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JP2606426B2 - エンジンのキャニスタ装置 - Google Patents

エンジンのキャニスタ装置

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Publication number
JP2606426B2
JP2606426B2 JP2244687A JP24468790A JP2606426B2 JP 2606426 B2 JP2606426 B2 JP 2606426B2 JP 2244687 A JP2244687 A JP 2244687A JP 24468790 A JP24468790 A JP 24468790A JP 2606426 B2 JP2606426 B2 JP 2606426B2
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JP
Japan
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canister
passage
purge
fuel
internal temperature
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JP2244687A
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JPH04124449A (ja
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浩史 矢野
誠司 横井
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M25/0809Judging failure of purge control system

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、エンジンのキャニスタ装置の異常を診断す
る装置に関する。
(従来の技術およびその課題) 自動車の排出ガス対策の一環として設けられるエンジ
ンのキャニスタ装置は、活性炭を内蔵するキャニスタが
燃料タンクに接続され、燃料タンク内に発生する蒸発燃
料(HC)を活性炭に吸着させて大気に放出されることを
防止している(例えば特開昭58−148259号公報参照)。
ところが、キャニスタ装置になんらかの異常が生じて
燃料タンクからの蒸発燃料を回収不能となったり、キャ
ニスタに回収された燃料がエンジンに供給できなくなる
ことがあり、キャニスタの作動状態を診断する装置が必
要となった。
このため従来から、キャニスタの内部に温度センサを
設け、蒸発燃料が活性炭に吸着されるときに生じる温度
上昇、あるいはキャニスタに吸着された燃料が離脱する
ときに生じる温度降下を検出して、このような温度変化
が見られない場合はキャニスタ装置に異常が発生してい
ると判定する装置があった。
しかしながら、例えば外気温が30℃以上の条件で自動
車が登板走行するようなエンジンの高負荷運転時に、燃
料タンクに生じる蒸発燃料が急増し、キャニスタから離
脱されるパージ流量より燃料タンクからキャニスタに導
入されるチャージ流量が多くなるオーバフロー状態が生
じ、このオーバフロー状態ではキャニスタの内部重量が
平衡状態に達するとともに、キャニスタの内部温度も平
衡状態に達してしまうため、このオーバフロー状態を上
記従来装置ではキャニスタが故障していると誤って判定
してしまうという問題点があった。
また、同様にチャージ量が極度に少ない場合、チャー
ジとパージを正常に行っていても内部温度変化がほとん
ど無いことがあった。
本発明は、こうした従来の問題点を解決することを目
的とする。
(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するため本発明では、第1図に示すよ
うに、燃料タンク2から発生する蒸発燃料を吸着するキ
ャニスタ3と、キャニスタ3に吸着された燃料をエンジ
ン1の吸気通路4に導入するパージ通路5と、パージ通
路5を開閉する弁手段6と、キャニスタ3の内部温度を
検出する温度センサ7と、パージ通路5の開通後にキャ
ニスタ3の内部温度が降下しないときは一旦パージ通路
5を閉じてキャニスタ3に蒸発燃料を吸着させる判定延
期手段8と、再びパージ通路5を開通させてキャニスタ
3の内部温度が降下しないときに異常と判定する異常判
定手段9とを設けた。
また、上記エンジンのキャニスタ装置において、キャ
ニスタを迂回して燃料タンクを吸気通路に連通するバイ
パス通路と、このバイパス通路を開閉する切換バルブ
と、この切換バルブを介してバイパス通路を開閉させる
制御手段とを備えると共に、異常判定手段を、再度のパ
ージ通路の開通に伴いキャニスタの内部温度が降下しな
いときには、前記制御手段を介して一時的にバイパス通
路を開通させて強制パージを行ったのちに弁手段を介し
てパージ通路を閉ざし、所定時間経過後にパージ通路を
開通させたときのキャニスタ内部温度の降下が検出され
ない場合に最終的に異常と判定するように構成した。
(作用) 上記構成に基づき、エンジンの高温高負荷運転条件
で、キャニスタ3から離脱されるパージ流量より燃料タ
ンク2からキャニスタ3に導入されるチャージ流量が多
くなって、パージ通路5が開いてもキャニスタ3の温度
降下がほとんど生じないオーバフロー状態では、ある時
間遅れを持たせて異なったエンジン運転条件で再度診断
を行うため、このオーバフロー状態をキャニスタ装置が
故障していると誤って判定することを防止できる。
チャージ量が少ない場合、同様にパージカットを行い
ある時間遅れを持たせて、異なったエンジン運転条件で
再度診断を行い誤判定を防止する。
また、もし判定延期後においてもなおオーバフロー状
態が解消されないような条件を想定すると、このような
条件下では切換バルブにより一時的にバイパス通路を開
通させて強制パージを行う構成によりこのオーバフロー
状態を確実に解消できるので、その後のキャニスタ内部
の温度検出結果に基づく異常判定の精度をより高めるこ
とが可能となる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
第2図に示すように、燃料タンク2から発生する蒸発
燃料をキャニスタ3に導入するチャージ通路11と、キャ
ニスタ3に吸着された燃料をエンジン1の吸気通路4に
導入するパージ通路5とが配設される。
パージ通路5の一端は絞弁15より下流側の吸気通路4
に接続され、他端はパージコントロールバルブ14を介し
てキャニスタ3に接続される。パージコントロールバル
ブ14はバキューム通路16から導かれる絞弁15の近傍に生
じる負圧によってパージ通路5を開通するようになって
いる。バキューム通路16と途中にはバージカットバルブ
17が介装され、この駆動負圧を遮断してバージコントロ
ールバルブ14を開弁状態に保つようになっている。
チャージ通路11にはチェックバルブ(一方向弁)12と
その上流側に圧力センサ13が設けられる。
チャージ通路11と吸気通路4をキャニスタ3を迂回し
て連通するバイパス通路18が設けられる。バイパス通路
18は切換バルブ19を介してキャニスタ3に接続され、こ
の切換バルブ19はチャージ通路11を遮断してバイパス通
路18を開通させるポジションと、チャージ通路11を開通
させてバイパス通路18を閉塞するポジションとに選択的
に切換えられる。
キャニスタ3にはその内部に収装される活性炭の温度
を検出する温度センサ7が上下に一対で設けられる。コ
ントロールユニット20はこの温度センサ7の検出値が入
力し、基本的にキャニスタ3の活性炭に蒸発燃料が吸着
するときに生じる温度上昇と、活性炭から蒸発燃料が離
脱するときに生じる温度降下により作動状態を判定する
が、パージ通路5の開通後にキャニスタ3の内部温度が
降下しないときは燃料タンク2から大量の蒸発燃料がキ
ャニスタ3にチャージされているオーバフロー状態また
はチャージ量が微量の状態とみなす。このとき、一旦パ
ージ通路5を閉じてキャニスタ3への蒸発燃料の吸着を
試みる。これはチャージ量が微量でキャニスタ3の燃料
吸着量が少ない場合に、吸着を促してその後の異常判定
のためのパージによる温度降下を期待するためである。
すなわち、その後再びパージ通路5を開通させてキャニ
スタ3の内部温度が降下しないときに異常と判定し、異
常と判定された場合に警報ランプ10を点灯してこれを運
転者に知らせるようになっている。
これを第3図に示すフローチャートに基づいて説明す
る。
診断条件が成立している場合、パージカットバルブ17
を開いてキャニスタ3の内部温度降下があるか否かを判
定し、温度降下がある場合はキャニスタ3が正常に作動
していると判定する(S1,2,3,4)。
内部温度降下がない場合、キャニスタ3の作動に異常
を来しているか、あるいはタンク2からキャニスタ3に
導入される蒸発燃料が増大するオーバフロー状態または
チャージ量が微量の状態の可能性があるので、パージカ
ットバルブ17を一旦閉じてキャニスタ3に蒸発燃料を導
入する。こうして所定時間が経過した後にキャニスタ3
の内部温度が上昇し、平衡状態に達した場合は、キャニ
スタ3の蒸発燃料が十分に吸着されたものと見なして、
再びパージカットバルブ17を開いてキャニスタ3の内部
温度の降下があるか否かを判定する(S5,6,7,8,10,1
1)。
このルーチンを5回繰り返す間にキャニスタ3の温度
降下が認められた場合は、キャニスタ3が正常に作動し
ているものと判定するが(S12,5)、温度変化が認めら
ない場合はフラグF=1を立てて、このルーチンを終了
する(S13,14)。
例えば自動車の登板走行時等でキャニスタ3がオーバ
フロー状態となっていた場合でも、このルーチンを繰り
返す間に自動車の走行状態が変わり、オーバフロー状態
が解除されてキャニスタ3の作動状態を診断可能とな
り、オーバフロー状態を誤ってキャニスタ3の作動不良
と判定することを避けられる。
次に、上記ルーチンでキャニスタ3が正常に作動して
いると認められなかった場合(つまりS14にてF=1の
場合)には、キャニスタ装置に何らかの異常が発生して
いる他に、いぜんとしてオーバフロー状態であることが
考えられるので、強制パージを行ってオーバフロー状態
を確実に解消したのちに異常判定を行うことが望まし
い。第4図はこのような制御の内容を示したものであ
り、パージカットバルブ17を開いてキャニスタ3に吸着
された燃料を離脱させるとともに、切換バルブ19を介し
てバイパス通路18を開通させる(S21,22)。これにより
キャニスタ3への蒸発燃料の導入が停止され、キャニス
タ3に吸着された燃料はパージ通路5を介してエンジン
1に導入され、キャニスタ3に貯溜される燃料量は減少
し、キャニスタ3からほとんどの燃料が離脱された初期
状態に戻される。
こうして初期状態に戻された後に、パージカットバル
ブ17を一旦閉じてキャニスタ3に蒸発燃料を導入し、キ
ャニスタ3の内部温度が上昇し、平衡状態に達した場合
は、キャニスタ3に蒸発燃料が十分に吸着されたものと
見なして、再びパージカットバルブ17を開いてキャニス
タ3の内部温度の降下があるか否かを判定する(S23,2
4,25,26,27,28) 温度降下がある場合はキャニスタ3が正常に作動して
いると判定し(S28,29)、温度降下がない場合はキャニ
スタ3の作動不良であると判定し、警報ランプ10を点灯
させる(S28,30)。
また、圧力センサ13の検出信号に基づいてキャニスタ
3がオーバフロー状態か否かを判定することも可能であ
る。すなわち、タンク2に充満した蒸発燃料がチェック
バルブ12を開いてキャニスタ3に導入されるのに伴って
チャージ通路11の圧力は上昇するので、この圧力の時間
積分値から蒸発燃料の流量が算出できる。
これは、第5図に示すように、圧力センサ13の検出値
Pを時間積分した計算値が所定値を越えた場合に平衡状
態を判定する(S41,42,43,44,45)。
(発明の効果) 以上の通り本発明によれば、エンジンの高温高負荷運
転条件で、キャニスタから離脱されるパージ燃料流量よ
り燃料タンクからキャニスタに導入されるチャージ燃料
流量が多くなるオーバフロー状態またはチャージ量が微
量の状態では、ある時間遅れを持たせて異なったエンジ
ン運転条件で再度診断を行うため、このオーバフロー状
態をキャニスタ装置に異常が発生していると誤って判定
することがなく、判定精度を高められる。
一方、もし上述の再度の診断時において正常と判定さ
れなかった場合には、キャニスタ異常の他にいぜんとし
てオーバフロー状態であることが考えられるが、このよ
うな条件に対しては、バイパス通路の切換バルブを一時
的に開いて強制パージを行う構成とすることにより確実
にオーバフロー状態を解消できるので、大量の蒸発燃料
をエンジンに回収しつつ、その後の診断に基づいてより
精度の高い異常判定を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のクレーム対応図、第2図は実施例を示
す構成図、第3図,第4図,第5図はそれぞれ制御内容
を示すフローチャートである。 1……エンジン、2……燃料タンク、3……キャニス
タ、4……吸気通路、5……パージ通路、6……弁手
段、7……温度センサ、8……判定延期手段、9……異
常判定手段、10……警報ランプ、11……チャージ通路、
12……チェックバルブ、13……圧力センサ、18……バイ
パス通路、19……切換バルブ、20……コントロールユニ
ット。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃料タンクから発生する蒸発燃料を吸着す
    るキャニスタと、キャニスタに吸着された燃料をエンジ
    ンの吸気通路に導入するパージ通路と、パージ通路を開
    閉する弁手段と、キャニスタの内部温度を検出する温度
    センサと、パージ通路の開通後にキャニスタの内部温度
    が降下しないときは一旦パージ通路を閉じてキャニスタ
    に蒸発燃料を吸着させる判定延期手段と、再びパージ通
    路を開通させてキャニスタの内部温度が降下しないとき
    に異常と判定する異常判定手段とを設けたことを特徴と
    するエンジンのキャニスタ装置。
  2. 【請求項2】キャニスタを迂回して燃料タンクを吸気通
    路に連通するバイパス通路と、このバイパス通路を開閉
    する切換バルブと、この切換バルブを介してバイパス通
    路を開閉させる制御手段とを備えると共に、異常判定手
    段を、再度のパージ通路の開通に伴いキャニスタの内部
    温度が降下しないときには前記制御手段を介して一時的
    にバイパス通路を開通させて強制パージを行ったのちに
    弁手段を介してパージ通路を閉ざし、所定時間経過後に
    パージ通路を開通させたときのキャニスタ内部温度の降
    下が検出されない場合に最終的に異常と判定するように
    構成したことを特徴とする請求項1に記載のエンジンの
    キャニスタ装置。
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