JP2689538B2 - 燃料蒸発ガス拡散防止装置における自己診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は燃料蒸発ガス拡散防止装置における自己診
断装置に関するものである。

［従来技術］ 近年、エンジン制御システムに使用されるセンサ、ア
クチュエータ等の装置の故障検出装置が多数提案され、
実用化されている。しかし、燃料蒸発ガス拡散防止装置
に関しては、蒸発ガスのパージ制御装置は特開昭57−52
663号、特開昭57−129247号公報等にて提案されている
が、燃料蒸発ガス拡散防止装置の動作をチェックするた
めには、燃料蒸発ガスを吸着する活性炭を収納するキャ
ニスタと、スロットル弁より下流の吸気系とが連通され
た場合に蒸発ガスが吸気管内にパージされたことを検出
するのがよい。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、燃料蒸発ガス拡散防止装置の動作をチェッ
クする際に、低沸点成分が蒸発しきった燃料では蒸発ガ
スは発生しないために、キャニスタと吸気管が連通され
ても燃料蒸発ガスがパージされない場合があり、誤判定
してしまう虞がある。即ち、燃料蒸発ガスがパージされ
ないと判断するのではなく、燃料蒸発ガス拡散防止装置
に異常が発生したものと判断してしまう。

この発明の目的は、誤判定を防止して確実に燃料蒸発
ガス拡散防止装置の診断を行なうことができる自己診断
装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ この発明は、燃料タンクと連通し、当該燃料タンクの
燃料蒸発ガスを吸着する活性炭を収納したキャニスタ
と、前記キャニスタと内燃機関の吸気路とを連通する放
出通路と、前記放出通路中に設けられ、当該放出通路を
開閉する開閉手段とを備える燃料蒸発ガス拡散防止装置
において、前記燃料タンクへの給油を検出する給油検出
手段と、前記燃料蒸発ガスの前記吸気路へのパージ状態
を検出するパージ状態検出手段と、前記給油検出手段に
よる給油検出後の所定時間が経過した時に前記開閉手段
を制御して前記放出通路を開及び閉動作する診断用開閉
制御手段と、この診断用開閉制御手段により前記放出通
路を開及び閉動作したときの前記パージ状態検出手段に
よるパージ状態の変化により前記燃料蒸発ガス拡散防止
装置の異常の有無を判定する判定手段と、前記判定手段
にて異常有りと判定したとき警告する警告手段とを備え
た燃料蒸発ガス拡散防止装置における自己診断装置をそ
の要旨とする。

［作用］ 診断用開閉制御手段は、給油検出手段による給油検出
後の所定時間が経過した時に開閉手段を制御して放出通
路を開及び閉動作し、判定手段は診断用開閉制御手段に
より放出通路を開及び閉動作したときのパージ状態検出
手段によるパージ状態の変化により燃料蒸発ガス拡散防
止装置の異常の有無を判定する。そして、警告手段は判
定手段が異常有りと判定したとき警告する。

［実施例］ 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に従って
説明する。

車両には第１図に示す内燃機関としての多気筒エンジ
ン１が搭載され、このエンジン１には吸気管２（吸気
路）と排気管３が接続されている。吸気管２の各シリン
ダ吸気部には電磁式の燃料噴射弁４が設けられるととも
に、吸気管２にはスロットル弁５が設けられる。さら
に、排気管３にはパージ状態検出手段を兼ねる空燃比検
出手段としてのO₂センサ６が設けられ、同センサ６は排
気中の酸素濃度に応じた電圧信号を出力する。

前記燃料噴射弁４に燃料を供給する燃料供給系統は、
燃料タンク７の燃料が燃料ポンプ８にて燃料フィルタ９
を介して各噴射弁４へと圧送されるとともに、調圧弁10
にて各噴射弁４に供給される燃料が所定圧力に調整され
る。燃料タンク７には給油検出手段としてのフロート式
の燃料レベルセンサ11が設けられている。このセンサ11
はタンク７内に設けたフロート11aのレベルをポテンシ
ョメータ11bにより検出することにより燃料量を検出す
るものである。

その燃料タンク７の天井部と吸気系のサージタンク12
とはパージ管13にて連通され、そのパージ管13の途中に
は活性炭を収納したキャニスタ14が配設されている。そ
して、燃料タンク７の燃料蒸発ガスがキャニスタ14内の
活性炭に吸着される。パージ管13はキャニスタ14よりも
サージタンク12側を放出通路13aとし、この放出通路13a
途中にパージ用電磁弁（以下、パージ弁という）15を設
けている。

このパージ弁15は、バネ（図示略）により常には弁体
15aがシート部15bを開く方向に付勢されているが、コイ
ル15cを励磁することにより弁体15aがシート部15bを閉
じるようになっている。従って、パージ弁15の消磁によ
り放出通路13aが開き、パージ弁15の励磁により放出通
路13aが閉じるようになっている。

マイクロコンピュータを内蔵した診断用開閉制御手段
および判定手段としての制御回路16はスロットル弁５の
開度を検出するスロットルセンサ（図示略）からのスロ
ットル開度信号と、エンジン１の回転数を検出する回転
数センサ（図示略）からのエンジン回転数信号と、吸入
空気量を検出する吸気量センサ（図示略）からの吸入空
気量信号と、エンジン冷却水の温度を検出する水温セン
サ（図示略）からの冷却水温信号と、吸入空気温度を検
出する吸気温センサ（図示略）からの吸気温信号を入力
する。そして、制御回路16はこれらの信号からスロット
ル弁５の開度、エンジン回転数、吸気量、エンジン冷却
水の温度、吸気温を検知する。

又、制御回路16は前記O₂センサ６からの信号を入力
し、混合気のリッチ・リーンの判定を行う。そして、制
御回路16はリッチからリーンに反転した場合及びリーン
からリッチに反転した場合は燃料噴射量を増減すべく第
６図に示すようにフィードバック補正係数FAFを階段状
に変化（スキップ）させるとともに、リッチ又はリーン
のときにはフィードバック補正係数FAFを徐々に増減さ
せるようになっている。又、制御回路16はエンジン回転
数と吸気量により基本噴射時間を求め、基本噴射時間に
対しフィードバック補正係数FAF等による補正を行い最
終噴射時間を求め、前記燃料噴射弁４による所定の噴射
タイミングでの燃料噴射を行なわせる。

又、制御回路16は前記燃料レベルセンサ11からの信号
を入力する。さらに、制御回路16は前記パージ弁15と接
続され、該パージ弁15を開閉制御する。又、車両のイン
ストルメントパネルには警告手段としての警告ランプ17
が設けられ、制御回路16と接続されている。

次に、このように構成した制御回路16の動作を説明す
る。

第２図、第３図及び第４図には動作説明のためのフロ
ーチャートを示すとともに、このフローチャートで使用
するフラグF1,フラグF2,フラグF3、及びカウンタC1,カ
ウンタC2,カウンタC3の動作タイミングを第５図及び第
６図に示す。カウンタC1は給油後の時間を計るものであ
り、カウンタC2は給油後において所定時間t1経過した時
に自己診断のために前記パージ弁15を開放したときの時
間を計り、さらに、カウンタC3は自己診断のためにパー
ジ弁15を閉じたときの時間を計る。又、フラグF1は燃料
タンク７の燃料が20（リットル）以下になったときに
「０」となり、50以上となったときに「１」となる。
フラグF2は給油後の所定時間t1からカウンタC3のカウン
ト値がN33になるまで「１」となり、フラグF3はカウン
タC2のカウント値がN22となってからカウンタC3のカウ
ント値がN33になるまで「１」となる。

まず、第２図と第５図に基づいて、燃料タンク７への
給油動作の検出及び給油後の所定時間t1の検出について
説明する。

制御回路16はステップ100で燃料レベルセンサ11によ
る燃料タンク７内の燃料量が20（リットル）以上か否
かを判断し、20以下ならばステップ101,102でフラグF
1＝０及びカウンタC1のカウント値を「０」にする。さ
らに、制御回路16はステップ103でフラグF1＝１か否か
を判断する。

制御回路16は燃料タンク７内の燃料量が20を越える
と、ステップ104で燃料タンク７内の燃料量が50を越
えたか否かを判断し、燃料量が50を越えるとステップ
105でフラグF1＝０か否かを判定したのちフラグF1＝０
ならばステップ106でフラグF1＝１を設定する。そし
て、制御回路16はステップ103でフラグF1＝１となって
いると、ステップ107でカウンタC1のカウント動作を開
始する。制御回路16はステップ108でカウンタC1のカウ
ント値が所定値N2と比較しカウント値がN2以下であれ
ば、ステップ109で所定値N1（＜N2）と比較する。

制御回路16は前記ステップ109でカウンタC1のカウン
ト値が所定値N1を越えるとステップ110でフラグF2＝１
を設定する。このカウンタC1のカウント値が所定値N1を
越えた時が、給油後に所定時間t1が経過したときとな
る。この所定時間t1とは、より具体的には１〜５時間で
ある。さらに、制御回路16は前記ステップ108でカウン
タC1のカウント値が所定値N2を越えるとステップ111で
カウンタC1のカウント値をN2に設定する。即ち、このス
テップ111によりカウンタC1のカウント値がN2以上にな
らないようにリミッタの機能を持たせている。

次に、パージ弁15の制御動作について、第３図と第６
図に基づいて説明する。

制御回路16はステップ200で作動条件が成立したか否
かを判断する。これは、スロットル弁５の開度が５゜と
40゜との間にあり、かつ、エンジン回転数が1000rpm以
上であると作動条件が揃ったと判断する。そして、制御
回路16は作動条件が成立しないと、ステップ201でパー
ジ弁15をオフ（閉じる）するとともに、カウンタC2のカ
ウント値を「０」、カウンタC3のカウント値を「０」に
設定する。

制御回路16はステップ200で作動条件が成立すると、
ステップ202でフラグF2＝１となっているか否かを判断
し、フラグF2＝１となっていないとステップ203でパー
ジ弁15をオン（開く）するとともに、カウンタC2のカウ
ント値を「０」、カウンタC3のカウント値を「０」に設
定する。

制御回路16は前記ステップ202でフラグF2＝１となっ
ていると、即ち給油後所定時間t1が経過していると、ス
テップ204でエンジンが定常運転で、かつ空燃比フィー
ドバック制御中か否かを判断する。このエンジンが定常
運転であることの判断は、スロットル弁５の開度が急激
に操作されずそのスロットル開度速度が２゜／秒以下あ
ることの確認より行なわれる。

そして、制御回路16はステップ204の条件が成立して
いると、ステップ205でフラグF3＝０が否かを判断し、
フラグF3＝０ならばステップ206でパージ弁15をオン
（開く）するとともに、ステップ207でカウンタC2のカ
ウント値＋１を新たなカウンタC2のカウント値とする。
制御回路16はステップ208でそのカウントC2のカウント
値が予め定めた値N22となったか否かを判断し、N22とな
るとステップ209でそのときのフィードバック補正係数
▲▼を▲▼に設定し、ステップ210でカ
ウンタC3のカウント値＝0,フラグF3＝１を設定する。

このステップ206〜210の処理により第６図に示すよう
にパージ弁15の開弁後のカウンタC2のカウント値がN22
となった時（時間t2＝数秒）のフィードバック補正係数
▲▼が▲▼として設定される。

ここで、フィードバック補正係数▲▼は、第４
図に示すように、所定時間ごと実行されるステップ300
での により更新されている。

又、制御回路16は前記ステップ205でフラグF3＝１と
なるとステップ211でパージ弁15をオフ（閉じる）する
とともに、ステップ212でカウンタC3のカウント値＋１
を新たなカウンタC3のカウント値とする。制御回路16は
ステップ213でそのカウンタC3のカウント値が予め定め
たN33となったか否かを判断し、そのカウント値がN33に
なるとステップ214でそのときのフィードバック補正係
数▲▼を▲▼に設定し、ステップ215で
カウンタC2のカウント値＝0,フラグF2＝0,フラグF3＝０
を設定する。

このステップ211〜215の処理により第６図に示すよう
にパージ弁15の閉弁後にカウンタC3のカウント値がN33
となった時（時間t3＝数秒）のフイードバック補正係数
▲▼を▲▼に設定する。

さらに、制御回路16はステップ216において前記ステ
ップ209,214で求めた▲▼，▲▼の差
（＝▲▼−▲▼）を求め、その差が所
定値αより大きいか否かを判断し、小さければ異常と判
断して警告ランプ17を点灯させ乗員に知らせる。即ち、
装置が正常に機能していれば、パージ弁15を開くことに
よりキャニスタ14の活性炭に吸着された燃料蒸発ガスが
吸気管２内に供給され、空燃比は過濃（リッチ）とな
り、又、パージ弁15を閉じることにより空燃比は薄く
（リーンと）なり、ステップ216において▲
▼，▲▼に所定値αより大きい差ができる。し
かし、ステップ216において▲▼，▲
▼に所定値αより大きい差ができないということはパー
ジ管13に詰り等の異常があると判断する。

このように本実施例の自己診断装置によれば、燃料レ
ベルセンサ11により燃料タンク７への給油を検出し、そ
の燃料タンク７への給油検出後において所定時間t1が経
過した時に、燃料蒸発ガスが充分にキャニスタ14の活性
炭に吸着されたと判断してパージ弁15を制御して放出通
路13aを開及び閉動作し、そのときのO₂センサ６による
空燃比（フィードバック補正係数▲▼，▲
▼）の差が所定値（α）以上か未満かで異常の有無
を判定し、異常有りと判定したとき警告ランプ17を点灯
することにより警告するようにした。従って、燃料蒸発
ガス拡散防止装置の異常の有無を判定する際に、燃料の
低沸点成分が蒸発しキャニスタ14の活性炭に吸着された
ときにキャニスタ14と吸気管２が連通されるので、誤判
定が防止されて確実に燃料蒸発ガス拡散防止装置の診断
を行なうことができる。

尚、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、例えば、第７図に示すように、ステップ400でエン
ジン水温が80℃以上で、かつ吸気温が０℃以上という条
件を加え、この条件をも満たしているときに自己診断を
行なうことができるようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、誤判定が防止
されて確実に燃料蒸発ガス拡散防止装置の診断を行なう
ことができる優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例のエンジン回りの構成を示す図、第２図
は実施例の作用を説明するためのフローチャート、第３
図は実施例の作用を説明するためのフローチャート、第
４図は実施例の作用を説明するためのフローチャート、
第５図は燃料量の変化に伴う各種処理を示すタイムチャ
ート、第６図は自己診断動作に伴う各種処理を示すタイ
ムチャート、第７図は別例の実施例の作用を説明するた
めのフローチャートである。 ２は吸気管、６は空燃比検出手段としてのO₂センサ、７
は燃料タンク、11は給油検出手段としての燃料レベルセ
ンサ、13aは放出通路、14はキャニスタ、15は開閉手段
としてのパージ弁、16は診断用開閉制御手段および判定
手段としての制御回路、17は警告手段としての警告ラン
プ。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料タンクと連通し、当該燃料タンクの燃
   料蒸発ガスを吸着する活性炭を収納したキャニスタと、 前記キャニスタと内燃機関の吸気路とを連通する放出通
   路と、 前記放出通路中に設けられ、当該放出通路を開閉する開
   閉手段と を備える燃料蒸発ガス拡散防止装置において、 前記燃料タンクへの給油を検出する給油検出手段と、 前記燃料蒸発ガスの前記吸気路へのパージ状態を検出す
   るパージ状態検出手段と、 前記給油検出手段による給油検出後の所定時間が経過し
   た時に前記開閉手段を制御して前記放出通路を開及び閉
   動作する診断用開閉制御手段と、 この診断用開閉制御手段により前記放出通路を開及び閉
   動作したときの前記パージ状態検出手段によるパージ状
   態の変化により前記燃料蒸発ガス拡散防止装置の異常の
   有無を判定する判定手段と、 前記判定手段にて異常有りと判定したとき警告する警告
   手段と を備えた燃料蒸発ガス拡散防止装置における自己診断装
   置。
2. 【請求項２】前記パージ状態検出手段は内燃機関への混
   合気の空燃比を検出する空燃比検出手段よりなる請求項
   １記載の燃料蒸発ガス拡散防止装置における自己診断装
   置。
3. 【請求項３】前記判定手段は、前記放出通路を開及び閉
   動作したときの前記空燃比検出手段による空燃比の差が
   所定値以上か未満かで異常の有無を判定するものである
   請求項２記載の燃料蒸発ガス拡散防止装置における自己
   診断装置。