(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内からの蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
キャニスタとエンジンの吸気通路とをつなぐ配管を開閉するパージバルブと、
キャニスタの大気開放口を開閉するドレンカットバルブと、
燃料タンク及びパージバルブを含む燃料タンクからパージバルブ間の系を閉塞して系のリーク診断を行うリーク診断制御手段と
を備える燃料蒸発ガス処理装置の故障診断装置において、
前記系内の圧力を測定すると共に、ドレンカットバルブが開状態であってパージバルブが閉状態であるときに大気圧を検出する絶対圧センサを備え、
前記リーク診断制御手段は、リーク診断許可条件が成立したときに、ドレンカットバルブ及びパージバルブを閉じて前記系を閉塞した状態で前記絶対圧センサによって検出した系内の圧力変化に基づき、リーク診断を行い、リーク診断中の系内の圧力と、リーク診断後に検出した大気圧との差が燃料タンクのフィラーキャップに設けたリリーフ弁の開弁圧以上の場合にはリーク診断結果のキャンセル条件成立としてリーク診断結果をキャンセルすること、
を特徴とする燃料蒸発ガス処理装置の故障診断装置。
【請求項２】
前記リーク診断制御手段は、リーク診断前の絶対圧センサの出力値とリーク診断後の絶対圧センサの出力値を比較して検出した大気圧の変化量が所定値を超えた場合、リーク診断結果のキャンセル条件成立とする、
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料蒸発ガス処理装置の故障診断装置。
【請求項３】
リーク診断後の大気圧としては、リーク診断後にドレンカットバルブが開かれて所定時間経過したときの絶対圧センサの出力値を検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料蒸発ガス処理装置の故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、燃料蒸発ガス処理装置の故障診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンには、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を一旦キャニスタに吸着させ、所定の運転領域になったときにパージバルブを開いて、キャニスタに吸着させた蒸発燃料をエンジンの吸気通路に導く燃料蒸発ガス処理装置（エバポシステムと呼ぶ）を備えている。
【０００３】
このようなシステムにおいて、系の配管等からのリークを検出することを目的に、エンジンの吸入負圧により系内を負圧にすると共に、系を閉塞した状態に保持して、その圧力の変化を監視して、圧力の変化が所定値以上の場合、系に異常があると判断する診断装置があるが、このリーク診断中に大気圧が変化すると、系内の圧力を精度良く測定できなくなる。
【０００４】
このため、系内の圧力を測定するセンサの他に大気圧センサを備え、系内の圧力および大気圧を測定してリーク診断を行うものや、系につながる管路の途中に切換弁を設けて、切換弁を介して系内の圧力および大気圧を圧力センサに選択的に導いて、これらを測定できるようにして、リーク診断を行うものがある（特開２０００−２８２９７０号、特開平１０−３７８１３号、特開平７−３１７６１１号等）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように複数のセンサを備えるのでは、コストアップを招き、また系内の圧力および大気圧の測定用に切換弁を設けるのでは、構造が複雑になって、コストを低減できない。
【０００６】
また、リーク診断を行う場合に、燃料タンクのフィラーキャップに設けているリリーフ弁が作動したりすると、リーク診断を誤診断することがあった。
【０００７】
この発明は、このような問題点を解決することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、燃料タンク内からの蒸発燃料を吸着するキャニスタと、キャニスタとエンジンの吸気通路とをつなぐ配管を開閉するパージバルブと、キャニスタの大気開放口を開閉するドレンカットバルブと、燃料タンク及びパージバルブを含む燃料タンクからパージバルブ間の系を閉塞して系のリーク診断を行うリーク診断制御手段とを備える燃料蒸発ガス処理装置の故障診断装置において、前記系内の圧力を測定すると共に、ドレンカットバルブが開状態であってパージバルブが閉状態であるときに大気圧を検出する絶対圧センサを備え、前記リーク診断制御手段は、リーク診断許可条件が成立したときに、ドレンカットバルブ及びパージバルブを閉じて前記系を閉塞した状態で前記絶対圧センサによって検出した系内の圧力変化に基づき、リーク診断を行い、リーク診断中の系内の圧力と、リーク診断後に検出した大気圧との差が燃料タンクのフィラーキャップに設けたリリーフ弁の開弁圧以上の場合にはリーク診断結果のキャンセル条件成立としてリーク診断結果をキャンセルした。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、前記リーク診断制御手段は、リーク診断前の絶対圧センサの出力値とリーク診断後の絶対圧センサの出力値を比較して検出した大気圧の変化量が所定値を超えた場合、リーク診断結果のキャンセル条件成立とする。
【００１３】
第３の発明は、第１の発明において、リーク診断後の大気圧としては、リーク診断後にドレンカットバルブが開かれて所定時間経過したときの絶対圧センサの出力値を検出する。
【００１８】
【発明の効果】
第１の発明によれば、系に１つの絶対圧センサを配置して、系内の圧力状態を測定すると共に、ドレンカットバルブおよびパージバルブの開閉状態に基づき大気圧を測定できるので、１つの絶対圧センサで系内の圧力状態と大気圧とを検出する構成によって、診断装置の構造が複雑になることはなく、コストを十分低減できる。また大気圧の変化による誤診断を防止できる。さらに絶対圧センサにより大気圧を精度良く検出できる。さらにまた燃料タンクのフィラーキャップのリリーフ弁の作動に起因する誤診断を防止できる。さらに燃料タンクのフィラーキャップのリリーフ弁の作動に起因する誤診断を一層的確に防止できる。
【００１９】
第２の発明によれば、大気圧の変化による誤診断を防止できる。また大気圧の変化を確実に検出できる。
【００２１】
第３の発明によれば、絶対圧センサにより大気圧を精度良く検出できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１は燃料蒸発ガス処理装置の構成を示している。
【００２７】
燃料蒸発ガス処理装置は、エンジン１の燃料タンク２内で発生する蒸発燃料を処理するためのものであり、燃料吸着剤（活性炭）を内蔵したキャニスタ３と、キャニスタ３と燃料タンク２をつなぐ配管４と、キャニスタ３とエンジン１のスロットルバルブ５下流の吸気通路６をつなぐ配管（パージ通路）７とを備える。
【００２８】
配管７には、配管７を開閉するパージバルブ８と、キャニスタ３とパージバルブ８の間に配管７内の圧力（絶対圧）および後述するように大気圧（絶対圧）を測定する絶対圧センサ９が設けられる。
【００２９】
キャニスタ３には大気開放口１０が備えられ、大気開放口１０には後述するリーク診断時に大気開放口１０を閉じるドレンカットバルブ１１が設けられる。
【００３０】
燃料タンク２内で発生した蒸発燃料は、配管４を介してキャニスタ３に導かれ、燃料成分だけがキャニスタ３内の活性炭に吸着され、残りの空気は大気開放口１０より外部に放出される。そして、活性炭に吸着された燃料を処理するには、パージバルブ８を開き、スロットルバルブ５下流の吸入負圧を利用して大気開放口１０からキャニスタ３内に新気を導入する。この新気によって活性炭に吸着されていた燃料が離脱し、新気と共に配管７を介してエンジン１の吸気通路６内に導入される。
【００３１】
コントローラ１５は、エンジンの運転条件を検出する各種センサ（図示しない）、車速センサ１６、燃料温度センサ１７等からのエンジンの回転数、吸入空気量、スロットル開度、冷却水温、吸入空気温度、車速、燃料温度および燃料噴射量等に基づき、所定の運転域（定常走行時等）にパージバルブ８を開くと共に、パージバルブ８の開度を制御するパージ制御（通常パージ処理）を行う。
【００３２】
一方、コントローラ１５は、エンジンの回転数、吸入空気量、スロットル開度、冷却水温、吸入空気温度、車速、燃料温度、燃料噴射量および大気圧（絶対圧センサ９による）等に基づき、燃料タンク２からパージバルブ８間の系２０のリーク診断の許可条件を判定して、可の場合にリーク診断を行う。
【００３３】
次に、このコントローラ１５のリーク診断の制御内容を図２〜図４のフローチャートに基づいて説明する。
【００３４】
図２のように、ステップ１にて、リーク診断の許可条件が成立しているかどうかを見る。これは、パージバルブ８を閉じる所定の運転域にあり、冷却水温、吸入空気温度、燃料温度、大気圧等が所定範囲にあり、かつその他の診断において異常がないときに、許可条件成立とする。
【００３５】
リーク診断の許可条件が成立した場合、ステップ２に進み、リーク診断前の大気圧１を測定する診断前大気圧計測処理を行う。
【００３６】
診断前大気圧計測処理は、図３のように、ステップ２１にてドレンカットバルブ１１が開状態にあるか否か、ステップ２２にてパージバルブ８が閉状態にあるか否かを見る。
【００３７】
ドレンカットバルブ１１が開状態にあり、パージバルブ８が閉状態にあれば、ステップ２３にてそのときの絶対圧センサ９の出力値を大気圧として読み込む。
【００３８】
即ち、パージ制御を行なっているときは、ドレンカットバルブ１１は開状態にあり、運転条件等に応じてパージバルブ８の開度操作を行うため、絶対圧センサ９が配置されている配管７内の圧力は導入されるエンジンの吸入負圧によって負圧になっているが、この状態からパージバルブ８を閉じると、エンジンの吸入負圧が遮断されて配管７内は大気圧となり、これによって絶対圧センサ９によりリーク診断前の大気圧１が検出される。
【００３９】
次に、ステップ３に進み、ドレンカットバルブ１１を閉じて、パージバルブ８を開いてエンジンの吸入負圧によって系２０内の圧力を所定負圧に減圧（プルダウン）する減圧処理を行う。
【００４０】
この減圧処理を終えると、ステップ４に進み、パージバルブ８を閉じて系２０を閉塞して、絶対圧センサ９により系２０内の圧力変化を検出するリークダウン処理（リーク診断）を行う。
【００４１】
このリーク診断では、系２０内の圧力が一定時間でどの程度増加するかを測定する。
【００４２】
このリーク診断を終えると、ステップ５からステップ６に進み、ドレンカットバルブ１１を開状態にして、リーク診断後の大気圧２を測定する診断後大気圧計測処理を行う。
【００４３】
診断後大気圧計測処理は、図４のように、ステップ３１にてパージバルブ８が閉状態にあるか否か、ステップ３２にてドレンカットバルブ１１が開状態にあるか否かを見る。
【００４４】
パージバルブ８が閉状態にないあるいはドレンカットバルブ１１が開状態にない場合は、ステップ３４にて時間を計測するタイマをクリアする。
【００４５】
パージバルブ８が閉状態にあり、ドレンカットバルブ１１が開状態にあれば、ステップ３３にてこの状態を継続している時間をタイマによりカウントして、ステップ３５に進む。
【００４６】
ステップ３５では、タイマにより所定時間をカウントすると、つまりパージバルブ８が閉、ドレンカットバルブ１１が開の状態のまま所定時間経過すると、ステップ３６にてそのときの絶対圧センサ９の出力値を大気圧として読み込む。
【００４７】
即ち、リーク診断後、ドレンカットバルブ１１を開くことで、絶対圧センサ９が配置されている配管７内に大気が流入し、パージバルブ８が閉、ドレンカットバルブ１１が開の状態を所定時間継続すると、配管７内が大気圧となり、これによって絶対圧センサ９によりリーク診断後の大気圧２が検出される。
【００４８】
次に、ステップ７に進み、リーク診断前の大気圧１とリーク診断後の大気圧２との差から大気圧の変化を演算する。
【００４９】
そして、ステップ８では大気圧の変化を所定のしきい値と比較して、大気圧の変化がしきい値以下であれば、ステップ９にてリーク判定を行う。
【００５０】
リーク判定では、ステップ４で測定したデータ（系２０内の圧力の一定時間における増加度）を所定値と比較して、所定値以下のときは正常、所定値を超えたときは異常と判定する。
【００５１】
一方、大気圧の変化がしきい値を超えたときは、ステップ１０にてリーク判定を禁止つまりステップ４で測定したデータをキャンセルする。
【００５２】
図５、図６に、このリーク診断制御のタイミングチャートを示す。図５は、大気圧の変化がないときのもので、リーク診断にて、リークが無い場合は系２０内（燃料タンク２内）の圧力は変わらないが、系２０内の圧力の一定時間における増加度が所定値を超えた場合、異常（リーク有り）と判定する。図６は、リーク診断の前後に大気圧が変化したときのもので、大気圧の変化が所定値を超えた場合、リーク判定を禁止する。
【００５３】
このように、系２０に１つの絶対圧センサ９を配置して、系２０内の圧力状態と大気圧とを検出することができるのであり、複数の圧力センサを備えずにすみ、コストを低減できる。
【００５４】
また、ドレンカットバルブ１１が開、パージバルブ８が閉の状態のときに大気圧を検出するので、大気圧を精度良く検出できると共に、１つの絶対圧センサ９で系２０内の圧力状態と大気圧とを検出する構成によって、診断装置の構造が複雑になることはなく、コストを一層低減できる。
【００５５】
一方、リーク診断制御において、リーク診断の前後に、絶対圧センサ９により大気圧を検出して、大気圧の変化が所定値を超えた場合、リーク判定を禁止するので、大気圧の変化を確実に検出でき、リーク診断を誤診断することを防止できる。
【００５６】
リーク診断を開始した後、例えば車両の登坂走行等によって大気圧が下降した場合、図６のように系２０内の圧力と大気圧との相対圧が小さくなるため、リークが有っても、系２０内の圧力の増加度は小さくなってしまうが、大気圧が所定値を超えて変化た場合、リーク判定を禁止するので、誤診断を防止できる。
【００５７】
また、リーク診断を終えた場合、パージバルブ８を閉状態のままドレンカットバルブ１１を開いた直後は、系２０内に負圧が残っているが、ドレンカットバルブ１１を開いて所定時間経過したときに、リーク診断後の大気圧を検出するため、大気圧の変化を一層確実に検出できる。
【００５８】
なお、リーク診断に入る前は、パージバルブ８を閉じて所定時間経過したときに、リーク診断前の大気圧を検出するようにできる。
【００５９】
図７は本発明の第２の実施の形態を示す。これは、絶対圧センサ９により大気圧を検出する代わりに、車速と、道路の勾配とにより、大気圧の変化を推定するものである。
【００６０】
リーク診断の許可条件が成立すると、スタートする。
【００６１】
ステップ４１では、車速を読み込む。
【００６２】
ステップ４２では、道路の勾配を推定する。これは、予め記憶した平地走行でのエンジン回転数とエンジン負荷（スロットル開度等）の状態に対して、現在のエンジン回転数とエンジン負荷（スロットル開度等）の状態を比較し、その大小およびその差で勾配を推定する。
【００６３】
ステップ４３では、車速に勾配推定値を掛けて時間当たりの高度変化率を求める。登り坂のときは勾配推定値、高度変化率は正、降り坂のときは勾配推定値、高度変化率は負とする。
【００６４】
ステップ４４では、高度変化率を演算タイミング毎に積算して、高度変化を得る。
【００６５】
ステップ４５では、高度変化に大気圧変化係数を乗じることで、大気圧変化を得る。大気圧変化係数は、例えば高度変化１００ｍ当たり、９ｍｍＨｇとすればよい。
【００６６】
ステップ４６以降では、その大気圧変化に基づき、リーク診断のリーク判定、判定禁止を行う。
【００６７】
このようにすれば、リーク診断前後の大気圧の変化の監視結果を待つ必要がなく、リアルタイムにリーク診断のキャンセルを行える。
【００６８】
図８は本発明の第３の実施の形態を示す。これは、リーク診断中の系２０内の圧力と、大気圧との差が、燃料タンク２のフィラーキャップ１２に設けているリリーフ弁（図示しない）の開弁圧以上の場合、リーク判定を禁止するものである。
【００６９】
ステップ５１では、リークダウン処理（リーク診断）開始の判定を行なう。
【００７０】
リークダウン処理を開始すると、ステップ５２でリークダウン処理中の絶対圧センサ９による系２０内の圧力の最小値をリークダウン中圧力として、メモリにストアする。
【００７１】
リークダウン処理を終了すると、ステップ５３からステップ５４に進み、ドレンカットバルブ１１を開状態にして、絶対圧センサ９によるリーク診断後の大気圧をメモリにストアする。
【００７２】
ステップ５５では、リーク診断後の大気圧とリークダウン中圧力との差（リークダウン中相対圧）を求める。
【００７３】
そして、ステップ５６では、リークダウン中相対圧を燃料タンク２のフィラーキャップ１２に設けているリリーフ弁の開弁圧（しきい値）と比較して、リークダウン中相対圧がその開弁圧よりも小さければ、ステップ５７にてリーク判定を行う。
【００７４】
一方、リークダウン中相対圧がその開弁圧以上であれば、ステップ５８にてリーク判定を禁止する。
【００７５】
図９に、このリーク診断制御のタイミングチャートを示す。
【００７６】
リーク診断を開始した後、例えば車両の降坂走行等によって大気圧が上昇した場合、系２０内の圧力と大気圧との相対圧が大きくなると、リークが無くても、フィラーキャップ１２のリリーフ弁が作動して系２０内に大気が流入して、系２０内の圧力が増加する可能性があるが、この場合、系２０内の圧力と、大気圧との差が、フィラーキャップ１２のリリーフ弁の開弁圧以上の場合、リーク判定を禁止するので、フィラーキャップ１２のリリーフ弁の作動に起因する誤診断を防止できる。
【００７７】
図１０は本発明の第４の実施の形態を示す。これは、リーク診断開始時とリーク診断終了時に系２０内の圧力を測定して、これらの圧力と、大気圧との差が、燃料タンク２のフィラーキャップ１２のリリーフ弁の開弁圧以上の場合、リーク判定を禁止するものである。
【００７８】
ステップ６１では、リークダウン処理（リーク診断）開始の判定を行なう。
【００７９】
リークダウン処理を開始すると、ステップ６２で絶対圧センサ９による系２０内の圧力をリークダウン開始圧として、メモリにストアする。
【００８０】
ステップ６３では、リークダウン時間を計測する。
【００８１】
リークダウン時間が経過すると、ステップ６４で絶対圧センサ９による系２０内の圧力をリークダウン終了圧として、メモリにストアする。
【００８２】
リークダウン処理を終了すると、ステップ６５からステップ６６に進み、ドレンカットバルブ１１を開状態にして、絶対圧センサ９によるリーク診断後の大気圧をメモリにストアする。
【００８３】
ステップ６７では、リーク診断後の大気圧とリークダウン開始圧との差（リークダウン開始時相対圧）を求め、ステップ６８では、リーク診断後の大気圧とリークダウン終了圧との差（リークダウン終了時相対圧）を求める。
【００８４】
そして、ステップ６９、７０では、リークダウン開始時相対圧、リークダウン終了時相対圧を燃料タンク２のフィラーキャップ１２のリリーフ弁の開弁圧（しきい値）と比較して、いずれもその開弁圧よりも小さければ、ステップ７１にてリーク判定を行う。
【００８５】
一方、リークダウン開始時相対圧、リークダウン終了時相対圧のいずれかがその開弁圧以上であれば、ステップ７２にてリーク判定を禁止する。
【００８６】
このようにすれば、前記第３の実施の形態のように系２０内の圧力の最小値を検出する場合に比べて、圧力の測定を容易に行える。なお、リークダウン開始圧のみ検出して、用いるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃料蒸発ガス処理装置の構成図である。
【図２】第１の実施の形態の制御フローチャートである。
【図３】第１の実施の形態の制御フローチャートである。
【図４】第１の実施の形態の制御フローチャートである。
【図５】リーク診断制御のタイミングチャートである。
【図６】リーク診断制御のタイミングチャートである。
【図７】第２の実施の形態の制御フローチャートである。
【図８】リーク診断制御のタイミングチャートである。
【図９】第３の実施の形態の制御フローチャートである。
【図１０】第４の実施の形態の制御フローチャートである。
【符号の説明】
１  エンジン
２  燃料タンク
３  キャニスタ
４  配管
６  吸気通路
７  配管
８  パージバルブ
９  絶対圧センサ
１０  大気開放口
１１  ドレンカットバルブ
１２  フィラーキャップ
１５  コントローラ
１６  車速センサ
２０  系
【図１】
0004319794.tif 000002
【図２】
0004319794.tif 000003
【図３】
0004319794.tif 000004
【図４】
0004319794.tif 000005
【図５】
0004319794.tif 000006
【図６】
0004319794.tif 000007
【図７】
0004319794.tif 000008
【図８】
0004319794.tif 000009
【図９】
0004319794.tif 000010
【図１０】
0004319794.tif 000011