JP2746006B2 - エバポパージシステムの異常検出装置 - Google Patents

エバポパージシステムの異常検出装置

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JP2746006B2
JP2746006B2 JP25833192A JP25833192A JP2746006B2 JP 2746006 B2 JP2746006 B2 JP 2746006B2 JP 25833192 A JP25833192 A JP 25833192A JP 25833192 A JP25833192 A JP 25833192A JP 2746006 B2 JP2746006 B2 JP 2746006B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエバポパージシステムの
異常検出装置に係り、特に蒸発燃料の通路真内圧力を検
出することにより異常検出を行う構成とされたエバポパ
ージシステムの異常検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、燃料タンクで蒸発した燃料は、
活性炭等が充填されたキャニスタに吸着させ、蒸発燃料
(以下単に燃料とも称する)が大気に放出されないよう
構成されている。また、キャニスタの容量には制限があ
り吸着できる燃料量が限られているため、キャニスタの
オーバーフローを防止する等を目的として、キャニスタ
に吸着された燃料をエンジンの吸気管へパージし燃焼さ
せる構成のエバポパージシステムがある。
【0003】このエバポパージシステムは、何らかの理
由でベーパ通路が破損したり配管が外れた等の故障が発
生した場合、キャニスタがオーバーフローしてしまった
り、燃料が大気に放出するおそれがある。このため、故
障を自己診断するための異常検出装置を設けたエバポパ
ージシステムが提案されている。
【0004】従来、このエバポパージシステムの異常検
出装置としては、例えば特願平3-323364号に開示された
ものがある。図3は、同出願に開示された異常検出装置
1を示している。同図において、2は燃料タンク3とキ
ャニスタ4とを連通するベーパ導入通路、5はキャニス
タ4とエンジンの吸気管6とを連通するパージ通路、7
はベーパ導入通路2とパージ通路5とを連通するバイパ
ス通路である。また、10は内圧制御弁であり、燃料タ
ンク3内に多量の蒸発燃料が発生し、タンク内圧が所定
圧以上となった場合にのみ蒸発燃料をキャニスタ4に導
入するために設けられている。更に、上記バイパス通路
7には開閉弁8が配設されると共に、ベーパ導入通路2
には圧力センサ9が配設された構成とされている。
【0005】上記構成の異常検出装置1は、異常検出時
に開閉弁8を開弁することにより吸気管6の負圧をパー
ジ通路5,バイパス通路7,ベーパ導入通路2を介して
燃料タンク3に導き、この状態において圧力センサ9が
所定負圧を検出しない場合には異常が発生していると判
定する構成とされていた。
【0006】尚、同図において、14はパージ時に開弁
されるパージ用弁,15はスロットルバルブ,16はマ
イクロコンピュータにより構成され圧力センサ9の出力
に基づき異常検出処理を行うエンジンコントロールユニ
ット(ECU)である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかるに上記従来装置
では、異常検出時に吸気管負圧が燃料タンク3にも印加
されるため、燃料タンク3内に発生していた蒸発燃料は
ベーパ導入通路2,バイパス通路7,パージ通路5を介
して吸気管6に導入されてしまい、この導入される蒸発
燃料に起因してエミッションが悪化するという問題点が
あった。
【0008】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、内圧制御弁を境として燃料タンク側とキャニスタ
側を夫々別個に異常判定することにより、精度の高い異
常検出を行いうると共に異常検出時におけるエミッショ
ンの向上を図りうるエバポパージシステムの異常検出装
置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、燃料タンクとキャニスタを連通し燃料
タンクで発生した蒸発燃料をキャニスタに導入するベー
パ通路と、キャニスタに吸着された燃料を所定状況下で
エンジンの吸気系にパージするパージ通路と、上記燃料
タンクからキャニスタに流入する蒸発燃料の流入制御を
行う内圧制御弁とを具備するエバポパージシステムの異
常検出装置において、上記内圧制御弁を境として燃料タ
ンク側の通路内圧力と、内圧制御弁を境としてキャニス
タ側の通路内圧力を、別個に検出可能な構成とされた圧
力検出手段と、この圧力検出手段により検出される上記
燃料タンク側の圧力と上記キャニスタ側の圧力に基づ
き、上記内圧制御弁を境とした燃料タンク側の異常とキ
ャニスタ側の異常を別個に判定する異常判定手段とを設
けたことを特徴とするものである。
【0010】
【作用】上記構成とされた異常検出装置によれば、内圧
制御弁を境にして燃料タンク側の異常とキャニスタ側の
異常を別個に一つの圧力検出手段により検出することが
できるため、吸気管の負圧を燃料タンクに導入すること
なくエバポパージシステム全体の異常検出を行うことが
できる。よって、エミッション性能の悪化を防止するこ
とができる。
【0011】
【実施例】次に本発明の実施例について図面と共に説明
する。図1は本発明の第1実施例であるエバポパージシ
ステムの異常検出装置20を示している。
【0012】同図中、21はキャニスタであり、内部に
活性炭等の吸着材21aが充填されている。このキャニ
スタ21は、ベーパ導入通路22により燃料タンク23
と連通されている。よって、燃料タンク23で発生した
蒸発燃料は、ベーパ導入通路22及びベーパ導入通路2
2に配設された内圧制御弁27を通りキャニスタ21に
導入され、吸着材21aに吸着されることによりキャニ
スタ21内に保持される。
【0013】内圧制御弁27は、燃料タンク23で多量
の蒸発燃料が発生し、燃料タンク23及びベーパ導入通
路22の内圧が所定値以上となった場合に開弁し、燃料
タンク23とキャニスタ21を連通させる弁装置であ
る。この内圧制御弁27を設けることにより、燃料タン
ク23で発生する蒸発燃料が必要以上にキャニスタ21
に吸着されることを防止できる。
【0014】一方、キャニスタ21とエンジン(図示せ
ず)の吸気管24との間には、パージ通路25が設けら
れている。このパージ通路25は、吸気管24に配設さ
れたスロットルバルブ26の開度に応じて発生する吸気
管負圧が印加されるよう構成されている。また、このパ
ージ通路25には、蒸発燃料の吸気管24へのパージ量
を制御する電磁弁28(以下、VSV28という)が配
設されている。
【0015】エバポパージシステムは、上記のキャニス
タ21,ベーパ通路22,燃料タンク23,吸気管2
4,パージ通路25,内圧制御弁27,VSV28等か
ら構成されている。尚、図において燃料タンク23の内
部に配設されている29は、燃料タンク23内の燃料を
エンジンに供給するための燃料ポンプである。
【0016】また、異常検出装置20の構成としては、
バイパス通路30,開閉弁31、圧力センサ32,三方
切換弁35及びエンジンコントロールユニット33(以
下、ECUという)等が設けられている。
【0017】バイパス通路30は、上記したベーパ導入
通路22に配設された内圧制御弁27をバイパスするよ
う設けられており、開閉弁31(電磁弁により構成され
る)はこのバイパス通路30に配設されている。この開
閉弁31を駆動させることによりバイパス通路30は開
閉される。
【0018】具体的には、開閉弁31を閉弁することに
より燃料タンク23とキャニスタ21は内圧制御弁27
を介して接続される構成となり、また開閉弁31を開弁
することにより燃料タンク23とキャニスタ21は内圧
制御弁27を介すことなく、バイパス通路30を介して
連通される構成となる。
【0019】圧力センサ32は、三方切換弁35に接続
されている。この三方切換弁35は本発明の特徴となる
ものであり、上記圧力センサ32に加え、配管36を介
して内圧制御弁27を境とした燃料タンク側のベーパ導
入通路22、及び配管37を介して内圧制御弁27を境
としたキャニスタ側のベーパ導入通路(参照符号22a
で示す)に夫々接続されている。上記の接続構造を有す
る三方切換弁35は、ECU33から供給される電気信
号により圧力センサ32と各配管36,37との接続切
換を行う機能を奏する。
【0020】具体的には、三方切換弁35は、圧力セン
サ32と燃料タンク側のベーパ導入通路22とが接続さ
れた状態(図中、矢印Aで示す接続状態)と、圧力セン
サ32とキャニスタ側のベーパ導入通路22とが接続さ
れた状態(図中、矢印Bで示す接続状態)との切換動作
を行う。よって、この三方切換弁35を設けることによ
り、燃料タンク側のベーパ導入通路22内の圧力と、キ
ャニスタ側のベーパ導入通路22a内の圧力とを夫々別
個に一つの圧力センサ32により測定することが可能と
なる。
【0021】また、上記したVSV28,開閉弁31,
圧力センサ32,及び三方切換弁35は夫々ECU33
に接続されている。ECU33は、エンジンを駆動する
ため、空燃比制御,燃料噴射量制御を始めとする各種制
御を行うものであり、マイクロコンピュータにより構成
されている。本発明に係るエバポパージシステムの異常
検出の判断もこのECU33にて行われる。また、EC
U33には後述する異常判定処理により異常があるとさ
れた場合に点燈する警告灯34が接続されている。
【0022】上記構成とされたエバポパージシステムの
動作について以下説明する。
【0023】上記エバポパージシステムにおいて、燃料
タンク23で蒸発燃料(べーパ)が発生すると、この蒸
発燃料はベーパ導入通路22を通り内圧制御弁27に至
る。この内圧制御弁27は、ベーパ導入通路側の内圧が
所定圧以上となった場合、即ち燃料タンク23で多量の
蒸発燃料が発生した場合に開弁する構成とされている。
従って、蒸発燃料量が少なく蒸発燃料を燃料タンク23
内に保管できる場合においては、内圧制御弁27により
蒸発燃料のキャニスタ21への導入は規制される。これ
により、前記したように燃料タンク23で発生する蒸発
燃料が必要以上にキャニスタ21に吸着されることを防
止できる。
【0024】また、キャニスタ21に吸着された燃料の
パージは次のように行われる。パージ通路25は、吸気
管24に接続されているため、VSV28が開弁される
ことにより吸気管負圧はキャニスタ21に印加され、こ
の負圧によりキャニスタ21に吸着されている蒸発燃料
はパージ通路25を介して吸気管24にパージされる。
VSV28の開閉動作はECU33により制御されてお
り、ECU33はエンジンの状態を判断し、蒸発燃料を
吸気管24にパージしてもエンジンの駆動に影響を与え
ない安定したエンジン状態においてVSV28を開弁す
る。
【0025】上記した一連の動作を繰り返し実施するこ
とにより、蒸発燃料の大気放出を防止できると共に、キ
ャニスタ21のオーバーフローを防止することができ
る。
【0026】続いて異常検出装置20の動作について説
明する。
【0027】異常検出装置20が行う異常検出処理は、
ECU33のプログラム処理として実行され、異常検出
手段はこのプログラムによるソフトウェアにより構成さ
れる。前記したように、ECU33はマイクロコンピュ
ータであり、中央演算処理回路(CPU),リードオン
リメモリ(ROM),ランダムアクセスメモリ(RA
M)等により構成させている。また、ECU33にはス
ロットルセンサ,水温センサ,エアフローメータ等の各
種センサが接続されており、これらのセンサから供給さ
れる信号に基づきECU33は空燃比制御,燃料噴射制
御等をはじめとする各種制御、及び本発明の要部となる
異常検出処理を行う。
【0028】図2はECU33が実行する異常検出処理
を示すフローチャートである。この処理は、例えば所定
時間毎に実施されるルーチン処理である。以下、同図を
用いて具体的な異常検出処理について詳述する。
【0029】同図に示す処理が起動すると、先ずECU
33はステップ100(以下、ステップをSと示す)に
おいて、エンジンが始動された後所定時間t1秒(sec)
が経過したどうかを判断する。尚、この理由については
説明の便宜上後述する。
【0030】S100で否定判断がされると処理はS1
02に進み、またS100で肯定判断がされると処理は
S118に進む。いま、S100で否定判断がされた
と、即ち始動後所定時間t1秒が経過していないと判断
された場合について説明する。
【0031】続くS102〜S108の処理は、内圧制
御弁27を境として燃料タンク側のエバポパージシステ
ムに異常がないかどうかを判定するための処理であり、
またS110〜S116の処理は内圧制御弁27を境と
して吸気管側のエバポパージシステムに異常がないかど
うかを判定するための処理である。尚、S126〜S1
38の処理は、S102〜S116の処理で異常判定が
された場合において、更に確認のためエバポパージシス
テムの異常を検出する確認判定であるが、これについて
は後述する。
【0032】本実施例においては、エバポパージシステ
ムの異常判定を圧力センサ32の出力に基づき行って
る。また本発明では、三方切換弁35を設けることによ
り、燃料タンク側のベーパ導入通路22内の圧力と、キ
ャニスタ側のベーパ導入通路22a内の圧力とを夫々別
個に検出することを特徴とする。
【0033】ここで、各異常判定の原理について説明し
ておく。先ず、燃料タンク側の異常判定を行う原理につ
いて説明する。燃料タンク23には燃料が充填されてお
り、この燃料からは蒸発燃料が発生する。従って、開閉
弁31が閉弁された状態であれば燃料タンク23及びベ
ーパ導入通路22の内圧は所定値以上となっている筈で
ある。しかるに、ベーパ導入通路22に孔等が有るよう
な異常状態下では、上記内圧は所定値以上に上昇するこ
とはない。従って、圧力センサ32の出力を検知するこ
とにより燃料タンク23から内圧制御弁27に到る燃料
タンク側のエバポパージシステムの異常判定を行うこと
ができる。
【0034】続いて、キャニスタ側の異常判定を行う原
理について説明する。パージ用のVSV28を開弁する
と、吸気管24の負圧はパージ通路25,キャニスタ2
1,ベーパ導入通路22の内圧制御弁27に到る部位2
2aに印加される。従って、開閉弁31を閉弁された状
態であれば、上記パージ通路25からベーパ導入通路2
2aに到る内圧は所定値以下となっている筈である。し
かるに、パージ通路25に孔等が有るような異常状態下
では、上記内圧は所定値以下となることはない。従っ
て、圧力センサ32の出力を検知することによりパージ
通路25から内圧制御弁27に到るエバポパージシステ
ムの異常判定を行うことができる。
【0035】再び図2に戻り、異常検出処理の説明を続
ける。S102では、ECU33は三方切換弁35を駆
動することにより、圧力センサ32を燃料タンク側のベ
ーパ導入通路22と接続させる(図1中、矢印Aで示す
接続状態とする)と共に、続くS104では圧力センサ
32より燃料タンク側の圧力(Pで示す)を取り込む。
【0036】この際、三方切換弁35は圧力センサ32
と燃料タンク側のベーパ導入通路22のみを接続してお
り、配管37は閉塞されているため、燃料タンク23内
に存在する蒸発燃料がキャニスタ側に導入されるような
ことはない。よって、燃料タンク23内の蒸発燃料の吸
気管24への流入は防止され、エミッション性能の悪化
を防止することができる。
【0037】S104で燃料タンク側の圧力Pが取り込
まれると、S106では燃料タンク側の圧力Pが所定値
(本実施例では所定値として50mmAqを用いてる)以上で
あるかどうかが判断される。そして、燃料タンク側の圧
力Pが所定値を越えていると判断された場合には、S1
08において正常フラグ1をセットし、圧力Pが所定値
以下である場合には正常フラグ1をセットすることなく
S110に進む構成とした。
【0038】従って、正常フラグ1がセットされている
場合には、燃料タンク側のエバポパージシステムは正常
と判定でき、逆に正常フラグ1がセットされていない場
合には、エバポパージシステムの上記の部位に異常が発
生しているおそれがあると判定することができる。
【0039】上記のように燃料タンク側の異常検出が終
了すると、S110において、ECU33は三方切換弁
35を駆動することにより、圧力センサ32をキャニス
タ側のベーパ導入通路22aと接続させる(図1中、矢
印Bで示す接続状態とする)。また、続くS111では
パージ用のVSV28を開弁する。これにより、吸気管
24の負圧はエバポパージシステムのキャニスタ側に導
入される。
【0040】この際、三方切換弁35は圧力センサ32
とキャニスタ側のベーパ導入通路22aのみを接続して
おり、配管36は閉塞されているため、燃料タンク23
内に吸気管負圧が印加されることはなく、燃料タンク2
3内に存在する蒸発燃料がキャニスタ側に吸引されるよ
うなことはない。よって、燃料タンク23内の蒸発燃料
がキャニスタ側へ流入することはなく、エミッション性
能の悪化を防止することができる。
【0041】続くS112では、圧力センサ32よりキ
ャニスタ側の圧力Pが取り込まれると共に、S114で
はキャニスタ側の圧力Pが所定値(本実施例では所定値
として−10mmHgを用いてる)未満であるかどうかが判断
される。そして、キュニスタ側の圧力Pが所定値未満で
あると判断された場合には、S116において正常フラ
グ2をセットし、圧力Pが所定値以上である場合には正
常フラグ2をセットすることなく処理を終了する構成と
した。
【0042】従って、正常フラグ2がセットされている
場合には、キャニスタ側のエバポパージシステムは正常
と判定でき、逆に正常フラグ2がセットされていない場
合には、エバポパージシステムの上記の部位に異常が発
生しているおそれがあると判定することができる。
【0043】上記したS102〜S116の処理は、S
100でエンジン始動後所定時間t1が経過するまで繰
り返し実施される。一方、S100においてエンジン始
動後所定時間t1が経過したと判断されると処理はS1
18に進む。このように、確認判定を実行する前に所定
時間の経過待ちを行うのは、蒸発燃料はある程度時間が
経過しないと発生しないため、時間に余裕を持たせるた
めである。
【0044】S118では判定終了フラグがセットされ
ているかどうかが判断される。この判定終了フラグはS
140でセットされるフラグであり、S120からS1
38の確認判定処理が実行された場合にセットされる。
S118により、S120からS138の処理は1回の
み実行される。いま、S118において判定終了フラグ
がセットされていないものとして説明を続ける。
【0045】S120では正常フラグ1がセットされて
いるかどうかが判断され、セットされていると判断され
た場合はS122で正常フラグ2がセットされているか
どうかが判断される。そして、S120及びS122で
共に各正常フラグ1,2がセットされていると判断され
ると、即ちS102〜S116の異常判定処理において
異常が発生していないと判断されると、ECU33はエ
バポパージシステムは正常と判断し、S124において
警告灯34を消灯すると共に、S142で判定終了フラ
グをセットして処理を終了する。
【0046】一方、S120において否定判断がされる
と、即ちキャニスタ21(内圧制御弁27よりキャニス
タ側のベーパ導入通路22aも含む)から吸気管24に
到るエバポパージシステム、或いは燃料タンク23から
内圧制御弁27に到るエバポパージシステムの少なくと
も一方に異常が発生していると判定された場合には、処
理はS126に進む。
【0047】S126〜S136は、エバポパージシス
テムに異常が発生しているかどうかの確認判定を行う処
理である。この確認判定処理は、バイパス通路30に設
けられた開閉弁31を開弁し、吸気管負圧を燃料タンク
側に導入した状態で行う。以下、各ステップの処理につ
いて説明する。
【0048】S126では、開閉弁31が開弁される。
これにより、キャニスタ21と燃料タンク23は、バイ
パス通路30を介して連通された構成となる。続くステ
ップ128では、パージ用のVSV28が開弁される。
これにより、吸気管負圧はエバポパージシステム全体に
印加される構成となる。
【0049】S130では、始動後所定時間t2が経過
したかどうかを判断する。このS130で所定時間t2
の経過待ちを行うのは、S128によりVSV28が開
弁され、パージ通路25に導入された吸気管負圧が燃料
タンク23まで印加されるのに所定の時間を要するから
である。
【0050】S130の処理により所定時間が経過する
と、続くS132においてECU33は三方切換弁35
を駆動し、圧力センサ32を燃料タンク側のベーパ導入
通路22と接続させる(図中、矢印Aで示す接続状態と
する)。続くS134では圧力センサ32より燃料タン
ク側の圧力Pを取り込むと共に、S136においてその
値が所定値(本実施例では所定値として−10mmHgを用い
てる)未満であるかどうかが判断される。エバポパージ
システムに異常(構成部に孔等が発生しリークしている
ような状態)が発生している場合には、吸気管負圧をエ
バポパージシステムに導入しても圧力センサ32が検出
する圧力値は低下しない。
【0051】よって、S136においてタンク内圧力P
が所定値未満である場合には、処理はS122に進み正
常フラグ2のセット状態を判断し、正常フラグ2がセッ
トされていると判断されるとECU33はエバポパージ
システムに異常は発生していないと判断してS124で
警告灯34を消灯する。一方、S136においてタンク
内圧力Pが所定値以上である場合には、エバポパージシ
ステムに異常が発生していると判断し、S138で警告
灯34を点燈する構成とした。
【0052】上記一連の処理が終了すると、処理はS1
40に進み判定終了フラグをセットして図2に示す異常
判定処理を終了する。
【0053】尚、上記した異常判定処理において、S1
08でセットされる正常フラグ1の状態のみで警告灯3
4を点燈させる構成としなかった理由は次の通りであ
る。即ち、例えば寒冷地においては蒸発燃料の発生量が
少ないためタンク内圧Pが上昇し難く、よってこのよう
な状態下においてはエバポパージシステムが正常である
にも拘わらずS106において否定判定がされてしま
い、異常が発生していると誤判定されてしまうおそれが
あるからである。
【0054】また、確認判定を行った場合、キャニスタ
21に吸着されたいた蒸発燃料に加えて、バイパス通路
30を介して燃料タンク23内の蒸発燃料が吸気管24
に導入されるため、エミッションが悪化するおそれがあ
る。しかるに、確認判定の処理はS118及びS140
の処理により1回実施されるのみである。よって、1回
の確認判定により吸気管24に導入される蒸発燃料量は
小であり、エミッションの悪化を招くようなことはな
い。また、上記処理を行うことにより2種類の異常判定
によりエバポパージシステムの異常検出を行うことがで
きるため、異常検出の精度を向上させることができる。
【0055】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、内圧制御弁
を境にして燃料タンク側の異常とキャニスタ側の異常を
別個に検出することができるため、吸気管の負圧を燃料
タンクに導入することなくエバポパージシステム全体の
異常検出を行うことができ、よってエミッション性能の
悪化を防止することができる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である異常検出装置の構成図
である。
【図2】ECUが実行する異常検出処理を示すフローチ
ャートである。
【図3】従来における異常検出装置の一例を示す構成図
である。
【符号の説明】
20 異常検出装置 21 キャニスタ 22 ベーパ導入通路 23 燃料タンク 24 吸気管 25 パージ通路 26 スロットルバルブ 27 内圧制御弁 30 バイパス通路 31 開閉弁 32 圧力センサ 33 ECU 34 警告灯 35 三方切換弁

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料タンクとキャニスタを連通し該燃料
    タンクで発生した蒸発燃料をキャニスタに導入するベー
    パ通路と、該キャニスタに吸着された燃料を所定状況下
    でエンジンの吸気系にパージするパージ通路と、該燃料
    タンクからキャニスタに流入する蒸発燃料の流入制御を
    行う内圧制御弁とを具備するエバポパージシステムの異
    常検出装置において、 該内圧制御弁を境として該燃料タンク側の通路内圧力
    と、該内圧制御弁を境として該キャニスタ側の通路内圧
    力を、別個に検出可能な構成とされた圧力検出手段と、 該圧力検出手段により検出される上記燃料タンク側の圧
    力と上記キャニスタ側の圧力に基づき、該内圧制御弁を
    境とした燃料タンク側の異常とキャニスタ側の異常を別
    個に判定する異常判定手段とを設けたことを特徴とする
    エバポパージシステムの異常検出装置。
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