JP4173472B2 - 蒸発燃料処理装置の故障診断装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態に係る蒸発燃料処理装置及び内燃機関の制御装置の構成を示す図である。同図において、1は例えば4気筒を有する内燃機関(以下単に「エンジン」という)であり、エンジン1の吸気管2の途中にはスロットル弁3が配されている。また、スロットル弁3にはスロットル弁開度(THA)センサ4が連結されており、当該スロットル弁3の開度に応じた電気信号を出力して電子制御ユニット(以下「ECU」という)5に供給する。
燃料タンク9は、チャージ通路31を介してキャニスタ33に接続され、キャニスタ33は、吸気管2のスロットル弁3の下流側にパージ通路32を介して接続されている。
空気通路37の途中にはベントシャット弁(開閉弁)38が設けられている。ベントシャット弁38は、ECU5によりその作動が制御される電磁弁であり、給油時またはパージ実行中に開弁される。またベントシャット弁38は、後述する故障診断実行時に開閉される。ベントシャット弁38は、駆動信号が供給されないときは、開弁する常開型の電磁弁である。
本実施形態では、イグニッションスイッチ42がオフされても、後述する故障診断を実行する期間中は、ECU5、バイパス弁36及びベントシャット弁38には電源が供給される。なおパージ制御弁34は、イグニッションスイッチ42がオフされると、電源が供給されなくなり、閉弁状態を維持する。
DP=PTANK(k)−PTANK(k−1) (1)
EODDPJUD=EDDPLSQA/DPEOMAX (2)
ステップS1では、エンジン1が停止しているか、すなわちイグニッションスイッチがオフされているか否かを判別する。エンジン1が作動中であるときは、直ちに、本処理を終了する。
ステップS11では、判定完了フラグFDONE90Mが「1」であるか否かを判別し、この答が否定(NO)、すなわち漏れ判定が終了していないときは、実行条件フラグFMCNDEONVが「1」であるか否かを判別する(ステップS12)。実行条件フラグFMCNDEONVは、図示しない実行条件判定処理で漏れ判定の実行条件が成立するとき、「1」に設定される。なお、本実施形態では、実行条件フラグFMCNDEONVが「1」に設定されたとき、大気開放処理は終了しているものとする。
PEONVAVE=CPTAVE×PEOTANK
+(1−CPTAVE)×PEONVAVE (3)
ここで、CPTAVEは0から1の間の値に設定されるなまし係数、右辺のPEONVAVEは、前回算出値である。
ステップS41では、長時間アイドルフラグFEOLNGIDLが「1」であるか否かを判別する。長時間アイドルフラグFEOLNGIDLは、図示しない処理において、エンジン停止前に所定アイドル時間を超える長時間のアイドル運転が行われたとき、「1」に設定される。長時間アイドルフラグFEOLNGIDLが「1」であるときは、本処理で使用される各種パラメータの初期化を行う。先ずステップS44では、経過時間に比例する時間パラメータCEDDPCALを「0」に設定する。ステップS45では、第1傾きパラメータEDDPLSQAの算出に用いられるパラメータの初期化を行う。すなわち、時間パラメータCEDDPCALの積算値ESIGMAX,時間パラメータCEDDPCALを2乗のした値の積算値ESIGMAX2、時間パラメータCEDDPCALと圧力変化量DPEONVの積の積算値ESIGMAXY、及び圧力変化量DPEONVの積算値ESIGMAYをすべて「0」に設定する。さらにステップS46では、アップカウントタイマTDDPTLの値を「0」に設定するとともに、カウンタCEOPSMPに所定値N0(例えば10)を設定し、ステップS47では、タンク内圧パラメータの前回値PEONVAVEZ及び最大圧力DPEOMAXを、タンク内圧パラメータPEONVAVE(今回値)に設定する。ステップS47実行後は、ステップS64に進む。
ステップS43の答が否定(NO)であるときは、タイマTDDPTLの値が所定時間TMDDPTL(例えば300秒)以下であるか否かを判別する(ステップS48)。最初はこの答は肯定(YES)であるので、ステップS49に進み、カウンタCEOPSMPの値が「1」以下か否かを判別する。最初はこの答は否定(NO)であるので、このカウンタCEOPSMPの値を「1」だけデクリメントして(ステップS50)、ステップS64に進む。
ステップS51では、時間パラメータCEDDPCALを「1」だけインクリメントする。ステップS52では、タンク内圧パラメータの今回値PEONVAVEから前回値PEONVAVEZを減算することにより、圧力変化量DPEONVを算出する。
ESIGMAX=ESIGMAX+CEDDPCAL (4)
ここで右辺のESIGMAXは、前回算出値である。
ESIGMAX2=ESIGMAX2+CEDDPCAL×CEDDPCAL (5)
ここで右辺のESIGMAX2は、前回算出値である。
ESIGMAXY=ESIGMAXY+CEDDPCAL×DPEONV
(6)
ここで右辺のESIGMAXYは、前回算出値である。
ESIGMAY=ESIGMAY+DPEONV (7)
ここで右辺のESIGMAYは、前回算出値である。
DPEOMAX=MAX(DPEOMAX,PEONVAVE) (9)
PDTMZONE=PTANRESO/2+DPDTMZONE (10)
ここでPTANRESOは、圧力センサ15の最小検出圧であり、例えば16.3Pa(0.122mmHg)程度である。DPDTMZONEは、図12の処理で算出される停滞圧力パラメータPDTMBASEの過剰な変動を抑制する(停滞圧力パラメータPDTMBASEの設定にヒステリシス特性を持たせる)ために加算される所定加算値であり、例えば2.7Pa(0.02mmHg)に設定される。
本実施形態では、停滞圧力パラメータPDTMBASEが初期圧PDTMINIより高い状態で、タンク内圧パラメータPEONVAVEが所定期間(急降下判定閾値CTQIKPDNに対応する期間)以上継続して減少したとき、燃料タンクのフィラーキャップ11がはずされたと判定され、急降下フラグFQICKPDWNが「1」に設定される。急降下フラグFQICKPDWNは、図8のステップS43及び図14のステップS152で参照される。
PDTMMAX=MAX(PDTMMAX,PDTMBASE) (11)
PDTMMIN=MIN(PDTMMIN,PDTMBASE) (12)
ステップS151では、VSV閉弁要求フラグFVSVCLRが「1」であるか否かを判別し、FVSVCLR=0であってベントシャット弁38が開弁しているときは、ステップS171〜S173を実行し、本処理で使用されるパラメータの初期化処理を行う。ステップS171では、アップカウントタイマTDTMSTYの値を「0」に設定し、ステップS172では、図5に示した回帰直線L11及びL12の傾きに相当する第2傾きパラメータEODTMJUDを算出するためのパラメータの初期化を行う。すなわち、図5のタンク内圧PTANKに対応する圧力パラメータCDTMPCHGを「1」に設定し、図5の停滞時間TSTYに対応する停滞時間パラメータCTMSTYを「0」に設定し、圧力パラメータCDTMPCHGの積算値DTMSIGXを「1」に設定し、停滞時間パラメータCTMSTYの積算値DTMSIGYを「0」に設定し、圧力パラメータCDTMPCHGと停滞時間パラメータCTMSTYとの積の積算値DTMSIGXYを「0」に設定し、圧力パラメータCDTMPCHGを2乗した値の積算値DTMSIGX2を「1」に設定し、第2傾きパラメータEODTMJUDを「0」に設定する。
DTMSIGX=DTMSIGX+CDTMPCHG (13)
ここで右辺のDTMSIGXは、前回算出値である。
DTMSIGX2=DTMSIGX2
+CDTMPCHG×CDTMPCHG (14)
ここで右辺のDTMSIGX2は、前回算出値である。
圧力変化フラグFCHGが「1」に設定された後に、ステップS155の答が否定(NO)となり、ステップS159に進むと、ステップS159の答が肯定(YES)となるので、ステップS160に進み、下記式(15)により、停滞時間パラメータCTMSTYの積算値DTMSIGYを算出する。
DTMSIGY=DTMSIGY+CTMSTY (15)
ここで右辺のDTMSIGYは、前回算出値である。
DTMSIGXY=DTMSIGXY
+CDTMPCHG×CTMSTY (16)
ここで右辺のDTMSIGXYは、前回算出値である。
ステップS162では、圧力変化フラグFCHGを「0」に戻すとともに、停滞時間パラメータCTMSTYを「0」に戻す。その後ステップS175に進む。
ステップS191では、判定完了フラグFDONE90Mが「1」であるか否かを判別し、この答が肯定(YES)であるときは直ちに本処理を終了する。FDONE90M=0であるときは、実行条件フラグFMCNDEONVが「1」であるか否かを判別する(ステップS192)。この答が肯定(YES)であるときは、判定不可フラグFDTMDISBLが「1」であるか否かを判別する(ステップS193)。FMCNDEONV=0またはFDTMDISBL=1であるときは、中断フラグFEONVABOT及び判定完了フラグFDONE90Mを「1」に設定して(ステップS194)、本処理を終了する。
ベントシャット弁閉弁後のタンク内圧PTANKの推移を示す。以下、最大圧力DPEOMAXに対応して、場合を分けて説明する。
1)最大圧DPEOMAXが第2閾値PDDPNGMIN以上となった場合
タンク内圧PTANK(最大圧力DPEOMAX)が、実線L21で示すように、第2閾値PDDPNGMINを超え(蒸発燃料発生量が非常に多く)、かつ直線的に増加する場合には、判定パラメータEODDPJUDは「0」に近い値となるため、第1漏れ判定処理において正常と判定される(図10,ステップS72,S73,S74参照)。
一方、タンク内圧PTANKが、破線L23で示すように、第2閾値PDDPNGMINを超え、かつ傾きが徐々に減少する場合には、判定パラメータEODDPJUDは、比較的大きな値となるため、第1漏れ判定処理において、漏れがあると判定される(図10,ステップS75,S77,S78参照)。
タンク内圧PTANKが、実線L22で示すように、第1閾値PDDPOKMINを超え(蒸発燃料発生量が比較的多く)、かつ直線的に増加する場合には、判定パラメータEODDPJUDは「0」に近い値となるため、第1漏れ判定処理において正常と判定される(図10,ステップS72,S73,S74参照)。
タンク内圧PTANKが、実線L26及び破線L27,L28で示すように、第1閾値PDDPOKMINに達しない場合(蒸発燃料発生量が比較的少ない場合)には、図10のステップS72の答が肯定(YES)とならないため、第1漏れ判定処理では漏れの有無の判定がなされない。第2の漏れ判定処理において、実線L26で示す例では正常と判定され(図15,ステップS177〜S182)、破線L27で示す例では漏れが有ると判定される(図15,ステップS177,S183〜S185)。
またタンク内圧PTANKが破線L28で示すように、大気圧近傍に停滞して全く増減しない場合は、大孔漏れがあると判定される(図14,ステップS155〜S157)。
2 吸気管
5 電子制御ユニット(判定手段、急低下検出手段、パラメータリセット手段)
9 燃料タンク
15 圧力センサ(圧力検出手段)
31 チャージ通路(第1の通路)
32 パージ通路(第2の通路)
33 キャニスタ
34 パージ制御弁
36 バイパス弁
37 空気通路
38 ベントシャット弁
40 蒸発燃料処理装置
42 イグニッションスイッチ(機関停止検出手段)
Claims (4)
- 燃料タンクと、大気に連通する空気通路が接続され、前記燃料タンク内で発生する蒸発燃料を吸着する吸着剤を有するキャニスタと、該キャニスタと前記燃料タンクとを接続する第1の通路と、前記キャニスタと内燃機関の吸気系とを接続する第2の通路と、前記空気通路を開閉するベントシャット弁と、前記第2の通路に設けられたパージ制御弁とを備えた蒸発燃料処理装置の故障を診断する故障診断装置において、
前記蒸発燃料処理装置内の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記機関の停止を検出する機関停止検出手段と、
該機関停止検出手段により前記機関の停止が検出されたときに、前記パージ制御弁及びベントシャット弁を閉弁し、該閉弁後の所定判定期間中の前記圧力検出手段による検出圧力に基づいて、前記蒸発燃料処理装置の漏れの有無を判定する判定手段と、
前記漏れ判定の開始直前に前記圧力検出手段により検出された圧力を初期圧として記憶し、前記ベントシャット弁の閉弁後の前記圧力検出手段による検出圧力の増減に対応して増減するように設定される停滞圧力パラメータが前記初期圧より高く、かつ前記検出圧力が所定期間以上継続して減少したときに、前記検出圧力の急激な低下を検出する急低下検出手段とを備え、
前記判定手段は、前記検出圧力の急激な低下が検出されたとき、前記蒸発燃料処理装置の漏れの有無の判定に使用されるパラメータをリセットするパラメータリセット手段を含み、前記パラメータのリセット後に前記検出圧力の停滞が検出されたとき、前記判定を再開することを特徴とする故障診断装置。 - 前記急低下検出手段は、前記停滞圧力パラメータに第1所定値を加算した値及び前記停滞圧力パラメータから前記第1所定値を減算した値と、前記検出圧力とを比較することにより、前記検出圧力の増減を判定し、該判定結果に応じて前記停滞圧力パラメータを所定量ずつ段階的に前記検出圧力に追従して変化するように設定することを特徴とする請求項1に記載の故障診断装置。
- 前記圧力検出手段は圧力センサであり、前記第1所定値は、前記圧力センサの最小検出値の1/2に第2所定値を加算した値に設定されることを特徴とする請求項2に記載の故障診断装置。
- 前記判定手段は、前記検出圧力の2回微分値に相当する判定パラメータに基づいて、前記漏れの有無を判定する第1判定手段と、前記検出圧力と、該検出圧力及び前記停滞圧力パラメータに基づいて判定される前記検出圧力の停滞時間との関係に基づいて、前記漏れの有無を判定する第2判定手段とからなることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の故障診断装置。
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