JPH0791332A - 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】 【目的】燃料蒸発ガス拡散防止装置における自己診断装
置に関して、より正確な自己診断が行われるようにする
と共に、多数の車種及びグレード毎に異なる燃料ゲージ
に対応可能な、燃料残量の検出手段を備えることを目的
とする。 【構成】燃料タンク７内の燃料残量に応じて電圧を出力
する燃料ゲージ１２の、最大出力値（空状態）もしくは
最小出力値（満タン状態）をバックアップRAM に学習す
る。この学習値と燃料ゲージ１２の出力値との比率か
ら、相対的な燃料残量を算出する。一方、燃料タンク７
に設けられた圧力センサ１１によって燃料蒸発ガスの圧
力値を検出し、その圧力値の変化量によって蒸発ガス放
出経路の破断などの異常を判定する。このとき、燃料残
量の違いによる圧力変化量の変化を補償するべく、判定
基準値を上記の相対的な燃料残量に基づき補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本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し、燃料蒸発ガス経路の破
損等の異常を検出するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、燃料タンク内で発生する燃料
ガスが大気中に放出されるのを防止する燃料蒸発ガス拡
散防止装置がある。この燃料蒸発ガス拡散防止装置は、
燃料タンク内の蒸発ガスをキャニスタに収納された活性
炭に吸着させ、更に内燃機関の吸気経路中に設けられた
サージタンクに放出するというものである。

【０００３】また燃料蒸発ガスをサージタンクに放出す
る経路中に漏れ等の異常が発生した場合、異常発生をラ
ンプの点灯等によって知らせる自己診断装置がある。更
にこの自己診断装置において、燃料タンク内に設けられ
た圧力センサを用いて経路中の漏れ等の異常を検出する
というものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし燃料タンク内の
圧力、特に所定状態下での燃料タンク内の圧力変化量
は、燃料残量に応じて変動するために必ずしも正確な自
己診断が行われるとは限らない。そこで燃料タンク内の
燃料残量を検出し圧力センサの出力、あるいはその検出
圧力に基づく異常検出処理を補正し、燃料残量の違いに
よる燃料蒸発ガスの圧力変動を補償することが考えられ
る。

【０００５】このような燃料残量に応じた補正処理を行
う場合、燃料残存量を検出する手段として、燃料メータ
表示に用いられる燃料タンク内に設けられた燃料ゲージ
の出力を用いるのがコスト的に有利である。しかし該燃
料ゲージに接続され、該燃料ゲージの出力に応じて燃料
残量を表示する燃料メータは、表示振れ角が車種によっ
て異なる。（例えば６０°、８０°、９０°、１００°
等の種類がある。）しかも、同一車種においても、車両
グレードによってインパネのレイアウトが異なるため、
燃料メータは多種に及ぶ。このため燃料ゲージの満タン
状態から空状態までを示す出力電圧範囲は、車両の種類
やグレード毎に異なる。このため、燃料ゲージからの出
力電圧を入力して、各種の制御を行う電子制御装置も、
車両の種類やグレード毎に種類が増加するという欠点が
ある。

【０００６】そこで本発明は、燃料タンク内の燃料残量
によって燃料タンク内の圧力が変化するために正確な自
己診断が行われなくなることを防止すると共に、多数の
車種及びグレード毎に異なる燃料ゲージの出力電圧範囲
に対応可能な燃料残存量を検出する手段を備えた、燃料
蒸発ガス拡散防止装置における自己診断装置を容易に得
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明が講じた手段は図９に示す如く、燃料タン
クからの燃料蒸発ガスを吸着するキャニスタと、該キャ
ニスタと内燃機関の吸気管とを連通する経路に設けられ
た弁機構と、該弁機構により燃料蒸発ガスの放出量を調
節する制御手段とを備えた燃料蒸発ガス拡散防止装置に
おいて、前記燃料タンク内に設けられ該タンク内圧力を
検出するタンク内圧力検出手段９１と、前記タンク内圧
力検出手段９１から燃料タンク内の燃料蒸発ガス圧力を
入力し、前記燃料蒸発ガス拡散防止装置の異常を検出す
る異常検出手段９２と、前記燃料タンク内の燃料残量を
検出する燃料残量検出手段９３と、前記燃料残量検出手
段９３が出力する値の、最大値と最小値の少なくともど
ちらか一方を記憶し、イグニションスイッチのON、OFF
にかかわらず記憶保持する学習手段９４と、前記燃料残
量検出手段９３の出力値と、前記学習手段９４の学習値
から、相対的な燃料残量を算出する燃料残量算出手段９
５と、前記燃料残量算出手段９５により算出された相対
的な燃料残量に基づき前記異常検出手段９２における異
常検出処理を補正し、燃料残量の変化によるタンク内圧
力の変動を補償する補正手段９６とを備えることを特徴
とする燃料蒸発ガス拡散防止装置における自己診断装置
という技術的手段である。

【０００８】

【作用】上記本発明の構成による作用を説明する。燃料
タンク内の燃料蒸発ガス圧力はタンク内圧力検出手段９
１によって検出され、異常検出手段９２は、タンク内圧
力検出手段９１の検出値に基づいて燃料蒸発ガス拡散防
止装置の燃料蒸発ガス放出経路中の異常を検出する。

【０００９】一方、燃料残量検出手段９３によって検出
された燃料残量は、その最大値もしくは最小値が学習手
段９４によって学習記憶されるとともに、燃料残量算出
手段９５によって相対的な燃料残量に換算される。そし
て補正手段９６は、燃料タンク内の燃料残量の違いによ
る燃料タンク内の燃料蒸発ガス圧力の変動を補償するた
めに、相対的な燃料残量に基づき上記異常検出手段９２
における異常検出処理を補正する。

【００１０】このため、燃料残量に違いがあって燃料蒸
発ガス圧力に変動があっても、その変動が補償され、正
確な燃料蒸発ガス放出経路中の異常検出が行われる。し
かも、本発明では学習された最大値もしくは最小値に基
づいて相対的な燃料残量を算出し、この相対的な燃料残
量に基づいて異常検出手段における異常検出処理を補正
しているため、燃料残量検出手段の出力信号範囲が相違
する場合でも燃料残量の違いによる燃料蒸発ガス圧力の
変動を補償できる。

【００１１】

【発明の効果】以上に説明した本発明の構成、作用によ
ると、燃料残量に違いがあっても燃料タンク内の圧力に
基づいて正確に燃料蒸発ガス放出経路中の異常を検出す
ることができる。しかも、学習に基づいて算出した相対
的な燃料残量に基づいて異常検出処理を補正しているた
め、燃料残量検出手段の出力信号範囲が相違する場合で
も燃料残量の違いによる燃料蒸発ガス圧力の変動を補償
でき、車両の種類及びグレードによって異なる燃料ゲー
ジにも対応することができる。

【００１２】

【実施例】本発明を適用した実施例全体の概略構成を図
１に示す。車両に搭載される多気筒のエンジン１には、
吸気管２と排気管３が接続されている。吸気管２にはス
ロットル弁５が設けられているとともに、各シリンダ吸
気部に電磁式の燃料噴射弁４が設けられている。

【００１３】燃料噴射弁４に供給される燃料は、燃料タ
ンク７から燃料ポンプ８にて圧送される。また圧送経路
中には、燃料フィルタ９が設けられており、圧送される
燃料は調圧弁１０にて所定圧力に調整される。燃料タン
ク７には、燃料の蒸発圧力を検出するために、圧力セン
サ１１が設けられている。また燃料タンク７には燃料残
量を検出するために、燃料ゲージ１２が設けられてい
る。燃料ゲージ１２は、燃料残量に応じた電圧信号を出
力し、車室内のインパネに設けられた指示計１３が燃料
残量を表示する。

【００１４】燃料タンク７とキャニスタ１６はパージ管
１５ａにて連通され、キャニスタ１６とパージ用電磁弁
（以下、パージ弁と略称）１７、更にパージ弁１７とサ
ージタンク１４は各々、放出通路１５ｂ、１５ｃにて連
通されている。キャニスタ１６には安全弁２０が設けら
れ、燃料蒸発ガスが所定圧力以上なるとき、大気中に排
出される。また、パージ弁１７は制御回路１８からの制
御信号に応じて、燃料蒸発ガスをサージタンク１４に放
出する。

【００１５】マイクロコンピュータを内蔵した制御回路
１８は、スロットル弁５の開度信号、エンジン１の回転
数信号、吸入空気量信号、冷却水温信号等の各種信号を
入力し、エンジン１を制御する。また制御回路１８は圧
力センサ１１と、燃料ゲージ１２からの信号を入力し、
パージ異常を検出する。次に、燃料タンク内の燃料残量
を検出するために設けた装置の、具体的な配線図を図２
に示す。

【００１６】燃料ゲージ１２は、フロート５１と、一端
がアースされる可動片５２と、可変抵抗器５３とから構
成されており、燃料タンク７内の燃料液面の変化に応じ
て、可変抵抗器５３の抵抗値Ｒ_a-bが変化する。指示計
１３は、抵抗５８、５９とコイル６０、６１により構成
されており、その一端はイグニッションスイッチ５７を
介してバッテリ５６と接続され、更に接続点５５で燃料
ゲージ１２と接続されている。また指示計１３は、燃料
ゲージ１２の抵抗値Ｒ_a-bつまり接続点５５の電圧に応
じて指示計の指示片６２を変化させ、燃料タンク内の燃
料残量を表示する。

【００１７】制御回路１８では、燃料タンク内の燃料残
量に応じた電圧信号をオペアンプ６４、AD変換器６７等
を介してマイクロコンピュータ６８に入力する。そして
マイクロコンピュータ６８は、この燃料残量に応じた信
号を基に、燃料タンク内圧力センサ１１の出力を補正
し、パージ弁１７の開閉を制御する一方、パージ異常を
検出する。またマイクロコンピュータ６８は、２系統の
電源供給ラインを持つ電源回路６３を持つ。一つはイグ
ニッションスイッチ５７がONのときのみ電源を供給する
メイン電源、もう一つはイグニッションスイッチ５７が
OFF であっても電源を供給し続けるサブ電源である。更
にマイクロコンピュータ６８は、サブ電源によって電源
が供給されるバックアップRAM を持つ。

【００１８】次にマイクロコンピュータ６８にて行われ
る処理について、図３〜６のフローチャートに基づき説
明する。図３に示すフローチャートは、燃料タンク内燃
料の空状態を学習する処理を示している。まずステップ
１００で、燃料タンク７内の燃料残量に応じた電圧値が
入力され、変数FAD に代入される。なおFAD は燃料残量
が少ないほど大きな値をとる。

【００１９】次にステップ１０１にてFAD が、学習値FA
DMAXより大きいか否かが判定される。条件成立時はステ
ップ１０２に進み、条件不成立時は処理を終了する。ス
テップ１０２ではFADMAXを新しくFAD に書き換え、処理
を終了する。以上のような処理により学習値FADMAXは、
燃料タンク７内の燃料残量が最も少ない状態を学習して
ゆく。そしてFADMAXは燃料タンク７の空状態の値とし
て、イグニッションスイッチOFF 後も前記のバックアッ
プRAM に記憶保持され、再度イグニッションスイッチが
ONされると、保持されているFADMAXの値をもとに学習処
理が再開される。なおこの学習処理はイグニッションス
イッチON後、所定時間毎に繰り返し実行される。

【００２０】図４に示すフローチャートは、図３の処理
により学習されたFADMAXをもとに燃料タンク７内の、相
対的な燃料残存量を算出する処理を示している。まずス
テップ２００にて、燃料タンク７内の燃料残量に応じた
電圧値が代入されたFAD が、学習値FADMAXの1/2 倍の電
圧値より大きいか否かを判定する。条件成立時はステッ
プ２０２へ、不成立時はステップ２０１へ進む。

【００２１】ステップ２０１ではFAD が、学習値FADMAX
の1/4 倍の電圧値より大きいか否かを判定する。条件成
立時はステップ２０４にて、燃料タンク７内の燃料残量
は、５０〜７５％（満タン時を１００％、空状態を０％
とする）と判断される。また条件不成立時はステップ２
０３にて、燃料タンク７内の燃料残量は、７５〜１００
％と判断される。ステップ２０２ではFAD が、学習値FA
DMAXの3/4 倍の電圧値より大きいか否かを判定する。条
件成立時はステップ２０５にて、燃料タンク７内の燃料
残量は、０〜２５％と判断される。また条件不成立時は
ステップ２０６にて、燃料タンク７内の燃料残量は、２
５〜５０％と判断される。

【００２２】以上のような手順で求められた相対的な燃
料残量は記憶され、後述する異常検出処理中の異常判定
の補正に用いられる。燃料残量と、FAD 及びFADMAXとの
関係を図７に示す。以上のような処理により、燃料タン
ク７内の相対的な燃料残量を算出することができる。な
おこの燃料残量算出処理は、所定時間毎に繰り返し実行
される。

【００２３】図５のフローチャートは図４の処理により
算出された燃料タンク７内の相対的な燃料残存量を用い
たパージ管１５の異常検出処理である。まずステップ３
００にてパージ弁１７を閉じ、ステップ３０１で、この
ときの燃料タンク７の内圧を圧力センサ１１によって検
出し、検出した電圧値を変数P1に代入する。

【００２４】ステップ３０２では、パージ弁１７を閉じ
てから所定時間経過したか否かを判定する。条件不成立
時はステップ３０２の処理を繰り返す。条件成立時はス
テップ３０３に進み、このときの燃料タンク７の内圧を
圧力センサ１１によって検出し、検出した電圧値を変数
P2に代入する。ステップ３０４では予め定められている
マップより、図４の処理で求められた燃料残量に対応し
た異常判定値K を算出する。異常判定値K を算出するマ
ップの一例を、図８に示す。横軸は相対的な燃料残量
を、縦軸は異常判定値K を示す。なお本実施例において
異常判定値K は、燃料残量に応じて４段階に切り換えら
れる。

【００２５】ステップ３０５では、圧力差P2−P1が異常
判定値K より大きいか否かを判定する。条件成立時はパ
ージ管１５に異常が発生していると判定して、ステップ
３０６に進む。また、条件不成立時はパージ管１５は正
常であると判定して、ステップ３０７に進む。ステップ
３０６では異常設定し、表示ランプを点灯するなど異常
発生を知らせて処理を終了し、ステップ３０７では正常
設定し、処理を終了する。

【００２６】図６はパージ弁１７の開閉制御を行うフロ
ーチャートである。前記異常検出処理のステップ３０６
で異常設定された場合は、開閉制御は実行しない。また
前記異常検出処理のステップ３０７で正常設定された場
合は、制御装置１８に入力される各種信号に応じてパー
ジ弁１７の開閉制御を行う。上記実施例によると、蒸発
ガス経路の破断等の異常を該経路を閉塞した状態での圧
力変化に基づき検出することができる。しかも、燃料残
量の多少によって圧力変化量が変化する場合でも、燃料
残量に基づいて判定値を切り換えているため正確な異常
検出が可能である。また、燃料残量に基づいた判定値の
切り替えにあたっては、燃料残量の最小値を自動的に学
習してその学習値から相対的な燃料残量を求め、この相
対的な燃料残量に基づいて判定値を切り換えている。こ
のため、燃料ゲージの出力電圧範囲が車種毎、車両グレ
ード毎、さらにはゲージのばらつきによって相違する場
合でも、そのような相違に自動的に対応して正確な異常
検出を行うことができる。しかも異なる車種、グレード
に対して同一の制御装置を利用できるため、製造コスト
の低減も可能である。

【００２７】なお本発明は、上記の実施例に限定されな
い。例えば上記実施例では、燃料ゲージ出力の最大値、
即ち燃料の空状態のみを学習したが、最小値、即ち燃料
の満タン状態のみを学習してもよく、最大値と最小値の
両方を学習してもよい。また上記実施例では、燃料タン
ク内の相対的な燃料残量を４段階に判定しているが、判
定条件を増やしてもよく、連続した線型的な特性から異
常判定値K を算出してもよい。

【００２８】さらに、学習値はバッテリバックアップさ
れたＲＡＭに限らず、バッテリが外された状態でも記憶
内容を保持するメモリに記憶してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した実施例全体の概略構成図。

【図２】燃料タンク内の燃料残量を検出するために設け
た装置の具体的な配線図。

【図３】燃料タンク内燃料の空状態を学習するフローチ
ャート。

【図４】燃料タンク内の相対的な燃料残存量を算出する
フローチャート。

【図５】異常を検出するフローチャート。

【図６】パージ弁の開閉制御を行うフローチャート。

【図７】燃料残量と、FAD 及びFADMAXとの関係を示す
図。

【図８】異常判定値K を算出するマップの一例

【図９】本発明の構成を示すブロック図。

【符号の簡単な説明】

１ エンジン ２ 吸気管 ７ 燃料タンク ８ 燃料ポンプ ９ 燃料フィルタ １０ 調圧弁 １１ 圧力センサ １２ 燃料ゲージ １３ 指示計 １４ サージタンク １５ 燃料蒸発ガス放出経路 １５ａ パージ管 １５ｂ 放出通路 １５ｃ 放出通路 １６ キャニスタ １７ パージ弁 １７ａ 弁体 １７ｂ シート部 １７ｃ コイル部 １８ 制御回路 ２０ 安全弁 ５１ フロート ５２ 可動片 ５３ 可変抵抗器 ５５ 接続点 ５６ バッテリ ５７ イグニッションスイッチ ６８ マイクロコンピュータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料タンクからの燃料蒸発ガスを吸着する
   キャニスタと、該キャニスタと内燃機関の吸気管とを連
   通する経路に設けられた弁機構と、該弁機構により燃料
   蒸発ガスの放出量を調節する制御手段とを備えた燃料蒸
   発ガス拡散防止装置において、 前記燃料タンク内に設けられ該タンク内圧力を検出する
   タンク内圧力検出手段と、 前記タンク内圧力検出手段から燃料タンク内の燃料蒸発
   ガス圧力を入力し、前記燃料蒸発ガス拡散防止装置の異
   常を検出する異常検出手段と、 前記燃料タンク内の燃料残量を検出する燃料残量検出手
   段と、 前記燃料残量検出手段が出力する値の、最大値と最小値
   の少なくともどちらか一方を記憶し、イグニションスイ
   ッチのON、OFF にかかわらず記憶保持する学習手段と、 前記燃料残量検出手段の出力値と、前記学習手段の学習
   値から、相対的な燃料残量を算出する燃料残量算出手段
   と、 前記燃料残量算出手段により算出された相対的な燃料残
   量に基づき前記異常検出手段における異常検出処理を補
   正し、燃料残量の変化によるタンク内圧力の変動を補償
   する補正手段とを備えることを特徴とする燃料蒸発ガス
   拡散防止装置における自己診断装置。