JPH0577563U

JPH0577563U - 燃料蒸気パージ装置の故障診断装置

Info

Publication number: JPH0577563U
Application number: JP4161391U
Authority: JP
Inventors: 嘉宏加藤; 一郷糟谷; 譲伊藤
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 1991-06-04
Filing date: 1991-06-04
Publication date: 1993-10-22

Abstract

(57)【要約】【目的】キャニスタ１２と吸気管２を連結するパージ
通路を故障診断中も開通したままとし、診断中にキャニ
スタから燃料蒸気がオーバーフローして大気中に放出す
るのを防止する。【構成】燃料タンク５とキャニスタ１２を連結するベ
ーパ通路１５に設けた電磁弁１６を、故障診断中は閉じ
る。診断中エンジン３の運転状態に応じてパージ制御弁
１９を操作しパージを継続する。この診断中に、キャニ
スタ１２の活性炭１３の温度低下が一定以下であると故
障と判断して警告灯２０を点灯する。活性炭１３の温度
は温度センサ１４で測定し、温度低下度合は制御ユニッ
ト１７で演算して所定値と比較して診断する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は内燃機関において、キャニスタ内の活性炭に吸着された蒸発燃料を吸気管中にパージするパージ装置の故障診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

蒸発燃料を吸着する活性炭キャニスタと吸気通路とを連結する蒸発燃料パージ通路内にパージ制御弁が設けられ、かつ排気通路内に配設された排気ガスセンサの出力信号に基づいて混合気と空燃比をフィードバック制御すべく構成された空燃比制御システムにおいて、空燃比のフィードバック量が実質的に上限値に達した時、パージ制御弁を所定時間閉弁し、この閉弁動作と同時に、フィードバック量を上限値よりも小さい所定値に一時的に設定し、その後フィードバック量が実質的に上限値に達していれば空燃比制御システムが故障していると判断する空燃比制御システムの故障診断方法が公知である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の技術では、故障診断をする時に、パージ通路内のパージ用制御弁を所定時間閉弁するので、診断中はパージが行なわれなく、燃料蒸気がキャニスタに溜る一方となる。例えば気化器ベンチュリ内の燃料ノズルが詰まりかけた時や、燃料噴射弁が詰まりかけた時は、パージ系が正常であっても診断のため一時的にパージを中断する必要が生じる。

【０００４】燃料タンクからの燃料蒸気の発生量が多いと、このパージ中断の間にキャニスタから燃料蒸気がオーバーフローしてしまって、大気中に放出されるという問題点があった。

【０００５】そこで本考案はこのような問題点を解消できる燃料蒸気パージ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】

上記目的を達成するために、本考案における燃料蒸気パージ装置の故障診断装置は、キャニスタ（１２）と吸気管（２）を連結するパージ通路（１８）中にパージ制御弁（１９）を介装した燃料蒸気のパージ装置において、キャニスタ（１２）と燃料タンク（５）を連結するベーパ通路（１５）途中に電磁弁（１６）を介装し、この電磁弁（１６）を閉弁している間に、エンジン（３）の運転状態に応じた操作量でパージ制御弁（１９）を操作し、このときキャニスタ（１２）の活性炭（１３）の温度が所定の変化をしないとパージ系が故障していると判断して警告することを特徴とする。

【０００７】

【作用】

故障診断をする時は、一時的にベーパ通路（１５）を電磁弁（１６）で閉じるが、パージ制御弁（１８）はエンジン（３）の運転条件に応じて操作されているのでキャニスタ（１２）のパージは継続されている。キャニスタ（１２）の活性炭（１３）は、吸着された蒸発燃料がパージされるときにその温度が低下する性質があるため、パージ系が故障していてパージが行なわれないと、温度が所定の変化をせず、故障と判断されて警告を発する。

【０００８】このように診断中も常にパージ制御弁（１９）を通してパージが実行される。

【０００９】

【実施例】

以下本考案の一実施例を図面に基いて説明する。図１は本考案実施例の構成を備えた内燃機関およびその周辺装置の概略構成図である。

【００１０】空気は運転者により操作される図示しないアクセルペダルに連動するスロットル弁１により流量が制御され、吸気管２を介してエンジン３に導かれる。吸気管２には燃料噴射弁４が設けられており、この噴射弁４には燃料タンク５から図示しない燃料配管を介して燃料が供給されて、噴射弁より吸気ポート６に燃料が噴射供給される。

【００１１】７は排気管、８は排気管７に設けられた排気ガスセンサとしてのＯ₂センサ、９はスロットル弁１に連動するスロットルセンサ、１０は吸気圧センサ、１１はクランクの一定回転角毎に電気パルス信号を送出するクランク角センサ、１２は活性炭１３を収容したキャニスタ、１４は活性炭１３の温度を検出するためにキャニスタ１２に設けた温度センサである。

【００１２】燃料タンク５とキャニスタ１２を連結するベーパ通路１５には電磁弁１６が介装され、この電磁弁１５はＥＣＵ（制御ユニット）１７に駆動されて開閉される。この電磁弁１６は通電されると閉弁し、非励磁で開弁する構成になっている。

【００１３】１８はキャニスタ１２と吸気管２を連結するパージ通路で、その途中にパージ流量制御するパージ制御弁１９が介装されている。各センサ８、９、１０、１１、１４はＥＣＵ１７に接続され、ＥＣＵ１７はセンサ８、９、１０、１１からの信号に基づくエンジン３の運転条件に応じて燃料噴射弁４からの燃料噴射量を制御し、さらにパージ制御弁１９を操作してパージ流量を制御する。

【００１４】ベーパ通路１５に介装された電磁弁１６は通常は非励磁で開弁しているため、燃料タンク５で発生した蒸発燃料はベーパ通路１５を通ってキャニスタ１２へ流入し、活性炭１３に吸着される。

【００１５】図２はＥＣＵ１７の構成を示すブロック図である。図において１７１は所定のプログラムに従って、噴射弁４の開弁時間、パージ制御弁１９の開閉時間（デューティ）等の演算や、電磁弁１６の開閉時期の決定を行なうＣＰＵ、１７２は噴射弁４に駆動信号を出力する駆動回路、１７３は電磁弁１６とパージ制御弁１９に駆動信号を出力する駆動回路、１７４はＯ₂センサ８とスロットルセンサ９からの信号を入力するレベル修正回路、１７５は吸気圧センサ１０と温度センサ１４からの信号を入力するレベル修正回路、１７６はＡ／Ｄコンバータ、１７７は波形整形回路、１７８はプログラムやデータ等を予め記憶しておくＲＯＭ、１７９はデータ等を一時的に記憶しておくＲＡＭ、１８０は警告灯２０を点灯する信号を出力する駆動回路である。

【００１６】次に上記実施例の全体の作用の概略を説明する。エンジン３が例えば一定の負荷（吸気管圧力６６．７ｋＰａ）で、一定回転数（回転数３３．３Ｓ^ー1）で運転しているときの例を説明する。

【００１７】ＣＰＵ１７は、先ず、ＲＯＭ１７８に記憶設定されている表１の２次元テーブルより、エンジン回転数ＮＥと吸気管負圧ＰＭに対応した噴射弁基本開閉時間ＴＰを求める。表１は噴射弁４の基本開閉時間ＴＰをｍＳの単位で示したもので、この場合ＮＥが３３．３Ｓ^ー1、ＴＰが６６．７ｋＰａであるからＴＰは４．０ｍＳとなる。

【００１８】

【表１】

【００１９】次に、ＲＯＭ１７８に記憶設定されている表２の２次元テーブルより、エンジン回転数ＮＥ（３３．３Ｓ^ー1）と吸気管圧力ＰＭ（６６．７ｋＰａ）に対応したパージ制御弁１９のデューティの値７５％を求める。実施例ではパージ制御弁１９は２０Ｓ^ー1で周期的に前記デューティ比７０％を乗算してパージ制御弁１９のＯＮ時間ＴＯＮ＝７５％×（１／２０）秒を演算する。

【００２０】

【表２】

【００２１】更に、Ｏ₂センサ８の信号により、フィードバック係数ＦＡＦを求め、これを前記噴射弁４の基本開閉時間ＴＰに乗じて、その積ＴＰ×ＦＡＦから、パージ制御弁１９によって吸気管２に導かれる燃料蒸気分を差し引いて、噴射弁４の実際の開弁時間ＴＡＵを計算する。

【００２２】こうして得た開弁時間ＴＡＵで噴射弁４は適量の燃料をエンジン３へ供給する。このような運転状態で故障診断を実行する場合、ＥＣＵ１７は先ずベーパ通路１５の電磁弁１６を励磁して閉弁し、ベーパ通路１５を閉塞する。次にパージ通路１８のパージ制御弁１９をＯＮ時間ＴＯＮでデューティ制御しながら、この時の温度センサ１４で検出した活性炭１３の温度の時間的な変化度合ＤＬＴＨＣを演算し、この値がエンジンの運転条件によって予め定まっている所定の範囲に入っているかどうかを見て、パージ系の故障の有無を判定する。

【００２３】ＤＬＴＨＣの所定の範囲は、ＲＯＭ１７８に記憶設定されている表３の２次元テーブルの値ＤＬＴＨＣ（ＮＥ、ＰＭ）を求め、その値以上を所定の範囲とし、この値に満たないときは故障と判断して警告灯２０を点灯する。

【００２４】

【表３】

【００２５】この実施例の運転条件の場合、ＮＥが３３．３Ｓ^ー1、ＰＭが６６．７ｋＰａであるため、表３から、ＤＬＴＨＣ（ＮＥ、ＰＭ）＝０．２⁰Ｋ／Ｓである。従って温度センサ１４で検出した活性炭１３の温度変化度合がこの値０．２⁰Ｋ／Ｓ以上なら正常、０．２⁰Ｋ／Ｓ未満なら故障と判断する。

【００２６】故障診断時の制御の流れを図３のフローチャートに示す。このルーチンは１秒毎に実行される。ステップ６１で、１秒毎にインクリメントされるカウンタＣ１ＳＥＣが３０より小さいかどうかを判定し、小さければステップ６２で電磁弁１６をＯＦＦ（非励磁）としてベーパ通路１５を開通させてステップ４へ進む。

【００２７】ステップ６１でカウンタＣ１ＳＥＣが３０以上ならば、ステップ６３に進んでＣ₁ＳＥＣが３０かどうかを判定し、３０ならばステップ６４で電磁弁１６をＯＮしてベーパ通路１５を閉塞し、故障判定前処理に入る。ステップ６５ではキャニスタ１２の活性炭１３の温度ＴＨＣを読み込み、ステップ６６ではその値をＴＨＣＯへストアしてステップ７４へ進む。

【００２８】ステップ６３で、カウンタＣ１ＳＥＣが３０でなければ、ステップ６７へ進み故障判定に入る。ステップ６７では温度ＴＨＣを読み込み、ステップ６８では１秒前の温度即ちＴＨＣＯとの差分ＤＬＴＨＣを計算する。

【００２９】ステップ６９ではエンジン回転数ＮＥと吸気管圧力ＰＭを読み込み、ステップ７０では、このエンジン回転数ＮＥと吸気管圧力ＰＭを基に、表３の２次元テーブルより、このときのエンジンの運転条件（ＮＥ、ＰＭ）に応じた温度変化度合の最小値ＤＬＴＨＣ（ＮＥ、ＰＭ）以上であるかを判断し、そうならば、パージ系の故障はないと判断し、ステップ７２で警告灯２０を消灯する。又、ステップ７１の判断が、そうでなければパージ系の故障有りと判断して、ステップ７３で警告灯２０を点灯する。

【００３０】これらの警告灯処理を終えた後はステップ７４へ進み、カウンタＣ１ＳＥＣをインクリメントし、ステップ７５でその値が３２以上かどうか判定する。ここで３２以上ならカウンタＣ１ＳＥＣをステップ７６でクリアして終る。３２より小ならばそのまま終了する。

【００３１】この一連の処理を実行することで、カウンタＣ１ＳＥＣが０〜２９迄は判定は実行されず、カウンタＣ１ＳＥＣ＝３０で前処理に入り、Ｃ１ＳＥＣ＝３１で判定が実行される。即ち３０秒間は通常のパージが実行され、その後２秒間の間、燃料タンク５とキャニスタ１２間のベーパ通路を閉塞し、キャニスタ１２はパージ中の状態で故障診断が実行される。

【００３２】勿論このカウンタＣ１ＳＥＣが０〜２９の間の３０秒間もパージ制御弁１９はＯＮ時間ＴＯＮでデューティ制御されて、キャニスタのパージは継続して実行されている。

【００３３】なお上記実施例では、噴射弁４の基本開弁時間ＴＰ、パージ制御弁１９のデューティ、及び活性炭の温度変化度合の最小値ＤＬＴＨＣ（ＮＥ、ＰＭ）を、エンジン回転数ＮＥと吸気管圧力ＰＭの２次元テーブル表１、表２、表３から求めたが、吸気管圧力ＰＭの代りに吸入空気量Ｑａ又はスロットル開度ＴＡを用いてもよい。

【００３４】又、パージ制御弁としてデューティ比制御のものを用いたが、ロータリソレノイドやステッピングモータで開度を調整する構造のパージ制御弁を用いてもよい。パージ制御弁１９の駆動周波数２０Ｓ^ー1にとらわれる必要はなく、パージ制御弁の特性に合った値でよい。

【００３５】更に又、故障診断の周期を３２秒（３０秒間は通常パージ、２秒間は故障判定）としたが、例えば６０秒間は通常パージ、３秒間を故障判定としてもよく、特に何秒間で実行しなければならないという事もない。

【００３６】

【考案の効果】

本考案の燃料蒸気パージ装置の故障診断装置は上述のように構成されているので、診断中もパージ制御弁を閉じてしまうことがなく、パージを実行している。従って、従来技術のように診断中にキャニスタから燃料空気がオーバーフローして大気中に放出されることがない。そして、その分、エンジンを駆動するエネルギーとして活用でき、燃費向上も寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例の構成を備えた内燃機関およびそ
の周辺装置の概略構成図。

【図２】図１図示のＥＣＵの構成を示すブロック図。

【図３】フローチャート。

【符号の説明】

２吸気管３エンジン５燃料タンク１２キャニスタ１３活性炭１５ベーパ通路１６電磁弁１８パージ通路１９パージ制御弁２０警告灯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０１Ｍ 15/00 Ｚ 7324−2Ｇ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】キャニスタ（１２）と吸気管（２）を連
結するパージ通路（１８）中にパージ制御弁（１９）を
介装した燃料蒸気のパージ装置において、キャニスタ
（１２）と燃料タンク（５）を連結するベーパ通路（１
５）途中に電磁弁（１６）を介装し、この電磁弁（１
６）を閉弁している間に、エンジン（３）の運転状態に
応じた操作量でパージ制御弁（１９）を操作し、このと
きキャニスタ（１２）の活性炭（１３）の温度が所定の
変化をしないとパージ系が故障していると判断して警告
することを特徴とする燃料蒸気パージ装置の故障診断装
置。