JPH06341350A - 蒸発燃料制御システムの故障診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明の目的は、蒸発燃料制御システムの
故障を運転者に告知し得て、故障時の蒸発燃料の放出を
防止し得て、また、故障の診断の際の空燃比の変動を小
さくし得て、ドライバビリティや排気有害成分値の悪化
を防止することにある。 【構成】 この目的を達成するために、この発明は、内
燃機関の運転状態に応じてキャニスタの蒸発燃料を吸気
通路に放出させるべくパージ制御弁の開度を制御する制
御手段を設けた蒸発燃料制御システムにおいて、前記キ
ャニスタを大気に連通する大気通路の途中に大気開閉弁
を設けるとともに前記燃料タンク内の圧力を検出する圧
力センサを設け、故障診断の判定開始条件が成立する場
合に前記パージ制御弁の開度を一定に保持し且つ前記大
気開閉弁を閉鎖してから前記圧力センサの検出する燃料
タンク内の圧力値が設定値に達するまでに要する時間に
より故障を診断すべく判定する判定部を前記制御手段に
設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は蒸発燃料制御システム
の故障診断装置に係り、特に蒸発燃料制御システムの故
障を運転者に告知し得て、故障時の蒸発燃料の放出を防
止し得るとともに、蒸発燃料制御システムの機能を損な
う不都合を回避し得て、また、故障の診断の際の空燃比
の変動を小さくし得て、ドライバビリティや排気有害成
分値の悪化を防止し得る蒸発燃料制御システムの故障診
断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両等に搭載される内燃機関には、燃料
タンク等に発生する蒸発燃料が大気に漏洩することを防
止するために、蒸発燃料制御システムを備えたものがあ
る。

【０００３】蒸発燃料制御システムは、内燃機関の燃料
タンクに導入通路により連通されるとともに吸気通路に
放出通路により連通されるキャニスタを設け、前記放出
通路の途中にパージ制御弁を設け、パージ制御弁の開度
を制御する制御手段を設けている。蒸発燃料制御システ
は、制御手段によって、内燃機関の運転状態に応じてキ
ャニスタの蒸発燃料を吸気通路に放出（パージ）させる
ようにパージ制御弁の開度を制御する。

【０００４】このような蒸発燃料制御システムにおいて
は、キャニスタ等の装置構成部材の故障等により蒸発燃
料がリークすることを防止するために、故障診断装置を
設けているものがある。

【０００５】このような蒸発燃料制御システムの故障診
断装置としては、特開平４−１５３５５４号公報、特開
平４−３６２２６４号公報、特開平４−２７９７５５号
公報に開示されるものがある。

【０００６】特開平４−１５３５５４号公報に開示され
るものは、機関を始動して暖機が完了した後に、キャニ
スタの大気通路に設けた診断用制御弁を閉弁し且つ放出
通路に設けたパージ用制御弁を閉弁した状態で、キャニ
スタ及び診断用制御弁間の大気通路の圧力が正圧でない
場合は故障と診断し、また、前記診断用制御弁を閉弁し
且つパージ用制御弁を開弁した状態で、キャニスタ及び
診断用制御弁間の大気通路の圧力が負圧でない場合は故
障と診断するものである。

【０００７】つまり、この公報に開示される故障診断装
置は、パージ制御弁を完全に閉鎖した状態での蒸発燃料
制御システム内の圧力値、あるいはパージ制御弁を完全
に開放した状態での蒸発燃料制御システム内の圧力値に
より、故障の診断を行っている。

【０００８】特開平４−３６２２６４号公報に開示され
るものは、機関始動直後の機関温度が所定値以下のとき
に、キャニスタの大気通路に設けた診断用制御弁を閉弁
しかつ放出通路に設けたパージ用制御弁の開弁して吸気
負圧を燃料タンクとキャニスタとを連通するベーパ通路
に導入した後に前記パージ用制御弁を閉弁して一定時間
保持し、この一定時間内でのベーパ通路の圧力値の変化
により故障を診断するものである。

【０００９】つまり、この公報に開示される故障診断装
置は、パージ制御弁を完全に閉鎖した状態での蒸発燃料
制御システム内の圧力値の変化により、故障の診断を行
うものである。

【００１０】特開平４−２７９７５５号公報に開示され
るものは、蒸発燃料制御システムを備えるとともに、排
気センサの検出信号に基づき決定される空燃比補正係数
により空燃比を目標値に制御する空燃比制御手段を備え
た内燃機関の空燃比制御装置において、空燃比補正係数
の平均値を算出する平均値算出手段を設け、パージ制御
弁の開弁状態から閉弁状態への移行時点を検出する過渡
状態検出手段を設け、移行時点において適用する空燃比
補正係数の初期値を、前記平均値に応じて算出する初期
値算出手段を設けたものであり、蒸発燃料制御システム
の故障診断を実施する際の空燃比の変動を防止するもの
である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の蒸発
燃料制御システムの故障診断装置においては、例えば、
特開平４−１５３５５４号公報に開示される如く、パー
ジ制御弁を完全に閉鎖あるいは完全に開放した状態での
蒸発燃料制御システムシステム内の圧力値により故障を
診断し、また、特開平４−３６２２６４号公報に開示さ
れる如く、パージ制御弁を完全に閉鎖した状態での蒸発
燃料制御システム内の圧力値により故障を診断してい
る。

【００１２】つまり、従来の故障診断装置は、故障の診
断の際に、パージ制御弁を一旦完全に閉鎖し、あるいは
一旦完全に開放している。

【００１３】ところが、このようにパージ制御弁を完全
に閉鎖しあるいは完全に開放することは、蒸発燃料が吸
気通路に対して放出されている状態から完全に停止され
る状態や完全に停止されている状態から放出される状態
になることにより、蒸発燃料を内燃機関に適切に供給し
得なくなり、蒸発燃料制御システムの機能を損なう不都
合がある。また、吸気通路に対して蒸発燃料を放出され
ている状態から完全に停止させ、また、完全に停止した
状態から放出させることは、空燃比の大きな変動を招
き、ドライバビリティや排気有害成分値の悪化を招く不
都合がある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、内燃機関の燃料タンクに導
入通路により連通されるとともに前記内燃機関の吸気通
路に放出通路により連通されるキャニスタを設け、前記
放出通路の途中にパージ制御弁を設け、前記内燃機関の
運転状態に応じて前記キャニスタの蒸発燃料を吸気通路
に放出させるべく前記パージ制御弁の開度を制御する制
御手段を設けた蒸発燃料制御システムにおいて、前記キ
ャニスタを大気に連通する大気通路の途中に大気開閉弁
を設けるとともに前記燃料タンク内の圧力を検出する圧
力センサを設け、故障診断の判定開始条件が成立する場
合に前記パージ制御弁の開度を一定に保持し且つ前記大
気開閉弁を閉鎖してから前記圧力センサの検出する燃料
タンク内の圧力値が設定値に達するまでに要する時間に
より故障を診断すべく判定する判定部を前記制御手段に
設けたことを特徴とする。

【００１５】

【作用】この発明の構成によれば、故障診断装置は、制
御手段に設けた判定部によって、故障診断の判定開始条
件が成立する場合に、パージ制御弁の開度を一定に保持
し且つ大気開閉弁を閉鎖してから前記圧力センサの検出
する燃料タンク内の圧力値が設定値に達するまでに要す
る時間により故障を診断すべく判定することにより、蒸
発燃料制御システムの故障を運転者に告知し得るととも
に、故障の診断の際にパージ制御弁を完全に閉鎖せずに
一定の開度に保持していることにより、故障の診断の際
に蒸発燃料が吸気通路に対して放出されるている状態か
ら完全に停止される状態になることを防止できる。

【００１６】

【実施例】以下図面に基づき、この発明の実施例を説明
する。

【００１７】図１〜図４は、この発明の実施例を示すも
のである。図３において、２は車両（図示せず）に搭載
される内燃機関、４は燃焼室、６は吸気管、８は吸気通
路、１０は排気管、１２は排気通路、１４は燃料タンク
である。燃料タンク１４の燃料は、図示しない燃料噴射
弁等の燃料系により吸気管６の吸気通路８を介して内燃
機関２の燃焼室４に供給され、燃焼される。燃焼による
排気は、排気管１０の排気通路１２により排出される。

【００１８】この内燃機関２は、蒸発燃料制御システム
１６を備えている。蒸発燃料制御システム１６は、蒸発
燃料を吸着保持するキャニスタ１８を設けている。キャ
ニスタ１８は、導入通路２０により燃料タンク１４に連
通されるとともに、放出通路２２により吸気通路８に連
通されている。また、キャニスタ１８には、大気に連通
する大気通路２４を連通して設けている。

【００１９】前記導入通路２０の途中には、液体燃料を
分離するセパレータ２６と、燃料タンク１４側の圧力を
調整する圧力調整弁２８と、を設けている。圧力調整弁
２８は、吸気通路８に導圧通路３０により連通されてい
る。導圧通路３０の途中には、圧力調整弁２８に作用す
る吸気負圧を制御する圧力制御弁３２を設けている。

【００２０】圧力調整弁２８は、停止中に燃料タンク１
４内の圧力が設定圧力を越えると開放され、キャニスタ
１８への蒸発燃料の流通を許容する。また、圧力調整弁
２８は、走行を開始すると圧力制御弁３２の開放により
導入される吸気負圧によって開放され、キャニスタ１８
への蒸発燃料の流通を許容する。

【００２１】前記放出通路２２の途中には、パージ制御
弁３４を設けている。前記圧力制御弁３２及びパージ制
御弁３４は、制御手段３６に接続されている。制御手段
３６には、車速センサ３８、機関回転数Ｎｅを検出する
回転数センサ４０、機関負荷状態の検出手段としてスロ
ットル開度センサ４２や吸気負圧センサ４４、内燃機関
２及びこの内燃機関２を取り巻く現象要素の温度状態の
検出手段として冷却水温度センサ４６や吸気温度センサ
４８・外気温度センサ５０・燃料温度センサ５２、やそ
の他の各種センサ類が接続されている。

【００２２】制御手段３６は、これら各種センサ類３８
〜５２から入力する信号により蒸発燃料の放出（パー
ジ）の可否を判断し、内燃機関２の運転状態に応じてパ
ージ制御弁３４の開度を所要デューティ値によりデュー
ティ制御し、キャニスタ１８に吸着保持された蒸発燃料
を吸気通路８に放出（パージ）させる。

【００２３】このように、内燃機関の運転状態に応じて
キャニスタ１８の蒸発燃料を吸気通路８に放出させるべ
くパージ制御弁３４の開度を制御する制御手段３６を設
けた蒸発燃料制御システム１６において、故障診断装置
５４を設けている。故障診断装置５４は、キャニスタ１
８を大気に連通する大気通路２４の途中に大気開閉弁５
６を設けるとともに、燃料タンク１４内の圧力を検出す
る圧力センサ５８を設けている。

【００２４】前記大気開閉弁５６及び圧力センサ５８
は、制御手段３６に接続されている。また、圧力センサ
５８は、連絡通路６０によりセパレータ２６及び燃料タ
ンク１４間の導入通路２０に連通されている。

【００２５】前記制御手段３６には、判定部６２を設け
るとともに、警告ランプ６４を接続して設けている。判
定部６２は、各種センサ類３８〜５２から入力する信号
によって、故障診断の判定開始条件が成立する場合に
は、パージ制御弁３４の開度を一定に保持し且つ大気開
閉弁５６を閉鎖してから圧力センサ５８の検出する燃料
タンク１４内の圧力値ΔＰが設定値Ｐに達するまでに要
する時間ΔＴにより故障を診断すべく判定するものであ
る。

【００２６】詳述すると、判定部６２は、各種センサ類
３８〜５２から入力する信号によって、車速・機関回転
数Ｎｅ・機関負荷状態・内燃機関２及びこの内燃機関２
を取り巻く現象要素の温度状態等により設定される故障
診断の判定開始条件が成立するか否かを判断し、判定開
始条件が成立する場合には、パージ制御弁３４の開度を
一定に保持するように設定デューティ値に固定して固定
デューティ制御し且つ大気開閉弁５６を閉鎖するように
制御してから圧力センサ５８の検出する燃料タンク１４
内の圧力値ΔＰが設定値Ｐに達するまでの時間△Ｔを計
測する。

【００２７】判定部６２は、前記計測された時間ΔＴと
予め設定した判定時間Ｔとを比較し、経過した時間ΔＴ
が判定時間Ｔ以下（ΔＴ≦Ｔ）の場合は正常と診断すべ
く判定し、一方、経過した時間ΔＴが判定時間Ｔを越え
て（ΔＴ＞Ｔ）いる場合は異常（故障）と診断すべく判
定する。また、異常と診断した場合は、警告ランプ６４
を点灯（あるいは、点滅）させる。

【００２８】次に作用について説明する。

【００２９】内燃機関２の停止中は、パージ制御３４に
よって放出通路２２が閉鎖されている。これにより、燃
料タンク１４に蒸発燃料が発生して圧力が設定圧力を越
えると、圧力調整弁２８が開放されて導入通路２０によ
りキャニスタ１８に導入され、吸着保持される。

【００３０】内燃機関２の運転を開始すると、制御手段
３６は、圧力制御弁３２を開放させて吸気負圧を圧力調
整弁２８に導入させ、圧力調整弁２８を開放させて導入
通路２０により燃料タンク１４の蒸発燃料をキャニスタ
１８に導入させる。

【００３１】また、制御手段３６は、各種センサ類３８
〜５２から入力する信号により蒸発燃料の放出（パー
ジ）の可否を判断し、内燃機関２の運転状態に応じてパ
ージ制御弁３４の開度を所要デューティ値によりデュー
ティ制御し、キャニスタ１８に吸着保持された蒸発燃料
を吸気通路８に放出（パージ）させる。

【００３２】また、制御手段３６に設けられた判定部６
２は、各種センサ類３８〜５２から入力する信号によっ
て、故障診断の判定開始条件が成立する場合には、パー
ジ制御弁３４の開度を一定に保持し且つ大気開閉弁５６
を閉鎖してから圧力センサ５８の検出する燃料タンク１
４内の圧力値ΔＰが設定値Ｐに達するまでに要する時間
ΔＴにより故障を診断すべく判定する。

【００３３】この判定を図１及び図２に従って説明す
る。

【００３４】判定部６２は、図１に示す如く、判定がス
タート（ステップ１００）すると、故障診断の判定開始
条件が成立するか否かを判断（ステップ１０２）する。
この判断（ステップ１０２）のＮＯの場合は、リターン
して判定開始条件が成立するか否かの判断（ステップ１
０２）を繰り返す。

【００３５】前記判断（ステップ１０２）がＹＥＳの場
合は、故障診断の判定が開始され、図２に示す如く、パ
ージ制御弁３４の開度を一定に保持するように設定デュ
ーティ値に固定（ステップ１０４）して固定デューティ
制御し、且つ大気開閉弁５６を閉鎖するように制御する
とともに圧力センサ５８の検出する燃料タンク１４内の
圧力値ΔＰが設定値Ｐに達するまでに要する時間ΔＴの
計測を開始（ステップ１０６）する。

【００３６】これにより、蒸発燃料制御システム１６内
は、大気開閉弁５６が閉鎖され、パージ制御弁３４が一
定の開度に保持されていることにより、キャニスタ１８
から蒸発燃料が吸気通路８に放出（パージ）されるとと
もに吸気通路８の吸気負圧が作用してシステム内を負圧
状態にする。

【００３７】次いで、圧力センサ５８の検出する燃料タ
ンク１４内の圧力値ΔＰが設定値Ｐに達したか否かを判
断（ステップ１０８）する。この判断（ステップ１０
８）がＹＥＳの場合は、時間ΔＴの計測を終了（ステッ
プ１１０）し、大気開閉弁５６を開放（ステップ１１
２）するように制御し、パージ制御弁３４の固定された
設定デューティ値を解除（ステップ１１４）して所要デ
ューティ値によりデューティ制御し、燃料タンク１４内
の圧力値ΔＰが設定値Ｐに達するまでに要した時間ΔＴ
を算出（ステップ１１６）する。

【００３８】前記（ステップ１１６）における算出され
た時間ΔＴと予め設定した判定時間Ｔとを比較して、経
過した時間ΔＴが判定時間Ｔ以下（ΔＴ≦Ｔ）であるか
否かを判断（ステップ１１８）する。この判断（ステッ
プ１１８）において、図２に実線で示す如く、時間ΔＴ
が判定時間Ｔ以下（ΔＴ≦Ｔ）でＹＥＳ場合は、正常の
診断の処理（ステップ１２０）し、終了（ステップ１２
２）する。

【００３９】一方、前記判断（ステップ１０８）におい
て、図２に一点鎖線で示す如く、圧力センサ５８の検出
する燃料タンク１４内の圧力値ΔＰが設定値Ｐに達せず
にＮＯの場合は、大気開閉弁５６を開放（ステップ１２
４）するように制御し、パージ制御弁３４の固定された
設定デューティ値を解除（ステップ１２６）して所要デ
ューティ値によりデューティ制御し、異常の診断の処理
（ステップ１２８）し、警告ランプ６４を点灯（ステッ
プ１３０）させ、終了（ステップ１３２）する。

【００４０】また、前記判断（ステップ１１８）におい
て、図２に破線で示す如く、経過した時間ΔＴが判定時
間Ｔを越えて（ΔＴ＞Ｔ）いてＮＯの場合は、異常の診
断の処理（ステップ１２８）し、警告ランプ６４を点灯
（ステップ１３０）させ、終了（ステップ１３２）す
る。

【００４１】このように、故障診断装置５４は、制御手
段３６に設けた判定部６２によって、故障診断の判定開
始条件が成立する場合に、パージ制御弁３４の開度を一
定に保持し且つ大気開閉弁５６を閉鎖してから圧力セン
サ５８の検出する燃料タンク１４内の圧力値ΔＰが設定
値Ｐに達するまでに要する時間ΔＴにより故障を診断す
べく判定し、異常の場合は警告ランプ６４を点灯させ
る。

【００４２】これにより、蒸発燃料制御システム１６の
故障を運転者に告知することができるとともに、故障の
診断の際にパージ制御弁３４を完全に閉鎖せずに一定の
開度に保持していることにより、故障の診断の際に蒸発
燃料が吸気通路８に対して放出されている状態から完全
に停止される状態や完全に停止されている状態から放出
される状態になることを防止できる。

【００４３】このため、この故障診断装置５４は、故障
を運転者に告知し得ることにより、故障時に蒸発燃料が
放出されることを防止できるとともに、故障の診断の際
に蒸発燃料を内燃機関２に適切に供給することができる
ことにより、蒸発燃料制御システム１４の機能を損なう
不都合を回避することができる。

【００４４】また、この故障診断装置５４は、故障の診
断の際に蒸発燃料が吸気通路８に対して放出されている
状態から完全に停止される状態や完全に停止されている
状態から放出される状態になることを防止できることに
より、故障の診断の際の空燃比の変動を小さくし得て、
ドライバビリティや排気有害成分値の悪化を防止するこ
とができる。さらに、この故障診断装置５４は、部品の
負荷増設を要することもなく、制御手段のロジックのみ
の変更で対処し得て、コスト的に有利に実施することが
できるものである。

【００４５】

【発明の効果】このように、この発明によれば、蒸蒸発
燃料制御システムの故障を運転者に告知し得るととも
に、故障の診断の際に蒸発燃料が吸気通路に対して放出
されている状態から完全に停止される状態や完全に停止
されている状態から放出される状態になることを防止で
きる。

【００４６】このため、この故障診断装置は、故障を運
転者に告知し得ることにより、蒸発燃料の放出を防止し
得るとともに、故障の診断の際に蒸発燃料を内燃機関に
適切に供給することができることにより、蒸発燃料制御
システムの機能を損なう不都合を回避することができ
る。また、故障の診断の際の空燃比の変動を小さくし得
て、ドライバビリティや排気有害成分値の悪化を防止す
ることができる。さらに、部品の負荷増設を要すること
もなく、制御手段のロジックのみの変更で対処し得て、
コスト的に有利に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す蒸発燃料制御システム
の故障診断装置の判定のフローチャートである。

【図２】判定の際の圧力調整弁の開閉状態と大気開閉弁
の開閉状態とパージ制御弁のデューティと燃料タンク内
の圧力値との関係を示すタイミングチャートである。

【図３】蒸発燃料制御システムの故障診断装置の概略構
成図である。

【符号の説明】

２ 内燃機関 ４ 燃焼室 ８ 吸気通路 １２ 排気通路 １４ 燃料タンク １６ 蒸発燃料制御システム １８ キャニスタ ２０ 導入通路 ２２ 放出通路 ２４ 大気通路 ２８ 圧力調整弁 ３２ 圧力制御弁 ３４ パージ制御弁 ３６ 制御手段 ３８ 車速センサ ４０ 回転数センサ ４２ スロットル開度センサ ４４ 吸気負圧センサ ４６ 冷却水温度センサ ４８ 吸気温度センサ ５０ 外気温度センサ ５２ 燃料温度センサ ５４ 故障診断装置 ５６ 大気開閉弁 ５８ 圧力センサ ６２ 判定部 ６４ 警告ランプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の燃料タンクに導入通路により
   連通されるとともに前記内燃機関の吸気通路に放出通路
   により連通されるキャニスタを設け、前記放出通路の途
   中にパージ制御弁を設け、前記内燃機関の運転状態に応
   じて前記キャニスタの蒸発燃料を吸気通路に放出させる
   べく前記パージ制御弁の開度を制御する制御手段を設け
   た蒸発燃料制御システムにおいて、前記キャニスタを大
   気に連通する大気通路の途中に大気開閉弁を設けるとと
   もに前記燃料タンク内の圧力を検出する圧力センサを設
   け、故障診断の判定開始条件が成立する場合に前記パー
   ジ制御弁の開度を一定に保持し且つ前記大気開閉弁を閉
   鎖してから前記圧力センサの検出する燃料タンク内の圧
   力値が設定値に達するまでに要する時間により故障を診
   断すべく判定する判定部を前記制御手段に設けたことを
   特徴とする蒸発燃料制御システムの故障診断装置。