JP4082004B2 - Canister purge system - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャニスタパージシステムに関し、詳細にはパージポンプを備えたキャニスタパージシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関の燃料タンク内の蒸発燃料(燃料ベーパ)の大気放出を防止するために、タンク内の燃料ベーパを活性炭などの吸着剤を収容したキャニスタに導いて一旦吸着剤に吸着させるエバポパージシステムが一般に知られている。このようなエバポパージシステムでは、キャニスタ内の吸着剤が吸着した燃料ベーパで飽和することを防止するために、キャニスタと機関吸気通路とをパージ通路で接続し、機関運転中に大気をキャニスタを通して吸気通路に吸入するようにしている。これにより、吸着剤に吸着された燃料ベーパが吸入空気により脱離(パージ)され吸気とともに機関に吸入されて燃焼する。
【0003】
すなわち、キャニスタを大気と機関吸気通路とに同時に連通させることにより吸気通路の負圧により大気がキャニスタ内の吸着剤を通過してパージ通路から吸気通路に吸引され、空気がキャニスタ内の吸着剤を通過する際に吸着剤に吸着された燃料ベーパが吸着剤から脱離し、パージ通路からは空気と燃料ベーパとの混合気(パージガス)が吸気通路内に流入する。吸気通路に流入した燃料ベーパは機関吸気とともに機関の燃焼室に吸入されるため、キャニスタからの燃料ベーパは大気に放出されることなく機関燃焼室で燃焼する。
【0004】
ところが、通常のパージシステムでは機関吸気通路の負圧によりキャニスタからパージガスを吸入しているため、吸気通路に発生する負圧が小さい機関ではキャニスタのパージを行うことができない問題がある。
例えば、気筒内に直接燃料を噴射する筒内燃料噴射弁を備え、気筒圧縮行程に気筒内に燃料噴射を行い、点火プラグ近傍のみに可燃範囲の空燃比の混合気を成層させ、全体としては理論空燃比より極めて高い空燃比での希薄燃焼運転を行う機関などでは、希薄燃焼運転時には原則としてスロットル弁による吸入空気量調節は行わない。
【0005】
このため、希薄燃焼運転時にはスロットル弁はほぼ全開とされており、吸気通路には負圧はほとんど発生しない。
このような機関では希薄燃焼運転時には吸気負圧を利用したキャニスタパージを行うことができないため、例えば強制的にキャニスタ内の燃料ベーパを吸気通路にパージするパージポンプが用いられる。
パージポンプを用いたキャニスタパージシステムの例としては、例えば特許第2900704号公報に記載されたものがある。
同公報のパージシステムは、吸気通路とキャニスタとを接続するパージ通路上に、キャニスタ内の燃料ベーパを強制的に吸入して吸気通路に送るパージポンプを設けた構成とされている。同公報のパージシステムは、パージポンプから吐出されたパージガスの一部をパージポンプの吸入側に環流させるようにしたことにより、吸気通路に供給されるパージガス中の燃料ベーパ濃度の変動を抑制するようにしたものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許第2900704号の装置は、機関運転中にキャニスタのパージを行うことにより、燃料ベーパがキャニスタに吸着されずに大気に放出されることを有効に防止している。
しかし、上記特許第2900704号の装置は機関運転中のキャニスタのパージは有効に行えるものの、機関停止後の吸気通路からの燃料ベーパの放散は防止することができない問題がある。
【0007】
内燃機関の機関停止後には、種々の原因により機関吸気通路に燃料ペーパが発生する。例えば、機関運転中に気筒燃焼室に供給された燃料が機関停止とともに燃焼しないまま気筒内に滞留したような場合には、機関停止後に気筒内で燃料が蒸発し、燃料ペーパが発生する。従って、停止時に吸気弁が開弁している気筒があると、気筒から燃料ベーパが流出して吸気通路内に燃料ベーパが充満するようになる。また、機関運転中に吸気ポート壁面に液状のまま付着した燃料が機関停止時に残留していると、機関停止後に壁面付着燃料が蒸発し吸気通路内に燃料ベーパが形成される。更に、燃料噴射弁を有する機関では機関停止後に燃料噴射弁内に滞留した燃料が吸気通路内にわずかに漏出し、吸気通路内で燃料ベーパを形成する場合がある。
【0008】
このように機関停止後に吸気通路内に燃料ベーパが発生すると、生成した燃料ベーパは吸気通路内に充満し、更には吸気通路の開口(吸気口)から大気に漏出するようになり、燃料ベーパ(炭化水素)による大気汚染が生じる原因となる場合がある。
上記問題に鑑み、本発明は機関運転中のみならず機関停止後の吸気通路からの燃料ベーパの大気放散を防止可能なキャニスタのパージシステムを提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明によれば、内燃機関の燃料タンク内の蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記燃料タンク内の燃料液面上部空間を前記キャニスタに接続するベーパ通路と、前記キャニスタと機関吸気通路とを接続するパージ通路と、前記キャニスタと大気とを連通する大気ポートと、前記吸気通路内の気体を前記パージ通路を介して前記キャニスタに供給する、機関の運転とは独立して作動可能なパージポンプと、前記機関停止後に、前記パージポンプを作動させて機関吸気通路内に滞留する燃料ベーパをキャニスタ内に供給するパージポンプ制御手段と、を備え、前記パージポンプは逆転運転可能なポンプであり、前記パージポンプ制御手段は、前記機関運転時には前記パージポンプを正転方向に運転することにより前記キャニスタ内の燃料ベーパをパージ通路を介して機関吸気通路に供給し、機関停止後に機関吸気通路に滞留する燃料ベーパをキャニスタ内に供給する場合には、前記パージポンプを逆転方向に運転する、キャニスタパージシステムが提供される。
【0010】
すなわち、請求項1の発明では機関吸気通路内に滞留した燃料ベーパをキャニスタに供給するパージポンプが設けられている。パージポンプは、電動機などの機関運転とは独立して作動可能な駆動源に駆動され、機関停止後も作動可能である。このため、機関停止後に吸気通路内に発生した燃料ベーパはパージポンプを作動させることによりキャニスタに送られ、キャニスタ内の吸着剤に吸着される。これにより、機関停止後の吸気通路からの燃料ベーパの放散が防止される。
【0012】
また、請求項1の発明では、パージポンプは、正転運転と逆転運転との両方が可能なポンプとされる。機関運転中にパージポンプを正転運転すると、ポンプを通る気体の流れ方向はキャニスタ内の燃料ベーパを吸気通路に流す方向となり、キャニスタのパージが行われる。また、機関停止後にパージポンプを逆転運転すると、ポンプを通る気体の流れは吸気通路からキャニスタに向う方向となり、吸気通路内に滞留した燃料ベーパがキャニスタに吸着される。これにより、単一のパージポンプで機関運転中のみならず機関停止後の燃料ベーパの大気放出を防止することが可能となる。
【0013】
請求項2に記載の発明によれば、前記パージポンプは、前記パージ通路上に配置されている、請求項1に記載のキャニスタパージシステムが提供される。
【0014】
すなわち、請求項2の発明ではパージポンプは吸気通路とキャニスタとを接続するパージ通路上に配置されている。この場合は、ポンプの正転運転中はキャニスタ内の燃料ベーパはパージ通路上のポンプ内を通って吸気通路に送られ、ポンプの逆転運転中は吸気通路内の燃料ベーパはポンプ内を逆方向に流れてキャニスタに送られる。
【0015】
請求項3に記載の発明によれば、前記パージポンプは、前記キャニスタの大気ポートに接続されている、請求項1に記載のキャニスタパージシステムが提供される。
【0016】
すなわち、請求項3の発明ではパージポンプはキャニスタの大気ポートに接続されている。この場合にはポンプの正転運転中は大気がパージポンプによりキャニスタ内に圧送され、キャニスタに吸着された燃料ベーパを脱離させてパージ通路から吸気通路内に流入する。また、ポンプの逆転運転が行われると、キャニスタにより燃料ベーパを除去された後の空気がキャニスタから吸引されキャニスタ内が負圧になる。これにより、吸気通路内に滞留した燃料ベーパがパージ通路からキャニスタに流入するようになる。
【0017】
請求項4に記載の発明によれば、前記パージポンプ制御手段は、機関停止後の機関温度が予め定めた所定温度以下の場合には前記パージポンプの作動を中止する、請求項1から3のいずれか1項に記載のキャニスタパージシステムが提供される。
【0018】
すなわち、請求項4の発明では機関停止後の機関温度が所定温度以下の場合にはパージポンプの作動を停止する。機関温度が低い場合には吸気通路壁面温度もそれに応じて低くなっている。このため、機関温度が低い場合には吸気通路内の燃料の蒸気圧も低くなり吸気通路内に残留した燃料の蒸発が生じにくくなる。この状態では吸気通路から外部にはほとんど燃料ベーパが放出されなくなるため、パージポンプを停止しても燃料ベーパの大気放散は生じない。従って、本発明では機関温度が燃料ベーパの大気放出を生じない程度まで低下している場合にはパージポンプを停止することによりポンプ駆動エネルギーを低減することが可能となっている。なお、機関温度は、例えば吸気通路壁面温度を直接計測することにより検出することも可能であるが、冷却水温度、吸気温度、或は吸気通路内の吸気温度等を機関温度などのいずれか1つまたはそれ以上を検出し機関温度を表すパラメータとして用いるようにしても良い。
【0019】
請求項5に記載の発明によれば、前記パージポンプ制御手段は、機関停止後のパージポンプの作動を所定時間継続した後パージポンプを停止するとともに、前記所定運転時間を機関停止後の機関温度が高いほど短く設定する、請求項1から3のいずれか1項に記載のキャニスタパージシステムが提供される。
【0020】
すなわち、請求項5の発明では実際に吸気通路に燃料ベーパが発生している間だけパージポンプを運転する。吸気通路内の燃料ベーパの発生は機関停止後の機関温度が高いほど発生量が多くなる。このため、停止後の機関温度が高い場合には比較的短時間で吸気通路内に残留した燃料が蒸発して燃料ベーパとなる。このため、機関停止後パージポンプを作動させた場合には機関温度が高いほど短時間で吸気通路内に残留した燃料の全量が燃料ベーパの形でキャニスタに吸着され、その後は吸気通路内に燃料ベーパが発生しなくなる。本発明では、吸気通路内に燃料ベーパが発生している間だけパージポンプを運転することにより、ポンプ駆動エネルギーを低減することが可能となっている。
【0021】
請求項6に記載の発明によれば、前記パージポンプ制御手段は、機関停止後所定の遅れ時間経過後に前記パージポンプの作動を開始するとともに、前記所定遅れ時間を機関停止時の機関温度に基づいて設定する、請求項1から3のいずれか1項に記載のキャニスタパージシステムが提供される。
【0022】
すなわち、請求項6の発明ではパージポンプは吸気通路に発生した燃料ベーパが実際にパージ通路と吸気通路との接続部に到達するタイミングで運転が開始される。パージポンプはパージ通路を介して吸気通路内から燃料ベーパを吸入する。しかし、燃料ベーパは主に吸気通路の吸気ポート近傍で発生するのに対して、吸気通路とパージ通路との接続部(パージ口)は吸気ポートから離れた位置にあるため、吸気ポート近傍で発生した燃料ベーパがパージ口まで到達するまでに遅れ時間が生じる。この遅れ時間は、例えば機関温度が高く機関停止後に燃料ベーパが急激かつ多量に発生する場合には短く、機関温度が低く燃料ベーパの発生量が少ない場合には長くなる。本実施形態では、機関停止時の機関温度に基づいてパージポンプ作動の遅れ時間を設定することにより、実際に燃料ベーパがパージ口に到達したタイミングでパージポンプの作動を開始することができる。これにより、パージポンプを真に必要なタイミングで作動させることが可能となり、ポンプの駆動エネルギーを低減することが可能となる。
【0023】
請求項7に記載の発明によれば、前記パージポンプ制御手段は更に、機関停止後に機関停止時より機関温度が上昇した場合には、機関温度の上昇に応じて前記パージポンプを作動させる請求項1から6のいずれか1項に記載のキャニスタパージシステムが提供される。
【0024】
すなわち、請求項7の発明では、機関停止後に機関温度が上昇した場合にパージポンプの逆転方向運転を行う。例えば、機関停止時の機関温度が低かった場合には、吸気ポートに滞留した燃料のうち多くの部分は蒸発しないで吸気ポートに残留する。このため、仮に機関停止時にパージポンプを作動させても吸気ポートに残留する燃料をなくすことはできない。しかし、低温時に吸気ポートに残留した燃料も、例えば気温の上昇や直射日光の輻射熱などにより機関温度(吸気ポートの温度)が機関停止時より高くなると、蒸発して燃料ベーパになり吸気通路から大気に漏出する場合がある。本発明は、この機関温度上昇による燃料ベーパの放出を防止するために、機関温度が機関停止時より上昇した場合には、温度上昇に応じてパージポンプを作動させる。ここで、「温度上昇に応じてパージポンプを作動させる」とは、温度がある上昇幅だけ上昇した場合にパージポンプの作動を開始することのみならず、例えば温度の上昇幅に応じてポンプの作動継続時間を変えること、或は、機関停止後所定の上昇幅だけ機関温度が上昇する毎にパージポンプを作動させることをも含んでいる。本発明では、上記のように機関停止時からの機関温度上昇に応じてパージポンプを作動させることにより、機関停止時に機関温度が低く比較的多量の燃料が液体のまま吸気ポートに残留した場合にも、燃料ベーパの大気放出を確実に防止することが可能となる。
【0025】
請求項8に記載の発明によれば、更に、機関停止後に前記パージポンプ制御手段によりパージポンプの前記逆転方向運転を行い、前記パージ通路とキャニスタと燃料タンクとを含むパージ系の内圧を大気と所定の圧力差が生じる値に調整し、その後パージ系を密閉するとともに、密閉後のパージ系内圧の変化に基づいてパージ系の洩れの有無を判定する異常診断装置を備えた、請求項1に記載のキャニスタパージシステムが提供される。
【0026】
すなわち、請求項8の発明では機関停止後にパージ系の洩れの有無を判定する際に、パージポンプを逆転方向運転することにより大気とパージ系との圧力差を生じさせる。例えば、パージ系の洩れの有無を検出する場合にはパージ系内圧を大気圧との差圧が生じる負圧または正圧に調整してから密閉し、洩れを通じてのパージ系内部への空気の侵入または内部から大気への気体の流出によるパージ系内圧変化を計測する異常診断操作が行われる。この場合、パージポンプを逆転方向運転してパージ系と大気とに差圧を生じさせることにより、異常診断により吸気系にパージ系内の燃料ベーパが侵入することが防止される。例えば、パージ通路にパージポンプを配置した構成では、パージポンプの逆転方向運転を行うことにより吸気通路から空気を吸入しキャニスタに圧送することになりパージ系内が正圧になる。また、大気ポートに接続したパージポンプを有する構成では、キャニスタ内の空気を大気に放出することによりキャニスタ内を負圧にする。このため、どちらの場合もパージポンプの逆転運転時に吸気通路からキャニスタに向う流れが生じるようになり、異常診断実施時にキャニスタ、或はパージ系内の燃料ベーパが吸気通路に侵入することがない。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
図1は本発明を自動車用内燃機関のパージシステムに適用した実施例の概略構成を示す図である。図1において、100は内燃機関本体、1は内燃機関100の吸気通路、3は吸気通路1に配置されたエアクリーナを示す。吸気通路1には運転者のアクセルペダル(図示せず)の操作に応じた開度をとるスロットル弁6が設けられている。本実施形態では、機関100は希薄空燃比運転可能な機関とされ、特定の運転領域ではリーン空燃比の燃焼を行う。
【0028】
リーン空燃比の運転時には、燃料噴射弁101から気筒内に圧縮行程時に燃料を噴射し、気筒内の点火プラグ(図示せず)近傍のみに可燃空燃比の混合気を成層させ、この成層混合気に点火する。これにより、気筒内に供給される空気と燃料との比(空燃比)が理論空燃比より極めて高い(リーンな)燃焼が可能となる。機関100の希薄空燃比運転時には、スロットル弁6はほぼ全開に近い開度とされ、吸気絞り損失が低減される。このため、希薄空燃比運転時には吸気通路1のスロットル弁6下流側にはほとんど負圧が発生しない。
【0029】
図1に11で示すのは機関の燃料タンクである。タンク11内の燃料油はフュエルポンプ70により昇圧され、フィード配管71を介して機関100の各気筒の燃料噴射弁101に圧送される。
燃料タンク11には、タンク内への給油のための給油管111が設けられている。また、タンク11の上部には、後述するキャニスタ10にタンク11内の燃料油液面上部空間を接続するベーパ通路としてのブリーザ配管13が接続されている。
【0030】
ブリーザ配管13とタンク11との接続部にはベントバルブ131とそれぞれフロート弁からなるCOV(CUT OFF VALVE)132とROV(ROLL OVER VALVE)133とが設けられている。ベントバルブ131は、燃料タンク11内圧がブリーザ配管13内圧よりわずかに高くなると開弁し、ブリーザ配管13を通してタンク11内の燃料ベーパを含む空気をキャニスタに流すようにされている。
【0031】
また、ROV133は、給油時の液面上昇により閉弁し、ベントバルブ131と燃料タンク11との接続を遮断する。また、ROV133は、車両転倒時等にベントバルブ131とタンク11との接続部を閉鎖し、ブリーザ配管13を介して大量の燃料油が外部に洩れることを防止する機能を有している。
COV132はROV133と並列に配置されており、ROV133より更に液面が上昇したときにベントバルブ131とタンク11との連通を遮断する。COV132は、給油中の液面上昇時にはROV133閉弁後も開弁してタンク11とベントバルブ131とを連通するが、車両旋回による液面の動揺によりCOV132位置まで液面が到達したような場合、及び車両転倒時等には閉弁し、ベントバルブ131を通って燃料油がブリーザ配管13に侵入することを防止する機能を有する。
【0032】
図1に30で示すのは、機関の電子制御ユニット(ECU)である。ECU30は、ROM(リードオンリメモリ)、RAM(ランダムアクセスメモリ)、CPU(マイクロプロセッサ)及び入出力ポートを互いに双方向性バスで接続した公知の構成のマイクロコンピュータからなり、機関の燃料噴射制御等の基本制御を行う他、本実施例では後述するパージシステムの故障診断操作を行う。
【0033】
上記制御のため、ECU30の出力ポートは図示しない駆動回路を介して機関100の燃料噴射弁101に接続され、燃料噴射弁からの燃料噴射量を制御している他、後述するパージ制御弁15のアクチュエータ、CCV(CANISTER CLOSURE VALVE)17のアクチュエータにそれぞれ接続され、これらの弁の作動を制御している。
また、ECU30の入力ポートには、機関の回転数、吸入空気量、機関冷却水温度等を表す信号が、それぞれ図示しないセンサから入力されている他、燃料タンク11に設けられた圧力センサ33から燃料タンク11の液面上部空間の圧力に対応する信号が入力されている。
【0034】
図1に10で示すのは燃料タンク内の燃料ベーパを吸着するキャニスタである。キャニスタ10はブリーザ配管13により燃料タンク11の燃料液面上部空間と、また、パージ通路としてのパージ配管14により吸気通路1と、それぞれ接続されている。図1に15で示すのは、パージ配管14と吸気通路1との接続部に配置されたパージ制御弁15である。パージ制御弁15はソレノイドアクチュエータなどの適宜な形式のアクチュエータを備え、ECU30からの信号により開弁し、キャニスタ10と吸気通路1とを連通する。
【0035】
キャニスタ10は、内部に活性炭などの燃料ベーパ吸着剤50を収容する容器からなり、キャニスタ10にはブリーザ配管13、パージ配管14及び大気連通管18が接続されている。
大気連通管18の他端は、タンク11の給油口近傍に開口しており、大気連通管18上にはエアフィルター19と前述したCCV17とが設けられている。エアフィルタ19はパージ実行時に大気連通管18からキャニスタ10内に流入する空気中の異物を除去するものである。CCV17は、ソレノイドアクチュエータなどの適宜な形式のアクチュエータを備え、ECU30からの制御信号に応じて大気連通管18とキャニスタ11との連通を遮断するものである。
【0036】
また、パージ配管14上にはパージポンプ20が設けられている。
パージポンプ20は、例えばタービンポンプ(いわゆるウエスコポンプ)等のように回転方向により吸入、吐出の方向が逆になる形式のポンプとされている。
【0037】
本実施形態では、パージポンプ20は電動機等の、機関の運転とは独立して作動可能な駆動源(図示せず)を備えており、機関停止後にも運転可能とされている。また、パージポンプ20の駆動源は、逆転可能な形式とされ、パージポンプ20の回転方向を正転方向(キャニスタ10側からパージ弁15側に気体を送る方向)と逆転方向(パージ弁15側からキャニスタ10側に気体を送る方向)とに切換え可能としている。
【0038】
次に、本実施例におけるパージポンプ20の機能について説明する。
機関停止中等のように吸気通路1にパージガスを供給できない状態では、パージ制御弁10は閉弁され、キャニスタ10のCCV17は開弁状態に保持される。この状態で燃料の蒸発により燃料タンク11内圧が上昇してベントバルブ131の開弁圧力に到達するとベントバルブ131が開弁する。これにより、燃料タンク11の液面上部空間からブリーザ配管13を介して燃料蒸気と空気との混合気がキャニスタ10内に流入し、キャニスタ10内の吸着剤50を通過してCCV17から大気連通管18に流入する。混合気中の燃料ベーパは吸着剤50を通過時に吸着剤に吸着されるため、大気連通管18からはキャニスタ10内の吸着剤50により燃料蒸気を除去された後の空気のみが放出されるようになる。これにより、燃料ベーパの大気放出が防止される。
【0039】
吸着剤50に吸着された燃料ベーパ量が増大すると吸着剤50が燃料ベーパで飽和してしまい、それ以上蒸発を吸着できなくなるため、本実施形態では機関運転中にパージを行い吸着剤50から吸着した燃料ベーパを脱離(パージ)させる。
通常の機関では、キャニスタ10のパージは、機関100の運転中にCCV17とパージ制御弁15との両方を開弁し、空気をキャニスタ10内に導入することにより行う。すなわち、通常の機関では機関運転中、吸気通路1のスロットル弁6下流側には負圧が発生しているため、機関運転中にパージ制御弁15を開弁するとキャニスタ10内にはパージ配管14を介して吸気通路1の負圧が作用し、キャニスタ内圧は大気圧より低くなる。
【0040】
このため、パージ制御弁15が開弁すると、CCV17を介して、大気連通管18からフィルタ19により異物を除去された清浄な空気がキャニスタ10内に流入する。この空気はキャニスタ10内のの吸着剤50を通過時に吸着した燃料ベーパを吸着剤から離脱させ、燃料ベーパと空気との混合ガス(パージガス)となってパージ配管14からパージ制御弁15を通って機関吸気通路1に流入する。これにより、パージガスは吸着剤50からパージされて機関燃焼室で燃焼し、吸着剤50が燃料ベーパで飽和することが防止される。
【0041】
ところが、本実施形態では希薄空燃比燃焼を行う機関100が使用されており、機関100の希薄空燃比燃焼運転中には吸気通路に負圧がほとんど発生しない。従って、機関100の希薄空燃比燃焼運転中は吸気通路の負圧でパージガスを吸気通路内に吸入することが困難となる。このため、本実施形態ではキャニスタのパージを行うためにパージ配管14上にパージポンプ20を配置している。機関運転中、パージポンプ20は正転方向に駆動され、キャニスタ内のパージガスを吸入、昇圧してパージ配管14から吸気通路1に圧送する。これにより、大気連通管18からCCV17を通ってキャニスタ10内に空気が吸入され、吸着剤50から燃料ベーパをパージする。従って、吸気通路に負圧がほとんど発生しない希薄燃焼運転時にもキャニスタ10のパージが正常に行われ、吸着剤50が燃料ベーパで飽和することが防止されるようになる。
【0042】
なお、後述するように、パージ配管14上にパージポンプを設ける代りに大気連通管18にエアポンプを設け、空気をキャニスタ内に圧送して吸着剤50のパージを行い、パージガスを吸気通路1に排出するようにすることも可能である。上記のように、パージシステムは燃料タンク11で発生した燃料ベーパの大気への放出を防止することが可能であるが、吸気通路、特に機関停止後吸気通路内に発生する燃料ベーパの大気への放出を防止することはできない。
【0043】
例えば、機関運転中、燃料噴射弁5から噴射された燃料の一部は吸気ポート壁面に液状のまま付着して、壁面付着燃料を形成している。この壁面付着燃料は機関停止後徐々に蒸発して燃料ベーパとなる。また、機関停止中には燃料噴射弁内に保持された燃料がわずかながら燃料噴射弁から吸気ポートに漏れだす、いわゆる燃料噴射弁の油密漏れが生じる場合があり、油密漏れにより吸気ポートに流出した燃料は、壁面付着燃料と同様に機関停止中に蒸発して燃料ベーパとなる。このため、機関停止後には、吸気ポートで発生する燃料ベーパが吸気通路1に充満するようになる。
機関停止中に吸気通路1に燃料ベーパが充満すると、燃料ペーパは吸気通路1から、エアクリーナ3のフィルタエレメントを通過して大気に流出するようになり、大気汚染の原因となる場合がある。
【0044】
以下に説明する各実施形態では、上述したパージポンプ20を用いて機関停止後の吸気通路1からの大気への燃料ベーパ放出を防止している。
以下、図1のキャニスタパージシステムにおける、パージポンプ20を用いた機関停止後のベーパ放出防止操作(以下、単に「ベーパ放出防止操作」という)の実施形態について説明する。
【0045】
(1)第1の実施形態
まず、本発明のベーパ放出防止操作の最も基本的な実施形態について説明する。
本実施形態では、機関停止後予め定めた一定時間パージポンプ20を逆転方向に運転する。また、パージポンプ20を逆転運転させている間はパージ制御弁15を全開状態に維持し、一定時間経過後パージポンプ20を停止するとともに、パージ制御弁15を全閉にする。また、CCV17は機関停止後全開に維持される。これにより、パージポンプ20は吸気通路1内の気体(燃料ベーパと空気との混合気)をパージ配管14を介して吸入し、パージ配管14を介してキャニスタ10に圧送する。
【0046】
キャニスタ10に送られた気体中の燃料ベーパは吸着剤50により吸着され、燃料ベーパを含まない空気のみがCCV17と大気連通管18とを通って大気に放出される。すなわち、吸気通路1内に発生した燃料ベーパがパージポンプ20によりキャニスタ10に送られ、吸着剤50に吸着されるようになり、機関100停止後に吸気通路1から大気に燃料ベーパが放出されることが防止される。
なお、機関停止後のパージポンプ20逆転運転の時間は吸気通路1内に発生する燃料ベーパの全量を吸入するのに充分な一定時間に予め設定されている。
【0047】
図2は、本実施形態の上記ベーパ放出防止操作を具体的に説明するフローチャートである。本操作は、ECU30により一定時間毎に実行されるルーチンとして行われる。
図2の操作では、まずステップ201で現在機関が停止しているか否かが判定される。現在機関が停止していない場合、すなわち現在機関が運転中である場合には、ステップ203に進みパージポンプの通常の制御(正転方向運転)が行われ、キャニスタの通常のパージが行われるとともに、ステップ205では計時カウンタCTの値がゼロにリセットされる。
【0048】
ステップ201で現在機関が停止していた場合には、次にステップ207に進み、上記カウンタCTの値が1増大される。カウンタCTは機関の運転中はステップ205で常にゼロにリセットされているため、ステップ207で増大後のCTの値は機関停止時からの経過時間に対応するようになる。
そして、ステップ209では増大後のカウンタCTの値が予め定めた一定値Aに到達したか否か、すなわち機関停止時からカウンタ値Aに相当する所定の時間が経過したか否かが判断される。また、ステップ211では、機関停止後上記所定時間が経過するまでパージポンプ211は逆転方向に運転されるとともに、パージ制御弁15は全開に維持される。
【0049】
これにより、機関停止後吸気通路1内に発生した燃料ベーパはパージポンプ20によりキャニスタ10に送られ吸着剤50に吸着される。一方、ステップ209で機関停止からの経過時間が上記所定時間に到達した場合には次にステップ213が実行され、パージポンプ20の運転が停止されるとともにパージ制御弁15が閉弁される。
ステップ209におけるカウンタ値Aは、機関停止後吸気通路1内の燃料が全てベーパになりパージポンプ20により吸気通路内からキャニスタ10に送られるのに必要な時間に対応する値に設定されている。この値は、吸気通路1や機関の形式により異なるため、詳細には実際の機関と吸気通路とを用いた実験により設定することが好ましい。
【0050】
(2)第2の実施形態
次に、本発明のベーパ放出防止操作の第2の実施形態について説明する。
本実施形態では、第1の実施形態と同様機関停止後一定時間パージポンプを逆転方向に運転して吸気通路の燃料ベーパをキャニスタに吸着させる。しかし、本実施形態では機関冷却水温度が所定値T以下である場合にはパージポンプの運転を開始せず、また、パージポンプ運転中に冷却水温度が上記所定値T以下になった場合にはパージポンプの運転を停止する点が第1の実施形態と相違している。
【0051】
機関温度が低下すると、吸気通路内に残留した燃料は蒸発しにくくなり吸気通路内の燃料ベーパ濃度は低くなる。この状態ではパージポンプを運転しても吸気通路内の燃料ベーパを効率的に吸入することができず、パージポンプの駆動エネルギーが無駄に消費されるのみならず、キャニスタ10に吸着された燃料ベーパがパージポンプ20から送られる吸気通路内の空気によりパージされてしまい、大気連通管18から放出される可能性がある。また、この状態では仮に放置したところで吸気通路内の燃料ベーパ濃度は低く、吸気通路から大気に燃料ベーパが放出されることはない。
【0052】
そこで、本実施形態では機関温度を代表するパラメータとして冷却水温度THWを検出し、THWが所定温度T以下である場合にはパージポンプを停止することにより無駄な動力の消費を防止している。
【0053】
図3は、本実施形態のベーパ放出操作を具体的に示すフローチャートである。本操作はECU30により一定時間毎に実行されるルーチンとして行われる。
図3の操作は、ステップ307と309が付加されている点のみが図2の操作と相違している。すなわち、本実施形態ではステップ307で機関冷却水温度THWを読込み、ステップ309でTHWが所定値T(Tは、燃料蒸気圧が低下して吸気通路内の燃料からのベーパが外部に洩れなくなる程度の低い温度であり、例えば冷却水温度で10℃程度に設定される)以下である場合には、直ちにステップ317に進みパージポンプ20の運転を停止するとともにパージ制御弁15を全閉にする。そして、冷却水温度THWがTより高い場合のみステップ311以下の操作を行い、一定時間が経過するまでパージポンプ20を運転する。図3のステップ301から305、及びステップ311から317の操作は、図2ステップ201から205、及びステップ207から213と同一の操作であるので、ここでは説明を省略する。
本実施形態では、上記操作により吸気通路からの燃料ベーパ放出を生じることなく、パージポンプの駆動エネルギーの消費を低減することが可能となる。
【0054】
(3)第3の実施形態
次に、本発明のベーパ放出防止操作の第3の実施形態について説明する。
前述の第1の実施形態では、機関停止と同時にパージポンプの運転を開始し、常に一定の時間だけパージポンプを運転していた。しかし、実際には吸気通路での燃料ベーパの発生量は機関温度、特に機関停止時の機関温度に影響される。
【0055】
例えば、機関停止時の機関温度が高い場合には機関停止後急激に吸気ポートに残留した燃料が気化するため短時間で多量の燃料ベーパが発生する。また、パージ配管14は吸気通路1に吸気ポートから比較的離れた位置で接続されているため、吸気ポートで発生した燃料ベーパがパージ配管14接続部まで到達するのは機関停止からある時間が経過してからになるが、この燃料ベーパ到達までの時間は、燃料ベーパの発生量が多いほど短くなる。また、機関が高温であるほど燃料ベーパの発生量(発生速度)が大きいため、吸気ポートに残留した燃料は短時間で完全に気化する。
【0056】
これに対して、機関停止時の機関温度が低い場合には停止前に燃料噴射量の暖機増量が行われており吸気ポート壁面に付着した燃料量が高温時より多くなっている。更に、機関が低温であるためこの燃料の気化速度は高温時より遅く全量が気化するのには長い時間を要する。また、パージ配管14の吸気通路接続部に吸気ポートで発生した燃料ベーパが到達するのも高温時に較べて遅くなる。
【0057】
そこで、本実施形態では、機関停止後直ちにパージポンプの運転を開始せず、機関停止からある遅れ時間Bが経過してからパージポンプの運転を開始するようにしている。この遅れ時間は、吸気ポートで発生した燃料ベーパがパージ配管14の接続部に到達し、パージポンプ20に実際に燃料ベーパが吸入されるようになるまでの時間に対応しており、上述の理由から機関停止時の機関温度(冷却水温度)が高いほど短く設定される。
また、機関停止時の機関温度が高いほど燃料の全量が気化する時間が短くなるため、パージポンプ20の運転継続時間も機関停止時の機関温度(冷却水温度)が高いほど短く設定される。
【0058】
これにより、本実施形態ではパージポンプ20を真に必要とされるタイミングと時間とで運転することが可能となり、パージポンプの駆動エネルギーが無駄に消費されることを防止することが可能となっている。
【0059】
図4は、本実施形態のベーパ放出防止操作を具体的に説明するフローチャートである。本操作は、ECUにより一定時間毎に実行されるルーチンとして行われる。
図4の操作では、まずステップ401で機関の冷却水温度THWが読込まれる。そして、ステップ403では、現在機関が停止しているか否かが判定され、機関が運転中であった場合にはステップ405に進み、ステップ401で読込んだ冷却水温度THWをTHWとして記憶する。そして、その後ステップ407では通常のパージポンプ制御を行うとともに、ステップ407で計時カウンタCTをリセットするのは図2、図3の操作と同様である。ステップ405では機関が運転中である場合のみ、常に最新の冷却水温度がTHWとして記憶されることになるため、機関停止後のTHWの値は機関停止時の冷却水温度を表すことになる。
【0060】
ステップ403で機関が停止していた場合には、次にステップ411でステップ401で読込んだ現在の冷却水温度(機関停止時の冷却水温度ではない)が所定値T(T≒10℃)より高いか否かを判定し、T以下であった場合にはステップ421に進み、パージポンプ20の運転を停止するとともにパージ制御弁15を全閉にする。すなわち、本実施形態においても上記第2の実施形態と同様、機関停止後の機関温度が低い場合にはパージポンプ20の運転を行わない。
【0061】
ステップ413でTHW>Tであった場合には、次にステップ413でポンプ20の運転開始タイミングと停止タイミングとが、ステップ405で記憶した機関停止時の冷却水温度THWに基づいて決定される。
パージポンプ20の運転開始と停止のタイミングは、前述の各実施形態と同様にカウンタCTの値として設定される。図5は、機関停止時の冷却水温度THWとパージポンプ20運転開始カウンタ値B及び運転停止カウンタ値Cとの関係を示す図である。
【0062】
図5に示すように、カウンタ値BとC(ここで、B<C)とはともに機関停止時の冷却水温度THWが高いほど小さな値に設定されるが、CとBとの差もTHWが高いほど小さくなるようにされている。すなわち、これにより、機関停止時の冷却水温度が高いほど、機関停止後パージポンプ20の運転が開始されるまでの時間Bは短くなり、かつ、パージポンプ20の運転時間(C−B)も短くなるため、真に必要な期間だけパージポンプ20を運転することが可能となる。
【0063】
上記によりカウンタ値BとCとを決定後、ステップ415ではカウンタCTの値を1だけ増大する。本実施形態においても、CTの値は機関停止からの経過時間を表すのは前述の各実施形態と同様である。
そして、ステップ417から423では、カウンタCTの値がB<CT≦Cの場合のみ、パージポンプ20を運転するとともにパージ制御弁15を開弁保持する。また、CT<B及びCT>Cの場合にはパージポンプ20を停止しパージ制御弁15を閉弁する。これにより、パージポンプ20は機関停止後カウンタ値Bに相当する時間が経過したときに運転を開始し、カウンタ値Bに相当する時間が経過したときに停止するようになり、真に必要な期間のみパージポンプ20が運転される。
【0064】
(4)第4の実施形態
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
前述の各実施形態では、機関停止時に1度だけパージポンプの運転を行って吸気通路から燃料ベーパをキャニスタに回収している。しかし、機関停止時の機関温度が高く、吸気ポートに残留した燃料の全量がベーパーとして回収される場合を除き、吸気ポートにはパージポンプ運転停止後も蒸発しなかった燃料が残留する。前述したように、この残留燃料は機関温度が高くならない限り燃料ベーパとして大気に放出されることはない。
【0065】
しかし、機関停止後の気温変化や直射日光の影響などにより機関温度が上昇すると、吸気ポートに残留した燃料が蒸発して燃料ベーパが大気に放出される場合がある。
本実施形態では、機関停止直後にパージポンプの運転を行って燃料ベーパのキャニスタへの回収を行った場合であっても、機関停止中に機関温度が停止時の温度より高くなった場合には温度上昇に応じて再度パージポンプを運転して燃料ベーパをキャニスタに回収する。これにより、機関停止後に機関温度が上昇した場合にも燃料ベーパが吸気通路から大気に放出されることが防止される。
【0066】
図6、図7は本実施形態のベーパ放出防止操作を具体的に説明するフローチャートである。本操作はECU30により一定時間毎に実行される。
図6ステップ601から625は機関停止直後のパージポンプ20運転操作を示している。図6の操作は図4の操作と略同様の操作であるが、ステップ609、613、625のフラグXSの操作が加わっている点が相違する。
【0067】
すなわち、本実施形態においても、機関停止時の冷却水温度をTHWとして記憶し(ステップ605)、このTHWに基づいてパージポンプ20の運転開始タイミングBと運転停止タイミングCとを図5の関係に基づいて決定する(ステップ615)。そして、機関停止後カウンタCTの値がBに到達するとパージポンプ20の運転(及びパージ制御弁15の開弁)を開始し(ステップ627、629)、Cに到達するとパージポンプ20の運転を停止する(ステップ619、621)。また、冷却水温度THWが所定値T以下の場合にはパージポンプ20の運転を行わない点(ステップ611、621)も図4の操作と同様である。
【0068】
しかし、図6の操作では、ステップ613でフラグXSの値を判定してXS=1の場合にはステップ617以下を実行することなく図7ステップ631に進む点が相違している。フラグXSは機関停止直後の1回目のパージポンプ20運転が完了したか否かを表すフラグであり、機関運転中は常に、カウンタCTの値とともに0にセット(ステップ610、609)され、機関停止直後のパージポンプ運転が終了したときに、ステップ625で1にセットされる。また、このときカウンタCTの値もゼロにリセットされる(ステップ623)。
【0069】
すなわち、本実施形態では機関停止直後の1回目のパージポンプ20の運転が終了している場合には、次回からはステップ613から625を実行することなく図7のステップ631に進む。
図7ステップ631では、ステップ601で読込んだ現在の冷却水温度THWが機関停止時の冷却水温度THWより所定値E以上高くなっているか否かが判定され、E以上高くなっていない場合には、ステップ643に進みカウンタCTの値をリセットして今回の操作を終了する。
【0070】
一方、ステップ631でTHW≧THW+Eであった場合には、ステップ633から637でカウンタCTの値を増大(ステップ633)しつつ、CTの値が所定値Dに到達するまでパージポンプ20の運転とパージ制御弁15の開弁とを行い(ステップ635、637)、Dに到達したときにパージポンプの停止とパージ制御弁の閉弁とを行う(ステップ635、639)。また、カウンタ値がDに到達してパージポンプの停止を行う場合には、ステップ641で機関停止時の冷却水温度として記憶したTHWの値を上記所定値Eだけ増大させる。
すなわち、本実施形態では機関停止直後にパージポンプの運転を行い、その後は機関温度(冷却水温度)が所定値まで上昇した場合に再度パージポンプの運転を行うようにしているが、その際、パージポンプの運転を開始する温度は、前回パージポンプの運転を行った温度より所定値Eだけ高く設定する。このように、機関停止中にパージポンプの作動を開始する温度が次第に高くなるようにしているのは以下の理由による。
【0071】
すなわち、機関停止直後にパージポンプの運転が実施され完了している場合には、機関吸気ポートに残留した燃料のうち機関停止時の冷却水温度(THW)で燃料ベーパとなる成分は全て気化しておりベーパの形でキャニスタに回収されている。このため、機関停止後一旦低下した機関温度が再度THWまで上昇しても、残留した燃料の蒸発は極めて少なくなり、パージポンプを運転しても燃料ベーパをキャニスタに回収することはできない。しかし、機関温度がTHWより高くなった場合には、温度THWでは気化しなかった残留燃料も更に気化するようになるため、吸気通路内には燃料ベーパが充満するようになる。そこで、本実施形態では2回目のパージポンプ運転は、冷却水温度THWが機関停止時の温度THWより所定値Eだけ上昇したときに行うようにしている。
【0072】
また、2回目のパージポンプの運転が完了した場合には、吸気ポートに残留した燃料のうち冷却水温度THW+E以下の温度で気化する成分は全て気化しており前回までのパージポンプ運転により全てキャニスタに回収されているため、その後冷却水温度がTHW+Eになっても燃料の蒸発はほとんど生じない。
このため、3回目のパージポンプ運転を開始する温度は前回(2回目)の開始温度より更にEだけ高く設定している。
【0073】
このように、機関停止中のパージポンプ運転を開始する温度をそれぞれ前回の開始温度よりEだけ高くなるように設定することにより、実際には吸気通路に燃料ベーパが存在しないのにパージポンプを運転することが防止されるため、パージポンプの駆動エネルギーを無駄に消費することが防止されるとともに、キャニスタがパージポンプの運転によりパージされて大気連通管から燃料ベーパが放出されることが防止される。
【0074】
(5)他の実施形態
次に、上記第1から第4の実施形態の変形例について説明する。
上記第3と第4の実施形態(図4から図7)では機関停止直後のパージポンプ運転の際に、機関停止時の冷却水温度に応じてポンプの運転時間(C−Bに相当する時間)を設定していた、この時間は吸気通路に発生した燃料ベーパの全量をキャニスタに回収するのに充分な時間に相当する。しかし、燃料ベーパの全量を回収する際に、ポンプの運転時間をベーパ量に応じて変化させる代りに、ポンプの流量をベーパ量に応じて変化させるようにすることも可能である。
【0075】
例えば、図4ステップ413と図6ステップ615ではポンプの回転数は一定にして、ポンプの運転時間を機関停止時の冷却水温度が高いほど長くしている。しかし、実際には機関停止時の冷却水温度が高いほど機関停止後急激に燃料ベーパが発生し、短時間で吸気通路からキャニスタへの燃料ベーパ回収が完了する。この場合、燃料ベーパ回収完了後も長時間パージポンプの運転を継続すると、パージポンプから空気がキャニスタに供給されることになり、キャニスタに吸着された燃料ベーパがパージされ、CCV17から大気連通管18を通って大気に放出される恐れがある。そこで、例えばパージポンプの容量を燃料ベーパの発生に応じて制御し、燃料ベーパ発生量が多い場合(すなわち、吸気通路内に高濃度の燃料ベーパが存在する場合)にはパージポンプの容量を増大させるとともに、ポンプの運転時間を図4、図6の場合より更に短くするようにしても良い。これにより高濃度の燃料ベーパを短時間で回収し、その後は空気をキャニスタに送らないようにすることができ、キャニスタから燃料ベーパが大気に放出されることを完全に防止することができる。
【0076】
パージポンプの容量の調節は、例えば駆動モータに印加する電圧を変えることによって行うことができる。この場合には、機関停止時の冷却水温度が高いほど電圧を高くしてポンプの回転数を上げることにより、ポンプの容量を増大することができる。
また、例えば図7で機関停止後2回目以降のパージポンプ運転を行う場合も、運転開始時の機関温度(THW+E)が高くなるほどポンプの回転数を上昇させ、その代りに運転時間D(ステップ635)を短く設定するようにしても良い。更にパージポンプの流量を変化させる際にポンプ回転数を変化させる代りに、パージ制御弁15の開度を変化させることによりポンプ流量を変化させることも可能である。
【0077】
なお、上記第2から第4の実施形態は、図1に示したようにパージ制御弁15とキャニスタ10との間にパージポンプ20を配置した場合を例にとって説明しているが、パージポンプの配置は図1のものに限られるわけではない。
【0078】
例えば、図8はキャニスタ10の大気ポートにCCV17と並列にパージポンプ20と遮断弁20aとを配置した構成を示している。図8の配置では機関運転中吸気通路1に充分な負圧が発生する場合にはパージポンプ20は停止して遮断弁20aは閉弁されるとともに、CCV17が開弁される。これにより、CCV17から大気がキャニスタ内に導入され、吸着剤50をパージした後吸気通路に流入するようになる。
【0079】
一方、機関運転中吸気通路に充分な負圧が生じていない場合には、CCV17は閉弁され、パージ制御弁15とともに遮断弁20aが開弁され、パージポンプ20は正転方向に運転される。これにより、パージポンプ20によりキャニスタ10内に空気が圧送され、吸着剤50のパージが行われる。
一方、機関停止時には、CCV17を閉弁し、パージ制御弁15と遮断弁20aを開弁してパージポンプ20aを逆転方向に運転することにより吸気通路1からパージ配管14を介してキャニスタ10に燃料ベーパを回収することができる。この場合も上記各実施形態のベーパ放出防止操作はそのまま実行可能である。
【0080】
図9は、ベーパ放出防止操作専用のパージポンプを設けた場合の配置を示す。図9に示すように、本実施形態ではパージポンプ20はパージ配管14から分岐してキャニスタ10(または燃料タンク11)に連通する分岐通路14a上に配置される。また、分岐通路14aの分岐通路14aの接続部と合流部との間には遮断弁14bが配置される。
本実施形態では、機関運転中は遮断弁14bは常に開弁されており、パージポンプ20の運転は行わない。すなわち、機関運転中のキャニスタのパージは吸気管の負圧のみによって行う。
【0081】
機関停止時にベーパ放出防止操作を行う場合には、パージ制御弁15を開弁し、遮断弁14bを閉弁した状態でパージポンプ20を運転する。本実施形態ではパージポンプ20は1方向、すなわち吸気通路1からパージ配管14及び分岐通路14aを介して燃料ベーパを吸入し、キャニスタ10(または燃料タンク11)に燃料ベーパを吐出する方向のみに運転され、逆転方向の運転は行わない。これにより、吸気通路内の燃料ベーパをキャニスタまたは燃料タンクに回収することが可能となる。
【0082】
(6)パージ系異常検出操作
次に、パージポンプ20を用いたパージ系異常検出操作について説明する。本実施形態では、機関停止後所定時間経過後にパージポンプ20を逆転方向に運転することにより、パージ系内圧と周囲の大気との間に差圧を生じさせた状態でパージ系を密封し、密封後のパージ系内圧の変化に基づいて洩れの有無を判定する。
【0083】
例えば、図1のようにパージポンプ20をキャニスタ10と吸気通路1との間のパージ配管14上に配置した場合の構成を例にとって説明すると、機関停止後キャニスタ10のCCV17を閉弁、パージ制御弁15を開弁した状態でパージポンプ20の逆転方向運転を行うと、パージポンプ20により吸気通路1から燃料ベーパまたは空気がキャニスタ10に圧送される。ところが、キャニスタ10のCCV17が閉弁されているため、キャニスタ10に流入した空気は外部に放出されないため、パージポンプ20の運転を行うとキャニスタ10、ベーパ通路13、及びベーパ通路によりキャニスタ10と接続された燃料タンク11等からなるパージ系が加圧される。
【0084】
パージ系内圧が所定の正圧になった状態でパージ制御弁15を閉弁し、ポンプ20を停止するとパージ系は加圧状態で密閉される。この状態で、パージ系に洩れがなければパージ系内圧は変化しないが、パージ系に洩れがあると洩れを通じてパージ系内の気体が外部に洩出するためパージ系内の圧力は低下する。また、この圧力の低下速度は洩れの大きさに応じて大きくなる。
【0085】
従って、パージ系を加圧密閉した状態での系内圧力変化(圧力低下速度)を測定することによりパージ系の洩れの有無を判定することができる。
ところが、実際には、パージ系を密閉した状態では燃料タンク11内の燃料の温度が高いと燃料の蒸発が生じ、タンク内圧力が上昇する。このため、燃料の蒸発量が大きいと、仮に洩れがあった場合でも燃料の蒸発による圧力上昇と洩れによる圧力低下が互いに打消しあって圧力低下が小さくなる場合がある。
【0086】
そこで、本実施形態では加圧密閉状態でパージ系の圧力低下が小さい場合であっても直ちに正常とは判定せず、次にタンク内の燃料ベーパ発生量を計測する。
燃料ベーパ発生量の計測は内圧を大気圧近傍に低下させた状態でパージ系を密閉し系内圧力の変化(上昇速度)を計測することにより行う。系内を大気圧に維持した場合には、外部とパージ系との圧力差が小さくなるためパージ系に穴等の洩れ部があっても外部からの空気の侵入や内部からの気体の洩出は生じない。このため、パージ系を大気圧で密閉した場合の系内圧力変化は燃料タンクの燃料の蒸発によるもののみになり、燃料ベーパ発生量が大きいほど圧力変化(上昇)速度も大きくなる。
【0087】
本実施形態では、パージ系を加圧密閉して計測した内圧低下速度が所定値より大きい場合には直ちにパージ系に洩れ、穴などの以上が発生していると判定する。しかし、加圧密閉下での内圧低下速度が所定値より小さい場合には、直ちに正常とは判定せず、次にパージ系を大気圧で密閉して圧力変化(上昇)速度を計測することにより燃料ベーパ発生量の大きさを判定する。圧力上昇速度が大きい(燃料ベーパ発生量が大きい)場合には、実際には洩れ、穴などの異常があるにもかかわらず燃料ベーパの影響で内圧低下速度が小さくなっている可能性がある。従って、計測した圧力上昇速度が大きい(燃料ベーパ発生量が大きい)場合には正常判定は行わず、判定を保留する。
【0088】
一方、大気圧密閉下でパージ系の内圧上昇速度が小さい(燃料ベーパ発生量が小さい)場合には、加圧密閉下で内圧低下速度が小さかったのは実際に洩れ、穴等の異常がなかったためと判断できる。このため、この場合にはパージ系が正常であると判定する。
【0089】
図10及び図11は、上記パージ系異常診断操作の詳細を説明するフローチャートである。本操作は、ECU30により一定時間毎に実行されるルーチンとして行われる。
図10において操作がスタートすると、ステップ1001では現在異常診断の実行条件が成立しているか否かが判定される。
【0090】
ここで、ステップ1001で判定される異常診断実行条件は、(a)機関が停止していること、(b)機関停止後所定の時間が経過していること、(c)機関冷却水温度が所定値以下であること、(d)機関停止後異常検出操作が行われていないこと、である。
ステップ1001の上記条件(a)は、本異常診断操作ではパージポンプ20が通常のパージ操作とは逆の方向に運転され吸気通路内の空気をパージ系に送ることになるため、機関が運転中で吸気通路内に負圧が発生しているとパージ系の加圧が困難になる場合があるためである。
【0091】
また、上記条件(b)及び(c)は機関停止後充分に時間が経過して燃料タンク内の燃料温度が外気温近くまで低下した状態で異常診断を行うようにするためである。前述したように、燃料タンク内の燃料温度が高い場合には燃料蒸発量が大きくなり、実際にはパージ系に洩れ、穴等の異常がない場合であっても判定が保留されてしまい正常判定をできなくなる場合がある。一方、機関運転中は燃料噴射弁からの高温のリターン燃料が燃料タンクに流入するため機関停止直後は燃料タンク内温度が比較的高くなっており、燃料ベーパ発生量も大きい。しかし、機関停止後充分な時間が経過し、かつ冷却水温度が低い場合には燃料タンク内の燃料温度も充分に低くなっているため、燃料ベーパ発生量は小さくなっている。このため、条件(b)、(c)が成立した状態で異常診断操作を行うことにより、正常判定の機会を増大させることが可能となる。
【0092】
更に、条件(d)は、異常診断操作を何度も実行してパージポンプの駆動エネルギーが無駄に消費されることを防止するための条件である。
上記条件のいずれか1つ以上が不成立であった場合には、本操作は直ちに終了し、異常診断操作は行わない。すなわち、ステップ1001の全ての条件が成立した場合にのみステップ1003以下の異常診断操作が実行される。
【0093】
ステップ1003では、まず加圧密閉下でのパージ系の圧力低下速度(ΔPL)の検出が終了しているか否かが判定される。前述したようにΔPLの計測結果はパージ系に洩れ、穴等の異常があるか否かの判定に使用される。
ステップ1003でΔPLの計測が完了していない場合には、ステップ1005から1017でパージ系を加圧密閉した状態でΔPLの計測が実施される。
【0094】
すなわち、ステップ1005ではキャニスタ10のCCV17を閉弁し、ステップ1007から1011では圧力センサ33で検出した燃料タンク11内の圧力PTが所定の正圧P(例えば、P≒20mmHg)に到達するまで(ステップ1007)、パージ制御弁15を開弁(ステップ1009)した状態でパージポンプ20を逆転方向に運転する(ステップ1011)。これにより、吸気通路内1内の空気がパージポンプ20によりキャニスタ10に送られ、キャニスタ10、ベーパ通路13、燃料タンク11等のパージ系が加圧される。
【0095】
パージポンプ20の逆転方向運転により燃料タンク11内圧PTがPに到達した場合には、ステップ1007の次にステップ1013と1015とが実行されパージ制御弁15が閉弁されるとともに、パージポンプ20の運転が停止される。これにより、パージ系は加圧状態で密閉される。
そして、ステップ1017では圧力センサ33で検出した燃料タンク内圧力の変化から、一定時間(例えば5秒程度)内のパージ系内圧低下幅ΔPL(圧力低下速度)が計測される。
【0096】
ステップ1017でΔPLの計測が完了した場合、或はステップ1003で既に前回の操作実行までにΔPLの計測が完了していた場合には、次にステップ1019で圧力低下速度ΔPLが所定値ΔPL(例えば、ΔPLは数mmHg/5秒程度の値)以上であるか否かが判定される。
ステップ1019で圧力低下速度ΔPLが、ΔPL≧ΔPLであった場合には、加圧密閉下でのパージ系の内圧低下が大きく、仮に燃料タンク11内の燃料ベーパ発生量が多かったとしても更にそれを上回る洩れがあることになる。従って、この場合にはステップ1021に進み、直ちにパージ系に洩れ、穴等の異常が発生しているとの判定(異常判定)を行い、ステップ1023でキャニスタ10のCCV17を開弁して操作を終了する。これにより、パージ系内圧は大気圧に復帰する。
【0097】
一方、ステップ1019でΔPL<ΔPLであった場合には、加圧密閉下でのパージ系圧力低下速度が小さいので一応、洩れ、穴等の異常は生じていないように見える。しかし、この場合には、実際には燃料ベーパ発生量が大きく圧力上昇があるため洩れ、穴等の異常が生じているにもかかわらず見かけ上ΔPLが小さくなっている可能性がある。
そこで、本実施形態では、ステップ1019でΔPL<ΔPLであった場合には直ちには正常判定は行わず、現在の燃料ベーパ発生量ΔPVを計測するために図11ステップ1025に進む。
【0098】
すなわち、この場合には図11ステップ1025で前回までに既にベーパ発生量ΔPVの計測が完了しているか否かを判断し、完了していない場合にはステップ1027から1031で、パージ系内圧PTが所定値PT以下になるまで(ステップ1031)キャニスタ10のCCV17を開弁し(ステップ1027)、PT≦PTになったときにCCV17を閉弁する。PTは大気圧よりわずかに高い程度の圧力である。これにより、加圧密閉されていたパージ系の内圧が低下し、パージ系は所定圧力PT以下になった状態で密閉(大気圧密閉)される。
【0099】
ステップ1033は、燃料ベーパ発生量ΔPVの計測操作である。本実施形態では、パージ系を大気圧下で密閉した状態での一定時間(例えば15秒程度)内の系内圧力上昇幅ΔPVを圧力センサ33で検出し、この値を燃料ベーパ発生量として使用する。
上記により燃料ベーパ発生量ΔPVの計測が完了した場合、またはステップ1025で既に前回までの操作でΔPVの計測が完了していた場合には、次にステップ1035が実行される、燃料ベーパ発生量ΔPVが所定値ΔPVより大きいか否かが判定される。ΔPVは、例えば数mmHg/15秒程度の値に設定される。
【0100】
ステップ1035でΔPV≦ΔPVであった場合、すなわち現在の燃料ベーパ発生量が少ない場合には、ステップ1017で計測したΔPLの値は、実際に洩れ、穴等がなかったために小さくなっていたと考えることができる。そこで、この場合には、ステップ1037に進み、パージ系に洩れ、穴等の異常が生じていないと判定(正常判定)する。また、ステップ1035でΔPV>ΔPVであった場合には、ステップ1017で計測したΔPLの値が小さかったのは燃料ベーパ発生量が大きいためであり、実際にパージ系に洩れ、穴等の異常が生じている可能性がある。そこで、この場合にはステップ1039に進み、正常判定も異常判定も行わず、判定を保留する。
【0101】
ステップ1037で正常判定がなされた場合、及びステップ1039で判定が保留された場合とも、次に図10ステップ1023が実行され、キャニスタ10のCCV17が開弁され、異常診断操作が終了する。
上記のように、本実施形態では機関停止後にパージポンプを通常のパージ時とは逆方向に運転することによりパージ系内圧と大気圧との間に差圧を生じさせている。このため、通常のパージ時とは逆に必ず吸気通路からキャニスタに向う流れが生じる。パージ系の異常診断は、図1の構成で言えばパージポンプを正転方向に運転してパージ系内圧を低下させ、負圧下で密閉することによっても行うことができるが、この場合にはキャニスタから吸気通路に向う流れが生じるためキャニスタでパージされた燃料ベーパが停止中の機関の吸気通路に流入してしまう問題が生じる。
【0102】
これに対して、本実施形態のようにパージポンプを逆転方向に運転してパージ系内圧と大気圧との間に差圧を生じさせる場合にはキャニスタから吸気通路に燃料ベーパが流入する可能性がない。従って、本実施形態によれば異常診断時に吸気通路から燃料ベーパが大気に放出されることが防止される。
また、本実施形態では機関停止後燃料タンク内の燃料温度が充分に低下してからパージ系の異常診断を行うようにしているため、異常診断に対する燃料ベーパ発生量の影響が小さくなり、正確な異常診断が可能となる。
【0103】
なお、本実施形態では図2の構成を例にとって説明したが、例えば、図8のようにキャニスタ10の大気ポート側にパージポンプ20を配置したキャニスタパージシステムにおいても、機関停止後にパージポンプ20を逆転方向に運転することにより吸気通路内に燃料ベーパが流入することを防止しつつ正確な異常診断を行うことが可能となるのは図1の構成の場合と同様である。
【0104】
この場合には、パージポンプ20を逆転方向に運転することによりパージ系内圧は負圧になるため、図10ステップ1017の操作ではパージ系を負圧密閉した状態での圧力上昇速度ΔPLを計測する。また、この場合、図10ステップ1019では、ΔPL≦ΔPLであるか否かが判定され、ΔPL≦ΔPLであった場合には、ステップ1021で直ち正常判定がなされる点、及び図11ステップ1037では正常判定の代りに異常判定がなされる点が図10、図11と相違するのみである。
【0105】
【発明の効果】
各請求項に記載の発明によれば、機関運転中のみならず機関停止後に吸気通路から大気に燃料ベーパが放出されることを確実に防止可能とする共通の効果を奏する。また、請求項8の発明では上記共通の効果に加えて更に、機関停止後にパージ系の異常診断を行う際にも吸気通路から大気に燃料ベーパが放出されることを確実に防止可能となる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を自動車用内燃機関のキャニスタパージシステムに適用した場合の実施形態の概略構成を説明する図である。
【図2】ベーパ放出防止操作の第1の実施形態を説明するフローチャートである。
【図3】ベーパ放出防止操作の第2の実施形態を説明するフローチャートである。
【図4】ベーパ放出防止操作の第3の実施形態を説明するフローチャートである。
【図5】図4の操作のポンプ作動時間の設定を示す図である。
【図6】ベーパ放出防止操作の第4の実施形態を説明するフローチャートの一部である。
【図7】ベーパ放出防止操作の第4の実施形態を説明するフローチャートの一部である。
【図8】図1とは異なるパージポンプの配置例を示す図である。
【図9】図1、図8とは異なるパージポンプの配置例を示す図である。
【図10】パージ系の異常診断操作を説明するフローチャートの一部である。
【図11】パージ系の異常診断操作を説明するフローチャートの一部である。
【符号の説明】
1…吸気通路
10…キャニスタ
11…燃料タンク
12…ベーパー配管
14…パージ配管
15…パージ制御弁
17…CCV
30…電子制御ユニット(ECU)
33…燃料タンク圧力センサー
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a canister purge system, and more particularly to a canister purge system including a purge pump.
[0002]
[Prior art]
In order to prevent the vaporized fuel (fuel vapor) in the fuel tank of the internal combustion engine from being released into the atmosphere, an evaporation purge system is introduced in which the fuel vapor in the tank is guided to a canister containing an adsorbent such as activated carbon and once adsorbed on the adsorbent. Generally known. In such an evaporation purge system, in order to prevent the adsorbent in the canister from being saturated by the adsorbed fuel vapor, the canister and the engine intake passage are connected by the purge passage, and the air is sucked through the canister during engine operation. Inhalation into the passage. As a result, the fuel vapor adsorbed by the adsorbent is desorbed (purged) by the intake air, and is sucked into the engine together with the intake air to burn.
[0003]
That is, by connecting the canister to the atmosphere and the engine intake passage at the same time, the negative pressure in the intake passage causes the atmosphere to pass through the adsorbent in the canister and be sucked into the intake passage from the purge passage, and the air is removed from the adsorbent in the canister. When passing, the fuel vapor adsorbed by the adsorbent is desorbed from the adsorbent, and a mixture of air and fuel vapor (purge gas) flows into the intake passage from the purge passage. The fuel vapor that has flowed into the intake passage is sucked into the combustion chamber of the engine together with the engine intake air, so that the fuel vapor from the canister burns in the engine combustion chamber without being released to the atmosphere.
[0004]
However, since the purge gas is sucked from the canister by the negative pressure in the engine intake passage in the normal purge system, there is a problem that the canister cannot be purged in an engine having a small negative pressure generated in the intake passage.
For example, an in-cylinder fuel injection valve that directly injects fuel into the cylinder is provided, fuel is injected into the cylinder during the cylinder compression stroke, and an air-fuel ratio mixture in the combustible range is stratified only in the vicinity of the spark plug. In an engine or the like that performs lean combustion operation at an air / fuel ratio extremely higher than the stoichiometric air / fuel ratio, the intake air amount is not adjusted by the throttle valve in principle during lean combustion operation.
[0005]
For this reason, the throttle valve is almost fully opened during the lean combustion operation, and almost no negative pressure is generated in the intake passage.
In such an engine, a canister purge using intake negative pressure cannot be performed during lean combustion operation. For example, a purge pump that forcibly purges the fuel vapor in the canister into the intake passage is used.
An example of a canister purge system using a purge pump is described in, for example, Japanese Patent No. 2900704.
The purge system of the publication is configured such that a purge pump forcibly sucking fuel vapor in the canister and sending it to the intake passage is provided on a purge passage connecting the intake passage and the canister. The purge system disclosed in this publication suppresses fluctuations in fuel vapor concentration in the purge gas supplied to the intake passage by circulating a part of the purge gas discharged from the purge pump to the suction side of the purge pump. It is a thing.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The apparatus of Japanese Patent No. 2900704 effectively prevents the fuel vapor from being released to the atmosphere without being adsorbed by the canister by purging the canister during engine operation.
However, although the apparatus of the above-mentioned Japanese Patent No. 2900704 can effectively purge the canister while the engine is operating, there is a problem that it is impossible to prevent the fuel vapor from being diffused from the intake passage after the engine is stopped.
[0007]
After the engine of the internal combustion engine is stopped, fuel paper is generated in the engine intake passage due to various causes. For example, when the fuel supplied to the cylinder combustion chamber during operation of the engine stays in the cylinder without being combusted when the engine is stopped, the fuel evaporates in the cylinder after the engine is stopped, and fuel paper is generated. Therefore, if there is a cylinder in which the intake valve is open when stopped, the fuel vapor flows out of the cylinder and the fuel vapor is filled in the intake passage. Further, if the fuel adhering to the intake port wall surface during operation of the engine remains in a liquid state when the engine is stopped, the fuel adhering to the wall surface evaporates after the engine stops and fuel vapor is formed in the intake passage. Furthermore, in an engine having a fuel injection valve, the fuel that has accumulated in the fuel injection valve after the engine has stopped may slightly leak into the intake passage and form fuel vapor in the intake passage.
[0008]
Thus, when fuel vapor is generated in the intake passage after the engine is stopped, the generated fuel vapor is filled in the intake passage, and further leaks into the atmosphere from the opening (intake port) of the intake passage. May cause air pollution due to hydrocarbons.
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a canister purge system capable of preventing fuel vapor from being released from the intake passage after the engine is stopped as well as during engine operation.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a canister that adsorbs evaporated fuel in a fuel tank of an internal combustion engine, a vapor passage that connects a fuel liquid level upper space in the fuel tank to the canister, the canister and the engine Operates independently of the engine operation, supplying a purge passage connecting the intake passage, an atmospheric port communicating the canister and the atmosphere, and supplying gas in the intake passage to the canister via the purge passage And a purge pump control means for operating the purge pump and supplying fuel vapor staying in the engine intake passage into the canister after the engine is stopped. The purge pump is a pump capable of reverse rotation, and the purge pump control means operates the purge pump in the normal rotation direction during operation of the engine to move the fuel vapor in the canister through the purge passage. A canister purge system for operating the purge pump in the reverse direction when supplying fuel vapor to the engine intake passage and staying in the engine intake passage after the engine stops Is provided.
[0010]
That is, according to the first aspect of the present invention, a purge pump is provided for supplying the fuel vapor staying in the engine intake passage to the canister. The purge pump is driven by a drive source that can operate independently of the engine operation, such as an electric motor, and can operate even after the engine is stopped. Therefore, the fuel vapor generated in the intake passage after the engine is stopped is sent to the canister by operating the purge pump, and is adsorbed by the adsorbent in the canister. This prevents the fuel vapor from being diffused from the intake passage after the engine is stopped.
[0012]
In the invention of claim 1, The purge pump is a pump capable of both forward rotation operation and reverse rotation operation. When the purge pump is rotated forward during engine operation, the flow direction of the gas through the pump becomes the direction in which the fuel vapor in the canister flows into the intake passage, and the canister is purged. When the purge pump is operated in reverse after the engine is stopped, the gas flow through the pump is directed from the intake passage to the canister, and the fuel vapor staying in the intake passage is adsorbed by the canister. This makes it possible to prevent the fuel vapor from being released into the atmosphere not only during engine operation but also after the engine is stopped with a single purge pump.
[0013]
Claim 2 According to the invention described in (1), the purge pump is disposed on the purge passage. Claim 1 A canister purge system is provided.
[0014]
That is, Claim 2 In this invention, the purge pump is disposed on the purge passage connecting the intake passage and the canister. In this case, the fuel vapor in the canister is sent to the intake passage through the pump on the purge passage during the forward rotation of the pump, and the fuel vapor in the intake passage is reversed in the pump during the reverse rotation of the pump. And sent to the canister.
[0015]
Claim 3 The purge pump is connected to the atmospheric port of the canister, Claim 1 A canister purge system is provided.
[0016]
That is, Claim 3 In this invention, the purge pump is connected to the atmospheric port of the canister. In this case, during the forward rotation of the pump, the air is pumped into the canister by the purge pump, the fuel vapor adsorbed by the canister is desorbed, and flows into the intake passage from the purge passage. Further, when the pump is reversely operated, the air after the fuel vapor is removed by the canister is sucked from the canister and the inside of the canister becomes negative pressure. Thereby, the fuel vapor staying in the intake passage flows into the canister from the purge passage.
[0017]
Claim 4 According to the invention described in the above, the purge pump control means stops the operation of the purge pump when the engine temperature after engine stop is equal to or lower than a predetermined temperature. Claims 1 to 3 A canister purge system according to any one of the above is provided.
[0018]
That is, Claim 4 In this invention, the operation of the purge pump is stopped when the engine temperature after the engine stops is equal to or lower than a predetermined temperature. When the engine temperature is low, the intake passage wall surface temperature is also lowered accordingly. For this reason, when the engine temperature is low, the vapor pressure of the fuel in the intake passage also becomes low and the evaporation of the fuel remaining in the intake passage hardly occurs. In this state, almost no fuel vapor is discharged from the intake passage to the outside, so that the fuel vapor does not diffuse into the atmosphere even when the purge pump is stopped. Therefore, in the present invention, when the engine temperature is lowered to such an extent that the fuel vapor is not released into the atmosphere, it is possible to reduce the pump drive energy by stopping the purge pump. The engine temperature can be detected, for example, by directly measuring the intake passage wall surface temperature, but the cooling water temperature, the intake air temperature, the intake air temperature in the intake passage, or the like is any one of the engine temperature and the like. One or more may be detected and used as a parameter representing the engine temperature.
[0019]
Claim 5 According to the invention described above, the purge pump control means stops the purge pump after continuing the operation of the purge pump after stopping the engine for a predetermined time, and increases the engine temperature after stopping the engine for the predetermined operating time. Set it short, Claims 1 to 3 A canister purge system according to any one of the above is provided.
[0020]
That is, Claim 5 In this invention, the purge pump is operated only while fuel vapor is actually generated in the intake passage. The amount of fuel vapor generated in the intake passage increases as the engine temperature after the engine stops increases. For this reason, when the engine temperature after the stop is high, the fuel remaining in the intake passage evaporates in a relatively short time and becomes fuel vapor. For this reason, when the purge pump is operated after the engine is stopped, the higher the engine temperature, the shorter the total amount of fuel remaining in the intake passage is adsorbed to the canister in the form of fuel vapor, and thereafter the fuel in the intake passage. No vapor is generated. In the present invention, it is possible to reduce pump drive energy by operating the purge pump only while fuel vapor is generated in the intake passage.
[0021]
Claim 6 According to the invention described above, the purge pump control means starts the operation of the purge pump after a lapse of a predetermined delay time after the engine stop, and sets the predetermined delay time based on the engine temperature at the time of the engine stop. , Claims 1 to 3 A canister purge system according to any one of the above is provided.
[0022]
That is, Claim 6 In this invention, the purge pump is started at the timing when the fuel vapor generated in the intake passage actually reaches the connection portion between the purge passage and the intake passage. The purge pump sucks fuel vapor from the intake passage through the purge passage. However, while fuel vapor occurs mainly near the intake port of the intake passage, the connection (purge port) between the intake passage and purge passage is located away from the intake port, so it occurs near the intake port. There is a delay time until the fuel vapor reaches the purge port. This delay time is short, for example, when the engine temperature is high and fuel vapor is generated rapidly and in large quantities after the engine is stopped, and is long when the engine temperature is low and the amount of generated fuel vapor is small. In this embodiment, the purge pump operation delay time is set based on the engine temperature when the engine is stopped, so that the purge pump operation can be started at the timing when the fuel vapor actually reaches the purge port. As a result, the purge pump can be operated at a truly necessary timing, and the drive energy of the pump can be reduced.
[0023]
Claim 7 According to the invention described above, the purge pump control means further operates the purge pump in response to an increase in the engine temperature when the engine temperature has increased since the engine stopped after the engine stopped. Claims 1 to 6 A canister purge system according to any one of the above is provided.
[0024]
That is, Claim 7 In this invention, when the engine temperature rises after the engine is stopped, the purge pump is operated in the reverse direction. For example, when the engine temperature is low when the engine is stopped, most of the fuel remaining in the intake port does not evaporate and remains in the intake port. For this reason, even if the purge pump is operated when the engine is stopped, the fuel remaining in the intake port cannot be eliminated. However, the fuel remaining in the intake port at low temperatures also evaporates and becomes fuel vapor when the engine temperature (intake port temperature) becomes higher than when the engine is stopped, for example, due to a rise in temperature or radiant heat from direct sunlight. May leak. In the present invention, in order to prevent the fuel vapor from being released due to the engine temperature increase, the purge pump is operated in accordance with the temperature increase when the engine temperature has increased since the engine stopped. Here, “activate the purge pump in response to the temperature rise” not only starts the operation of the purge pump when the temperature rises by a certain rise width, but also, for example, It also includes changing the operation duration, or operating the purge pump each time the engine temperature rises by a predetermined increase after the engine is stopped. In the present invention, when the purge pump is operated according to the engine temperature rise from the time when the engine is stopped as described above, when the engine temperature is low and a relatively large amount of fuel remains in the intake port in the liquid state when the engine is stopped. However, it is possible to reliably prevent the fuel vapor from being released into the atmosphere.
[0025]
Claim 8 Further, after the engine is stopped, the purge pump control means performs the reverse operation of the purge pump, and the internal pressure of the purge system including the purge passage, the canister, and the fuel tank is set to the atmospheric pressure and a predetermined pressure. Adjusted to a value that causes a difference, and then sealed the purge system, and equipped with an abnormality diagnosis device for judging the presence or absence of leakage in the purge system based on the change in the purge system internal pressure after sealing, Claim 1 A canister purge system is provided.
[0026]
That is, Claim 8 In this invention, when the presence or absence of leakage in the purge system is determined after the engine is stopped, the pressure difference between the atmosphere and the purge system is generated by operating the purge pump in the reverse direction. For example, when detecting the presence or absence of leakage in the purge system, the purge system internal pressure is adjusted to a negative pressure or a positive pressure that generates a differential pressure from the atmospheric pressure and then sealed, and air enters the purge system through the leak. Alternatively, an abnormality diagnosis operation for measuring a change in the purge system internal pressure due to the outflow of gas from the inside to the atmosphere is performed. In this case, by operating the purge pump in the reverse direction to generate a differential pressure between the purge system and the atmosphere, fuel vapor in the purge system is prevented from entering the intake system due to abnormality diagnosis. For example, in the configuration in which the purge pump is arranged in the purge passage, the purge pump is operated in the reverse direction to suck air from the intake passage and pump it to the canister, so that the inside of the purge system becomes positive pressure. Further, in the configuration having the purge pump connected to the atmospheric port, the inside of the canister is made negative pressure by releasing the air in the canister to the atmosphere. Therefore, in either case, a flow from the intake passage toward the canister occurs during reverse operation of the purge pump, and the canister or the fuel vapor in the purge system does not enter the intake passage when the abnormality diagnosis is performed.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment in which the present invention is applied to a purge system for an automobile internal combustion engine. In FIG. 1, reference numeral 100 denotes an internal combustion engine main body, 1 denotes an intake passage of the internal combustion engine 100, and 3 denotes an air cleaner disposed in the intake passage 1. The intake passage 1 is provided with a throttle valve 6 having an opening degree corresponding to the driver's operation of an accelerator pedal (not shown). In the present embodiment, the engine 100 is an engine capable of lean air-fuel ratio operation, and performs lean air-fuel ratio combustion in a specific operation region.
[0028]
During the lean air-fuel ratio operation, fuel is injected from the fuel injection valve 101 into the cylinder during the compression stroke, and a combustible air-fuel ratio mixture is stratified only in the vicinity of an ignition plug (not shown) in the cylinder. Ignition. As a result, combustion is possible in which the ratio (air-fuel ratio) between air and fuel supplied into the cylinder is extremely higher (lean) than the stoichiometric air-fuel ratio. During the lean air-fuel ratio operation of the engine 100, the throttle valve 6 is set to an opening that is almost fully open, and intake throttle loss is reduced. For this reason, almost no negative pressure is generated on the downstream side of the throttle valve 6 in the intake passage 1 during the lean air-fuel ratio operation.
[0029]
Reference numeral 11 in FIG. 1 denotes an engine fuel tank. The fuel oil in the tank 11 is boosted by the fuel pump 70 and is pumped to the fuel injection valve 101 of each cylinder of the engine 100 via the feed pipe 71.
The fuel tank 11 is provided with an oil supply pipe 111 for supplying oil into the tank. Further, a breather pipe 13 serving as a vapor passage that connects a space above the fuel oil level in the tank 11 to a canister 10 described later is connected to the upper portion of the tank 11.
[0030]
A vent valve 131, a COV (CUT OFF VALVE) 132 and a ROV (ROLL OVER VALVE) 133 each including a float valve are provided at a connection portion between the breather pipe 13 and the tank 11. The vent valve 131 is opened when the internal pressure of the fuel tank 11 becomes slightly higher than the internal pressure of the breather pipe 13, and allows the air containing the fuel vapor in the tank 11 to flow through the breather pipe 13 to the canister.
[0031]
Further, the ROV 133 is closed due to a rise in the liquid level during refueling, and disconnects the connection between the vent valve 131 and the fuel tank 11. The ROV 133 also has a function of closing a connection portion between the vent valve 131 and the tank 11 when the vehicle falls or the like and preventing a large amount of fuel oil from leaking to the outside through the breather pipe 13.
The COV 132 is arranged in parallel with the ROV 133 and shuts off the communication between the vent valve 131 and the tank 11 when the liquid level rises further than the ROV 133. When the liquid level rises during refueling, the COV 132 is opened even after the ROV 133 is closed and the tank 11 and the vent valve 131 are communicated. However, when the liquid level reaches the COV 132 position due to the fluctuation of the liquid level due to vehicle turning When the vehicle falls, the valve is closed and the fuel oil has a function of preventing the fuel oil from entering the breather pipe 13 through the vent valve 131.
[0032]
Reference numeral 30 in FIG. 1 denotes an engine electronic control unit (ECU). The ECU 30 includes a microcomputer having a known configuration in which a ROM (read only memory), a RAM (random access memory), a CPU (microprocessor), and an input / output port are connected to each other via a bidirectional bus. In addition to the above basic control, in this embodiment, a failure diagnosis operation of the purge system described later is performed.
[0033]
For the above control, the output port of the ECU 30 is connected to the fuel injection valve 101 of the engine 100 via a drive circuit (not shown), and controls the fuel injection amount from the fuel injection valve. The actuator is connected to an actuator of CCV (CANISTER CLOSEURE VALVE) 17 to control the operation of these valves.
In addition, signals representing the engine speed, the intake air amount, the engine coolant temperature, and the like are input to the input port of the ECU 30 from sensors (not shown), and from a pressure sensor 33 provided in the fuel tank 11. A signal corresponding to the pressure in the upper liquid level space of the fuel tank 11 is input.
[0034]
A canister for adsorbing fuel vapor in the fuel tank is indicated by 10 in FIG. The canister 10 is connected to the fuel liquid level upper space of the fuel tank 11 by a breather pipe 13 and the intake passage 1 by a purge pipe 14 as a purge passage. 1 is a purge control valve 15 arranged at a connection portion between the purge pipe 14 and the intake passage 1. The purge control valve 15 includes an appropriate type of actuator such as a solenoid actuator, and is opened by a signal from the ECU 30 to communicate the canister 10 and the intake passage 1.
[0035]
The canister 10 includes a container that accommodates a fuel vapor adsorbent 50 such as activated carbon therein, and a breather pipe 13, a purge pipe 14, and an air communication pipe 18 are connected to the canister 10.
The other end of the atmosphere communication pipe 18 opens near the fuel filler port of the tank 11, and the air filter 19 and the CCV 17 described above are provided on the atmosphere communication pipe 18. The air filter 19 removes foreign substances in the air flowing into the canister 10 from the atmosphere communication pipe 18 when purging is performed. The CCV 17 includes an appropriate type of actuator such as a solenoid actuator, and blocks communication between the atmosphere communication pipe 18 and the canister 11 in accordance with a control signal from the ECU 30.
[0036]
A purge pump 20 is provided on the purge pipe 14.
The purge pump 20 is a pump of the type in which the suction and discharge directions are reversed depending on the rotation direction, such as a turbine pump (so-called Wesco pump).
[0037]
In the present embodiment, the purge pump 20 is provided with a drive source (not shown) such as an electric motor that can be operated independently of the operation of the engine, and can be operated even after the engine is stopped. Further, the drive source of the purge pump 20 is a reversible type, and the rotation direction of the purge pump 20 is the forward rotation direction (the direction in which gas is sent from the canister 10 side to the purge valve 15 side) and the reverse rotation direction (the purge valve 15 side). To the canister 10 side).
[0038]
Next, the function of the purge pump 20 in the present embodiment will be described.
When the purge gas cannot be supplied to the intake passage 1 such as when the engine is stopped, the purge control valve 10 is closed and the CCV 17 of the canister 10 is held in the open state. In this state, when the internal pressure of the fuel tank 11 rises due to the evaporation of fuel and reaches the valve opening pressure of the vent valve 131, the vent valve 131 is opened. As a result, an air-fuel mixture of fuel vapor and air flows into the canister 10 from the space above the liquid level of the fuel tank 11 via the breather pipe 13, passes through the adsorbent 50 in the canister 10, and is connected to the atmospheric communication pipe from the CCV 17. 18 flows into. Since the fuel vapor in the air-fuel mixture is adsorbed by the adsorbent when passing through the adsorbent 50, only air after the fuel vapor is removed by the adsorbent 50 in the canister 10 is released from the atmosphere communication pipe 18. become. This prevents the fuel vapor from being released into the atmosphere.
[0039]
When the amount of fuel vapor adsorbed on the adsorbent 50 increases, the adsorbent 50 is saturated with the fuel vapor and cannot evaporate any more. Therefore, in this embodiment, the adsorbent 50 is adsorbed by purging during engine operation. The removed fuel vapor is desorbed (purged).
In a normal engine, the canister 10 is purged by opening both the CCV 17 and the purge control valve 15 during operation of the engine 100 and introducing air into the canister 10. That is, in a normal engine, negative pressure is generated on the downstream side of the throttle valve 6 in the intake passage 1 during engine operation. Therefore, when the purge control valve 15 is opened during engine operation, a purge pipe 14 is provided in the canister 10. Thus, the negative pressure of the intake passage 1 acts, and the canister internal pressure becomes lower than the atmospheric pressure.
[0040]
For this reason, when the purge control valve 15 is opened, clean air from which foreign matter has been removed by the filter 19 from the atmospheric communication pipe 18 flows into the canister 10 via the CCV 17. The air separates the fuel vapor adsorbed when passing through the adsorbent 50 in the canister 10 from the adsorbent, and becomes a mixed gas (purge gas) of the fuel vapor and air from the purge pipe 14 through the purge control valve 15. It flows into the engine intake passage 1. Thus, the purge gas is purged from the adsorbent 50 and burned in the engine combustion chamber, and the adsorbent 50 is prevented from being saturated with the fuel vapor.
[0041]
However, in this embodiment, the engine 100 that performs lean air-fuel ratio combustion is used, and a negative pressure is hardly generated in the intake passage during the lean air-fuel ratio combustion operation of the engine 100. Therefore, during the lean air-fuel ratio combustion operation of the engine 100, it becomes difficult to suck the purge gas into the intake passage with the negative pressure of the intake passage. Therefore, in this embodiment, the purge pump 20 is disposed on the purge pipe 14 in order to purge the canister. During the engine operation, the purge pump 20 is driven in the forward rotation direction, sucks and raises the purge gas in the canister, and pumps the purge gas from the purge pipe 14 to the intake passage 1. As a result, air is sucked into the canister 10 from the atmosphere communication pipe 18 through the CCV 17, and the fuel vapor is purged from the adsorbent 50. Accordingly, the canister 10 is normally purged even during the lean combustion operation in which a negative pressure is hardly generated in the intake passage, and the adsorbent 50 is prevented from being saturated with the fuel vapor.
[0042]
As will be described later, instead of providing a purge pump on the purge pipe 14, an air pump is provided in the atmosphere communication pipe 18, the air is pumped into the canister to purge the adsorbent 50, and the purge gas is discharged into the intake passage 1. It is also possible to do so. As described above, the purge system can prevent the fuel vapor generated in the fuel tank 11 from being released to the atmosphere, but the fuel vapor generated in the intake passage, particularly the intake passage after the engine is stopped, is released to the atmosphere. Release cannot be prevented.
[0043]
For example, during engine operation, part of the fuel injected from the fuel injection valve 5 adheres in a liquid state to the intake port wall surface to form a wall-attached fuel. This wall-attached fuel gradually evaporates after the engine is stopped and becomes fuel vapor. Also, when the engine is stopped, a small amount of fuel held in the fuel injection valve may leak from the fuel injection valve to the intake port, so-called oil-tight leakage of the fuel injection valve may occur. The spilled fuel evaporates and becomes fuel vapor while the engine is stopped, like the wall-attached fuel. For this reason, after the engine is stopped, the fuel vapor generated at the intake port fills the intake passage 1.
When the fuel vapor is filled in the intake passage 1 while the engine is stopped, the fuel paper flows from the intake passage 1 through the filter element of the air cleaner 3 to the atmosphere, which may cause air pollution.
[0044]
In each embodiment described below, the above-described purge pump 20 is used to prevent the fuel vapor from being released to the atmosphere from the intake passage 1 after the engine is stopped.
Hereinafter, an embodiment of a vapor discharge prevention operation after the engine stop using the purge pump 20 in the canister purge system of FIG. 1 (hereinafter simply referred to as “vapor discharge prevention operation”) will be described.
[0045]
(1) First embodiment
First, the most basic embodiment of the vapor discharge preventing operation of the present invention will be described.
In the present embodiment, the purge pump 20 is operated in the reverse direction for a predetermined time after the engine is stopped. Further, while the purge pump 20 is operated in reverse, the purge control valve 15 is maintained in a fully opened state, and after a predetermined time has elapsed, the purge pump 20 is stopped and the purge control valve 15 is fully closed. The CCV 17 is kept fully open after the engine is stopped. As a result, the purge pump 20 sucks the gas (mixture of fuel vapor and air) in the intake passage 1 through the purge pipe 14 and pumps it to the canister 10 through the purge pipe 14.
[0046]
The fuel vapor in the gas sent to the canister 10 is adsorbed by the adsorbent 50, and only the air not containing the fuel vapor is released to the atmosphere through the CCV 17 and the atmosphere communication pipe 18. That is, the fuel vapor generated in the intake passage 1 is sent to the canister 10 by the purge pump 20 and is adsorbed by the adsorbent 50. After the engine 100 is stopped, the fuel vapor is released from the intake passage 1 to the atmosphere. Is prevented.
It should be noted that the time for reverse operation of the purge pump 20 after the engine is stopped is set in advance to a certain time sufficient to suck the entire amount of fuel vapor generated in the intake passage 1.
[0047]
FIG. 2 is a flowchart for specifically explaining the vapor discharge preventing operation of the present embodiment. This operation is performed as a routine executed by the ECU 30 at regular intervals.
In the operation of FIG. 2, it is first determined in step 201 whether or not the engine is currently stopped. If the engine is not stopped, that is, if the engine is currently operating, the routine proceeds to step 203 where normal control of the purge pump (forward operation) is performed, and normal purge of the canister is performed. In step 205, the value of the time counter CT is reset to zero.
[0048]
If the engine is currently stopped at step 201, the routine proceeds to step 207, where the value of the counter CT is incremented by one. Since the counter CT is always reset to zero in step 205 during operation of the engine, the value of CT increased in step 207 corresponds to the elapsed time from when the engine was stopped.
In step 209, it is determined whether or not the value of the increased counter CT has reached a predetermined constant value A, that is, whether or not a predetermined time corresponding to the counter value A has elapsed since the engine was stopped. . In step 211, the purge pump 211 is operated in the reverse direction until the predetermined time elapses after the engine is stopped, and the purge control valve 15 is kept fully open.
[0049]
Thus, the fuel vapor generated in the intake passage 1 after the engine is stopped is sent to the canister 10 by the purge pump 20 and is adsorbed by the adsorbent 50. On the other hand, when the elapsed time from the engine stop reaches the predetermined time in step 209, next step 213 is executed, the operation of the purge pump 20 is stopped and the purge control valve 15 is closed.
The counter value A in step 209 is set to a value corresponding to the time required for all the fuel in the intake passage 1 to become vapor after the engine stops and be sent from the intake passage to the canister 10 by the purge pump 20. Since this value varies depending on the type of the intake passage 1 and the engine, it is preferable to set in detail by experiments using an actual engine and the intake passage.
[0050]
(2) Second embodiment
Next, a second embodiment of the vapor discharge preventing operation of the present invention will be described.
In the present embodiment, as in the first embodiment, the purge pump is operated in the reverse direction for a certain period of time after the engine is stopped, and the fuel vapor in the intake passage is adsorbed to the canister. However, in this embodiment, the engine coolant temperature is a predetermined value T. 0 In the case of the following, the operation of the purge pump is not started, and the cooling water temperature is the predetermined value T during the purge pump operation. 0 In the following cases, the operation of the purge pump is stopped, which is different from the first embodiment.
[0051]
When the engine temperature decreases, the fuel remaining in the intake passage hardly evaporates and the fuel vapor concentration in the intake passage decreases. In this state, even if the purge pump is operated, the fuel vapor in the intake passage cannot be sucked efficiently, and not only the driving energy of the purge pump is wasted, but also the fuel vapor adsorbed on the canister 10 is consumed. May be purged by the air in the intake passage sent from the purge pump 20 and discharged from the atmosphere communication pipe 18. Further, in this state, if left unattended, the fuel vapor concentration in the intake passage is low, and no fuel vapor is released from the intake passage to the atmosphere.
[0052]
Therefore, in the present embodiment, the coolant temperature THW is detected as a parameter representing the engine temperature, and the THW is determined to be a predetermined temperature T 0 In the following cases, wasteful power consumption is prevented by stopping the purge pump.
[0053]
FIG. 3 is a flowchart specifically showing the vapor discharge operation of the present embodiment. This operation is performed as a routine executed by the ECU 30 at regular intervals.
The operation of FIG. 3 is different from the operation of FIG. 2 only in that steps 307 and 309 are added. That is, in this embodiment, the engine coolant temperature THW is read in step 307, and THW is set to a predetermined value T in step 309. 0 (T 0 Is a temperature that is low enough to prevent vapor from the fuel in the intake passage from leaking to the outside due to a drop in the fuel vapor pressure, for example, the cooling water temperature is set to about 10 ° C. In step 317, the operation of the purge pump 20 is stopped and the purge control valve 15 is fully closed. And the coolant temperature THW is T 0 Only when it is higher, the operation from step 311 is performed, and the purge pump 20 is operated until a predetermined time elapses. The operations in steps 301 to 305 and steps 311 to 317 in FIG. 3 are the same as those in steps 201 to 205 and steps 207 to 213 in FIG.
In the present embodiment, consumption of the driving energy of the purge pump can be reduced without causing fuel vapor discharge from the intake passage by the above operation.
[0054]
(3) Third embodiment
Next, a third embodiment of the vapor discharge preventing operation of the present invention will be described.
In the first embodiment described above, the operation of the purge pump is started simultaneously with the engine stop, and the purge pump is always operated for a certain time. However, in reality, the amount of fuel vapor generated in the intake passage is affected by the engine temperature, particularly when the engine is stopped.
[0055]
For example, when the engine temperature is high when the engine is stopped, the fuel remaining in the intake port suddenly evaporates after the engine is stopped, so that a large amount of fuel vapor is generated in a short time. Further, since the purge pipe 14 is connected to the intake passage 1 at a position relatively away from the intake port, the fuel vapor generated at the intake port reaches the connection portion of the purge pipe 14 for a certain time after the engine stops. However, the time to reach the fuel vapor becomes shorter as the amount of fuel vapor generated increases. Further, since the amount of fuel vapor generated (generation speed) increases as the temperature of the engine increases, the fuel remaining in the intake port is completely vaporized in a short time.
[0056]
On the other hand, when the engine temperature is low when the engine is stopped, the fuel injection amount is warmed up before the stop, and the amount of fuel adhering to the wall surface of the intake port is higher than when the temperature is high. Further, since the engine is at a low temperature, the fuel vaporization rate is slower than that at the high temperature, and it takes a long time for the entire amount to vaporize. Further, the fuel vapor generated at the intake port reaches the intake passage connection portion of the purge pipe 14 as compared with the high temperature.
[0057]
Therefore, in this embodiment, the operation of the purge pump is not started immediately after the engine is stopped, and the operation of the purge pump is started after a certain delay time B has elapsed from the stop of the engine. This delay time corresponds to the time until the fuel vapor generated at the intake port reaches the connection portion of the purge pipe 14 and the fuel vapor is actually sucked into the purge pump 20. Therefore, the higher the engine temperature (cooling water temperature) when the engine is stopped, the shorter the engine temperature is set.
Further, the higher the engine temperature when the engine is stopped, the shorter the time for vaporization of the entire amount of fuel. Therefore, the operation duration time of the purge pump 20 is set shorter as the engine temperature (cooling water temperature) when the engine is stopped is higher.
[0058]
Thereby, in this embodiment, it becomes possible to operate the purge pump 20 at the timing and time when it is truly required, and it is possible to prevent wasteful consumption of the drive energy of the purge pump. Yes.
[0059]
FIG. 4 is a flowchart for specifically explaining the vapor discharge preventing operation of the present embodiment. This operation is performed as a routine executed by the ECU at regular intervals.
In the operation of FIG. 4, first, at step 401, the engine coolant temperature THW is read. In step 403, it is determined whether or not the engine is currently stopped. If the engine is in operation, the process proceeds to step 405, and the coolant temperature THW read in step 401 is changed to THW. 0 Remember as. Then, in step 407, normal purge pump control is performed, and in step 407, the time counter CT is reset in the same manner as in the operations of FIGS. In step 405, the latest coolant temperature is always THW only when the engine is in operation. 0 Will be stored as THW after the engine is stopped 0 The value of represents the coolant temperature when the engine is stopped.
[0060]
If the engine is stopped in step 403, the current cooling water temperature read in step 401 in step 411 (not the cooling water temperature when the engine is stopped) is a predetermined value T. 0 (T 0 ≒ 10 ℃) 0 If it is below, the routine proceeds to step 421, where the operation of the purge pump 20 is stopped and the purge control valve 15 is fully closed. That is, also in this embodiment, as in the second embodiment, the purge pump 20 is not operated when the engine temperature after the engine is stopped is low.
[0061]
In step 413, THW> T 0 In step 413, the operation start timing and stop timing of the pump 20 are the cooling water temperature THW when the engine is stopped stored in step 405. 0 To be determined.
The start and stop timings of the purge pump 20 are set as the value of the counter CT as in the above-described embodiments. FIG. 5 shows the coolant temperature THW when the engine is stopped. 0 FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a purge pump 20 operation start counter value B and an operation stop counter value C.
[0062]
As shown in FIG. 5, the counter values B and C (where B <C) are both the coolant temperature THW when the engine is stopped. 0 The higher the value, the smaller the value, but the difference between C and B is also THW 0 The higher the value, the smaller. That is, as the cooling water temperature when the engine is stopped is higher, the time B until the operation of the purge pump 20 is started after the engine is stopped becomes shorter, and the operation time (C−B) of the purge pump 20 is also shorter. Since it becomes shorter, it becomes possible to operate the purge pump 20 for a truly necessary period.
[0063]
After the counter values B and C are determined as described above, in step 415, the value of the counter CT is increased by 1. Also in the present embodiment, the CT value represents the elapsed time from the engine stop as in the above-described embodiments.
In steps 417 to 423, the purge pump 20 is operated and the purge control valve 15 is kept open only when the value of the counter CT is B <CT ≦ C. When CT <B and CT> C, the purge pump 20 is stopped and the purge control valve 15 is closed. As a result, the purge pump 20 starts operation when the time corresponding to the counter value B has elapsed after the engine has stopped, and stops when the time corresponding to the counter value B has elapsed. Only the purge pump 20 is operated.
[0064]
(4) Fourth embodiment
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
In each of the above-described embodiments, the purge pump is operated only once when the engine is stopped, and the fuel vapor is recovered from the intake passage to the canister. However, except for the case where the engine temperature is high when the engine is stopped and the entire amount of fuel remaining in the intake port is recovered as vapor, fuel that has not evaporated even after the purge pump is stopped remains in the intake port. As described above, this residual fuel is not released into the atmosphere as fuel vapor unless the engine temperature becomes high.
[0065]
However, when the engine temperature rises due to the temperature change after the engine stops or the influence of direct sunlight, the fuel remaining in the intake port may evaporate and the fuel vapor may be released to the atmosphere.
In this embodiment, even when the purge pump is operated immediately after the engine is stopped and the fuel vapor is collected into the canister, the engine temperature becomes higher than the temperature at the time of the stop while the engine is stopped. As the temperature rises, the purge pump is operated again to collect the fuel vapor in the canister. This prevents the fuel vapor from being released from the intake passage to the atmosphere even when the engine temperature rises after the engine is stopped.
[0066]
6 and 7 are flowcharts specifically explaining the vapor discharge preventing operation of the present embodiment. This operation is executed by the ECU 30 at regular intervals.
Steps 601 to 625 in FIG. 6 show the operation of the purge pump 20 immediately after the engine is stopped. The operation in FIG. 6 is substantially the same as the operation in FIG. 4 except that the operation of the flag XS in steps 609, 613, and 625 is added.
[0067]
That is, also in this embodiment, the coolant temperature when the engine is stopped is set to THW. 0 (Step 605) and this THW 0 Based on the above, the operation start timing B and the operation stop timing C of the purge pump 20 are determined based on the relationship of FIG. 5 (step 615). When the value of the counter CT reaches B after the engine is stopped, the operation of the purge pump 20 (and the opening of the purge control valve 15) is started (steps 627 and 629), and when the value reaches C, the operation of the purge pump 20 is stopped. (Steps 619 and 621). Further, the coolant temperature THW is a predetermined value T 0 The point that the operation of the purge pump 20 is not performed in the following cases (steps 611 and 621) is the same as the operation of FIG.
[0068]
However, the operation of FIG. 6 is different in that the value of the flag XS is determined in step 613 and if XS = 1, the process proceeds to step 631 in FIG. 7 without executing step 617 and the subsequent steps. The flag XS is a flag indicating whether or not the first purge pump 20 operation immediately after the engine stop has been completed, and is always set to 0 together with the value of the counter CT during the engine operation (steps 610 and 609). It is set to 1 in step 625 when the immediately following purge pump operation is completed. At this time, the value of the counter CT is also reset to zero (step 623).
[0069]
That is, in the present embodiment, when the operation of the first purge pump 20 immediately after the engine stop is completed, the process proceeds to step 631 in FIG. 7 without executing steps 613 to 625 from the next time.
In step 631 in FIG. 7, the current coolant temperature THW read in step 601 is the coolant temperature THW when the engine is stopped. 0 Then, it is determined whether or not the value is higher than a predetermined value E. If not higher than E, the process proceeds to step 643 to reset the value of the counter CT and the current operation is finished.
[0070]
On the other hand, in step 631, THW ≧ THW 0 If it is + E, the value of the counter CT is increased in steps 633 to 637 (step 633), and the purge pump 20 is operated and the purge control valve 15 is opened until the CT value reaches the predetermined value D. (Steps 635 and 637). When D is reached, the purge pump is stopped and the purge control valve is closed (steps 635 and 639). When the counter value reaches D and the purge pump is stopped, the THW stored as the coolant temperature at the time of engine stop in step 641. 0 Is increased by the predetermined value E.
That is, in this embodiment, the purge pump is operated immediately after the engine is stopped, and then the purge pump is operated again when the engine temperature (cooling water temperature) rises to a predetermined value. The temperature at which the operation of the purge pump is started is set higher by a predetermined value E than the temperature at which the purge pump was operated last time. Thus, the temperature at which the operation of the purge pump is started while the engine is stopped is gradually increased for the following reason.
[0071]
That is, when the operation of the purge pump is performed and completed immediately after the engine is stopped, the coolant temperature (THW at the time of engine stop) out of the fuel remaining in the engine intake port 0 ), All components that become fuel vapor are vaporized and collected in the canister in the form of vapor. For this reason, the engine temperature once decreased after the engine stopped is again THW. 0 Even if the temperature rises, the remaining fuel evaporates very little, and even if the purge pump is operated, the fuel vapor cannot be recovered in the canister. However, the engine temperature is THW 0 If higher, the temperature THW 0 Then, the remaining fuel that has not been vaporized is further vaporized, so that the fuel vapor is filled in the intake passage. Therefore, in the present embodiment, the second purge pump operation is performed when the coolant temperature THW is the temperature THW when the engine is stopped. 0 This is performed when the value rises by a predetermined value E.
[0072]
When the second purge pump operation is completed, the coolant temperature THW of the fuel remaining in the intake port 0 All components that vaporize at a temperature below + E are vaporized and all are recovered by the canister by the previous purge pump operation. 0 Even when + E is reached, fuel evaporation hardly occurs.
Therefore, the temperature at which the third purge pump operation is started is set higher by E than the previous (second) start temperature.
[0073]
Thus, by setting the temperature at which the purge pump operation is started while the engine is stopped to be higher than the previous start temperature by E, the purge pump is actually operated even when there is no fuel vapor in the intake passage. Therefore, it is possible to prevent wasteful consumption of the driving energy of the purge pump and to prevent the canister from being purged by the operation of the purge pump and releasing the fuel vapor from the atmosphere communication pipe. .
[0074]
(5) Other embodiments
Next, modified examples of the first to fourth embodiments will be described.
In the third and fourth embodiments (FIGS. 4 to 7), during the purge pump operation immediately after the engine stops, the pump operation time (time corresponding to CB) depends on the coolant temperature when the engine stops. This time corresponds to a time sufficient to collect the entire amount of fuel vapor generated in the intake passage in the canister. However, when the entire amount of fuel vapor is recovered, the flow rate of the pump can be changed according to the amount of vapor instead of changing the operation time of the pump according to the amount of vapor.
[0075]
For example, in step 413 in FIG. 4 and step 615 in FIG. 6, the number of revolutions of the pump is made constant, and the operation time of the pump is made longer as the coolant temperature when the engine is stopped is higher. However, in reality, the higher the coolant temperature when the engine is stopped, the more rapidly fuel vapor is generated after the engine is stopped, and the fuel vapor recovery from the intake passage to the canister is completed in a short time. In this case, if the operation of the purge pump is continued for a long time after the fuel vapor recovery is completed, air is supplied from the purge pump to the canister, the fuel vapor adsorbed on the canister is purged, and the air communication pipe 18 from the CCV 17 is purged. There is a risk of being released to the atmosphere through. Therefore, for example, the capacity of the purge pump is controlled according to the generation of fuel vapor, and the capacity of the purge pump is increased when the amount of generated fuel vapor is large (that is, when high concentration fuel vapor exists in the intake passage). In addition, the operation time of the pump may be made shorter than in the case of FIGS. As a result, high concentration fuel vapor can be collected in a short time, and thereafter air can be prevented from being sent to the canister, and the fuel vapor can be completely prevented from being released into the atmosphere from the canister.
[0076]
The capacity of the purge pump can be adjusted, for example, by changing the voltage applied to the drive motor. In this case, the capacity of the pump can be increased by increasing the pump speed by increasing the voltage as the coolant temperature when the engine is stopped.
Further, for example, in the case of performing the purge pump operation for the second and subsequent times after the engine is stopped in FIG. 0 The higher the + E), the higher the rotational speed of the pump. Alternatively, the operation time D (step 635) may be set shorter. Furthermore, instead of changing the pump speed when changing the flow rate of the purge pump, it is also possible to change the pump flow rate by changing the opening of the purge control valve 15.
[0077]
In the second to fourth embodiments, the case where the purge pump 20 is disposed between the purge control valve 15 and the canister 10 as shown in FIG. 1 has been described as an example. The arrangement is not limited to that of FIG.
[0078]
For example, FIG. 8 shows a configuration in which the purge pump 20 and the shutoff valve 20a are arranged in parallel with the CCV 17 in the atmospheric port of the canister 10. In the arrangement of FIG. 8, when sufficient negative pressure is generated in the intake passage 1 during engine operation, the purge pump 20 is stopped, the shutoff valve 20a is closed, and the CCV 17 is opened. As a result, air is introduced from the CCV 17 into the canister, and after the adsorbent 50 has been purged, it flows into the intake passage.
[0079]
On the other hand, when sufficient negative pressure is not generated in the intake passage during engine operation, the CCV 17 is closed, the shutoff valve 20a is opened together with the purge control valve 15, and the purge pump 20 is operated in the forward rotation direction. . As a result, air is pumped into the canister 10 by the purge pump 20, and the adsorbent 50 is purged.
On the other hand, when the engine is stopped, the CCV 17 is closed, the purge control valve 15 and the shut-off valve 20a are opened, and the purge pump 20a is operated in the reverse direction so that fuel is supplied from the intake passage 1 to the canister 10 via the purge pipe 14. Vapor can be recovered. Also in this case, the vapor discharge preventing operation of each of the above embodiments can be executed as it is.
[0080]
FIG. 9 shows an arrangement in the case where a purge pump dedicated to vapor discharge prevention operation is provided. As shown in FIG. 9, in this embodiment, the purge pump 20 is arranged on a branch passage 14 a that branches from the purge pipe 14 and communicates with the canister 10 (or the fuel tank 11). A shutoff valve 14b is disposed between the junction of the branch passage 14a and the junction.
In the present embodiment, the shutoff valve 14b is always opened during engine operation, and the purge pump 20 is not operated. That is, the canister is purged only by the negative pressure in the intake pipe during engine operation.
[0081]
When performing the vapor discharge prevention operation when the engine is stopped, the purge control valve 15 is opened, and the purge pump 20 is operated with the shut-off valve 14b closed. In this embodiment, the purge pump 20 operates only in one direction, that is, in a direction in which fuel vapor is sucked from the intake passage 1 through the purge pipe 14 and the branch passage 14a and is discharged to the canister 10 (or the fuel tank 11). The operation in the reverse direction is not performed. As a result, the fuel vapor in the intake passage can be collected in the canister or the fuel tank.
[0082]
(6) Purge system abnormality detection operation
Next, a purge system abnormality detection operation using the purge pump 20 will be described. In the present embodiment, the purge system is sealed in a state where a differential pressure is generated between the purge system internal pressure and the surrounding atmosphere by operating the purge pump 20 in the reverse direction after a predetermined time has elapsed after the engine is stopped. The presence or absence of leakage is determined based on the subsequent change in the purge system internal pressure.
[0083]
For example, as illustrated in FIG. 1, a configuration in which the purge pump 20 is disposed on the purge pipe 14 between the canister 10 and the intake passage 1 will be described as an example. The CCV 17 of the canister 10 is closed and purge control is performed after the engine is stopped. When the purge pump 20 is operated in the reverse direction with the valve 15 opened, fuel vapor or air is pumped from the intake passage 1 to the canister 10 by the purge pump 20. However, since the CCV 17 of the canister 10 is closed, the air flowing into the canister 10 is not released to the outside. Therefore, when the purge pump 20 is operated, the canister 10, the vapor passage 13, and the vapor passage are connected to the canister 10. The purge system composed of the fuel tank 11 and the like is pressurized.
[0084]
When the purge system internal pressure becomes a predetermined positive pressure, the purge control valve 15 is closed and when the pump 20 is stopped, the purge system is sealed in a pressurized state. In this state, if there is no leak in the purge system, the purge system internal pressure does not change. However, if there is a leak in the purge system, the gas in the purge system leaks to the outside through the leak, so the pressure in the purge system decreases. In addition, the rate of pressure decrease increases with the size of the leak.
[0085]
Therefore, the presence or absence of leakage in the purge system can be determined by measuring the pressure change (pressure drop rate) in a state where the purge system is pressurized and sealed.
However, in actuality, in a state where the purge system is sealed, if the temperature of the fuel in the fuel tank 11 is high, the fuel evaporates and the pressure in the tank rises. For this reason, if the amount of fuel evaporation is large, even if there is a leak, the pressure increase due to the fuel evaporation and the pressure drop due to the leakage may cancel each other out and the pressure drop may be reduced.
[0086]
Therefore, in this embodiment, even when the pressure drop in the purge system is small in a pressurized and sealed state, it is not immediately determined normal, and next, the amount of fuel vapor generated in the tank is measured.
The amount of fuel vapor generated is measured by sealing the purge system with the internal pressure lowered to near atmospheric pressure and measuring the change (increase rate) in the internal pressure. If the pressure inside the system is maintained at atmospheric pressure, the pressure difference between the outside and the purge system will be small, so even if there is a leaking part such as a hole in the purge system, intrusion of air from outside or leakage of gas from inside Does not occur. For this reason, the system pressure change when the purge system is sealed at atmospheric pressure is only due to the evaporation of fuel in the fuel tank, and the pressure change (rise) speed increases as the fuel vapor generation amount increases.
[0087]
In the present embodiment, when the internal pressure reduction rate measured by pressurizing and sealing the purge system is greater than a predetermined value, it is immediately determined that the purge system has leaked and more holes have occurred. However, if the internal pressure decrease rate under pressure sealing is smaller than the predetermined value, it is not immediately determined normal, and then the purge system is sealed at atmospheric pressure and the pressure change (rise) rate is measured. Determine the amount of fuel vapor generation. When the pressure increase rate is large (the amount of fuel vapor generated is large), there is a possibility that the internal pressure decrease rate is reduced due to the influence of the fuel vapor even though there are actually abnormalities such as leakage and holes. Therefore, when the measured pressure increase rate is large (the amount of fuel vapor generated is large), the normal determination is not performed and the determination is suspended.
[0088]
On the other hand, when the internal pressure rise rate of the purge system is small under the atmospheric pressure seal (the amount of fuel vapor generated is small), the internal pressure drop rate is small under the pressure seal, but there is actually no leakage or abnormality such as a hole. It can be judged that it was because of. Therefore, in this case, it is determined that the purge system is normal.
[0089]
10 and 11 are flowcharts for explaining the details of the purge system abnormality diagnosis operation. This operation is performed as a routine executed by the ECU 30 at regular intervals.
When the operation starts in FIG. 10, it is determined in step 1001 whether or not an abnormality diagnosis execution condition is currently satisfied.
[0090]
Here, the abnormality diagnosis execution condition determined in step 1001 is that (a) the engine is stopped, (b) a predetermined time has passed after the engine is stopped, and (c) the engine coolant temperature is It is that it is below a predetermined value, and (d) that an abnormality detection operation is not performed after the engine is stopped.
The condition (a) in step 1001 is that the purge pump 20 is operated in the opposite direction to the normal purge operation in this abnormality diagnosis operation, and the air in the intake passage is sent to the purge system. This is because if the negative pressure is generated in the intake passage, it may be difficult to pressurize the purge system.
[0091]
Further, the above conditions (b) and (c) are for performing an abnormality diagnosis in a state where a sufficient time has elapsed after the engine is stopped and the fuel temperature in the fuel tank has dropped to near the outside air temperature. As described above, when the fuel temperature in the fuel tank is high, the amount of fuel evaporation increases, and even if there is actually a leak in the purge system and there are no abnormalities such as holes, the determination is suspended and the normal determination May not be possible. On the other hand, since the high-temperature return fuel from the fuel injection valve flows into the fuel tank during engine operation, the temperature in the fuel tank is relatively high immediately after the engine is stopped, and the amount of fuel vapor generated is also large. However, when a sufficient time has elapsed after the engine is stopped and the coolant temperature is low, the fuel temperature in the fuel tank is also sufficiently low, so the amount of fuel vapor generated is small. For this reason, it is possible to increase the chances of normal determination by performing the abnormality diagnosis operation in a state where the conditions (b) and (c) are satisfied.
[0092]
Furthermore, the condition (d) is a condition for preventing wasteful consumption of the driving energy of the purge pump by executing the abnormality diagnosis operation many times.
If any one or more of the above conditions is not satisfied, the operation is immediately terminated and no abnormality diagnosis operation is performed. That is, only when all the conditions in step 1001 are satisfied, the abnormality diagnosis operation in step 1003 and subsequent steps is executed.
[0093]
In step 1003, it is first determined whether or not the detection of the pressure drop rate (ΔPL) of the purge system under pressure and sealing has been completed. As described above, the ΔPL measurement result leaks into the purge system and is used to determine whether there is an abnormality such as a hole.
If the measurement of ΔPL is not completed in step 1003, ΔPL is measured in steps 1005 to 1017 with the purge system pressurized and sealed.
[0094]
That is, in step 1005, the CCV 17 of the canister 10 is closed, and in steps 1007 to 1011, the pressure PT in the fuel tank 11 detected by the pressure sensor 33 is a predetermined positive pressure P. 0 (For example, P 0 The purge pump 20 is operated in the reverse direction with the purge control valve 15 opened (step 1009) until it reaches ≈20 mmHg (step 1007) (step 1011). As a result, the air in the intake passage 1 is sent to the canister 10 by the purge pump 20, and the purge system such as the canister 10, the vapor passage 13, and the fuel tank 11 is pressurized.
[0095]
The internal pressure PT of the fuel tank 11 becomes P by the reverse operation of the purge pump 20. 0 Is reached, steps 1013 and 1015 are executed after step 1007, the purge control valve 15 is closed, and the operation of the purge pump 20 is stopped. Thereby, the purge system is sealed in a pressurized state.
In step 1017, the purge system internal pressure decrease width ΔPL (pressure decrease rate) within a predetermined time (for example, about 5 seconds) is measured from the change in the fuel tank internal pressure detected by the pressure sensor 33.
[0096]
If the measurement of ΔPL is completed in step 1017, or if the measurement of ΔPL has already been completed by the previous operation execution in step 1003, then in step 1019, the pressure decrease rate ΔPL is set to the predetermined value ΔPL. 0 (For example, ΔPL 0 Is a value of about several mmHg / 5 seconds) or more.
In step 1019, the pressure drop rate ΔPL is set to ΔPL ≧ ΔPL 0 In this case, the internal pressure drop of the purge system under pressure and hermetic pressure is large, and even if the amount of fuel vapor generated in the fuel tank 11 is large, there is a leakage exceeding that. Accordingly, in this case, the process proceeds to step 1021, where it is immediately determined that an abnormality such as a leak has occurred in the purge system and a hole or the like has occurred (abnormality determination). In step 1023, the CCV 17 of the canister 10 is opened and the operation is performed. finish. Thereby, the purge system internal pressure returns to atmospheric pressure.
[0097]
On the other hand, in step 1019, ΔPL <ΔPL 0 In this case, it seems that there is no abnormality such as leakage or hole since the rate of pressure reduction in the purge system is small under pressure and sealing. However, in this case, the actual fuel vapor generation amount is large and the pressure rises, so that there is a possibility that ΔPL is apparently small even though leakage, holes, and other abnormalities occur.
Therefore, in the present embodiment, ΔPL <ΔPL in step 1019. 0 If NO, the normality determination is not performed immediately, and the process proceeds to step 1025 in FIG. 11 in order to measure the current fuel vapor generation amount ΔPV.
[0098]
That is, in this case, it is determined in step 1025 in FIG. 11 whether or not the measurement of the vapor generation amount ΔPV has already been completed by the previous time. If not, the purge system internal pressure PT is determined in steps 1027 to 1031. Predetermined value PT 1 Until the following (step 1031), the CCV 17 of the canister 10 is opened (step 1027), and PT ≦ PT 1 The CCV 17 is closed when PT 1 Is a pressure slightly higher than atmospheric pressure. As a result, the internal pressure of the purge system that has been sealed under pressure is reduced, and the purge system has a predetermined pressure PT. 1 It is sealed (atmospheric pressure sealed) in the following state.
[0099]
Step 1033 is a measurement operation of the fuel vapor generation amount ΔPV. In the present embodiment, the pressure increase range ΔPV in the system within a certain time (for example, about 15 seconds) in a state where the purge system is sealed under atmospheric pressure is detected by the pressure sensor 33, and this value is used as the fuel vapor generation amount. To do.
When the measurement of the fuel vapor generation amount ΔPV is completed as described above, or when the measurement of ΔPV has already been completed in the previous operation in step 1025, step 1035 is executed next. The fuel vapor generation amount ΔPV is executed. Is the predetermined value ΔPV 0 It is determined whether or not it is larger. ΔPV 0 Is set to a value of about several mmHg / 15 seconds, for example.
[0100]
In step 1035, ΔPV ≦ ΔPV 0 If this is the case, that is, if the current amount of fuel vapor generation is small, it can be considered that the value of ΔPL measured in step 1017 was actually small because there was no leakage or hole. Therefore, in this case, the process proceeds to step 1037, and it is determined that there is no abnormality such as leakage into the purge system and holes (normal determination). In step 1035, ΔPV> ΔPV 0 In such a case, the value of ΔPL measured in step 1017 is small because the amount of fuel vapor generated is large, and there is a possibility that an abnormality such as leakage to the purge system or a hole actually occurs. Therefore, in this case, the process proceeds to Step 1039, where neither normal determination nor abnormal determination is performed, and the determination is suspended.
[0101]
Even if the normal determination is made in Step 1037 and the determination is suspended in Step 1039, Step 1023 in FIG. 10 is executed next, the CCV 17 of the canister 10 is opened, and the abnormality diagnosis operation ends.
As described above, in this embodiment, the differential pressure is generated between the purge system internal pressure and the atmospheric pressure by operating the purge pump in the opposite direction to that during normal purge after the engine is stopped. For this reason, a flow from the intake passage toward the canister is always generated contrary to the normal purge. In the configuration of FIG. 1, the purge system abnormality diagnosis can be performed by operating the purge pump in the forward rotation direction to lower the purge system internal pressure and sealing it under a negative pressure. In this case, however, the canister As a result, the fuel vapor purged by the canister flows into the intake passage of the stopped engine.
[0102]
On the other hand, when the purge pump is operated in the reverse direction to generate a differential pressure between the purge system internal pressure and the atmospheric pressure as in the present embodiment, fuel vapor may flow from the canister into the intake passage. There is no. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to prevent the fuel vapor from being released from the intake passage into the atmosphere at the time of abnormality diagnosis.
Further, in this embodiment, since the abnormality diagnosis of the purge system is performed after the fuel temperature in the fuel tank is sufficiently lowered after the engine is stopped, the influence of the fuel vapor generation amount on the abnormality diagnosis is reduced, and the accurate Abnormal diagnosis is possible.
[0103]
In the present embodiment, the configuration in FIG. 2 has been described as an example. For example, in the canister purge system in which the purge pump 20 is disposed on the atmosphere port side of the canister 10 as shown in FIG. As in the case of the configuration of FIG. 1, it is possible to perform an accurate abnormality diagnosis while preventing the fuel vapor from flowing into the intake passage by operating in the reverse direction.
[0104]
In this case, since the purge system internal pressure becomes negative by operating the purge pump 20 in the reverse direction, the operation of step 1017 in FIG. 10 measures the pressure increase rate ΔPL in a state where the purge system is sealed with negative pressure. . In this case, in step 1019 of FIG. 10, ΔPL ≦ ΔPL 0 It is determined whether or not ΔPL ≦ ΔPL 0 In this case, only the difference between FIG. 10 and FIG. 11 is that the normal determination is made immediately at step 1021 and the abnormality determination is made at step 1037 in FIG. 11 instead of the normal determination.
[0105]
【The invention's effect】
According to the invention described in each claim, there is a common effect that fuel vapor can be reliably prevented from being released into the atmosphere from the intake passage not only during engine operation but also after the engine is stopped. Also, Claim 8 In addition to the above-mentioned common effect, this invention also has an effect of reliably preventing fuel vapor from being released from the intake passage to the atmosphere when performing an abnormality diagnosis of the purge system after the engine is stopped.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an embodiment when the present invention is applied to a canister purge system for an internal combustion engine for an automobile.
FIG. 2 is a flowchart for explaining a first embodiment of a vapor discharge preventing operation.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a second embodiment of a vapor discharge preventing operation.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a third embodiment of a vapor discharge preventing operation.
FIG. 5 is a diagram illustrating setting of a pump operation time in the operation of FIG.
FIG. 6 is a part of a flowchart for explaining a fourth embodiment of a vapor discharge preventing operation;
FIG. 7 is a part of a flowchart for explaining a fourth embodiment of the vapor discharge preventing operation;
FIG. 8 is a view showing an arrangement example of a purge pump different from FIG.
9 is a view showing an example of arrangement of a purge pump different from those in FIGS. 1 and 8. FIG.
FIG. 10 is a part of a flowchart for explaining an abnormality diagnosis operation of the purge system.
FIG. 11 is a part of a flowchart for explaining an abnormality diagnosis operation of the purge system.
[Explanation of symbols]
1 ... Intake passage
10 ... Canister
11 ... Fuel tank
12 ... Vapor piping
14 ... Purge piping
15 ... Purge control valve
17 ... CCV
30 ... Electronic control unit (ECU)
33 ... Fuel tank pressure sensor

Claims (8)

内燃機関の燃料タンク内の蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記燃料タンク内の燃料液面上部空間を前記キャニスタに接続するベーパ通路と、前記キャニスタと機関吸気通路とを接続するパージ通路と、前記キャニスタと大気とを連通する大気ポートと、前記吸気通路内の気体を前記パージ通路を介して前記キャニスタに供給する、機関の運転とは独立して作動可能なパージポンプと、前記機関停止後に、前記パージポンプを作動させて機関吸気通路内に滞留する燃料ベーパをキャニスタ内に供給するパージポンプ制御手段と、を備え、
前記パージポンプは逆転運転可能なポンプであり、前記パージポンプ制御手段は、前記機関運転時には前記パージポンプを正転方向に運転することにより前記キャニスタ内の燃料ベーパをパージ通路を介して機関吸気通路に供給し、機関停止後に機関吸気通路に滞留する燃料ベーパをキャニスタ内に供給する場合には、前記パージポンプを逆転方向に運転する、キャニスタパージシステム
A canister that adsorbs evaporated fuel in a fuel tank of an internal combustion engine, a vapor passage that connects a fuel liquid level upper space in the fuel tank to the canister, a purge passage that connects the canister and an engine intake passage, An atmospheric port that communicates the canister and the atmosphere, a purge pump that supplies the gas in the intake passage to the canister via the purge passage, operable independently of the operation of the engine, and after the engine stops, Purge pump control means for operating the purge pump and supplying fuel vapor that stays in the engine intake passage into the canister ,
The purge pump is a pump that can be operated in reverse, and the purge pump control means operates the purge pump in the normal rotation direction during the engine operation so that the fuel vapor in the canister passes through the purge passage through the engine intake passage. A canister purge system for operating the purge pump in the reverse direction when supplying fuel vapor that stays in the engine intake passage after stopping the engine into the canister .
前記パージポンプは、前記パージ通路上に配置されている、請求項1に記載のキャニスタパージシステム。The canister purge system according to claim 1, wherein the purge pump is disposed on the purge passage. 前記パージポンプは、前記キャニスタの大気ポートに接続されている、請求項1に記載のキャニスタパージシステム。The canister purge system of claim 1, wherein the purge pump is connected to an atmospheric port of the canister. 前記パージポンプ制御手段は、機関停止後の機関温度が予め定めた所定温度以下の場合には前記パージポンプの作動を中止する、請求項1に記載のキャニスタパージシステム。2. The canister purge system according to claim 1, wherein the purge pump control unit stops the operation of the purge pump when the engine temperature after engine stop is equal to or lower than a predetermined temperature. 前記パージポンプ制御手段は、機関停止後のパージポンプの前記逆転方向運転を所定時間継続した後パージポンプの作動を停止するとともに、前記所定運転時間を機関停止後の機関温度が高いほど短く設定する、請求項1から3のいずれか1項に記載のキャニスタパージシステム。The purge pump control means stops the operation of the purge pump after continuing the operation in the reverse direction of the purge pump after stopping the engine for a predetermined time, and sets the predetermined operating time shorter as the engine temperature after the engine stops is higher. The canister purge system according to any one of claims 1 to 3. 前記パージポンプ制御手段は、機関停止後所定の遅れ時間経過後に前記パージポンプの作動を開始するとともに、前記所定遅れ時間を機関停止時の機関温度に基づいて設定する、請求項1から3のいずれか1項に記載のキャニスタパージシステム。The purge pump control means starts operation of the purge pump after a predetermined delay time has elapsed after the engine is stopped, and sets the predetermined delay time based on the engine temperature when the engine is stopped. The canister purge system according to claim 1. 前記パージポンプ制御手段は更に、機関停止後に機関停止時より機関温度が上昇した場合には、機関温度の上昇に応じて前記パージポンプを作動させる請求項1から6のいずれか1項に記載のキャニスタパージシステム。7. The purge pump control unit according to claim 1, further comprising: operating the purge pump according to an increase in the engine temperature when the engine temperature has increased since the engine stopped after the engine stopped. 8. Canister purge system. 更に、機関停止後に前記パージポンプ制御手段によりパージポンプの前記逆転方向運転を行い、前記パージ通路とキャニスタと燃料タンクとを含むパージ系の内圧を大気と所定の圧力差が生じる値に調整し、その後パージ系を密閉するとともに、密閉後のパージ系内圧の変化に基づいてパージ系の洩れの有無を判定する異常診断装置を備えた、請求項1に記載のキャニスタパージシステム。Further, after the engine is stopped, the purge pump control means performs the reverse operation of the purge pump, and the internal pressure of the purge system including the purge passage, the canister, and the fuel tank is adjusted to a value that causes a predetermined pressure difference from the atmosphere. 2. The canister purge system according to claim 1, further comprising an abnormality diagnosis device that seals the purge system and determines whether the purge system leaks based on a change in the purge system internal pressure after the sealing.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9765733B2 (en) 2014-10-17 2017-09-19 Hamanakodenso Co., Ltd. Evaporation fuel purge system
US10035417B2 (en) 2015-11-10 2018-07-31 Hamanakodenso Co., Ltd. Fuel vapor gas purge system
US10352260B2 (en) 2015-12-14 2019-07-16 Hamanakodenso Co., Ltd. Fuel vapor purge system
US10961954B2 (en) 2017-06-07 2021-03-30 Hamanakodenso Co., Ltd. Valve device and fuel evaporation gas purge system

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006242016A (en) * 2005-03-01 2006-09-14 Honda Motor Co Ltd Blow-by gas and purge gas treating device in variable valve engine
JP4511973B2 (en) * 2005-03-01 2010-07-28 本田技研工業株式会社 Blow-by gas and purge gas processing apparatus for variable valve engine
JP2007132339A (en) * 2005-10-13 2007-05-31 Hitachi Ltd Fuel feed device for internal combustion engine
JP2007218178A (en) * 2006-02-16 2007-08-30 Toyota Motor Corp Hydrocarbon discharge reduction device of internal combustion engine
JP4715767B2 (en) 2007-02-14 2011-07-06 トヨタ自動車株式会社 Evaporated fuel processing apparatus and evaporated fuel processing method
JP4325725B2 (en) * 2008-02-14 2009-09-02 トヨタ自動車株式会社 Urea water supply device for internal combustion engine
US9303599B2 (en) * 2013-02-21 2016-04-05 Ford Global Technologies, Llc Fuel system control
JP6040962B2 (en) * 2014-06-03 2016-12-07 株式会社デンソー Evaporative fuel processing equipment
JP6168007B2 (en) * 2014-07-18 2017-07-26 株式会社デンソー Evaporative fuel processing device for internal combustion engine
JP2016084797A (en) 2014-10-29 2016-05-19 愛三工業株式会社 Evaporated fuel treatment device for engine with supercharger
JP6339001B2 (en) * 2014-11-07 2018-06-06 愛三工業株式会社 Evaporative fuel processing equipment
JP6107862B2 (en) * 2015-03-25 2017-04-05 マツダ株式会社 Evaporative fuel control device for internal combustion engine
JP6210082B2 (en) * 2015-03-25 2017-10-11 マツダ株式会社 Evaporative fuel control device for internal combustion engine
JP6441167B2 (en) 2015-05-15 2018-12-19 愛三工業株式会社 Evaporative fuel processing equipment
KR101651500B1 (en) * 2015-07-23 2016-08-26 주식회사 리한 Fuel evaporative gas controll system for vehicle
JP6551116B2 (en) * 2015-09-30 2019-07-31 株式会社デンソー Evaporative fuel processing system
JP6362034B2 (en) * 2015-09-30 2018-07-25 マツダ株式会社 Evaporative fuel processing equipment
JP6332835B2 (en) * 2015-09-30 2018-05-30 マツダ株式会社 Evaporative fuel processing equipment
JP6347246B2 (en) * 2015-09-30 2018-06-27 マツダ株式会社 Evaporative fuel processing equipment
JP2017096173A (en) * 2015-11-24 2017-06-01 愛三工業株式会社 Vortex pump
JP6481601B2 (en) * 2015-12-14 2019-03-13 トヨタ自動車株式会社 Fuel tank system
JP2017203415A (en) 2016-05-11 2017-11-16 愛三工業株式会社 Evaporated fuel treatment device
JP6742865B2 (en) 2016-09-06 2020-08-19 愛三工業株式会社 Evaporative fuel processor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9765733B2 (en) 2014-10-17 2017-09-19 Hamanakodenso Co., Ltd. Evaporation fuel purge system
US10035417B2 (en) 2015-11-10 2018-07-31 Hamanakodenso Co., Ltd. Fuel vapor gas purge system
US10352260B2 (en) 2015-12-14 2019-07-16 Hamanakodenso Co., Ltd. Fuel vapor purge system
US10961954B2 (en) 2017-06-07 2021-03-30 Hamanakodenso Co., Ltd. Valve device and fuel evaporation gas purge system

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JP2003042014A (en) 2003-02-13

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