal position, and a stop command of the suction pump 40 is issued.

一方、燃料蒸気排出防止システムに異常が生じると、圧力センサ47により検出されているシステム内圧の変化パターンが、図7に示される正常時のシステム内圧の変化パターンと異なる変化パターンとなる。次に、このことについて、図8から図10を参照しつつ説明する。なお、図8から図10には、図7と同様に、パージ制御弁14を閉弁させる閉弁指令およびパージ制御弁14を開弁させる開弁指令と、流路切換弁42を通常位置に切換える切換指令および流路切換弁42をテスト位置に切換える切換指令と、吸引ポンプ40の作動指令および吸引ポンプ40の停止指令と、圧力センサ47により検出されたシステム内圧の変化が示されている。また、図8から図10において、破線は、図7に示される正常時のシステム内圧の変化パターンを示している。 On the other hand, when an abnormality occurs in the fuel vapor emission prevention system, the change pattern of the system internal pressure detected by the pressure sensor 47 becomes a change pattern different from the normal system internal pressure change pattern shown in FIG. 7. Next, this will be described with reference to FIGS. 8 to 10. In addition, in FIGS. 8 to 10, similarly to FIG. 7, the valve closing command for closing the purge control valve 14, the valve opening command for opening the purge control valve 14, and the flow path switching valve 42 are set to the normal positions. The switching command for switching, the switching command for switching the flow path switching valve 42 to the test position, the operation command for the suction pump 40, the stop command for the suction pump 40, and the change in the system internal pressure detected by the pressure sensor 47 are shown. Further, in FIGS. 8 to 10, the broken line indicates the change pattern of the system internal pressure at the normal time shown in FIG. 7.

図8の実線は、例えば、燃料蒸気流通管12又は13の管壁に小さな穴が開いた場合のシステム内圧の変化パターンを示している。この場合には、小さな穴を介して外気がシステム内に流入し続けるため、システム内圧は正常時のシステム内圧まで低下せず、従って、この場合のシステム内圧の変化パターンは、正常時のシステム内圧の変化パターンと異なる変化パターンとなる。 The solid line in FIG. 8 shows, for example, the change pattern of the system internal pressure when a small hole is formed in the pipe wall of the fuel vapor flow pipe 12 or 13. In this case, since the outside air continues to flow into the system through the small hole, the system internal pressure does not drop to the normal system internal pressure. Therefore, the change pattern of the system internal pressure in this case is the normal system internal pressure. The change pattern is different from the change pattern of.

一方、図9の実線は、パージ制御弁14を閉弁させる閉弁指令が発せられてもパージ制御弁14が開弁し続ける開弁異常を生じているときを示している。このときには、システム内は、パージ制御弁14を介して大気に連通され続けているので、図9の実線で示されるように、システム内圧は大気圧に維持される。また、図10の実線は、パージ制御弁14を開弁させる開弁指令が発せられてもパージ制御弁14が閉弁し続ける閉弁異常を生じているときを示している。このときには、図9の実線で示されるように、時刻tを過ぎてもシステム内圧は負圧のまま維持される。 On the other hand, the solid line in FIG. 9 indicates a valve opening abnormality in which the purge control valve 14 continues to open even when a valve closing command for closing the purge control valve 14 is issued. At this time, since the inside of the system continues to communicate with the atmosphere through the purge control valve 14, the internal pressure of the system is maintained at atmospheric pressure as shown by the solid line in FIG. The solid line in FIG. 10 indicates a valve closing abnormality in which the purge control valve 14 continues to close even when a valve opening command for opening the purge control valve 14 is issued. At this time, as shown by the solid line in FIG. 9, the system pressure even after the time t 2 is maintained at negative pressure.

このように、システム内圧の変化パターンは、異常が生ずると、正常時のシステム内圧の変化パターンと異なる変化パターンとなる。そこで本発明による実施例では、システム内圧の変化パターンの差異を学習するために、システム内圧を一定時間毎に検出するようにしている、次に、このことについて、図11を参照しつつ説明する。なお、図11には、図7と同様に、パージ制御弁14を閉弁させる閉弁指令およびパージ制御弁14を開弁させる開弁指令と、流路切換弁42を通常位置に切換える切換指令および流路切換弁42をテスト位置に切換える切換指令と、吸引ポンプ40の作動指令および吸引ポンプ40の停止指令と、圧力センサ47により検出されたシステム内圧の変化が示されている。また、図11における実線は、図7に示される正常時のシステム内圧の変化パターンを示している。 As described above, the change pattern of the system internal pressure becomes a change pattern different from the normal change pattern of the system internal pressure when an abnormality occurs. Therefore, in the embodiment according to the present invention, in order to learn the difference in the change pattern of the system internal pressure, the system internal pressure is detected at regular intervals. Next, this will be described with reference to FIG. .. Note that, as in FIG. 7, FIG. 11 shows a valve closing command for closing the purge control valve 14, a valve opening command for opening the purge control valve 14, and a switching command for switching the flow path switching valve 42 to the normal position. A switching command for switching the flow path switching valve 42 to the test position, an operation command for the suction pump 40, a stop command for the suction pump 40, and a change in the system internal pressure detected by the pressure sensor 47 are shown. Further, the solid line in FIG. 11 shows the change pattern of the system internal pressure at the normal time shown in FIG. 7.

図11を参照すると、時刻tから時刻tの期間xtにおいて、一定時間Δt毎に、圧力センサ47によってシステム内圧が検出される。図11において、x、x2・・・n−1、xは、圧力センサ47により一定時間Δt毎に検出されたシステム内圧を示している。圧力センサ47により検出された一定時間Δt毎のシステム内圧x、x2・・・n−1、xは、一旦、記憶装置に記憶される。本発明による実施例では、この一旦、記憶装置に記憶された一定時間Δt毎のシステム内圧x、x2・・・n−1、xに基づき、ニューラルネットワークを用いて、燃料蒸気排出防止システムに異常が生じているか否かを推定することのできる異常判定推定モデルが作成される。なお、この実施例では、圧力センサ47により検出しているのは、燃料タンク5内およびキャニスタ6内の圧力である。従って、この実施例では、圧力センサ47を必ずしも吸引通路46内に配置する必要がなく、燃料タンク5内およびキャニスタ6内の圧力を検出し得る任意の場所に配置することができる。 Referring to FIG. 11, in the period xt time t 3 from the time t 1, at regular time intervals Delta] t, the system pressure is detected by the pressure sensor 47. In FIG. 11, x 1 , x 2 ... X n-1 , x n indicate the system internal pressure detected by the pressure sensor 47 at intervals of Δt for a certain period of time. The system internal pressures x 1 , x 2 ... X n-1 , x n at regular time Δt detected by the pressure sensor 47 are temporarily stored in the storage device. In the embodiment according to the present invention, the fuel vapor is discharged by using a neural network based on the system internal pressures x 1 , x 2 ... x n-1 , x n once stored in the storage device at every Δt for a certain period of time. An anomaly determination estimation model is created that can estimate whether or not an abnormality has occurred in the prevention system. In this embodiment, the pressure in the fuel tank 5 and the canister 6 is detected by the pressure sensor 47. Therefore, in this embodiment, the pressure sensor 47 does not necessarily have to be arranged in the suction passage 46, and can be arranged in any place where the pressure in the fuel tank 5 and the canister 6 can be detected.

次に、この異常判定推定モデルの作成に用いられるニューラルネットワークについて図12を参照しつつ説明する。図12を参照すると、このニューラルネットワーク70においても、図6に示されるニューラルネットワークと同様に、L=1は入力層、L=2および L=3は隠れ層、L=4は出力層を夫々示している。図14に示されるように、入力層 ( L=1) がn+k個のノードからなり、n個の入力値x、x2・・・n−1、xとk個の入力値xx、xx2・・・xk−1、xxが、入力層 ( L=1) の各ノードに入力されている。この場合、n個の入力値x、x2・・・n−1、xは、図11に示される一定時間Δt毎のシステム内圧x、x2・・・n−1、xである。 Next, the neural network used to create this abnormality determination estimation model will be described with reference to FIG. Referring to FIG. 12, in this neural network 70 as well as the neural network shown in FIG. 6, L = 1 is an input layer, L = 2 and L = 3 are hidden layers, and L = 4 is an output layer, respectively. Shown. As shown in FIG. 14, the input layer (L = 1) consists of n + k nodes, and n input values x 1 , x 2 ... x n-1 , x n and k input values xx. 1 , xx 2 ... x x k-1 , xx k are input to each node of the input layer (L = 1). In this case, the n input values x 1 , x 2 ... x n-1 , x n are the system internal pressures x 1 , x 2 ... x n-1 , for each fixed time Δt shown in FIG. x n .

一方、図12には隠れ層 ( L=2)および隠れ層 ( L=3)が記載されているが、これら隠れ層の層数は、1個又は任意の個数とすることができ、またこれら隠れ層のノードの数も任意の個数とすることができる。また、この実施例では、出力層 ( L=4) のノードの数は4個とされており、出力層 ( L=4) のノードからの出力値がy’、 y’、y’、y’で示されている。これら出力値y’、 y’、y’、y’は、ソフトマックス層SMに送り込まれて、夫々対応する出力値y、 y、y、yに変換される。これら出力値y、 y、y、yの合計は1であり、各出力値y、 y、y、yは1に対する割合を表している。 On the other hand, although the hidden layer (L = 2) and the hidden layer (L = 3) are shown in FIG. 12, the number of layers of these hidden layers can be one or any number, and these can be set. The number of hidden layer nodes can also be arbitrary. Further, in this embodiment, the number of nodes in the output layer (L = 4) is set to 4, and the output values from the nodes in the output layer (L = 4) are y 1 ', y 2 ', and y 3 It is indicated by', y 4 '. These output values y 1 ', y 2', y 3 ', y 4' is fed to Softmax layer SM, are converted respectively to a corresponding output value y 1, y 2, y 3 , y 4. The sum of these output values y 1 , y 2 , y 3 , and y 4 is 1, and each output value y 1 , y 2 , y 3 , and y 4 represents a ratio to 1.

次に、図12における入力値xx、xx2・・・xk−1、xxについて、図13に示される一覧表を参照しつつ説明する。さて、上述したように、本発明による実施例では、一定時間Δt毎のシステム内圧x、x2・・・n−1、xに基づき、ニューラルネットワークを用いて、燃料蒸気排出防止システムに異常が生じているか否かが推定される。ところが、システム内圧は、例えば、大気圧等の外部因子および燃料タンク5内の燃料の残量等の内部因子の影響を受けて変化し、従って、燃料蒸気排出防止システムの異常が生じているか否かを推定する際には、これら因子の影響を考慮する必要がある。 Next, the input values xx 1 , xx 2 ... X x k-1 , and xx k in FIG. 12 will be described with reference to the list shown in FIG. As described above, in the embodiment according to the present invention, the fuel vapor emission prevention system is based on the system internal pressure x 1 , x 2 ... x n-1 , x n at regular time Δt intervals using a neural network. It is estimated whether or not there is an abnormality in the system. However, the internal pressure of the system changes under the influence of external factors such as atmospheric pressure and internal factors such as the remaining amount of fuel in the fuel tank 5, and therefore, whether or not an abnormality in the fuel vapor emission prevention system has occurred. It is necessary to consider the effects of these factors when estimating the fuel.

図13には、これら因子となるニューラルネットワーク70への入力パラメータが列挙されている。なお、図13には、システム内圧の変化に強い影響を与える入力パラメータが、必須の入力パラメータとして列挙されており、必須の入力パラメータほどではないが、システム内圧の変化に強い影響を与える入力パラメータが、影響大な入力パラメータとして列挙されており、影響大な入力パラメータほどではないが、システム内圧の変化に影響を与える入力パラメータが、補助的な入力パラメータとして列挙されている。 FIG. 13 lists the input parameters to the neural network 70 that serve as these factors. Note that, in FIG. 13, input parameters that strongly affect the change in the system internal pressure are listed as essential input parameters, and although not as much as the essential input parameters, the input parameters that strongly affect the change in the system internal pressure are listed. However, the input parameters that affect the change in the system internal pressure are listed as auxiliary input parameters, although they are listed as the input parameters that have a large influence.

図13に示されるように、システム内圧x、x2・・・n−1、xおよび大気圧xxが必須の入力パラメータとされている。この場合、システム内圧x、x2・・・n−1、xが必須の入力パラメータであることは、当然である。一方、大気圧が変化すれば、それに応じてシステム内圧も変化する。従って、大気圧xxは必須の入力パラメータとされている。 As shown in FIG. 13, system internal pressure x 1 , x 2 ... x n-1 , x n and atmospheric pressure xx 1 are essential input parameters. In this case, it is natural that the system internal pressures x 1 , x 2 ... X n-1 , and x n are essential input parameters. On the other hand, if the atmospheric pressure changes, the internal pressure of the system also changes accordingly. Therefore, atmospheric pressure xx 1 is an essential input parameter.

一方、吸引ポンプ40による吸引作用によってシステム内圧が負圧になっているときには、燃料タンク5内の燃料が蒸発するとシステム内圧が上昇し、この場合、燃料の単位時間当たりの蒸発量が多いほどシステム内圧の変化量は大きくなる。一方、燃料の単位時間当たりの蒸発量は、燃料タンク5内の燃料の残量に比例する。従って、燃料タンク5内の燃料の残量が多くなるほど、システム内圧に与える影響が大きくなる。従って、図13に示されるように、燃料タンク5内の燃料の残量xxは、影響大の入力パラメータとされる。 On the other hand, when the internal pressure of the system becomes negative due to the suction action of the suction pump 40, the internal pressure of the system rises when the fuel in the fuel tank 5 evaporates. In this case, the larger the amount of fuel evaporated per unit time, the more the system. The amount of change in internal pressure becomes large. On the other hand, the amount of fuel evaporated per unit time is proportional to the remaining amount of fuel in the fuel tank 5. Therefore, the larger the remaining amount of fuel in the fuel tank 5, the greater the influence on the internal pressure of the system. Therefore, as shown in FIG. 13, the remaining amount of fuel xx 2 in the fuel tank 5 is an input parameter having a large influence.

また、燃料タンク5内の燃料温度が高くなると燃料の単位時間当たりの蒸発量が増大するので、燃料タンク5内の燃料温度もシステム内圧に影響を与える。しかしながら、システム内圧に与える影響は、燃料タンク5内の燃料の残量よりも小さいので、図13に示されるように、燃料タンク5内の燃料温度xxは補助的な入力パラメータとされる。また、吸引ポンプ40の性能も少なからずシステム内圧に影響を与え、従って、図13に示されるように、吸引ポンプ40の流量特性値xxは補助的な入力パラメータとされる。 Further, as the fuel temperature in the fuel tank 5 increases, the amount of fuel evaporated per unit time increases, so that the fuel temperature in the fuel tank 5 also affects the internal pressure of the system. However, since the effect on the system internal pressure is smaller than the remaining amount of fuel in the fuel tank 5, the fuel temperature xx 3 in the fuel tank 5 is used as an auxiliary input parameter as shown in FIG. Further, the performance of the suction pump 40 also affects the internal pressure of the system to some extent, and therefore, as shown in FIG. 13, the flow rate characteristic value xx 4 of the suction pump 40 is used as an auxiliary input parameter.

図14には、この吸引ポンプ40の流量特性値と吸引ポンプ40の最大ポンプ流量との関係が示されている。図14に示されるように、吸引ポンプ40の流量特性値は、或る基準となる吸引ポンプ40の最大ポンプ流量がGであるときに1.0とされており、各吸引ポンプ40の最大ポンプ流量に応じて吸引ポンプ40の流量特性値が決定される。この吸引ポンプ40の流量特性値は、吸引ポンプ40の能力を示す指標を示しており、吸引ポンプ40の能力が高いと吸引ポンプ40の流量特性値が高くなり、吸引ポンプ40の能力が低いと吸引ポンプ40の流量特性値が低くなる。 FIG. 14 shows the relationship between the flow rate characteristic value of the suction pump 40 and the maximum pump flow rate of the suction pump 40. As shown in FIG. 14, the flow rate characteristic value of the suction pump 40 is 1.0 when the maximum pump flow rate of the suction pump 40 which is a certain reference is G, and the maximum pump of each suction pump 40. The flow rate characteristic value of the suction pump 40 is determined according to the flow rate. The flow rate characteristic value of the suction pump 40 indicates an index indicating the capacity of the suction pump 40. When the capacity of the suction pump 40 is high, the flow characteristic value of the suction pump 40 is high, and when the capacity of the suction pump 40 is low, the flow characteristic value is high. The flow rate characteristic value of the suction pump 40 becomes low.

図15は、図12に示される出力値y’、 y’、y’、y’および出力値y、 y、y、yがどのような状態を表しているかの一覧表を示している。図15からわかるように、出力値y’および出力値yは、燃料蒸気流通管12又は13の管壁に小さな穴が開いている穴あき異常を示しており、出力値y’および出力値yは、パージ制御弁14が開弁し続ける開弁異常を示しており、出力値y’および出力値yは、パージ制御弁14が閉弁し続ける閉弁異常を示しており、出力値y’および出力値yは、正常時を示している。 15, the output value y 1 as shown in FIG. 12 ', y 2', y 3 ', y 4' if and output values y 1, y 2, y 3 , y 4 represents the what state The list is shown. As can be seen from Figure 15, the output value y 1 'and the output value y 1 shows a perforated abnormalities small hole in the pipe wall of the fuel vapor flow tube 12 or 13 is open, the output value y 2' and output value y 2 shows a valve opening defect of the purge control valve 14 continues to open, the output value y 3 'and the output value y 3 is shows a closing abnormality that the purge control valve 14 continues closed cage, the output value y 4 'and the output value y 4 shows the normal.

さて、図12に示されるニューラルネットワーク70の入力値x、x2・・・n−1、xおよび入力値xx、xx2・・・xk−1、xxとして、図13に示される必須の入力パラメータのみの値、即ち、システム内圧x、x2・・・n−1、xおよび大気圧xxのみを用いることができる。無論、必須の入力パラメータの値に加えて、影響大の入力パラメータの値を入力値xx、xx2・・・xk−1、xxとすることができるし、必須の入力パラメータの値に加えて、影響大の入力パラメータの値および補助的な入力パラメータの値を入力値xx、xx2・・・xk−1、xxとすることもできる。なお、以下、必須の入力パラメータの値に加えて、影響大の入力パラメータの値および補助的な入力パラメータの値も入力値xx、xx2・・・xk−1、xx(この例では、k=4)とした場合を例にとって、本発明による実施例について説明する。 Now, as the input values x 1 , x 2 ... x n-1 , x n and the input values xx 1 , xx 2 ... x x k-1 , xx k of the neural network 70 shown in FIG. Only the values of the essential input parameters shown in 13, i.e., system internal pressure x 1 , x 2 ... x n-1 , x n and atmospheric pressure xx 1 can be used. Of course, in addition to the values of the required input parameters, the values of the input parameters that have a large influence can be the input values xx 1 , xx 2 ... x xx k-1 , xx k, and the required input parameters In addition to the values, the values of the input parameters having a large influence and the values of the auxiliary input parameters can be set to the input values xx 1 , xx 2 ... X xx k-1 , xx k . In addition to the essential input parameter values, the input parameter values that have a large influence and the auxiliary input parameter values are also input values xx 1 , xx 2 ... x xx k-1 , xx k (this). In the example, an example according to the present invention will be described by taking the case of k = 4) as an example.

図16は、入力値x、x2・・・n−1、xと、入力値xx、xx2・・・xk−1、xxと、教師データ、即ち、正解ラベルytとを用いて作成された訓練データセットを示している。この図16において、入力値x、x2・・・n−1、xは、一定時間Δt毎のシステム内圧を示しており、このシステム内圧は、圧力センサ47により検出される。また、図16において、入力値xx、xx2・・・xk−1、xxは、即ち、入力値xx、xx、xx3、xxは、夫々、大気圧、燃料タンク5内の燃料の残量、燃料タンク5内の燃料温度、および吸引ポンプ40の流量特性値、即ち、吸引ポンプ40の能力を表す指標を示している。この場合、大気圧は大気圧センサ30により検出され、燃料タンク5内の燃料の残量は、燃料レベルゲージ7および重力センサ60により検出され、燃料タンク5内の燃料温度は温度センサ8により検出され、吸引ポンプ40の流量特性値は図14に示される関係に基づいて算出される。 FIG. 16 shows the input values x 1 , x 2 ... x n-1 , x n , the input values xx 1 , xx 2 ... x x k-1 , xx k, and the teacher data, that is, the correct label. It shows a training data set created using yt. In FIG. 16, the input values x 1 , x 2 ... X n-1 , x n indicate the system internal pressure at every Δt for a certain period of time, and this system internal pressure is detected by the pressure sensor 47. Further, in FIG. 16, the input values xx 1 , xx 2 ... X xx k-1 , xx k are, that is, the input values xx 1 , xx 2 , xx 3, and xx 4 are atmospheric pressure and fuel tank, respectively. It shows the remaining amount of fuel in 5, the fuel temperature in the fuel tank 5, and the flow characteristic value of the suction pump 40, that is, an index showing the capacity of the suction pump 40. In this case, the atmospheric pressure is detected by the atmospheric pressure sensor 30, the remaining amount of fuel in the fuel tank 5 is detected by the fuel level gauge 7 and the gravity sensor 60, and the fuel temperature in the fuel tank 5 is detected by the temperature sensor 8. Then, the flow rate characteristic value of the suction pump 40 is calculated based on the relationship shown in FIG.

一方、図16において、yt1・・・yt (この例では、s=4)は、夫々図15に示される出力値y’、 y’、y’、y’および出力値y、 y、y、yに対する教師データ、即ち、正解ラベルを示している。即ち、図16において、ytは、燃料蒸気流通管12又は13の管壁に小さな穴が開いている穴あき異常が生じているときの正解ラベルを示しており、ytは、パージ制御弁14が開弁し続ける開弁異常が生じているときの正解ラベルを示しており、ytは、パージ制御弁14が閉弁し続ける閉弁異常が生じているときの正解ラベルを示しており、ytは、正常時であるときの正解ラベルを示している。 On the other hand, in FIG. 16, (in this example, s = 4) yt 1 ··· yt S , the output value y 1 as shown in each of FIG 15 ', y 2', y 3 ', y 4' and the output value The teacher data for y 1 , y 2 , y 3 , and y 4 , that is, the correct label is shown. That is, in FIG. 16, yt 1 indicates the correct label when there is a perforated abnormality in which a small hole is formed in the pipe wall of the fuel steam flow pipe 12 or 13, and yt 2 indicates the purge control valve. 14 shows the correct label when a valve opening abnormality occurs in which the valve keeps opening, and yt 3 shows the correct answer label when a valve closing abnormality occurs in which the purge control valve 14 keeps closing. , Yt 4 indicate the correct label when it is normal.

この場合、例えば、蒸気流通管12又は13の管壁に小さな穴が開いている穴あき異常が生じているときには、正解ラベルytのみが1とされ、残りの正解ラベルyt2、yt3、ytは全て零とされる。同様に、パージ制御弁14が開弁し続ける開弁異常が生じているときには、正解ラベルytのみが1とされると共に、残りの正解ラベルyt1、yt3、ytは全て零とされ、パージ制御弁14が閉弁し続ける閉弁異常が生じているときには、正解ラベルytのみが1とされると共に、残りの正解ラベルyt1、yt2、ytは全て零とされ、正常時であるときには、正解ラベルytのみが1とされると共に、残りの正解ラベルyt1、yt2、ytは全て零とされる。 In this case, for example, when there is a perforated abnormality in which a small hole is formed in the pipe wall of the steam flow pipe 12 or 13, only the correct answer label yt 1 is set to 1, and the remaining correct answer labels yt 2, yt 3, yt 4 is all zero. Similarly, when a valve opening abnormality occurs in which the purge control valve 14 continues to open, only the correct answer label yt 2 is set to 1, and the remaining correct answer labels yt 1, yt 3, and yt 4 are all set to zero. , When a valve closing abnormality occurs in which the purge control valve 14 continues to close, only the correct answer label yt 3 is set to 1, and the remaining correct answer labels yt 1, yt 2, and yt 4 are all set to zero, which is normal. When it is time, only the correct label yt 4 is set to 1, and the remaining correct labels yt 1, yt 2, and yt 3 are all set to zero.

一方、図16に示されるように、この訓練データセットでは、入力値x、x2・・・n−1、xおよび入力値xx、xx2・・・xk−1、xxと、正解ラベルytとの関係を表すm個のデータが取得されている。例えば、2番目のデータ(No. 2)には、取得された入力値x12、x22・・・n−12、xn2と、入力値xx12、xx22・・・xxk−12、xxk2と、正解ラベルyt12・・・ytS2とが列挙されており、m−1番目のデータ(No. m−1)には、取得された入力パラメータの入力値x1m−1、x2m−1・・・n−1m−1、xnm−1と、入力値xx1m−1、xx2m−1・・・xxk−1m−1、xxkm−1と、正解ラベルytSm−1が列挙されている。 On the other hand, as shown in FIG. 16, in this training data set, the input values x 1 , x 2 ... x n-1 , x n and the input values xx 1 , xx 2 ... x x k-1 , M pieces of data representing the relationship between xx k and the correct label yt have been acquired. For example, in the second data (No. 2), the acquired input values x 12 , x 22 ... x n-12 , x n2 and the input values xx 12 , xx 22 ... xx k-12 , Xx k2 and correct labels yt 12 ... yt S2 are listed, and in the m-1st data (No. m-1), the input value x 1 m-1 of the acquired input parameter, x 2m-1 ... x n-1m-1 , x nm-1 , input values xx 1m-1 , xx 2m-1 ... xx k-1m-1 , xx km-1 , and correct label yt Sm-1 is listed.

次に、図16に示される訓練データセットの作成方法について説明する。図17に、訓練データセットの作成方法の一例が示されている。図17を参照すると、図1に示される機関本体1、燃料タンク5、キャニスタ6等が、内圧の調整可能な密閉試験室80内に設置され、試験制御装置81により、燃料蒸気排出防止システムに異常が生じているか否かを推定するために、パージ制御弁14、流路切換弁42および吸引ポンプ40を予め定められた操作順序に従って操作する異常検出処理が行われる。このとき、燃料蒸気排出防止システムの状態が、燃料蒸気流通管12又は13の管壁に小さな穴が開いている穴あき異常が生じている状態、パージ制御弁14が開弁し続ける開弁異常が生じている状態、パージ制御弁14が閉弁し続ける閉弁異常が生じている状態、および正常状態に順次変更され、変更された各状態において、大気圧、燃料タンク5内の燃料の残量、燃料タンク5内の燃料温度、および吸引ポンプ40の流量特性値の組み合わせを順次変更しつつ、繰り返し異常検出処理が行われる。 Next, a method of creating the training data set shown in FIG. 16 will be described. FIG. 17 shows an example of how to create a training data set. Referring to FIG. 17, the engine body 1, the fuel tank 5, the canister 6, and the like shown in FIG. 1 are installed in a closed test chamber 80 in which the internal pressure can be adjusted, and the test control device 81 is used in the fuel vapor emission prevention system. In order to estimate whether or not an abnormality has occurred, an abnormality detection process is performed in which the purge control valve 14, the flow path switching valve 42, and the suction pump 40 are operated according to a predetermined operation order. At this time, the state of the fuel steam discharge prevention system is a state in which a small hole is opened in the pipe wall of the fuel steam flow pipe 12 or 13, and a valve opening abnormality in which the purge control valve 14 continues to open is generated. Is occurring, the purge control valve 14 continues to close, a valve closing abnormality occurs, and the normal state is sequentially changed, and in each of the changed states, the atmospheric pressure and the remaining fuel in the fuel tank 5 The abnormality detection process is repeatedly performed while sequentially changing the combination of the amount, the fuel temperature in the fuel tank 5, and the flow rate characteristic value of the suction pump 40.

この異常検出処理が行われている間に、訓練データセットを作成するのに必要なデータが取得される。図18は、この異常検出処理を行うために試験制御装置81内において実行される異常検出処理ルーチンを示している。この異常検出処理ルーチンは、図11に示される一定時間Δt毎の割り込みによって実行される。なお、図18に示すルーチンにおいて、tは、図17において機関の運転が停止されたときの時刻tを零とし、この時刻tを起点として求められた時刻を表している。 While this anomaly detection process is taking place, the data needed to create the training dataset is acquired. FIG. 18 shows an abnormality detection processing routine executed in the test control device 81 to perform this abnormality detection processing. This abnormality detection processing routine is executed by an interrupt at every Δt for a certain period of time shown in FIG. In the routine shown in FIG. 18, t represents the time obtained by setting the time t 0 when the operation of the engine is stopped in FIG. 17 as zero and starting from this time t 0 .

図18を参照すると、まず初めに、ステップ100において、時刻tが、図11に示される時刻t前であるか否かが判別される。時刻tが、図11に示される時刻t前であるときには処理サイクルを終了する。これに対し、時刻tが、図11に示される時刻t前でないと判別されたときには、ステップ101に進んで、時刻tが、図11に示される時刻tに達したか否かが判別される。時刻tが、図11に示される時刻tに達したときにはステップ102に進んで、流路切換弁42をテスト位置に切換える切換指令が発せられ、次いでステップ103に進んで、吸引ポンプ40の作動指令が発せられる。次いで、ステップ104では、圧力センサ47により検出されたシステム内圧xの取得および記憶が開始される。このときシステム内圧xは試験制御装置81内に記憶される。 With reference to FIG. 18, first, in step 100, it is determined whether or not the time t is before the time t 1 shown in FIG. When the time t is before the time t 1 shown in FIG. 11, the processing cycle is terminated. On the other hand, when it is determined that the time t is not before the time t 1 shown in FIG. 11, the process proceeds to step 101 to determine whether or not the time t has reached the time t 1 shown in FIG. Will be done. When the time t reaches the time t 1 shown in FIG. 11, the process proceeds to step 102, a switching command for switching the flow path switching valve 42 to the test position is issued, and then the process proceeds to step 103 to operate the suction pump 40. A command is issued. Then, in step 104, acquisition and storage of the system internal pressure xn detected by the pressure sensor 47 is started. At this time, the system internal pressure xn is stored in the test control device 81.

一方、ステップ101において、時刻tが、図11に示される時刻tではないと判別されたときにはステップ105に進んで、システム内圧xの取得および試験制御装置81内への記憶が行われる。即ち、図11に示されるように、システム内圧xが一定時間Δt毎に取得され、一定時間Δt毎に取得されたシステム内圧xが試験制御装置81内に記憶される。次いで、ステップ106では、時刻tが、図11に示される時刻tになったか否かが判別される。時刻tが、図11に示される時刻tになったときにはステップ107に進んでパージ制御弁14を開弁させる開弁指令が発せられる。 On the other hand, when it is determined in step 101 that the time t is not the time t 1 shown in FIG. 11, the process proceeds to step 105, and the system internal pressure xn is acquired and stored in the test control device 81. That is, as shown in FIG. 11, the system internal pressure xn is acquired every Δt for a certain period of time, and the system internal pressure xn acquired every Δt for a certain period of time is stored in the test control device 81. Next, in step 106, it is determined whether or not the time t has reached the time t 2 shown in FIG. When the time t reaches the time t 2 shown in FIG. 11, a valve opening command is issued to proceed to step 107 to open the purge control valve 14.

一方、ステップ106において、時刻tが、図11に示される時刻tではないと判別されたときにはステップ108に進んで、時刻tが、図11に示される時刻tになったか否かが判別される。時刻tが、図11に示される時刻tではないときには処理サイクルを終了する。これに対し、時刻tが、図11に示される時刻tになったと判別されたときには、ステップ109に進んで、パージ制御弁14を閉弁させる閉弁指令が発せられる。
次いで、ステップ110では、流路切換弁42を通常位置に切換える切換指令が発せられる。次いで、ステップ111では、吸引ポンプ40の停止指令が発せられる。次いで、ステップ112では、圧力センサ47により検出されたシステム内圧xの取得および記憶作用が停止される。次いで、ステップ113において、異常検出処理が終了される。図17に示される試験制御装置81では、異常検出処理が終了すると次の異常検出処理が開始される。
On the other hand, in step 106, when it is determined that the time t is not the time t 2 shown in FIG. 11, the process proceeds to step 108 to determine whether or not the time t has reached the time t 3 shown in FIG. Will be done. When the time t is not the time t 3 shown in FIG. 11, the processing cycle is terminated. In contrast, the time t is, if it is determined to have become a time t 3 when shown in Figure 11, the routine proceeds to step 109, the closing command for closing the purge control valve 14 is issued.
Next, in step 110, a switching command for switching the flow path switching valve 42 to the normal position is issued. Next, in step 111, a stop command for the suction pump 40 is issued. Then, in step 112, the acquisition and storage of the system internal pressure xn detected by the pressure sensor 47 is stopped. Then, in step 113, the abnormality detection process is completed. In the test control device 81 shown in FIG. 17, when the abnormality detection process is completed, the next abnormality detection process is started.

このようにして、燃料蒸気流通管12又は13の管壁に小さな穴が開いている穴あき異常が生じている状態、パージ制御弁14が開弁し続ける開弁異常が生じている状態、パージ制御弁14が閉弁し続ける閉弁異常が生じている状態、および正常状態の各状態において、大気圧、燃料タンク5内の燃料の残量、燃料タンク5内の燃料温度、および吸引ポンプ40の流量特性値の組み合わせが変更されたときの一定時間Δt毎のシステム内圧xが試験制御装置81に記憶される。即ち、図16に示される訓練データセットのNo.1からNo.mの入力値x1m、x2m・・・nm−1、xnmと、入力値xx1m、xx2m・・・xxkm−1、xxkmと、正解ラベルytsm(m=1,2,3・・・m)とが試験制御装置81内に記憶される。 In this way, a state in which a small hole is formed in the pipe wall of the fuel steam flow pipe 12 or 13 is generated, a state in which the purge control valve 14 continues to open, and a state in which a valve opening abnormality occurs, purge The atmospheric pressure, the remaining amount of fuel in the fuel tank 5, the fuel temperature in the fuel tank 5, and the suction pump 40 in each state of the valve closing abnormality in which the control valve 14 continues to close and the normal state. The system internal pressure xn at every Δt for a certain period of time when the combination of the flow rate characteristic values of the above is changed is stored in the test control device 81. That is, the No. 1 of the training data set shown in FIG. 1 to No. Input values of m x 1 m , x 2 m ... x nm-1 , x nm , input values xx 1 m , xx 2 m ... xx km-1 , xx km , and correct label yt sm (m = 1, 2) , 3 ... m) are stored in the test control device 81.

このようにして図16に示されるような訓練データセットが作成されると、作成された訓練データセットの電子データを用いて、図12に示されるニューラルネットワーク70の重みの学習が行われる。図17に示される例では、ニューラルネットワークの重みの学習を行うための学習装置82が設けられている。この学習装置82としてパソコンを用いることもできる。図17に示されるように、この学習装置82は、CPU(マイクロプロセッサ)83と、記憶装置、即ち、メモリ84とを具備している。図17に示される例では、図12に示されるニューラルネットワークのノード数、および作成された訓練データセットの電子データが学習装置82のメモリ84に記憶され、CPU83においてニューラルネットワークの重みの学習が行われる。 When the training data set as shown in FIG. 16 is created in this way, the weights of the neural network 70 shown in FIG. 12 are learned using the electronic data of the created training data set. In the example shown in FIG. 17, a learning device 82 for learning the weight of the neural network is provided. A personal computer can also be used as the learning device 82. As shown in FIG. 17, the learning device 82 includes a CPU (microprocessor) 83 and a storage device, that is, a memory 84. In the example shown in FIG. 17, the number of nodes of the neural network shown in FIG. 12 and the electronic data of the created training data set are stored in the memory 84 of the learning device 82, and the weight of the neural network is learned in the CPU 83. Will be.

図19は、学習装置82において行われるニューラルネットワークの重みの学習処理ルーチンを示す。
図19を参照すると、まず初めに、ステップ200において、学習装置82のメモリ84に記憶されているニューラルネットワーク70に対する訓練データセットの各データが読み込まれる。次いで、ステップ201において各ニューラルネットワーク70の入力層 ( L=1) のノード数、隠れ層 ( L=2)および隠れ層 ( L=3)のノード数および出力層 ( L=4) のノード数が読み込まれ、次いで、ステップ202において、これらノード数に基づき、図12に示されるようなニューラルネットワーク70が作成される。
FIG. 19 shows a neural network weight learning processing routine performed by the learning device 82.
Referring to FIG. 19, first, in step 200, each data of the training data set for the neural network 70 stored in the memory 84 of the learning device 82 is read. Then, in step 201, the number of nodes in the input layer (L = 1), the number of nodes in the hidden layer (L = 2) and the hidden layer (L = 3), and the number of nodes in the output layer (L = 4) of each neural network 70. Is read, and then in step 202, a neural network 70 as shown in FIG. 12 is created based on the number of these nodes.

次いで、ステップ203では、ニューラルネットワーク70の重みの学習が行われる。このステップ203では、最初に、図16の1番目(No. 1)の入力値x、x2・・・n−1、xおよび入力値xx、xx2・・・xk−1、xxが、ニューラルネットワーク70の入力層 ( L=1) の各ノードに入力される。このときニューラルネットワーク70の出力層の各ノードからは、出力値がy’、 y’、y’、y’出力されて、これら出力値y’、 y’、y’、y’は、ソフトマックス層SMに送り込まれて、夫々対応する出力値y、 y、y、yに変換される。次いで、これらの出力値y、 y、y、yと、正解ラベルyt1・・・ytにより、前述した交差エントロピー誤差Eが算出され、交差エントロピー誤差Eが小さくなるように、前述した誤差逆伝播法を用いて、ニューラルネットワーク70の重みの学習が行われる。 Next, in step 203, the weight of the neural network 70 is learned. In this step 203, first, the first (No. 1) input values x 1 , x 2 ... x n-1 , x n and the input values xx 1 , xx 2 ... x x k in FIG. -1 , xx k are input to each node of the input layer (L = 1) of the neural network 70. At this time, output values are output from each node of the output layer of the neural network 70 as y 1 ', y 2 ', y 3 ', y 4 ', and these output values y 1 ', y 2 ', y 3 '. , y 4 'is fed to softmax layer SM, it is converted into an output value y 1, y 2, y 3 , y 4 respectively corresponding to. Next, the cross entropy error E described above is calculated from these output values y 1 , y 2 , y 3 , y 4, and the correct answer labels yy 1 ... yt S , so that the cross entropy error E becomes smaller. The weights of the neural network 70 are learned by using the error back propagation method described above.

図16の1番目(No. 1)のデータに基づくニューラルネットワーク70の重みの学習が完了すると、次に、図16の2番目(No. 2)のデータに基づくニューラルネットワーク70の重みの学習が、誤差逆伝播法を用いて行われる。同様にして、図16のm番目(No. m)まで順次、ニューラルネットワーク70の重みの学習が行われる。図16の1番目(No. 1)からm番目(No. m)までの全てについてニューラルネットワーク70の重みの学習が完了すると、ステップ204に進む。 When the learning of the weight of the neural network 70 based on the first (No. 1) data in FIG. 16 is completed, then the learning of the weight of the neural network 70 based on the second (No. 2) data in FIG. 16 is performed. , The error back propagation method is used. Similarly, the weights of the neural network 70 are learned sequentially up to the mth (No. m) in FIG. When the learning of the weights of the neural network 70 is completed for all of the first (No. 1) to the mth (No. m) in FIG. 16, the process proceeds to step 204.

ステップ204では、交差エントロピー誤差Eが、予め設定された設定誤差以下になったか否かが判別される。交差エントロピー誤差Eが、予め設定された設定誤差以下になっていないと判別されたときには、ステップ203に戻り、再度、図16に示される訓練データセットに基づいて、ニューラルネットワーク70の重み学習が行われる。次いで、交差エントロピー誤差Eが、予め設定された設定誤差以下になるまで、ニューラルネットワーク70の重みの学習が続行される。ステップ204において、交差エントロピー誤差Eが、予め設定された設定誤差以下になったと判別されたときには、ステップ205に進んで、ニューラルネットワーク70の学習済み重みが学習装置82のメモリ84に記憶される。このようにして燃料蒸気排出防止システムに異常が生じているか否かを推定することのできる異常判定推定モデルが作成される。 In step 204, it is determined whether or not the cross entropy error E is equal to or less than a preset setting error. When it is determined that the cross entropy error E is not less than or equal to the preset setting error, the process returns to step 203, and the weight learning of the neural network 70 is performed again based on the training data set shown in FIG. It is said. Next, learning of the weight of the neural network 70 is continued until the cross entropy error E becomes equal to or less than the preset setting error. When it is determined in step 204 that the cross entropy error E is equal to or less than the preset setting error, the process proceeds to step 205, and the learned weight of the neural network 70 is stored in the memory 84 of the learning device 82. In this way, an abnormality determination estimation model capable of estimating whether or not an abnormality has occurred in the fuel vapor emission prevention system is created.

本発明による実施例では、このようにして作成された燃料蒸気排出防止システムの異常判定推定モデルを用いて、市販車両における燃料蒸気排出防止システムの故障診断が行われる、そのためにこの燃料蒸気排出防止システムの異常判定推定モデルが市販車両の電子制御ユニット20に格納される。図20は、この燃料蒸気排出防止システムの異常判定推定モデルを市販車両の電子制御ユニット20に格納するために、電子制御ユニット20において行われる電子制御ユニットへのデータ読み込みルーチンを示している。 In the embodiment according to the present invention, the failure diagnosis of the fuel vapor emission prevention system in the commercial vehicle is performed by using the abnormality determination estimation model of the fuel vapor emission prevention system thus created. Therefore, the fuel vapor emission prevention is performed. The abnormality determination estimation model of the system is stored in the electronic control unit 20 of the commercial vehicle. FIG. 20 shows a data reading routine to the electronic control unit performed in the electronic control unit 20 in order to store the abnormality determination estimation model of the fuel vapor emission prevention system in the electronic control unit 20 of a commercial vehicle.

図20を参照すると、まず初めに、ステップ300において、図12に示されるニューラルネットワーク70の入力層 ( L=1) のノード数、隠れ層 ( L=2)および隠れ層 ( L=3)のノード数および出力層 ( L=4) のノード数が電子制御ユニット20のメモリ22に読み込まれ、次いで、ステップ301において、これらノード数に基づき、図21に示されるようなニューラルネットワーク71が作成される。図21からわかるように、このニューラルネットワーク71では、ソフトマックス層が除去されている。なお、この場合、ニューラルネットワーク71には、図12に示されるように、ソフトマックス層SMを設けてもよい。次いで、ステップ302において、ニューラルネットワーク70の学習済み重みが電子制御ユニット20のメモリ22に読み込まれる。それにより燃料蒸気排出防止システムの異常判定推定モデルが市販車両の電子制御ユニット20に格納される。 Referring to FIG. 20, first, in step 300, the number of nodes in the input layer (L = 1) of the neural network 70 shown in FIG. 12, the hidden layer (L = 2) and the hidden layer (L = 3). The number of nodes and the number of nodes in the output layer (L = 4) are read into the memory 22 of the electronic control unit 20, and then, in step 301, a neural network 71 as shown in FIG. 21 is created based on these numbers of nodes. Ru. As can be seen from FIG. 21, the softmax layer is removed in this neural network 71. In this case, the neural network 71 may be provided with the softmax layer SM as shown in FIG. Next, in step 302, the learned weight of the neural network 70 is read into the memory 22 of the electronic control unit 20. As a result, the abnormality determination estimation model of the fuel vapor emission prevention system is stored in the electronic control unit 20 of the commercial vehicle.

次に、図22を参照しつつ、市販車両において実行される燃料蒸気排出防止システムの異常検出ルーチンについて説明する。このルーチンも一定時間毎の割り込みによって実行される。図22を参照すると、まず初めに、ステップ400において、運転開始停止スイッチ31の出力信号に基づいて、車両の運転が停止されたか否かが判別される。車両の運転が停止されていないときには処理サイクルを終了する。これに対し、車両の運転が停止されたと判別されたときには、ステップ401に進んで、燃料蒸気排出防止システムの異常検出を許可する検出許可フラグがセットされているか否かが判別される。車両の運転が停止された後、最初にステップ401に進んだときには、検出許可フラグがセットされていないので、ステップ402に進む。ステップ402では、図18に示される異常検出処理が実行される。 Next, an abnormality detection routine of the fuel vapor emission prevention system executed in a commercial vehicle will be described with reference to FIG. This routine is also executed by interrupts at regular intervals. With reference to FIG. 22, first, in step 400, it is determined whether or not the operation of the vehicle has been stopped based on the output signal of the operation start / stop switch 31. The processing cycle ends when the vehicle is not stopped. On the other hand, when it is determined that the operation of the vehicle has been stopped, the process proceeds to step 401, and it is determined whether or not the detection permission flag for permitting the abnormality detection of the fuel vapor emission prevention system is set. When the vehicle first proceeds to step 401 after the vehicle is stopped, the detection permission flag is not set, so the process proceeds to step 402. In step 402, the abnormality detection process shown in FIG. 18 is executed.

この異常検出処理が実行されると、システム内圧xが一定時間Δt毎に取得され、一定時間Δt毎に取得されたシステム内圧xが電子制御ユニット20のメモリ22に記憶される。次いでステップ403では、異常検出処理が終了したか否かが判別される。異常検出処理が終了していないときには処理サイクルを終了する。これに対し、異常検出処理が終了したと判別されたときにはステップ404に進んで検出許可フラグがセットされる。検出許可フラグがセットされると次の処理サイクルでは、ステップ401からステップ405に進む。 When this abnormality detection process is executed, the system internal pressure xn is acquired every Δt for a certain period of time, and the system internal pressure xn acquired every Δt for a certain period of time is stored in the memory 22 of the electronic control unit 20. Next, in step 403, it is determined whether or not the abnormality detection process is completed. When the abnormality detection process is not completed, the process cycle is terminated. On the other hand, when it is determined that the abnormality detection process is completed, the process proceeds to step 404 and the detection permission flag is set. When the detection permission flag is set, the process proceeds from step 401 to step 405 in the next processing cycle.

ステップ405では、電子制御ユニット20のメモリ22内に記憶されている一定時間Δt毎のシステム内圧x、x2・・・n−1、xが読み込まれる。次いで、ステップ406では、電子制御ユニット20のメモリ22内に記憶されている入力値xx、xx2・・・xk−1、xxが読み込まれる。次いでステップ407では、一定時間Δt毎のシステム内圧x、x2・・・n−1、xおよび入力値xx、xx2・・・xk−1、xxが、図21に示されるニューラルネットワーク71の入力層 ( L=1) の各ノードに入力される。このときニューラルネットワーク70の出力層の各ノードからは、出力値y’、 y’、y’、y’が出力され、それにより、ステップ408おいて、出力値y’、 y’、y’、y’が取得される。 In step 405, the system internal pressures x 1 , x 2 ... X n-1 , x n stored in the memory 22 of the electronic control unit 20 for each constant time Δt are read. Next, in step 406, the input values xx 1 , xx 2 ... xx k-1 , xx k stored in the memory 22 of the electronic control unit 20 are read. Then, in step 407, the system internal pressures x n x 1 , x 2 ... x n-1 , x n and the input values xx 1 , xx 2 ... x x k-1 , xx k are set every Δt for a certain period of time. It is input to each node of the input layer (L = 1) of the neural network 71 shown in FIG. From each node in the output layer in this case the neural network 70, the output values y 1 ', y 2', y 3 ', y 4' is outputted, whereby the step 408 Oite, the output value y 1 ', y 2 ', y 3', y 4 ' is obtained.

次いで、ステップ409では、取得された出力値y’、 y’、y’、y’の内から最大の出力値yi’が選定される。このとき、この最大の出力値yi’に対応した図15に示される異常状態が生じていると推定される。従って、ステップ410では、この最大の出力値yi’に対応した図15に示される異常状態が生じていると判定され、例えば、最大の出力値yi’に対応した図15に示される異常状態が生じていることを示す警告灯が点灯される。次いでステップ411において、異常検出が終了される。 Next, in step 409, the maximum output value y i'is selected from the acquired output values y 1 ', y 2 ', y 3 ', and y 4 '. At this time, it is presumed that the abnormal state shown in FIG. 15 corresponding to the maximum output value y i'has occurred. Therefore, in step 410, it is determined that the abnormal state shown in FIG. 15 corresponding to the maximum output value y i'has occurred. For example, the abnormality shown in FIG. 15 corresponding to the maximum output value y i'is determined. A warning light is lit to indicate that a condition has occurred. Then, in step 411, the abnormality detection is completed.

このように本発明に係る燃料蒸気排出防止システムの異常検出装置では、燃料蒸気排出防止システムが、活性炭層9の両側に夫々燃料蒸気室10と大気圧室11が形成されているキャニスタ6を具備しており、燃料蒸気室10が一方では燃料タンク5の燃料液面上方の内部空間に連通していると共に、他方ではパージ制御弁14を介して機関の吸気通路内に連結されている。更に、燃料蒸気排出防止システムが、大気圧室11を大気と吸引ポンプ40に選択的に連結可能な流路切換弁42と、燃料タンク5内およびキャニスタ6内の圧力を検出する圧力センサ47とを具備している。車両の運転停止時に、パージ制御弁14を閉弁させる閉弁指令と、流路切換弁42の切換位置を、大気圧室11が吸引ポンプ40に連結される切換位置に切換える切換指令と、燃料タンク内およびキャニスタ6内を負圧にするために吸引ポンプ40を作動させるポンプ作動指令とを発生させる異常検出処理が行われる。この異常検出処理が行われているときに、圧力センサ40により一定時間毎に検出された燃料タンク5内およびキャニスタ6内の圧力が記憶装置に記憶され、記憶装置に記憶された一定時間毎の燃料タンク5内およびキャニスタ6内の圧力および異常検出処理が行われたときの少なくとも大気圧をニューラルネットワークの入力パラメータとし、上述のシステムに燃料蒸気を漏洩させる穴あきが生じているときを正解ラベルとして、重みの学習が行われた学習済みニューラルネットワークが記憶されており、車両の運転停止時に、学習済みニューラルネットワークを用いて、上述の入力パラメータから、燃料蒸気を漏洩させる穴あき異常が検出される。 As described above, in the abnormality detection device of the fuel vapor emission prevention system according to the present invention, the fuel vapor emission prevention system includes a canister 6 in which a fuel steam chamber 10 and an atmospheric pressure chamber 11 are formed on both sides of the activated coal layer 9, respectively. On the one hand, the fuel steam chamber 10 communicates with the internal space above the fuel liquid level of the fuel tank 5, and on the other hand, it is connected to the intake passage of the engine via the purge control valve 14. Further, the fuel vapor emission prevention system includes a flow path switching valve 42 capable of selectively connecting the atmospheric pressure chamber 11 to the atmosphere and the suction pump 40, and a pressure sensor 47 for detecting the pressure in the fuel tank 5 and the canister 6. Is equipped with. A valve closing command for closing the purge control valve 14 when the vehicle is stopped, a switching command for switching the switching position of the flow path switching valve 42 to a switching position where the atmospheric pressure chamber 11 is connected to the suction pump 40, and fuel. An abnormality detection process is performed to generate a pump operation command for operating the suction pump 40 in order to make the inside of the tank and the inside of the canister 6 negative pressure. When this abnormality detection process is being performed, the pressures in the fuel tank 5 and the canister 6 detected by the pressure sensor 40 at regular time intervals are stored in the storage device, and are stored in the storage device at regular time intervals. The pressure in the fuel tank 5 and the canister 6 and at least atmospheric pressure when the abnormality detection process is performed are set as the input parameters of the neural network, and the correct answer label is when there is a hole in the above system to leak fuel vapor. As a result, the trained neural network in which the weight has been learned is stored, and when the vehicle is stopped, the trained neural network is used to detect a perforated abnormality that leaks fuel vapor from the above input parameters. Ru.

この場合、本発明による実施例では、上述の記異常検出処理が、パージ制御弁14の閉弁指令の発生後、パージ制御弁14を開弁させる開弁指令を発生させる処理を含んでおり、記憶装置に記憶された一定時間毎の燃料タンク5内およびキャニスタ6内の圧力および異常検出処理が行われたときの少なくとも大気圧をニューラルネットワークの入力パラメータとし、上述のシステムに燃料蒸気を漏洩させる穴あきが生じているとき、パージ制御弁14が開弁し続ける開弁異常を生じているとき、およびパージ制御弁14が閉弁し続ける閉弁異常を生じているときを夫々正解ラベルとして、重みの学習が行われた学習済みニューラルネットワークが記憶されており、車両の運転停止時に、学習済みニューラルネットワークを用いて、上述の入力パラメータから、燃料蒸気を漏洩させる穴あき異常、パージ制御弁14の開弁異常およびパージ制御弁14の閉弁異常が検出される。 In this case, in the embodiment according to the present invention, the above-mentioned abnormality detection process includes a process of generating a valve opening command for opening the purge control valve 14 after the valve closing command for the purge control valve 14 is generated. The pressure in the fuel tank 5 and the canister 6 at regular intervals stored in the storage device and at least atmospheric pressure at the time of abnormality detection processing are used as input parameters of the neural network, and fuel vapor is leaked to the above-mentioned system. When a hole is formed, when a valve opening abnormality occurs in which the purge control valve 14 keeps opening, and when a valve closing abnormality occurs in which the purge control valve 14 keeps closing, the correct answer label is used. The trained neural network in which the weights have been learned is stored, and when the vehicle is stopped, the trained neural network is used to leak fuel vapor from the above input parameters, and the purge control valve 14 An abnormality in opening the valve and an abnormality in closing the purge control valve 14 are detected.

また、本発明による実施例では、上述の入力パラメータが、記憶装置に記憶された一定時間毎の燃料タンク5内およびキャニスタ6内の圧力および異常検出処理が行われたときの大気圧と、異常検出処理が行われたときの燃料タンク5の燃料の残量とからなる。また、本発明による実施例では、上述の入力パラメータが、記憶装置に記憶された一定時間毎の燃料タンク5内およびキャニスタ6内の圧力および異常検出処理が行われたときの大気圧と、異常検出処理が行われたときの燃料タンク5の燃料の残量と、燃料タンク5の燃料の温度と、吸引ポンプ40の能力を示す指標からなる。 Further, in the embodiment according to the present invention, the above-mentioned input parameters are the pressure in the fuel tank 5 and the canister 6 stored in the storage device at regular intervals, the atmospheric pressure when the abnormality detection process is performed, and the abnormality. It consists of the remaining amount of fuel in the fuel tank 5 when the detection process is performed. Further, in the embodiment according to the present invention, the above-mentioned input parameters are the pressure in the fuel tank 5 and the canister 6 stored in the storage device at regular intervals, the atmospheric pressure when the abnormality detection process is performed, and the abnormality. It is composed of an index showing the remaining amount of fuel in the fuel tank 5 when the detection process is performed, the temperature of the fuel in the fuel tank 5, and the capacity of the suction pump 40.

図23Aから図38は、更に多くの異常状態を検出するようにした別の実施例を示している。この別の実施例では、図1に示される吸引ポンプモジュール16として、図23Aおよび図23Bに図解的に表された吸引ポンプモジュール16が用いられている。図23Aおよび図23Bを参照すると、図23Aおよび図23Bに示される吸引ポンプモジュール16では、図2Aおよび図2Bに示される吸引ポンプモジュール16に対して、大気圧室連結路43と吸引通路46とを連結する基準圧検出通路50が追加されており、この基準圧検出通路50内には絞り部51が設けられている。 23A-38 show another embodiment in which more abnormal conditions are detected. In this other embodiment, as the suction pump module 16 shown in FIG. 1, the suction pump module 16 graphically shown in FIGS. 23A and 23B is used. With reference to FIGS. 23A and 23B, in the suction pump module 16 shown in FIGS. 23A and 23B, with respect to the suction pump module 16 shown in FIGS. 2A and 2B, the atmospheric pressure chamber connecting passage 43 and the suction passage 46 A reference pressure detection passage 50 is added to connect the reference pressure detection passages 50, and a throttle portion 51 is provided in the reference pressure detection passage 50.

次に、図23Aおよび図23Bに示される吸引ポンプモジュール16を用いて車両の運転停止時に行われる異常検出処理について説明する。図24には、図7と同様な、パージ制御弁14を閉弁させる閉弁指令およびパージ制御弁14を開弁させる開弁指令と、流路切換弁42を通常位置に切換える切換指令および流路切換弁42をテスト位置に切換える切換指令と、吸引ポンプ40の作動指令および吸引ポンプ40の停止指令と、圧力センサ47により検出されたシステム内圧の変化が示されている。 Next, the abnormality detection process performed when the vehicle is stopped using the suction pump module 16 shown in FIGS. 23A and 23B will be described. FIG. 24 shows a valve closing command for closing the purge control valve 14, a valve opening command for opening the purge control valve 14, a switching command for switching the flow path switching valve 42 to a normal position, and a flow, similar to those in FIG. A switching command for switching the path switching valve 42 to the test position, an operation command for the suction pump 40, a stop command for the suction pump 40, and a change in the system internal pressure detected by the pressure sensor 47 are shown.

図24においてtは、車両の運転停止時を示しており、このときにはパージ制御弁14を閉弁させる閉弁指令、流路切換弁42を通常位置に切換える切換指令、および吸引ポンプ40の停止指令が発せられている。図24はこれらの指令に基づいて、パージ制御弁14、流路切換弁42および吸引ポンプ40が正常に作動しているときを示している。従って、車両の運転停止時には、パージ制御弁14は閉弁せしめられており、流路切換弁42は通常位置に切換えられており、吸引ポンプ40は停止せしめられている。この状態は、車両の運転停止時から時刻tまでの一定期間継続される。この一定期間中は、吸引ポンプ40が停止され続けるので、吸引ポンプ40による吸引作用は行われず、従って、圧力センサ47により検出されているシステム内圧は大気圧となっている。 In FIG. 24, t 0 indicates when the operation of the vehicle is stopped. At this time, a valve closing command for closing the purge control valve 14, a switching command for switching the flow path switching valve 42 to the normal position, and a stop of the suction pump 40 are shown. A directive has been issued. FIG. 24 shows when the purge control valve 14, the flow path switching valve 42, and the suction pump 40 are operating normally based on these commands. Therefore, when the operation of the vehicle is stopped, the purge control valve 14 is closed, the flow path switching valve 42 is switched to the normal position, and the suction pump 40 is stopped. This condition is a predetermined period continues from when the operation stop of the vehicle until time t 1. Since the suction pump 40 continues to be stopped during this fixed period, the suction action by the suction pump 40 is not performed, and therefore, the system internal pressure detected by the pressure sensor 47 is atmospheric pressure.

次いで、時刻tに達すると、吸引ポンプ40の作動指令が発せられる。このとき流路切換弁42は、図23Aに示される通常位置に切換えられており、従って、吸引ポンプ40が作動すると、外気が大気連通管17から大気連通管連結路44、大気連通路45、第1通路48、大気連通室連結路43、絞り部51を有する基準圧検出通路50、および吸引通路46を介して吸引される。このとき絞り部51が設けられているために、吸引通路46内は負圧となり、従って、圧力センサ47により検出されるシステム内圧は、図24に示されるように低下する。 Then, when the time t 1 is reached, an operation command for the suction pump 40 is issued. At this time, the flow path switching valve 42 is switched to the normal position shown in FIG. 23A. Therefore, when the suction pump 40 operates, the outside air moves from the atmospheric communication pipe 17 to the atmospheric communication pipe connecting path 44, the atmospheric communication passage 45, It is sucked through the first passage 48, the air communication chamber connecting passage 43, the reference pressure detection passage 50 having the throttle portion 51, and the suction passage 46. At this time, since the throttle portion 51 is provided, the inside of the suction passage 46 becomes a negative pressure, and therefore, the system internal pressure detected by the pressure sensor 47 decreases as shown in FIG. 24.

この場合、圧力センサ47により検出されたシステム内圧の変化は、絞り部51の径と同じ径の穴が開いたときのシステム内圧の変化を表しており、従って、このときのシステム内圧の変化は、燃料蒸気排出防止システムにおいて穴が開いたか否かを判断する際の基準となる。従って、通路50は基準圧検出通路と称される。次いで、時刻tに達すると、流路切換弁42を、図23Bに示されるテスト位置に切換える切換指令が発せられる。流路切換弁42がテスト位置に切換えられると、このとき燃料タンク5内およびキャニスタ6内は大気圧となっているので、吸引通路46内の圧力が上昇する。従って、圧力センサ47により検出されるシステム内圧は、時刻tに達すると、図24に示されるように、上昇し、次いで、時刻tに達すると、吸引ポンプ40による燃料タンク5内およびキャニスタ6内からの空気の吸引作用により、低下し始める。次いで、時刻tに達する頃になると、圧力低下が生じなくなり、システム内圧は低下した状態で停滞する。 In this case, the change in the system internal pressure detected by the pressure sensor 47 represents the change in the system internal pressure when a hole having the same diameter as the diameter of the throttle portion 51 is opened. Therefore, the change in the system internal pressure at this time is , It becomes a standard when judging whether or not a hole is opened in the fuel vapor emission prevention system. Therefore, the passage 50 is referred to as a reference pressure detection passage. Then, upon reaching the time t 2, the flow path switching valve 42, switching instruction for switching to the test position shown in FIG. 23B is emitted. When the flow path switching valve 42 is switched to the test position, the pressure inside the fuel tank 5 and the inside of the canister 6 are at atmospheric pressure, so that the pressure inside the suction passage 46 rises. Thus, the system pressure detected by the pressure sensor 47 reaches the time t 2, the as shown in Figure 24, elevated, then reaches the time t 3, the fuel tank 5 by the suction pump 40 and the canister 6 It begins to decrease due to the suction action of air from inside. Then, at a time reaching the time t 4, no longer occur pressure drop, the system pressure is stagnant in a state of reduced.

時刻tに達すると、パージ制御弁14を開弁させる開弁指令が発せられる。一方このとき、流路切換弁42はテスト位置に維持され、吸引ポンプ40は作動し続けられる。従って、このときには、吸引ポンプ40による吸引作用は続行されるが、パージ制御弁14を開弁せしめられるために、システム内圧は急上昇し、大気圧となる。次いで、時刻tに達すると、パージ制御弁14、流路切換弁42および吸引ポンプ40は、車両の運転停止時の状態に戻される。即ち、時刻tに達すると、パージ制御弁14を閉弁させる閉弁指令、流路切換弁42を通常位置に切換える切換指令、および吸引ポンプ40の停止指令が発せられる。 Upon reaching the time t 4, the valve opening command for opening the purge control valve 14 is issued. On the other hand, at this time, the flow path switching valve 42 is maintained at the test position, and the suction pump 40 continues to operate. Therefore, at this time, the suction action by the suction pump 40 is continued, but the purge control valve 14 is opened, so that the internal pressure of the system rises sharply and becomes atmospheric pressure. Then, upon reaching the time t 5, the purge control valve 14, the passage switching valve 42 and the suction pump 40 is returned to the state upon stopping of the vehicle. That is, when reaching the time t 5, the valve closing command for closing the purge control valve 14, a switching command for switching the flow path switching valve 42 to the normal position, and a stop command of the suction pump 40 is issued.

一方、この実施例では、図24に示されるように、車両の運転停止時から、即ち、時刻tから時刻tの期間xtにおいて、一定時間Δt毎に、圧力センサ47によってシステム内圧が検出される。図24において、x、x2・・・n−1、xは、圧力センサ47により一定時間Δt毎に検出されたシステム内圧を示している。圧力センサ47により検出された一定時間Δt毎のシステム内圧x、x2・・・n−1、xは、一旦、記憶装置に記憶される。この実施例でも、この一旦、記憶装置に記憶された一定時間Δt毎のシステム内圧x、x2・・・n−1、xに基づき、ニューラルネットワークを用いて、燃料蒸気排出防止システムに異常が生じているか否かを推定することのできる異常判定推定モデルが作成される。 On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 24, the internal pressure of the system is detected by the pressure sensor 47 every Δt for a certain period of time from the time when the vehicle is stopped, that is, during the period xt from time t 0 to time t 5. Will be done. In FIG. 24, x 1 , x 2 ... X n-1 , x n indicate the system internal pressure detected by the pressure sensor 47 at intervals of Δt for a certain period of time. The system internal pressures x 1 , x 2 ... X n-1 , x n at regular time Δt detected by the pressure sensor 47 are temporarily stored in the storage device. Also in this embodiment, a fuel vapor emission prevention system is used by using a neural network based on the system internal pressure x 1 , x 2 ... x n-1 , x n once stored in the storage device at every Δt for a certain period of time. An abnormality judgment estimation model that can estimate whether or not an abnormality has occurred is created.

この実施例においても、燃料蒸気排出防止システムに異常が生じると、圧力センサ47により検出されるシステム内圧の変化パターンが、図24に示される正常時のシステム内圧の変化パターンと異なる変化パターンとなる。次に、このことについて、図25から図32を参照しつつ説明する。なお、図25から図32には、図24と同様に、パージ制御弁14を閉弁させる閉弁指令およびパージ制御弁14を開弁させる開弁指令と、流路切換弁42を通常位置に切換える切換指令および流路切換弁42をテスト位置に切換える切換指令と、吸引ポンプ40の作動指令および吸引ポンプ40の停止指令と、圧力センサ47により検出されるシステム内圧の変化が示されている。また、図25から図32において、破線は、図24に示される正常時のシステム内圧の変化パターンを示している。 Also in this embodiment, when an abnormality occurs in the fuel vapor emission prevention system, the change pattern of the system internal pressure detected by the pressure sensor 47 becomes a change pattern different from the normal system internal pressure change pattern shown in FIG. 24. .. Next, this will be described with reference to FIGS. 25 to 32. In addition, in FIGS. 25 to 32, as in FIG. 24, the valve closing command for closing the purge control valve 14, the valve opening command for opening the purge control valve 14, and the flow path switching valve 42 are set to the normal positions. The switching command for switching, the switching command for switching the flow path switching valve 42 to the test position, the operation command for the suction pump 40, the stop command for the suction pump 40, and the change in the system internal pressure detected by the pressure sensor 47 are shown. Further, in FIGS. 25 to 32, the broken line indicates the change pattern of the system internal pressure at the normal time shown in FIG. 24.

図25の実線は、圧力センサ47に異常が生じた場合に圧力センサ47により検出されるシステム内圧の変化パターンを示している。圧力センサ47に異常が生じて圧力センサ47の出力が安定しなくなると、時刻tと時刻tの間におけるように、圧力センサ47により検出されたシステム内圧は、大気圧に維持されることなく、変動を繰り返す。従って、この場合のシステム内圧の変化パターンは、正常時のシステム内圧の変化パターンと異なる変化パターンとなる。 The solid line in FIG. 25 shows the change pattern of the system internal pressure detected by the pressure sensor 47 when an abnormality occurs in the pressure sensor 47. When an abnormality occurs in the pressure sensor 47 and the output of the pressure sensor 47 becomes unstable, the internal pressure of the system detected by the pressure sensor 47 is maintained at the atmospheric pressure as between the time t 0 and the time t 1. It repeats fluctuations. Therefore, the change pattern of the system internal pressure in this case is different from the change pattern of the system internal pressure at the normal time.

図26の実線は、吸引ポンプ40に停止指令が発せられても、吸引ポンプ40が作動し続ける吸引ポンプ40の作動継続異常が生じた場合に圧力センサ47により検出されるシステム内圧の変化パターンを示している。図26からわかるように、時刻tと時刻tの間では、流路切換弁42は、図23Aに示される通常位置に切換えられており、従って、このとき吸引ポンプ40が作動せしめられていると、外気が大気連通管17から大気連通管連結路44、大気連通路45、第1通路48、大気連通室連結路43、絞り部51を有する基準圧検出通路50、および吸引通路46を介して吸引される。このとき吸引通路46内は負圧となり、従って、このとき圧力センサ47により検出されるシステム内圧は、図26に示されるように低い値を示す。従って、この場合のシステム内圧の変化パターンも、正常時のシステム内圧の変化パターンと異なる変化パターンとなる。 The solid line in FIG. 26 shows the change pattern of the system internal pressure detected by the pressure sensor 47 when the suction pump 40 continues to operate even if a stop command is issued to the suction pump 40. Shown. As can be seen from FIG. 26, between time t 0 and time t 2 , the flow path switching valve 42 is switched to the normal position shown in FIG. 23A, so that the suction pump 40 is activated at this time. Then, the outside air passes from the atmosphere communication pipe 17 to the atmosphere communication pipe connection passage 44, the atmosphere communication passage 45, the first passage 48, the atmosphere communication chamber connection passage 43, the reference pressure detection passage 50 having the throttle portion 51, and the suction passage 46. It is sucked through. At this time, the inside of the suction passage 46 becomes a negative pressure, and therefore, the system internal pressure detected by the pressure sensor 47 at this time shows a low value as shown in FIG. Therefore, the change pattern of the system internal pressure in this case is also different from the change pattern of the system internal pressure at the normal time.

図27の実線は、吸引ポンプ40に作動指令が発せられても、吸引ポンプ40が停止し続ける吸引ポンプ40の作動停止異常が生じた場合に圧力センサ47により検出されるシステム内圧の変化パターンを示している。このときには燃料蒸気排出防止システム内の全体が大気圧となるため、図27に示されるように、圧力センサ47により検出されるシステム内圧は大気圧に維持される。従って、この場合のシステム内圧の変化パターンも、正常時のシステム内圧の変化パターンと異なる変化パターンとなる。 The solid line in FIG. 27 shows the change pattern of the system internal pressure detected by the pressure sensor 47 when the operation stop abnormality of the suction pump 40 continues to stop even if the operation command is issued to the suction pump 40. Shown. At this time, the entire inside of the fuel vapor emission prevention system becomes atmospheric pressure, so that the system internal pressure detected by the pressure sensor 47 is maintained at atmospheric pressure as shown in FIG. 27. Therefore, the change pattern of the system internal pressure in this case is also different from the change pattern of the system internal pressure at the normal time.

図28の実線は、流路切換弁42が、図23Bに示されるテスト位置に固定され続ける流路切換弁42のテスト位置固着異常が生じた場合に圧力センサ47により検出されるシステム内圧の変化パターンを示している。この場合には、時刻tにおいて吸引ポンプ40が作動せしめられると、外気が大気連通管17から大気連通管連結路44、大気連通路45、第1通路48、大気連通室連結路43、絞り部51を有する基準圧検出通路50、および吸引通路46を介して吸引され、圧力センサ47により検出されるシステム内圧は、図29に示されるように急速に低下し、低下した状態に維持される。従って、この場合のシステム内圧の変化パターンも、正常時のシステム内圧の変化パターンと異なる変化パターンとなる。 The solid line in FIG. 28 shows the change in the system internal pressure detected by the pressure sensor 47 when the flow path switching valve 42 continues to be fixed at the test position shown in FIG. 23B when the test position fixing abnormality of the flow path switching valve 42 occurs. Shows the pattern. In this case, when the suction pump 40 is actuated at time t 1, the air communicating pipe connecting road 44 outside air from the atmosphere communicating pipe 17, the air communication passage 45, the first passage 48, the air communicating chamber connecting passage 43, the diaphragm The system internal pressure, which is sucked through the reference pressure detection passage 50 having the portion 51 and the suction passage 46 and detected by the pressure sensor 47, rapidly drops and is maintained in the lowered state as shown in FIG. .. Therefore, the change pattern of the system internal pressure in this case is also different from the change pattern of the system internal pressure at the normal time.

図29の実線は、流路切換弁42が、図23Aに示される通常位置に固定され続ける流路切換弁42の通常位置固着異常が生じた場合に圧力センサ47により検出されるシステム内圧の変化パターンを示している。この場合には、時刻tにおいて吸引ポンプ40が作動せしめられると、燃料タンク5内およびキャニスタ6内の空気の吸引作用が開始され、従って、圧力センサ47により検出されるシステム内圧は、図28に示されるように、徐々に低下する。従って、この場合のシステム内圧の変化パターンも、正常時のシステム内圧の変化パターンと異なる変化パターンとなる。 The solid line in FIG. 29 shows the change in the system internal pressure detected by the pressure sensor 47 when the flow path switching valve 42 continues to be fixed at the normal position shown in FIG. 23A when the normal position fixing abnormality of the flow path switching valve 42 occurs. Shows the pattern. In this case, when the suction pump 40 is actuated at time t 1, the suction effect of air in and canister 6 fuel tank 5 is started, therefore, the system pressure detected by the pressure sensor 47, FIG. 28 As shown in, it gradually decreases. Therefore, the change pattern of the system internal pressure in this case is also different from the change pattern of the system internal pressure at the normal time.

図30の実線は、例えば、燃料蒸気流通管12又は13の管壁に小さな穴が開いた場合のシステム内圧の変化パターンを示している。この場合には、小さな穴を介して外気がシステム内に流入し続けるため、システム内圧は正常時のシステム内圧まで低下せず、従って、この場合のシステム内圧の変化パターンも、正常時のシステム内圧の変化パターンと異なる変化パターンとなる。 The solid line in FIG. 30 shows, for example, the change pattern of the system internal pressure when a small hole is made in the pipe wall of the fuel vapor flow pipe 12 or 13. In this case, since the outside air continues to flow into the system through the small hole, the system internal pressure does not drop to the normal system internal pressure. Therefore, the change pattern of the system internal pressure in this case is also the normal system internal pressure. The change pattern is different from the change pattern of.

図31の実線は、パージ制御弁14を閉弁させる閉弁指令が発せられてもパージ制御弁14を開弁し続ける開弁異常を生じているときを示している。このときには、燃料タンク5内およびキャニスタ6内は大気圧となっている。従って、時刻tにおいて、流路切換弁42が、図23Aに示される通常位置から図23Bに示されるテスト位置に切換えられ、このとき吸引ポンプ40が作動せしめられていても、圧力センサ47により検出されるシステム内圧は、図31に示されるように大気圧まで上昇して大気圧に維持される。従って、この場合のシステム内圧の変化パターンも、正常時のシステム内圧の変化パターンと異なる変化パターンとなる。 The solid line in FIG. 31 indicates a valve opening abnormality in which the purge control valve 14 continues to be opened even when a valve closing command for closing the purge control valve 14 is issued. At this time, the inside of the fuel tank 5 and the inside of the canister 6 are at atmospheric pressure. Thus, at time t 2, the channel switching valve 42 is switched to the test position shown in FIG. 23B from the normal position shown in FIG. 23A, also in this case the suction pump 40 have been actuated by the pressure sensor 47 The detected system internal pressure rises to atmospheric pressure and is maintained at atmospheric pressure as shown in FIG. Therefore, the change pattern of the system internal pressure in this case is also different from the change pattern of the system internal pressure at the normal time.

図32の実線は、パージ制御弁14を開弁させる開弁指令が発せられてもパージ制御弁14を閉弁し続ける閉弁異常を生じているときを示している。このときには、時刻tにおいて、パージ制御弁14を開弁させる開弁指令が発せられても、パージ制御弁14を閉弁し続けているので、燃料タンク5内およびキャニスタ6内は負圧に維持され、圧力センサ47により検出されるシステム内圧は、図32に示されるように低い状態に維持される。従って、この場合のシステム内圧の変化パターンも、正常時のシステム内圧の変化パターンと異なる変化パターンとなる。 The solid line in FIG. 32 indicates a valve closing abnormality in which the purge control valve 14 continues to be closed even when a valve opening command for opening the purge control valve 14 is issued. At this time At time t 4, even if the valve opening command for opening the purge control valve 14 is issued, so continue to close the purge control valve 14, and in the canister 6 fuel tank 5 in the negative pressure The system internal pressure maintained and detected by the pressure sensor 47 is maintained low as shown in FIG. Therefore, the change pattern of the system internal pressure in this case is also different from the change pattern of the system internal pressure at the normal time.

このように異常が生ずると、システム内圧の変化パターンは、正常時のシステム内圧の変化パターンと異なる変化パターンとなる。そこでこの実施例でも、図24に示されるように、時刻tから時刻tの期間xtにおいて、一定時間Δt毎に、圧力センサ47によってシステム内圧が検出される。図24において、x、x2・・・n−1、xは、圧力センサ47により一定時間Δt毎に検出されたシステム内圧を示している。圧力センサ47により検出された一定時間Δt毎のシステム内圧x、x2・・・n−1、xは、一旦、記憶装置に記憶される。この実施例においても、一旦、記憶装置に記憶された一定時間Δt毎のシステム内圧x、x2・・・n−1、xに基づき、ニューラルネットワークを用いて、燃料蒸気排出防止システムに異常が生じているか否かを推定することのできる異常判定推定モデルが作成される。 When such an abnormality occurs, the change pattern of the system internal pressure becomes a change pattern different from the change pattern of the system internal pressure at the normal time. Therefore in this embodiment, as shown in FIG. 24, in the period xt time t 5 from time t 0, at regular time intervals Delta] t, the system pressure is detected by the pressure sensor 47. In FIG. 24, x 1 , x 2 ... X n-1 , x n indicate the system internal pressure detected by the pressure sensor 47 at intervals of Δt for a certain period of time. The system internal pressures x 1 , x 2 ... X n-1 , x n at regular time Δt detected by the pressure sensor 47 are temporarily stored in the storage device. Also in this embodiment, the fuel vapor emission prevention system is once stored in the storage device using a neural network based on the system internal pressures x 1 , x 2 ... x n-1 , x n at regular time Δt intervals. An abnormality judgment estimation model that can estimate whether or not an abnormality has occurred is created.

次に、この異常判定推定モデルの作成に用いられるニューラルネットワーク72について図33を参照しつつ説明する。図33を参照すると、このニューラルネットワーク72においても、図12に示されるニューラルネットワークと同様に、L=1は入力層、L=2および L=3は隠れ層、L=4は出力層を夫々示している。図33に示されるように、入力層 ( L=1) がn+k個のノードからなり、n個の入力値x、x2・・・n−1、xとk個の入力値xx、xx2・・・xk−1、xxが、入力層 ( L=1) の各ノードに入力されている。この場合、n個の入力値x、x2・・・n−1、xは、図24に示される一定時間Δt毎のシステム内圧x、x2・・・n−1、xである。 Next, the neural network 72 used to create this abnormality determination estimation model will be described with reference to FIG. 33. Referring to FIG. 33, also in this neural network 72, as in the neural network shown in FIG. 12, L = 1 is an input layer, L = 2 and L = 3 are hidden layers, and L = 4 is an output layer, respectively. Shown. As shown in FIG. 33, the input layer (L = 1) consists of n + k nodes, and n input values x 1 , x 2 ... x n-1 , x n and k input values xx. 1 , xx 2 ... x x k-1 , xx k are input to each node of the input layer (L = 1). In this case, the n input values x 1 , x 2 ... x n-1 , x n are the system internal pressures x 1 , x 2 ... x n-1 for each fixed time Δt shown in FIG. 24. x n .

一方、図33には隠れ層 ( L=2)および隠れ層 ( L=3)が記載されているが、これら隠れ層の層数は、1個又は任意の個数とすることができ、またこれら隠れ層のノードの数も任意の個数とすることができる。また、この実施例では、出力層 ( L=4) のノードの数は9個とされており、出力層 ( L=4) のノードからの出力値がy’、 y’、y’、y’、y’、y’、y’、y’、y’で示されている。これら出力値y’、 y’、y’、y’ 、y’、y’、y’、y’、y’は、ソフトマックス層SMに送り込まれて、夫々対応する出力値y、 y、y、y、y、y、y、y、y に変換される。これら出力値y、 y、y、y、y、y、y、y、yの合計は1であり、各出力値y、 y、y、y、y、y、y、y、yは1に対する割合を表している。 On the other hand, although the hidden layer (L = 2) and the hidden layer (L = 3) are shown in FIG. 33, the number of layers of these hidden layers can be one or any number, and these can be set. The number of hidden layer nodes can also be arbitrary. Further, in this embodiment, the number of nodes in the output layer (L = 4) is set to 9, and the output values from the nodes in the output layer (L = 4) are y 1 ', y 2 ', and y 3 It is indicated by', y 4 ', y 5 ', y 6 ', y 7 ', y 8 ', y 9 '. These output values y 1 ', y 2', y 3 ', y 4', y 5 ', y 6', y 7 ', y 8', y 9 ' is sent to the Softmax layer SM, respectively It is converted to the corresponding output values y 1 , y 2 , y 3 , y 4 , y 5 , y 6 , y 7 , y 8 , y 9 . The sum of these output values y 1 , y 2 , y 3 , y 4 , y 5 , y 6 , y 7 , y 8 , and y 9 is 1, and each output value y 1 , y 2 , y 3 , y 4 , Y 5 , y 6 , y 7 , y 8 and y 9 represent the ratio to 1.

図33における入力値xx、xx2・・・xk−1、xxは、 図12における入力値xx、xx2・・・xk−1、xxと同一である。これら入力値xx、xx2・・・xk−1、xxについては、図13に示される一覧表を参照しつつ既に説明したので、これら入力値xx、xx2・・・xk−1、xxについての説明は省略する。 Input value xx 1, xx 2 ··· x x k-1, xx k in FIG. 33 is the same as the input value xx 1, xx 2 ··· x x k-1, xx k in FIG. Since these input values xx 1 , xx 2 ... X xx k-1 , and xx k have already been described with reference to the list shown in FIG. 13, these input values xx 1 , xx 2 ... x The description of xx -1 and xx k will be omitted.

図34は、図33に示される出力値y’、 y’、y’、y’ 、y’、y’、y’、y’、y’および出力値y、 y、y、y、y、y、y、y、yがどのような状態を表しているかの一覧表を示している。図34からわかるように、出力値y’および出力値yは、燃料蒸気流通管12又は13の管壁に小さな穴が開いている穴あき異常を示しており、出力値y’および出力値yは、パージ制御弁14が開弁し続ける開弁異常を示しており、出力値y’および出力値yは、パージ制御弁14が閉弁し続ける閉弁異常を示しており、出力値y’および出力値yは、圧力センサ47の異常を示しており、出力値y’および出力値yは、流路切換弁42の通常位置固着異常を示しており、出力値y’および出力値yは、流路切換弁42のテスト位置固着異常を示しており、出力値y’および出力値yは、吸引ポンプ40の作動継続異常を示しており、出力値y’および出力値yは、吸引ポンプ40の作動停止異常を示しており、出力値y’および出力値yは、正常時を示している。 Figure 34 is the output value y 1 as shown in FIG. 33 ', y 2', y 3 ', y 4', y 5 ', y 6', y 7 ', y 8', y 9 ' and the output value y shows 1, y 2, y 3, y 4, y 5, or list y 6, y 7, y 8 , y 9 represents the what state. As can be seen from Figure 34, the output value y 1 'and the output value y 1 shows a perforated abnormalities small hole in the pipe wall of the fuel vapor flow tube 12 or 13 is open, the output value y 2' and output value y 2 shows a valve opening defect of the purge control valve 14 continues to open, the output value y 3 'and the output value y 3 is shows a closing abnormality that the purge control valve 14 continues closed cage, the output value y 4 'and the output value y 4 shows the abnormality of the pressure sensor 47, the output value y 5' and the output value y 5 shows the normal position fixation abnormality of the passage switching valve 42 , the output value y 6 'and the output value y 6 shows a test position fixation abnormality of the passage switching valve 42, the output value y 7' and the output value y 7 may show a continuously operating anomalies of the suction pump 40 cage, the output value y 8 'and the output value y 8 shows a deactivation abnormality of the suction pump 40, the output value y 9' and the output value y 9 shows the normal.

さて、この実施例においても、図33に示されるニューラルネットワーク72の入力値x、x2・・・n−1、xおよび入力値xx、xx2・・・xk−1、xxとして、図13に示される必須の入力パラメータのみの値、即ち、システム内圧x、x2・・・n−1、xおよび大気圧xxのみを用いることができる。無論、必須の入力パラメータの値に加えて、影響大の入力パラメータの値を入力値xx、xx2・・・xk−1、xxとすることができるし、必須の入力パラメータの値に加えて、影響大の入力パラメータの値および補助的な入力パラメータの値を入力値xx、xx2・・・xk−1、xxとすることもできる。なお、以下、必須の入力パラメータの値に加えて、影響大の入力パラメータの値および補助的な入力パラメータの値も入力値xx、xx2・・・xk−1、xx(この例では、k=4)とした場合を例にとって、この実施例について説明する。 By the way, also in this embodiment, the input values x 1 , x 2 ... x n-1 , x n and the input values xx 1 , xx 2 ... x x k-1 of the neural network 72 shown in FIG. As xx k , only the values of the essential input parameters shown in FIG. 13, that is, the system internal pressures x 1 , x 2 ... x n-1 , x n and atmospheric pressure xx 1 can be used. Of course, in addition to the values of the required input parameters, the values of the input parameters that have a large influence can be the input values xx 1 , xx 2 ... x xx k-1 , xx k, and the required input parameters In addition to the values, the values of the input parameters having a large influence and the values of the auxiliary input parameters can be set to the input values xx 1 , xx 2 ... X xx k-1 , xx k . In addition to the essential input parameter values, the input parameter values that have a large influence and the auxiliary input parameter values are also input values xx 1 , xx 2 ... x xx k-1 , xx k (this). In the example, this embodiment will be described by taking the case of k = 4) as an example.

この実施例でも、最初に、入力値x、x2・・・n−1、xと、入力値xx、xx2・・・xk−1、xxと、教師データ、即ち、正解ラベルytとを用いて、図16に示される訓練データセットが作成される。この実施例でも、図16において、入力値x、x2・・・n−1、xは、圧力センサ47により検出された一定時間Δt毎のシステム内圧を示しており、入力値xx、xx2・・・xk−1、xxは、即ち、入力値xx、xx、xx3、xxは、夫々、大気圧、燃料タンク5内の燃料の残量、燃料タンク5内の燃料温度、および吸引ポンプ40の流量特性値を示している。 Also in this embodiment, first, the input values x 1 , x 2 ... x n-1 , x n , the input values xx 1 , xx 2 ... x x k-1 , xx k, and the teacher data, That is, the training data set shown in FIG. 16 is created using the correct label yt. Also in this embodiment, in FIG. 16, the input values x 1 , x 2 ... X n-1 , x n indicate the system internal pressure at every Δt for a certain period of time detected by the pressure sensor 47, and the input values xx. 1 , xx 2 ... x xx k-1 , xx k are the input values xx 1 , xx 2 , xx 3, xx 4 , respectively, the atmospheric pressure, the remaining amount of fuel in the fuel tank 5, and the fuel. The fuel temperature in the tank 5 and the flow rate characteristic value of the suction pump 40 are shown.

一方、図16において、yt1・・・yt (この例では、s=9)は、夫々図34に示される出力値y’、 y’、y’、y’ 、y’、y’、y’、y’、y’および出力値y、 y、y、y、y、y、y、y、yに対する教師データ、即ち、正解ラベルを示している。即ち、図16において、ytは、燃料蒸気流通管12又は13の管壁に小さな穴が開いている穴あき異常が生じているときの正解ラベルを示しており、ytは、パージ制御弁14が開弁し続ける開弁異常が生じているときの正解ラベルを示しており、ytは、パージ制御弁14が閉弁し続ける閉弁異常が生じているときの正解ラベルを示しており、ytは、圧力センサ47に異常が生じているときの正解ラベルを示しており、ytは、流路切換弁42の通常位置固着異常が生じているときの正解ラベルを示しており、ytは、流路切換弁42のテスト位置固着異常が生じているときの正解ラベルを示しており、ytは、吸引ポンプ40の作動継続異常が生じているときの正解ラベルを示しており、ytは、吸引ポンプ40の作動停止異常が生じているときの正解ラベルを示しており、ytは、正常時であるときの正解ラベルを示している。 On the other hand, in FIG. 16, yt 1 ... yt S (s = 9 in this example) are output values y 1 ', y 2 ', y 3 ', y 4 ', y 5 respectively shown in FIG. 34. ', y 6', y 7 ', y 8', y 9 ' and the output values y 1, y 2, y 3 , y 4, y 5, y 6, y 7, the teacher data for y 8, y 9, That is, the correct answer label is shown. That is, in FIG. 16, yt 1 indicates the correct label when there is a perforated abnormality in which a small hole is formed in the pipe wall of the fuel steam flow pipe 12 or 13, and yt 2 indicates the purge control valve. 14 indicates the correct label when a valve opening abnormality occurs in which the valve continues to open, and yt 3 indicates the correct answer label when a valve closing abnormality occurs in which the purge control valve 14 continues to close. , Yt 4 indicates the correct label when the pressure sensor 47 has an abnormality, and yt 5 indicates the correct label when the normal position fixing abnormality of the flow path switching valve 42 has occurred. yt 6 indicates the correct label when the test position sticking abnormality of the flow path switching valve 42 occurs, and yt 7 indicates the correct label when the operation continuation abnormality of the suction pump 40 occurs. , Yt 8 indicates the correct answer label when the suction pump 40 has an abnormal operation stop, and yy 9 indicates the correct answer label when the suction pump 40 is in the normal state.

この場合、例えば、蒸気流通管12又は13の管壁に小さな穴が開いている穴あき異常が生じているときには、正解ラベルytのみが1とされ、残りの正解ラベルyt2、yt3、yt、yt5、yt6、yt7、yt8、yt は全て零とされる。同様に、パージ制御弁14が開弁し続ける開弁異常が生じているときには、正解ラベルytのみが1とされると共に、残りの正解ラベルyt1、yt3、yt、yt5、yt6、yt7、yt8、yt は全て零とされ、パージ制御弁14が閉弁し続ける閉弁異常が生じているときには、正解ラベルytのみが1とされると共に、残りの正解ラベルyt1、yt2、yt、yt5、yt6、yt7、yt8、yt は全て零とされ、圧力センサ47に異常が生じているときには、正解ラベルytのみが1とされると共に、残りの正解ラベルyt、yt2、yt3、yt5、yt6、yt7、yt8、yt は全て零とされ、流路切換弁42の通常位置固着異常が生じているときには、正解ラベルytのみが1とされると共に、残りの正解ラベルyt、yt2、yt3、yt、yt6、yt7、yt8、yt は全て零とされ、流路切換弁42のテスト位置固着異常が生じているときには、正解ラベルytのみが1とされると共に、残りの正解ラベルyt、yt2、yt3、yt、yt5、yt7、yt8、yt は全て零とされ、吸引ポンプ40の作動継続異常が生じているときには、正解ラベルytのみが1とされると共に、残りの正解ラベルyt、yt2、yt3、yt、yt5、yt6、yt8、yt は全て零とされ、吸引ポンプ40の作動停止異常が生じているときには、正解ラベルytのみが1とされると共に、残りの正解ラベルyt、yt2、yt3、yt、yt5、yt6、yt7、yt は全て零とされ、正常時であるときには、正解ラベルytのみが1とされ、残りの正解ラベルyt、yt2、yt3、yt、yt5、yt6、yt7、yt は全て零とされる。 In this case, for example, when there is a perforated abnormality in which a small hole is formed in the pipe wall of the steam flow pipe 12 or 13, only the correct answer label yt 1 is set to 1, and the remaining correct answer labels yt 2, yt 3, yt 4 , yt 5, yt 6, yt 7, yt 8 and yt 9 are all set to zero. Similarly, when a valve opening abnormality occurs in which the purge control valve 14 continues to open, only the correct answer label yt 2 is set to 1, and the remaining correct answer labels yt 1, yt 3, yt 4 , yt 5, yt. 6, yt 7, yt 8 and yt 9 are all set to zero, and when a valve closing abnormality occurs in which the purge control valve 14 keeps closing, only the correct answer label yt 3 is set to 1 and the remaining correct answer labels. yt 1, yt 2, yt 4 , yt 5, yt 6, yt 7, yt 8, yt 9 are all set to zero, and when an abnormality occurs in the pressure sensor 47, only the correct answer label yt 4 is set to 1. At the same time, the remaining correct answer labels yt 1 , yt 2, yt 3, yt 5, yt 6, yt 7, yt 8 and yt 9 are all set to zero, and when the normal position sticking abnormality of the flow path switching valve 42 occurs. , Only the correct answer label yt 5 is set to 1, and the remaining correct answer labels yt 1 , yt 2, yt 3, yt 4 , yt 6, yt 7, yt 8 and yt 9 are all set to zero, and the flow path switching valve. When the test position sticking abnormality of 42 occurs, only the correct answer label yt 6 is set to 1, and the remaining correct answer labels yt 1 , yt 2, yt 3, yt 4 , yt 5, yt 7, yt 8, yt. 9 are all set to zero, and when the operation continuation abnormality of the suction pump 40 occurs, only the correct answer label yt 7 is set to 1, and the remaining correct answer labels yt 1 , yt 2, yt 3, yt 4 , yt 5 , Yt 6, yt 8 and yt 9 are all set to zero, and when the suction pump 40 is abnormally stopped, only the correct answer label yt 8 is set to 1 and the remaining correct answer labels yt 1 , yt 2, yt 3, yt 4 , yt 5, yt 6, yt 7, yt 9 are all zero, and when normal, only the correct label yt 9 is set to 1, and the remaining correct labels yt 1 , yt 2, yt 3, yt 4 , yt 5, yt 6, yt 7, yt 8 are all set to zero.

一方、図16に示されるように、この訓練データセットでは、入力値x、x2・・・n−1、xおよび入力値xx、xx2・・・xk−1、xxと、正解ラベルytとの関係を表すm個のデータが取得されている。例えば、2番目のデータ(No. 2)には、取得された入力値x12、x22・・・n−12、xn2と、入力値xx12、xx22・・・xxk−12、xxk2と、正解ラベルyt12・・・ytS2とが列挙されており、m−1番目のデータ(No. m−1)には、取得された入力パラメータの入力値x1m−1、x2m−1・・・n−1m−1、xnm−1と、入力値xx1m−1、xx2m−1・・・xxk−1m−1、xxkm−1と、正解ラベルytSm−1が列挙されている。 On the other hand, as shown in FIG. 16, in this training data set, the input values x 1 , x 2 ... x n-1 , x n and the input values xx 1 , xx 2 ... x x k-1 , M pieces of data representing the relationship between xx k and the correct label yt have been acquired. For example, in the second data (No. 2), the acquired input values x 12 , x 22 ... x n-12 , x n2 and the input values xx 12 , xx 22 ... xx k-12 , Xx k2 and correct labels yt 12 ... yt S2 are listed, and in the m-1st data (No. m-1), the input value x 1 m-1 of the acquired input parameter, x 2m-1 ... x n-1m-1 , x nm-1 , input values xx 1m-1 , xx 2m-1 ... xx k-1m-1 , xx km-1 , and correct label yt Sm-1 is listed.

この訓練データセットも、図17を参照しつつ既に説明した方法と同様な方法によって作成される。即ち、この場合にも、図17に示される試験制御装置81により、燃料蒸気排出防止システムに異常が生じているか否かを推定するために、パージ制御弁14、流路切換弁42および吸引ポンプ40を予め定められた操作順序に従って操作する異常検出処理が行われる。このとき、燃料蒸気排出防止システムの状態が、燃料蒸気流通管12又は13の管壁に小さな穴が開いている穴あき異常が生じている状態、パージ制御弁14が開弁し続ける開弁異常が生じている状態、パージ制御弁14が閉弁し続ける閉弁異常が生じている状態、圧力センサ47に異常が生じている状態、流路切換弁42の通常位置固着異常が生じている状態、流路切換弁42のテスト位置固着異常が生じている状態、吸引ポンプ40の作動継続異常が生じている状態、吸引ポンプ40の作動停止異常が生じている状態、および正常状態に順次変更され、変更された各状態において、大気圧、燃料タンク5内の燃料の残量、燃料タンク5内の燃料温度、および吸引ポンプ40の流量特性値の組み合わせを順次変更しつつ、繰り返し異常検出処理が行われる。 This training data set is also created by a method similar to the method already described with reference to FIG. That is, also in this case, the purge control valve 14, the flow path switching valve 42, and the suction pump are used to estimate whether or not an abnormality has occurred in the fuel vapor emission prevention system by the test control device 81 shown in FIG. An abnormality detection process is performed in which the 40 is operated according to a predetermined operation order. At this time, the state of the fuel steam discharge prevention system is a state in which a small hole is opened in the pipe wall of the fuel steam flow pipe 12 or 13, and a valve opening abnormality in which the purge control valve 14 continues to open. , The purge control valve 14 keeps closing, a valve closing abnormality occurs, the pressure sensor 47 has an abnormality, and the flow path switching valve 42 has a normal position fixing abnormality. , The state where the test position fixing abnormality of the flow path switching valve 42 has occurred, the state where the operation continuation abnormality of the suction pump 40 has occurred, the state where the operation stop abnormality of the suction pump 40 has occurred, and the normal state have been sequentially changed. , In each of the changed states, the abnormality detection process is repeatedly performed while sequentially changing the combination of the atmospheric pressure, the remaining amount of fuel in the fuel tank 5, the fuel temperature in the fuel tank 5, and the flow rate characteristic value of the suction pump 40. Will be done.

この異常検出処理が行われている間に、訓練データセットを作成するのに必要なデータが取得される。図35は、この異常検出処理を行うために試験制御装置81内において実行される異常検出処理ルーチンを示している。この異常検出処理ルーチンは、図24に示される一定時間Δt毎の割り込みによって実行される。なお、図35に示すルーチンにおいて、tは、図24において機関の運転が停止されたときの時刻tを零とし、この時刻tを起点として求められた時刻を表している。 While this anomaly detection process is taking place, the data needed to create the training dataset is acquired. FIG. 35 shows an abnormality detection processing routine executed in the test control device 81 to perform this abnormality detection processing. This abnormality detection processing routine is executed by an interrupt at every Δt for a certain period of time shown in FIG. 24. In the routine shown in FIG. 35, t represents a time obtained by setting the time t 0 when the operation of the engine is stopped in FIG. 24 as zero and starting from this time t 0 .

図35を参照すると、まず初めに、ステップ500において、圧力センサ47により検出されたシステム内圧xの取得および記憶が行われる。即ち、図24に示されるように、システム内圧xが一定時間Δt毎に取得され、一定時間Δt毎に取得されたシステム内圧xが試験制御装置81内に記憶される。次いで、ステップ501では、時刻tが、図24に示される時刻tであるか否かが判別される。時刻tが、図24に示される時刻tでないときにはステップ502に進んで、時刻tが、図24に示される時刻tであるか否かが判別される。時刻tが、図24に示される時刻tでないときにはステップ503に進んで、時刻tが、図24に示される時刻tであるか否かが判別される。時刻tが、図24に示される時刻tでないときにはステップ504に進んで、時刻tが、図24に示される時刻tであるか否かが判別される。時刻tが、図24に示される時刻tでないときには処理サイクルを終了する。 Referring to FIG. 35, first, in step 500, the system internal pressure xn detected by the pressure sensor 47 is acquired and stored. That is, as shown in FIG. 24, the system internal pressure xn is acquired every Δt for a fixed time, and the system internal pressure xn acquired every Δt for a fixed time is stored in the test control device 81. Next, in step 501, it is determined whether or not the time t is the time t 1 shown in FIG. 24. When the time t is not the time t 1 shown in FIG. 24, the process proceeds to step 502, and it is determined whether or not the time t is the time t 2 shown in FIG. 24. If the time t is not the time t 2 shown in FIG. 24, the process proceeds to step 503, and it is determined whether or not the time t is the time t 4 shown in FIG. 24. If the time t is not the time t 4 shown in FIG. 24, the process proceeds to step 504, and it is determined whether or not the time t is the time t 5 shown in FIG. 24. Time t, the processing cycle is ended when it is not the time t 5 shown in FIG. 24.

一方、ステップ501において、時刻tが、図24に示される時刻tであると判別されたときにはステップ505に進んで、吸引ポンプ40の作動指令が発せられる。次いで、処理サイクルを終了する。また、ステップ502において、時刻tが、図24に示される時刻tであると判別されたときにはステップ506に進んで、流路切換弁42をテスト位置に切換える切換指令が発せられる。次いで、処理サイクルを終了する。また、ステップ503において、時刻tが、図24に示される時刻tであると判別されたときにはステップ507に進んで、パージ制御弁14を開弁させる開弁指令が発せられる。次いで、処理サイクルを終了する。 On the other hand, when it is determined in step 501 that the time t is the time t 1 shown in FIG. 24, the process proceeds to step 505 and an operation command for the suction pump 40 is issued. Then, the processing cycle is terminated. Further, in step 502, when it is determined that the time t is the time t 2 shown in FIG. 24, the process proceeds to step 506, and a switching command for switching the flow path switching valve 42 to the test position is issued. Then, the processing cycle is terminated. Further, in step 503, when it is determined that the time t is the time t 4 shown in FIG. 24, the process proceeds to step 507, and a valve opening command for opening the purge control valve 14 is issued. Then, the processing cycle is terminated.

一方、ステップ504において、時刻tが、図24に示される時刻tであると判別されたときにはステップ508に進んで、パージ制御弁14を閉弁させる閉弁指令が発せられる。次いで、ステップ509では、流路切換弁42を通常位置に切換える切換指令が発せられる。次いで、ステップ510では、吸引ポンプ40の停止指令が発せられる。次いで、ステップ511では、圧力センサ47により検出されたシステム内圧xの取得および記憶作用が停止される。次いで、ステップ512において、異常検出処理が終了される。図17に示される試験制御装置81では、異常検出処理が終了すると次の異常検出処理が開始される。 On the other hand, in step 504, when it is determined that the time t is the time t 5 shown in FIG. 24, the process proceeds to step 508, and a valve closing command for closing the purge control valve 14 is issued. Next, in step 509, a switching command for switching the flow path switching valve 42 to the normal position is issued. Then, in step 510, a stop command for the suction pump 40 is issued. Then, in step 511, the acquisition and storage of the system internal pressure xn detected by the pressure sensor 47 is stopped. Then, in step 512, the abnormality detection process is completed. In the test control device 81 shown in FIG. 17, when the abnormality detection process is completed, the next abnormality detection process is started.

このようにして、燃料蒸気流通管12又は13の管壁に小さな穴が開いている穴あき異常が生じている状態、パージ制御弁14が開弁し続ける開弁異常が生じている状態、パージ制御弁14が閉弁し続ける閉弁異常が生じている状態、圧力センサ47に異常が生じている状態、流路切換弁42の通常位置固着異常が生じている状態、流路切換弁42のテスト位置固着異常が生じている状態、吸引ポンプ40の作動継続異常が生じている状態、吸引ポンプ40の作動停止異常が生じている状態、および正常状態の各状態において、大気圧、燃料タンク5内の燃料の残量、燃料タンク5内の燃料温度、および吸引ポンプ40の流量特性値の組み合わせが変更されたときの一定時間Δt毎のシステム内圧xが試験制御装置81に記憶される。即ち、図16に示される訓練データセットのNo.1からNo.mの入力値x1m、x2m・・・nm−1、xnmと、入力値xx1m、xx2m・・・xxkm−1、xxkmと、正解ラベルytsm(m=1,2,3・・・m)とが試験制御装置81内に記憶される。 In this way, a state in which a small hole is formed in the pipe wall of the fuel steam flow pipe 12 or 13 is generated, a state in which the purge control valve 14 continues to open, a state in which a valve opening abnormality occurs, and a purge A state in which the control valve 14 continues to close, a state in which a valve closing abnormality occurs, a state in which an abnormality occurs in the pressure sensor 47, a state in which a normal position fixing abnormality occurs in the flow path switching valve 42, a state in which the flow path switching valve 42 Atmospheric pressure, fuel tank 5 in each state of test position sticking abnormality, suction pump 40 operation continuation abnormality, suction pump 40 operation stop abnormality, and normal state. The system internal pressure xn at every Δt for a certain period of time when the combination of the remaining amount of fuel in the fuel tank 5, the fuel temperature in the fuel tank 5, and the flow rate characteristic value of the suction pump 40 is changed is stored in the test control device 81. That is, the No. 1 of the training data set shown in FIG. 1 to No. Input values of m x 1 m , x 2 m ... x nm-1 , x nm , input values xx 1 m , xx 2 m ... xx km-1 , xx km , and correct label yt sm (m = 1, 2) , 3 ... m) are stored in the test control device 81.

このようにして訓練データセットが作成されると、作成された訓練データセットの電子データを用いて、図33に示されるニューラルネットワーク72の重みの学習が行われる。この場合、図33に示されるニューラルネットワーク72の重みの学習も、図19に示されるニューラルネットワークの重みの学習処理ルーチンを用いて、図17に示される学習装置82により行われる。ニューラルネットワーク72の重みの学習が完了すると、ニューラルネットワーク72の学習済み重みが学習装置82のメモリ84に記憶される。このようにして燃料蒸気排出防止システムに異常が生じているか否かを推定することのできる異常判定推定モデルが作成される。 When the training data set is created in this way, the weights of the neural network 72 shown in FIG. 33 are trained using the electronic data of the created training data set. In this case, the learning of the weight of the neural network 72 shown in FIG. 33 is also performed by the learning device 82 shown in FIG. 17 using the learning processing routine of the weight of the neural network shown in FIG. When the learning of the weight of the neural network 72 is completed, the learned weight of the neural network 72 is stored in the memory 84 of the learning device 82. In this way, an abnormality determination estimation model capable of estimating whether or not an abnormality has occurred in the fuel vapor emission prevention system is created.

この実施例でも、このようにして作成された燃料蒸気排出防止システムの異常判定推定モデルを用いて、市販車両における燃料蒸気排出防止システムの故障診断が行われる、そのためにこの燃料蒸気排出防止システムの異常判定推定モデルは、図20に示される電子制御ユニットへのデータ読み込みルーチンを用いて、市販車両の電子制御ユニット20に格納される。即ち、図20を参照すると、まず初めに、ステップ300において、図33に示されるニューラルネットワーク72の入力層 ( L=1) のノード数、隠れ層 ( L=2)および隠れ層 ( L=3)のノード数および出力層 ( L=4) のノード数が電子制御ユニット20のメモリ22に読み込まれ、次いで、ステップ301において、これらノード数に基づき、図36に示されるようなニューラルネットワーク73が作成される。図36からわかるように、このニューラルネットワーク73では、ソフトマックス層が除去されている。なお、この場合、ニューラルネットワーク73には、図33に示されるように、ソフトマックス層SMを設けてもよい。次いで、ステップ302において、ニューラルネットワーク72の学習済み重みが電子制御ユニット20のメモリ22に読み込まれる。それにより燃料蒸気排出防止システムの異常判定推定モデルが市販車両の電子制御ユニット20に格納される。 Also in this embodiment, the failure diagnosis of the fuel vapor emission prevention system in the commercial vehicle is performed using the abnormality determination estimation model of the fuel vapor emission prevention system created in this way. Therefore, the fuel vapor emission prevention system of this embodiment is also used. The abnormality determination estimation model is stored in the electronic control unit 20 of a commercial vehicle by using the data reading routine to the electronic control unit shown in FIG. That is, referring to FIG. 20, first, in step 300, the number of nodes in the input layer (L = 1) of the neural network 72 shown in FIG. 33, the hidden layer (L = 2), and the hidden layer (L = 3). ) And the number of nodes in the output layer (L = 4) are read into the memory 22 of the electronic control unit 20, and then, in step 301, a neural network 73 as shown in FIG. Created. As can be seen from FIG. 36, in this neural network 73, the softmax layer is removed. In this case, the neural network 73 may be provided with the softmax layer SM as shown in FIG. 33. Next, in step 302, the learned weight of the neural network 72 is read into the memory 22 of the electronic control unit 20. As a result, the abnormality determination estimation model of the fuel vapor emission prevention system is stored in the electronic control unit 20 of the commercial vehicle.

この実施例でも、市販車両において実行される燃料蒸気排出防止システムの異常検出ルーチンとして、図22に示されるルーチンが用いられる。この実施例において図22に示されるルーチンを用いた場合でも、ステップ400からステップ406までは、以前に説明した内容と変わらないので、ステップ400からステップ406については、説明を省略する。一方、ステップ407以降については、以前に説明した内容と若干異なるので、ステップ407以降についてのみ、簡単に説明する。 Also in this embodiment, the routine shown in FIG. 22 is used as the abnormality detection routine of the fuel vapor emission prevention system executed in the commercial vehicle. Even when the routine shown in FIG. 22 is used in this embodiment, the contents of steps 400 to 406 are the same as those described above, and therefore the description of steps 400 to 406 will be omitted. On the other hand, since step 407 and subsequent steps are slightly different from the contents previously described, only step 407 and subsequent steps will be briefly described.

即ち、ステップ407では、一定時間Δt毎のシステム内圧x、x2・・・n−1、xおよび入力値xx、xx2・・・xk−1、xxが、図36に示されるニューラルネットワーク73の入力層 ( L=1) の各ノードに入力される。このときニューラルネットワーク73の出力層の各ノードからは、出力値y’、 y’、y’、y’ 、y’、y’、y’、y’、y’が出力され、それにより、ステップ408おいて、出力値y’、 y’、y’、y’ 、y’、y’、y’、y’、y’が取得される。 That is, in step 407, the system internal pressures x n x 1 , x 2 ... x n-1 , x n and the input values xx 1 , xx 2 ... x x k-1 , xx k are set every Δt for a certain period of time. , Is input to each node of the input layer (L = 1) of the neural network 73 shown in FIG. At this time, from each node of the output layer of the neural network 73, the output values y 1 ', y 2 ', y 3 ', y 4 ', y 5 ', y 6 ', y 7 ', y 8 ', y 9 'Is output, thereby in step 408, output values y 1 ', y 2 ', y 3 ', y 4 ', y 5 ', y 6 ', y 7 ', y 8 ', y 9 '. Is obtained.

次いで、ステップ409では、取得された出力値y’、 y’、y’、y’ 、y’、y’、y’、y’、y’の内から最大の出力値yi’が選定される。このときこの最大の出力値yi’に対応した図34に示される異常状態が生じていると推定される。従って、従って、ステップ410では、この最大の出力値yi’に対応した図34に示される異常状態が生じていると判定され、例えば、最大の出力値yi’に対応した図34に示される異常状態が生じていることを示す警告灯が点灯される。次いでステップ411において、異常検出が終了される。 Then, in step 409, the maximum of the acquired output values y 1 ', y 2 ', y 3 ', y 4 ', y 5 ', y 6 ', y 7 ', y 8 ', y 9 ' The output value y i'is selected. At this time, it is presumed that the abnormal state shown in FIG. 34 corresponding to this maximum output value y i'has occurred. Therefore, in step 410, it is determined that the abnormal state shown in FIG. 34 corresponding to the maximum output value y i'has occurred, and for example, it is shown in FIG. 34 corresponding to the maximum output value y i '. A warning light is lit to indicate that an abnormal condition has occurred. Then, in step 411, the abnormality detection is completed.

このように本発明の別の実施例に係る燃料蒸気排出防止システムの異常検出装置では、燃料蒸気排出防止システムが、活性炭層9の両側に夫々燃料蒸気室10と大気圧室11が形成されているキャニスタ6を具備しており、燃料蒸気室10が一方では燃料タンク5の燃料液面上方の内部空間に連通していると共に、他方ではパージ制御弁14を介して機関の吸気通路内に連結されている。更に、燃料蒸気排出防止システムが、大気圧室11を大気と吸引ポンプ40に選択的に連結可能な流路切換弁42を具備しており、流路切換弁42から大気圧室11に向かう通路43と流路切換弁42から吸引ポンプ40に向かう吸引通路46とが絞り部51を有する基準圧検出通路50により連結されており、流路切換弁42から吸引ポンプ40に向かう吸引通路46内に圧力センサ47が配置されている。車両の運転停止時に、パージ制御弁14を閉弁させる閉弁指令と、車両の運転停止後、流路切換弁42の切換位置を大気圧室11が大気に連結される切換位置に維持しつつ予め設定された時間が経過したときに、燃料タンク5内およびキャニスタ6内を負圧にするために吸引ポンプ40を作動させるポンプ作動指令と、ポンプ作動指令の発生後、流路切換弁42の切換位置を大気圧室11が吸引ポンプ40に連結される切換位置に切換える切換指令と、この切換指令の発生後、パージ制御弁14を開弁させる開弁指令を発生させる異常検出処理が行われる。この異常検出処理が行われているときに、圧力センサ47により一定時間毎に検出された燃料タンク5内およびキャニスタ6内の圧力が記憶装置に記憶され、記憶装置に記憶された一定時間毎の燃料タンク5内およびキャニスタ6内の圧力および異常検出処理が行われたときの少なくとも大気圧をニューラルネットワークの入力パラメータとし、上述のシステムに燃料蒸気を漏洩させる穴あきが生じているときを正解ラベルとして、重みの学習が行われた学習済みニューラルネットワークが記憶されており、車両の運転停止時に、この学習済みニューラルネットワークを用いて、上述の入力パラメータから、燃料蒸気を漏洩させる穴あき異常が検出される。 As described above, in the abnormality detection device of the fuel vapor emission prevention system according to another embodiment of the present invention, the fuel vapor emission prevention system is formed with the fuel steam chamber 10 and the atmospheric pressure chamber 11 on both sides of the activated coal layer 9, respectively. The canister 6 is provided, and the fuel steam chamber 10 communicates with the internal space above the fuel liquid level of the fuel tank 5 on the one hand and into the intake passage of the engine via the purge control valve 14 on the other hand. Has been done. Further, the fuel vapor discharge prevention system includes a flow path switching valve 42 capable of selectively connecting the atmospheric pressure chamber 11 to the atmosphere and the suction pump 40, and a passage from the flow path switching valve 42 to the atmospheric pressure chamber 11. 43 and the suction passage 46 from the flow path switching valve 42 to the suction pump 40 are connected by a reference pressure detection passage 50 having a throttle portion 51, and in the suction passage 46 from the flow path switching valve 42 to the suction pump 40. The pressure sensor 47 is arranged. While maintaining the valve closing command to close the purge control valve 14 when the vehicle is stopped and the switching position of the flow path switching valve 42 to the switching position where the atmospheric pressure chamber 11 is connected to the atmosphere after the vehicle is stopped. When a preset time elapses, a pump operation command for operating the suction pump 40 to make the inside of the fuel tank 5 and the inside of the canister 6 negative pressure, and after the pump operation command is generated, the flow path switching valve 42 An abnormality detection process is performed in which a switching command for switching the switching position to the switching position where the atmospheric pressure chamber 11 is connected to the suction pump 40 and a valve opening command for opening the purge control valve 14 are generated after the switching command is generated. .. When this abnormality detection process is being performed, the pressures in the fuel tank 5 and the canister 6 detected by the pressure sensor 47 at regular time intervals are stored in the storage device, and are stored in the storage device at regular time intervals. The pressure in the fuel tank 5 and the canister 6 and at least atmospheric pressure when the abnormality detection process is performed are set as the input parameters of the neural network, and the correct answer label is when there is a hole in the above system to leak fuel vapor. As, the trained neural network in which the weight has been learned is stored, and when the vehicle is stopped, this trained neural network is used to detect a perforated abnormality that leaks fuel vapor from the above input parameters. Will be done.

この場合、本発明による実施例では、上述の記憶装置に記憶された一定時間毎の燃料タンク5内およびキャニスタ内6の圧力および異常検出処理が行われたときの少なくとも大気圧をニューラルネットワークの入力パラメータとし、燃料蒸気排出防止システムに燃料蒸気を漏洩させる穴あきが生じているとき、パージ制御弁14が開弁し続ける開弁異常を生じているとき、パージ制御弁14が閉弁し続ける閉弁異常を生じているとき、圧力センサ47が異常を生じているとき、流路切換弁42の切換位置が大気圧室11を大気に連結させる切換位置に維持される切換異常を生じているとき、流路切換弁42の切換位置が大気圧室11を吸引ポンプ40に連結させる切換位置に維持される切換異常を生じているとき、吸引ポンプ40が作動し続ける異常を生じているとき、および吸引ポンプ40が停止し続ける異常を生じているときを夫々正解ラベルとして、重みの学習が行われた学習済みニューラルネットワークが記憶されており、車両の運転停止時に、この学習済みニューラルネットワークを用いて、上述の入力パラメータから、燃料蒸気を漏洩させる穴あき異常、パージ制御弁の開弁異常、パージ制御弁の閉弁異常、圧力センサの異常、流路切換弁の切換異常、および吸引ポンプの異常が検出される。 In this case, in the embodiment according to the present invention, the pressure in the fuel tank 5 and the canister 6 stored in the above-mentioned storage device at regular intervals and at least the atmospheric pressure when the abnormality detection process is performed are input to the neural network. As a parameter, the purge control valve 14 keeps opening when there is a hole in the fuel steam emission prevention system to leak fuel steam. When a valve opening abnormality occurs, the purge control valve 14 keeps closing. When a valve abnormality has occurred, when the pressure sensor 47 has an abnormality, or when a switching abnormality has occurred in which the switching position of the flow path switching valve 42 is maintained at the switching position that connects the atmospheric pressure chamber 11 to the atmosphere. , When the switching position of the flow path switching valve 42 is maintained at the switching position where the atmospheric pressure chamber 11 is connected to the suction pump 40, when there is a switching abnormality in which the suction pump 40 continues to operate, and A trained neural network in which weight learning has been performed is stored with each time when an abnormality in which the suction pump 40 continues to stop occurs as a correct answer label, and this trained neural network is used when the vehicle is stopped. , From the above input parameters, perforated abnormality that leaks fuel vapor, valve opening abnormality of purge control valve, valve closing abnormality of purge control valve, pressure sensor abnormality, flow path switching valve switching abnormality, and suction pump abnormality. Is detected.

更に、この場合、本発明による実施例では、上述の入力パラメータが、記憶装置に記憶された一定時間毎の燃料タンク5内およびキャニスタ内6の圧力および異常検出処理が行われたときの大気圧と、異常検出処理が行われたときの燃料タンク5内の燃料の残量とからなる。また、この場合、本発明による実施例では、上述の入力パラメータが、記憶装置に記憶された一定時間毎の燃料タンク5内およびキャニスタ内6の圧力および異常検出処理が行われたときの大気圧と、異常検出処理が行われたときの燃料タンク5の燃料の残量と、燃料タンク5の燃料の温度と、吸引ポンプ40の能力を示す指標からなる。 Further, in this case, in the embodiment according to the present invention, the above-mentioned input parameters are the pressure in the fuel tank 5 and the canister 6 stored in the storage device at regular intervals, and the atmospheric pressure when the abnormality detection process is performed. And the remaining amount of fuel in the fuel tank 5 when the abnormality detection process is performed. Further, in this case, in the embodiment according to the present invention, the above-mentioned input parameters are the pressure in the fuel tank 5 and the canister 6 stored in the storage device at regular intervals, and the atmospheric pressure when the abnormality detection process is performed. It is composed of an index showing the remaining amount of fuel in the fuel tank 5 when the abnormality detection process is performed, the temperature of the fuel in the fuel tank 5, and the capacity of the suction pump 40.

1 機関本体
2 サージタンク
5 燃料タンク
6 キャニスタ
9 活性炭層
10 燃料蒸気室
11 大気圧室
12、13 燃料蒸気流通管
14 パージ制御弁
16 吸引ポンプモジュール
20 電子制御ユニット
42 流路切換弁
40 吸引ポンプ
47 圧力センサ
50 基準圧検出通路
1 Engine body 2 Surge tank 5 Fuel tank 6 Canister 9 Activated coal layer 10 Fuel steam chamber 11 Atmospheric pressure chamber 12, 13 Fuel steam flow pipe 14 Purge control valve 16 Suction pump module 20 Electronic control unit 42 Flow path switching valve 40 Suction pump 47 Pressure sensor 50 Reference pressure detection passage

Claims (8)

活性炭層の両側に夫々燃料蒸気室と大気圧室が形成されているキャニスタを具備しており、該燃料蒸気室が一方では燃料タンクの燃料液面上方の内部空間に連通していると共に、他方ではパージ制御弁を介して機関の吸気通路内に連結されており、該大気圧室を大気と吸引ポンプに選択的に連結可能な流路切換弁と、燃料タンク内およびキャニスタ内の圧力を検出する圧力センサとを具備した燃料蒸気排出防止システムの異常検出装置において、車両の運転停止時に、該パージ制御弁を閉弁させる閉弁指令と、該流路切換弁の切換位置を該大気圧室が吸引ポンプに連結される切換位置に切換える切換指令と、燃料タンク内およびキャニスタ内部を負圧にするために吸引ポンプを作動させるポンプ作動指令とを発生させる異常検出処理が行われ、該異常検出処理が行われているときに、該圧力センサにより一定時間毎に検出された燃料タンク内およびキャニスタ内の圧力が記憶装置に記憶され、該記憶装置に記憶された一定時間毎の燃料タンク内およびキャニスタ内の圧力および該異常検出処理が行われたときの少なくとも大気圧をニューラルネットワークの入力パラメータとし、上記システムに燃料蒸気を漏洩させる穴あきが生じているときを正解ラベルとして、重みの学習が行われた学習済みニューラルネットワークが記憶されており、車両の運転停止時に、該学習済みニューラルネットワークを用いて、上記入力パラメータから、燃料蒸気を漏洩させる穴あき異常を検出する燃料蒸気排出防止システムの異常検出装置。 It is equipped with canisters in which a fuel steam chamber and an atmospheric pressure chamber are formed on both sides of the activated coal layer, and the fuel steam chamber communicates with the internal space above the fuel liquid level of the fuel tank on the one hand and on the other hand. Detects pressure in the fuel tank and canister, as well as a flow path switching valve that is connected to the intake passage of the engine via a purge control valve and can selectively connect the atmospheric pressure chamber to the atmosphere and the suction pump. In the abnormality detection device of the fuel vapor discharge prevention system equipped with the pressure sensor, the valve closing command for closing the purge control valve and the switching position of the flow path switching valve are set to the atmospheric pressure chamber when the vehicle is stopped. Abnormality detection processing is performed to generate a switching command to switch to the switching position connected to the suction pump and a pump operation command to operate the suction pump to make the inside of the fuel tank and the inside of the canister negative pressure. During the processing, the pressure in the fuel tank and the canister detected by the pressure sensor at regular intervals is stored in the storage device, and the pressure in the fuel tank and in the fuel tank at regular intervals stored in the storage device is stored. Weight learning is performed using the pressure inside the canister and at least atmospheric pressure when the anomaly detection process is performed as the input parameters of the neural network, and the correct label when there is a hole in the system that leaks fuel vapor. The trained neural network that has been performed is stored, and when the vehicle is stopped, the trained neural network is used to detect a perforated abnormality that leaks fuel steam from the above input parameters. Abnormality detection device. 上記異常検出処理が、該パージ制御弁の閉弁指令の発生後、該パージ制御弁を開弁させる開弁指令を発生させる処理を含んでおり、該記憶装置に記憶された一定時間毎の燃料タンク内およびキャニスタ内の圧力および該異常検出処理が行われたときの少なくとも大気圧をニューラルネットワークの入力パラメータとし、上記システムに燃料蒸気を漏洩させる穴あきが生じているとき、パージ制御弁が開弁し続ける開弁異常を生じているとき、およびパージ制御弁が閉弁し続ける閉弁異常を生じているときを夫々正解ラベルとして、重みの学習が行われた学習済みニューラルネットワークが記憶されており、車両の運転停止時に、該学習済みニューラルネットワークを用いて、上記入力パラメータから、燃料蒸気を漏洩させる穴あき異常、パージ制御弁の開弁異常およびパージ制御弁の閉弁異常を検出する請求項1に記載の燃料蒸気排出防止システムの異常検出装置。 The abnormality detection process includes a process of generating a valve opening command for opening the purge control valve after the valve closing command of the purge control valve is generated, and the fuel stored in the storage device at regular intervals. The pressure inside the tank and the canister and at least the atmospheric pressure at the time when the abnormality detection process is performed are used as the input parameters of the neural network, and the purge control valve opens when there is a hole in the system that leaks fuel vapor. The trained neural network in which the weight has been learned is stored with the correct label when the valve opening abnormality that keeps valve is occurring and when the purge control valve keeps closing the valve closing abnormality. A request to detect a perforated abnormality that leaks fuel vapor, a valve opening abnormality of a purge control valve, and a valve closing abnormality of a purge control valve from the above input parameters using the learned neural network when the vehicle is stopped. Item 1. The abnormality detection device for the fuel vapor emission prevention system according to Item 1. 上記入力パラメータが、上記記憶装置に記憶された一定時間毎の燃料タンク内およびキャニスタ内の圧力および上記異常検出処理が行われたときの大気圧と、上記異常検出処理が行われたときの燃料タンクの燃料の残量とからなる請求項1に記載の燃料蒸気排出防止システムの異常検出装置。 The input parameters are the pressure in the fuel tank and the canister at regular intervals stored in the storage device, the atmospheric pressure when the abnormality detection process is performed, and the fuel when the abnormality detection process is performed. The abnormality detection device for the fuel vapor emission prevention system according to claim 1, which comprises the remaining amount of fuel in the tank. 上記入力パラメータが、上記記憶装置に記憶された一定時間毎の燃料タンク内およびキャニスタ内の圧力および上記異常検出処理が行われたときの大気圧と、上記異常検出処理が行われたときの燃料タンクの燃料の残量と、燃料タンクの燃料の温度と、吸引ポンプの能力を示す指標からなる請求項1に記載の燃料蒸気排出防止システムの異常検出装置。 The input parameters are the pressure in the fuel tank and the canister at regular intervals stored in the storage device, the atmospheric pressure when the abnormality detection process is performed, and the fuel when the abnormality detection process is performed. The abnormality detection device for a fuel vapor emission prevention system according to claim 1, which comprises an index indicating the remaining amount of fuel in the tank, the temperature of the fuel in the fuel tank, and the capacity of the suction pump. 活性炭層の両側に夫々燃料蒸気室と大気圧室が形成されているキャニスタを具備しており、該燃料蒸気室が一方では燃料タンクの燃料液面上方の内部空間に連通していると共に、他方ではパージ制御弁を介して機関の吸気通路内に連結されており、該大気圧室を大気と吸引ポンプに選択的に連結可能な流路切換弁を具備しており、流路切換弁から大気圧室に向かう通路と流路切換弁から吸引ポンプに向かう吸引通路とが絞り部を有する基準圧検出通路により連結されており、流路切換弁から吸引ポンプに向かう吸引通路内に圧力センサが配置された燃料蒸気排出防止システムの異常検出装置において、車両の運転停止時に、該パージ制御弁を閉弁させる閉弁指令と、車両の運転停止後、該流路切換弁の切換位置を該大気圧室が大気に連結される切換位置に維持しつつ予め設定された時間が経過したときに、燃料タンク内およびキャニスタ内を負圧にするために吸引ポンプを作動させるポンプ作動指令と、ポンプ作動指令の発生後、該流路切換弁の切換位置を該大気圧室が吸引ポンプに連結される切換位置に切換える切換指令と、該切換指令の発生後、該パージ制御弁を開弁させる開弁指令を発生させる異常検出処理が行われ、該異常検出処理が行われているときに、該圧力センサにより一定時間毎に検出された燃料タンク内およびキャニスタ内の圧力が記憶装置に記憶され、該記憶装置に記憶された一定時間毎の燃料タンク内およびキャニスタ内の圧力および該異常検出処理が行われたときの少なくとも大気圧をニューラルネットワークの入力パラメータとし、上記システムに燃料蒸気を漏洩させる穴あきが生じているときを正解ラベルとして、重みの学習が行われた学習済みニューラルネットワークが記憶されており、車両の運転停止時に、該学習済みニューラルネットワークを用いて、上記入力パラメータから、燃料蒸気を漏洩させる穴あき異常を検出する燃料蒸気排出防止システムの異常検出装置。 It is equipped with canisters in which a fuel steam chamber and an atmospheric pressure chamber are formed on both sides of the activated coal layer, and the fuel steam chamber communicates with the internal space above the fuel liquid level of the fuel tank on one side and on the other side. Is connected to the intake passage of the engine via a purge control valve, and is equipped with a flow path switching valve that can selectively connect the atmospheric pressure chamber to the atmosphere and the suction pump. The passage to the pressure chamber and the suction passage from the flow path switching valve to the suction pump are connected by a reference pressure detection passage having a throttle portion, and the pressure sensor is arranged in the suction passage from the flow path switching valve to the suction pump. In the abnormality detection device of the fuel steam emission prevention system, the valve closing command for closing the purge control valve when the vehicle is stopped and the switching position of the flow path switching valve after the vehicle is stopped are set to the atmospheric pressure. A pump operation command and a pump operation command to operate a suction pump to create negative pressure in the fuel tank and canister when a preset time elapses while maintaining the chamber in a switching position connected to the atmosphere. A switching command for switching the switching position of the flow path switching valve to a switching position where the atmospheric pressure chamber is connected to the suction pump, and a valve opening command for opening the purge control valve after the switching command is generated. When the abnormality detection process is being performed, the pressure in the fuel tank and the canister detected by the pressure sensor at regular intervals is stored in the storage device, and the storage device stores the pressure. The pressure in the fuel tank and canister at regular intervals stored in the device and at least atmospheric pressure when the abnormality detection process is performed are used as input parameters of the neural network, and there is a hole in the system to leak fuel vapor. A trained neural network in which weights have been trained is stored with the time when it occurs as a correct answer label, and when the vehicle is stopped, the trained neural network is used to leak fuel vapor from the above input parameters. Abnormality detection device for fuel vapor emission prevention system that detects abnormalities with holes. 上記記憶装置に記憶された一定時間毎の燃料タンク内およびキャニスタ内の圧力および該異常検出処理が行われたときの少なくとも大気圧をニューラルネットワークの入力パラメータとし、上記システムに燃料蒸気を漏洩させる穴あきが生じているとき、パージ制御弁が開弁し続ける開弁異常を生じているとき、パージ制御弁が閉弁し続ける閉弁異常を生じているとき、圧力センサが異常を生じているとき、流路切換弁の切換位置が該大気圧室を大気に連結させる切換位置に維持される切換異常を生じているとき、流路切換弁の切換位置が該大気圧室を吸引ポンプに連結させる切換位置に維持される切換異常を生じているとき、吸引ポンプが作動し続ける異常を生じているとき、および吸引ポンプが停止し続ける異常を生じているときを夫々正解ラベルとして、重みの学習が行われた学習済みニューラルネットワークが記憶されており、車両の運転停止時に、該学習済みニューラルネットワークを用いて、上記入力パラメータから、燃料蒸気を漏洩させる穴あき異常、パージ制御弁の開弁異常、パージ制御弁の閉弁異常、圧力センサの異常、流路切換弁の切換異常、および吸引ポンプの異常を検出する請求項5に記載の燃料蒸気排出防止システムの異常検出装置。 A hole for leaking fuel vapor to the system by using the pressure in the fuel tank and the canister at regular intervals stored in the storage device and at least the atmospheric pressure at the time when the abnormality detection process is performed as input parameters of the neural network. When there is a gap, when the purge control valve keeps opening, when there is a valve opening abnormality, when the purge control valve keeps closing, when there is a valve closing abnormality, or when the pressure sensor has an abnormality. , The switching position of the flow path switching valve is maintained at the switching position that connects the atmospheric pressure chamber to the atmosphere. When a switching abnormality occurs, the switching position of the flow path switching valve connects the atmospheric pressure chamber to the suction pump. Weight learning is performed using the correct label when there is a switching abnormality that is maintained at the switching position, when there is an abnormality in which the suction pump continues to operate, and when there is an abnormality in which the suction pump continues to stop. The trained neural network that has been performed is stored, and when the vehicle is stopped, the trained neural network is used to obtain a perforated abnormality that leaks fuel vapor from the above input parameters, a valve opening abnormality of the purge control valve, and the like. The abnormality detection device for a fuel vapor discharge prevention system according to claim 5, which detects an abnormality in the purge control valve, an abnormality in the pressure sensor, an abnormality in switching the flow path switching valve, and an abnormality in the suction pump. 上記入力パラメータが、上記記憶装置に記憶された一定時間毎の燃料タンク内およびキャニスタ内の圧力および上記異常検出処理が行われたときの大気圧と、上記異常検出処理が行われたときの燃料タンクの燃料の残量とからなる請求項5に記載の燃料蒸気排出防止システムの異常検出装置。 The input parameters are the pressure in the fuel tank and the canister at regular intervals stored in the storage device, the atmospheric pressure when the abnormality detection process is performed, and the fuel when the abnormality detection process is performed. The abnormality detection device for the fuel vapor emission prevention system according to claim 5, which comprises the remaining amount of fuel in the tank. 上記入力パラメータが、上記記憶装置に記憶された一定時間毎の燃料タンク内およびキャニスタ内の圧力および上記異常検出処理が行われたときの大気圧と、上記異常検出処理が行われたときの燃料タンクの燃料の残量と、燃料タンクの燃料の温度と、吸引ポンプの能力を示す指標からなる請求項5に記載の燃料蒸気排出防止システムの異常検出装置。 The input parameters are the pressure in the fuel tank and the canister at regular intervals stored in the storage device, the atmospheric pressure when the abnormality detection process is performed, and the fuel when the abnormality detection process is performed. The abnormality detection device for a fuel vapor emission prevention system according to claim 5, which comprises an index indicating the remaining amount of fuel in the tank, the temperature of the fuel in the fuel tank, and the capacity of the suction pump.
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