JPH04262047A - 内燃機関用蒸発燃料制御装置の故障検出装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、蒸発燃料を内燃機関
（以下、機関と略称する。）に供給するのを制御する機
関用蒸発燃料制御装置において、その故障の有無を判定
する故障検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用機関においては、主に
有害なＨＣ成分を含む燃料蒸発ガスによる大気汚染を防
止する工夫がなされている。これは燃料タンク等で発生
する蒸発燃料をキャニスタで吸着捕集し、キャニスタと
機関の吸気系の間に設けられた蒸発燃料供給通路により
機関の吸気系に供給するものである。

【０００３】また、この蒸発燃料の吸気系への供給を無
条件に行なうと、燃料と空気の混合気の空燃比が大きく
変動して、機関の運転性能の悪化等が生じる。このため
、蒸発燃料供給通路にパージ制御弁を設け、制御装置か
らの機関の運転条件に応じたパージ制御指令によりパー
ジ制御弁を開閉制御する。この場合、蒸発燃料を吸気系
に供給しても空燃比上問題のない運転条件においてのみ
パージ制御弁を開いて蒸発燃料を吸気系に供給するよう
に機関用蒸発燃料制御装置が構成されている。

【０００４】また、近年の大気汚染防止の強化の面より
、例えば、蒸発燃料供給通路の劣化や破損、キャニスタ
の劣化や破損、パージ制御弁の故障等の機関用蒸発燃料
制御装置の故障発生時において、蒸発燃料が大気に漏れ
るのを防ぐために、早期にこの故障を検知して警報し、
その故障箇所の修理をうながす事が提案されている。

【０００５】上記の様な故障検出方法としては、パージ
制御弁下流側の蒸発燃料供給通路中の燃料濃度を燃料濃
度センサにより検知し、制御装置からのパージ制御指令
がパージ制御弁を開路する指令の条件下において、燃料
濃度が所定値以上の時は正常、所定値以下の時は故障と
判定する方法が通常用いられている。

【０００６】上記故障検出装置に通常的に用いられる燃
料濃度センサとしては、例えば高分子物質中に導電性微
粒子を分散させて薄膜抵抗体を形成し、この薄膜抵抗体
に燃料蒸気が浸入する事によって起きる膨潤作用により
抵抗値変化を起す燃料濃度センサが挙げられる。図３は
この種の燃料濃度センサの特性を示し、センサ個々の検
出特性は燃料濃度に応じて抵抗値が大きく変化している
。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の機関用蒸発燃料
制御装置の故障検出装置は以上のようなので、例えば図
３のａの特性を有する燃料濃度センサの燃料濃度０％に
おける抵抗値の方が図３のｂの特性を有する燃料濃度セ
ンサの燃料濃度０．５％における抵抗値よりも大きい様
に、燃料濃度センサ間の特性のばらつきが大きく、単一
の所定値を設定し、この所定値と燃料濃度センサ出力を
比較して例えば燃料濃度０％と０．５％を区別するよう
に判定する事は困難であり、正確に故障検出ができない
などの問題点があった。

【０００８】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、燃料濃度センサの特性にばらつき
があっても、正確に故障判定をすることのできる機関用
蒸発燃料制御装置の故障検出装置を得ることを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の機関用蒸発燃
料制御装置の故障検出装置は、キャニスタと吸気管を連
結する蒸発燃料供給通路をパージ制御弁で開閉すること
により蒸発燃料の供給を制御する装置において、蒸発燃
料供給通路又はキャニスタ内に設けられた燃料濃度セン
サと、パージ制御弁の開く指令前後の燃料濃度センサの
検出値差と所定値を比較して装置の故障の有無を判定す
る故障判定手段を設けたものである。

【００１０】

【作用】この発明における機関用蒸発燃料制御装置の故
障検出装置は、蒸発燃料制御装置の故障の有無に応じて
パージ制御弁を開く指令前後の検出部での蒸発燃料の濃
度変化が左右されるので、その濃度変化を燃料濃度セン
サにて検知し、その濃度変化を表わす濃度検出値の差と
所定値との大小を比較して故障の有無を故障判定手段に
より判定する。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例に係わる機関用蒸発燃
料制御装置の故障検出装置を含む機関部の構成図である
。図１において、１は機関、２はアナログ入力信号やデ
ジタル入力信号を入力するための入力インターフェース
部、演算処理部、各種負荷を駆動するためのドライバ部
等より構成され、機関１の燃料系や点火系（図示せず）
等を制御するマイクロコンピュータ構成の制御ユニット
、３は機関１の吸気管である。

【００１２】４は吸気管３に設けられ、機関１の吸入空
気量を計測するためのエアフローメータであり、例えば
感熱式流量計が用いられている。５は吸気管３の開度を
調節するスロットル弁５１の開度を検出するスロットル
開度センサ、６は吸気管３内のスロットル弁５１より下
流の圧力を検出する吸気管圧力センサである。

【００１３】７は機関１の排気中の酸素濃度を検出する
Ｏ２　センサ、８は機関１の回転速度を検出する回転セ
ンサ、９は吸気管３内へ燃料を噴射するための燃料噴射
弁である。制御ユニット２は、符号４〜９の構成要素に
接続され、符号４〜８のセンサ等からの検出信号により
機関１の運転状態を検知し、この運転状態に応じて空燃
比が最適となるように燃料噴射弁９を駆動して燃料系を
制御すると共に点火時期が最適になるように点火系も制
御する。

【００１４】１０は燃料を入れた燃料タンク、１１は蒸
発燃料を吸着捕集するために内部に活性炭等の吸着剤１
２が充填されたキャニスタである。１３は燃料タンク１
０の内部で気化して発生した蒸発燃料をキャニスタ１１
に導入するための蒸発燃料導入通路であり、機関１の運
転停止後等において燃料タンク１０内部に発生した蒸発
燃料をキャニスタ１１に導入して吸着捕集させるように
なっている。

【００１５】また、燃料噴射弁９より上流且つスロット
ル弁５１より下流の吸気管３部とキャニスタ１１が蒸発
燃料供給通路１４，１５で連結されていると共に燃料供
給通路１４，１５間にパージ制御弁１６が設けられてい
る。このパージ制御弁１６は、制御ユニット２よりの開
閉指令により蒸発燃料供給通路１４，１５間を開閉し、
蒸発燃料の供給可能な条件時（以下、パージオンの条件
時と称する。）に開弁して、吸気管３の負圧により、キ
ャニスタ１１内の吸着捕集した蒸発燃料を吸気管３内に
供給する。

【００１６】また、１７はパージ制御弁１６と吸気管３
との間を連結する蒸発燃料供給通路１５に設けられた燃
料濃度センサで、蒸発燃料供給通路１５中の蒸発燃料の
濃度を検出し、この濃度に応じて抵抗値を変化させる。 この燃料濃度センサ１７は、制御ユニット２に接続され
、検出した燃料濃度に応じた信号を制御ユニット２に出
力する。１８は燃料タンク１０からキャニスタ１１への
方向のみ蒸発燃料を通す一方向弁である。

【００１７】なお、制御ユニット２は、機関用蒸発燃料
制御装置及びこの装置の故障検出装置の動作も同時に行
なえるように構成されている。

【００１８】図２はこの発明の一実施例に係わる機関用
蒸発燃料制御装置の故障検出装置の故障検出の動作を示
すフローチャートで、制御プログラムにして制御ユニッ
ト２に記憶されている。

【００１９】次に図１及び図２を参照してこの一実施例
の動作について説明する。まずステップＳ１にて、制御
ユニット２は、エアフローメータ４，スロットル開度セ
ンサ５，吸気管圧センサ６，Ｏ２　センサ７，回転セン
サ８等からの信号により機関１の運転状態を検知してパ
ージオンの条件か否かを判定する。パージオンの条件以
外の場合にはステップＳ２にて、制御ユニット２はパー
ジ制御弁１６を閉じるように指令する。

【００２０】ステップＳ１においてパージオンの条件成
立と判定した場合、制御ユニット２は、ステップＳ３に
おいて、まずパージ制御弁１６を開く指令前の燃料濃度
センサ１７の検出値ＲＯＦＦ　を読み込んで記憶した後
に、次のステップＳ４において、パージ制御弁１６を開
く様に指令する。

【００２１】機関用燃料蒸発装置が正常ならば、制御弁
１６の開指令によりパージ制御弁１６が開いて蒸発燃料
供給通路１４，１５を連通させ、燃料タンク１０から蒸
発燃料導入通路１３を通してキャニスタ１１内の吸着剤
１２により吸着捕集された蒸発燃料を吸気管３の負圧に
より吸気管３に十分に吸入させる。従ってこの場合、所
定量の蒸発燃料が燃料濃度センサ１７に到達する。

【００２２】機関用燃料蒸発装置が故障ならば、パージ
制御弁１６の開指令でもパージ制御弁１６が開かないか
、もしくはたとえ開いたとしても他の箇所の故障により
キャニスタ１１から所定量の蒸発燃料を供給できないた
めに、所定量の蒸発燃料が燃料濃度センサ１７に到達し
ない。

【００２３】制御ユニット２は、パージ制御弁１６を開
く指令を出した後、ステップＳ５において、再度燃料濃
度センサ１７の検出値ＲＯＮを読み込んで記憶する。

【００２４】次に、制御ユニット２は、ステップＳ６に
おいて、パージ制御弁１６を開く指令前後の燃料濃度セ
ンサ１７の検出値の差（ＲＯＮ−ＲＯＦＦ　）を演算し
、次のステップＳ７において、この検出値の差（ＲＯＮ
−ＲＯＦＦ　）が故障判定の閾値である所定値より大き
いか否かを判定する。

【００２５】この所定値は、機関用蒸発燃料制御装置の
正常時に、パージ制御弁を開く指令前後の燃料濃度セン
サの検出値の差が、その特性のばらつきを加味して、最
小となる値より小さい値に設定されている。また、この
所定値は、機関用蒸発燃料制御装置の故障時に、パージ
制御弁を開くように指令した前後の燃料濃度センサの検
出値の差が最大となる値以上に設定されている。

【００２６】機関用蒸発燃料制御装置の故障、例えば蒸
発燃料導入通路１３や蒸発燃料供給通路１４，１５の破
損、キャニスタ１１の破損、吸着剤１２の劣化、パージ
制御弁１６の動作不良等の故障が発生した時には次に述
べるようになる。制御ユニット２よりの制御信号がパー
ジ制御弁１６を開くように指令しているにもかかわらず
、所定の蒸発燃料量が燃料濃度センサ１７に到達しない
。このため、パージ制御弁１６の開指令前後の燃料濃度
センサ１７の検出値の差（ＲＯＮ−ＲＯＦＦ　）が所定
値以上にならず、制御ユニット２はステップＳ７にて否
定判定してステップＳ８にて装置の故障と判定する。

【００２７】機関用蒸発燃料制御装置に故障がなくてそ
の動作が正常の場合、パージ制御弁１６の開指令後にお
いては、所定の蒸発燃料量が燃料濃度センサ１７に到達
する。このため、パージ制御弁１６の開指令前後の燃料
濃度センサの検出値の差（ＲＯＮ−ＲＯＦＦ　）が所定
値以上となり、制御ユニット２は、ステップＳ７にて肯
定判定し、ステップＳ９にて装置の故障無しと判定する
。

【００２８】ステップＳ２，Ｓ８，Ｓ９のいずれかを処
理して一連の処理を終了する。

【００２９】なお、燃料濃度センサ１７は、上記実施例
以外に、例えばパージ制御弁１６とキャニスタ１１間の
蒸発燃料供給通路１４に配設するか、又はキャニスタ１
１内の蒸発燃料濃度を検知するようにキャニスタ１１内
に配設してもよい。この場合、機関用蒸発燃料制御装置
が正常な場合には、パージ制御弁１６が開くと検出部の
燃料濃度が低くなるため、燃料濃度センサのパージ制御
弁の開前後の検出値の差（ＲＯＦＦ　−ＲＯＮ）が所定
値以上の時は正常、以下の時は異常と判定される。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、この発明によればパージ
制御弁を開く指令前後の燃料濃度センサの検出値の変化
を求め、故障判定の閾値の所定値と比較して、機関用蒸
発燃料制御装置の故障の有無を判定するように構成した
ので、個々の特性のばらつきの大きい種類の燃料濃度セ
ンサを用いても正確に故障判定できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による機関用蒸発燃料制御
装置の故障検出装置を含む機関部の構成を示す図である
。

【図２】図１中の制御ユニットの故障検出の動作例を示
すフローチャートである。

【図３】燃料濃度センサの特性図である。

【符号の説明】

１　　機関 ２　　制御ユニット ３　　吸気管 １０　　燃料タンク １１　　キャニスタ １２　　吸着剤 １３　　蒸発燃料導入通路 １４，１５　　蒸発燃料供給通路 １６　　パージ制御弁 １７　　燃料濃度センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　燃料タンク等で発生した蒸発燃料を吸
   着捕集するキャニスタと、このキャニスタと内燃機関の
   吸気管とを連結する蒸発燃料供給通路を開閉するパージ
   制御弁を有し、このパージ制御弁の開閉により上記キャ
   ニスタから上記内燃機関の吸気管への蒸発燃料の供給を
   制御する蒸発燃料制御装置において、上記蒸発燃料供給
   通路又は上記キャニスタ内に設けられ、蒸発燃料の濃度
   を検出する燃料濃度センサと、上記パージ制御弁を開く
   指令前後の上記燃料濃度センサの検出値の差と所定値と
   の大小を比較して上記蒸発燃料制御装置の故障の有無を
   判定する故障判定手段を備えたことを特徴とする内燃機
   関用蒸発燃料制御装置の故障検出装置。