JP3937263B2 - 燃料蒸発ガスパージシステムのリーク診断装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンク内の燃料が蒸発して生じた燃料蒸発ガスを内燃機関の吸気管にパージ(放出)する燃料蒸発ガスパージシステムのリークの有無を診断する燃料蒸発ガスパージシステムのリーク診断装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、燃料蒸発ガスパージシステムにおいては、燃料タンク内から発生する燃料蒸発ガスが大気中に漏れ出すことを防止するため、燃料タンク内の燃料蒸発ガス通路を通してキャニスタ内に吸着すると共に、このキャニスタ内に吸着されている燃料蒸発ガスを内燃機関の吸気管へパージするパージ通路の途中にパージ制御弁を設け、内燃機関の運転状態に応じてパージ制御弁の開閉を制御することによって、キャニスタから吸気管へパージする燃料蒸発ガスのパージ流量を制御するようになっている。この燃料蒸発ガスパージシステムから大気中に燃料蒸発ガスが漏れる異常が長期間放置されるのを防止するために、燃料蒸発ガスの漏れを早期に検出する必要がある。
【0003】
そこで、例えば特開平5−125997号公報に示すように、燃料タンクとキャニスタとを含むパージ系内に大気圧又は吸気管負圧を導入・密閉したときの該パージ系の圧力又はその後の圧力変化量に基づいて該パージ系のリークの有無を診断するようにしたものがある。
【0004】
このリーク診断は、アイドル中にも行われることがあるため、リーク診断実行中に給油等で燃料タンクのフィラーキャップが開放される可能性があり、それによって、リーク診断実行中にパージ系が大気に開放されてしまう可能性がある。最近、日本国内でも増加しつつあるセルフ給油スタンドでは、運転者自身が燃料タンクのフィラーキャップを開放して給油するため、エンジンをかけたまま給油が行われることが増えるものと予想され、それに伴って、リーク診断実行中にフィラーキャップが開放されてしまう可能性が高くなるものと予想される。
リーク診断実行中にフィラーキャップが開放されてパージ系が大気に開放されてしまうと、パージ系のリークと誤診断してしまう。
【0005】
このような誤診断を防止するため、特開平9−137756号公報に示すように、燃料タンクに燃料温度センサを設け、燃料温度の低下の有無を監視して、燃料温度が低下した時に、給油中と判定して、リーク診断を禁止するようにしたものがある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報の構成では、燃料タンクに燃料温度センサを設置する必要があり、その分、部品点数増加・組立工数増加となり、コスト高となる欠点がある。
【0007】
しかも、燃料タンク内の燃料の温度と、給油される燃料の温度との温度差が小さい場合には、給油中と判定できない。更に、フィラーキャップを開放してから給油を開始するまでの間にリーク診断が終了した場合には、給油中と判定されないため、フィラーキャップの開放によりリーク有りと診断されても、その診断結果がキャンセルされず、誤診断となる。要するに、燃料温度による給油判定では、フィラーキャップの開放に起因する誤診断を防止できない場合があり、リーク診断の信頼性を十分に向上させることができない。
【0008】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、燃料タンクのフィラーキャップの開放に起因する誤診断を確実に防止できて、リーク診断の信頼性を向上させることができると共に、部品点数削減・組立工数削減、低コスト化の要求を満たすことができる燃料蒸発ガスパージシステムのリーク診断装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項1の燃料蒸発ガスパージシステムのリーク診断装置によれば、リーク診断手段は、パージ系のリーク有りと診断した時にアイドル運転状態であれば、再度、パージ系内に所定圧力を導入する操作(以下「再圧力導入操作」という)を行って該パージ系内への圧力導入具合を判定し、その判定結果に基づいてリーク有りの診断結果を取り消す。一般にパージ系のリーク原因となる孔は小さく、燃料タンクの給油口の方が遥かに大きいため、フィラーキャップが開放されれば、リーク原因となる孔よりも遥かに大きな開口が開いた状態となる。従って、フィラーキャップ開放時のパージ系内への圧力導入は、リーク発生時と比較して極端に遅くなるため、再圧力導入操作時に、パージ系内への圧力導入が極端に遅くなれば、フィラーキャップの開放と判断してリーク有りの診断結果を取り消す。これにより、フィラーキャップの開放に起因する誤診断を確実に防止できて、リーク診断の信頼性を向上させることができる。しかも、再圧力導入操作時のパージ系内への圧力導入具合の判定(つまりフィラーキャップの開放/閉鎖の判定)は、リーク診断で用いる圧力センサを用いて行うことができるため、燃料温度センサ等の新たなセンサを必要とせず、部品点数削減・組立工数削減、低コスト化の要求を満たすことができる。
【0010】
この場合、再圧力導入操作時のパージ系内への圧力導入具合の判定は、例えば再圧力導入操作時の圧力変化率、所定時間の圧力変化量、所定圧力変化するのに要する時間等によって判定しても良いが、請求項2のように、再圧力導入操作によりパージ系内の圧力が基準時間以内に設定圧力まで変化するか否かを判定し、基準時間以内に設定圧力まで変化しなかった時に、リーク有りの診断結果を取り消すようにしても良い。このようにすれば、再圧力導入操作時の圧力導入具合の判定から診断結果の取り消しの可否判断までの処理を簡単に行うことができる。
【0011】
ここで、再圧力導入操作時の圧力導入具合の判定に用いる基準時間は、予め決められた一定時間でも良いが、請求項3のように、基準時間を、大気圧、燃料蒸発ガス濃度学習値、燃料タンク内の燃料残量、再圧力導入操作前のパージ系内の圧力、リーク診断時のパージ系内の圧力変化具合の少なくとも1つに基づいて設定するようにしても良い。これらは、いずれも、再圧力導入操作時の圧力導入具合に影響を及ぼすため、これらの少なくとも1つに基づいて基準時間を設定することで、基準時間を適正化することができる。
【0013】
また、自動変速機を備えた車両では、請求項4のように、シフト位置検出手段により検出したシフト位置がニュートラル位置又はパーキング位置である時に、パージ系のリーク診断を中止し、又はその時になされたリーク有りの診断結果を取り消すようにしても良い。つまり、シフト位置がパーキング位置である時には、車両が駐車中であり、ニュートラル位置では、停車中又は駐車中の可能性がある。フィラーキャップの開放は駐車中又は停車中に行われると考えられるので、シフト位置がニュートラル位置又はパーキング位置である時に、パージ系のリーク診断を中止し、又はその時になされたリーク有りの診断結果を取り消すようにすれば、フィラーキャップの開放による誤診断を確実に防止することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
[実施形態(1)]
以下、本発明の実施形態(1)を図1乃至図5に基づいて説明する。まず、図1に基づいてシステム全体の概略構成を説明する。エンジン11の吸気管12の上流側にはエアクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13を通過した空気がスロットルバルブ14を通してエンジン11の各気筒に吸入される。スロットルバルブ14の開度は、アクセルペダル15の踏込み量によって調節される。また、吸気管12には、各気筒毎に燃料噴射弁16が設けられている。各燃料噴射弁16には、燃料タンク17内の燃料(ガソリン)が燃料ポンプ18により燃料配管19を介して送られてくる。燃料タンク17には、燃料タンク17内の圧力を検出する半導体圧力センサ等の圧力センサ20が設けられている。
【0015】
次に、パージ系21の構成を説明する。燃料タンク17には、連通管22を介してキャニスタ23が接続されている。このキャニスタ23内には、燃料蒸発ガスを吸着する活性炭等の吸着体24が収容されている。また、キャニスタ23の底面部には、大気に連通する大気連通管25が設けられ、この大気連通管25にはキャニスタ閉塞弁26が取り付けられている。
【0016】
このキャニスタ閉塞弁26は、電磁弁により構成され、オフ状態では、スプリング(図示せず)により開弁状態に維持され、キャニスタ23の大気連通管25が大気に開放された状態に保たれる。そして、このキャニスタ閉塞弁26に所定電圧が印加されると、キャニスタ閉塞弁26が閉弁状態に切り換わり、大気連通管25が閉塞された状態になる。
【0017】
一方、キャニスタ23と吸気管12との間には、吸着体24に吸着されている燃料蒸発ガスを吸気管12にパージ(放出)するためのパージ通路30a,30bが設けられ、このパージ通路30a,30b間に、パージ流量を調整するパージ制御弁31が設けられている。このパージ制御弁31は、電磁弁により構成されている。
【0018】
このパージ制御弁31のソレノイドコイル(図示せず)には、パルス信号にて電圧が印加され、このパルス信号の周期に対するパルス幅の比率(デューティ比)を調整することによって、パージ制御弁31の開閉周期に対する開弁時間の比率を調整して、キャニスタ23から吸気管12への燃料蒸発ガスのパージ流量を制御するようになっている。
【0019】
また、燃料タンク17の給油口17aには、リリーフ弁付きのフィラーキャップ38が装着され、燃料タンク内圧が−40mmHg〜150mmHg(リリーフ圧)を越える内圧となった場合にリリーフ弁が開放して圧抜きすようになっている。従って、燃料タンク17からキャニスタ23までの区間は、常にこのリリーフ圧範囲内の圧力に抑えられている。
【0020】
次に、制御系の構成を説明する。制御回路39は、CPU40、ROM41、RAM42、入出力回路43等をコモンバス44を介して相互に接続して構成されている。また、入出力回路43には、スロットルセンサ45、アイドルスイッチ46、車速センサ47、大気圧センサ48、吸気管圧力センサ49、冷却水温センサ50、吸気温センサ51等、エンジン運転状態を検出する各種のセンサが接続され、これら各種センサから入出力回路43を介して入力される信号及びROM41やRAM42内に記憶されたプログラムやデータ等に基づいて、燃料噴射制御、点火制御、燃料蒸発ガスパージ制御、燃料蒸発ガスパージシステム21の異常診断等を実行し、燃料噴射弁16、点火プラグ52、キャニスタ閉塞弁26、パージ制御弁31等に入出力回路43を介して駆動信号を出力すると共に、パージ系21の異常を検出した時には警告ランプ53を点灯して運転者に知らせる。
【0021】
以下、制御回路39が実行するパージ系21の異常診断プログラムについて図2乃至図4のフローチャートを用いて説明する。この異常診断プログラムは、イグニッションスイッチ(図示せず)がオン操作されると、所定時間毎(例えば256msec毎)に繰り返し実行され、特許請求の範囲でいうリーク診断手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まず図2のステップ101で、異常診断実行条件が成立しているか否かを判定する。ここで、異常診断実行条件は、エンジン運転状態が安定しているときに成立する。アイドル運転中であっても、エンジン運転状態が安定していれば、異常診断実行条件が成立する。
【0022】
もし、この異常診断実行条件が不成立であれば、異常診断を禁止し、以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。
【0023】
一方、上記ステップ101で、異常診断実行条件成立と判定されれば、ステップ110〜112に進み、現在の処理がどの段階まで進んでいるか否かを判定しつつ、種々のステップへ分岐する。処理は第1〜第4段階の4つであり、第1〜第3の各フラグF1〜F3の設定状態から処理段階を判断できるようになっている。全てのフラグF1〜F3が「0」に設定されているとき、即ちステップ110〜712が全て「No」のときが第1段階であり、ステップ113に進む。
【0024】
第1段階では、まずステップ113で、パージ制御弁31を全閉にした後、ステップ114で、キャニスタ閉塞弁26を全閉にして燃料タンク17から吸気管12までのパージ系21を密閉状態にする。即ち、図5に示すように、まずキャニスタ閉塞弁26が開放状態のときに時刻T1でパージ制御弁31を全閉にすることで、燃料タンク17からパージ制御弁31までのパージ経路を大気連通管25を介して大気圧と同じ圧力に保ち、やや遅れて時刻T2でキャニスタ閉塞弁26を全閉にすることで、大気圧に保たれた密閉パージ経路を形成する。
【0025】
そして、次のステップ115で、図5の時刻T2での燃料タンク内圧P1aを読み込み、タイマTをリセットスタートさせた後、ステップ116に進み、タイマTのカウント値が10秒以上になったか否かを判定する。10秒経過前であれば、ステップ117に進み、第1フラグF1を「1」にセットして本プログラムを終了する。
【0026】
これ以後、第2段階の処理となる。この第2段階では、ステップ110で「Yes」と判定されるようになり、ステップ101→ステップ110→ステップ116→……と処理を繰り返す。この間、圧力センサ20の検出値は、図5の時刻T2から時刻T3の間において、燃料タンク17内での燃料蒸発ガスの発生量に応じて0mmHgから上昇する。
【0027】
その後、時刻T2(P1aの検出時点)から10秒が経過すると、図2のステップ118に進み、圧力センサ20からの入力信号を読み込んで、このときの燃料タンク内圧P1bを記憶し、続くステップ119で、10秒間の圧力変化量ΔP1を算出した後、ステップ120で、第1フラグF1をリセットする。これによって第2段階の処理が終了し、第3段階へ移る。
【0028】
この第3段階では、まず図3のステップ121で、パージ制御弁31を全閉から全開状態に切り換え吸気管負圧導入制御を開始すると同時に、ステップ122で、タイマTをリセットスタートする。ここで、パージ制御弁31が全開されることにより、それ以前の大気圧下のパージ系21内に吸気管負圧を導入し始める(図5の時刻T3)。従って、パージ系21にリーク等による異常がなければ、圧力センサ20の検出値は下降し始める。
【0029】
次のステップ123では、圧力センサ20からの入力信号に基づいて燃料タンク内圧PTが例えば−20mmHg以下になったか否かを判定し、PT>−20mmHgであれば、ステップ132に進み、パージ制御弁31の全開後2秒が経過したか否かを判定する。2秒経過前であれば、ステップ137に進み、第2のフラグF2を「1」にセットして、本プログラムを終了する。
【0030】
このように、第2のフラグF2が「1」にセットされることで、次回以降の本プログラム実行時には、ステップ110で「No」、ステップ111で「Yes」と判定されるようになり、ステップ101〜111→ステップ123→……と処理を繰り返す。この状態は、ステップ123又はステップ132が「Yes」となると終了する。ステップ132の方が先に「Yes」となった場合には、パージ系21に吸気管負圧を十分に導入できない状態となっており、パージ系21のどこかが詰っているものと考えられる。この場合には、ステップ133に進み、パージ系詰りフラグFclose をパージ系21の詰りを意味する「1」にセットし、次のステップ134で、警告ランプ53を点灯して運転者にパージ系21の異常を警告し、本プログラムを終了する。
【0031】
一方、ステップ123の方が先に「Yes」となった場合には、ステップ124に進み、第2のフラグF2をリセットし、続くステップ125で、パージ制御弁31を再び全閉にした後、ステップ126で、圧力センサ20からの入力信号を読み込んで、パージ系21を負圧密閉状態にした直後の燃料タンク内圧P2aを記憶すると共にタイマTをリセットスタートする。これによって、第3段階から第4段階に移行する。
【0032】
上記ステップ124〜126の処理が実行されることにより、図5に示すように、時刻T4でパージ系21は−20mmHgの負圧状態で密閉された状態となる。これ以後、圧力センサ20の検出値は、時刻T4から時刻T5の間で燃料タンク17内での燃料蒸発ガスの発生量に応じて−20mmHgから上昇していくことになる。
【0033】
そして、次のステップ127で、P2aの読み込み後、10秒が経過したか否かを判定し、10秒経過前は、ステップ135に進み、第3のフラグF3を「1」に設定して本プログラムを終了する。これにより、次回以降の本プログラム実行時には、ステップ110,111で「No」、ステップ112で「Yes」と判定されるようになり、ステップ101〜112→ステップ127→……と処理を繰り返す。
【0034】
この後、P2aの読み込みから10秒が経過すると、ステップ128に進み、圧力センサ20からの入力信号を読み込んで、時刻T6での燃料タンク内圧P2bを記憶し、密閉後10秒間の圧力変化量ΔP2 (=P2b−P2a)を計算する。この後、ステップ130で、次式で示されたリーク判定条件に基づいてリークが有るか否かを判定する。
【0035】
ΔP2 >α・ΔP1 +β ……(1)
ここで、αは大気圧と負圧の違いによる燃料蒸発量の差を補正する係数、βは圧力センサ20の検出精度、キャニスタ閉塞弁26のリーク等を補正する係数である。上記(1)式を満たせば、「リーク有り」と判定される。即ち、燃料タンク17からパージ制御弁31までのパージ系21の密閉区間にリーク原因があるならば、正圧下では密閉区間から大気中への流出が起こる一方、負圧下では大気中から密閉区間への空気の流入が起こる。従って、「(大気圧下の圧力変化量ΔP1 )=(燃料タンク17からの燃料蒸発ガスの発生量)−(密閉区間から大気中への流出量)」よりも「(負圧下の圧力変化量ΔP2 )=(燃料タンク17からの燃料蒸発ガスの発生量)+(大気中から密閉区間への流入量)」の方が大きくなる。この関係から、上記(1)式のリーク判定条件が導き出されたものである。
【0036】
上記(1)式のリーク判定条件を満たさない場合には、リーク無しと判定され、ステップ131に進み、第1〜第3の各フラグF1〜F3を強制的にリセットした後、ステップ138に進み、図5の時刻T5で、キャニスタ閉塞弁26を全開して、パージ制御弁31を通常の制御状態に戻し、本プログラムを終了する。
【0037】
一方、上記(1)式のリーク判定条件を満たす場合には、燃料タンク17からパージ制御弁31までのパージ系21の密閉区間のどこかにリーク原因となる孔があることを意味し、リーク有りと判定される。この場合には、ステップ136に進み、リークフラグFleakをリーク有りを意味する「1」にセットした後、ステップ139に進み、図5の時刻T5で、キャニスタ閉塞弁26を全開して、パージ系21内を大気圧に戻して、図4のステップ141以降のリーク確認処理を実行する。
【0038】
このリーク確認処理は、燃料タンク17のフィラーキャップ38の開放による誤診断を防止する処理であり、具体的には、まずステップ138で、アイドル運転状態であるか否かをアイドルスイッチ46と車速センサ47からの入力信号によって判定し、アイドル運転状態でない場合(つまり走行中の場合)には、フィラーキャップ38は開放されていないと判断できるため、ステップ146に進み、先の処理でなされたリーク有りの診断(リークフラグFleak=1)を確定し、次のステップ147で、警告ランプ53を点灯して運転者にパージ系21のリークを警告し、本プログラムを終了する。
【0039】
一方、ステップ141で、アイドル運転状態であると判定された場合には、ステップ142に進み、図5の時刻T6で、キャニスタ閉塞弁26を全閉にして燃料タンク17から吸気管12までのパージ系21を密閉状態にすると共に、パージ制御弁31を開放して、大気圧下のパージ系21内に吸気管負圧を導入する再圧力導入操作を開始し、タイマTをリセットスタートする(ステップ143)。このとき、フィラーキャップ38が開放されていなければ、再圧力導入操作により燃料タンク内圧PTが下降し始める。
【0040】
この後、ステップ144で、タイマTのリセットスタートから基準時間が経過したか否かを判定し、基準時間が経過していなければ、基準時間が経過するまで待機する。そして、基準時間が経過した時点で、ステップ145に進み、圧力センサ20からの入力信号に基づいて燃料タンク内圧PTが設定圧力、例えば−5mmHg以下になったか否かを判定し、−5mmHgまで低下しなければ、パージ系21に吸気管負圧をあまり導入できない状態となっている。この場合には、ステップ148に進み、フィラーキャップ38の開放中と判定し、ステップ149に進み、リークフラグFleakをリーク無しを意味する「0」にリセットしてリーク有りの診断を取り消す。この後、ステップ150に進み、図5の時刻T7で、キャニスタ閉塞弁26を全開してパージ制御弁31を通常の制御状態に戻し、本プログラムを終了する。
【0041】
一方、ステップ145で、基準時間以内に燃料タンク内圧PTが−5mmHg以下に低下したと判定されれば、パージ系21に吸気管負圧を十分に導入できる状態となっており、フィラーキャップ38が開放されていないと判断できる。この場合には、ステップ146に進み、先の処理でなされたリーク有りの診断(リークフラグFleak=1)を確定し、次のステップ147で、警告ランプ53を点灯して運転者にパージ系21のリークを警告し、本プログラムを終了する。
【0042】
ここで、上記ステップ144で用いる基準時間は、次の(1)〜(6)のいずれかの方法で設定すれば良い。
(1)基準時間を予め設定した一定時間(例えば5sec)とする。
(2)燃料タンク17内の燃料残量に応じて再圧力導入操作時のパージ系21の圧力低下具合が変化する点に着目し、予め燃料タンク17内の燃料残量をパラメータとする基準時間のマップを下記の表1に示すように設定しておき、現在の燃料残量に応じて表1のマップから基準時間を求める。
【0043】
【表1】
【0044】
或は、次式により基準時間を算出しても良い。
基準時間=T1 ×A1 /B1
ここで、T1 はベース時間、A1 は現在の燃料残量、B1 は基準燃料残量である。
【0045】
(3)燃料タンク17内の燃料蒸発ガス濃度に応じて再圧力導入操作時のパージ系21の圧力低下具合が変化する点に着目し、予め燃料蒸発ガス濃度学習値をパラメータとする基準時間のマップを設定しておき、現在の燃料蒸発ガス濃度学習値に応じてマップから基準時間を求める。或は、次式により基準時間を算出しても良い。
基準時間=T2 ×A2 /B2
ここで、T2 はベース時間、A2 は現在の燃料蒸発ガス濃度学習値、B2 は基準燃料蒸発ガス濃度である。
【0046】
(4)再圧力導入操作直前のパージ系21の圧力(=大気圧)に応じて再圧力導入操作時のパージ系21の圧力低下具合が変化する点に着目し、予め大気圧をパラメータとする基準時間のマップを設定しておき、現在の大気圧に応じてマップから基準時間を求める。或は、次式により基準時間を算出しても良い。
基準時間=T3 ×A3 /B3
ここで、T3 はベース時間、A3 は現在の大気圧、B3 は基準大気圧である。
【0047】
尚、大気圧に代えて、再圧力導入操作直前のパージ系21の圧力又は異常診断前のパージ系21の圧力を用いても良い。
【0048】
(5)リーク診断時のパージ系21の圧力変化量ΔP1 ,ΔP2 に応じて再圧力導入操作時のパージ系21の圧力低下具合が変化する点に着目し、予めΔP1 又はΔP2 をパラメータとする基準時間のマップを設定しておき、現在のΔP1 又はΔP2 に応じてマップから基準時間を求める。或は、次式により基準時間を算出しても良い。
基準時間=T4 ×A4 /B4
ここで、T4 はベース時間、A4 は今回のリーク診断時のΔP1 又はΔP2 、B4 は基準圧力変化量である。
【0049】
(6)リーク診断時のパージ系21の負圧導入時間(負圧導入開始から−20mmHgに低下するまでの時間)に応じて再圧力導入操作時のパージ系21の圧力低下具合が変化する点に着目し、予め負圧導入時間をパラメータとする基準時間のマップを設定しておき、現在の負圧導入時間に応じてマップから基準時間を求める。或は、次式により基準時間を算出しても良い。
基準時間=T5 ×A5 /B5
ここで、T5 はベース時間、A5 は今回のリーク診断時の負圧導入時間、B4 は基準負圧導入時間である。
【0050】
尚、燃料残量、燃料蒸発ガス濃度学習値、大気圧、リーク診断時のパージ系21の圧力変化量ΔP1 ,ΔP2 、リーク診断時の負圧導入時間、再圧力導入操作直前のパージ系21の圧力、異常診断前のパージ系21の圧力のいずれか2つ以上のパラメータを組み合わせて、マップ又は数式により基準時間を求めるようにしても良い。
【0051】
以上説明した実施形態(1)では、燃料タンク17のフィラーキャップ38が開放されると、リーク原因となる孔よりも遥かに大きな開口(給油口17a)が開いた状態となる点に着目し、パージ系21のリーク有りと診断した時にアイドル運転状態(つまりフィラーキャップ38が開放される可能性のある状況)であれば、再度、パージ系21内に吸気管負圧を導入する再圧力導入操作を行い、基準時間以内にパージ系21の内圧が設定圧力(例えば−5mmHg)まで低下しない時に、フィラーキャップ38の開放中と判断して、リーク有りの診断結果を取り消すようにした。これにより、フィラーキャップ38の開放に起因する誤診断を確実に防止できて、リーク診断の信頼性を向上させることができる。しかも、再圧力導入操作時のパージ系21内への圧力導入具合の判定(つまりフィラーキャップ38の開放/閉鎖の判定)は、リーク診断で用いる圧力センサ20を用いて行うことができるため、燃料温度センサ等の新たなセンサを必要とせず、部品点数削減・組立工数削減、低コスト化の要求を満たすことができる。
【0052】
尚、上記実施形態(1)では、再圧力導入操作時のパージ系21内への圧力導入具合を判定する際に、基準時間以内に燃料タンク内圧が設定圧力まで低下するか否かを判定するようにしたが、例えば、再圧力導入操作時の圧力変化率、所定時間の圧力変化量、所定圧力変化するのに要する時間によって判定しても良い。
【0053】
また、上記実施形態(1)では、異常診断時と再圧力導入操作時にパージ系21内に吸気管負圧を導入するようにしたが、異常診断時及び/又は再圧力導入操作時に、一定圧力に調整された正圧をパージ系21内に導入するようにしても良い。
【0054】
[実施形態(2)]
本発明の実施形態(2)では、アイドル運転中に、燃料タンク17内の燃料残量が増加したか否かを判定し、燃料残量が増加した時に、給油中と判断して、パージ系21のリーク診断を中止(禁止)し、又はその時になされたリーク有りの診断結果を取り消す。この処理は、図6に示すリーク診断確認プログラムによって実行される。
【0055】
本プログラムは、イグニッションスイッチ(図示せず)がオン操作されると、所定時間毎に繰り返し実行され、特許請求の範囲でいうリーク診断手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まずステップ201で、アイドル運転状態であるか否かをアイドルスイッチ46と車速センサ47からの入力信号によって判定する。もし、アイドル運転状態でない場合(つまり走行中の場合)には、給油中でないと判断できるため、ステップ205に進み、前述した図2及び図3と同じリーク診断処理によりリーク有りと診断されているか否かを判定し、リーク無しと診断されていれば、そのまま本プログラムを終了するが、リーク有りと診断されていれば、ステップ206に進み、リーク有りの診断を確定し、次のステップ207で、警告ランプ53を点灯して本プログラムを終了する。
【0056】
一方、ステップ201で、アイドル運転状態であると判定された場合には、ステップ202に進み、フロート式の燃料ゲージ等の燃料残量検出手段の検出値に基づいて燃料残量が所定量以上増加したか、又は燃料タンク17内の燃料レベルが規定レベル以上に増加したか否かを判定する。ここで、燃料残量が所定量以上増加したか否かを判定する理由は、車両の傾きや揺れによる見掛上の燃料残量増加を給油と誤判定することを回避するためである。また、燃料タンク17内の燃料レベルが規定レベルまで増加したか否かを判定する理由は、燃料レベルが規定レベル以上に増加すると、燃料タンク17内の空間容積が少なくなるため、圧力センサ20で検出する燃料タンク内圧が燃料蒸発ガスの影響や燃料液面の傾きや揺れの影響を受けやすくなり、圧力センサ20で燃料タンク内圧を精度良く検出することが困難となるためである。
【0057】
このステップ202で「Yes」と判定された場合には、ステップ203に進み、給油中と判定し、ステップ204に進み、パージ系21のリーク診断を中止し、又はその時になされたリーク有りの診断を取り消して、本プログラムを終了する。これにより、リーク診断中の給油に起因する誤診断を確実に防止することができる。
【0058】
一方、上記ステップ202で「No」と判定された場合には、給油中でないと判断される。この場合には、前述したアイドル運転状態でない場合と同じく、ステップ205に進み、リーク有りと診断されているか否かを判定し、リーク無しと診断されていれば、そのまま本プログラムを終了するが、リーク有りと診断されていれば、ステップ206に進み、リーク有りの診断を確定し、次のステップ207で、警告ランプ53を点灯して、本プログラムを終了する。
【0059】
尚、本プログラムのステップ201の処理を省略して、走行中もステップ202以降の処理を行うようにしても良い。
【0060】
また、本実施形態(2)では、アイドル運転中に所定時間毎に燃料残量の増加の有無(給油中)を判定するようにしたが、リーク診断開始時の燃料残量と、診断終了時(又は終了から所定時間経過後)の燃料残量との変化量に基づいて燃料残量の増加の有無(給油中)を判定するようにしても良い。
【0061】
[実施形態(3)]
本発明の実施形態(3)では、自動変速機を備えた車両において、シフト位置検出手段により検出したシフト位置がニュートラル位置又はパーキング位置である時に、パージ系21のリーク診断を中止し、又はその時になされたリーク有りの診断結果を取り消す。つまり、シフト位置がパーキング位置である時には、車両が駐車中であり、ニュートラル位置では、停車中又は駐車中の可能性がある。フィラーキャップ38の開放は駐車中又は停車中に行われるので、シフト位置がニュートラル位置又はパーキング位置である時に、パージ系21のリーク診断を中止し、又はその時になされたリーク有りの診断結果を取り消すようにすれば、フィラーキャップ38の開放による誤診断を確実に防止することができる。
【0062】
このようなシフト位置に基づくリーク診断の中止/取消/確定は、図7に示すリーク診断確認プログラムによって実行される。本プログラムは、ステップ202a,203aを除いて、前記実施形態(2)で説明した図6のプログラムと同じである。本プログラムも、イグニッションスイッチ(図示せず)がオン操作されると、所定時間毎に繰り返し実行され、特許請求の範囲でいうリーク診断手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まずステップ201で、アイドル運転状態であるか否かを判定し、アイドル運転状態であれば、ステップ202aに進み、自動変速機のシフト位置がニュートラル位置(Nレンジ)又はパーキング位置(Pレンジ)であるか否かを判定する。
【0063】
このステップ202aで、シフト位置がニュートラル位置又はパーキング位置と判定されれば、ステップ203aに進み、フィラーキャップ38の開放の可能性ありと判定し、ステップ204に進み、パージ系21のリーク診断を中止し、又は、その時になされたリーク有りの診断を取り消して、本プログラムを終了する。これにより、フィラーキャップ38の開放に起因する誤診断を確実に防止することができる。
【0064】
一方、上記ステップ202aで、シフト位置がニュートラル位置、パーキング位置のいずれでもないと判定されれば、ステップ205に進み、リーク有りと診断されているか否かを判定し、リーク有りと診断されていれば、ステップ206に進み、リーク有りの診断を確定し、次のステップ207で、警告ランプ53を点灯して、本プログラムを終了する。その他の処理は、前記実施形態(2)で説明した図6のプログラムと同じである。
【0065】
尚、本プログラムのステップ201の処理を省略して、走行中もステップ202a以降の処理を行うようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態(1)を示すシステム全体の概略構成図
【図2】異常診断プログラムの処理の流れを示すフローチャート(その1)
【図3】異常診断プログラムの処理の流れを示すフローチャート(その2)
【図4】異常診断プログラムの処理の流れを示すフローチャート(その3)
【図5】異常診断時のパージ制御弁、キャニスタ閉塞弁、燃料タンク内圧の挙動を説明するタイムチャート
【図6】本発明の実施形態(2)におけるリーク診断確認プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図7】本発明の実施形態(3)におけるリーク診断確認プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
11…エンジン(内燃機関)、12…吸気管、14…スロットルバルブ、16…燃料噴射弁、17…燃料タンク、18…燃料ポンプ、20…圧力センサ、21…パージ系、22…連通管、23…キャニスタ、24…吸着体、26…キャニスタ閉塞弁、30a,30b…パージ通路、31…パージ制御弁、39…制御回路(リーク診断手段)、46…アイドルスイッチ、47…車速センサ、48…大気圧センサ、49…吸気管圧力センサ、50…冷却水温センサ、51…吸気温センサ、53…警告ランプ。
Claims (4)
- 燃料タンクと内燃機関の吸気管とを連通する通路に、前記燃料タンク内の燃料が蒸発して生じた燃料蒸発ガスを吸着するキャニスタと、このキャニスタから前記吸気管への燃料蒸発ガスのパージを制御するパージ制御弁とを設け、リーク診断時に少なくとも前記燃料タンクと前記キャニスタとを含むパージ系内に所定圧力を導入して密閉した時の該パージ系の圧力又はその後の圧力変化量を検出してその検出値に基づいて前記パージ系のリークの有無を診断するリーク診断手段を備えた燃料蒸発ガスパージシステムのリーク診断装置において、
前記リーク診断手段は、前記パージ系のリーク有りと診断した時にアイドル運転状態であれば、再度、前記パージ系内に所定圧力を導入する操作(以下「再圧力導入操作」という)を行って該パージ系内への圧力導入具合を判定し、その判定結果に基づいて前記リーク有りの診断結果を取り消すことを特徴とする燃料蒸発ガスパージシステムのリーク診断装置。 - 前記リーク診断手段は、再圧力導入操作により前記パージ系内の圧力が基準時間以内に設定圧力まで変化するか否かを判定し、基準時間以内に設定圧力まで変化しなかった時に、前記リーク有りの診断結果を取り消すことを特徴とする請求項1に記載の燃料蒸発ガスパージシステムのリーク診断装置。
- 前記リーク診断手段は、大気圧、燃料蒸発ガス濃度学習値、前記燃料タンク内の燃料残量、再圧力導入操作前の前記パージ系内の圧力、リーク診断時の前記パージ系内の圧力変化具合の少なくとも1つに基づいて前記基準時間を設定することを特徴とする請求項2に記載の燃料蒸発ガスパージシステムのリーク診断装置。
- 自動変速機を備えた車両に搭載された燃料タンクと内燃機関の吸気管とを連通する通路に、前記燃料タンク内の燃料が蒸発して生じた燃料蒸発ガスを吸着するキャニスタと、このキャニスタから前記吸気管への燃料蒸発ガスのパージを制御するパージ制御弁とを設け、リーク診断時に少なくとも前記燃料タンクと前記キャニスタとを含むパージ系内に所定圧力を導入して密閉した時の該パージ系の圧力又はその後の圧力変化量を検出してその検出値に基づいて前記パージ系のリークの有無を診断するリーク診断手段を備えた燃料蒸発ガスパージシステムのリーク診断装置において、
前記自動変速機のシフト位置を検出するシフト位置検出手段を備え、
前記リーク診断手段は、前記シフト位置検出手段により検出したシフト位置がニュートラル位置又はパーキング位置である時に、前記リーク診断手段による前記パージ系のリーク診断を中止し、又はその時になされたリーク有りの診断結果を取り消すことを特徴とする燃料蒸発ガスパージシステムのリーク診断装置。
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