JPH03249366A - 燃料蒸発ガス拡散防止装置における自己診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 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。

［従来の技術］ 従来、燃料蒸発ガス拡散防止装置が、特開昭５７−５２
６６３号公報や特開昭５７−１２９２４７号公報にて示
されている。この装置は燃料タンりの燃料蒸発ガスをキ
ャニスタ内の吸着材に吸着させ、所定のタイミングでキ
ャニスタとエンジンの吸気管とをつなぐパージ管を開き
、燃料蒸発ガスを吸気管に放出するものである。そして
、燃料蒸発ガス拡散防止装置の動作をチエツクするため
には、吸着材に燃料蒸発ガスが吸着されている時に、キ
ャニスタと吸気管とを連通させ、そのときの混合気の空
燃比の変化にて正常・異常の判定を行うことが考えられ
る。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、異常検出の際に、装置が正常な場合にパージ
通路を開閉することにより空燃比が変化するため運転性
に悪影響を与える。この影響を少なくするためにはエン
ジンの吸入空気量が多い高負荷運転状態のときに異常診
断を行えばよいが、空燃比の変化が少なくなり検出精度
が悪くなる。

逆に、低負荷運転状態（低吸入空気量）で異常診断を行
うと空燃比の変化が太き（なり検出精度は向上するが運
転性への悪影響が増大してしまう。

この発明の目的は、内燃機関の運転性を確保しっつ異常
診断精度を向上させることか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、第１図に示すように、燃料タンクＭｌと連
通し、当該燃料タンクＭ１の燃料蒸発ガスを吸着する吸
着材を収納したキャニスタＭ２と、前記キャニスタＭ２
と内燃機関の吸気路Ｍ３とを連通ずる放出通路Ｍ４と、
前記放出通路Ｍ４中に設けられ、当該放出通路Ｍ４を開
閉する開閉手段Ｍ５と、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Ｍ６と、内燃機関の運転負荷状
態を検出する運転負荷状態検出手段Ｍ７と、前記運転負
荷状態検出手段Ｍ７が第１の運転負荷状態になったこと
を検出したときに、前記開閉手段Ｍ５を制御して前記放
出通路Ｍ４を開及び閉動作し、そのときの前記空燃比検
出手段Ｍ６による空燃比の変化により異常の有無を判定
する第１の判定手段Ｍ８と、前記第１の判定手段Ｍ８に
て異常有りと判定された後において、前記運転負荷状態
検出手段Ｍ７が前記第１の運転負荷状態よりも負荷が低
い第２の運転負荷状態になったことを検出したときに、
前記開閉手段Ｍ５を制御して前記放出通路Ｍ４を開及び
閉動作し、そのときの前記空燃比検出手段Ｍ６による空
燃比の変化により異常の有無を判定する第２の判定手段
Ｍ９と、前記第２の判定手段Ｍ９にて異常有りと判定し
たとき警告する警告手段ＭＩＯ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も
のである。

［作用］ 第１の判定手段Ｍ８は内燃機関が高負荷である第１の運
転負荷状態において、開閉手段Ｍ５を制御して放出通路
Ｍ４を開及び閉動作し、そのときの空燃比検出手段Ｍ６
による空燃比の変化により異常の有無を判定する。この
際、内燃機関の運転性への悪影響は少ないが検出精度は
低い。

そして、第１の判定手段Ｍ８にて異常有りと判定された
後に、第２の判定手段Ｍ９は第１の運転負荷状態よりも
負荷が低い第２の運転負荷状態において、開閉手段Ｍ５
を制御して放出通路Ｍ４を開及び閉動作し、そのときの
空燃比検出手段Ｍ６による空燃比の変化により異常の有
無を判定する。

つまり、検出精度が高い第２の運転負荷状態で異常の有
無を判定する。その後、警告手段ＭＩＯは第２の判定手
段Ｍ９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２図に示す内燃機関としての多気筒エンジン
ｌ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には空燃比検出手段としての０２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にはフロート式の燃料レベルセンサ１
１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ｌｌｂ
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Ｉ３の途
中には吸着材としての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（図示路）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かシー
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１
５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第１及び第２の判定手
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（図示路）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（
図示路）からのエンジン回転数信号と、吸入空気圧を検
出する吸気圧センサ（図示路）からの吸入空気圧信号と
、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ（図示路
）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（図示路）からの吸気温信号を入力する。そし
て、制御回路Ｉ６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、吸気圧、エンジン冷却水の温度
、吸気温を検知する。

本実施例では、回転数センサと吸気圧センサととから運
転負荷状態検出手段が構成されている。

又、制御回路１６は前記０２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（
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
号を入力し、この信号により燃料タンク７への給油を検
知するようになっている。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。

又、制御回路１６の内部には第３図に示すマツプが用意
されている。このマツプはエンジン回転数Ｎｅと吸気圧
ＰＭとの関係において、高負荷運転領域Ａ１、中負荷運
転領域Ａ２、低負荷運転領域Ａ３とを予め設定したもの
である。

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４図には所定時間毎に行われる故障判定のためのフロ
ーチャートを示し、第５図には第４図でのステップ１０
３．　１１０．　１１７で行う自己診断ルーチンを示す
。又、第６図はこのフローチャートで使用するフラグＦ
１〜Ｆ５、及びカウンタＣの動作を示すタイムチャート
である。カウンタＣは異常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は高負荷運転
領域ＡＩでの異常チエツクフラグであり、異常有りで「
１」となる。フラグＦ２は中負荷運転領域Ａ２での異常
チエツクフラグであり、異常有りでＫＪとなる。フラグ
Ｆ３は正常時に「１」となる正常チエツクフラグであり
、フラグＦ４は判定継続チエツクフラグで、判定継続中
に「１」となる。又、フラグＦ５は異常時に「１」とな
る異常フラグである。

尚、フラグＦ１〜Ｆ５及びカウンタＣはエンジン始動時
に「０」に初期設定される。

まず、第４図において、制御回路１６はステップ１００
で正常チエツクフラグＦ３が「１」か否か判定し、Ｆ３
＝０ならばステップ１０１でその時のエンジン回転数Ｎ
ｅと吸気圧ＰＭから第３図の高負荷運転領域Ａｌ内か否
か判断する。制御回路１６は高負荷運転領域Ａｌ内なら
ばステップ１０２で異常チエツクフラグＦｌが「１」か
否か判定し、Ｆ１＝Ｏならばステップ１０３で自己診断
ルーチンを実行する。

第５図（自己診断ルーチン）において、制御回路１６は
ステップ２００で異常フラグＦ５を「０」にし、ステッ
プ２０１でエンジン水温が８０℃以上か否か判定する。

そして、制御回路１６は８０℃以下ならばステップ２０
２でカウンタＣを「０」にし、ステップ２０３で判定継
続フラグＦ４を「０」にする。その後、制御回路１６は
ステップ２０４でパージ弁１５を開ける。

そして、制御回路１６はステップ２０１においてエンジ
ン水温が８０℃以上ならば、ステップ２０５で給油後所
定時間が経過したか否か確認し、経過したならばキャニ
スタ１４の活性炭に燃料蒸発カスが充分に吸着されたも
のとみなす。そして、制御回路１６はステップ２０６で
カウンタＣの値が所定値ＣＯになっていないことを確認
しくステップ２０２での処理にて）、ステップ２０７で
判定継続フラグＦ４が「０」か否か判定する。制御回路
１６はステップ２０３にてＦ４−０なので、ステップ２
０８でそのときのフィードバック補正係数ＦＡＦを記憶
領域ｍ１に記録する（第６図でのｔｌのタイミング）。

ここで、フィードバック補正係数「Ｘ丁は所定時間ごと
に次のように更新されている。

く以下余白〉 ６３ＦＡＦ十ＦＡＦ ＦＡＦ＝ ４ 制御回路１６はステップ２０９で判定継続フラグＦ４を
「１」にし、ステップ２１０でパージ弁１５を閉じる。

次回のルーチンにおいて、制御回路１６はステップ２０
７でＦ４；１となっているので、ステップ２１１でカウ
ンタＣの値を「１」インクリメントし、ステップ２１０
に進む。

以後のルーチン処理において、制御回路１６はステップ
２０６においでカウンタＣの値が所定値ＣＯになると、
即ち、パージ弁１５を閉じた後に３秒間が経過するとス
テップ２１２でそのときのフィードバック補正係数「Ｗ
τを記録領域ｍ２に記録する（第６図でのｔ２のタイミ
ング）。そして、制御回路１６はステップ２１３でカウ
ンタＣの値を「０」にする。

そして、制御回路１６はステップ２１４で前記ステップ
２０８，２１２で求めたＦＡＦの差（＝ｍ２−ｍｌ）を
求め、その差か所定値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ステップ２１５で異常フラグＦ
５を「ｌ」にする。

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２１４において
ＦＡＦに所定値αより大きい差ができる。しかし、ステ
ップ２１４においてＦＡＦ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。

第４図において、制御回路１６はステップ１０４で異常
フラグＦ５が「１」か否か判断し、Ｆ５＝Ｏならばステ
ップ１０５で正常チエツクフラグＦ３＝１をセットし、
Ｆ５＝１ならばステップ１０６で異常チエツクフラグＦ
１＝１をセットする。

その後、制御回路１６はステップ１０７でその時のエン
ジン回転数Ｎｅと吸気圧ＰＭから第３図の中負荷運転領
域Ａ２内か否か判断し、中負荷運転領域Ａ２内ならばス
テップ１０８で異常チエツクフラグＦ２がＮＪか否か判
定し、Ｆ２−０ならばステップ１０９で異常チエツクフ
ラグＦ１が「１」か否か判定する。制御回路１６はＦ１
＝１ならば、高負荷運転領域ＡＩにおいて異常があった
ことを検知し、ステップ１１０で第５図に示した自己診
断ルーチンを実行する（第６図でのｔ３〜ｔ４）。その
後、制御回路１６はステップ１１１で異常フラグＦ５が
「１」か否か判断し、Ｆ５−〇ならばステップ１１２で
正常チエツクフラグＦ３＝１をセットし、Ｆ５＝１なら
ば異常チエツクフラグＦ２＝１をセットする。

さらに、制御回路１６はステップ１１４でその時のエン
ジン回転数Ｎｅと吸気圧ＰＭから第３図の低負荷運転領
域Ａ３内か否か判断し、低負荷運転領域Ａ３内ならばス
テップ１１５で判定継続フラグＦ４かｒ　１．　Ｊか否
か判定し、Ｆ４＝０ならばステップ１１６で異常チエツ
クフラグＦ２が「１」か否か判定する。制御回路１６は
Ｆ２＝１ならば、中負荷運転領域Ａ２において異常があ
ったことを検知し、ステップ１１７で第５図に示した自
己診断ルーチンを実行する（第６図でのｔ５〜ｔ６）。

その後、制御回路１６はステップ１１８で異常フラグＦ
５か「１」か否か判断し、Ｆ５＝０ならばステップ１１
９で正常チエツクフラグＦ３＝１をセットし、Ｆ５＝１
ならばステップ１２０で警告ランプ１７を点灯させる。

このように本実施例の自己診断装置よれば、制御回路１
６がエンジン回転数センサと吸気圧センサ（運転負荷状
態検出手段）によるエンジン１の高負荷運転領域ＡＩに
おいて、パージ弁１５（開閉手段）を制御して放出通路
１３ａを開及び閉動作し、そのときの０２センサ６（空
燃比検出手段）による空燃比（フィードバック補正係数
ＦＡＦ）の変化により異常の有無を判定する。さらに、
高負荷運転領域Ａ１にて異常有りと判定された後に、中
負荷運転領域Ａ２においてパージ弁１５を制御して放出
通路１３ａを開及び閉動作し、そのときのＯ，センサ６
による空燃比の変化により異常の有無を判定し、中負荷
運転領域Ａ２において異常有りと判定された後に、低負
荷運転領域Ａ３においてパージ弁１５を制御して放出通
路１３ａを開及び閉動作し、そのときの０２センサ６に
よる空燃比の変化により異常の有無を判定する。そして
、低負荷運転領域Ａ３においても異常有りと判定したと
き警告ランプ１７の点灯により警告するようにした。

つまり、エンジン１が高負荷である第１の運転負荷状態
において異常の有無を判定するが、この状態ではエンジ
ンｌの運転性への悪影響は少ないが検出精度は低い。そ
こで、高負荷で異常有りと判定された後に、その運転負
荷状態よりも負荷が低い第２の運転負荷状態において異
常の有無を判定する。即ち、検出精度が高い第２の運転
負荷状態で異常の有無を判定する。よって、エンジン１
の運転性を確保しつつ異常診断精度を向上させることが
できることとなる。

尚、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、
上記実施例ではエンジン回転数センサと吸気圧センサと
を運転負荷状態検出手段としたか、空気量センサを用い
、吸入空気量により運転負荷状態を検出してもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、内燃機関の運転
性を確保しつつ異常診断精度を向上させることができる
優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はクレーム対応図、第２図は実施例のエンジン回
りの構成を示す図、第３図はエンジンの運転負荷領域を
示すマツプであり、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図は実施例の作用を説明する
ためのフローチャート、第６図は各種処理を示すタイム
チャートである。 Ｍｌは燃料タンク、Ｍ２はキャニスタ、Ｍ３は吸気路、
Ｍ４は放出通路、Ｍ５は開閉手段、Ｍ６空燃比検出手段
、Ｍｌは運転負荷状態検出手段、Ｍ８は第１の判定手段
、Ｍ９は第２の判定手段、ＭＩＯは警告手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃料タンクと連通し、当該燃料タンクの燃料蒸発ガ
   スを吸着する吸着材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、 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
   と、 内燃機関の運転負荷状態を検出する運転負荷状態検出手
   段と、 前記運転負荷状態検出手段が第１の運転負荷状態になっ
   たことを検出したときに、前記開閉手段を制御して前記
   放出通路を開及び閉動作し、そのときの前記空燃比検出
   手段による空燃比の変化により異常の有無を判定する第
   １の判定手段と、前記第１の判定手段にて異常有りと判
   定された後において、前記運転負荷状態検出手段が前記
   第１の運転負荷状態よりも負荷が低い第２の運転負荷状
   態になったことを検出したときに、前記開閉手段を制御
   して前記放出通路を開及び閉動作し、そのときの前記空
   燃比検出手段による空燃比の変化により異常の有無を判
   定する第２の判定手段と、前記第２の判定手段にて異常
   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。