JP2825399B2 - 蒸発燃料制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、燃料タンク等から発
生する蒸発燃料をエンジン吸気管に適宜連通させて燃焼
させる蒸発燃料制御装置に関し、特に配管系の故障を診
断して警報を可能にした蒸発燃料制御装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、燃料タンク等の燃料系から発
生する蒸発燃料ガス（以下、単に蒸発燃料という）が大
気中に流出するのを防止するため、エンジン運転状態に
応じて蒸発燃料を適宜吸気管に吸収させ、燃焼させるよ
うにした蒸発燃料制御装置は良く知られている。

【０００３】図４は例えば特開平1-190955号公報に記載
された従来の蒸発燃料制御装置を示す構成図である。図
において、１は燃料を含む混合気を爆発燃焼させて回転
力を発生するエンジン、２は混合気をエンジン１に供給
する吸気管、３はアクセル(図示せず)に連動して吸気管
１内の吸気量を制御するストッロル弁である。

【０００４】４は燃料５を収納する燃料タンク、６は燃
料タンク４に設けられた連通管、７は連通管６に接続さ
れて燃料タンク４からの蒸発燃料を吸着するキャニス
タ、８はキャニスタ７に吸着した蒸発燃料を吸気管２に
導く連通管、９は連通管８に設けられたパージバルブ、
10はエンジン１の運転状態Ｄに応じてパージバルブ９へ
の制御信号Ｃを出力するＥＣＵである。

【０００５】連通管６及び８は、燃料タンク４、キャニ
スタ７及びパージバルブ９と共に、燃料タンク４を含む
燃料系から発生する蒸発燃料をエンジンの吸気管内に導
入するための配管系を構成している。尚、図示しない
が、エンジン１には排気管及び各種センサが設けられて
おり、各種センサはエンジン１の運転状態Ｄを検出して
いる。又、吸気管２には、燃料タンク４内の燃料５を吸
気管２内に噴射するためのインジェクタが設けられてお
り、インジェクタ及びエンジン１の駆動タイミングは、
ＥＣＵ10により制御されている。

【０００６】次に、図４に示した従来の蒸発燃料制御装
置の動作について説明する。ＥＣＵ10は、運転状態Ｄに
応じて、エンジン１の燃料噴射や点火時期等を最適に制
御する。又、運転者がアクセルを踏み込むと、踏み込み
量に応じてスロットル弁３が開放され、空気流入量が増
大してインジェクタから噴射される燃料も増大する。

【０００７】一方、燃料タンク４内の燃料５から発生す
る蒸発燃料は、連通管６を介してキャニスタ７に吸着さ
れる。ＥＣＵ10は、運転状態Ｄに応じて、適宜制御信号
Ｃを生成してパージバルブ９を開放し、キャニスタ７に
吸着した蒸発燃料を連通管８を介して吸気管２に吸引さ
せる。これにより、蒸発燃料は、吸気管２内の混合気と
共にエンジン１に供給されて燃焼し、大気中に排出され
ずに済む。

【０００８】しかしながら、何らかの異常により連通管
６及び８の少なくとも一方がふさがった場合、蒸発燃料
を吸気管２内にパージすることができなくなり、燃料タ
ンク４の内圧が上昇して、燃料タンク４の燃料供給口
(図示せず)から大気中に蒸発燃料が漏れ出してしまう。
又、連通管６、８、燃料タンク４、キャニスタ７又はパ
ージバルブ９にひび割れや管抜け等が発生しても、同様
に蒸発燃料が大気中に漏れ出してしまう。

【０００９】このような異常事態が発生しても、エンジ
ン１の通常の運転制御は何ら支障なく行われるので、運
転者は全く異常を感知することができない。このため、
エンジン１の運転が継続されて、蒸発燃料が大量に大気
中に放出され続けることになる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の蒸発燃料制御装
置は以上のように、蒸発燃料をパージするための配管系
の異常を診断する機能を具備していないので、運転者に
異常報知することができず、蒸発燃料を大気中に放出し
続けるおそれがあるという問題点があった。

【００１１】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、異常診断機能及び警報機能を設
けることにより、運転者に異常報知して蒸発燃料の大気
中への放出を抑制できるようにした蒸発燃料制御装置を
得ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明に係る蒸発燃料
制御装置は、燃料タンク内の圧力を検出する圧力センサ
と、ＥＣＵの制御下で動作する警報手段とを設け、ＥＣ
Ｕは、運転状態が定常状態を示すときにパージバルブを
第１の所定時間（Ｔ１）だけ開放し、パージバルブを開
放する直前の燃料タンク内の圧力（Ｐｏ）と、パージバ
ルブを開放した後の燃料タンク内の圧力（Ｐ）との圧力
偏差（Ｐｏ−Ｐ）を、第１の所定時間を含む第２の所定
時間（Ｔ２）にわたって積算し、第２の所定時間におけ
る圧力の変化量に相当する圧力偏差の積算値を許容下限
値と比較し、積算値が許容下限値よりも小さい場合に配
管系の異常を判定し、異常判定時に警報手段を駆動する
ようにしたものである。

【００１３】

【作用】この発明においては、配管系のつまりや漏れ等
の異常が発生するとパージバルブを開放したときの燃料
タンク圧力の変化量が小さくなることに着目し、第１の
所定時間Ｔ１だけパージバルブを開放したときの第２の
所定時間Ｔ２（＞Ｔ１）での圧力変化量（圧力偏差の積
算値）が基準値未満であれば配管系の異常と判定し、警
報手段を駆動する。

【００１４】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例１を図について説明
する。図１はこの発明の実施例１を示す構成図であり、
10ＡはＥＣＵ10に対応しており、１〜９は前述と同様の
ものである。

【００１５】11は燃料タンク１内の圧力Ｐを検出する圧
力センサ、12はＥＣＵ10Ａの制御下で動作する警報手段
である。警報手段12はランプ又はブザー等で構成され、
ＥＣＵ10Ａからの異常信号Ｅにより駆動される。ＥＣＵ
10Ａは、運転状態Ｄが定常状態を示すときにパージバル
ブ９を第１の所定時間だけ開放し、第１の所定時間を含
む第２の所定時間における圧力Ｐの変化量に基づいて配
管系の異常を判定し、異常判定時に異常信号Ｅを生成し
て警報手段12を駆動する機能を具備している。

【００１６】次に、図２のフローチャート及び図３のタ
イミングチャートを参照しながら、図１に示したこの発
明の実施例１の配管系異常検出動作について説明する。
まず、運転状態Ｄを参照し、配管系の故障を検出できる
ような定常状態であるか否かを判定する(ステップS1)。
もし、運転状態Ｄが定常状態でなければ、そのままリタ
ーンし、定常状態であれば、その時点の圧力Ｐを初期値
Ｐｏとして格納する(ステップS2)。

【００１７】続いて、タイマカウンタＴと、圧力Ｐの変
化量を示す積算値ＰＩとをそれぞれ０にリセットして初
期設定を行い、制御信号Ｃを生成してパージバルブ９を
開放する(ステップS3)。このとき、蒸発燃料をパージす
るための配管系が健全であれば、吸気管２内に発生する
負圧により、キャニスタ７に吸着した蒸発燃料は吸気管
２に吸引され、燃料タンク４内の圧力Ｐも急激に負圧に
なる(図３の実線参照)。

【００１８】一方、連通管６及び８の抜け、ひび割れ、
又は、つまり等による故障(異常)が発生した場合には、
漏れ又は管つまりにより、吸気管２内の負圧が燃料タン
ク４内に伝わりにくくなるため、圧力Ｐは徐々に負圧に
なる(図３の破線参照)。例えば、漏れが発生した場合
は、パージバルブ９を開放しても、漏れた箇所から大気
が流入してくるため、燃料タンク４内は負圧になりにく
い。

【００１９】次に、圧力Ｐの変化量を求めるため、その
時点での圧力偏差ΔＰを以下の(１)式から求める(ステ
ップS4)。

【００２０】ΔＰ＝Ｐｏ−Ｐ …(１)

【００２１】そして、(１)式で得られた圧力偏差ΔＰを
前回までの積算値ＰＩに加算した値(ＰＩ＋ΔＰ)を今回
の積算値ＰＩとして更新すると共に、タイマカウンタＴ
をインクリメントし(ステップS5)、タイマカウンタＴが
第１の所定時間Ｔ１（パージバルブ９の開放時間）に達
したか否かを判定する(ステップS6)。

【００２２】もし、タイマカウンタＴが第１の所定時間
Ｔ１に達していれば、制御信号Ｃをオフにして、パージ
バルブ９を閉じる(ステップS7)。このとき、配管系が健
全であれば、燃料タンク４から発生し続ける蒸発燃料に
より、圧力Ｐは徐々に正圧に戻っていく(図３の実線参
照)。又、配管漏れ等の異常が発生している場合は、漏
れ部からの大気の流入により直ちに正圧に戻る(図３の
破線参照)。

【００２３】次に、タイマカウンタＴが第２の所定時間
Ｔ２(積算値ＰＩのチェック時間)に達したか否かを判定
する(ステップS8)。そして、タイマカウンタＴが第２の
所定時間Ｔ２に達していれば次のステップS9に進み、達
していなければ、ステップS4に戻って圧力偏差ΔＰを求
め、積算値ＰＩを更に更新する。

【００２４】一方、ステップS6において、タイマカウン
タＴが第１の所定時間Ｔ１に達していないと判定されれ
ば、パージバルブ９を閉じるステップS7をスキップして
判定ステップS8に進む。この場合、図３から明らかなよ
うに、パージバルブ９の開放時間即ち第１の所定時間Ｔ
１よりも、積算値チェック時間即ち第２の所定時間Ｔ２
の方が長く設定されているので、ステップS8においてＴ
≠Ｔ２が判定され、ステップS4に戻ることになる。

【００２５】こうして、第１の所定時間Ｔ１を含む第２
の所定時間Ｔ２(＞Ｔ１)の期間にわたって圧力偏差ΔＰ
が積算され、図３の斜線部で示した面積Ｑに相当する積
算値ＰＩが得られる。従って、ステップS9においては、
積算値ＰＩを、圧力Ｐの変化量に対応した面積Ｑとして
格納する。この面積Ｑの値は、図３から明らかなよう
に、漏れがある場合には正常時に比べて小さくなる。配
管つまりが発生した場合も、同様に面積Ｑは小さくな
る。

【００２６】次に、面積Ｑを正常状態判定用の下限値Ｑ
ｏと比較し、Ｑ≧Ｑｏを満たすか否かを判定する(ステ
ップS10)。もし、面積Ｑが下限値Ｑｏ以上であれば、正
常と判定し(ステップＳ11)、異常信号Ｅを生成せずにリ
ターンする。一方、面積Ｑが下限値Ｑｏ未満であれば、
異常(故障)と判定し、異常信号Ｅを生成して警報手段12
を駆動し(ステップＳ12)、リターンする。

【００２７】こうして、パージ期間の圧力偏差（パージ
バルブ９の開放直前の燃料タンク４内の圧力Ｐｏと開放
後の圧力Ｐとの偏差）ΔＰを積算し、積算値ＰＩ即ち面
積Ｑと判定基準即ち下限値Ｑｏとを比較して、Ｑ＜Ｑｏ
であれば配管系の異常と判定して警報手段12を駆動する
ことができる。このとき、圧力偏差ΔＰの瞬時値ではな
く、積算値ＰＩに基づいて配管系の正否を判定するの
で、判定結果の信頼性は極めて高い。

【００２８】以上の異常検出ルーチン(図２)を定常運転
状態において繰り返し実行することにより、異常発生と
同時に警報手段12が駆動され、運転者は直ちに異常発生
を知ることができる。従って、配管系の交換等の処理を
速やかに行うことができ、蒸発燃料を放出し続けるよう
なことを防止することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、配管系
異常が発生するとパージバルブ開放時の燃料タンク圧力
の変化量が小さくなることに着目し、燃料タンク内の圧
力を検出する圧力センサと、ＥＣＵの制御下で動作する
警報手段とを設け、ＥＣＵは、異常診断機能及び警報機
能を有し、運転状態が定常状態を示すときにパージバル
ブを第１の所定時間（Ｔ１）だけ開放し、パージバルブ
を開放する直前の燃料タンク内の圧力（Ｐｏ）と、パー
ジバルブを開放した後の燃料タンク内の圧力（Ｐ）との
圧力偏差（Ｐｏ−Ｐ）を、第１の所定時間を含む第２の
所定時間（Ｔ２）にわたって積算し、第２の所定時間に
おける圧力の変化量に相当する圧力偏差の積算値を許容
下限値と比較し、積算値が許容下限値よりも小さい場合
に配管系の異常を判定し、異常判定時に警報手段を駆動
するようにしたので、高い信頼性で異常判定することが
できるうえ、運転者に異常報知して蒸発燃料の大気中へ
の放出を抑制できるようにした蒸発燃料制御装置が得ら
れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す構成図である。

【図２】この発明の実施例１の動作を示すフローチャー
トである。

【図３】この発明の実施例１の故障判定動作を説明する
ためのタイミングチャートである。

【図４】従来の蒸発燃料制御装置を示す構成図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 吸気管 ４ 燃料タンク ５ 燃料 ６、８ 連通管 ７ キャニスタ ９ パージバルブ １０Ａ ＥＣＵ １１ 圧力センサ １２ 警報手段 Ｄ 運転状態 Ｐ 圧力 Ｔ１ 第１の所定時間 Ｔ２ 第２の所定時間 ΔＰ 圧力偏差 ＰＩ 積算値 Ｑ 面積（変化量）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクを含む燃料系と、 前記燃料系から発生する蒸発燃料をエンジンの吸気管内
   に導入するための配管系と、 前記配管系に挿入されたパージバルブと、 前記エンジンの運転状態に応じて前記パージバルブを開
   放するＥＣＵとを備えた蒸発燃料制御装置において、 前記燃料タンク内の圧力を検出する圧力センサと、 前記ＥＣＵの制御下で動作する警報手段とを設け、 前記ＥＣＵは、 前記運転状態が定常状態を示すときに前記パージバルブ
   を第１の所定時間（Ｔ１）だけ開放し、前記パージバルブを開放する直前の前記燃料タンク内の
   圧力（Ｐｏ）と、前記パージバルブを開放した後の前記
   燃料タンク内の圧力（Ｐ）との圧力偏差（Ｐｏ−Ｐ）
   を、前記第１の所定時間を含む第２の所定時間（Ｔ２）
   にわたって積算し、 前記 第２の所定時間における前記圧力の変化量に相当す
   る前記圧力偏差の積算値を許容下限値と比較し、 前記積算値が前記許容下限値よりも小さい場合に 前記配
   管系の異常を判定し、異常判定時に前記警報手段を駆動
   することを特徴とする蒸発燃料制御装置。