JP5901813B1 - 圧力センサの故障検出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
そこで、給油に伴う燃料蒸気FVの大気中への放出を防止するために、運転者が給油リッドの開操作を行うと、当該操作を検知して、給油リッドの開放前に密閉弁を開き、燃料蒸気FVをキャニスタに向けて流出させ、事前に燃料タンク内の圧力を十分に低下させたのちに、給油リッドを開放するようにした燃料貯留装置が知られている。(特許文献1)。
しかしながら、特許文献1の燃料貯留装置では、タンク内の圧力を検出する圧力センサが、故障などの原因によって、実際の圧力より低い圧力を示していることがあると、給油リッドを解放し、燃料キャップを解放時に給油口から燃料蒸気または燃料が排出されてしまう可能性がある。
しかしながら、特許文献2の相対圧センサ系の故障検出装置では、相対圧センサ系の出力が天絡や地絡、断線、固着などの故障が発生した場合には、故障を検出することができるが、図6に示すように実際の圧力より高く出力される状態や低く出力される状態のシフト故障が発生した場合、相対圧センサの基準圧力室と測定圧力室の圧力は大気相当で相対圧センサの圧力指示は略一定となり、圧力指示値の差が生じないため相対圧センサ系が故障と判定できない。従って、シフト故障により相対圧センサの出力が実際の圧力より低い圧力を示した場合には、給油リッドを解放して燃料キャップを解放時に給油口から燃料蒸気または燃料が排出されてしまう可能性がある。
また、エンジン稼働時に、タンク内の燃料蒸気をエンジンにて燃焼させてタンクの内圧を低下させることにより、第1圧力センサと第2圧力センサの故障が検出可能であり、故障検出の頻度を増加することが可能である。
また、エンジン停止時に、キャニスタを通じてタンクの内圧を低下させることにより、第1圧力センサと第2圧力センサの故障が検出可能であり、故障検出の頻度を増加することが可能である。
図1はこの発明の実施の形態1による圧力センサの故障検出装置を備えた燃料タンクシステムの構成図を示し、燃料タンクシステム10は、エンジン1が停止している間にタンク11内で発生する燃料蒸気FVをタンク11内に封じ込めておく、いわゆる密閉式の燃料タンクシステム10である。この燃料タンクシステム10は、燃料を貯留するタンク11と、燃料のタンク11に給油口から燃料を供給するフィラーパイプ12と、リサーキュレーションパイプ13と、エンジン1へ燃料を供給する排出通路14と、排出通路14を開閉する密閉弁15と、放出弁16と、燃料蒸気FVを吸着させるキャニスタ17とを備えている。
燃料FLは、常に蒸発し、燃料蒸気FVとなってタンク11の内圧を高める。タンク11の内部の圧力が一定値以上に上がったことは、第1圧力センサ111もしくは第2圧力センサ144で検出される。エンジン1が運転されている場合、ECU20は、燃料蒸気FVをエンジン1で燃焼させて消費し、タンク11の内圧を下げるように作動する。このときバイパス電磁弁171は閉じたままで密閉弁15を開き、エンジン1の空燃比を基にタイミングを見てパージ電磁弁181を開く。燃料蒸気FVは、エンジン1の吸気通路18から取り込まれ、エンジン1で燃焼されて消費される。
また、ECU20は、キャニスタ17に燃料蒸気FVを吸着させた累積時間を基に、エンジン1が運転されている間にキャニスタ17から燃料蒸気FVをパージさせる制御を行なう。キャニスタ17から燃料蒸気FVをパージさせる場合、密閉弁15を閉じ、バイパス電磁弁171を開く。そして、運転されているエンジン1の空燃比を基にタイミングを見てパージ電磁弁181を開く。
このように圧力調整手段21は、燃料蒸気FVの流れを制御することでタンク11の内部の圧力を調整する。したがって、圧力調整手段21は、密閉弁15、バイパス電磁弁171、パージ電磁弁181などの開閉を制御するECU20が相当することになる。
運転者により、給油リッドスイッチが操作されると、密閉弁15を開弁して、タンク11内の燃料蒸気FVを排出通路14と第1の通路141を通じてキャニスタ17に導入して活性炭に吸着させ、タンク11の内圧を低下させる。そして、タンク11の内圧と密閉弁15を開弁してから所定圧力となるまでの時間の経過と、タンク11の内圧がタンク11より燃料FL及び燃料蒸気FVの噴出することのない所定圧力となり安全に給油できるとなったら、リッド123を開放するようにしている。
以下、この発明の実施の形態1に係る圧力センサの故障検出装置を図2および図3に基づいて詳細に説明する。
第1圧力センサ111及び第2圧力センサ144の故障は、主にECU20における故障検出手段22が担当し、図2は圧力センサの故障検出装置の故障検出動作のフローチャートを、図3は圧力センサの故障検出装置の故障検出状態を示す図である。
燃料蒸気FVをエンジン1に取り込み、タンク11の内部の圧力を低下させる手法や、燃料蒸気FVをキャニスタ17に吸着させることにより、タンク11の内部の圧力を低下させる手法は、既存の公知の技術を用いて行えばよい。
ステップS103において、第2圧力センサ144の出力が所定の範囲内であれば(No)、ステップS105に進み、第2圧力センサ144は正常と判定する。ステップS104にて第2圧力センサ144が故障と判定された場合には、警報ランプを点灯或いは点滅して運転者に警報を発するとともに、故障データをECU20のメモリに保存するとともに、第2圧力センサ144の出力の代わりに第1圧力センサ111の出力を使用するなどすればよい。
ステップS108にて第1圧力センサ111が故障と判定された場合には、警報ランプを点灯或いは点滅して運転者に警報を発するとともに、故障データをECU20のメモリに保存するとともに、第1圧力センサ111の出力の代わりに第2圧力センサ144の出力を使用するなどすればよい。
また、図2のフローチャートには記載していないが、第1圧力センサ111と第2圧力センサ144は、正常であれば略同じ圧力を示すが、取り付け位置により、圧力変化のタイミングが異なる可能性があるため、ステップS103へ進む前に所望の時間待機する処置を設けてもよいし、ステップS103およびステップS107に判定時間や複数回判定などの条件を設けてもよい。
第1圧力センサ111の出力が所定の範囲内の故障検出領域時に、第2圧力センサ144が所定範囲内(正常判定領域=網目で正常として示した領域)であれば、第2圧力センサ144は正常である。第1圧力センサ111の出力が所定の範囲内の故障検出領域時に、第2圧力センサ144の出力が所定の範囲外(正常判定領域外)であれば、第2圧力センサ144がシフト故障していることを判定する。
次に、この発明の実施の形態2に係る圧力センサの故障検出装置を図4および図5に基づいて詳細に説明する。
第1圧力センサ111及び第2圧力センサ144の故障は、図1のECU20における故障検出手段22が担当し、図4は圧力センサの故障検出装置の故障検出動作のフローチャートを、図5は圧力センサの故障検出装置の故障検出状態を示す図である。
実施の形態1では、第1圧力センサ111の出力と第2圧力センサ144の出力が所定の範囲外で故障検出を実施したが、実施の形態2では、図4に示すフローのように第1圧力センサ111の出力と第2圧力センサ144の出力の偏差に基づいて故障検出を実施するようにしたものである。
ステップS203において、第1圧力センサ111と第2圧力センサ144の偏差が所定値未満であれば(No)、ステップS205に進み、第2圧力センサ144が正常と判定する。ステップS204にて第2圧力センサ144が故障と判定された場合には、警報ランプを点灯或いは点滅して運転者に警報を発するとともに、故障データをECU20のメモリに保存するとともに、第2圧力センサ144の出力の代わりに第1圧力センサ111の出力を使用するなどすればよい。
ステップS207において、第1圧力センサ111と第2圧力センサ144の偏差が所定値未満であれば(No)、ステップS209に進み、第1圧力センサ111が正常と判定する。ステップS208にて第1圧力センサ111が故障と判定された場合には、警報ランプを点灯或いは点滅して運転者に警報を発するとともに、故障データをECU20のメモリに保存するとともに、第1圧力センサ111の出力の代わりに第2圧力センサ144の出力を使用するなどすればよい。
なお、圧力の所定範囲の所定値の設定方法は、故障検出を実施時はタンク11を大気解放している状態であるため、実施の形態1と同様に、図5の故障判定領域として記載した大気圧付近の値を設定してもよく、予め実験やシミュレーションにより得た値をパラメー
タとして、ECU20に記憶しておけばよい。
13:リサーキュレーションパイプ、14:排出通路、15:密閉弁、16:放出弁、
17:キャニスタ、18:吸気通路、20:ECU、21:圧力調整手段、
22:故障検出手段、111:第1圧力センサ、141:第1の通路、
142:第2の通路、143:分岐部、 144:第2圧力センサ、
171:バイパス電磁弁、181:バージ電磁弁
Claims (4)
- 燃料を貯留するタンクと、前記タンクの内圧を検出する第1圧力センサと、前記タンクの内圧を検出する第2圧力センサと、前記第1圧力センサの出力と前記第2圧力センサの出力に基づいて、前記第1圧力センサもしくは前記第2圧力センサの故障を検出する故障検出手段と、前記タンクの内圧を低下させる圧力調整手段を備え、
前記圧力調整手段によりタンクの内圧を大気圧相当に低下させた時に、前記故障検出手段は、前記第1圧力センサの出力が所定の範囲内で、前記第2圧力センサの出力が前記所定の範囲外のときに、前記第2圧力センサが故障と判定し、前記第2圧力センサの出力が所定の範囲内で、前記第1圧力センサの出力が前記所定の範囲外のときに、前記第1圧力センサが故障と判定するようにした圧力センサの故障検出装置。 - 燃料を貯留するタンクと、前記タンクの内圧を検出する第1圧力センサと、前記タンクの内圧を検出する第2圧力センサと、前記第1圧力センサの出力と前記第2圧力センサの出力に基づいて、前記第1圧力センサもしくは前記第2圧力センサの故障を検出する故障検出手段と、前記タンクの内圧を低下させる圧力調整手段を備え、
前記圧力調整手段によりタンクの内圧を大気圧相当に低下させた時に、前記故障検出手段は、前記第1圧力センサの出力が所定の範囲内で、前記第1圧力センサの出力と前記第2圧力センサの出力の偏差が所定の範囲外のときに、前記第2圧力センサが故障と判定し、前記第2圧力センサの出力が所定の範囲内で、前記第1圧力センサの出力と前記第2圧力センサの出力の偏差が所定の範囲外のときに、前記第1圧力センサが故障と判定するようにした圧力センサの故障検出装置。 - 前記圧力調整手段は、エンジン稼働中に前記タンクの内圧を低下させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の圧力センサの故障検出装置。
- 前記圧力調整手段は、エンジン停止中に前記タンクの内圧を低下させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の圧力センサの故障検出装置。
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