JP4092970B2 - Failure diagnosis device for fuel vapor purge system - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンクで発生した燃料蒸気を吸気系へパージする燃料蒸気パージシステムの故障診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に揮発性液体燃料のタンクを備えた車輌には、いわゆる燃料蒸気パージシステムが採用されている。典型的なパージシステムでは、燃料タンクで発生する燃料蒸気はベーパ通路を通じてキャニスタ内に導入して捕集され、捕集された燃料蒸気はパージ通路を介して内燃機関の吸気通路にパージ(放出)される。
【0003】
このような燃料蒸気パージシステムの信頼性を確保するために、多くのパージシステムには、エバポ経路(燃料タンク、ベーパ通路、キャニスタ及びパージ通路を含んで構成される。)の穴あきや裂傷等に起因する漏れを発見するために電子制御装置を含む故障診断装置が組み込まれている。このような漏れの診断を行うには、エバポ経路の内部と外部との間に差圧が設けられた後、その内圧の挙動が検出される。そして、エバポ経路の漏れがない状態での内圧判定レベルと、検出した内圧の挙動とを比較することにより、エバポ経路の漏れ故障を診断することができる。
【0004】
このような燃料蒸気パージシステムの故障診断を行う際、例えば燃料の液面揺れ等によりエバポ経路内の圧力変動が生じると故障診断の精度が低下する。車載内燃機関が停止されて車両が安定している状態で実施することでその診断精度を向上させることができる。
【0005】
そこで、車両に搭載された電子制御装置に時計装置を搭載し、その時計装置にはイグニションスイッチを介さずに電源を供給する。そして、車載内燃機関の停止中に時計装置によってイグニションスイッチのオフ期間の時間を計測し、その計測時間が所定時間に達したときに電子制御装置に電源を供給して電子制御装置を起動させ、車載内燃機関を運転させないで燃料蒸気パージシステムの故障診断を行うようにすることが考えられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、車載内燃機関が停止された状態であっても、車両が静止しているとは限らず、当該車両が輸送されたり牽引されたりして自走ではないが車両が移動していることがある。このような場合に、電子制御装置を起動させて燃料蒸気パージシステムの故障診断を行おうとすると、車両の移動に伴ってエバポ経路の圧力に影響を与える外乱が発生することとなり、故障診断の精度が低下することとなる。
【0008】
本発明は上記の事情を鑑みてなされたものであって、その目的は、イグニションスイッチのオフ状態における車載内燃機関の停止中に、燃料蒸気パージシステムの故障診断を実行する際に、その診断精度を向させることができる燃料蒸気パージシステムの故障診断装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、車両に搭載された燃料タンク及びキャニスタを含んでエバポ経路を形成し、燃料タンクで発生する燃料蒸気をキャニスタに捕集し、前記キャニスタに捕集された燃料蒸気を内燃機関の吸気通路へパージする燃料蒸気パージシステムであって、イグニションスイッチのオフ状態における車載内燃機関の停止中に、所定条件の成立に基づいて動作電源を供給する電源供給手段と、前記電源供給手段による動作電源の供給に基づいて動作し、前記エバポ経路の内外に差圧を設けた後のエバポ経路の内の圧力変化に基づいて前記エバポ経路の故障を診断する故障診断手段と、前記電源供給手段による動作電源の供給に基づいて動作し、車両の位置又は車両の移動に基づく所定の状態量を検出する検出手段と、前記電源供給手段による動作電源の供給に基づいて作動し、前記検出手段の検出結果に基づいて前記車両が静止しているかどうかを判定する静止判定手段と、前記静止判定手段により車両が静止していないと判定されたときには前記故障診断手段による故障診断を禁止する診断禁止手段と、を備える燃料蒸気パージシステムの故障診断装置を要旨とする。
【0010】
燃料蒸気パージシステムの故障診断は、燃料タンク及びキャニスタを含むエバポ経路の内外に差圧を設けた後のエバポ経路の内の圧力変化に基づいて行われる。燃料蒸気パージシステムの故障診断を行う際、車載内燃機関が停止していたとしても、車両が静止していない場合には例えば燃料液面の揺れ等によりエバポ経路内の圧力変動が生じるため、故障診断の精度が低下する。
この点に関して、上記構成によれば、イグニションスイッチのオフ状態における車載内燃機関の停止中に、所定条件が成立すると動作電源が供給されて静止判定手段が作動し、検出手段による車両の位置又は車両の移動に基づく所定の状態量の検出結果に基づいて車両が静止しているかどうかが判定される。車両が静止していないと判定されたときには故障診断手段によるエバポ経路の故障診断が禁止されるため、故障診断の精度が向上する。
【0011】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の燃料蒸気パージシステムの故障診断装置において、前記電源供給手段は待機用電源に基づいて動作し、前記イグニションスイッチがオフされてからの経過時間を継続的に計測し、その計測時間が予め定められた所定時間に達すると前記動作電源の供給を行うタイマであることを要旨とする。
【0012】
この構成によれば、イグニションスイッチがオフされてからの経過時間が予め定められた所定時間に達すると動作電源が供給されて検出手段が作動するとともに、静止判定手段が作動し、検出手段の検出結果に基づいて車両が静止しているかどうかが判定される。
【0013】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の燃料蒸気パージシステムの故障診断装置において、前記検出手段は前記車両の移動に基づく燃料タンク内の圧力を検出する圧力センサであり、前記静止判定手段は、所定期間における前記燃料タンク内の圧力の変化加速度を積算し、その積算値が所定値未満であることに基づいて該車両が静止していると判定するものであることを要旨とする。
【0014】
車両が静止しておらず移動している状態では、その移動に伴う振動により燃料タンク内の燃料液面が揺れて燃料タンク内の圧力が増減する変動を生じることとなる。従って、燃料タンク内の圧力変動を検出することにより、車両が静止しているかどうかを判定することができる。なお、燃料タンク内の圧力は外気温の影響を受けても変動するため、この熱による燃料タンク内の圧力の変動も考慮して車両が静止しているかどうかを判定する必要がある。
【0015】
この構成によれば、所定期間における燃料タンク内の圧力の変化加速度を積算し、その積算値が所定値未満であることに基づいて該車両が静止しているかどうかを判定するようにしている。そのため、外気温の影響による燃料タンク内の圧力の変動も考慮して、車両が静止しているかどうかを判定することができる。
【0016】
請求項4に記載の発明は、請求項1又は2に記載の燃料蒸気パージシステムの故障診断装置において、前記検出手段は、人工衛星が出力する位置信号に基づいて該車両の位置を検出する汎地球測位システムであり、前記静止判定手段は、所定期間における前記車両の位置の変化が所定値未満であることに基づいて該車両が静止していると判定するものであることを要旨とする。
【0017】
この構成によれば、検出手段として汎地球測位システムを使用しているため、車両の位置を容易に検出することができ、その検出結果に基づいて車両が静止しているかどうかを確実に判定することができる。
【0018】
請求項5に記載の発明は、請求項1又は2に記載の燃料蒸気パージシステムの故障診断装置において、前記検出手段は、前記車両の移動に基づいて車両に作用する加速度を検出する加速度センサであり、前記静止判定手段は、前記加速度センサにより加速度が零であることが検出されたことに基づいて該車両が静止していると判定するものであることを要旨とする。
【0019】
この構成によれば、加速度センサによって車両の移動に伴う加速度を検出することができ、その検出結果に基づいて車両が静止しているかどうかを確実に判定することができる。
【0020】
請求項6に記載の発明は、請求項1又は2に記載の燃料蒸気パージシステムの故障診断装置において、前記検出手段は、前記車両の車速を検出する車速センサであり、前記静止判定手段は、前記車速センサにより車速が零であることが検出されたことに基づいて該車両が静止していると判定するものであることを要旨とする。
【0021】
この構成によれば、車速センサによって車両の移動に伴う車速を検出することができ、その検出結果に基づいて車両が静止しているかどうかを確実に判定することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を車両等に搭載される燃料蒸気パージシステムの故障診断装置に具体化した実施形態を図面に従って説明する。
【0026】
図1は、本実施形態に係る燃料蒸気パージシステム及びその故障診断装置を示す概略構成図である。
図1に示されるように、車載内燃機関としてのエンジン10に吸入空気を導く吸気通路11にはサージタンク12が設けられ、サージタンク12の上流にはスロットルバルブ13が設けられている。吸気通路11にはスロットルバルブ13の上流側にエアクリーナ14が設けられている。
【0027】
図1に示す燃料蒸気パージシステム20は、エンジンの一部を構成しており、燃料タンク21内に発生する燃料蒸気を吸着するキャニスタ22と、燃料タンク21とキャニスタ22を連通するエバポ通路23と、キャニスタ22と吸気通路11を連通するパージ通路24とを備える。また、同燃料蒸気パージシステム20は、大気をキャニスタ22内に導入する大気導入通路25を備えている。
【0028】
燃料タンク21には、給油のための給油管26が取り付けられている。この給油管26の給油口にはキャップ27が装着され、その出口には逆止弁28が設けられている。また、給油管26には、循環路29が分岐して設けられており、同循環路29の開口端は燃料タンク21内の上部空間に開口している。
【0029】
燃料タンク21の上部壁には、循環路29の他に、エバポ通路23の一端側が設けられている。同一端側は2つの通路に分岐しており、一方の通路には、フロート弁31、液溜め部32、及び絞り33が同通路の開口端側から順に設けられている。その他方の通路には、フロート弁34及び液溜め部35が同通路の開口端側から順に設けられている。
【0030】
エバポ通路23のキャニスタ22近傍には、内圧弁36と絞り37とが設けられている。この内圧弁36と絞り37は、燃料タンク21内の圧力が内圧弁36の開弁圧より低い期間、内圧弁36のダイアフラムが閉弁位置にあって、燃料タンク21とキャニスタ22は絞り37を介して連通する。
【0031】
一方、燃料タンク21内の圧力が内圧弁36の開弁圧に達すると、内圧弁36のダイアフラムが付勢力に抗して開弁位置に変位し、燃料タンク21内に発生した燃料蒸気が絞り37を介さずにエバポ通路23を通ってキャニスタ22に送られるようになっている。なお、本実施形態では、内圧弁36のダイアフラムは、図示しないばねで付勢されているとともに、同ダイアフラムに大気圧を作用させてある。こうした構成により、燃料タンク21内の圧力が内圧弁36の開弁圧に達するまでは、燃料タンク21内に発生する燃料蒸気は、エバポ通路23及び絞り37を介してキャニスタ22に送られる。
【0032】
キャニスタ22は、その内部に吸着材を備えている。キャニスタ22は燃料タンク21からの燃料蒸気を吸着材に吸着させて一時的に蓄えた後、負圧下におかれると、吸着材に吸着された燃料蒸気が再離脱可能な構成となっている。キャニスタ22の内部は仕切板40によって2つの吸着材室41,42に区画されている。両吸着材室41,42は、吸着材でそれぞれ満たされているとともに、通気性フィルタ43を介して連通している。吸着材室41は、エバポ通路23を介して燃料タンク21と連通しているとともに、パージ通路24を介して吸気通路11のサージタンク12と連通している。一方、吸着材室42は、大気導入通路25と連通している。また、キャニスタ22には、燃料タンク21より流入する燃料蒸気が一旦は吸着材を通過した後にパージ通路24に導入されるように、ガイド部材44が設けられている。
【0033】
パージ通路24の通路途中には電磁弁からなるパージ制御弁46が設けられている。パージ制御弁46は常には閉弁されており、エンジン10の運転中において同制御弁46が開弁されると、サージタンク12内に発生する吸気負圧がパージ通路24を介してキャニスタ22内に導入される。
【0034】
一方、大気導入通路25は、図示しないフューエルリッドで開閉される給油用開口部内に設けられたインレット口元48と、キャニスタ22の新気導入口22a(図2,3参照)との間を連通し、同口元48から入る大気がキャニスタ22に導入される。大気導入通路25の途中には大気防塵フィルタ49が設けられている。この大気導入通路25とキャニスタ22の新気導入口22aとの接続部には差圧付与手段を構成する電動ポンプモジュール50が設けられている。
【0035】
図2,3に示すように電動ポンプモジュール50は、前記大気導入通路25から分岐する大気吸入口25aに接続される電動式エアポンプ51を備えている。また、電動ポンプモジュール50は前記キャニスタ22の新気導入口22aを、前記大気導入通路25の大気開放口25bと、電動式エアポンプ51の吐出口51aとに選択的に接続する電磁式の切換弁52を備えている。また、電動式エアポンプ51の吐出口51aから切換弁52をバイパスしてキャニスタ22の新気導入口22aに至るバイパス通路53が設けられ、このバイパス通路53には基準口径(例えば0.5mm)を有する基準孔54が設けられる。なお、大気吸入口25aと、基準孔54の下流と、電動式エアポンプ51の吐出口51aとにはそれぞれエアフィルタ55が設けられる。
【0036】
なお、切換弁52はオフ状態で大気開放口25b側、オン状態で電動式エアポンプ51側に切換えられるようになっており、通常はオフで大気開放口25b側に切換えられ、キャニスタ22の新気導入口22aを大気開放口25bに連通させている。
【0037】
また、電動式エアポンプ51の吐出口51aにはバイパス通路53の上流において遮断手段としての逆止弁56が設けられている。逆止弁56は電動式エアポンプ51の吐出口51aの圧力がエバポ経路の圧力よりも高いときにのみ開弁して電動式エアポンプ51からエバポ経路側への空気の流れ許容する。逆に電動式エアポンプ51の吐出口51aの圧力がエバポ経路の圧力よりも低いときには逆止弁56は閉弁してエバポ経路と外気との連通を遮断するようになっている。
【0038】
さらに、逆止弁56と切換弁52との間にはエバポ経路内の圧力を検出し、検出した圧力に応じた電気信号を出力する圧力センサ57が設けられている。圧力センサ57としては絶対圧センサが用いられている。
【0039】
このように構成された燃料蒸気パージシステム20では、燃料タンク21内に発生する燃料蒸気がエバポ通路23を通ってキャニスタ22に送られてキャニスタ22に吸着される。パージ制御弁46が開弁すると、サージタンク12内の負圧がパージ通路24を介してキャニスタ22に供給される。このとき、大気は、大気導入通路25、大気防塵フィルタ49、大気開放口25b、切換弁52及び新気導入口22aを介してキャニスタ22内に導入される。こうして大気が導入されることにより、吸着された燃料蒸気がキャニスタ22からサージタンク12へパージ(放出)される。
【0040】
また、エンジン10の停止中であってかつ車両の停止中において、パージ制御弁46が閉弁された状態で切換弁52を電動式エアポンプ51側に切り換えると、燃料蒸気パージシステム20内、すなわちエバポ経路内が閉鎖された空間となる。ここで、燃料蒸気パージシステム20の「エバポ経路」とは、燃料タンク21、エバポ通路23、キャニスタ22、及びパージ通路24のうちの、キャニスタ22とパージ制御弁46の間の通路部を含む経路である。こうして燃料蒸気パージシステム20の「エバポ経路」内を閉鎖空間にした状態で、後述する故障診断処理を行う。
【0041】
このように構成されたエンジン、燃料蒸気パージシステム20及びその故障診断装置において、各部の制御を司る電子制御装置(以下、ECUという)60が設けられている。
【0042】
ECU60は、CPU、ROM、RAM、A/D変換器及び入出力インターフェイス等を備えるマイクロコンピュータを備えており、各種センサから信号が入力されている。各種センサとしては、前記圧力センサ57のほか、車両の走行における車速を検出する車速センサ65や、車両安定性制御システム及びエアバッグシステムに使用される加速度センサ66が設けられる。加速度センサ66は車両の移動に基づいて車両に作用する加速度を検出する。また、各種センサとしてはエンジン10の回転速度を検出可能なクランク角センサ、吸入空気量を検出するエアフローメータ、機関排気系にて空燃比を検出する空燃比センサなどが設けられる。
【0043】
ECU60には車両が静止しているかどうかを検出する検出手段としての汎地球測位システム(GPS)64が接続されている。GPS64は地球の軌道上を周回している人工衛星が出力する位置信号に基づいて該GPS64の位置、すなわち車両の位置を検出するものである。
【0044】
ECU60にはイグニションスイッチ(以下、IGスイッチと称す)63が接続され、IGスイッチ63がオン操作されると、ECU60に動作電源が供給されてECU60が起動されるとともに、エンジン10が始動されるようになっている。
【0045】
IGスイッチ63のオン操作に基づいてECU60が起動すると、ECU60はエンジン10の運転を開始させ、エンジン10の運転中において取り込まれる各種センサの出力に基づいて、燃料噴射制御、点火時期制御等のエンジン10の運転に係る各種制御を実行するようになっている。また、エンジン10の運転中において、ECU60はパージ制御弁46、電動式エアポンプ51、切換弁52等を駆動制御することによって燃料蒸気パージシステム20のパージ制御の処理を実行する。
【0046】
また、ECU60は電源供給手段としてのタイマIC62を備えている。タイマIC62は待機用電源に基づいて動作し、イグニションスイッチ63のオフ操作に基づいてエンジン10が停止されると、その停止中の経過時間を継続的に計測する。そして、その計測時間が予め定められた所定時間td(本実施形態では例えば5時間)に達すると、タイマIC62はECU60への動作電源の供給を行ってECU60を起動させるようになっている。なお、タイマIC62はイグニションスイッチ63のオン操作に基づいてその計測時間がリセットされるようになっている。従って、タイマIC62の計測時間に基づいてイグニションスイッチ63がオンかオフかを判定することができる。
【0047】
又、IGスイッチ63のオフ状態におけるエンジン10の停止中において、タイマIC62によってECU60が起動すると、ECU60は車両の静止判定処理及び燃料蒸気パージシステム20の故障診断の処理を実行する。
【0048】
こうした燃料蒸気パージシステム20の故障診断に際して、診断の精度を阻害する要因として、燃料タンク内の燃料の液面の揺れがある。車両の移動によって車両が振動すると、燃料タンク内の燃料の液面が揺れることがある。こうした燃料液面の揺れが生じると、これに呼応してエバポ経路の内圧が不用意に変化してしまう。また、こうした燃料液面の揺れが生じると、燃料の撹拌や燃料タンク壁面への燃料付着などによって燃料蒸発が促進され、例えばエバポ経路の内圧Pが一時に上昇するようになる。したがって、上記故障診断中における燃料液面の揺が生じると、同内圧の経時変化をモニタすることで行われる診断の精度を大きく低下させることとなる。そのため、本実施形態においては、タイマIC62によってECU60が起動されたときには、車両が静止しているかどうかを判定するようになっている。
【0049】
本実施形態において、エンジン10の停止中における車両の静止判定は、以下に示す複数の方法を採用することにより行われる。
1)車速センサ65によって車両の車速を検出する。そして、その検出車速が零であれば車両が静止していると判定することができ、検出車速が零でなければ車両が移動していると判定することができる。この判定方法によれば車両が自走しておらず、牽引されている場合でも車両が移動していることを判定することができる。
【0050】
2)エアバッグシステムに使用されている加速度センサ66によって車両の移動に基づいて車両に作用する加速度を検出する。そして、その検出加速度が零であれば車両が静止していると判定することができ、検出加速度が零でなければ車両が移動していると判定することができる。この判定方法によれば、車両の走行の有無に関係なく、車両が輸送されている場合であっても車両が移動していることを判定することができる。
【0051】
3)GPS64によって検出される車両の位置の変化を算出する。そして、所定期間における車両の位置の変化量が所定値未満であれば車両が静止していると判定することができ、車両の位置の変化量が所定値以上であれば車両が移動していると判定することができる。この判定方法によれば、車両の走行の有無に関係なく、車両が輸送されている場合であっても車両が移動していることを判定することができる。
【0052】
4)上記したように、車両の移動によって車両が振動すると、燃料タンク内の燃料の液面が揺れ、燃料液面の揺れによってエバポ経路内の圧力が変動する。これは逆に見れば、エバポ経路内の圧力変動が所定値以上であれば、車両が移動していることを判定することができることを意味する。そこで、圧力センサ57によってエバポ経路内の圧力を検出し、その圧力変動が所定値未満であれば車両が静止していると判定することができ、その積算値が所定値以上であれば車両が移動していると判定することができる。
【0053】
具体的には、タイマIC62によるECU60の起動後において、図4(b)に示すように、圧力センサ57によってエバポ経路内圧を検出し、圧力の所定の微小時間における変化量の2階差分値である圧力変化加速度ΔΔPを算出する。そして、図4(c)に示すように、圧力変化加速度の積算値(揺れ量)Σ|ΔΔP|が所定時間TG(例えば30秒)内に所定値thα以上となることをもって、図4(a)に示すように車両の振動があり、車両が移動していると判定する。
【0054】
また、図5(b)に示すように、圧力センサ57によってエバポ経路内圧を検出し、図5(c)に示すように、揺れ量Σ|ΔΔP|が所定時間TG(例えば30秒)内に所定値thα未満であることをもって、図5(a)に示すように、車両の振動がなく、車両が静止していると判定する。
【0055】
図6は、ECU60によって実行される上記揺れ量Σ|ΔΔP|の算出手順を示すフローチャートであり、この図6を参照して、揺れ量Σ|ΔΔP|がどのように算出されるかを説明する。なお、このルーチンは、タイマIC62によってECU60が起動された直後からECU60により所定時間毎に周期的に実行される。
【0056】
さて、処理が本ルーチンに移行すると、まずステップ210において、その時点で求められている揺れ量Σ|ΔΔP|が所定値thα以上となっているかどうか、または揺れ量Σ|ΔΔP|が所定時間TGにわたって累積されているかどうかが判断される。そして、これら条件がいずれも満たされない場合には、ステップ240において揺れ量Σ|ΔΔP|の算出時期であるかどうかが更に判断され、該算出時期ではない旨判断される場合、同ルーチンを一旦抜ける。すなわちここでは、当該ルーチンの何周期かに一度の割合で、揺れ量Σ|ΔΔP|を算出することとしており、その算出周期となるまでは一旦同ルーチンを抜ける。
【0057】
一方、ステップ240において揺れ量Σ|ΔΔP|の算出時期である旨判断される場合には、まずステップ250において、エバポ経路の圧力変化加速度ΔΔPが算出され、次のステップ260において、その積算値である上記揺れ量Σ|ΔΔP|が算出される。こうして揺れ量Σ|ΔΔP|が算出されると、ECU60は、その後、同ルーチンを一旦抜ける。
【0058】
他方、先のステップ210において、揺れ量Σ|ΔΔP|が所定値thα以上である旨判断される場合、または揺れ量Σ|ΔΔP|が所定時間TGにわたって累積されている旨判断される場合、次のステップ220において、当該ルーチンを通じて前回算出されている揺れ量Σ|ΔΔP|の値がRAMに記憶される。そして、その後のステップ230において、今回参照した揺れ量Σ|ΔΔP|の値を「0」にクリアする。
【0059】
同揺れ量Σ|ΔΔP|の算出ルーチンを通じて、こうした処理が繰り返し実行されることにより、先の図4(b),図5(b)に例示したエバポ経路内圧の推移に対し、図4(c),図5(c)に例示する態様をもって揺れ量Σ|ΔΔP|が算出される。
【0060】
次に、ECU60が実行する車両の静止判定処理及び燃料蒸気パージシステム20の故障診断の処理手順を図7に従って説明する。
まず、ステップ110でタイマIC62によってIGスイッチ63がオフかどうかが判定される。タイマIC62がリセットされていない場合にはIGスイッチ63がオフであると判定され、タイマIC62がリセットされている場合にはIGスイッチ63がオンであると判定される。IGスイッチ63がオンであると判定される(ステップ110で「NO」)と、この場合にはECU60がIGスイッチ63のオン操作により起動されているため、エンジン運転時の通常の制御が実施される。
【0061】
一方、IGスイッチ63がオフである(ステップ110で「YES」)と判定されると、エンジン10が停止してから所定時間td経過したかどうかがタイマIC62によって判定される(ステップ120)。タイマIC62の計測時間が所定時間td経過していない(ステップ120で「NO」)場合には、本処理は一旦終了される。
【0062】
エンジン10が停止されてから所定時間tdが経過した(ステップ120で「YES」)と判定されると、タイマIC62の作動によってECU60に動作電源が供給されてECU60が起動される(ステップ130)。
【0063】
タイマIC62によってECU60が起動されると、次に、そのときの車両の状態が静止状態かどうかを判定する(ステップ140)。車両の静止状態を判定するための条件は、車速センサ65による検出車速が零であるかどうか、及び加速度センサ66による検出加速度が零であるかどうか、及び上記した揺れ量が所定値thα未満であるかどうか、及びGPS64による位置の検出結果に変化がないかどうかである。これらの複数の判定条件のすべてが満たされれば、車両は静止していると判定される。また、これら複数の判定条件のうち、いずれかの条件が満たされなければ、車両の走行の有無に関係なく車両が移動していると判定される。
【0064】
そして、車両が静止状態である(ステップ140で「YES」)と判定すると、ECU60はパージ制御弁46、電動式エアポンプ51、切換弁52等を駆動制御することによって燃料蒸気パージシステム20の故障診断の処理を実行する(ステップ150)。
【0065】
次に、ECU60は診断が完了したかどうかを判定する(ステップ160)。故障診断が未完了である(ステップ160で「NO」)と判定すると処理はステップ140に戻る。故障診断が完了した(ステップ160で「YES」)と判定すると、処理はステップ170に進む。
【0066】
一方、ステップ140で車両が移動状態である(ステップ140で「NO」)と判定すると、ECU60は燃料蒸気パージシステム20の故障診断の処理を禁止し(ステップ180)、処理はステップ170に進む。従って、燃料蒸気パージシステム20の故障診断の実行開始の有無に関係なく、車両が静止状態でないことが検出されると、故障診断は禁止されることになる。
【0067】
そして、ステップ170において、ECU60は動作電源の供給を停止させることによりECU60自身を停止させるとともに、タイマIC62にリセット信号を出力してタイマIC62の計測時間をリセットさせる。すなわち、燃料蒸気パージシステム20の診断処理が完了したとき又は故障診断処理が禁止されたとき、ECU60は自動的に停止される。
【0068】
図8はECU60が実行する車両の静止判定処理及び燃料蒸気パージシステム20の故障診断の処理の一態様を示すタイムチャートである。
今、IGスイッチ63のオン操作によりECU60が起動され、エンジン10が運転され、車両が走行(移動)しているとする。この状態ではIGスイッチ63がオン状態であるため、タイマIC62はリセットされている。また、IGスイッチ63のオン操作によりECU60が起動しているため、燃料蒸気パージシステム20の故障診断は実行されない。
【0069】
この後、車両が停止して時刻T1においてIGスイッチ63がオフ操作されると、ECU60が停止されるとともにエンジン10が停止される。また、IGスイッチ63がオフ状態となったため、タイマIC62によってエンジン10が停止してからの経過時間が計測される。
【0070】
IGスイッチ63がオフ状態に維持され続け、時刻T2において、タイマIC62の計測時間が所定時間tdに達すると、タイマIC62によってECU60が起動され、GPS64も起動される。このとき、車速センサ65による車速検出結果、及び加速度センサ66による加速度検出結果、及び上記揺れ量の算出結果、及びGPS64による位置の検出結果に基づいて車両が静止状態であると判定されると、ECU60の制御によって燃料蒸気パージシステム20の故障診断が実行される。
【0071】
時刻T4において燃料蒸気パージシステム20の故障診断が完了すると、ECU60は動作電源の供給を停止させることによりECU60自身を停止させるとともに、タイマIC62の計測時間をリセットする。IGスイッチ63がオフ状態に維持されていれば、タイマIC62は、エンジン10が停止している時間を新たに計測し始める。
【0072】
また、故障診断の実行中において、例えば時刻T3でGPS64の検出結果に基づいて鎖線で示すように車両の移動が判定されたとする。すると、ECU60は時刻T3において鎖線で示すように燃料蒸気パージシステム20の故障診断を禁止する。また、この場合、時刻T3においてECU60は動作電源の供給を停止させることによりECU60自身を停止させるとともに、タイマIC62の計測時間をリセットする。IGスイッチ63がオフ状態に維持されていれば、タイマIC62は、エンジン10が停止している時間を新たに計測し始める。
【0073】
時刻T4以降の時刻T5において、IGスイッチ63がオン操作されるとECU60が起動され、エンジン10が運転される。この状態ではIGスイッチ63がオン状態であるため、タイマIC62はリセットされる。
【0074】
次に、ECU60が実行する燃料蒸気パージシステムの故障診断処理について図2,3,9,10を併せ参照して説明する。
燃料蒸気パージシステム20の故障診断処理を実行する際には、ECU60の制御指令により、パージ制御弁46が閉弁状態に維持される。そして、まず、図2に示すように、切換弁52は大気開放口25b側にある。すると、大気開放口25b及び大気防塵フィルタ49を介してキャニスタ22内に大気が導入されることにより、燃料蒸気パージシステム20内の残圧(負圧)が除去され、燃料蒸気パージシステム20内は大気圧状態となる。
【0075】
次に、電動式エアポンプ51の作動を停止した状態で、図3に示すように切換弁52がオンされて電動式エアポンプ51側に切り換えられる。すると、燃料蒸気パージシステム20内が密閉され、閉鎖空間が形成される。このとき、燃料タンク21で発生する燃料蒸気によるエバポ経路内の圧力Pbの変化が圧力センサ57によって検出される。この燃料蒸気の発生量の検出時間TPb(図9参照)は短い時間(例えば1分)に設定されている。
【0076】
この後、図2に示すように切換弁52がオフされて大気開放口25b側に切換えられた状態で、電動式エアポンプ51が作動される。このとき、電動式エアポンプ51によって吸入吐出された空気がバイパス通路53(基準孔54)を通った後、切換弁52を逆流して大気開放口25bより大気中に放出される。
【0077】
この状態において、電動式エアポンプ51から基準孔54に至るバイパス通路53の圧力が圧力センサ57によって検出され、この検出圧力がエバポ経路の漏れ故障を判定するための基準値Pr0(図9参照)として求められる。すなわち、基準孔54は燃料蒸気パージシステム20の検出すべき穴の大きさに設定されており、エバポ経路に漏れ故障がある場合の電動式エアポンプ51の経時劣化に伴う加圧能力の低下を検出することができる。なお、電動式エアポンプ51から基準孔54に至るバイパス通路53の長さは短くなっているため、電動式エアポンプ51の作動によるこの部分の圧力は極短時間で飽和することとなり、この基準値検出時における電動式エアポンプ51の所定の作動時間TPr(図9参照)は短くてよい。本実施形態において、電動式エアポンプ51の作動時間TPrは基準値検出期間と等しく設定されている。
【0078】
この後、図3に示すように切換弁52がオンされて電動式エアポンプ51側に切換えられた状態で、電動式エアポンプ51が作動される。このとき、電動式エアポンプ51によって吸入吐出された空気が切換弁52を経てキャニスタ22の新気導入口22aからキャニスタ22内を通り、燃料タンク21からキャニスタ22を経てパージ制御弁46に至るパージ通路24内に流入する。
【0079】
この状態で、エバポ経路の圧力が圧力センサ57によって検出され、この検出圧力が燃料蒸気パージシステム20の比較値Pf(図9参照)として求められる。この部分が比較値算出手段に相当する。なお、電動式エアポンプ51からキャニスタ22及び燃料タンク21を含むエバポ経路の体積は燃料タンク21内の燃料残量によって変化する。そのため、この比較値検出時における電動式エアポンプ51の所定の作動時間TPf(図9参照)は、燃料タンク21内の燃料がほぼ空の状態で所定の比較圧力を得ることができる値に設定されている。本実施形態において、電動式エアポンプ51の作動時間TPfは比較値検出期間と等しく設定されている。
【0080】
この比較値検出期間TPfにおいて検出された最新の比較値Pfと前記基準値Pr0とを比較することにより燃料蒸気パージシステム20の漏れ故障の判定が行われる。この際、エバポ経路を加圧して比較値Pfを算出するときには燃料タンク21で発生する燃料蒸気による圧力変化が含まれており、基準孔54を加圧して基準値Pr0を算出するときには燃料蒸気による圧力変化は含まれていない。そのため、燃料タンク21内で発生する燃料蒸気による影響度合いを考慮して、基準値Pr0は、燃料蒸気の発生による圧力の影響を加えた値Pr1(図9参照)に補正される。なお、ここで加えられる燃料蒸気による圧力値(Pr1−Pr0)は、比較値検出時における電動式エアポンプ51の作動時間TPfと燃料蒸気発生量の検出時間TPbとの比に応じて増加される。
【0081】
この比較値検出時において、電動式エアポンプ51が所定時間TPf作動されてエバポ経路が加圧されている期間において、比較値Pfが補正された基準値Pr1より大きいと判定されたときは、エバポ経路は正常(穴なし)と判定される。この部分が故障判定手段に相当する。逆に、電動式エアポンプ51が所定時間TPf作動されてエバポ経路が加圧されている期間において、比較値Pfが補正された基準値Pr1以下であると判定されたときは、エバポ経路は異常(穴あり)と判定される。
【0082】
図9は燃料タンク21内での燃料蒸気の発生がある場合における燃料蒸気パージシステム20の故障診断処理を示している。図9に示すように、燃料蒸気の発生量の検出時間TPbにおいて燃料蒸気の発生による圧力Pbが検出される。次に、基準値検出期間TPrにおいて基準値Pr0が算出される。
【0083】
そのため、比較値検出期間TPfにおいて、基準値Pr0は燃料蒸気の発生による圧力の影響を加えた値Pr1に補正される。この比較値検出期間TPfにおいて、比較値Pfが基準値Pr1よりも大きい値であるとエバポ経路に穴なしの正常判定が行われ、比較値検出期間TPfの最後で比較値Pfが基準値Pr1以下の値であるとエバポ経路に穴ありの異常判定が行われる。
【0084】
図10は燃料タンク21内での燃料蒸気の発生がない場合における燃料蒸気パージシステム20の故障診断処理を示している。図7に示すように、燃料蒸気の発生量の検出時間TPbにおいて燃料蒸気の発生による圧力Pbは「0」である。
【0085】
そのため、比較値検出期間TPfにおいて、基準値Pr0がそのまま基準値として用いられる。なお、燃料蒸気の発生による圧力Pbが「0」であるために基準値Pr0は補正した後もそのままの値を維持しているにすぎない。この比較値検出期間TPfにおいて、比較値Pfが基準値Pr0よりも大きい値であるとエバポ経路に穴なしの正常判定が行われ、比較値検出期間TPfの最後で比較値Pfが基準値Pr0以下の値であるとエバポ経路に穴ありの異常判定が行われる。
【0086】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。
・ IGスイッチ63のオフ状態におけるエンジン10の停止中の経過時間が所定時間tdに達するとタイマIC62によって動作電源が供給されてECU60が起動し、GPS64の位置の検出結果に基づいて車両が静止しているかどうかを判定することができる。そして、ECU60は車両が静止している場合にのみ燃料蒸気パージシステム20の故障診断処理を実行し、車両が移動している場合には燃料蒸気パージシステム20の故障診断処理を禁止するようにしている。そのため、例えば燃料の液面揺れ等により生じるエバポ経路内の圧力変動等の外乱の影響を排除することができ、故障診断の精度を向上させることができる。
【0087】
・ 圧力センサ57によりエバポ経路内の圧力を検出し、圧力の圧力変化加速度ΔΔPの積算値(揺れ量)Σ|ΔΔP|が所定時間TG内に所定値thα未満であるかどうかに基づいて車両が静止しているかどうかを確実に判定することができる。しかも、エバポ経路の圧力を検出する圧力センサ57を使用しているので、新たに圧力センサを設けなくて済み、コスト上昇を抑制することができる。
【0088】
・ GPS64によって車両の位置を確実に検出することができ、ECU60はその検出結果に基づいて車両が静止しているかどうかを確実に判定することができる。
【0089】
・ 加速度センサ66によって車両の移動に伴って作用する加速度を検出することができ、ECU60はその検出結果に基づいて車両が静止しているかどうかを確実に判定することができる。
【0090】
・ 車速センサ65によって車両の移動に伴う車速を検出することができ、その検出結果に基づいて車両が静止しているかどうかを確実に判定することができる。
【0091】
・ エバポ経路の漏れ故障の診断を行う際、燃料タンク21内で発生する燃料蒸気による故障判定への影響度合いを考慮して算出された基準値Pr0を補正して漏れ故障の判定のための基準値Pr1を算出し、この基準値Pr1と比較値Pfとに基づいてエバポ経路の故障判定を行っている。そのため、発生した燃料蒸気による圧力変化の影響を相殺することができ、判定精度を向上して正確な漏れ故障の判定を行うことができる。
【0092】
・ また、基準孔54を加圧した場合の圧力の基準値Pr0と、エバポ経路を加圧した場合の圧力の比較値Pfとの比較に基づいてエバポ経路の漏れ故障を判定するようにしている。そのため、エバポ経路の漏れ故障の判定のための圧力の基準値を電動式エアポンプ51の経時劣化を考慮した適確なものとすることができ、漏れ故障の判定精度の低下を防止することができる。
【0093】
・ 電動式エアポンプ51の吐出口51aには同吐出口51aの圧力がエバポ経路の圧力よりも低いときには閉弁してエバポ経路と外気との連通を遮断する逆止弁56を設けた。そのため、燃料タンク21での燃料蒸気発生量の検出時及びエバポ経路を加圧する比較値検出時において、逆止弁56によってエバポ経路からの圧力漏れを防止することができる。
【0094】
・ 圧力センサ57は電動式エアポンプ51とエバポ経路及び基準孔54との間に配設されている。そのため、切換弁52を切り換えることによって、圧力センサ57によってエバポ経路の漏れ故障の判定のための圧力の基準値及び圧力の比較値を検出することができ、構成する部品点数の増加を抑制することができる。
【0095】
・ 差圧付与手段として空気の送出を行う電動式エアポンプ51を採用しているので、電動式エアポンプ51を作動させればエバポ経路を加圧することができ、エンジン10の停止時においてもエバポ経路の漏れ故障の判定を行うことができる。
【0096】
なお、実施の形態は上記に限定されるものではなく、次のように変更してもよい。
・ 上記実施形態では、1)車速センサ65による検出車速が零である、2)加速度センサ66による検出加速度が零である、3)GPS64による位置の検出結果に変化がない、及び4)揺れ量が所定値thα未満であることのすべての条件が満たされたとき、車両が静止状態であると判定するようにした。車両の静止状態を判定するための条件は上記4つに限る必要はなく、条件1)〜4)の内のいくつかに絞っても良い。車両の静止状態の判定条件を例えば、揺れ量が所定値thα未満であることのみとしてもよい。すなわち、圧力センサ57によって検出されるエバポ経路内の圧力に基づいて算出される揺れ量が所定値thα未満であれば、車両の振動がなく車両が静止していることを確実に判定することができるためである。また、車両の静止状態の判定条件を例えば、GPS64による位置の検出結果に変化がないことのみとしてもよく、車両の位置の変化がなければ車両が静止していることを確実に判定することができるためである。
【0097】
・ 上記実施形態において、大気圧を検出する大気圧センサを設け、この大気圧の変化が所定値未満であることを車両の静止状態を判定するための条件として加えてもよい。
【0098】
・ 上記実施形態において、燃料タンク21内に燃料の液面揺れを検出する液面センサを設け、この液面センサの検出結果が所定値未満であることを車両の静止状態を判定するための条件として加えてもよい。
【0099】
・ 上記実施形態において、車両安定性制御システムは車両の鉛直軸方向の回転角速度を検出するヨーレートセンサも用いており、このヨーレートセンサの検出信号に基づいて車両の鉛直軸方向の回転を検出するようにしてもよい。
【0100】
・ 上記実施形態において、ECU60に通信手段を設け、IGスイッチ63のオフ状態におけるエンジン10の停止中においてECU60が起動したとき、車両が静止状態でないと判定されたときにはその通信手段を介して例えば車両の所有者又は管理者の携帯電話に警報を発する構成としてもよい。このようにすれば、車両の盗難防止装置として使用することができる。
【0101】
次に、上記実施形態から把握できる他の技術的思想を、以下に記載する。
・ 請求項1又は2に記載の燃料蒸気パージシステムの故障診断装置において、前記検出手段は大気圧を検出する大気圧センサであり、前記静止判定手段は、所定期間における大気圧の変化が所定値未満であることに基づいて該車両が静止していると判定するものであることを特徴とする燃料蒸気パージシステムの故障診断装置。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係る燃料蒸気パージシステムの故障診断装置を示す概略構成図。
【図2】大気圧導入時及び基準孔の加圧時の電動ポンプモジュールの状態を示す説明図。
【図3】燃料蒸気発生量の検出時及びエバポ経路の加圧時の電動ポンプモジュールの状態を示す説明図。
【図4】実施形態について車両の静止監視態様を示すタイムチャート。
【図5】実施形態について車両の静止監視態様を示すタイムチャート。
【図6】実施形態による揺れ量Σ|ΔΔP|の算出手順を示すフローチャート。
【図7】実施形態の車両の静止判定処理及び故障診断処理を示すフローチャート。
【図8】実施形態の車両の静止判定処理及び故障診断処理の一態様を示すタイムチャート
【図9】燃料蒸気の発生がある場合の故障判定動作を示すタイムチャート。
【図10】燃料蒸気の発生がない場合の故障判定動作を示すタイムチャート。
【符号の説明】
10…エンジン(内燃機関)、11…吸気通路、20…燃料蒸気パージシステム、21…燃料タンク、22…キャニスタ、22a…新気導入口、25b…大気開放口、51…電動式エアポンプ、52…切換弁、53…バイパス通路、54…基準孔、56…逆止弁、57…検出手段としての圧力センサ、60…静止判定手段、故障診断手段及び診断禁止手段としての電子制御装置(ECU)、62…電源供給手段としてのタイマIC、63…イグニションスイッチ(IGスイッチ)、64…検出手段としての汎地球測位システム(GPS)、65…検出手段としての車速センサ、66…検出手段としての加速度センサ。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention, BurningThe present invention relates to a failure diagnosis apparatus for a fuel vapor purge system that purges fuel vapor generated in a fuel tank into an intake system.
[0002]
[Prior art]
In general, a so-called fuel vapor purge system is employed in a vehicle having a tank of volatile liquid fuel. In a typical purge system, the fuel vapor generated in the fuel tank is introduced into the canister through the vapor passage and collected, and the collected fuel vapor is purged (released) into the intake passage of the internal combustion engine through the purge passage. Is done.
[0003]
In order to ensure the reliability of such a fuel vapor purge system, many purge systems include perforations and tears in the evaporation path (including a fuel tank, a vapor path, a canister, and a purge path). In order to detect leaks caused by the failure diagnosis device including the electronic control device is incorporated. In order to diagnose such a leak, after a differential pressure is provided between the inside and the outside of the evaporation path, the behavior of the internal pressure is detected. Then, by comparing the internal pressure determination level in a state where there is no leakage of the evaporation path and the behavior of the detected internal pressure, it is possible to diagnose the leakage failure of the evaporation path.
[0004]
When performing a failure diagnosis of such a fuel vapor purge system, for example, if pressure fluctuations in the evaporation path occur due to fuel level fluctuation or the like, the accuracy of the failure diagnosis decreases. The diagnosis accuracy can be improved by carrying out the operation while the vehicle-mounted internal combustion engine is stopped and the vehicle is stable.
[0005]
Therefore, a clock device is mounted on an electronic control device mounted on the vehicle, and power is supplied to the clock device without passing through an ignition switch. And, when the on-vehicle internal combustion engine is stopped, the time of the ignition switch OFF period is measured by the clock device, and when the measurement time reaches a predetermined time, the electronic control device is supplied with power, and the electronic control device is started. It is conceivable to perform failure diagnosis of the fuel vapor purge system without operating the on-vehicle internal combustion engine.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, even when the in-vehicle internal combustion engine is stopped, the vehicle is not always stationary, and the vehicle is not moving by itself because it is transported or towed, but the vehicle is moving. is there. In such a case, if the electronic control unit is activated to perform a fault diagnosis of the fuel vapor purge system, a disturbance that affects the pressure in the evaporation path will occur as the vehicle moves, and the fault diagnosis accuracy will be increased. Will be reduced.
[0008]
  The present invention has been made in view of the above circumstances, and itsIt is an object of the present invention to provide a fuel vapor purge system failure diagnosis device capable of improving the accuracy of diagnosis when a failure diagnosis of a fuel vapor purge system is executed while an on-vehicle internal combustion engine is stopped in an off state of an ignition switch. There is.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
  The invention described in claim 1An evaporation path is formed including a fuel tank and a canister mounted on a vehicle, fuel vapor generated in the fuel tank is collected in the canister, and the fuel vapor collected in the canister is purged to the intake passage of the internal combustion engine A fuel vapor purge system comprising:Power supply means for supplying operation power based on the establishment of a predetermined condition while the on-vehicle internal combustion engine is stopped in the off state of the ignition switch;A failure diagnosis unit that operates based on supply of operating power by the power supply unit and that diagnoses a failure in the evaporation path based on a pressure change in the evaporation path after providing a differential pressure inside and outside the evaporation path; ,Operating based on supply of operating power by the power supply means, detecting means for detecting a predetermined state quantity based on the position of the vehicle or movement of the vehicle, and operating based on the supply of operating power by the power supply means Stationary determination means for determining whether the vehicle is stationary based on a detection result of the detection means;Diagnosis prohibiting means for prohibiting failure diagnosis by the failure diagnosis means when the stationary determination means determines that the vehicle is not stationary;WithFailure diagnosis of fuel vapor purge systemThe gist of the apparatus.
[0010]
The failure diagnosis of the fuel vapor purge system is performed based on the pressure change in the evaporation path after the differential pressure is provided inside and outside the evaporation path including the fuel tank and the canister. Even when the in-vehicle internal combustion engine is stopped when performing failure diagnosis of the fuel vapor purge system, if the vehicle is not stationary, for example, fluctuations in the pressure in the evaporation path may occur due to fluctuations in the fuel level, etc. Diagnosis accuracy is reduced.
In this regard, according to the above configuration, when a predetermined condition is satisfied while the on-vehicle internal combustion engine is stopped in the off state of the ignition switch, the operation power is supplied and the stationary determination unit is activated, and the position of the vehicle by the detection unit or the vehicle It is determined whether the vehicle is stationary based on the detection result of the predetermined state quantity based on the movement of the vehicle. When it is determined that the vehicle is not stationary, failure diagnosis of the evaporation path by the failure diagnosis means is prohibited, so that the accuracy of failure diagnosis is improved.
[0011]
  The invention described in claim 2The failure diagnosis apparatus for a fuel vapor purge system according to claim 1,The power supply means operates based on a standby power supply, continuously measures an elapsed time after the ignition switch is turned off, and supplies the operating power when the measurement time reaches a predetermined time. The gist is that the timer performs.
[0012]
According to this configuration, when the elapsed time after the ignition switch is turned off reaches a predetermined time, the operation power is supplied, the detection means is activated, the stationary determination means is activated, and the detection means is detected. It is determined whether the vehicle is stationary based on the result.
[0013]
  The invention described in claim 3 is described in claim 1 or 2.Failure diagnosis of fuel vapor purge systemIn the apparatus, the detection means is a pressure sensor that detects a pressure in the fuel tank based on movement of the vehicle, and the stationary determination means integrates a change acceleration of the pressure in the fuel tank over a predetermined period, The gist is that the vehicle is determined to be stationary based on the value being less than the predetermined value.
[0014]
In a state where the vehicle is not stationary and is moving, the fuel level in the fuel tank is shaken due to vibration accompanying the movement, and the pressure in the fuel tank fluctuates. Therefore, it is possible to determine whether the vehicle is stationary by detecting the pressure fluctuation in the fuel tank. Note that since the pressure in the fuel tank fluctuates even under the influence of the outside air temperature, it is necessary to determine whether or not the vehicle is stationary in consideration of the fluctuation of the pressure in the fuel tank due to this heat.
[0015]
According to this configuration, the change acceleration of the pressure in the fuel tank during a predetermined period is integrated, and it is determined whether the vehicle is stationary based on the integrated value being less than the predetermined value. Therefore, it is possible to determine whether or not the vehicle is stationary in consideration of the fluctuation of the pressure in the fuel tank due to the influence of the outside air temperature.
[0016]
  Invention of Claim 4 is described in Claim 1 or 2.Failure diagnosis of fuel vapor purge systemIn the apparatus, the detection means is a global positioning system that detects the position of the vehicle based on a position signal output from an artificial satellite, and the stationary determination means is configured such that a change in the position of the vehicle in a predetermined period is a predetermined value. The gist is that the vehicle is determined to be stationary based on the fact that the vehicle is less than
[0017]
According to this configuration, since the global positioning system is used as the detecting means, the position of the vehicle can be easily detected, and whether or not the vehicle is stationary is reliably determined based on the detection result. be able to.
[0018]
  Invention of Claim 5 is described in Claim 1 or 2.Failure diagnosis of fuel vapor purge systemIn the apparatus, the detection means is an acceleration sensor that detects an acceleration acting on the vehicle based on movement of the vehicle, and the stationary determination means is that the acceleration sensor detects that the acceleration is zero. Based on this, it is determined that the vehicle is stationary.
[0019]
According to this configuration, the acceleration accompanying the movement of the vehicle can be detected by the acceleration sensor, and whether or not the vehicle is stationary can be reliably determined based on the detection result.
[0020]
  Invention of Claim 6 is described in Claim 1 or 2.Failure diagnosis of fuel vapor purge systemIn the apparatus, the detection means is a vehicle speed sensor that detects the vehicle speed of the vehicle, and the stationary determination means is configured to stop the vehicle based on the fact that the vehicle speed sensor detects that the vehicle speed is zero. The gist is that it is determined to be.
[0021]
According to this configuration, the vehicle speed associated with the movement of the vehicle can be detected by the vehicle speed sensor, and whether or not the vehicle is stationary can be reliably determined based on the detection result.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments in which the present invention is embodied in a failure diagnosis device for a fuel vapor purge system mounted on a vehicle or the like will be described below with reference to the drawings.
[0026]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a fuel vapor purge system and a failure diagnosis device thereof according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, a surge tank 12 is provided in an intake passage 11 that guides intake air to an engine 10 as an in-vehicle internal combustion engine, and a throttle valve 13 is provided upstream of the surge tank 12. An air cleaner 14 is provided in the intake passage 11 on the upstream side of the throttle valve 13.
[0027]
A fuel vapor purge system 20 shown in FIG. 1 constitutes a part of an engine, and a canister 22 that adsorbs fuel vapor generated in a fuel tank 21, an evaporation passage 23 that communicates the fuel tank 21 and the canister 22, and The canister 22 and the purge passage 24 communicating with the intake passage 11 are provided. The fuel vapor purge system 20 includes an air introduction passage 25 that introduces air into the canister 22.
[0028]
A fuel supply pipe 26 for refueling is attached to the fuel tank 21. A cap 27 is attached to the oil supply port of the oil supply pipe 26, and a check valve 28 is provided at the outlet thereof. In addition, a circulation path 29 is branched from the fuel supply pipe 26, and an opening end of the circulation path 29 is open to an upper space in the fuel tank 21.
[0029]
In addition to the circulation path 29, one end side of the evaporation path 23 is provided on the upper wall of the fuel tank 21. The same end side is branched into two passages, and a float valve 31, a liquid reservoir 32, and a throttle 33 are sequentially provided in one passage from the opening end side of the passage. In the other passage, a float valve 34 and a liquid reservoir 35 are sequentially provided from the opening end side of the passage.
[0030]
An internal pressure valve 36 and a throttle 37 are provided in the vicinity of the canister 22 in the evaporation passage 23. When the pressure in the fuel tank 21 is lower than the opening pressure of the internal pressure valve 36, the internal pressure valve 36 and the throttle 37 have the diaphragm of the internal pressure valve 36 in the closed position, and the fuel tank 21 and the canister 22 Communicate through.
[0031]
On the other hand, when the pressure in the fuel tank 21 reaches the valve opening pressure of the internal pressure valve 36, the diaphragm of the internal pressure valve 36 is displaced to the valve opening position against the biasing force, and the fuel vapor generated in the fuel tank 21 is throttled. Instead of passing through 37, it is sent to the canister 22 through the evaporation passage 23. In the present embodiment, the diaphragm of the internal pressure valve 36 is biased by a spring (not shown), and atmospheric pressure is applied to the diaphragm. With such a configuration, the fuel vapor generated in the fuel tank 21 is sent to the canister 22 through the evaporation passage 23 and the throttle 37 until the pressure in the fuel tank 21 reaches the valve opening pressure of the internal pressure valve 36.
[0032]
The canister 22 has an adsorbent therein. The canister 22 is configured such that the fuel vapor adsorbed by the adsorbent can be re-detached when the canister 22 is adsorbed on the adsorbent and temporarily stored and then placed under a negative pressure. The interior of the canister 22 is partitioned into two adsorbent chambers 41 and 42 by a partition plate 40. Both adsorbent chambers 41 and 42 are each filled with an adsorbent and communicated with each other through a breathable filter 43. The adsorbent chamber 41 communicates with the fuel tank 21 via the evaporation passage 23 and also communicates with the surge tank 12 of the intake passage 11 via the purge passage 24. On the other hand, the adsorbent chamber 42 communicates with the air introduction passage 25. The canister 22 is provided with a guide member 44 so that the fuel vapor flowing from the fuel tank 21 is once introduced into the purge passage 24 after passing through the adsorbent.
[0033]
A purge control valve 46 composed of an electromagnetic valve is provided in the middle of the purge passage 24. The purge control valve 46 is always closed. When the control valve 46 is opened during operation of the engine 10, the intake negative pressure generated in the surge tank 12 is passed through the purge passage 24 in the canister 22. To be introduced.
[0034]
On the other hand, the air introduction passage 25 communicates between an inlet port 48 provided in an opening for refueling that is opened and closed by a fuel lid (not shown) and a fresh air introduction port 22a (see FIGS. 2 and 3) of the canister 22. Air entering from the mouth 48 is introduced into the canister 22. An atmospheric dustproof filter 49 is provided in the middle of the atmospheric introduction passage 25. An electric pump module 50 constituting a differential pressure applying means is provided at a connection portion between the air introduction passage 25 and the fresh air introduction port 22 a of the canister 22.
[0035]
As shown in FIGS. 2 and 3, the electric pump module 50 includes an electric air pump 51 connected to an air intake port 25 a branched from the air introduction passage 25. The electric pump module 50 is an electromagnetic switching valve for selectively connecting the fresh air inlet 22a of the canister 22 to the atmosphere opening 25b of the atmosphere introduction passage 25 and the outlet 51a of the electric air pump 51. 52. Further, a bypass passage 53 is provided from the discharge port 51a of the electric air pump 51 to the bypass valve 52 to reach the fresh air introduction port 22a of the canister 22, and the bypass passage 53 has a reference diameter (for example, 0.5 mm). A reference hole 54 is provided. An air filter 55 is provided at each of the air suction port 25a, the downstream of the reference hole 54, and the discharge port 51a of the electric air pump 51.
[0036]
The switching valve 52 is switched to the atmosphere opening port 25b side in the off state and switched to the electric air pump 51 side in the on state, and is normally switched to the atmosphere opening port 25b side in the off state. The introduction port 22a communicates with the atmosphere opening port 25b.
[0037]
Further, a check valve 56 as a shut-off means is provided upstream of the bypass passage 53 at the discharge port 51 a of the electric air pump 51. The check valve 56 opens only when the pressure of the discharge port 51a of the electric air pump 51 is higher than the pressure of the evaporation path, and allows the air flow from the electric air pump 51 to the evaporation path side. Conversely, when the pressure at the discharge port 51a of the electric air pump 51 is lower than the pressure in the evaporation path, the check valve 56 is closed to block communication between the evaporation path and the outside air.
[0038]
Further, a pressure sensor 57 is provided between the check valve 56 and the switching valve 52 to detect the pressure in the evaporation path and output an electrical signal corresponding to the detected pressure. An absolute pressure sensor is used as the pressure sensor 57.
[0039]
In the fuel vapor purge system 20 configured as described above, the fuel vapor generated in the fuel tank 21 is sent to the canister 22 through the evaporation passage 23 and is adsorbed by the canister 22. When the purge control valve 46 is opened, the negative pressure in the surge tank 12 is supplied to the canister 22 through the purge passage 24. At this time, the atmosphere is introduced into the canister 22 via the atmosphere introduction passage 25, the atmosphere dust filter 49, the atmosphere opening port 25b, the switching valve 52, and the fresh air introduction port 22a. By introducing the atmosphere in this way, the adsorbed fuel vapor is purged (released) from the canister 22 to the surge tank 12.
[0040]
Further, when the switching valve 52 is switched to the electric air pump 51 side with the purge control valve 46 closed while the engine 10 is stopped and the vehicle is stopped, the fuel vapor purge system 20, that is, the evaporation The route is a closed space. Here, the “evaporation path” of the fuel vapor purge system 20 is a path including a passage portion between the canister 22 and the purge control valve 46 among the fuel tank 21, the evaporation path 23, the canister 22, and the purge path 24. It is. Thus, a failure diagnosis process described later is performed in a state where the “evaporation path” of the fuel vapor purge system 20 is closed.
[0041]
In the engine, the fuel vapor purge system 20 and the failure diagnosis apparatus configured as described above, an electronic control unit (hereinafter referred to as an ECU) 60 that controls each part is provided.
[0042]
The ECU 60 includes a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an A / D converter, an input / output interface, and the like, and signals are input from various sensors. As various sensors, in addition to the pressure sensor 57, a vehicle speed sensor 65 for detecting a vehicle speed during travel of the vehicle, and an acceleration sensor 66 used for a vehicle stability control system and an airbag system are provided. The acceleration sensor 66 detects acceleration acting on the vehicle based on the movement of the vehicle. Various sensors include a crank angle sensor that can detect the rotational speed of the engine 10, an air flow meter that detects the intake air amount, an air-fuel ratio sensor that detects the air-fuel ratio in the engine exhaust system, and the like.
[0043]
Connected to the ECU 60 is a global positioning system (GPS) 64 as detection means for detecting whether the vehicle is stationary. The GPS 64 detects the position of the GPS 64, that is, the position of the vehicle, based on a position signal output from an artificial satellite orbiting the earth.
[0044]
An ignition switch (hereinafter referred to as an IG switch) 63 is connected to the ECU 60. When the IG switch 63 is turned on, operating power is supplied to the ECU 60 to start the ECU 60 and start the engine 10. It has become.
[0045]
When the ECU 60 is activated based on the ON operation of the IG switch 63, the ECU 60 starts the operation of the engine 10, and the engine such as the fuel injection control and the ignition timing control is based on the outputs of various sensors that are taken in during the operation of the engine 10. Various controls relating to the ten operations are executed. Further, during the operation of the engine 10, the ECU 60 performs the purge control process of the fuel vapor purge system 20 by drivingly controlling the purge control valve 46, the electric air pump 51, the switching valve 52, and the like.
[0046]
The ECU 60 also includes a timer IC 62 as power supply means. The timer IC 62 operates based on the standby power supply. When the engine 10 is stopped based on the turning-off operation of the ignition switch 63, the elapsed time during the stop is continuously measured. When the measurement time reaches a predetermined time td (for example, 5 hours in this embodiment), the timer IC 62 supplies the operation power to the ECU 60 to start the ECU 60. Note that the measurement time of the timer IC 62 is reset based on the ON operation of the ignition switch 63. Therefore, it can be determined whether the ignition switch 63 is on or off based on the measurement time of the timer IC 62.
[0047]
When the ECU 60 is started by the timer IC 62 while the engine 10 is stopped when the IG switch 63 is off, the ECU 60 executes a stationary determination process for the vehicle and a fault diagnosis process for the fuel vapor purge system 20.
[0048]
In the failure diagnosis of the fuel vapor purge system 20, a factor that hinders the accuracy of the diagnosis is the fluctuation of the fuel level in the fuel tank. When the vehicle vibrates due to the movement of the vehicle, the fuel level in the fuel tank may shake. When such a fluctuation of the fuel liquid level occurs, the internal pressure of the evaporation path changes inadvertently in response. Further, when such fluctuation of the fuel liquid level occurs, fuel evaporation is promoted by fuel agitation, fuel adhesion to the fuel tank wall surface, and the like, for example, the internal pressure P of the evaporation path increases at a time. Therefore, if the fuel level fluctuates during the failure diagnosis, the accuracy of the diagnosis performed by monitoring the change over time in the internal pressure is greatly reduced. Therefore, in this embodiment, when the ECU 60 is activated by the timer IC 62, it is determined whether or not the vehicle is stationary.
[0049]
In the present embodiment, the stationary determination of the vehicle while the engine 10 is stopped is performed by adopting a plurality of methods described below.
1) The vehicle speed sensor 65 detects the vehicle speed. If the detected vehicle speed is zero, it can be determined that the vehicle is stationary, and if the detected vehicle speed is not zero, it can be determined that the vehicle is moving. According to this determination method, it is possible to determine that the vehicle is moving even when the vehicle is not traveling and is being towed.
[0050]
2) Acceleration acting on the vehicle is detected based on the movement of the vehicle by the acceleration sensor 66 used in the airbag system. If the detected acceleration is zero, it can be determined that the vehicle is stationary, and if the detected acceleration is not zero, it can be determined that the vehicle is moving. According to this determination method, it is possible to determine that the vehicle is moving even when the vehicle is transported regardless of whether the vehicle is traveling.
[0051]
3) The change in the position of the vehicle detected by the GPS 64 is calculated. If the amount of change in the position of the vehicle in a predetermined period is less than a predetermined value, it can be determined that the vehicle is stationary. If the amount of change in the position of the vehicle is equal to or greater than a predetermined value, the vehicle is moving. Can be determined. According to this determination method, it is possible to determine that the vehicle is moving even when the vehicle is transported regardless of whether the vehicle is traveling.
[0052]
4) As described above, when the vehicle vibrates due to the movement of the vehicle, the liquid level of the fuel in the fuel tank fluctuates, and the pressure in the evaporation path fluctuates due to the fluctuation of the fuel liquid level. In other words, this means that if the pressure fluctuation in the evaporation path is equal to or greater than a predetermined value, it can be determined that the vehicle is moving. Therefore, the pressure in the evaporation path is detected by the pressure sensor 57. If the pressure fluctuation is less than a predetermined value, it can be determined that the vehicle is stationary. If the integrated value is equal to or greater than the predetermined value, the vehicle is It can be determined that it is moving.
[0053]
Specifically, after the ECU 60 is started by the timer IC 62, as shown in FIG. 4B, the pressure in the evaporation path is detected by the pressure sensor 57, and the second-order difference value of the change amount of the pressure in a predetermined minute time is detected. A certain pressure change acceleration ΔΔP is calculated. As shown in FIG. 4C, when the integrated value (swing amount) Σ | ΔΔP | of the pressure change acceleration becomes equal to or greater than a predetermined value thα within a predetermined time TG (for example, 30 seconds), ), It is determined that there is vibration of the vehicle and the vehicle is moving.
[0054]
Further, as shown in FIG. 5 (b), the pressure in the evaporation path is detected by the pressure sensor 57, and as shown in FIG. 5 (c), the fluctuation amount Σ | ΔΔP | is within a predetermined time TG (for example, 30 seconds). If it is less than the predetermined value thα, it is determined that there is no vibration of the vehicle and the vehicle is stationary as shown in FIG.
[0055]
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for calculating the shaking amount Σ | ΔΔP | executed by the ECU 60. With reference to FIG. 6, how the shaking amount Σ | ΔΔP | is calculated will be described. . This routine is periodically executed at predetermined intervals by the ECU 60 immediately after the ECU 60 is started by the timer IC 62.
[0056]
When the processing shifts to this routine, first, at step 210, whether or not the shaking amount Σ | ΔΔP | obtained at that time is equal to or larger than a predetermined value thα, or the shaking amount Σ | ΔΔP | Is accumulated over time. If none of these conditions is satisfied, it is further determined in step 240 whether or not it is time to calculate the shaking amount Σ | ΔΔP |. If it is determined that it is not the time, the routine is temporarily exited. . That is, here, the fluctuation amount Σ | ΔΔP | is calculated once every several cycles of the routine, and the routine is temporarily exited until the calculation cycle is reached.
[0057]
On the other hand, if it is determined in step 240 that it is time to calculate the shaking amount Σ | ΔΔP |, first, in step 250, the pressure change acceleration ΔΔP of the evaporation path is calculated, and in the next step 260, the integrated value is calculated. A certain amount of shaking Σ | ΔΔP | is calculated. When the swing amount Σ | ΔΔP | is calculated in this way, the ECU 60 then exits the routine once.
[0058]
On the other hand, when it is determined in the previous step 210 that the fluctuation amount Σ | ΔΔP | is equal to or greater than the predetermined value thα, or when it is determined that the fluctuation amount Σ | ΔΔP | is accumulated over a predetermined time TG, In step 220, the value of the shaking amount Σ | ΔΔP | previously calculated through the routine is stored in the RAM. In step 230 thereafter, the value of the shaking amount Σ | ΔΔP | referred to this time is cleared to “0”.
[0059]
By repeatedly executing such processing through the routine for calculating the amount of swing Σ | ΔΔP |, the change in the internal pressure of the evaporation path illustrated in FIGS. 4B and 5B is shown in FIG. ), The shaking amount Σ | ΔΔP | is calculated in the manner illustrated in FIG.
[0060]
Next, the vehicle stationary determination process and the failure diagnosis process procedure of the fuel vapor purge system 20 executed by the ECU 60 will be described with reference to FIG.
First, at step 110, the timer IC 62 determines whether the IG switch 63 is off. When the timer IC 62 is not reset, it is determined that the IG switch 63 is off. When the timer IC 62 is reset, it is determined that the IG switch 63 is on. If it is determined that the IG switch 63 is on ("NO" in step 110), in this case, since the ECU 60 is activated by turning on the IG switch 63, normal control during engine operation is performed. The
[0061]
On the other hand, if it is determined that the IG switch 63 is off (“YES” in step 110), it is determined by the timer IC 62 whether or not a predetermined time td has elapsed since the engine 10 was stopped (step 120). If the measurement time of the timer IC 62 has not elapsed the predetermined time td (“NO” in step 120), this process is temporarily terminated.
[0062]
If it is determined that the predetermined time td has elapsed since the engine 10 was stopped (“YES” in step 120), the operation power is supplied to the ECU 60 by the operation of the timer IC 62, and the ECU 60 is started (step 130).
[0063]
When the ECU 60 is activated by the timer IC 62, it is next determined whether or not the vehicle is in a stationary state (step 140). Conditions for determining the stationary state of the vehicle are whether the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 65 is zero, whether the acceleration detected by the acceleration sensor 66 is zero, and the amount of shaking described above is less than the predetermined value thα. And whether there is any change in the position detection result by the GPS 64. If all of these determination conditions are satisfied, it is determined that the vehicle is stationary. If any one of the plurality of determination conditions is not satisfied, it is determined that the vehicle is moving regardless of whether the vehicle is traveling.
[0064]
When it is determined that the vehicle is stationary (“YES” in step 140), the ECU 60 controls the purge control valve 46, the electric air pump 51, the switching valve 52, and the like, thereby diagnosing the failure of the fuel vapor purge system 20. The process is executed (step 150).
[0065]
Next, the ECU 60 determines whether the diagnosis is completed (step 160). If it is determined that the failure diagnosis has not been completed (“NO” in step 160), the process returns to step 140. If it is determined that the failure diagnosis has been completed (“YES” in step 160), the process proceeds to step 170.
[0066]
On the other hand, when it is determined in step 140 that the vehicle is in a moving state (“NO” in step 140), the ECU 60 prohibits the failure diagnosis process of the fuel vapor purge system 20 (step 180), and the process proceeds to step 170. Accordingly, the failure diagnosis is prohibited when it is detected that the vehicle is not in a stationary state regardless of whether or not the failure diagnosis of the fuel vapor purge system 20 is started.
[0067]
In step 170, the ECU 60 stops the ECU 60 itself by stopping the supply of operating power, and outputs a reset signal to the timer IC 62 to reset the measurement time of the timer IC 62. That is, when the diagnosis process of the fuel vapor purge system 20 is completed or the failure diagnosis process is prohibited, the ECU 60 is automatically stopped.
[0068]
FIG. 8 is a time chart showing one aspect of the vehicle stationary determination process and the failure diagnosis process of the fuel vapor purge system 20 executed by the ECU 60.
Assume that the ECU 60 is activated by turning on the IG switch 63, the engine 10 is operated, and the vehicle is running (moving). In this state, since the IG switch 63 is on, the timer IC 62 is reset. Further, since the ECU 60 is activated by turning on the IG switch 63, the failure diagnosis of the fuel vapor purge system 20 is not executed.
[0069]
Thereafter, when the vehicle stops and the IG switch 63 is turned off at time T1, the ECU 60 is stopped and the engine 10 is stopped. In addition, since the IG switch 63 is turned off, the elapsed time after the engine 10 is stopped is measured by the timer IC 62.
[0070]
When the IG switch 63 is kept off and the measurement time of the timer IC 62 reaches the predetermined time td at time T2, the ECU 60 is activated by the timer IC 62 and the GPS 64 is also activated. At this time, if it is determined that the vehicle is stationary based on the vehicle speed detection result by the vehicle speed sensor 65, the acceleration detection result by the acceleration sensor 66, the calculation result of the shake amount, and the position detection result by the GPS 64, A failure diagnosis of the fuel vapor purge system 20 is executed under the control of the ECU 60.
[0071]
When the failure diagnosis of the fuel vapor purge system 20 is completed at time T4, the ECU 60 stops the ECU 60 itself by stopping the supply of operating power, and resets the measurement time of the timer IC 62. If the IG switch 63 is maintained in the OFF state, the timer IC 62 starts to newly measure the time during which the engine 10 is stopped.
[0072]
Further, during the execution of the failure diagnosis, for example, it is assumed that the movement of the vehicle is determined as indicated by a chain line based on the detection result of the GPS 64 at time T3. Then, ECU 60 prohibits failure diagnosis of fuel vapor purge system 20 as indicated by a chain line at time T3. Further, in this case, at time T3, the ECU 60 stops the supply of the operating power supply, thereby stopping the ECU 60 itself and resetting the measurement time of the timer IC 62. If the IG switch 63 is maintained in the OFF state, the timer IC 62 starts to newly measure the time during which the engine 10 is stopped.
[0073]
At time T5 after time T4, when the IG switch 63 is turned on, the ECU 60 is activated and the engine 10 is operated. In this state, since the IG switch 63 is on, the timer IC 62 is reset.
[0074]
Next, the failure diagnosis process of the fuel vapor purge system executed by the ECU 60 will be described with reference to FIGS.
When the failure diagnosis process of the fuel vapor purge system 20 is executed, the purge control valve 46 is maintained in a closed state by a control command from the ECU 60. First, as shown in FIG. 2, the switching valve 52 is on the atmosphere opening 25b side. Then, the atmospheric pressure is introduced into the canister 22 through the atmospheric opening 25b and the atmospheric dust filter 49, so that the residual pressure (negative pressure) in the fuel vapor purge system 20 is removed. It becomes an atmospheric pressure state.
[0075]
Next, in a state where the operation of the electric air pump 51 is stopped, the switching valve 52 is turned on and switched to the electric air pump 51 side as shown in FIG. Then, the inside of the fuel vapor purge system 20 is sealed, and a closed space is formed. At this time, a change in the pressure Pb in the evaporation path due to the fuel vapor generated in the fuel tank 21 is detected by the pressure sensor 57. The detection time TPb (see FIG. 9) of the amount of generated fuel vapor is set to a short time (for example, 1 minute).
[0076]
Thereafter, as shown in FIG. 2, the electric air pump 51 is operated with the switching valve 52 turned off and switched to the atmosphere opening 25b side. At this time, the air sucked and discharged by the electric air pump 51 passes through the bypass passage 53 (reference hole 54), then flows backward through the switching valve 52 and is discharged into the atmosphere from the atmosphere opening port 25b.
[0077]
In this state, the pressure of the bypass passage 53 extending from the electric air pump 51 to the reference hole 54 is detected by the pressure sensor 57, and this detected pressure is used as a reference value Pr0 (see FIG. 9) for determining a leakage failure in the evaporation path. Desired. That is, the reference hole 54 is set to the size of the hole to be detected by the fuel vapor purge system 20 and detects a decrease in pressurization capacity accompanying the deterioration with time of the electric air pump 51 when there is a leakage failure in the evaporation path. can do. Since the length of the bypass passage 53 from the electric air pump 51 to the reference hole 54 is shortened, the pressure in this portion due to the operation of the electric air pump 51 is saturated in an extremely short time, and this reference value detection is performed. The predetermined operating time TPr (see FIG. 9) of the electric air pump 51 at the time may be short. In the present embodiment, the operation time TPr of the electric air pump 51 is set equal to the reference value detection period.
[0078]
Thereafter, as shown in FIG. 3, the electric air pump 51 is operated in a state where the switching valve 52 is turned on and switched to the electric air pump 51 side. At this time, the air drawn and discharged by the electric air pump 51 passes through the switching valve 52, passes through the canister 22 from the fresh air inlet 22 a of the canister 22, and passes through the canister 22 to the purge control valve 46 through the canister 22. 24 flows in.
[0079]
In this state, the pressure in the evaporation path is detected by the pressure sensor 57, and this detected pressure is obtained as a comparison value Pf (see FIG. 9) of the fuel vapor purge system 20. This part corresponds to the comparison value calculation means. Note that the volume of the evaporation path from the electric air pump 51 to the canister 22 and the fuel tank 21 varies depending on the remaining amount of fuel in the fuel tank 21. Therefore, the predetermined operation time TPf (see FIG. 9) of the electric air pump 51 at the time of detection of the comparison value is set to a value that can obtain a predetermined comparison pressure when the fuel in the fuel tank 21 is almost empty. ing. In the present embodiment, the operation time TPf of the electric air pump 51 is set equal to the comparison value detection period.
[0080]
The leakage failure of the fuel vapor purge system 20 is determined by comparing the latest comparison value Pf detected in the comparison value detection period TPf with the reference value Pr0. At this time, when the evaporation path is pressurized to calculate the comparison value Pf, the pressure change due to the fuel vapor generated in the fuel tank 21 is included, and when the reference hole Pr is pressurized to calculate the reference value Pr0, the fuel vapor is used. Pressure changes are not included. Therefore, the reference value Pr0 is corrected to a value Pr1 (see FIG. 9) to which the influence of the pressure due to the generation of the fuel vapor is added in consideration of the degree of influence due to the fuel vapor generated in the fuel tank 21. The pressure value (Pr1-Pr0) due to the fuel vapor applied here is increased according to the ratio of the operation time TPf of the electric air pump 51 and the detection time TPb of the fuel vapor generation amount at the time of comparison value detection.
[0081]
At the time of this comparison value detection, if it is determined that the comparison value Pf is larger than the corrected reference value Pr1 during the period when the electric air pump 51 is operated for a predetermined time TPf and the evaporation route is pressurized, the evaporation route Is determined to be normal (no holes). This part corresponds to the failure determination means. Conversely, if it is determined that the comparison value Pf is equal to or less than the corrected reference value Pr1 during the period when the electric air pump 51 is operated for a predetermined time TPf and the evaporation path is pressurized, the evaporation path is abnormal ( It is determined that there is a hole.
[0082]
FIG. 9 shows a failure diagnosis process of the fuel vapor purge system 20 when fuel vapor is generated in the fuel tank 21. As shown in FIG. 9, the pressure Pb due to the generation of the fuel vapor is detected in the detection time TPb of the generation amount of the fuel vapor. Next, the reference value Pr0 is calculated in the reference value detection period TPr.
[0083]
Therefore, in the comparison value detection period TPf, the reference value Pr0 is corrected to a value Pr1 to which the influence of pressure due to the generation of fuel vapor is added. In the comparison value detection period TPf, if the comparison value Pf is larger than the reference value Pr1, a normal determination that there is no hole in the evaporation path is performed, and the comparison value Pf is equal to or less than the reference value Pr1 at the end of the comparison value detection period TPf. If the value is, an abnormality determination is made that there is a hole in the evaporation path.
[0084]
FIG. 10 shows a failure diagnosis process of the fuel vapor purge system 20 when no fuel vapor is generated in the fuel tank 21. As shown in FIG. 7, the pressure Pb due to the generation of the fuel vapor is “0” in the detection time TPb of the generation amount of the fuel vapor.
[0085]
Therefore, the reference value Pr0 is used as it is as the reference value in the comparison value detection period TPf. Since the pressure Pb due to the generation of fuel vapor is “0”, the reference value Pr0 is merely maintained as it is after correction. In the comparison value detection period TPf, if the comparison value Pf is larger than the reference value Pr0, a normal determination that there is no hole in the evaporation path is performed, and the comparison value Pf is equal to or less than the reference value Pr0 at the end of the comparison value detection period TPf. If the value is, an abnormality determination is made that there is a hole in the evaporation path.
[0086]
According to the embodiment described in detail above, the following operational effects can be obtained.
When the elapsed time while the engine 10 is stopped when the IG switch 63 is off reaches the predetermined time td, the operation power is supplied by the timer IC 62 and the ECU 60 is activated, and the vehicle stops based on the detection result of the GPS 64 position. It can be determined whether or not. The ECU 60 executes the failure diagnosis process of the fuel vapor purge system 20 only when the vehicle is stationary, and prohibits the failure diagnosis process of the fuel vapor purge system 20 when the vehicle is moving. Yes. For this reason, for example, the influence of disturbance such as pressure fluctuation in the evaporation path caused by fuel level fluctuation or the like can be eliminated, and the accuracy of failure diagnosis can be improved.
[0087]
The pressure sensor 57 detects the pressure in the evaporation path, and the vehicle detects whether or not the integrated value (swing amount) Σ | ΔΔP | of the pressure change acceleration ΔΔP of the pressure is less than the predetermined value thα within the predetermined time TG. It can be reliably determined whether or not it is stationary. In addition, since the pressure sensor 57 for detecting the pressure in the evaporation path is used, it is not necessary to newly provide a pressure sensor, and an increase in cost can be suppressed.
[0088]
The position of the vehicle can be reliably detected by the GPS 64, and the ECU 60 can reliably determine whether the vehicle is stationary based on the detection result.
[0089]
The acceleration sensor 66 can detect the acceleration acting as the vehicle moves, and the ECU 60 can reliably determine whether the vehicle is stationary based on the detection result.
[0090]
The vehicle speed sensor 65 can detect the vehicle speed accompanying the movement of the vehicle, and can reliably determine whether the vehicle is stationary based on the detection result.
[0091]
A reference for determining a leak failure by correcting the reference value Pr0 calculated in consideration of the degree of influence of the fuel vapor generated in the fuel tank 21 on the failure determination when diagnosing a leakage failure in the evaporation path The value Pr1 is calculated, and the failure of the evaporation path is determined based on the reference value Pr1 and the comparison value Pf. Therefore, the influence of the pressure change caused by the generated fuel vapor can be offset, and the determination accuracy can be improved and the accurate determination of the leakage failure can be performed.
[0092]
Further, the leakage failure of the evaporation path is determined based on the comparison between the reference value Pr0 of the pressure when the reference hole 54 is pressurized and the comparison value Pf of the pressure when the evaporation path is pressurized. . Therefore, the pressure reference value for determining the leakage failure in the evaporation path can be made appropriate in consideration of the deterioration over time of the electric air pump 51, and the deterioration of the determination accuracy of the leakage failure can be prevented. .
[0093]
The discharge port 51a of the electric air pump 51 is provided with a check valve 56 that closes when the pressure of the discharge port 51a is lower than the pressure of the evaporation path and blocks communication between the evaporation path and the outside air. Therefore, when the amount of fuel vapor generated in the fuel tank 21 is detected and the comparison value for pressurizing the evaporation path is detected, the check valve 56 can prevent pressure leakage from the evaporation path.
[0094]
The pressure sensor 57 is disposed between the electric air pump 51 and the evaporation path / reference hole 54. Therefore, by switching the switching valve 52, the pressure sensor 57 can detect the pressure reference value and the pressure comparison value for determining the leakage failure in the evaporation path, and suppress the increase in the number of components. Can do.
[0095]
Since the electric air pump 51 that sends out air is used as the differential pressure applying means, the evaporation path can be pressurized by operating the electric air pump 51, and even when the engine 10 is stopped, the evaporation path Leakage failure can be determined.
[0096]
In addition, embodiment is not limited above, You may change as follows.
In the above embodiment, 1) the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 65 is zero, 2) the acceleration detected by the acceleration sensor 66 is zero, 3) there is no change in the position detection result by the GPS 64, and 4) the amount of shaking The vehicle is determined to be stationary when all the conditions that the vehicle is less than the predetermined value thα are satisfied. The conditions for determining the stationary state of the vehicle need not be limited to the above four, and may be limited to some of the conditions 1) to 4). For example, the determination condition for the stationary state of the vehicle may be that the amount of shaking is less than a predetermined value thα. That is, if the amount of shaking calculated based on the pressure in the evaporation path detected by the pressure sensor 57 is less than the predetermined value thα, it can be reliably determined that there is no vibration of the vehicle and the vehicle is stationary. This is because it can. Further, the determination condition of the stationary state of the vehicle may be, for example, that there is no change in the position detection result by the GPS 64. If there is no change in the position of the vehicle, it can be reliably determined that the vehicle is stationary. This is because it can.
[0097]
In the above embodiment, an atmospheric pressure sensor that detects atmospheric pressure may be provided, and it may be added as a condition for determining the stationary state of the vehicle that the change in atmospheric pressure is less than a predetermined value.
[0098]
In the above embodiment, the fuel tank 21 is provided with a liquid level sensor for detecting the liquid level fluctuation of the fuel, and a condition for determining the stationary state of the vehicle that the detection result of the liquid level sensor is less than a predetermined value. May be added as
[0099]
In the above embodiment, the vehicle stability control system also uses the yaw rate sensor that detects the rotational angular velocity of the vehicle in the vertical axis direction, and detects the rotation of the vehicle in the vertical axis direction based on the detection signal of the yaw rate sensor. It may be.
[0100]
In the above embodiment, the communication means is provided in the ECU 60, and when the ECU 60 is activated while the engine 10 is stopped when the IG switch 63 is in the off state, when it is determined that the vehicle is not stationary, for example, the vehicle is connected via the communication means. It is good also as a structure which issues an alarm to the owner's or administrator's mobile phone. If it does in this way, it can be used as a vehicle antitheft device.
[0101]
  Next, other technical ideas that can be grasped from the above embodiment will be described below.
  · Claim 1 or 2Failure diagnosis of fuel vapor purge systemIn the apparatus, the detection means is an atmospheric pressure sensor for detecting atmospheric pressure, and the stationary determination means determines that the vehicle is stationary based on a change in atmospheric pressure in a predetermined period being less than a predetermined value. It is characterized byFailure diagnosis of fuel vapor purge systemapparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a failure diagnosis apparatus for a fuel vapor purge system according to an embodiment.
FIG. 2 is an explanatory view showing a state of the electric pump module when atmospheric pressure is introduced and when a reference hole is pressurized.
FIG. 3 is an explanatory view showing the state of the electric pump module when detecting the amount of fuel vapor generated and when pressurizing the evaporation path.
FIG. 4 is a time chart showing a vehicle stationary monitoring mode according to the embodiment.
FIG. 5 is a time chart showing a vehicle stationary monitoring mode according to the embodiment.
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for calculating a shaking amount Σ | ΔΔP | according to the embodiment;
FIG. 7 is a flowchart illustrating a vehicle stationary determination process and a failure diagnosis process according to the embodiment.
FIG. 8 is a time chart showing an aspect of a vehicle stationary determination process and a failure diagnosis process according to the embodiment;
FIG. 9 is a time chart showing a failure determination operation when fuel vapor is generated.
FIG. 10 is a time chart showing a failure determination operation when no fuel vapor is generated.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine (internal combustion engine), 11 ... Intake passage, 20 ... Fuel vapor purge system, 21 ... Fuel tank, 22 ... Canister, 22a ... Fresh air inlet, 25b ... Air release port, 51 ... Electric air pump, 52 ... Switching valve, 53 ... bypass passage, 54 ... reference hole, 56 ... check valve, 57 ... pressure sensor as detection means, 60 ... stationary control means, failure diagnosis means and electronic control unit (ECU) as diagnosis prohibition means, 62 ... Timer IC as power supply means, 63 ... Ignition switch (IG switch), 64 ... Global positioning system (GPS) as detection means, 65 ... Vehicle speed sensor as detection means, 66 ... Acceleration sensor as detection means .

Claims (6)

車両に搭載された燃料タンク及びキャニスタを含んでエバポ経路を形成し、燃料タンクで発生する燃料蒸気をキャニスタに捕集し、前記キャニスタに捕集された燃料蒸気を内燃機関の吸気通路へパージする燃料蒸気パージシステムであって、
イグニションスイッチのオフ状態における車載内燃機関の停止中に、所定条件の成立に基づいて動作電源を供給する電源供給手段と、
前記電源供給手段による動作電源の供給に基づいて動作し、前記エバポ経路の内外に差圧を設けた後のエバポ経路の内の圧力変化に基づいて前記エバポ経路の故障を診断する故障診断手段と、
前記電源供給手段による動作電源の供給に基づいて動作し、車両の位置又は車両の移動に基づく所定の状態量を検出する検出手段と、
前記電源供給手段による動作電源の供給に基づいて作動し、前記検出手段の検出結果に基づいて前記車両が静止しているかどうかを判定する静止判定手段と
前記静止判定手段により車両が静止していないと判定されたときには前記故障診断手段による故障診断を禁止する診断禁止手段と、
を備えることを特徴とする燃料蒸気パージシステムの故障診断装置。
An evaporation path is formed including a fuel tank and a canister mounted on a vehicle, fuel vapor generated in the fuel tank is collected in the canister, and the fuel vapor collected in the canister is purged to the intake passage of the internal combustion engine A fuel vapor purge system comprising:
Power supply means for supplying operation power based on the establishment of a predetermined condition while the vehicle-mounted internal combustion engine is stopped in an off state of the ignition switch;
A failure diagnosis unit that operates based on supply of operating power by the power supply unit and that diagnoses a failure in the evaporation path based on a pressure change in the evaporation path after providing a differential pressure inside and outside the evaporation path; ,
Detecting means for operating based on supply of operating power by the power supply means and detecting a predetermined state quantity based on vehicle position or vehicle movement;
A stationary determination unit that operates based on the supply of operating power by the power supply unit, and determines whether the vehicle is stationary based on a detection result of the detection unit ;
Diagnosis prohibiting means for prohibiting failure diagnosis by the failure diagnosis means when the stationary determination means determines that the vehicle is not stationary,
A failure diagnosis apparatus for a fuel vapor purge system, comprising:
請求項1に記載の燃料蒸気パージシステムの故障診断装置において、
前記電源供給手段は待機用電源に基づいて動作し、前記イグニションスイッチがオフされてからの経過時間を継続的に計測し、その計測時間が予め定められた所定時間に達すると前記動作電源の供給を行うタイマである
ことを特徴とする燃料蒸気パージシステムの故障診断装置。
The failure diagnosis apparatus for a fuel vapor purge system according to claim 1,
The power supply means operates based on a standby power supply, continuously measures an elapsed time after the ignition switch is turned off, and supplies the operating power when the measurement time reaches a predetermined time. A failure diagnosis device for a fuel vapor purge system, wherein
請求項1又は2に記載の燃料蒸気パージシステムの故障診断装置において、
前記検出手段は前記車両に搭載された燃料タンク内の圧力を検出する圧力センサであり、
前記静止判定手段は、所定期間における前記燃料タンク内の圧力の変化加速度を積算し、その積算値が所定値未満であることに基づいて該車両が静止していると判定するものである
ことを特徴とする燃料蒸気パージシステムの故障診断装置。
The failure diagnosis device for a fuel vapor purge system according to claim 1 or 2,
The detection means is a pressure sensor for detecting a pressure in a fuel tank mounted on the vehicle;
The stationary determination means integrates the acceleration of pressure change in the fuel tank over a predetermined period, and determines that the vehicle is stationary based on the integrated value being less than a predetermined value. A failure diagnosis apparatus for a fuel vapor purge system .
請求項1又は2に記載の燃料蒸気パージシステムの故障診断装置において、
前記検出手段は、人工衛星が出力する位置信号に基づいて該車両の位置を検出する汎地球測位システムであり、
前記静止判定手段は、所定期間における前記車両の位置の変化が所定値未満であることに基づいて該車両が静止していると判定するものである
ことを特徴とする燃料蒸気パージシステムの故障診断装置。
The failure diagnosis device for a fuel vapor purge system according to claim 1 or 2,
The detection means is a global positioning system that detects the position of the vehicle based on a position signal output by an artificial satellite,
The failure determination of the fuel vapor purge system, wherein the stationary determination means determines that the vehicle is stationary based on a change in the position of the vehicle during a predetermined period being less than a predetermined value. apparatus.
請求項1又は2に記載の燃料蒸気パージシステムの故障診断装置において、
前記検出手段は、前記車両の移動に基づいて車両に作用する加速度を検出する加速度センサであり、
前記静止判定手段は、前記加速度センサにより加速度が零であることが検出されたことに基づいて該車両が静止していると判定するものである
ことを特徴とする燃料蒸気パージシステムの故障診断装置。
The failure diagnosis device for a fuel vapor purge system according to claim 1 or 2,
The detection means is an acceleration sensor that detects acceleration acting on the vehicle based on movement of the vehicle,
The failure determination device for a fuel vapor purge system, wherein the stationary determination means determines that the vehicle is stationary based on the fact that the acceleration sensor detects that the acceleration is zero. .
請求項1又は2に記載の燃料蒸気パージシステムの故障診断装置において、
前記検出手段は、前記車両の車速を検出する車速センサであり、
前記静止判定手段は、前記車速センサにより車速が零であることが検出されたことに基づいて該車両が静止していると判定するものである
ことを特徴とする燃料蒸気パージシステムの故障診断装置。
The failure diagnosis device for a fuel vapor purge system according to claim 1 or 2,
The detection means is a vehicle speed sensor that detects a vehicle speed of the vehicle,
The failure determination device for a fuel vapor purge system, wherein the stationary determination means determines that the vehicle is stationary based on the vehicle speed sensor detecting that the vehicle speed is zero. .
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