JPH0783124A - 燃料蒸発ガス抑止装置の診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パージラインに詰まりが生じたかどうかを確
実に診断できる燃料蒸発ガス抑止装置の診断装置を提供
する。 【構成】 燃料蒸発ガス抑止装置の診断装置において、
パージラインの異常を診断する条件にあるかどうかを判
定する手段４３と、この診断条件になると前記パージバ
ルブ３８を開くとともにドレインカットバルブ３９を閉
じる圧力低下制御手段４１と、この圧力低下制御を開始
してから所定時間を経過した後に前記圧力検出手段４２
からの信号にもとづいてパージラインに詰まりがあるか
どうかを診断する手段４２とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は燃料蒸発ガス抑止装置
の診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の燃料タンク内で蒸発した燃料が大
気中に放出されるのを防止するため、エンジンの停止時
に蒸発燃料をキャニスター内の活性炭に吸着させてお
き、エンジンの運転中に発達する吸入負圧を利用して、
キャニスターに導入した外気で蒸発燃料をキャニスタ内
の活性炭から離脱させて吸気通路に導くようにした燃料
蒸発ガス抑止装置を設けている。

【０００３】しかしながら、燃料タンクから吸気管まで
の配管（以下パージラインという）の途中に孔が開いた
り、パイプの接合部のシールが不良になると、蒸発燃料
が大気中に放出されてしまう。

【０００４】そこで、たとえばＥnvironmental Ｐrote
ction Ａgency（ＥＰＡ〔米国環境保護庁〕）やＣalif
ornia Ａir Ｒesources Ｂoard（ＣＡＲＢ〔カリフ
ォルニア州大気資源局〕）は、パージラインからの蒸発
燃料の漏れ量が許容値以下であるかどうかを診断して、
許容値を越える場合には対策を講じ蒸発燃料の大気中へ
の放出を未然に防止することを要求するとともに、その
漏れ診断の装置や漏れ診断の方法を提案している。

【０００５】こうした要請を受けて、図６に示した装置
が提案されている（特願平４−３３５８５９号参照）。

【０００６】この装置では、簡単には漏れ診断の条件で
キャニスター４の新気導入路５に設けたドレインカット
バルブ１１を閉じてパージラインの圧力をたとえば−２
０ｍｍＨｇまで負圧化すると、漏れのあるなしで、パー
ジラインの圧力が図５のように異なって変化する。パー
ジラインの圧力が−２０ｍｍＨｇに達した後にパージバ
ルブを閉じてパージラインを閉塞し、この閉塞からのパ
ージラインの圧力の自然な戻りについても、漏れのある
なしで異なって変化する。

【０００７】そこで、漏れのある場合にパージラインの
圧力が−２０ｍｍＨｇから０ｍｍＨｇ（大気圧）に戻る
に要する時間を基準値ＴＭ１′としてあらかじめ定めて
おけば、パージラインの閉塞のタイミングから計測した
時間が基準値ＴＭ１′と一致したときのパージラインの
圧力検出値が大気圧の付近にあれば、パージラインに漏
れがあると診断できるのである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、たとえばパ
ージラインに詰まりが生じた場合、図５に示すようにパ
ージバルブが開いてもパージラインの圧力がほとんど下
がらない可能性があるが、上記のパージラインの漏れ診
断ではパージラインを閉塞してから低下した圧力が大気
圧に戻るまでのパージラインの圧力変化を見て診断を行
うため、パージラインに詰まりが生じたかどうかを診断
することができない。

【０００９】そこで、本発明はパージラインに詰まりが
生じたかどうかを確実に診断できる装置を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の燃料蒸発ガス抑
止装置の診断装置は、図１に示すように、燃料を貯溜す
る燃料タンク３１と、蒸発燃料を吸着するキャニスター
３２と、前記燃料タンク３１内で蒸発した燃料を前記キ
ャニスター３２に導く通路３３と、前記キャニスター３
２から前記燃料タンク３１への逆流を阻止するチェック
バルブ３４と、前記キャニスター３２と吸気絞り弁３５
の下流の吸気管３６とを連通する通路３７と、この通路
３７を開閉するパージバルブ３８と、前記キャニスター
３２に新気を導入する通路を開閉するドレインカットバ
ルブ３９と、パージラインの圧力を検出する手段４０
と、パージラインの異常を診断する条件にあるかどうか
を判定する手段４３と、この診断条件になると前記パー
ジバルブ３８を開くとともにドレインカットバルブ３９
を閉じる圧力低下制御手段４１と、パージラインに詰ま
りがあるかどうかをこの圧力低下制御を開始してから所
定時間を経過した後に前記圧力検出手段４２からの信号
にもとづいて診断する手段４２とを設ける。

【００１１】

【作用】パージラインに詰まりが生じた場合、パージバ
ルブ３８が開いてもパージラインの圧力がほとんど下が
らないため、パージバルブ３８を開くとともにドレイン
カットバルブ３９を閉じる圧力低下制御を開始してから
所定時間を経過した後に圧力検出手段４２からの信号に
もとづいてパージラインの圧力がほとんど低下しない場
合に、パージラインに詰まりが生じたことを判定するこ
とができる。

【００１２】

【実施例】図２において、１は燃料を貯溜する燃料タン
ク、４はキャニスターで、燃料タンク１内で蒸発した燃
料は、通路２を介してキャニスター４に導かれ、キャニ
スター４内の活性炭４ａに吸着される。３はキャニスタ
ー４から燃料タンク１への逆流を阻止するチェックバル
ブである。

【００１３】キャニスター４はまた、吸気絞り弁７の下
流の吸気管８と通路６で連通され、この通路６にステッ
プモータで駆動される常閉のパージバルブ９が設けられ
る。一定の条件（たとえば暖機後の低負荷域）で、コン
トロールユニット２１からの信号を受けてパージバルブ
９が開かれると、絞り弁下流に発達する吸入負圧により
キャニスター４の下部（図ではキャニスター４の上部に
示している）に設けた新気導入路５から新気がキャニス
ター４内に導かれる。この新気で活性炭４ａから離脱さ
れた蒸発燃料が新気とともに吸気管８内に導入され、燃
焼室で燃やされる。

【００１４】一方、新気導入路５に常開のドレインカッ
トバルブ１１が設けられる。これは、後述するようにパ
ージライン（燃料タンク１から吸気管８までの配管）を
閉じた空間とするためのものである。

【００１５】上記のチェックバルブ３には、これと並列
に常閉のバイパスバルブ１２が設けられる。これは、チ
ェックバルブ３が閉じている状態では、燃料タンク１か
らチェックバルブ３までの通路に、チェックバルブ３の
開弁圧未満の圧力が残留することになり、パージライン
を負圧化する場合の妨げとなるので、バイパスバルブ１
２を開くことによって燃料タンク１からチェックバルブ
１２までの配管をも負圧化するためである。

【００１６】パージバルブ９と直列に常閉のダイヤフラ
ムアクチュエータ１３を設けているのは、パージバルブ
９が故障した場合のフェイルセーフのためである。故障
によりパージバルブ９が開いてしまうと、暖機中などに
もパージガス（活性炭から離脱された蒸発燃料と新気の
混合されたガスのこと）が導入されることになって、混
合気が過濃になる。インジェクタ１５より噴射供給する
燃料量は、主に水温により定められ、パージガスの分は
まったく考慮されていないからである。したがって、パ
ージガスを吸気管８に導入する条件以外の条件では、常
閉のダイヤフラムアクチュエータ１３で通路６を遮断し
ておくことで、パージガスを吸気管８に導入する条件以
外でパージガスが吸気管８に導入されることのないよう
にするのである。

【００１７】なお、パージバルブ９を開いてパージガス
を導入する条件になると、パージカットバルブ１４を同
時に開き、絞り弁下流の吸気管負圧をダイヤフラムアク
チュエータ１３の負圧作動室に導くと、この負圧でリタ
ーンスプリングに抗してダイヤフラムが図で上方に引か
れ、通路６が開かれる。

【００１８】マイコンからなるコントロールユニット２
１では、上記の４つのバルブ（パージバルブ９、ドレイ
ンカットバルブ１１、バイパスバルブ１２、パージカッ
トバルブ１４）を開閉制御することで、パージラインに
漏れがあるかどうかの診断をエンジンの運転中に行う。
診断の頻度は、１回の運転で１回程度が目安である。こ
の漏れ診断は、パージラインを所定値まで負圧化した状
態で閉塞すると、閉塞した後のパージラインの圧力が自
然に大気圧に戻ることを利用するもので、詳細を図３に
示す。

【００１９】なお、この漏れ診断のため、パージライン
の圧力を検出する圧力センサ２２が燃料タンク１の上壁
に、また燃温センサ２３が燃料タンク１内に設けられ、
これらの温度信号が、水温センサ２４、回転数センサ２
５、エアフローメータ２６からの信号とともにコントロ
ールユニット２１に入力されている。

【００２０】図３において、まずフラグＦＣＮＴ２の値
をみる（ステップ１）。フラグＦＣＮＴ２の初期値は
“０”であるからステップ２に進み、水温、燃温および
運転領域について次の条件が成立しているかどうかを確
認する。

【００２１】〈ア〉暖機後であること。少量の燃料量し
か供給されない暖機中にパージガスを導入すると、空燃
比が大きく変化してしまい、回転の安定性への影響が大
きすぎるからである。

【００２２】〈イ〉ある程度パージされている燃温（た
とえば−１０℃より高い温度）であること。

【００２３】〈ウ〉高回転高負荷域でないこと。この運
転域では絞り弁下流の吸入負圧が十分に発達しないから
である。

【００２４】上記の条件のすべてを満たす場合は漏れ診
断の条件であるとして、フラグＦＣＮＴ１の値をみる
（ステップ４）。

【００２５】フラグＦＣＮＴ１の値も初期値は“０”で
あるから、ドレインカットバルブ１１を閉じ、パージバ
ルブ９、バイパスバルブ１２およびパージカットバルブ
１４の３つのバルブを開けることで、パージラインを負
圧化する（ステップ５）。ドレインカットバルブ１１が
閉じることでパージラインが閉じた空間となり、パージ
カットバルブ１４が開き（吸入負圧がダイヤフラムアク
チュエータ１３の作動室に導かれてアクチュエータ１３
が通路６を開く）、かつパージバルブ９が開くことで、
パージラインに吸入負圧が導かれる（パージラインの空
気が吸引される）のである。

【００２６】この負圧化でパージラインの圧力は大気圧
から徐々に小さくなっていくので、圧力センサ２２から
の圧力Ｐと所定圧（たとえば−２０ｍｍＨｇ）を比較
し、Ｐ≧−２０ｍｍＨｇの状態では、タイマー値ＴＭ１
をカウントアップするとともに、フラグＦＣＮＴ１の値
を“１”にする（ステップ６，１６，１７）。タイマー
値ＴＭ１で圧力Ｐが−２０ｍｍＨｇに下がるまでに要し
た時間を計測するのである。またＦＣＮＴ１＝１は、タ
イマー値ＴＭ１のカウントアップ中であることを指示す
るもので、カウントアップ中はステップ５が飛ばされる
（ステップ４，６）。

【００２７】一方、Ｐ＜−２０ｍｍＨｇになると、パー
ジバルブ９を閉じることでパージラインを閉塞し、タイ
マー値ＴＭ２をカウントアップする（ステップ８，
９）。このタイマー値ＴＭ２により、今度はパージライ
ンを閉塞してからの時間を計測するわけである。

【００２８】また、Ｐ＜−２０ｍｍＨｇになったタイミ
ングでのタイマー値ＴＭ１から図４を内容とするテーブ
ルを参照して基準値ＴＭ１′を求めており（ステップ
７）、この基準値ＴＭ１′とタイマー値ＴＭ２の比較に
より、ＴＭ２≠ＴＭ１′のあいだは、フラグＦＣＮＴ２
の値を“１”にする（ステップ１０，１５）。ＦＣＮＴ
２＝１は、タイマー値ＴＭ２のカウントアップ中である
ことを指示するもので、カウントアップ中はステップ２
〜８が飛ばされる（ステップ１，９）。

【００２９】ＴＭ２＝ＴＭ１′になると、圧力Ｐが所定
の範囲（たとえば０±５ｍｍＨｇの範囲）にあるかどう
かみて、−５ｍｍＨｇ≦Ｐ＜＋５ｍｍＨｇであればパー
ジラインに漏れがある（図ではＮＧで示す）と判断し、
この範囲になければ漏れはない（図ではＯＫで示す）と
診断する（ステップ１１，１２、ステップ１１，１
３）。

【００３０】図５において実線で示したように、パージ
ラインに漏れがないときは、すみやかに圧力が−２０ｍ
ｍＨｇまで下がり、閉塞後は非常に緩やかに戻る。パー
ジラインに漏れがあれば、一点鎖線のように今度は−２
０ｍｍＨｇにまで下がるのに時間がかかり、閉塞後に圧
力が戻るときは時間がかからない。そこで、パージライ
ンに漏れがある場合にパージラインの閉塞から大気圧
（０ｍｍＨｇ）に戻るまでの時間を基準値（つまりＴＭ
１′のこと）としてあらかじめ定めておけば、ＴＭ２＝
ＴＭ１′となったときに−５ｍｍＨｇ≦Ｐ＜＋５ｍｍＨ
ｇであれば、漏れがあると判断できるのである。なお、
図４の特性も、図５にもとづくもので、タイマー値ＴＭ
１が長くなるほど大気圧に戻る時間が短くなるので、こ
れに合わせて基準値ＴＭ１′を短くしているわけであ
る。

【００３１】この診断後は後処理として（ステップ１
４）、診断に使用した各バルブ、各フラグ、各タイマー
値を通常状態に戻す（パージカットバルブ１４は開状
態、ドレインカットバルブ１１は開状態、バイパスバル
ブ１２は閉状態、パージバルブ９は閉状態、ＴＭ１＝
０、ＴＭ２＝０、ＦＣＮＴ１＝０、ＦＣＮＴ２＝０とす
る）。

【００３２】上記の負圧化からＦＣＮＴ２＝１となるま
でに漏れ診断の条件でなくなったときも各バルブ、フラ
グ、タイマー値を通常状態に戻す（ステップ１，２，２
０）。ＴＭ２＝０とＦＣＮＴ２＝０がない点だけが後処
理と異なる。

【００３３】さて、たとえばパージラインに詰まりが生
じた場合、パージバルブ９が開いても図５に破線で示す
ようにパージラインの圧力がほとんど下がらない可能性
があるが、上記のパージラインの漏れ診断ではパージラ
インを閉塞してからのパージラインの圧力変化を見て診
断を行うため、パージラインに詰まりが生じたかどうか
を診断することができない。

【００３４】これに対処するため、コントロールユニッ
ト２１では、ドレインカットバルブ１１を閉じ、パージ
バルブ９、バイパスバルブ１２およびパージカットバル
ブ１４の３つのバルブを開けてからの経過時間を表すタ
イマー値ＴＭ１が、圧力Ｐが−２０ｍｍＨｇに下がるこ
となく、所定値ｔ（たとえば３０秒）を越えた場合、圧
力Ｐが所定値Ｐ₁（たとえば−２０ｍｍＨｇ）に達しな
い場合、パージラインに詰まりが生じている（図ではＮ
Ｇで示す）と判断し（ステップ１８，１９，１２）、こ
の範囲になければ上記ステップ６〜１１に進んでパージ
ラインの漏れを診断する。

【００３５】パージラインに大きな穴が空いている場合
や、パージ量が多い場合に、圧力Ｐが低下するのに時間
がかかるが、予め実験等により求められるデータから所
定値ｔとＰ₁をそれぞれ適正な値に設定することによ
り、これらの場合をパージラインに詰まりが生じたと誤
診断することを回避できる。

【００３６】

【発明の効果】本発明は、燃料蒸発ガス抑止装置の診断
装置において、パージラインの異常を診断する条件にあ
るかどうかを判定し、この診断条件になるとパージバル
ブを開くとともにドレインカットバルブを閉じる圧力低
下制御を行い、パージラインに詰まりがあるかどうかを
この圧力低下制御を開始してから所定時間を経過した後
にパージラインの圧力変化にもとづいて診断するように
構成したため、パージラインに詰まりが生じたかどうか
を確実に診断することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクレーム対応図である。

【図２】一実施例のシステム図である。

【図３】異常診断を説明するための流れ図である。

【図４】タイマー値ＴＭ１に対する基準値ＴＭ１′の特
性図である。

【図５】パージラインの負圧化から閉塞後のパージライ
ン圧力の戻りまでを示す波形図である。

【図６】従来例のシステム図である。

【符号の説明】 １ 燃料タンク ２ 通路 ３ チェックバルブ ４ キャニスター ６ 通路 ７ 吸気絞り弁 ８ 吸気管 ９ パージバルブ １１ ドレインカットバルブ １２ バイパスバルブ １３ ダイヤフラムアクチュエータ １４ パージカットバルブ ２１ コントロールユニット ２２ 圧力センサ ２３ 燃温センサ ２４ 水温センサ ３１ 燃料タンク ３２ キャニスター ３３ 通路 ３４ チェックバルブ ３５ 吸気絞り弁 ３６ 吸気管 ３７ 通路 ３８ パージバルブ ３９ ドレインカットバルブ ４０ 圧力検出手段 ４１ 圧力低下制御手段 ４２ 詰まり診断手段 ４３ 診断条件判定手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料を貯溜する燃料タンクと、 蒸発燃料を吸着するキャニスターと、 前記燃料タンク内で蒸発した燃料を前記キャニスターに
   導く通路と、 前記キャニスターから前記燃料タンクへの逆流を阻止す
   るチェックバルブと、 前記キャニスターと吸気絞り弁の下流の吸気管とを連通
   する通路と、 この通路を開閉するパージバルブと、 前記キャニスターに新気を導入する通路を開閉するドレ
   インカットバルブと、 パージラインの圧力を検出する手段と、 パージラインの異常を診断する条件にあるかどうかを判
   定する手段と、 この診断条件になると前記パージバルブを開くとともに
   ドレインカットバルブを閉じる圧力低下制御手段と、 個の圧力低下制御を開始してから所定時間を経過した後
   に前記圧力検出手段からの信号にもとづいてパージライ
   ンに詰まりがあるかどうかを診断する手段とを設けたこ
   とを特徴とする燃料蒸発ガス抑止装置の診断装置。