JP2002349362A - 蒸発燃料処理装置の故障診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 故障診断機会を不具合なく増大して故障診断
性能の向上を図った蒸発燃料処理装置の故障診断装置を
提供する。 【解決手段】 燃料タンク１とエンジン吸気通路６とを
接続する蒸発燃料のパージ経路４を大気と遮断してエン
ジン吸気負圧を導入した状態での燃料タンク内の圧力減
少度合を監視して大孔対応の故障診断を行う第１故障診
断手段１３と、燃料タンク内を所定負圧まで減圧させた
あと大気と遮断された密閉状態での圧力上昇度合を監視
して小孔対応の故障診断を行う第２故障診断手段１４と
を有し、第２故障診断手段の作動領域Ｂを、第１故障診
断手段の作動領域Ａを実質的に含んで第１故障診断手段
の作動領域より低吸気負圧側に拡大設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料タンク内に発
生する蒸散燃料が大気中に放出されるのを防止するため
の蒸発燃料処理装置の故障を診断する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開２０００−２８２９７２号には、エ
ンジン回転数及びエンジン負荷をパラメータとした所定
領域で直径０.５インチ程度の大きな漏れ故障を診断す
る第１故障診断手段（モードＣ）と、所定領域でスロッ
トル開度変化が小さいことを条件として直径０.０２イ
ンチ程度の小さな漏れ故障を診断する第２故障診断手段
（モードＢ）とを有する蒸発燃料処理装置の故障診断装
置が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の故障診断装置で
は、大きな漏れ故障は負圧導入不良で検出しており、具
体的には負圧導入状態で所定時問以内にタンク内圧が所
定値より低圧とならなければ負圧導入不良、即ち大きな
漏れ故障と判定している。このような判定手法を採用す
る場合、正常状態で所定時間内に所定の減圧状態を達成
できるだけの吸気負圧が必要となることから大きな漏れ
故障診断が実行される所定領域は必然的に決まってしま
い、ある程度の吸気負圧が得られるエンジン運転領域と
なる。小さな漏れ故障については上述の大きな漏れ故障
とは異なり、所定負圧に減圧した後の密閉状態での圧力
上昇度合を検出して故障診断を行う方式となっている
が、診断が実行される領域はエンジン回転数及びエンヅ
ン負荷に関して大きな漏れ故障と同じ所定領域となって
いる。

【０００４】小さな漏れ故障については、減圧後の圧力
上昇度合に基づく診断であるため、必ずしも所定時間内
に所定の減圧状態を達成できるだけの吸気負圧が得られ
る領域にする必要はなく、所定時問より長い時間を要し
ても所定の減圧状態を達成できれば診断可能である。と
ころが、従来のものは、このような点を全く考慮するこ
となく、単純に小さな漏れの診断領域を大きな漏れ故障
の診断領域と同一としているため、それだけ小さな漏れ
故障の診断領域を不必要に狭くしてしまい、故障診断機
会が減少してしまう問題がある。

【０００５】また、従来のものは、アイドル時に所定エ
ンジン回転数以上で且つ空燃比フィートバック制御中に
小さな漏れ故障診断する別の診断手段（モードＡ）を設
定しているが、これは別手段を付加して小さな漏れの検
出機会を増やしているに過ぎず制御ロジック等の複雑化
を招く問題があり、効率良く診断機会を増やすことはで
きない。本発明は、故障診断機会を不具合なく増大して
故障診断性能の向上を図った蒸発燃料処理装置の故障診
断装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる蒸発燃料
処理装置の故障診断装置では、燃料タンクとエンジン吸
気通路とを接続する蒸発燃料のパージ経路を大気と遮断
してエンジン吸気負圧を導入した状態での上記燃料タン
ク内の圧力減少度合を監視して大孔対応の故障診断を行
う第１故障診断手段と、燃料タンク内を所定負圧まで減
圧させたあと大気と遮断された密閉状態での圧力上昇度
合を監視して小孔対応の故障診断を行う第２故障診断手
段とを有し、第２故障診断手段の作動領域を、第１故障
診断手段の作動領域を実質的に含んで第１故障診断手段
の作動領域より低吸気負圧側に拡大設定している。

【０００７】本発明によると、大孔対応の故障診断を行
う第１故障診断手段は、燃料タンクとエンジン吸気通路
とを接続する蒸発燃料のパージ経路を大気と遮断してエ
ンジン吸気負圧を導入した状態での燃料タンク内の圧力
減少度合を監視して、負圧導入不良を検出する方式であ
るため、作動領域がエンジン吸気負圧との兼ね合いで自
ずと決まってしまう。小孔対応の故障診断を行う第２故
障診断手段は、燃料タンク内を所定負圧まで減圧させた
あと大気と遮断された密閉状態での圧力上昇度合を検出
する方式であるため、負圧導入時の圧力減少度合が小さ
くても所定負圧まで減圧できれば診断可能である。よっ
て、第１故障診断手段の作動領域を実質的に含んで第１
故障診断手段の作動領域より低吸気負圧側に第２故障診
断手段の作動領域を拡大設定した本願においては、両故
障診断手段の特性の違いを有効活用でき、第２故障診断
手段による故障診断機会が不具合なく増大する。

【０００８】好ましい態様として、第１及び第２故障診
断手段の作動領域は、エンジン回転数及びエンジン負荷
をパラメータとしてそれぞれ定めて、第２故障診断手段
の作動領域が第１故障診断手段の作動領域より低負荷側
及び又は低回転数側を含むように設定すると、第１及び
第２故障診断手段毎の最適な作動領域を簡便に設定する
ことができる。また、第２故障診断手段の作動領域が、
第１故障検出手段の作動領域を完全に含むように設定す
ると、大孔対応の故障診断だけが実行されることがない
ので、小孔による漏れが発生している状況下で正常判定
されるようなことがなく、故障診断の信頼性を確保する
ことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。本形態にかかる蒸発燃料処理装置で
あるエバポパージシステムは、図１に示すように、自動
車等の車両に装備される燃料タンク１内に発生する蒸散
燃料（ベーパ）が大気中に放出されるのを防止するため
のものである。このシステムは、燃料タンク１からの蒸
散燃料を、ベーパ通路２につながるキャニスタ３内にベ
ーパ通路２を通して導入し、このキャニスタ３内に吸着
された蒸散燃料を所定条件下でパージ通路４を介して内
燃機関５の吸気通路６へ放出（パージ）するように構成
されている。

【００１０】パージ通路４には、この通路を開閉する開
閉手段としてパージソレノイドバルブ７が介装されてい
る。キャニスタ３には大気導入部１２を開閉するベント
ソレノイドバルブ８が取り付けられている。パージソレ
ノイドバルブ７及びベントソレノイドバルブ８は、故障
診断時に使用されるものである。これらのパージソレノ
イドバルブ７及びベントソレノイドバルブ８は、制御手
段としてのエンジンコントロールユニット（以下「ＥＣ
Ｕ」と記す）１１と接続されていて、ＥＣＵ１１からの
制御信号に基づいて開閉制御されるようになっている。

【００１１】図６、図７に示すように、パージソレノイ
ドバルブ７は、オンされると開状態となってパージ通路
４を開放し、オフされると閉状態となってパージ通路４
を閉鎖する。ベントソレノイドバルブ８は、オフでは大
気導入部１２を開放し、オンされると大気導入部１２を
閉鎖する。このエバポパージシステムにおいては、通常
パージソレノイドバルブ７はオンされ、ベントソレノイ
ドバルブ８はオフされている。そして、故障判定するた
めの判定条件が設立すると、パージソレノイドバルブ７
をオフしてパージ通路４を閉鎖し、ベントソレノイドバ
ルブ８をオンして大気導入部１２を閉鎖すると、燃料タ
ンク１内は大気圧程度に増圧する。この状態でパージソ
レノイドバルブ７をオンしてパージ通路４を開放する
と、燃料タンク１と吸気通路６とが、ベーパ通路２、パ
ージ通路４を介して連通し、吸気通路６内の負圧作用に
よりタンク内圧が減圧される。

【００１２】燃料タンク１には、燃料残量検出手段とし
ての燃料レベルセンサ９が取り付けられており、タンク
内の燃料残量を検出できるようになっている。燃料タン
ク１には、状況検出手段として圧力検出手段となる圧力
センサ１０が取り付けられており、タンク内圧力を検出
できるようになっている。そして、これらの燃料レベル
センサ９、圧力センサ１０からの検出情報はＥＣＵ１１
へ送られるようになっている。燃料タンク１の給油口１
７には、着脱自在なフィラーキャップ１６が装着されて
いる。このフィラーキャップ１６は、給油口１７へ正常
に装着された状態では給油口１７を密閉状態とし、給油
口１７から燃料タンク１内へ大気導入がなされないよう
に構成されている。

【００１３】このように構成されるエバポパージシステ
ムには、エバポパージシステムの故障により蒸散燃料が
大気中に放出するのを防止すべく、エバポパージシステ
ムのリーク故障を検知する故障診断装置が備えられてい
る。この故障診断装置は、パージソレノイドバルブ７及
びベントソレノイドバルブ８を制御することで、燃料タ
ンク１内の圧力下降度合（ΔＰＤ）や、圧力上昇度合
（ΔＰ）を監視して故障判定を行うものである。

【００１４】故障診断装置は、パージソレノイドバルブ
７及びベントソレノイドバルブ８を制御して、パージ経
路４を大気と遮断してエンジン吸気負圧を導入した状態
での燃料タンク１内の圧力減少度合ΔＰＤを監視して大
孔対応の故障診断を行う第１故障診断手段１３と、パー
ジソレノイドバルブ７及びベントソレノイドバルブ８を
制御して、燃料タンク１内を所定負圧まで減圧させたあ
と大気と遮断された密閉状態での圧力上昇度合ΔＰを監
視して小孔対応の故障診断を行う第２故障診断手段１４
と、第１故障診断手段１３あるいは第２故障診断実手段
を選択する選択手段１５とを備えている。本形態におい
て、第１故障診断手段１３、第２故障診断手段１４、選
択手段１５は、ＥＣＵ１１が備えている。

【００１５】図２は、第１故障診断手段１３が作動する
作動領域Ａと、第２故障診断手段１４が作動する作動領
域Ｂとを示す図である。同図において、縦軸はエンジン
などの負荷Ｅｖ、横軸はエンジン回転数Ｎｅをそれぞれ
示す。本形態において、作動領域Ｂは作動領域Ａを実質
的に含み、この作動領域Ａより低吸気負圧側に拡大設定
している。すなわち、作動領域Ａ，Ｂは、エンジン回転
数Ｎｅ及び負荷Ｅｖをパラメータとしてそれぞれ定めて
いて、作動領域Ｂが作動領域Ａより低負荷側及び又は低
回転数側を含むともに、作動領域Ｂが作動領域Ａを完全
に含むように設定されている。

【００１６】本形態において、小孔対応の故障診断と
は、およそ１．０ｍｍ程度の孔からのリークの有無を診
断するものであり、大孔対応の故障診断とは、１．０ｍ
ｍよりも大きな孔からのリークやフィラーキャップ１６
等が締まっていない状態を診断するものである。ＥＣＵ
１１の図示しないメモリーには、第１故障診断手段１３
で用いるリーク判定値Ｍと、第２故障診断手段１４で用
いるリーク判定値Ｌが予め記憶されている。

【００１７】次に、第１故障診断手段１３、第２故障診
断手段１４、選択手段１５の動作を、図３、図４、図５
に示すフローチャートを基に説明する。図３において、
ステップＲ１において、エンジン回転数Ｎｅ、負荷Ｅｖ
を図示しない回転センサ及びスロットル開度センサ等の
検出手段より読み込む他、水温、吸気温、空燃比学習
値、燃料残量等の各運転状態を読込み、ステップＲ２に
おいて、エンジン回転数Ｎｅ、エンジン負荷Ｅｖを除く
運転状態が第１故障診断を実行する所定の条件を満たし
ているか否かを判断する。ここで条件を満たしている場
合は、ステップＲ３においてエンジン回転数Ｎｅ、エン
ジン負荷Ｅｖから図２を用いて作動領域Ａであるか否か
を判断する。そして作動領域Ａである場合には、ステッ
プＲ４に進んで第１故障診断手段１３を選択して後述の
第１故障診断手段を実行する。

【００１８】ステップＲ４での第１故障診断の実行を終
了した後、あるいはステップＲ２で実行条件が成立しな
い場合や、ステップＲ３でＡ領域でない場合は、ステッ
プＲ５に進む。このステップでは、エンジン回転数Ｎ
ｅ、エンジン負荷Ｅｖを除く運転状態が第２故障診断を
実行する所定の条件を満たしているか否かを判断する。
ここで条件を満たしている場合は、ステップＲ６におい
てエンジン回転数Ｎｅ、エンジン負荷Ｅｖから図２を用
いて作動領域Ｂであるか否かを判断する。そして作動領
域Ｂである場合には、ステップＲ７に進んで第２故障診
断手段１４を選択して後述の第２故障診断手段を実行す
る。なおステップＲ７での第２故障診断の実行を終了し
た後、あるいはステップＲ５で実行条件が成立しない場
合や、ステップＲ６でＢ領域でない場合は終了する。

【００１９】図４は、図３中のステップＲ７で行われる
第２故障診断手段１４による処理の詳細を示すものであ
る。第２故障診断手段１４では、ステップＳ１でパージ
ソレノイドバルブ７をオンしてタンク内圧を図６に示す
所定負圧Ｐ２まで減圧した後、オフする制御を行い、燃
料タンク１を密閉状態としてステップＳ２に進む。ステ
ップＳ２では燃料タンク１のタンク内圧の上昇量を計測
し（図６参照）、ステップＳ３で計測結果から圧力上昇
度合ΔＰ（所定負圧Ｐ２からの圧力上昇量）を算出す
る。ステップＳ４では、圧力上昇度合ΔＰとリーク判定
値Ｌとを比較し、圧力上昇度合ΔＰがリーク判定値Ｌを
超えていなければ、エバポパージシステムにリーク（洩
れ）がないものと判断し、ベルトソレノイドバルブ８を
オフして第２故障診断を終了する。

【００２０】ステップＳ４で圧力上昇度合ΔＰがリーク
判定値Ｌを超えると、燃料系にリーク（洩れ）があるお
それがあるとしてステップＳ５において、リークあり状
態をカウントし、カウント回数がステップＳ６で予めＥ
ＣＵ１１のメモリーに記憶した所定回数カウントになっ
たか否かが判断される。ここで所定回数に至っていない
場合には、信頼性を高めるためにステッフＳ１からステ
ップＳ６までの各ステップを繰り返し、圧力上昇度合Δ
Ｐがリーク判定値Ｌを超えたカウント数が所定回数、例
えば２回を超えると、リークありとしてステップＳ７に
進み、図示しない警告灯を点灯して故障であることを警
告するとともに、ベルトソレノイドバルブ８をオフして
第２故障診断を終える。

【００２１】図５は、図３中のステップＲ４で行われる
第１故障診断手段１３による処理の詳細を示すものであ
る。第１故障診断では、ステップＴ１でパージソレノイ
ドバルブ７をオンする制御を行い、ステップＴ２に進
む。ステップＴ２では燃料タンク内圧の下降量を所定時
間計測する。ステップＴ３で計測結果から圧力下降度合
ΔＰＤを算出する。ここではパージソレノイドバルブ７
がオンしてから所定時間内に下降したタンク内圧の圧力
下降度合ΔＰＤが算出される。ステップＴ４では、圧力
下降度合ΔＰＤとリーク判定値Ｍとを比較する。

【００２２】図７に破線で示すように、計測時間経過時
点でのタンク内圧力Ｐ３が所定負圧Ｐ１（ΔＰＤ＝Ｍに
相当）よりも高く、圧力下降度合ΔＰＤがリーク判定値
Ｍとしての基準圧力下降度合に満たなければ、エバポパ
ージシステムに大きな孔があるものとしてステップＴ５
に進む。ステップＴ５では図示しない警告灯を点灯して
故障であることを警告し、ステップＴ６に進んでベルト
ソレノイドバルブ８をオフして第１故障診断を終える。
ステップＴ４で圧力下降度合ΔＰＤがリーク判定値Ｍを
超えるように場合には、大きな孔はないものとし、引き
続き小孔対応の第２故障診断を行うために図３のステッ
プＲ５以降の処理を行う。

【００２３】このように、故障診断を行う際に、第２故
障診断手段１４の作動領域Ｂを、第１故障診断手段１３
の作動領域Ａを実質的に含んで第１故障診断手段の作動
領域より低吸気負圧側に拡大設定することで、両故障診
断手段の特性の違いを有効活用して第２故障診断手段１
４による故障診断機会を不具合なく増大させることがで
き、故障診断性能を向上することができる。

【００２４】小孔診断を行う第２故障診断手段１４にお
いては、電気的ノイズや精度誤差などを考慮して、燃料
タンク１内の圧力上昇度合ΔＰを複数回検出して診断す
るので、診断精度を高めることができる。また、作動領
域Ｂが作動領域Ａより低負荷側及び又は低回転数側を含
むので、第１及び第２故障診断手段１３，１４毎の最適
な作動領域を簡便に設定することができる。さらに、作
動領域Ｂが作動領域Ａを完全に含んでいるので、大孔対
応の故障診断だけが実行されることがないので、小孔に
よる漏れが発生している状況下で正常判定されるような
ことがなく、故障診断の信頼性を確保することができ
る。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、大孔対応の故障診断を
行う第１故障診断手段は、負圧導入不良を検出する方式
であるためエンジン吸気負圧との兼ね合いで自ずと作動
領域が決まってしまい、小孔対応の故障診断を行う第２
故障診断手段は、負圧導入時の圧力減少度合が小さくて
も所定負圧まで減圧できれば診断可能であるので、第２
故障診断手段の作動領域を、第１故障診断手段の作動領
域を実質的に含んで第１故障診断手段の作動領域より低
吸気負圧側に拡大設定することで、両故障診断手段の特
性の違いを有効活用して第２故障診断手段による故障診
断機会を不具合なく増大させることができ、故障診断性
能を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる蒸発燃料処理装置
及び故障診断装置を概略構成図である。

【図２】第１および第２故障診断手段のそれぞれ作動領
域を示す図である。

【図３】第１または第２故障診断手段を選択するための
フローチャートである。

【図４】第２故障診断の一形態を示すフローチャートで
ある。

【図５】第１故障診断の一形態を示すフローチャートで
ある。

【図６】第２故障診断を説明するためのタイムチャート
である。

【図７】第１故障診断を説明するためのタイムチャート
である。

【符号の説明】

１ 燃料タンク ４ パージ経路 ６ エンジン吸気通路 １４ 第１故障診断手段 １５ 第２故障診断手段 Ａ 第１故障診断手段の作動領域 Ｂ 第２故障診断手段の作動領域 ΔＰ 圧力上昇度合 ΔＰＤ 圧力減少度合

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 陽一郎 東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 長嶋 諭 東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動車 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2G087 AA19 BB01 BB25 CC11 DD07 EE16 3G044 BA18 BA21 EA23 EA26 EA53 EA55 EA57 FA04 FA13 FA14 FA18 FA20 FA23 FA29 FA39 GA02 GA04

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料タンクとエンジン吸気通路とを接続す
   る蒸発燃料のパージ経路を大気と遮断してエンジン吸気
   負圧を導入した状態での上記燃料タンク内の圧力減少度
   合を監視して大孔対応の故障診断を行う第１故障診断手
   段と、 上記燃料タンク内を所定負圧まで減圧させたあと大気と
   遮断された密閉状態での圧力上昇度合を監視して小孔対
   応の故障診断を行う第２故障診断手段とを有し、 第２故障診断手段の作動領域は第１故障診断手段の作動
   領域を実質的に含んで第１故障診断手段の作動領域より
   低吸気負圧側に拡大設定されていることを特徴とする蒸
   発燃料処理装置の故障診断装置。