JP3265655B2 - エバポパージシステムの故障診断装置 - Google Patents
エバポパージシステムの故障診断装置Info
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Description
故障診断装置に係り、特に内燃機関の蒸発燃料(ベー
パ)をキャニスタ内の吸着剤に吸着させ、吸着された燃
料を所定運転条件下で内燃機関の吸気系へ放出(パー
ジ)して燃焼させるエバポパージシステムの故障診断装
置に関する。
が大気へ放出されるのを防止するため、各部分を密閉す
ると共に、ベーパを一旦キャニスタ内の吸着剤に吸着さ
せ、車両の走行中に吸着した燃料を吸気系に吸引させて
燃焼させるエバポパージシステムを備えた内燃機関にお
いては、何らかの原因でベーパ通路が破損したり、配管
がはずれたりした場合にはベーパが大気に放出されてし
まい、また吸気系へのパージ通路が閉塞した場合には、
キャニスタ内のベーパがオーバーフローし、キャニスタ
の大気孔より大気にベーパが漏れてしまう。従って、こ
のようなエバポパージシステムの故障発生の有無を診断
することが必要とされる。
置として特開平4−153553号に開示されたものが
ある。この装置は燃料タンクまでのエバポ系に吸気管の
負圧を導入し、所定時間内に導入される負圧値に基づい
て、又は密閉された燃料タンク内の圧力をモニタし、そ
の圧力の変化に基づいてエバポ系に洩れ等の故障が発生
していないかを診断している。
を行なうと燃料タンク内の燃料の飛び跳ね(スロッシ
ュ)が生じ、このスロッシュによってベーパが急激に発
生し、タンク内圧が上昇する。従って、故障診断中に上
記のスロッシュが発生すると例えば導入負圧に基づき診
断するタイプの従来装置では洩れがないにも拘らず負圧
が小さいために故障と誤判定を起こすおそれがあり、ま
た、密閉された燃料タンクの圧力変化に基づき診断する
タイプの従来装置では、洩れがあるにもかかわらずスロ
ッシュ発生時には正圧へと変化するため正常と誤判定す
るおそれがあるという問題があった。本発明は上記の点
に鑑みなされたもので、スロッシュ検出時に故障判定を
中断することにより、スロッシュ発生によって燃料タン
ク内のベーパの急発生するために生じる誤判定を防止す
るエバポパージシステムの故障診断装置を提供すること
を目的とする。
ステムの故障診断装置は、図1に示す如く、燃料タンク
M1からの蒸発燃料をベーパ通路M2を通してキャニス
タM3内の吸着材に吸着させ、上記のキャニスタ内の吸
着燃料をパージ通路M4を通して内燃機関M5の吸気通
路M6へパージするエバポパージシステムで、上記燃料
タンクM1を含むエバポ経路の圧力を検出するよう上記
エバポ経路中に設けられた圧力検出手段M7で検出した
圧力に基づき判定手段M9で故障判定を行なうエバポパ
ージシステムの故障診断装置において、燃料タンク内圧
の変化量が所定値以上であるとき、または、燃料タンク
の油面レベルの変化量が所定値以上であるとき、また
は、燃料タンクを構成するメインタンクとサブタンクに
おける燃料温度の温度差の変化量が所定値以下であると
き燃料タンク内の燃料の飛び跳ねであるスロッシュの発
生を検出するスロッシュ検出手段M10と、上記スロッ
シュ検出手段で検出したスロッシュ発生時に故障判定を
中断させる判定中断手段M11とを有する。
で、燃料タンク内の燃料の飛び跳ねであるスロッシュの
発生を検出し、上記スロッシュ検出手段で検出したスロ
ッシュ発生時に判定中断手段M11で故障判定を中断さ
せ、スロッシュ発生による燃料タンク内のベーパ急発生
が故障判定に影響を与えることを防止する。
同図中、燃料タンク21はメインタンク21aとサブタ
ンク21bとからなる。サブタンク21bはメインタン
ク21a内にあり、メインタンク21aと連通されると
共に、フューエルポンプ22が配置されている。また、
燃料タンク21の上部にはロールオーババルブ23が設
けられている。このロールオーババルブ23は車両横転
時に燃料が外部へ流出しないようにするために設けられ
ている。
ッシャレギュレータ25を夫々介して燃料噴射弁26に
連通されている。プレッシャレギュレータ25は燃料圧
力を一定にするために設けられており、燃料噴射弁26
で噴射されない余った燃料をリターンパイプ27を介し
てサブタンク21b内に戻す。
パ通路及び内圧制御弁29を夫々通してキャニスタ30
に連通されている。内圧制御弁29はチェックボール2
9aとスプリング29bとよりなり、スプリング29b
がチェックボール29aを図中右方向に付勢力を与えて
おり、スプリング29bにより燃料タンク21内圧力を
所定値(例えば250mmAq)以下に保持する。
炭30aを有し、また外部に開放された大気導入孔30
bが形成されている公知の構成である。燃料タンク21
と内圧制御弁29との間のベーパ通路28には、圧力セ
ンサ31が設けられている。この圧力センサ31はシリ
コンウェーハの歪をブリッジ回路で検出する一種の歪ゲ
ージで、燃料タンク21と内圧制御弁29で形成される
空間の圧力と大気圧との差を測定する。
と、電磁弁(VSV)であるパージ制御弁33とを夫々
介して吸気通路36のスロットルバルブ35より下流側
位置に連通されている。スロットルバルブ35の上流側
には空気を濾過して塵埃を除去するエアクリーナ(A
C)34が設けられている。
されるアクセルペダルの踏込量によって開度が制御され
るバルブで、その開度はスロットルポジションセンサ3
7により検出される。また、燃料温センサ40a,40
b夫々は燃料タンク21内のメインタンク21a,サブ
タンク21b夫々の燃料温度を検出し、吸気温センサ4
1は吸気通路36内の吸気温度を検出し、油面レベルセ
ンサ42はサブタンク21b内の燃料の油面レベルを検
出して夫々の検出信号をマイクロコンピュータ38に供
給する。
の間のベーパ通路及び内圧制御弁29とキャニスタ30
の間のベーパ通路は電磁弁(VSV)であるバイパス制
御弁45に連通されており、バイパス制御弁45の開弁
時には内圧制御弁29をバイパスしてベーパ通路28は
燃料タンク21とキャニスタ30との間を直結する。マ
イクロコンピュータ38はエバポパージシステムの制御
を司る電子制御装置で、異常判定時は警告灯39を点灯
し、運転者に異常発生を報知させる。
如き公知のハードウェア構成を有している。同図中、図
2と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略
する。図3において、マイクロコンピュータ38は中央
処理装置(CPU)50、処理プログラムを格納したリ
ード・オンリ・メモリ(ROM)51、作業領域として
使用されるランダム・アクセス・メモリ(RAM)5
2、エンジン停止後もデータを保持するバックアップR
AM53、マルチプレクサ付き入力インタフェース回路
54、入出力インタフェース回路55及びA/Dコンバ
ータ56などから構成されており、それらは双方向のバ
ス57を介して接続されている。
らの圧力検出信号やスロットルポジションセンサ37か
らの検出信号及び、燃料温センサ、吸気温センサ、油面
レベルセンサ夫々の検出信号を入力インタフェース回路
54を通して順次切換えて取り込み、それをアナログ・
ディジタル変換してバス57へ順次送出する。入出力イ
ンタフェース回路55はスロットルポジションセンサ3
7からの信号をバス57へ送出する一方、燃料噴射弁2
6、パージ制御弁33、警告灯39及びバイパス制御弁
45へ制御信号を選択的に送出してそれらを制御する。
の作動について説明する。図示しないイグニッションス
イッチがオンとされると、図2のフューエルポンプ22
の作動によりサブタンク21b内の燃料が、パイプ24
を通してプレッシャレギュレータ25へ吐出され、ここ
で一定圧力にされて燃料噴射弁26へ送られ、マイクロ
コンピュータ38からの燃料噴射時間、燃料噴射弁26
から吸気通路36へ噴射される。また、余った燃料はリ
ターンパイプ27を介してサブタンク21bに戻され
る。
料(ベーパ)は、バイパス制御弁45が開弁しているた
めベーパ通路28を通して内圧制御弁29に到る。ここ
で、タンク内圧が内圧制御弁29による設定圧力(例え
ば250mmAq)より小さいときは、スプリング29
bのばね力によりチェックボール29aは図示の位置に
あり、ベーパ通路28を遮断しているため、蒸発燃料の
キャニスタ30への送出が阻止される。
は大気圧付近にあり、その直後燃料噴射弁26による燃
料消費により燃料体積が減少するため、タンク内圧が負
圧に一旦減少する。しかし、その後燃温が排気熱により
徐々に上昇し、蒸発燃料の発生量が増え、タンク内圧は
正圧方向へ上昇していき内圧制御弁29による設定圧力
に達する。
が上記設定圧力以上になると、内圧制御弁29のチェッ
クボール29aが図2中、左方向にスプリング29bの
ばね力に抗して押動され、その結果、蒸発燃料はベーパ
通路28及び内圧制御弁29を通してキャニスタ30内
に送り込まれ、内部の活性炭30aに吸着される。この
蒸発燃料のキャニスタ30への送出が行なわれると、タ
ンク内圧は減少し、タンク内圧が上記設定圧以下になる
と、内圧制御弁29が再び閉弁される。
ク21に洩れがない正常時には、前記したように蒸発燃
料が内圧制御弁29を通してキャニスタ30内の活性炭
30aに吸着されていく。機関始動直後はパージ制御弁
33はパージ制御条件が満足されていないので、閉弁さ
れている。
が荒れても、運転性や排気エミッションへの悪影響を極
力小さくできる運転条件であり、例えば機関冷却水温が
所定温度以上、空燃比を目標値とする燃料噴射のフィー
ドバック制御中、吸入空気量が所定値以上、フューエル
カットをしていないなどがあり、これらをすべて満足し
ているときパージ制御条件を満足しているとマイクロコ
ンピュータ38によって判断される。
たものとすると、マイクロコンピュータ38はパージ制
御弁33を開弁する。すると、吸気通路36の負圧によ
り、大気導入口30bより大気がキャニスタ30内に導
入され、活性炭30aに吸着されている燃料が脱離され
てパージ通路32及びパージ制御弁33を夫々通して吸
気通路36内に蒸発燃料が吸い込まれる。また、活性炭
30aは上記の脱離により再生され、次のベーパの吸着
に備える。これにより、パージ流量が徐々に上昇してい
く。
タ38の実行するスロッシュ判定処理及び故障診断処理
について説明する。図4はスロッシュ判定ルーチンの第
1実施例のフローチャートを示す。このルーチンは例え
ば32msec毎の割込みルーチンである。
1の検出信号に基づいてタンク内圧(大気圧との差圧)
Pを読み込む。次のステップS12では今回読み込んだ
タンク内圧Pから前回のタンク内圧POLD を減算して差
圧ΔPを算出する。
(αは例えば1〜2mmHgに相当)以上か否か、つまり
スロッシュが発生しているかどうかを判別し、ΔP≧α
であればステップS16に進んでスロッシュフラグが0
か否かを判別する。ここでスロッシュフラグが0の場合
はスロッシュの発生開始としてステップS18で前回の
タンク内圧POLD つまりスロッシュ発生前のタンク内圧
を保持圧力PS にセットしてステップS20に進む。ス
テップS16でスロッシュフラグが1の場合はそのまま
ステップS20に進み、ここでスロッシュフラグに1を
セットし、ステップS28でタンク内圧Pを前回のタン
ク内圧POLD にセットして処理を終了する。
テップS22でスロッシュフラグが1か否かを判別し、
スロッシュフラグが1のときはステップS24でタンク
内圧Pが保持圧力PS 以下か否かを判別して、P≦PS
の場合、つまりタンク内圧がスロッシュ発生前の圧力に
復帰した場合はステップS26でスロッシュフラグに0
をセットしてステップS28に進み、タンク内圧を前回
のタンク内圧にセットして処理を終了する。ステップS
22でスロッシュフラグが0の場合、又はステップS2
4でP>PS の場合はそのままステップS28を実行し
て処理を終了する。
ーチャートを示す。このルーチンは例えば64msec毎の
割込みルーチンである。
1にセットされているか否かを判別し、終了フラグ=1
の場合は処理を終了し、終了フラグ≠1のときステップ
S32に進む。なお終了フラグ及び後述の負圧導入カウ
ンタは始動時に0にリセットされている。
制御を実行し、かつ冷却水温が80℃以上であるか等の
故障診断実行条件を満足しているか否かを判別し、満足
していればステップS34に進み、満足していなければ
処理を終了する。
バイパス制御弁45を開弁して燃料タンク21に吸気管
負圧を導入する。次にステップS36でスロッシュフラ
グが1か否かを判別し、スロッシュフラグが1の場合は
スロッシュが発生しているため処理を終了し、スロッシ
ュフラグが0の場合はステップS38に進んで負圧導入
カウンタCに1を加算する。
Cが所定時間Xsec 以上か否かを判別し、C<Xの場合
は処理を終了し、C≧Xの場合はステップS42に進ん
で圧力センサ31の検出信号に基づきタンク内圧Pを読
み込む。この後、ステップS44でタンク内圧Pが所定
値β以上か否かを判別し、P≧βの場合はエバポ系に洩
れがあるとしてステップS46で警告灯39を点灯し、
P<βの場合はエバポ系に負圧が保持されていて洩れが
ないとしてステップS48で警告灯39を消灯する。こ
の後、ステップS50で終了フラグに1をセットして処
理を終了する。ここで、エバポ系に洩れがなく、故障診
断時にスロッシュが発生しなければ燃料タンク21のタ
ンク内圧は図6(A)の破線に示す如く時点t0 の負圧
導入開始から徐々に低下する。しかし、スラローム走行
等によりスロッシュが発生すると、タンク内圧は図6
(A)の実線に示す如く上昇し、スロッシュの発生が止
んだ後に再び低下する。この場合、負圧導入カウンタC
の値は図6(D)に示す如く時点t0 からt1 までイン
クリメントされた後、スロッシュ発生期間の時点t 1 〜
t2 の間はインクリメントが停止され、時点t2 以降再
びインクリメントされて時点t3 でXsec となって故障
判定が行なわれる。つまりスロッシュ発生期間の時点t
1 〜t2 間は故障判定が中断され、スロッシュの影響を
受けない正確な故障診断を行なうことができる。
ュ発生時には図6(C)に示す如く燃料油面レベルが大
きく変化するため、この燃料油面レベルの変動によりス
ロッシュ判定を行なうことができる。図7はスロッシュ
判定ルーチンの第2実施例のフローチャートを示す。こ
のルーチンは例えば32msec毎の割込みルーチンであ
る。
ンサ42の検出信号に基づいて油面レベルLを読み込
み、ステップS62で油面レベルLから前回の油面レベ
ルLOL D を減算して油面レベル差ΔLを算出する。次に
ステップS64で油面レベルLを前回の油面レベルL
OLD にセットし、ステップS66でタンク内圧Pを読み
込む。
絶対値が所定値γ以上か否かを判別し、|ΔL|≧γで
あればスロッシュ発生としてステップS70に進んでス
ロッシュフラグが0か否かを判別してスロッシュフラグ
が0のときのみステップS72で前回のタンク内圧P
OLD を保持圧力PS にセットする。この後ステップS7
4でスロッシュフラグに1をセットしステップS76で
タンク内圧Pを前回のタンク内圧POLD にセットして処
理を終了する。
合はスロッシュ発生なしとしてステップS78に進んで
スロッシュフラグが1か否かを判別してスロッシュフラ
グが1のときのみステップS80でタンク内圧Pが保持
圧力PS 以下か否かを判別し、P≦PS の場合ステップ
S82でスロッシュフラグに0をセットしステップS7
6でタンク内圧Pを前回のタンク内圧POLD にセットし
て処理を終了する。ステップS78でスロッシュフラグ
が0の場合、又はステップS80でP>PS の場合はそ
のままステップS76を実行して処理を終了する。
ーン燃料によってメインタンク21aの燃料温度よりも
高い。しかしスロッシュ発生時にはメインタンク21a
より温度の低いメインタンク21aの燃料がサブタンク
21bに流入するため、図6(B)に示す如くサブタン
ク21bの燃料温度が下がるため、サブタンクの燃料温
度からスロッシュ判定を行なうことができる。図8はス
ロッシュ判定ルーチンの第3実施例のフローチャートを
示す。このルーチンは例えば32msec毎の割込みルーチ
ンである。
40a,40bの検出信号に基づいてメインタンク燃温
TM 及びサブタンク燃温TS を読み込み、ステップS8
2でサブタンク燃温TS からメインタンク燃温TM を減
算して燃温差TOSを算出する。次にステップS84で燃
温差TOSから前回の燃温差TOLD を減算して燃温差変動
ΔTOSを算出し、更にステップS85で燃温差TOSを前
回の燃温差TOLD にセットし、ステップS86でタンク
内圧Pを読み込む。
所定値a以下か否かを判別し、ΔT OS≦aであればスロ
ッシュ発生としてステップS90に進んでスロッシュフ
ラグが0か否かを判別してスロッシュフラグが0のとき
のみステップS92で前回のタンク内圧POLD を保持圧
力PS にセットする。この後ステップS94でスロッシ
ュフラグに1をセットしステップS96でタンク内圧P
を前回のタンク内圧P OLD にセットして処理を終了す
る。
はスロッシュ発生なしとしてステップS98に進んでス
ロッシュフラグが1か否かを判別してスロッシュフラグ
が1のときのみステップS100でタンク内圧Pが保持
圧力PS 以下か否かを判別し、P≦PS の場合ステップ
S102でスロッシュフラグに0をセットしステップS
96でタンク内圧Pを前回のタンク内圧POLD にセット
して処理を終了する。ステップS98でスロッシュフラ
グが0の場合、又はステップS100でP>P S の場合
はそのままステップS96を実行して処理を終了する。
ローチャートを示す。このルーチンは例えば64msec毎
の割込みルーチンである。
フラグが1にセットされているか否かを判別し、スロッ
シュフラグ=1の場合はスロッシュが発生しているため
処理を終了し、スロッシュフラグ≠1のときステップS
202に進み、カウンタCに1を加算する。なお、正常
フラグ及びカウンタCは始動時に0にリセットされてい
る。
定時間Ysec 以上か否かを判別し、C<Yの場合はステ
ップS206に進んで圧力センサ31の検出信号に基づ
きタンク内圧Pを読み込む。この後、ステップS44で
タンク内圧Pが所定値A(例えば−50mmAq)未満
か、又は所定値B(例えば+50mmAq)以上かを判
別し、P≧AかつP≦Bの場合はエバポ系に洩れがある
としてそのまま処理を終了する。P<A又はP>Bの場
合はステップS212に進み、ここで、正常フラグに1
をセットして処理を終了する。
の場合はステップS214に進み、正常フラグが1にセ
ットされているか否かを判別する。正常フラグがセット
されている場合はエバポ系に洩れがないとしてステップ
S216で警告灯39を消灯し、正常フラグがセットさ
れてない場合はエバポ系に洩れがあるとしてステップS
218で警告灯39を点灯し、処理を終了する。
始動時は、タンク内圧は大気圧(図中0で示す)付近に
あり、その直後、噴射による燃料消費により燃料体積が
減少するため、図中、二点鎖線で示す如く、タンク内圧
が一旦負圧に減少し、その後高温のリターン燃料及び排
気熱等により燃料温度が徐々に上昇して蒸発燃料の発生
量が増加するためタンク内圧は正圧方向に上昇し内圧制
御弁29による設定圧力に達する。
合は図中、一点鎖線で示す如くタンク内圧は大気圧付近
にあるため、始動開始より所定時間Yを経過するまでの
間、タンク内圧Pを所定値A,Bと比較することにより
診断を行なうことができる。しかし、洩れがあったとし
てもスロッシュ発生時にはタンク内圧が急激に上昇して
図中、実線で示す如くなり所定値Bを越えることがあ
る。このため図9の処理ではスロッシュ発生時に判定を
中断して誤判定を防止する。
テムの故障診断装置によれば、スロッシュ検出時に故障
判定を中断することにより、スロッシュ発生によって燃
料タンク内のベーパの急発生するために生じる誤判定を
防止でき、実用上きわめて有用である。
である。
る。
ある。
る。
る。
ある。
Claims (3)
- 【請求項1】 燃料タンクからの蒸発燃料をベーパ通路
を通してキャニスタ内の吸着材に吸着させ、上記のキャ
ニスタ内の吸着燃料をパージ通路を通して内燃機関の吸
気通路へパージするエバポパージシステムで、 上記燃料タンクを含むエバポ経路の圧力を検出するよう
上記エバポ経路中に設けられた圧力検出手段で検出した
圧力に基づき故障判定を行なうエバポパージシステムの
故障診断装置において、燃料タンク内圧の変化量が所定値以上であるとき 燃料タ
ンク内の燃料の飛び跳ねであるスロッシュの発生を検出
するスロッシュ検出手段と、 上記スロッシュ検出手段で検出したスロッシュ発生時に
故障判定を中断させる判定中断手段とを有することを特
徴とするエバポパージシステムの故障診断装置。 - 【請求項2】 燃料タンクからの蒸発燃料をベーパ通路
を通してキャニスタ内の吸着材に吸着させ、上記のキャ
ニスタ内の吸着燃料をパージ通路を通して内燃機関の吸
気通路へパージするエバポパージシステムで、 上記燃料タンクを含むエバポ経路の圧力を検出するよう
上記エバポ経路中に設けられた圧力検出手段で検出した
圧力に基づき故障判定を行なうエバポパージシステムの
故障診断装置において、 燃料タンクの油面レベルの変化量が所定値以上であると
き燃料タンク内の燃料の飛び跳ねであるスロッシュの発
生を検出するスロッシュ検出手段と、 上記スロッシュ検出手段で検出したスロッシュ発生時に
故障判定を中断させる判定中断手段とを有することを特
徴とするエバポパージシステムの故障診断装置。 - 【請求項3】 燃料タンクからの蒸発燃料をベーパ通路
を通してキャニスタ内の吸着材に吸着させ、上記のキャ
ニスタ内の吸着燃料をパージ通路を通して内燃機関の吸
気通路へパージするエバポパージシステムで、 上記燃料タンクを含むエバポ経路の圧力を検出するよう
上記エバポ経路中に設けられた圧力検出手段で検出した
圧力に基づき故障判定を行なうエバポパージシステムの
故障診断装置において、 燃料タンクを構成するメインタンクとサブタンクにおけ
る燃料温度の温度差の変化量が所定値以下であるとき燃
料タンク内の燃料の飛び跳ねであるスロッシュの発生を
検出するスロッシュ検出手段と、 上記スロッシュ検出手段で検出したスロッシュ発生時に
故障判定を中断させる判定中断手段とを有することを特
徴とするエバポパージシステムの故障診断装置。
Priority Applications (2)
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Country Status (1)
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JP3587093B2 (ja) * | 1999-08-06 | 2004-11-10 | 三菱自動車工業株式会社 | エバポパージシステムの故障診断装置 |
JP3570626B2 (ja) | 2001-03-14 | 2004-09-29 | 本田技研工業株式会社 | 蒸発燃料処理系のリーク判定装置 |
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JPH06159157A (ja) | 1994-06-07 |
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