JPH11270418A - 蒸発燃料処理装置のリーク診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】蒸発燃料処理装置のリーク診断精度を向上す
る。 【解決手段】基準オリフィス24を介装した第１通路25に
空気を流通させたときの電動ポンプ28の駆動電流を、外
気温度センサ35で検出された外気温度から推定される燃
料温度に基づいて補正してリーク診断の判定レベルを設
定し、前記基準オリフィス24をバイパスする第２通路27
からキャニスタ21，蒸発燃料導入通路20，パージ通路22
に空気を流したときの電動ポンプ28の駆動電流を、前記
判定レベルと比較してリーク発生の有無を診断する構成
とした。これにより、燃料温度による駆動電流の影響を
回避してリーク診断精度を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の蒸発燃
料処理装置のリーク診断装置に関し、特に診断精度を向
上した技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の内燃機関の蒸発燃料処理装置で
は、燃料タンク等で発生する蒸発燃料をキャニスタに一
時的に吸着し、該吸着した蒸発燃料を所定の機関運転条
件で離脱させてパージ用空気と混合したパージ混合気
を、パージ制御弁で流量制御しつつ機関の吸気系へ吸引
処理することによって、蒸発燃料の外気への蒸散を防止
するようにしている（特開平５−２１５０２０号等参
照) 。

【０００３】ところで、上記装置では、蒸発燃料配管の
途中に万一亀裂が生じたり、蒸発燃料配管の接合部にシ
ール不良が生じると、前記リーク部分から蒸発燃料が大
気中に放散されることになってしまい、本来の放散防止
効果を十分に発揮させることができなくなる。そこで、
前記蒸発燃料のリークの有無を診断する装置として、以
下の方式が考えられた。

【０００４】即ち、電動ポンプによって基準口径を有し
た基準オリフィスを経由させて空気を圧送したときの電
動ポンプの駆動電流に基づいて判定レベルを設定した
後、電動ポンプによって前記基準オリフィスをバイパス
して前記蒸発燃料処理装置のリーク診断対象となる配管
に空気を圧送したときの電動ポンプの駆動電流を前記設
定された判定レベルと比較して蒸発燃料のリークの有無
を診断するものである。

【０００５】前記方式によれば、配管に細かな孔が生じ
た場合のような小量のリーク発生時でも、高精度に診断
することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記方
式では、燃料温度が高い場合には、燃料タンク内の蒸発
燃料圧力が高いなり、実際にはリーク発生と診断される
ような孔等の発生を生じているような場合であっても、
前記蒸発燃料圧力の増大の影響によって電動ポンプの駆
動電流が増大することにより、リーク無しと誤診断して
しまう可能性があった。

【０００７】また、燃料温度が低過ぎる場合は、電動ポ
ンプの駆動効率低下によって駆動電流が駆動電流が低下
してしまい、実際にはリーク発生無しと診断されるべき
状態のときでも、リークを発生していると誤診断してし
まう可能性があった。本発明は、このような従来の問題
点に鑑みなされたもので、燃料温度によるリーク診断へ
の影響を回避して、診断精度を向上させた蒸発燃料処理
装置のリーク診断装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明は図１に示すように、内燃機関の燃料タンクから
の蒸発燃料を一時的に吸着手段に吸着し、所定の機関運
転条件で機関の吸気系に吸入処理する蒸発燃料処理装置
における蒸発燃料のリークを診断する装置において、電
動ポンプによって基準口径を有した基準オリフィスを経
由させて空気を圧送したときの該電動ポンプの駆動電流
に基づいて判定レベルを設定する判定レベル設定手段
と、前記電動ポンプによって前記基準オリフィスをバイ
パスして前記蒸発燃料処理装置のリーク診断対象となる
配管に空気を圧送したときの該電動ポンプの駆動電流を
前記設定された判定レベルと比較して蒸発燃料のリーク
の有無を診断するリーク診断手段と、を備える一方、燃
料の温度を検出又は推定する燃料温度検出・推定手段を
備え、前記判定レベル設定手段は、前記計測した電動ポ
ンプの駆動電流を前記検出又は推定された燃料の温度に
基づいて補正して判定レベルを設定する構成としたこと
を特徴とする。

【０００９】請求項１に係る発明によると、リーク診断
時に、判定レベル設定手段は、電動ポンプによって基準
口径を有した基準オリフィスを経由させて空気を圧送し
たときの該電動ポンプの駆動電流を計測し、燃料温度検
出・推定手段によって検出又は推定された燃料の温度に
基づいて前記計測された駆動電流を補正してリーク診断
用の判定レベルを設定する。

【００１０】そして、リーク診断手段は、前記電動ポン
プによって前記基準オリフィスをバイパスして前記蒸発
燃料処理装置のリーク診断対象となる配管に空気を圧送
したときの該電動ポンプの駆動電流を前記設定された判
定レベルと比較して蒸発燃料のリークの有無を診断す
る。具体的には、電動ポンプの駆動電流が判定レベルよ
り小さいときに、リークが発生していると診断する。

【００１１】このようにすれば、燃料の温度が高く蒸発
燃料圧力が増大することにより駆動電流が増大する場合
や、燃料温度が低過ぎて電動ポンプの駆動効率の低下に
より駆動電流が減少する場合は、それに応じて判定レベ
ルを増大し又は減少する補正を行って設定することによ
り、これら燃料温度によるリーク診断への影響を回避し
て高い診断精度を確保することができる。

【００１２】また、請求項２に係る発明は、前記燃料温
度検出・推定手段は、外気温度の検出によって燃料の温
度を推定する手段であることを特徴とする。請求項２に
係る発明によると、例えば、車両用エアコンの温度調整
のため設置される外気温度センサを流用して、検出され
た外気温度に基づいて燃料温度を推定することができ
る。

【００１３】また、請求項３に係る発明は、前記燃料温
度検出・推定手段は、内燃機関の吸気温度の検出によっ
て燃料の温度を推定する手段であることを特徴とする。
請求項３に係る発明によると、内燃機関の燃料噴射量補
正用に設置される吸気温度センサを流用して、検出され
た吸気温度に基づいて燃料温度を推定することができ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。一実施の形態を示す図２において、内燃機関１に
は、図示しないアクセルペダルと連動するスロットル弁
２を介装した吸気通路３を介して空気が吸入される。前
記吸気通路３の上流部には、前記スロットル弁２によっ
て流量制御される吸入空気流量を検出するエアフローメ
ータ４が装着され、吸気通路３の下流部 (マニホールド
部) には、各気筒毎に電磁式の燃料噴射弁５が設けられ
ていて、図示しない燃料ポンプから圧送されプレッシャ
レギュレータにより所定の圧力に制御される燃料を吸気
通路３内に噴射供給する。前記燃料噴射弁５による燃料
噴射量の制御は、マイクロコンピュータ内蔵のコントロ
ールユニット６ (一点鎖線で図示) で行われるようにな
っている。

【００１５】また、前記機関１には、蒸発燃料処理装置
が備えられている。前記蒸発燃料処理装置は、燃料タン
ク19内で発生した燃料の蒸発燃料を蒸発燃料導入通路20
を介して吸着手段としてのキャニスタ21内に充填された
活性炭などの吸着剤に吸着捕集させ、該吸着剤に吸着さ
れた燃料をパージ通路22を介してスロットル弁２下流側
の吸気通路３に供給するものである。

【００１６】前記パージ通路22には、前記コントロール
ユニット６からの制御信号に基づいて制御される電磁駆
動式のパージ制御弁23が介装されている。また、前記蒸
発燃料処理装置における蒸発燃料のリーク診断のため、
以下のような配管システムが構成される。即ち、前記キ
ャニスタ21底部に開口されたの空気導入口に、基準口径
例えば0.5mm 口径の基準オリフィス24を介装した第１通
路25と、該第１通路25に並列接続され切換バルブ26の一
方のポートを経由する第２通路27と、を介して電動ポン
プ28が接続されている。該電動ポンプ28の吸入口に接続
されたエア導入通路29は、エアフィルタ30を介して空気
を導入するようになっている。前記切換バルブ26の他方
のポートにはエア吐出通路31が接続されている。前記切
換バルブ26は、図示の状態では前記他方のポートがキャ
ニスタ21の空気導入口に至る第２通路27と連通し、前記
エア吐出通路31から吐出された空気をエアフィルタ30を
介して大気中に吐出するようになっており、また、切換
バルブ26が図示の状態から切換操作されて図示右側へ移
動すると前記一方のポートを介して第２通路27が開通
し、該第２通路27を介して電動ポンプ28とキャニスタ21
の空気導入口とが連通するようになっている。

【００１７】また、機関回転速度Ｎを検出する回転速度
センサ32，水温Ｔｗを検出する水温センサ33，排気中の
酸素濃度等に基づいて空燃比を検出する空燃比センサ3
4、車両用エアコンの温度調整用のためであると同時
に、本発明に係る燃料温度検出・推定手段を構成する外
気温度センサ35などが設けられ、それらの検出信号はコ
ントロールユニット６に出力される。

【００１８】コントロールユニット６は、前記各種セン
サからの信号に基づいて、燃料噴射弁５による燃料噴射
量を制御することによる空燃比フィードバック制御を行
うと共に、所定の運転条件で前記パージ制御弁23を制御
することにより蒸発燃料を吸気系にパージする処理を行
い、かつ、所定の条件で本発明に係る蒸発燃料のリーク
診断を行う。

【００１９】かかる構成において、前記コントロールユ
ニット６による蒸発燃料のリーク診断ルーチンを図３の
フローチャートに従って説明する。ステップ１（図では
Ｓ１と略記する。以下同様）では、所定のリーク診断開
始条件、例えば、以下の条件が満たされているか否かを
判定する。機関回転速度及び車速がそれぞれ所定値より
小さく、機関が停止状態であること。

【００２０】前記パージ制御弁23の別途実行される故障
診断ルーチンにおいて、故障が無いと診断されているこ
と。ステップ１で前記リーク診断条件が成立していると
判定されたときはステップ２へ進み、蒸発燃料パージ系
雰囲気を初期化する処理を行う。具体的には、前記パー
ジ制御弁23を開弁し、前記切換バルブ26の前記一方のポ
ートを閉じ、他方のポートを開いて、電動ポンプ28を駆
動し、この状態を所定時間維持する。

【００２１】このとき図４に示すように、電動ポンプ28
の駆動によりエアフィルタ31，エア導入通路29を介して
導入された空気が、前記第１通路25を介してキャニスタ
21内を通りパージ通路22を経て吸気通路３内に流出す
る。また、一部の空気は、前記切換バルブ26からエア吐
出通路31，エアフィルタ30を介して大気中に放出され
る。

【００２２】この結果、パージ通路22内の残圧（負圧)
及び残留ガスが除去される。次にステップ３では、リー
ク診断用の判定レベルの基本値ＤＬＳＬＳＴが求められ
る。具体的には、前記パージ制御弁23を閉弁し、前記切
換バルブ26の前記一方のポートを閉じ、他方のポートを
開いて、電動ポンプ28を駆動し、この状態を所定時間維
持する。

【００２３】このとき図５に示すように、電動ポンプ28
の駆動によりエアフィルタ31，エア導入通路29を介して
導入された空気が、前記第１通路25を介して前記切換バ
ルブ26からエア吐出通路31，エアフィルタ30を介して大
気中に放出される。前記の状態で電動ポンプ28の駆動電
流を検出し、該電流値を判定レベルの基本値ＤＬＳＬＳ
Ｔとしてセットする。即ち、空気が基準口径を有する基
準オリフィス24を流通するときの電動ポンプ28の駆動電
流が検出される。

【００２４】次に、ステップ４では、前記外気温度セン
サ35により検出された外気温度に基づいて推定される燃
料温度に応じて前記判定レベルの基本値ＤＬＳＬＳＴを
補正し、判定レベルＤＬＳＬを設定する。具体的には、
燃料温度（＝外気温度) に基づいて、図７に示すような
特性マップから判定レベルの補正値ＫＴＥＭＰを検索
し、次式により判定レベルＤＬＳＬを算出する。

【００２５】ＤＬＳＬ＝ＤＬＳＬＳＴ−ＫＴＥＭＰ ここで、前記補正値ＫＴＥＭＰは、燃料温度が設定範囲
内例えば０°〜30°Ｃにあるときには、０に設定されて
実質的に補正が行われないが、30°Ｃを超える高温時に
は、負の値に設定され、また、０°Ｃより小の低温時に
は正の値に設定される。したがって、前記燃料温度の設
定範囲より高温時には、判定レベルＤＬＳＬは増大補正
され、設定範囲より低温時には、判定レベルＤＬＳＬは
減少補正される。

【００２６】ステップ５では、リーク診断試験を実行す
る。具体的には、前記パージ制御弁23を閉弁し、前記切
換バルブ26の前記他方のポートを閉じ、一方のポートを
開いて、電動ポンプ28を駆動し、この状態を所定時間維
持する。このとき図６に示すように、電動ポンプ28の駆
動によりエアフィルタ31，エア導入通路29を介して導入
された空気が、前記第２通路27を介してキャニスタ21内
を通って燃料タンク19からパージ制御弁23に至る蒸発燃
料導入通路20及びパージ通路22内に流入する。

【００２７】前記の状態で電動ポンプ28の駆動電流を検
出する。ステップ６では、前記ステップ５で検出された
駆動電流を、前記ステップ４で算出された判定レベルＤ
ＬＳＬと比較して蒸発燃料のリーク診断を行う。即ち、
駆動電流が判定レベル以下と判定されたときは、ステッ
プ７へ進んでリークの発生有りと診断し、駆動電流が判
定レベルＤＬＳＬよりより大きいと判定されたときは、
ステップ８へ進んでリークの発生無しと診断する。

【００２８】即ち、基本的には、空気が基準口径を有し
た基準オリフィス24を流通するのに要する電動ポンプ28
の駆動電流に対し、前記リーク診断試験時の駆動電流の
方が小さい場合、つまり電動ポンプ28の駆動負荷が減少
した場合は、蒸発燃料導入通路20又はパージ通路22中に
前記基準口径より大きな孔が開口したのと同等の失陥を
生じて設定レベル以上のリークが発生すると診断し、そ
うでない場合は、リーク発生無し（正常) と診断する。

【００２９】そして、燃料の温度が高く蒸発燃料圧力が
増大することにより駆動電流が増大する場合や、燃料温
度が低過ぎて電動ポンプの駆動効率の低下により駆動電
流が減少する場合は、前記のように補正値ＫＴＥＭＰに
よって判定レベルＤＬＳＬを増大又は減少する補正を行
うことにより、これら燃料温度によるリーク診断への影
響を回避して高い診断精度を確保することができる。

【００３０】なお、前記実施の形態では、外気温度セン
サ35により検出された外気温度に基づいて燃料温度を推
定したが、燃料噴射量補正用に設置される吸気温度セン
サにより検出される吸気温度に基づいて燃料温度を推定
する構成としてもよい。また、図７に示した特性マップ
の代わりに、図８に示したようなテーブルから補正値を
検索する構成としてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成・機能を示すブロック図。

【図２】本発明の一実施の形態のシステム構成を示す
図。

【図３】同上実施の形態のリーク診断ルーチンを示すフ
ローチャート。

【図４】同上実施の形態の初期化処理実行時の空気の流
れを示す図。

【図５】同上実施の形態の判定レベル設定時の空気の流
れを示す図。

【図６】同上実施の形態のリーク診断試験実行時の空気
の流れを示す図。

【図７】同上実施の形態に使用される燃料温度と補正値
ＫＴＭＡＰとの関係を示す特性マップ。

【図８】別の実施の形態に使用される燃料温度と補正値
ＫＴＭＡＰとの関係を示すテーブル。

【符号の説明】

１ 内燃機関 ６ コントロールユニット 19 燃料タンク 20 蒸発燃料導入通路 21 キャニスタ 22 パージ通路 23 パージ制御弁 24 基準オリフィス 25 第１通路 26 切換バルブ 27 第２通路 28 電動ポンプ 32 回転速度センサ 35 外気温度センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の燃料タンクからの蒸発燃料を一
   時的に吸着手段に吸着し、所定の機関運転条件で機関の
   吸気系に吸入処理する蒸発燃料処理装置における蒸発燃
   料のリークを診断する装置において、 電動ポンプによって基準口径を有した基準オリフィスを
   経由させて空気を圧送したときの該電動ポンプの駆動電
   流に基づいて判定レベルを設定する判定レベル設定手段
   と、 前記電動ポンプによって前記基準オリフィスをバイパス
   して前記蒸発燃料処理装置のリーク診断対象となる配管
   に空気を圧送したときの該電動ポンプの駆動電流を前記
   設定された判定レベルと比較して蒸発燃料のリークの有
   無を診断するリーク診断手段と、を備える一方、 燃料の温度を検出又は推定する燃料温度検出・推定手段
   を備え、 前記判定レベル設定手段は、前記計測した電動ポンプの
   駆動電流を前記検出又は推定された燃料の温度に基づい
   て補正して判定レベルを設定する構成としたことを特徴
   とする蒸発燃料処理装置のリーク診断装置。
2. 【請求項２】前記燃料温度検出・推定手段は、外気温度
   の検出によって燃料の温度を推定する手段であることを
   特徴とする請求項１に記載の蒸発燃料処理装置のリーク
   診断装置。
3. 【請求項３】前記燃料温度検出・推定手段は、内燃機関
   の吸気温度の検出によって燃料の温度を推定する手段で
   あることを特徴とする請求項１に記載の蒸発燃料処理装
   置のリーク診断装置。