JP3783371B2 - 蒸発燃料供給系の故障診断装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、燃料タンクと吸気経路とをキャニスタ等の蒸発燃料吸着手段を介して連通する蒸発燃料供給経路の故障を診断するような蒸発燃料供給系の故障診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、燃料タンク内で発生する蒸発燃料が大気中に放出されるのを防止する目的で、上述の燃料タンクと吸気通路との間には蒸発燃料吸着手段(キャニスタ)を備えた蒸発燃料供給経路(エバポ経路)が設けられている。
そして、上述のエバポ経路に故障が有るか無いかを診断するために各種の蒸発燃料供給系の故障診断装置が既に発明されている。
【0003】
例えば特開平5−125997号公報に記載の故障診断装置は、燃料タンクと、スロットル弁下流の吸気通路とをキャニスタが介設されたエバポ経路で連通し、故障診断時(異常検出時)にはキャニスタ閉塞弁を閉じた後に、パージバルブを開いて、上述のエバポ経路に吸気負圧を導入し、所定時間経過後にパージバルブを閉じ、上述のエバポ経路内の圧力の変化状態から該エバポ経路の故障診断を行なうものにおいて、燃料タンクの燃料量を検出する燃料量検出手段(フロートタイプのフューエルセンサ)と、この燃料量検出手段により検出された燃料量が変動しているか否かを判断し、この燃料量が変動している時は故障診断を実質的に無効とするものである。
【0004】
この従来装置によれば、上述のエバポ経路内の圧力変化状態は燃料タンクに設けられた圧力センサにより検知され、油面の揺れ等により燃料量が変動すると蒸発燃料量が変化することに起因して、燃料タンクの内圧変化量が大きく変化し、正確な故障診断が本来行なわれなくなるため、燃料量が変動している時は故障診断を実質的に無効とすることで、誤診断を防止しようとするものである。
【0005】
しかし、上述の従来装置にあっては燃料量検出手段としてフューエルセンサを用い、このフューエルセンサの所定時間毎の出力が所定範囲内にあるか否かを判定し、フューエルセンサ出力が所定範囲外になった時、故障診断を中止するものであって、燃料タンク内の燃料の残量変化による油面の表面積変化に応じて上述の所定範囲の幅を可変するものではないので、次のような問題点があった。
【0006】
すなわち、深さ方向で断面積が異なる燃料タンクの場合には、燃料の残量変化によって油面の表面積が異なり、油面の表面積が大きい時には上述のフューエルセンサにて揺れ等による油面変動に良好に追従して該油面変動を感度よく検出することができる反面、油面の表面積が小さい時には上述のフューエルセンサの追従不足に起因して油面変動の感度低下が生じ、本来、油面の揺れによって蒸発燃料が多くなり、これに伴ってタンク内圧が上昇しても、上述のフューエルセンサ出力を一律の所定範囲と比較する関係上、故障診断が中止されず、誤判定が行なわれる問題点があった。
【0007】
特に、図15に示すように上半部で内容積(油面の表面積)が大きく、下半部にあっては内容積(油面の表面積)が漸次小さくなるような形状の燃料タンク91において上述のフューエルセンサのセンシングフロート92を設けた場合、図示のように油面の揺れによって蒸発燃料が多く発生しているにもかかわらず、センシングフロート92それ自体は油面変動を良好に感知することができず、この結果、故障診断が中止されないので、誤判定が発生する問題点があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の請求項1記載の発明は、燃料タンク内の燃料の残量変化による油面(液面)の表面積変化に応じてしきい値(故障診断を中止する変動量のしきい値)を変更することで、タンク残量にともなう油面の表面積変化による油面変動量検出手段の感度低下を考慮したしきい値が設定でき、エバポ経路の誤診断を防止することができる蒸発燃料供給系の故障診断装置の提供を目的とする。
【0009】
この発明の請求項2記載の発明は、上記請求項1記載の発明の目的と併せて、燃料タンク内の油面の表面積が小さくなる程、上述のしきい値を小さくすることで、表面積に対応したしきい値設定ができ、誤診断をより一層良好に防止することができる蒸発燃料供給系の故障診断装置の提供を目的とする。
【0010】
この発明の請求項3記載の発明は、上記請求項1または2記載の発明の目的と併せて、上述のしきい値を、燃料の残量変化による油面の表面積変化に応じて予め設定することで、テーブルやマップからのしきい値読出し処理により、該しきい値を即時に、かつ容易に変更することができる蒸発燃料供給系の故障診断装置の提供を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項1記載の発明は、深さ方向で断面積が異なる燃料タンクと吸気通路とを蒸発燃料吸着手段を介して連通する蒸発燃料供給経路を備え、上記蒸発燃料供給経路に負圧を導入し、該蒸発燃料供給経路内の圧力の変化状態から蒸発燃料供給経路の故障診断を行なう一方、上記燃料タンク内の油面の変動量を検出する油面変動量検出手段を設け、上記油面変動量検出手段で検出された変動量が所定しきい値以上の時、故障診断を中止する診断中止手段が設けられた蒸発燃料供給系の故障診断装値であって、上記燃料タンク内の燃料の残量変化による油面の表面積変化に応じて上記しきい値を変更するしきい値変更手段を備えた蒸発燃料供給系の故障診断装置であることを特徴とする。
【0012】
この発明の請求項2記載の発明は、上記請求項1記載の発明の構成と併せて、上記燃料タンク内の油面の表面積が小さくなる程、上記しきい値を小さくする蒸発燃料供給系の故障診断装置であることを特徴とする。
【0013】
この発明の請求項3記載の発明は、上記請求項1または2記載の発明の構成と併せて、上記しきい値は燃料の残量変化による油面の表面積変化に応じて予め設定された蒸発燃料供給系の故障診断装置であることを特徴とする。
【0014】
【発明の作用及び効果】
この発明の請求項1記載の発明によれば、上述の蒸発燃料供給経路に負圧を導入して、この蒸発燃料供給経路内の圧力の変化状態から該蒸発燃料供給経路の故障診断を行なう一方、上述の油面変動量検出手段は深さ方向で断面積が異なる燃料タンク内の油面の変動量を検出し、診断中止手段は上述の油面変動量検出手段で検出された変動量が所定しきい値以上の時に故障診断を中止する。
しかも、上述のしきい値変更手段は燃料タンク内の燃料の残量変化による油面の表面積変化に応じて上述のしきい値(故障診断を中止する変動量のしきい値)を変更する。
この結果、タンク残量にともなう油面(液面)の表面積変化による油面変動量検出手段の感度低下を考慮したしきい値が設定できて、蒸発燃料供給経路(エバポ経路)の誤診断を防止することができる効果がある。
【0015】
この発明の請求項2記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の効果と併せて、上述の燃料タンク内の油面の表面積が小さくなる程、上述のしきい値を小さくするので、表面積に対応したしきい値の設定ができ、特に油面の表面積が小さい時の油面変動量検出手段の感度低下を小さい値のしきい値により補完して、誤診断をより一層良好に防止することができる効果がある。
【0016】
この発明の請求項3記載の発明によれば、上記請求項1または2記載の発明の効果と併せて、上述のしきい値は燃料の残量変化による油面の表面積変化に応じて予め設定されているので、しきい値変更に演算処理を要することなく、テーブルやマップからのしきい値読出し処理により、該しきい値を即時に、かつ容易に変更することができる効果がある。
【0017】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は蒸発燃料供給系の故障診断装置を示すが、まず図1を参照して蒸発燃料供給系を備えたエンジンの全体構造について説明する。図1において、エンジン1の燃焼室2には吸気弁3によって開閉される吸気ポート4と、排気弁5によって開閉される排気ポート7とが開口している。そして、上述の吸気ポート4には吸気通路7(吸気系)が、また排気ポート6には排気通路8(排気系)がそれぞれ接続されている。
【0018】
上述の吸気通路7には、その上流側から順にエアクリーナ9、エアフローセンサ10、スロットル弁11およびサージタンク12が設けられると共に、吸気ポート4の近傍に、燃料を噴射するインジェクタ13が設けられている。さらに、吸気通路7には、上述のスロットル弁11をバイパスするISC通路14が設けられ、このISC通路14には、吸気流量を調整してアイドル回転数制御を実行するISCバルブ15が設けられている。一方、排気通路8にはO2 センサなどの空燃比センサ16と触媒コンバータ17とが設けられている。
【0019】
また、吸気通路7には、スロットル弁11の開度(TVO)を検出するスロットルセンサ18が設けられ、エンジン1には、そのエンジン冷却水の温度を検出する水温センサ19が設けられている。
一方、燃料タンク20内には、燃料量および油面の変動量を検出するフロートタイプのレベルセンサ21が設けられている。
【0020】
このレベルセンサ21は中央のガイド棒に対して上下動するセンシングフロートの上下位置を電気量に換量するものであってもよく、ポテンショメータにアームを介してセンシングフロートを設け、このセンシングフロートの上下動をポテンショメータから電圧変化として取出すものであってもよい。
【0021】
上述のインジェクタ13に対して燃料を供給する燃料系は、燃料タンク20、燃料ポンプ、燃料供給通路およびリターン通路を備え、燃料ポンプにより燃料タンク20から燃料供給通路を通してインジェクタ13に燃料が送られ、燃料供給通路には、フューエルファルタが介設される一方、リターン通路には、吸気圧に応じて燃圧を調整するプレッシャギュレータが設けられているが、図示の便宜上、これら各要素の図示を省略している。
【0022】
また、上述の燃料タンク20とスロットル弁11下流の吸気系との間には、燃料タンク20内で発生した蒸発燃料を吸気通路7に供給する蒸発燃料供給系22が設けられている。この蒸発燃料供給系22はパージ通路23を備え、このパージ通路23は、その上流端が燃料タンク20の上部に連通接続されると共に、下流端が吸気通路7のサージタンク12に連通接続されている。上述のバージ通路23の途中には蒸発燃料を吸着する蒸発燃料吸着手段としてのキャニスタ24が介設され、このキャニスタ24には大気開放通路25が接続されている。
【0023】
上述の燃料タンク20とキャニスタ24とを接続するパージ通路23には、チェックバルブ26が設けられると共に、これと並列にソレノイドバルブからなる開閉バルブ27(いわゆるTPCVバルブ)が設けられている。また、上述の大気開放通路25には、エアフィルタ28およびチェック弁29が設けられると共に、ソレノイドバルブからなる大気開放バルブ(いわゆるCDCVバルブ)30が設けられている。
【0024】
上述のキャニスタ24とサージタンク12との間のパージ通路23には、蒸発燃料の供給量を調節するためのデューティソレノイドバルブからなるパージバルブ31が設けられている。さらに蒸発燃料供給系22には、上述のパージバルブ31よりも燃料タンク20側に位置するパージ通路23の内部圧力を検出する圧力検出手段としての燃料タンク内部圧力センサ(以下単に内圧センサと略記する)32が設けられている。そして、上述の大気開放バルブ30およびパージバルブ31により、燃料タンク20と吸気通路7との間でのパージ通路23を開閉する通路開閉手段が構成されている。
【0025】
図2は蒸発燃料供給系22の故障診断装置の制御回路ブロック図を示し、CPU40はエアフローセンサ10からの吸入空気量Q、空燃比センサ16からの空燃比A/F、スロットルセンサ18からのスロットル開度TVO、ディストリビュータ33からのエンジン回転数Ne、水温センサ19からの水温tw、レベルセンサ21からの出力レベル信号L、内圧センサ32からの内部圧力P、大気センサ34からの信号など必要な各種信号入力に基づいて、ROM35に格納されたプログラムに従って、パージバルブ31、開閉バルブ27、大気開放バルブ30、インジェクタ13、ISCバルブ15、表示手段36を駆動制御し、またRAM37は必要なデータ等を記憶する。
【0026】
上述のCPU40にはしきい値記憶手段としてのCD−ROM38が接続され、このCD−ROM38には図4に示すようなしきい値B(故障診断を中止する変動量ΔLのしきい値)のテーブルが記憶されている。すなわち、このテーブルは横軸に燃料タンク20内の燃料の残量変化による油面の表面積をとり、縦軸に故障診断を中止する変動量ΔLのしきい値Bをとったテーブルで、図3に示す深さ方向で断面積が異なる燃料タンク20のタンク形状に対応して、燃料タンク20内の油面の表面積が小さくなる程、しきい値Bが小さくなるように予め実測して設定したものである。
【0027】
図5はCPU40の作用を機能的に示す機能ブロック図で、同図に示すように、エンジンの特定運転領域で上述のパージバルブ31を開いてキャニスタ24に吸着された燃料を吸気通路7に供給すると共に、蒸発燃料供給系22の故障診断(詳しくは同供給系22のうちの燃料タンク20からパージバルブ31までの間の故障診断)時にパージ通路23内に吸気通路7の負圧を導入した後に、上述のパージ通路23を密閉状態とするように上述の各バルブ30,31を制御する蒸発燃料系制御手段41と、予め設定された診断時間e(図10参照)内におけるパージ通路23の圧力上昇度合(P2−P1)を演算によって求める圧力上昇度合演算手段42と、蒸発燃料供給系22が故障しているか否かを判定する故障判定手段43と、蒸発燃料供給系22の故障診断時に、所定のサンプリング時間内におけるパージ通路23の圧力変化量ΔPを演算によって求める圧力変化量演算手段44と、上述の圧力上昇度合演算手段42の演算値に基づいて揺れ度合判別用のしきい値A(図6参照)を設定するしきい値設定手段45と、燃料タンク20内に収容された油面の揺れ度合を判別する揺れ度合判別手段46とが設けられている。
【0028】
上述の圧力上昇度合演算手段42は、蒸発燃料系制御手段41により各バルブ30,31を開閉制御してパージ通路23内に吸気通路7の負圧を導入し、さらにパージ通路23を密閉した状態で、予め設定された診断時間e内、例えば25秒間におけるパージ通路23の圧力上昇度合(P2−P1)を上述の内圧センサ32(圧力検出手段)の検出信号に基づいて演算するように構成されている。
【0029】
すなわち、上述の開閉バルブ27およびパージバルブ31を開放すると共に、大気開放バルブ30を閉止して燃料タンク20と吸気通路7との間でパージ通路23を開通させると共に、大気開放通路25を遮断することにより、パージ通路23内に吸気負圧を導入してパージ通路23内を負圧状態とした後、パージバルブ31を閉止してパージ通路23を密閉状態とすることにより、このパージ通路23の負圧を保持する。そして、圧力上昇度合演算手段42において、パージ通路23を密閉した時点t2および診断時間eが経過した時点t3における内圧センサ32の第1、第2の各検出圧力P1,P2(図10参照)をそれぞれ読込み、診断時間eの経過時点t3における第2検出出力P2から密閉時点t2における第1検出圧力P1を減算(P2−P1)することにより、診断時間e内におけるパージ通路23の圧力上昇度合(P2−P1)を求めるようになっている。
【0030】
上述の故障判定手段43は、圧力上昇度合演算手段42において求めた診断時間e内における圧力上昇度合(P2−P1)の演算値と、運転状態に応じて設定された基準値Prとを比較し、圧力上昇度合(P2−P1)が基準値Prよりも大きいことが確認された場合に、パージ通路23内の負圧を適正に維持することができない故障、例えばパージ通路23に亀裂が形成される等の軽度の故障があると判定し、この故障を表示手段36において表示させる制御信号を出力するように構成されている。
【0031】
また、上述の故障判定手段43は、パージ通路23内を所定の負圧状態とするのに要した時間(図10に示す時点t1〜t2間の時間)を測定し、この測定時間が予め設定された30秒程度の基準時間d(図10参照)よりも長いことが確認された場合に、パージ通路23の接続不良等に起因する重度の故障があると判定すると共に、パージバルブ31を閉止してパージ通路23を密閉した時点t2における内圧センサ32の第1検出圧力P1と、運転状態に応じて設定された基準圧力bとを比較して第1検出圧力P1が基準圧力bより高いことが確認された場合に、パージバルブ31を全閉状態とすることができないバルブ故障が発生したと判定するように構成されている。
【0032】
上述の圧力変化量演算手段44は、蒸発燃料供給系22の故障診断時に診断時間eよりも短い時間に設定されたサンプリング時間においてパージ通路23の圧力変化量ΔPを上述の内圧センサ32の検出信号に基づいて演算により求め、この圧力変化量ΔPの演算値を上記揺れ度合判別手段46に出力するように構成されている。
【0033】
上述のしきい値設定手段45は、圧力上昇度合演算手段42において求めた診断時間e内におけるパージ通路23の圧力上昇度合(P2−P1)と、所定の係数Kとを乗じて揺れ度合判別用のしきい値Aを設定し、このしきい値Aを揺れ度合判別手段46に出力するように構成している。この揺れ度合判別用のしきい値Aは、図6に示すように、圧力上昇度合(P2−P1)が増大するのに従って大きな値となるように設定される。
【0034】
上記揺れ度合判別手段46は、診断時間e内において圧力変化量演算手段42によりサンプリング時間毎に演算された各圧力変化量ΔPのうち最大値ΔPmax を求め、この最大値ΔPmax と、上記しきい値設定手段45によって設定された揺れ度合判別用のしきい値Aとを比較し、しきい値Aよりも圧力変化量ΔPの最大値ΔPmax が大きく、燃料タンク20内において大きな油面の揺れが生じているため、燃料の気化が促進されやすい状態にあることが確認された場合に、上記故障判定手段43による故障判定を中止するように構成されている。
【0035】
また、上述の揺れ度合判別手段46は、燃料タンク20内に設けられたレベルセンサ21の出力信号に応じて油面の揺れが大きいか否かを判定し、レベルセンサ21の出力レベルが顕著に変化していることが確認された場合に、燃料の気化が促進されやすい状態にあると判断して上記故障判定手段43による故障判定制御を中止するように構成されている。
【0036】
しかも、上述のCPU40は油面変動量検出手段としてレベルセンサ21で検出した変動量ΔLが所定のしきい値B以上の時、故障診断を中止する診断中止手段(図7に示すフローチャートの第4ステップS4参照)と、
燃料タンク20内の燃料の残量変化に応じて上述のしきい値Bを変更するしきい値変更手段(図8に示すフローチャートの第29ステップS29参照)と、
を兼ねる。
【0037】
このように構成した蒸発燃料供給系の故障診断装置の作用を、図7、図8、図9に示す一連のフローチャートおよび図10に示すタイムチャートを参照して以下に詳述する。
第1ステップS1で、CPU40はエンジンが動作状態にあるか否かを判定し、YES判定時には次の第2ステップS2においてパージ通路23内を負圧状態とするための基準時間d(図10参照)をカウントする減圧タイマT1のカウント値を0にリセットする。
【0038】
次に第3ステップS3においてスロットルセンサ18によって検出されたスロットル開度TVOが予め設定された基準開度aよりも小さいか否かを判定する。この基準開度aは、スロットル弁11を20〜25%程度開放したエンジンの軽負荷運転状態に対応した値に設定されている。上述の第3ステップS3でNO判定され、エンジンが高負荷運転状態にあることが確認された場合には、この状態で蒸発燃料供給系22の故障診断を実行すると、吸気流量が多いことに起因してパージ通路23内を所定の負圧状態とすることができない場合があるため、次の第4ステップS4において大気開放バルブ30を開放し、故障判定手段43による故障診断を中止して、上述の第2ステップS2にリターンする。
【0039】
一方、上述の第3ステップS3でYES判定され、エンジンが軽負荷運転状態にあることが確認された場合には、第5ステップS5においてエンジンの運転状態を検出する各センサの検出値を入力した後、次の第6ステップS6において蒸発燃料供給系22に重度の故障が生じているか否かの判定基準となる負圧の基準圧力(図10参照)bを、水温センサ19および大気圧センサ34の検出値に基づいて設定する。例えば大気圧センサ34によって検出された大気圧が平均的な値であれば、−200mmAq程度に設定され、大気圧の検出値が小さくなるのに応じて上述の基準圧力bの絶対値が小さくなるように、つまり圧力が高い値に設定されるようになっている。これによって大気圧の低い高地の走行時に、エンジン回転数Neが低下傾向となることに起因してパージ通路23内の負圧が充分に確保されないことによる故障の誤判断が防止されることになる。
【0040】
次に、第7ステップS7において蒸発燃料供給系22の故障判定条件が成立したか否かを判定し、NO判定時には、上述の第4ステップS4に移行する。一方、第7ステップS7でYES判定されて蒸発燃料供給系22の故障判定条件が成立したことが確認された時点t1で、第8ステップS8において、上述の大気開放バルブ30を閉止する。この大気開放バルブ30が閉止された後に、次の第9ステップS9においてパージバルブ31を開放する。このように大気開放バルブ30が閉止されると共に、パージバルブ31が開放されることにより、吸気負圧がパージ通路23内に導入され、図10に示すように、上記時点t1から、パージ通路23の内部圧力Pが次第に低下し始めることになる。
【0041】
そして、パージバルブ31が開放された後に、次の第10ステップS10において上述の減圧タイマT1のカウント値を1だけインクリメントとすると共に、次の第11ステップS11においてスロットル開度TVOが基準開度aよりも小さいか否かを再び判定する。
【0042】
第11ステップS11でNO判定され、アクセルペダルが踏込まれることによりスロットル開度TVOが基準開度aよりも大きくなったことが確認された場合には、次の第12ステップS12においてタイマT2によりスロットル開度ディレイ時間のカウントを行なった後、第13ステップS13において上記タイマT2のカウント値と、予め設定された1秒程度の基準時間cとを比較して上記タイマT2がタイムアップしたか否かを判定し、NO判定時には第5ステップS5にリターンして上記処理を繰返す。
【0043】
一方、第13ステップS13でYES判定され、上記タイマT2がタイムアップしたことが確認された場合には、スロットル開度TVOが基準開度aよりも大きい状態が所定時間にわたって継続され、この状態で蒸発燃料供給系22の故障診断を実行すると、蒸発燃料供給系22に故障が生じていないにもかかわらず、パージ通路23内の負圧が充分に得られなくなって故障していると誤判断されるおそれがあるため、次の第14ステップS14において上記タイマT2のカウント値を0にリセットした後、第4ステップS4にリターンして故障診断を中止する。
【0044】
一方、上述の第11ステップS11でYES判定され、スロットル開度TVOが基準開度aよりも小さいことが確認された場合には、次の第15ステップS15において内圧センサ32によって検出されたパージ通路23の内部圧力Pが基準圧力bよりも低いか否かを判定する。この第15ステップS15でNO判定され、パージ通路23の内部圧力Pが基準圧力bよりも高いことが確認された場合には、次の第16ステップS16において減圧タイマT1のカウント値が予め設定された30秒程度の基準時間d以上となったか否かを判定する。
【0045】
第16ステップS16でNO判定された場合には、図8に示す一連のフローチャートの第18ステップS18に移動する一方、第16ステップS16でYES判定され、基準時間dが経過した時点t2においてもパージ通路23の内部圧力Pが基準圧力bよりも低くならないことが確認された場合には、蒸発燃料供給系22に重度の故障があるため、上記負圧が基準時間d内において−200mmAq程度の基準圧力bまで低下しなかったと判断し、次の第17ステップS17において表示手段36に斯る故障が発生したことを表示させる信号を出力して制御動作を終了する。
【0046】
また、上述の第16ステップS16でYES判定される以前に、先の第15ステップS15でYES判定されてパージ通路23の内部圧力Pが基準圧力bよりも低くなったことが判断された場合には、第5ステップS5にリターンする。 上述の第18ステップS18においてパージ通路23の圧力上昇度合(P2−P1)を測定するための診断時間eをカウントする負圧保持タイマT3を0にリセットし、次の第19ステップS19で、圧力変化量演算手段44において求められRAM37の所定エリアに記憶された圧力変化量ΔPの最大値ΔPmax を0にリセットする。
【0047】
次に第20ステップS20においてパージバルブ31を閉ししてパージ通路23を密閉する。そして、パージバルブ31が閉止されたことが確認された時点t2で、第21ステップS21において内圧センサ32により検出されたパージ通路23の内部圧力を第1検出圧力P1として記憶した後、次の第22ステップS22においてパージバルブ31の故障を判定するための基準圧力P01を、水温センサ19および大気圧センサ34の検出値に基づいて設定する。通常の運転状態では、上述の基準圧力P01が例えば−130mmAq程度の値に設定される。
【0048】
次に第23ステップS23において第1検出圧力P1が基準圧力P01よりも小さいか否かを判定する。この第23ステップS23でYES判定され、パージバルブ31に故障が生じて、このパージバルブ31を全閉状態とすることができずに、その内部負圧が基準圧力P01よりも大きな値に上昇していないことが確認された場合には、次の第24ステップS24において上述の故障判定手段43から表示手段36にバルブ故障が発生したことを表示させる信号を出力して制御動作を終了する。
【0049】
一方、上述の第23ステップS23でNO判定された場合には、別の第25ステップS25においてエンジンの運転状態を検出する各センサの検出値を入力した後、次の第26ステップS26において蒸発燃料供給系22に軽度の故障が生じているか否かの判定基準となる圧力上昇度合(P2−P1)の基準値Prを水温センサ19および大気圧センサ34の検出値に基づいて設定すると共に、次の第27ステップS27において蒸発燃料供給系22の故障判定条件が成立したか否かを判定し、NO判定された場合には、先の第4ステップS4(図7参照)に移行する。
【0050】
一方、上述の第27ステップS27でYES判定されて蒸発燃料供給系22の故障判定条件が成立したことが確認された場合には、次の第28ステップS28において減圧タイマT1のカウント値を1だけインクリメントする。
次に第29ステップS29(しきい値変更手段)で、CPU40波はレベルセンサの大小に対応して、換言すればタンク残量(油面の表面積)に対応して図4に示すテーブルから故障診断を中止する変動量ΔLのしきい値Bを読込む。
【0051】
次に第30ステップS30(油面変動量演算手段)で、CPU40はレベルセンサ21の出力レベル信号Lの最大値Lmax から同信号Lの最小値Lmin (図11参照)を減算して油面の表面変動量ΔLを演算する。
次に第31ステップS31(比較手段)で、CPU40は先の第29ステップS29で読込んだしきい値Bと演算された表面変動量ΔLとを比較して、ΔL>Bの油面の振れが大きい時(YES判定時)には、油面変動により蒸発燃料が発生して、正確な診断が不可となるので、故障診断を中止するために前述の第4ステップS4(図7参照)にリターンし、この第4ステップS4で故障診断を中止する。
【0052】
一方、上述の第31ステップS31で、ΔL<Bの振れ小と判定された時(NO判定時には次の第32ステップS32に移行する。
この第32ステップS32において内圧センサ32により検出されたパージ通路23の内部圧力Pに基づいて所定のサンプリング時間内における圧力変化量ΔPを、上記圧力変化量演算手段44において演算により求めた後、この圧力変化量ΔPに基づき、次の第33ステップS33において圧力変化量ΔPの最大値ΔPmax を選定してRAM37の所定エリアに記憶させる。
【0053】
すなわち、内圧センサ32により検出された現時点におけるパージ通路23の内部圧力P(i) と、前回の制御動作時に検出されたパージ通路23の内部圧力P(i-1) との偏差を求めることにより、今回の制御時における圧力変化量ΔPを算出し、この値ΔPとRAM37の所定エリアに記憶された圧力変化量ΔPの最大値ΔPmax とを比較し、大きい方を最大値として更新記憶させることにより、下記の診断時間e内における圧力変化量ΔPの最大値ΔPmax を求める。
【0054】
次に第34ステップS34において負圧保持タイマT3のカウント値と、予め設定された25秒程度の診断時間eとを比較することにより、負圧保持タイマT3がタイムアップしたか否かを判定し、NO判定時には、第25ステップS25にリターンして上記処理を繰り返す。一方、第34ステップS34でYES判定され、診断時間eが経過したことが確認された時点t3で、内圧センサ32により検出されたパージ通路23の内部圧力を図9に示す一連のフローチャートの次の第35ステップS35において第2検出圧力P2として記憶した後、次の第36ステップS36においてこの第2検出圧力P2から先の第1検出圧力P1を減算することにより、診断時間e内におけるパージ通路23の圧力上昇度合(P2−P1)を上述の圧力上昇度合演算手段42によって求める。 次に第37ステップS37において上述の圧力上昇度合演算手段42で求めた診断時間e内におけるパージ通路23の圧力上昇度合(P2−P1)の絶対値と、予め設定された係数kとを、上記しきい値設定手段45において乗算することにより求めた値(k×|P2−P1|)を、揺れ度合判別用のしきい値Aとして設定する。
【0055】
次に第38ステップS38において先の第33ステップS33で求めた圧力変化量ΔPの最大値ΔPmax が、上記揺れ度合判別用のしきい値Aよりも小さいか否かを判定する。この第38ステップS38でNO判定され、燃料タンク20内に収容された燃料の油面が大きく揺れて、燃料の気化が促進されることにより、上述のパージ通路23の内部圧力が短時間で大きく上昇しやすい状態にあることが確認された場合には、故障判定を実行すべきではないと判断して、第4ステップS4にリターンし、故障判定制御を中止して、故障判定制御を再度初めから開始することで故障判定を確実に行なうようにする。
【0056】
一方、第38ステップS38で、YES判定され、燃料タンク20内に収容された燃料の油面が大きく揺れていないことが確認された場合には、次の第39ステップS39において上述の圧力上昇度合の絶対値|P2−P1|と、第26ステップS26で求めた第2基準値Prとを比較して、圧力上昇度合の絶対値|P2−P1|が第2基準値Prよりも小さいか否かを判定する。
【0057】
この第39ステップS39でNO判定され、パージ通路23に亀裂が形成される等により診断時間e内におけるパージ通路23の圧力上昇度合(P2−P1)が第2基準値Pr以上になったことが確認された場合には、第40ステップS40において上記故障判定手段43から表示手段36に斯る故障が発生したことを表示させる信号を出力する。
【0058】
一方、第39ステップS39でYES判定され、パージ通路23の圧力上昇度合の絶対値|P2−P1|が第2基準値Prよりも小さいことが確認された場合には、蒸発燃料供給系22が正常であるためにパージバルブ31内の負圧が診断時間eの経過まで適正に維持されたと判断し、次の第41ステップS41において大気開放バルブ30を開放した後に一連の処理動作を終了する。
【0059】
このように上記実施例の蒸発燃料供給系の故障診断装置によれば、蒸発燃料供給系22に吸気負圧を導入して、この蒸発燃料供給系22内の圧力の変化状態から該蒸発燃料供給系22の故障診断を行なう一方、上述の油面変動量検出手段(レベルセンサ21参照)は深さ方向で断面積が異なる燃料タンク20内の油面の変動量ΔLを検出し、診断中止手段(第4ステップS4参照)は上述の油面変動量検出手段(レベルセンサ21参照)で検出された変動量ΔLが所定しきい値B以上の時に故障診断を中止する。
【0060】
しかも、上述のしきい値変更手段(第29ステップS29参照)は燃料タンク20内の燃料の残量変化による油面の表面積変化に応じて上述のしきい値B(故障診断を中止する変動量ΔLのしきい値)を図4にテーブルで示す如く変更する。
この結果、タンク残量にともなって油面(液面)の表面積が小さくなることによる油面変動量検出手段(レベルセンサ21参照)の感度低下を考慮したしきい値Bが設定できて、蒸発燃料供給系22(エバポ経路)の誤診断を防止することができる効果がある。
【0061】
また、上述の燃料タンク20内の油面の表面積が小さくなる程、上述のしきい値Bを図4に示す如く小さくするので、表面積に対応したしきい値Bの設定ができ、特に油面の表面積が小さい時の油面変動量検出手段(レベルセンサ21参照)の感度低下を小さい値のしきい値Bにより補完して、誤診断をより一層良好に防止することができる効果がある。
【0062】
さらに、上述のしきい値Bは燃料の残量変化による油面の表面積変化に応じて予め設定されているので、しきい値Bの変更に演算処理を要することなく、テーブルからのしきい値Bの読出し処理により、該しきい値Bを即時に、かつ容易に変更することができる効果がある。
【0063】
なお、上記実施例においては深さ方向で断面積が異なる燃料タンク20の一例として図3に示すように同タンク20内の燃料の残量が小さくなる程、燃料油面の表面積が漸小する形状のタンクを例示したが、タンク形状はこれに限定されることなく図12に示す如きタンク20Aや、図13に示すような樽形のタンク20Bまたは図14に示すような鞍形のタンク20Cであってもよく、何れにしても燃料タンク20,20A,20B,20C内の燃料の残量変化による油面の表面積変化に応じて上述のしきい値Bを表面積が小さくなる程、小さい値に設定するとよい。
【0064】
この発明の構成と、上述の実施例において、
この発明の蒸発燃料吸着手段は、実施例のキャニスタ24に対応し、
以下同様に、
蒸発燃料供給経路は、蒸発燃料供給系22に対応し、
油面変動量検出手段は、フロートタイプのレベルセンサ21に対応し、
診断中止手段は、CPU制御による第4ステップS4(図7参照)に対応し、
しきい値変更手段は、第29ステップS29(図8参照)に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【0065】
例えば、上述のフロートタイプのレベルセンサ21の場合には燃料タンク20内の燃料の残量と燃料油面の変動とを同一センサにて検出することができる。換言すればレベルセンサ21は燃料の残量検出手段と、油面変動量検出手段とを兼ねるが、このフロートタイプのレベルセンサ21に代えて、光を燃料に照射して屈折率の差異により油面変動を検出する光センサを用いてもよく、音波を燃料に照射して受波状態の変化により油面変動を検出する音波センサを用いてもよく、燃料の残量検出と、油面変動量の検出をそれぞれ別々のセンサにて検出実行してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の蒸発燃料供給系の故障診断装置を備えたエンジン全体の系統図。
【図2】 故障診断装値の制御回路ブロック図。
【図3】 燃料タンクの概略図。
【図4】 テーブルの説明図。
【図5】 故障診断装置のブロック図。
【図6】 圧力上昇度合に対するしきい値変化を示す説明図。
【図7】 故障診断処理を示すフローチャート。
【図8】 図7のフローチャートにつづくフローチャート。
【図9】 図8のフローチャートにつづくフローチャート。
【図10】 故障診断処理を示すタイムチャート。
【図11】 レベルセンサ出力の説明図。
【図12】 燃料タンクの他の形状を示す概略図。
【図13】 燃料タンクのさらに他の形状を示す概略図。
【図14】 燃料タンクのさらに他の形状を示す概略図。
【図15】 油面変動の感知不足を説明するための説明図。
【符号の説明】
7…吸気通路
20,20A,20B,20C…燃料タンク
21…レベルセンサ(油面変動量検出手段)
22…蒸発燃料供給系
24…キャニスタ(蒸発燃料吸着手段)
S4…診断中止手段
S29…しきい値変更手段
B…しきい値
Claims (3)
- 深さ方向で断面積が異なる燃料タンクと吸気通路とを蒸発燃料吸着手段を介して連通する蒸発燃料供給経路を備え、
上記蒸発燃料供給経路に負圧を導入し、該蒸発燃料供給経路内の圧力の変化状態から蒸発燃料供給経路の故障診断を行なう一方、
上記燃料タンク内の油面の変動量を検出する油面変動量検出手段を設け、
上記油面変動量検出手段で検出された変動量が所定しきい値以上の時、故障診断を中止する診断中止手段が設けられた蒸発燃料供給系の故障診断装値であって、上記燃料タンク内の燃料の残量変化による油面の表面積変化に応じて上記しきい値を変更するしきい値変更手段を備えた
蒸発燃料供給系の故障診断装置。 - 上記燃料タンク内の油面の表面積が小さくなる程、上記しきい値を小さくする請求項1記載の蒸発燃料供給系の故障診断装置。
- 上記しきい値は燃料の残量変化による油面の表面積変化に応じて予め設定された
請求項1または2記載の蒸発燃料供給系の故障診断装置。
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