JPH03260365A - 蒸発燃料装置の診断装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は蒸発燃料装置の診断装置に係り、特に徒に多
数の機器の追加付設を要することなく蒸発燃料装置の機
能を診断し得るとともに多数の機器の追加付設による信
頼性の低下を回避し得て診断の信頼性を高め得る蒸発燃
料装置の診断装置に関する。

〔従来の技術〕

内燃機関には、内燃機関の停止中に燃料タンク等で発生
する蒸発燃料の大気への放出を防止するために、蒸発燃
料装置を設けたものがある。蒸発燃料装置は、例えば、
第４図の如く構成されている。図において、１０２は内
燃機関、１０４はエアクリーナ、１０６は吸気通路、１
０８はスロットルバルブ、１１０は燃焼室、１１２は排
気通路、１１４は燃料タンクである。

内燃機関１０２の吸気通路１０６には、燃焼室１１０に
指向させて燃料系を構成する燃料噴射弁１１６が設けら
れている。この燃料噴射弁１１６は、燃料通路１１８に
より燃料タンク１１４内の燃料ポンプ１２０に連通され
、この燃料ポンプ１２０によって圧送される燃料を燃焼
室１１０に噴射供給する。

この燃料タンク１１４内に発生する蒸発燃料の大気への
放出を防止する蒸発燃料装置は、蒸発燃料を吸着保持す
るキャニスタ１２２を内燃機関１０２のスロットルバル
ブ１０８下流側の吸気通路１０６及び燃料タンク１１４
の上部空間に夫々パージ通路１２４及びエバポ通路】２
６により連通して設けるとともに、このキャニスタ１２
２に大気通路１２８を連通して設けている。前記パージ
通路１２４の途中には、内燃機関１０２の運転状態に応
じて開閉動作されるパージバルブ１３０を介設している
。

これにより、蒸発燃料装置は、第５図に示す如く、内燃
機関１０２の停止中に、パージバルブ１３０が閉鎖動作
されて燃料タンク１１４で発生した蒸発燃料をエバポ通
路１２６によりキャニスタ１２２に導入し、吸着保持す
る。このとき、キャニスタ１２２内の不要な空気は、大
気通路１２８により大気に放出される。また、蒸発燃料
装置は、内燃機関１０２の所定運転領域において、第６
図に示す如く、パージバルブ１３０が開放動作されて吸
気負圧を作用させることにより、大気通路１２８から導
入する新気によってキャニスタ１２２に吸着保持した蒸
発燃料を離脱放出させ、吸気通路１０６に供給する。な
お、内燃機関１０２の非所定運転領域においては、パー
ジバルブ１３０が閉鎖動作され、キャニスタ１２２に吸
着保持した蒸発燃料の吸気通路１０６への供給を停止す
る。

このような蒸発燃料装置としは、特開昭５６−１２１８
５６号公報や実開昭６３−１９３７６０号公報に開示の
ものがある。特開昭５６−１２１８５６号公報に開示の
ものは、キャニスタに連通ずる大気通路から導入される
大気を加熱するために、加熱装置を設けたものである。

また、実開昭６３−１９３７６０号公報に開示のものは
、燃料温度が所定温度以上且つ高負荷運転状態において
は、キーニスタに連通ずる大気通路を閉鎖して吸気通路
に高濃度の蒸発燃料を供給するように動作する電磁弁を
設けたものである。

また、内燃機関には、各種の運転状態において低燃料消
費率、少ない排気有害成分値、また出力量上等の要求を
満足するために、空燃比を適正な値に制御する空燃比制
御装置を設けたものがある。

例えば、空燃比制御装置は、第４図に示す如く、内燃機
関１０２の排気通路１１２に排気センサである０２セン
サ１３２を設け、この０２センサ１３２の検出信号を入
力する制御手段たる制御部１３４を設けている。空燃比
制御装置は、制御部１３４によって、０２センサ１３２
の検出信号により燃料噴射弁１１６を動作して空燃比を
目標空燃比にフィードバック制御するものである。

このような空燃比制御装置としては、特開昭６３−２９
０５０号公報に開示のものがある。この公報に開示のも
のは、空燃比のフィードバック量が上限値に達した際に
、蒸発燃料装置のパージバルブを閉鎖動作している間に
フィードバック量を上限値よりも少許小さい所定値に一
時的に設定し、その後に前記設定したフィードバック量
が実質的に上限値に達している場合は、空燃比制御装置
が故障していると判断するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、前記蒸発燃料装置の機能を診断する場合には
、蒸発燃料を吸着保持するキーニスタと内燃機関の吸気
通路とを連通ずるパージ通路の途中に介設したパージバ
ルブが開閉動作された際の、キャニスタ内のＨＣ（ハイ
ドロカーボン〉成分やパージ通路内の圧力等を検出し、
この検出値を監視することにより行っている。したがっ
て、蒸発燃料装置の機能の診断には、ＨＣの成分を検出
する成分センサや圧力を検出する圧力センサ等を必要と
するとともに、これらセンサの検出信号から機能を診断
する専用の診断装置を必要とする。

このため、多数の機器の追加付設を要することによりコ
ストの上昇を招く不都合があるとともに、このような機
器の追加付設により装置の信頼性を低下させて診断の確
実性が損なわれる不都合がある。

〔発明の目的〕

そこでこの発明の目的は、徒に多数の機器の追加付設を
要することなく蒸発燃料装置の機能を診断し得てコスト
の上昇を回避し得るとともに多数の機器の追加付設によ
る信頼性の低下を回避し得て診断の信頼性を高め得る蒸
発燃料装置の診断装置を実現することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために、この発明は、蒸発燃料を吸
着保持するキャニスタを内燃機関の吸気通路及び燃料タ
ンクに夫々パージ通路及びエバポ通路により連通して設
けるとともにこのキャニスタに大気通路を連通して設け
、前記パージ通路の途中に前記内燃機関の運転状態に応
じて開閉動作されるパージバルブを介設した蒸発燃料装
置において、前記大気通路を開閉する大気バルブを設け
、前記パージバルブが開放動作され且つ前記内燃機関の
排気通路に設けた排気センサの検出信号により前記内燃
機関の空燃比が目標空燃比にフィードバック制御されて
いる際に前記大気バルブの閉鎖動作により前記内燃機関
の空燃比が目標空燃比から変動した場合は前記蒸発燃料
装置の機能を正常と判断する制御手段を設けたことを特
徴とする。

〔作用〕

この発明の構成によれば、キャニスタに連通ずる大気通
路を開閉する大気バルブを設け、制御手段によって、パ
ージバルブが開放動作され且つ内燃機関の排気通路に設
けた排気センサの検出信号により内燃機関の空燃比が目
標空燃比にフィードバック制御されている際に大気ノ＼
ルブの閉鎖動作により内燃機関の空燃比が目標空燃比か
ら変動した場合は蒸発燃料装置の機能を正常と判断する
ことにより、大気バルブの追加付設のみによって内燃機
関に既設の装置を利用して蒸発燃料装置の機能を判断す
ることができるとともに、大気バルブの追加付設のみで
あるので信頼性の低下を回避することができる。

〔実施例〕

次にこの発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

第１〜３図は、この発明の実施例を示すものである。第
１図において、２は内燃機関、４はエアクリーナ、６は
吸気通路、８はスロットルバルブ、１０は燃焼室、１２
は排気通路、１４は燃料タンクである。

内燃機関２の吸気通路６には、燃焼室１０に指向させて
燃料系を構成する燃料噴射弁１６が設けられている。こ
の燃料噴射弁１６は、燃料通路１８により燃料タンク１
４内の燃料ポンプ２０に連通され、この燃料ボ゛′プ２
０によって圧送される燃料を燃焼室１０に噴射供給する
。

この燃料タンク１４内に発生する蒸発燃料の大気への放
出を防止する蒸発燃料装置は、蒸発燃料を吸着保持する
キャニスタ２２を内燃機関２のスロットルバルブ８下流
側の吸気通路６及び燃料タンク１４の上部空間に夫々パ
ージ通路２４及びエバポ通路２６により連通して設ける
とともに、このキャニスタ２２に大気通路２８を連通し
て設けている。前記パージ通路２４の途中には、内燃機
関２の運転状態に応して開閉動作されるパージバルブ３
０を介設している。

これにより、蒸発燃料装置は、内燃機関２の停止中に、
パージバルブ３０が閉鎖動作されて燃料タンク１４で発
生した蒸発燃料をエバポ通路２６によりキャニスタ２２
に導入し、吸着保持する。

このとき、キャニスタ２２内の不要な空気は、大気通路
２８により大気に放出される。また、蒸発燃料装置は、
内燃機関２の所定運転領域において、パージバルブ３０
が開放動作されて吸気負圧を作用させることにより、大
気通路２８から導入する新気によってキャニスタ２２に
吸着保持した蒸発燃料を離脱放出させ、吸気通路６に供
給する。なお、内燃機関２の非所定運転領域においては
、パージバルブ３０が閉鎖動作され、キャニスタ２２に
吸着保持した蒸発燃料の吸気通路６への供給を停止する
。

このような蒸発燃料装置において、キャニスタ２２に連
通ずる大気通路２８を開閉する大気バルブ３２を設ける
。この大気バルブ３２は、前記パージバルブ２４ととも
に制御手段たる制御部３４に接続して設ける。また、こ
の制御部３４には、内燃機関２の排気通路１２に設けた
排気センサたる０２センサ３６が接続されている。この
制御部３４によって、パージバルブ２４が開放動作され
且つ前記排気センサ３６の検出信号により内燃機関２の
空燃比が目標空燃比にフィードバック制御されている際
に、大気バルブ３２の閉鎖動作により内燃機関２の空燃
比が目標空燃比から変動した場合は、蒸発燃料装置の機
能を正常と判断するものである。

なお、前記制御部３４は、内燃機関２に既設の空燃比制
御装置、即ち、内燃機関２の各種の運転状態において低
燃料消費率、少ない排気有害成分値、また出力量上等の
要求を満足するために、空燃比を適正な値に制御する空
燃比制御装置の制御部を利用することができる。この空
燃比制御装置は、内燃機関２の排気通路１２に設けた排
気センサたる０□センサ３６の検出信号を制御部３４に
入力し、この制御部３４によって０２センサ３２の検出
信号により燃料噴射弁１６を動作して空燃比を目標空燃
比にフィードハック制御する。

この空燃比制御装置の制御部３４に前記大気バルブ３２
及びパージバルブ２４を接続し、制御部３４によって、
パージバルブ２４が開放動作し且つ排気センサ３６の検
出信号により内燃機関２の空燃比が目標空燃比にフィー
ドバック制御されている際に、大気バルブ３２の閉鎖動
作により内燃機関２の空燃比が目標空燃比から変動した
場合は、蒸発燃料装置の機能を正常と判断する。

次に作用を説明する。

第２図に示す如く、制御がスター）（２００）すると、
パージバルブ２４がＯＮして開放動作され且つ空燃比制
御装置がクローズトループによりフィードバック制御さ
れているか否かの判断（２０２）を行う。

この判断（２０２）がＮＯの場合は、リターンする。こ
の判断（２０２）がＹＥＳの場合は、大気バルブ３２を
ＯＦＦして閉鎖動作する処理（２０４）を行い、０２セ
ンサ３２の出力する検出信号がリッチ側に変動したか否
かの判断（２０６）を行う。

前記大気バルブ３２の閉鎖動作によって、大気通路２８
からキャニスタ２２への空気の導入が遮断されることに
なる。これにより、燃料タンク１４の上部空間に存在す
る多量の蒸発燃料が、エバポ通路２６及びパージ通路２
４を介して直接に吸気通路６に供給されることになる。

このため、蒸発燃料装置の機能が正常であれば、大気バ
ルブ３２の閉鎖動作によって多量の蒸発燃料が供給され
ることにより、内燃機関２の空燃比が目標空燃比からリ
ッチ側に変動することになる。

この変動によって、第３図に示す如く、０２センサ３２
の出力する検出信号がリッチ側に変動し、フィードハッ
ク制御信号がリーン側に変動する。

したがって、前記判断（２０６）においてＮＯの場合、
つまり、０２センサ３２の出力する検出信号が第３図に
示す如くリッチ側に変動しない場合は、蒸発燃料装置の
機能に異常があるので、システムＮ、Ｇ、の判断（２０
Ｂ）が行われる。

さらに、前記判断（２０６）においてＹＥＳの場合は、
大気バルブ３２をＯＮして開放動作する処理（２１０）
を行い、０２センサ３２の出力する検出信号がリッチ側
に変動したか否かの判断（２１２）を行う。

前記大気バルブ３２の開放動作によって、大気通路２８
からキャニスタ２２に空気が導入されることになる。こ
れにより、燃料タンク１４の蒸発燃料が直接に吸気通路
６に供給されることを阻止し、キャニスタ２２に吸着保
持された蒸発燃料とともに導入される大気がパージ通路
２４を介して吸気通路６に供給されることになる。

このため、蒸発燃料装置の機能が正常であれば、大気バ
ルブ３２の開放動作によって蒸発燃料とともに大気が供
給されることにより、内燃機関２の空燃比がリーン側に
変動することになる。この変動によって、第３図に示す
如く、０２センサ３２の出力する検出信号がリーン側に
変動し、フィードバック制御信号がリッチ側に変動する
。

したがって、前記判断（２１０）においてＹＥＳの場合
、つまり、０□センサ３２の出力する検出信号が第３図
に示す如くリーン側に変動する場合は、蒸発燃料装置の
機能が正常であるので、システムＯ，に、の判断（２１
４）が行われる。

一方、前記判断（２１０）においてＮｏの場合、つまり
、０２センサ３２の出力する検出信号が第３図に示す如
くリーン側に変動しない場合は、蒸発燃料装置の機能に
異常があるので、システムＮ。

Ｇ、の判断（２０Ｂ）が行われる。

なお、前記処理（２１０）において、大気バルブ３２を
ＯＮして開放動作したが、この大気バルブ３２をＯＮし
て開放動作することなく、パージバルブ３０をＯＦＦ、
して閉鎖動作することもできる。このパージバルブ３０
の閉鎖動作によって、燃料タンク１４の蒸発燃料が直接
に吸気通路６に供給されることを阻止する。

このため、蒸発燃料装置の機能が正常であれば、パージ
バルブ３０の閉鎖動作によって蒸発燃料の供給が阻止さ
れることにより、内燃機関２の空燃比がリーン側に変動
することになる。この変動により、第３図に示す如く、
０２センサ３２の出力する検出信号がリーン側に変動し
、フィードバック制御信号がリンチ側に変動するので、
前記判断（２１０）においてＹＥＳの場合、つまり、０
２センサ３２の出力する検出信号が第３図に示す如くリ
ーン側に変動する場合は、蒸発燃料装置の機能が正常で
あるので、システム○、に、の判断（２１４）が行われ
、一方、前記判断（２１０）においてＮＯの場合、つま
り、０２センサ３２の出力する検出信号が第３図に示す
如くリーン側に変動しない場合は、蒸発燃料装置の機能
に異常があるので、システムＮ、Ｇ、の判断（２０８）
が行われる。

このように、キャニスタ２２に連通ずる大気通路２８を
開閉する大気バルブ３２を設け、制御部３４によって、
パージバルブ３０が開放動作され且つ０．センサ３６の
検出信号により内燃機関２の空燃比が目標空燃比にフィ
ードバック制御されている際に、大気バルブ３２の閉鎖
動作により内燃機関２の空燃比が目標空燃比から変動し
た場合は、蒸発燃料装置の機能を正常と判断することに
より、大気バルブ３２の追加付設のみによって内燃機関
２に既設の装置、つまり空燃比制御装置を利用して蒸発
燃料装置の機能を判断することができ、また、大気バル
ブ３２の追加付設のみであるので信頼性の低下を回避す
ることができる。

このため、徒に多数の機器の追加付設を要することなく
蒸発燃料装置を診断し得るのでコストの上昇を回避する
ことができるとともに、多数の機器の追加付設による信
頼性の低下を回避し得るので診断の信頼性を高めること
ができる。また、燃料タンク１４には、上部空間に常に
多量の蒸発燃料が存在するので、前記パージバルブ３０
が開放動作され且つ０２センサ３６により内燃機関２の
空燃比が目標空燃比にフィードバック制御されている際
に大気バルブ３２を閉鎖動作して前記多量の蒸発燃料を
吸気通路６に供給することにより、内燃機関２の空燃比
を目標空燃比から変動させることができるとともにこの
変動を０２センサ３６により検出することができるので
、診断の確実性を高めることができる。

さらに、この発明は、パージバルブ３０が開放動作され
且つ０２センサ３６の検出信号により内燃機関２の空燃
比が目標空燃比にフィードバック制御されている際に、
大気バルブ３２を閉鎖動作することにより内燃機関２の
空燃比が目標空燃比から変動した場合は蒸発燃料装置の
機能を正常と判断するものであるが、前記内燃機関２の
空燃比が目標空燃比から変動することを利用して、前記
蒸発燃料装置を診断することに併せて、空燃比の変動状
態を監視することにより空燃比制御装置をも診断するこ
とができるものであり、実用工大なる効果を奏し得るも
のである。

〔発明の効果〕

このように、この発明によれば、キャニスタに連通ずる
大気通路を開閉する大気バルブを設け、制御手段によっ
て、パージバルブが開放動作され且つ内燃機関の排気通
路に設けた排気センサの検出信号により内燃機関の空燃
比が目標空燃比にフィードバック制御されている際に大
気バルブの閉鎖動作により内燃機関の空燃比が目標空燃
比から変動した場合は蒸発燃料装置の機能を正常と判断
することにより、大気バルブの追加付設のみによって内
燃機関に既設の装置を利用して蒸発燃料装置の機能を判
断することができるとともに、大気バルブの追加付設の
みであるので信頼性の低下を回避することができる。

このため、徒に多数の機器の追加付設を要することなく
蒸発燃料装置を診断し得てコストの上昇を回避し得ると
ともに、多数の機器の追加付設による信頼性の低下を回
避し得て診断の信頼性を高めることができる。また、燃
料タンクには、上部空間に常に多量の蒸発燃料が存在す
るので、前記パージバルブが開放動作され且つ排気セン
サにより内燃機関の空燃比が目標空燃比にフィードバッ
ク制御されている際に大気バルブを閉鎖動作して前記多
量の蒸発燃料を吸気通路に供給することにより、内燃機
関の空燃比を目標空燃比から変動させることができると
ともにこの変動を排気センサにより検出することができ
るので、診断の確実性を高めることができる。

さらに、この発明は、パージバルブが開放動作され且つ
排気センサの検出信号により内燃機関の空燃比が目標空
燃比にフィードバック制御されている際に大気バルブの
閉鎖動作により内燃機関の空燃比が目標空燃比から変動
した場合は蒸発燃料装置の機能を正常と判断するもので
あるが、前記内燃機関の空燃比が目標空燃比から変動す
ることを利用して、前記蒸発燃料装置の診断に併せて、
空燃比の変動状態を監視することにより空燃比制御装置
をも診断することができるものであり、実用工大なる効
果を奏し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図はこの発明の実施例を示し、第１図は蒸発燃
料装置の診断装置を設けた内燃機関の概略構成図、第２
図は制御のフローチャート、第３図はフィードバック制
御信号とｏｔセンサ出力信号とのタイごングチャートで
ある。 第４〜６図は従来例を示し、第４図は蒸発燃料装置及び
空燃比制御装置を設けた内燃機関の概略構成図、第５図
はキャニスタによる蒸発燃料の吸着保持状態の説明図、
第６図はキャニスタによる蒸発燃料の離脱放出状態の説
明図である。 図において、２は内燃機関、６は吸気通路、８はスロッ
トルバルブ、１２は排気通路、１４は燃料タンク、１６
は燃料噴射弁、２２はキャニスタ、２４はパージ通路、
２６はエバポ通路、２８は大気通路、３０はパージバル
ブ、３２は大気バルブ、３４は制御部、３６はＯｔセン
サである。 図面の浄書 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、蒸発燃料を吸着保持するキャニスタを内燃機関の吸
   気通路及び燃料タンクに夫々パージ通路及びエバポ通路
   により連通して設けるとともにこのキャニスタに大気通
   路を連通して設け、前記パージ通路の途中に前記内燃機
   関の運転状態に応じて開閉動作されるパージバルブを介
   設した蒸発燃料装置において、前記大気通路を開閉する
   大気バルブを設け、前記パージバルブが開放動作され且
   つ前記内燃機関の排気通路に設けた排気センサの検出信
   号により前記内燃機関の空燃比が目標空燃比にフィード
   バック制御されている際に前記大気バルブの閉鎖動作に
   より前記内燃機関の空燃比が目標空燃比から変動した場
   合は前記蒸発燃料装置の機能を正常と判断する制御手段
   を設けたことを特徴とする蒸発燃料装置の診断装置。