JPH0642414A - エバポパージシステムの故障診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関の蒸発燃料をキャニスタ内の吸着剤
に吸着させ、吸着された燃料を所定運転条件下で内燃機
関の吸気系へ放出して燃焼させるエバポパージシステム
の故障診断装置に関し、エバポ系の故障部位を特定する
ことを目的とする。 【構成】 タンク内圧を一定に制御するための内圧制御
弁２９と、内圧制御弁２９の作動を有効又は無効とする
チェックＶＳＶ３０とを、燃料タンク２１からキャニス
タ３２までの経路中に設ける。マイクロコンピュータ４
０はエバポ系の各部位の故障時の標準圧力値を予め記憶
しており、内圧制御弁２９，チェックＶＳＶ３０，パー
ジＶＳＶ３４を夫々開閉制御したときの圧力センサ３１
の圧力値を記憶標準圧力値と比較することで、故障部位
を判定する。

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
故障診断装置に係り、特に内燃機関の蒸発燃料（ベー
パ）をキャニスタ内の吸着剤に吸着させ、吸着された燃
料を所定運転条件下で内燃機関の吸気系へ放出（パー
ジ）して燃焼させるエバポパージシステムの故障診断装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料タンク内で蒸発した燃料（ベーパ）
が大気へ放出されるのを防止するため、各部分を密閉す
ると共に、ベーパを一旦キャニスタ内の吸着剤に吸着さ
せ、車両の走行中に吸着した燃料を吸気系に吸引させて
燃焼させるエバポパージシステムを備えた内燃機関にお
いては、何らかの原因でベーパ通路が破損したり、配管
がはずれたりした場合にはベーパが大気に放出されてし
まい、また吸気系へのパージ通路が閉塞した場合には、
キャニスタ内のベーパがオーバーフローし、キャニスタ
より大気にベーパが洩れてしまう。従って、このような
エバポパージシステムの故障発生の有無を診断すること
が必要とされる。

【０００３】そこで、上記の故障診断装置として、本出
願人はキャニスタに蓄えられた蒸発燃料を内燃機関の吸
気系へパージするパージ通路を開閉する第１の制御弁
と、キャニスタの大気孔を開閉する第２の制御弁とを有
し、故障診断時には第１の制御弁を開弁し、かつ、第２
の制御弁を閉弁して吸気系の負圧をエバポ系に導入した
後、所定負圧になるのを待って第１の制御弁を閉弁して
所定時間密閉を保持し、そのときの圧力の変化度合いに
よって故障発生の有無を診断するようにしたエバポパー
ジシステムの故障診断装置を提案している（特願平３−
１３８００２号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の本出
願人の提案装置では、前記燃料タンクから前記第１の制
御弁に到るエバポ系内の洩れ故障の有無は判定できる
が、エバポ系内のどこに故障があるかの特定ができない
ため、故障発見後の修理に時間と手間を要する。

【０００５】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
エバポ系の各部位について故障診断用の標準圧力値を用
意しておくことにより、上記の課題を解決したエバポパ
ージシステムの故障診断装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理構成
図を示す。本発明は同図に示すように、燃料タンク１１
からの蒸発燃料をベーパ通路１２を通してキャニスタ１
３内の吸着剤に吸着させ、所定運転時にキャニスタ１３
内の吸着燃料を、パージ通路１４の途中に設けられたパ
ージ制御弁１５を開放して内燃機関１０の吸気通路１６
ヘパージするエバポパージシステムの故障を診断する装
置において、圧力検出手段１８，記憶手段１９及び判定
手段２０を備えるようにしたものである。

【０００７】ここで、上記の圧力検出手段１８は燃料タ
ンク１１からパージ制御弁１５に到るエバポ系１７の圧
力を検出する。また、上記の記憶手段１９はエバポ系１
７の各部位毎に故障時に検出される標準圧力値を予め記
憶しておく。更に、上記の判定手段２０は故障診断時の
圧力検出手段１８による検出圧力値と、記憶手段１９の
記憶標準圧力値とを比較して故障部位を判定する。

【０００８】

【作用】判定手段２０で圧力検出手段１８よりの検出圧
力値と比較される標準圧力値は、予めエバポ系１７の各
部位別に故障があるとしたときに夫々検出される圧力値
（圧力範囲含む）を記憶手段１９に記憶しておいた記憶
検出値であるため、判定手段２０での比較判定によりエ
バポ系１７の故障部位を特定することができる。

【０００９】

【実施例】図２は本発明の一実施例のシステム構成図を
示す。同図中、燃料タンク２１はメインタンク２１ａと
サブタンク２１ｂとからなる。サブタンク２１ｂはメイ
ンタンク２１ａ内にあり、メインタンク２１ａと連通さ
れると共に、フューエルポンプ２２が配置されている。
また、燃料タンク２１の上部にはロールオーババルブ２
３が設けられている。このロールオーババルブ２３は車
両横転時に燃料が外部へ流出しないようにするために設
けられている。

【００１０】フューエルポンプ２２はパイプ２４，プレ
ッシャレギュレータ２５を夫々介して燃料噴射弁２６に
連通されている。プレッシャレギュレータ２５は燃料圧
力を一定にするために設けられており、燃料噴射弁２６
で噴射されない余った燃料をリターンパイプ２７を介し
てサブタンク２１ｂ内に戻す。

【００１１】また、燃料タンク２１の上部はベーパ通路
２８ａを介して内圧制御弁２９に連通される一方、チェ
ックＶＳＶ（バキューム・スイッチング・バルブ）３０
に連通されている。上記の内圧制御弁２９とチェックＶ
ＳＶ３０は、またベーパ通路２８ｂを介してキャニスタ
３２（前記キャニスタ１３に相当）に連通されている。
ベーパ通路２８ａ及び２８ｂが夫々前記ベーパ通路１２
に相当する。

【００１２】内圧制御弁２９はチェックボール２９ａと
スプリング２９ｂとよりなるメカニカル制御弁で、スプ
リング２９ｂがチェックボール２９ａを図中右方向に付
勢力を与えており、スプリング２９ｂにより燃料タンク
２１内圧力を所定値（例えば250mm Ａｑ）以下に保持す
る。チェックＶＳＶ３０は後述の如く、マイクロコンピ
ュータ４０によって、開放（開弁）又は遮断（閉弁）さ
れる電磁弁である。

【００１３】キャニスタ３２は内部に吸着剤として活性
炭３２ａを有し、また外部に開放された大気導入孔３２
ｂが形成されている公知の構成である。燃料タンク２１
と内圧制御弁２９及びチェックＶＳＶ３０との間の経路
（ベーパ通路２８ａ）には、圧力センサ３１が設けられ
ている。この圧力センサ３１はシリコンウェーハの歪を
ブリッジ回路で検出する一種の歪ゲージで、前記圧力検
出手段１８を構成し、燃料タンク２１と内圧制御弁２９
及びチェックＶＳＶ３０で形成される空間の圧力と大気
圧との差を測定する。

【００１４】また、キャニスタ３２はパージ通路３３
（前記パージ通路１４に相当）と、電磁弁であるパージ
・バキューム・スイッチング・バルブ（ＶＳＶ）３４
（前記パージ制御弁１５に相当）とを夫々介して吸気通
路３７（前記吸気通路１６に相当）のスロットルバルブ
３６より下流側位置に連通されている。スロットルバル
ブ３６の上流側には空気を濾過して塵埃を除去するエア
クリーナ（ＡＣ）３５が設けられている。

【００１５】スロットルバルブ３６は運転者により操作
されるアクセルペダルの踏込量によって開度が制御され
るバルブで、その開度はスロットルポジションセンサ３
８により検出される。マイクロコンピュータ４０はエバ
ポパージシステムの制御を司る電子制御装置で、前記記
憶手段１９を有し、判定手段２０をソフトウェア動作に
より実現すると共に、異常判定時は警告灯４１を点灯
し、運転者に異常発生を報知させる。

【００１６】マイクロコンピュータ４０は、図３に示す
如き公知のハードウェア構成を有している。同図中、図
２と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略
する。図３において、マイクロコンピュータ４０は中央
処理装置（ＣＰＵ）５０，処理プログラムを格納したリ
ード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）５１，作業領域として
使用されるランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）５
２，エンジン停止後もデータを保持するバックアップＲ
ＡＭ５３，マルチプレクサ付き入力インタフェース回路
５４，入出力インタフェース回路５５及びＡ／Ｄコンバ
ータ５６等から構成されており、それらは双方向のバス
５７を介して接続されている。

【００１７】Ａ／Ｄコンバータ５６は圧力センサ３１か
らの圧力検出信号やスロットルポジションセンサ３８か
らの検出信号等が入力インタフェース回路５４により切
換えられて順次入力され、それをアナログ・ディジタル
変換してバス５７へ順次送出する。入出力インタフェー
ス回路５５はスロットルポジションセンサ３８からの信
号をバス５７へ送出する一方、ＣＰＵ５０の制御の下に
燃料噴射弁２６，チェックＶＳＶ３０及びパージＶＳＶ
３４及び警告灯４１へ制御信号を互いに独立に送出して
それらを制御する。

【００１８】次に図２のシステムの通常のエバポパージ
の作動について説明する。図示しないイグニッションス
イッチがオンとされると、図２のフューエルポンプ２２
の作動によりサブタンク２１ｂ内の燃料が、パイプ２４
を通してプレッシャレギュレータ２５へ吐出され、ここ
で一定圧力にされて燃料噴射弁２６へ送られ、マイクロ
コンピュータ４０からの燃料噴射時間、燃料噴射弁２６
から吸気通路３７へ噴射される。また、余った燃料はリ
ターンパイプ２７を介してサブタンク２１ｂに戻され
る。

【００１９】一方、燃料タンク２１内で発生した蒸発燃
料（ベーパ）は、ベーパ通路２８ａを通して内圧制御弁
２９及びチェックＶＳＶ３０に夫々到る。ここで、チェ
ックＶＳＶ３０は後述の故障診断時にのみマイクロコン
ピュータ４０により開閉制御される制御弁で、エバポパ
ージ時等の故障診断時以外の通常時には常時閉弁（遮
断）されている。従って、上記のエバポパージ時には燃
料タンク２１の内圧は内圧制御弁２９のみによって制御
されることとなる。

【００２０】ここで、タンク内圧が内圧制御弁２９によ
る設定圧力（例えば250mm Ａｑ）より小さいときは、ス
プリング２９ｂのばね力によりチェックボール２９ａは
図示の位置にあり、ベーパ通路２８ａを遮断しているた
め、蒸発燃料のキャニスタ３２への送出が阻止される。

【００２１】すなわち、機関の冷間始動時は、タンク内
圧は大気圧付近にあり、その直後燃料噴射弁２６による
燃料消費により燃料体積が減少するため、タンク内圧が
負圧に一旦減少する。しかし、その後燃温が排気熱によ
り徐々に上昇し、蒸発燃料の発生量が増え、タンク内圧
は正圧方向へ上昇していき内圧制御弁２９による設定圧
力に達する。

【００２２】そして、更に蒸発燃料が発生しタンク内圧
が上記設定圧力以上になると、内圧制御弁２９のチェッ
クボール２９ａが図２中、左方向にスプリング２９ｂの
ばね力に抗して押動され、その結果、蒸発燃料はベーパ
通路２８ａ，内圧制御弁２９及びベーパ通路２８ｂを通
してキャニスタ３２内に送り込まれ、内部の活性炭３２
ａに吸着される。この蒸発燃料のキャニスタ３２への送
出が行なわれると、タンク内圧は減少し、タンク内圧が
上記設定圧以下になると、内圧制御弁２９が図示の如く
再び閉弁される。

【００２３】運転の継続により、蒸発燃料量が増加し、
タンク内圧が再び上記設定圧以上となると、内圧制御弁
２９は再び開弁して蒸発燃料をキャニスタ３２へ送り込
む。以下、上記と同様にして、正常時には内圧制御弁２
９が開閉弁を繰り返してタンク内圧を設定圧に保持す
る。

【００２４】上記のように、ベーパ通路２８や燃料タン
ク２１に洩れがない正常時には、前記したように蒸発燃
料が内圧制御弁２９を通してキャニスタ３２内の活性炭
３２ａに吸着されていく。機関始動直後はパージＶＳＶ
３４はパージ制御条件が満足されていないので、閉弁さ
れている。

【００２５】上記パージ制御条件はパージにより空燃比
が荒れても、運転性や排気エミッションへの悪影響を極
力小さくできる運転条件であり、例えば機関冷却水温が
所定温度以上、空燃比を目標値とする燃料噴射のフィー
ドバック制御中、吸入空気量が所定値以上、フューエル
カットをしていないなどがあり、これらをすべて満足し
ているときパージ制御条件を満足しているとマイクロコ
ンピュータ４０によって判断される。

【００２６】パージ制御条件が満足していると判定され
たものとすると、マイクロコンピュータ４０はパージＶ
ＳＶ３４を開弁する。すると、吸気通路３７の負圧によ
り、大気導入口３２ｂより大気がキャニスタ３２内に導
入され、活性炭３２ａに吸着されている燃料が脱離され
てパージ通路３３及びパージＶＳＶ３４を夫々通して吸
気通路３７内に蒸発燃料が吸い込まれる。また、活性炭
３２ａは上記の脱離により再生され、次のベーパの吸着
に備える。

【００２７】次に上記のエバポパージシステムの故障診
断の処理動作について説明する。本実施例の故障診断は
マイクロコンピュータ４０により、ステージ０，Ｉ，I
I，III ，IV及びＶの各処理を順次実行することにより
行なわれる（ただし、故障部位によっては、ステージ０
等ステージＶ以外で終了することもあり、必ずしも全ス
テージが実行されるとは限らない。）。

【００２８】上記の各ステージ０，Ｉ〜Ｖは図４乃至図
９の故障診断ルーチンにより実行され、パージＶＳＶ３
４とチェックＶＳＶ３０とは夫々次表に示す如くに開閉
制御される。

【００２９】

【表１】

【００３０】ただし、上記表中、「成り行き」はパージ
ＶＳＶ３４が前記したエバポパージ動作に従って通常通
り開閉弁されていることを示し、また「判定タイミン
グ」は当該ステージの故障部位判定タイミングの条件を
示し、この条件が満たされない限り判定は行なわれな
い。

【００３１】次に上記の各ステージの作動について詳細
に説明する。図４乃至図９の故障診断ルーチンはメイン
ルーチン内で、又は所定周期（例えば６４ms）毎に起動
される。まず図４に示す故障診断ルーチンにより、ステ
ージ０の故障診断が行なわれる。

【００３２】故障診断ルーチンが起動されると、まず図
４のステップ101 により判定終了フラグが“１”にセッ
トされているか否か判定される。この判定終了フラグは
イニシャルルーチンによって初期値が“０”にクリアさ
れているため、最初にこのステップ101 が実行されたと
きは、ステップ102 へ進み、圧力センサ３１の出力検出
信号に基づきタンク内圧Ｐが読み込まれる。

【００３３】続いて、スタータ始動後１０分経過したか
否か判定され（ステップ103 ）、１０分経過していない
ときはステージ０の判定を行なうべく、まずチェックＶ
ＳＶ３０を強制的に閉弁し（ステップ104 ）、ステップ
102 で読み込んだタンク内圧Ｐが予めＲＯＭ５１に記憶
しておいた圧力値５０mmＡｑより大であるか否か判定す
る（ステップ105 ）。

【００３４】チェックＶＳＶ３０の閉弁によりタンク内
圧は内圧制御弁２９のみによって制御されることとな
り、また機関始動により正常時は燃温が排気熱により上
昇し、燃料タンク２１内のベーパ発生量が徐々に増加し
ていくため、Ｐ＞５０mmＡｑとなる。従って、ステップ
105 でＰ＞５０mmＡｑと判定されたときは燃料タンク２
１には洩れがないと判断してタンク正常フラグが“１”
にセットされる（ステップ106 ）。

【００３５】一方、ステップ105 でＰ≦５０mmＡｑと判
定されたときは、予めＲＯＭ５１に記憶しておいた圧力
値−５０mmＡｑよりタンク内圧Ｐが大であるか否か判定
する（ステップ107 ）。車両が燃温の上昇があまりない
状態にあるときや、燃料タンク２１内の燃料残量が少な
いときは、始動後１０分未満の状態では、燃料タンク２
１に洩れがなくてもタンク内圧Ｐは５０mmＡｑより大と
ならず、燃料消費と相まってタンク内圧Ｐは一旦負圧の
−５０mmＡｑより低下する。なお、その後、燃温の上昇
により、タンク内圧Ｐは正圧方向へ上昇していく。そこ
で、Ｐ≦−５０mmＡｑと判定されたときは燃料タンク２
１が正常であると判定してタンク正常フラグを“１”に
セットする（ステップ106 ）。

【００３６】一方、ステップ107 でＰ＞−５０mmＡｑと
判定されたときは、始動後１０分未満においてタンク内
圧が大気圧近傍であるので、燃料タンク２１に洩れがあ
る可能性有りと判断し、タンク正常フラグはセットせず
に、予めＲＯＭ５１に記憶してある圧力値300mm Ａｑ
と、前記ステップ102 で読み込んだタンク内圧Ｐとを大
小比較する（ステップ108 ）。

【００３７】上記の圧力値300mm Ａｑは内圧制御弁２９
の設定圧より若干大なる圧力値であり、内圧制御弁２９
が正常に作動しているときはタンク内圧Ｐは内圧制御弁
２９の設定圧より大となることはない。そこで、ステッ
プ108 でＰ＞300mm Ａｑと判定されたときは、内圧制御
弁２９が閉故障の可能性有りと判断して、内圧制御弁仮
異常フラグを“１”にセットし（ステップ109 ）、ステ
ップ110 へ進む。Ｐ≦300mm Ａｑと判定されたときは、
内圧制御弁２９も正常であると判断してステップ110 へ
進む。

【００３８】ステップ110 ではＰ＜−300mm Ａｑか否か
判定される。このステージ０ではパージＶＳＶ３４によ
るパージ制御は前記パージ実行条件を満足する場合に通
常通り行なわれており、それによりパージＶＳＶ３４が
開弁したときに吸気通路３７の負圧がキャニスタ３２，
内圧制御弁２９等を介して燃料タンク２１に導入される
も、正常時には−300mm Ａｑより小なる負圧（負圧の絶
対値は大）となることはない。

【００３９】従って、ステップ110 でＰ≧−300mm Ａｑ
と判定されたときは、正常と判断してこのルーチンを終
了し、またＰ＜−300mm Ａｑと判定されたときは、圧力
センサ３１の断線故障かキャニスタ３２の大気導入孔３
２ｂの閉塞故障であると判断して、その旨を示すフェイ
ルコードをバックアップＲＡＭ５３に記憶した後（ステ
ップ111 ）、判定終了フラグを“１”にセットし（ステ
ップ112 ）、このルーチンを終了する。

【００４０】その後このルーチンが起動された場合、判
定終了フラグが“１”にセットされているときは、ステ
ップ101 からステップ113 へ進み、何らかのフェイルコ
ードがバックアップＲＡＭ５３に記憶されているか否か
判定し、フェイルコードが記憶されていないときは警告
灯４１を消灯し（ステップ114 ）、フェイルコードが記
憶されているときのみ警告灯４１を点灯し（ステップ11
5 ）、このルーチンを終了する。

【００４１】上記ステップ112 で判定終了フラグがセッ
トされることなく、ステージ０の故障診断が始動後１０
分経過するまで繰り返し実行されると、続いて図４のス
テップ101 ，102 及び103 を経由して図５のステップ11
6 へ進み、ステージＩの故障診断が開始される。

【００４２】ステップ116 ではステージＩ終了フラグが
“１”にセットされているか否かみる。ステージＩ終了
フラグは初期値は“０”であるため、最初にこのステッ
プ116 が実行されたときはステップ117 へ進みタンク正
常フラグがセットされているか否かみる。タンク正常フ
ラグは図４のステップ106 でのみセットされるフラグ
で、タンク正常フラグがセットされていないときはタン
ク洩れ仮異常フラグを“１”にセットした後（ステップ
118 ）、ステップ119 へ進み、一方タンク正常フラグが
セットされているときはステップ118 をジャンプしてス
テップ119 へ進む。

【００４３】ステップ119 ではパージＶＳＶ３４が通常
のパージ制御において１０秒間開弁状態が継続している
か否か判定する。１０秒間継続していないときは、この
ルーチンを一旦終了する。パージＶＳＶ３４が１０秒間
継続して開弁されていると判定されたときは読み込んだ
タンク内圧ＰがＲＯＭ５１に予め記憶されている圧力値
−100mm Ａｑと大小比較される（ステップ120 ）。前記
したパージ制御により、仮に内圧制御弁２９が開弁して
いるとすると、タンク内圧は吸気通路３７の負圧がパー
ジＶＳＶ３４の開弁時に、パージ通路３３，キャニスタ
３２，ベーパ通路２８ｂ，内圧制御弁２９，ベーパ通路
２８ａを介して燃料タンク２１に１０秒間継続して導入
されることにより、上記圧力値−100mm Ａｑより絶対値
が大なる負圧となる。

【００４４】従って、ステップ120 でＰ＜−100mm Ａｑ
と判定されたときは、内圧制御弁２９の開故障の可能性
大であると判断して、内圧制御弁開故障仮異常フラグを
“１”にセットし（ステップ121 ）、更にステージＩ終
了フラグを“１”にセットする（ステップ122 ）。他
方、ステップ120 でＰ≧−100mm Ａｑと判定されたとき
はステップ122 へ進み、ステージＩ終了フラグを“１”
にセットする。

【００４５】このステージＩ終了フラグがセットされる
と、図６のステージIIの故障診断が開始される。なお、
ステージＩ終了フラグのセットにより、以後故障診断ル
ーチンが起動されても、ステップ116 から図６のステッ
プ123 に進み、ステージＩの故障診断は行なわれない。

【００４６】図６のステージIIの故障診断ルーチンにお
いて、まずステージII終了フラグが“１”にセットされ
ているか否か判定される（ステップ123 ）。このステー
ジII終了フラグはイニシャルルーチンによって初期値が
“０”とされているから、最初にこのステップ123 が実
行されたときは、セットされていないと判定されること
によりステップ124 へ進み、パージＶＳＶ３４が通常の
パージ制御において５秒間閉弁状態が継続しているか否
か判定される。

【００４７】パージＶＳＶ３４の閉弁状態が５秒間継続
していないときは、判定タイミングでないと判断してこ
のルーチンを一旦終了する。パージＶＳＶ３４の閉弁状
態が５秒間継続していると判定された時点でステップ12
5 へ進み、読み込んだタンク内圧ＰをステージII内圧Ｐ
２とする。続いて、内圧制御弁開故障仮異常フラグが
“１”にセットされているか否か判定される（ステップ
126 ）。

【００４８】この内圧制御弁開故障仮異常フラグは、図
５のステップ121 でのみセットされるフラグで、このフ
ラグがセットされているときはステップ127 へ進んでタ
ンク内圧Ｐが大気圧付近であるか否か判定され、このフ
ラグがセットされていないときはステップ127 をジャン
プしてステップ128 へ進む。

【００４９】パージＶＳＶ３４が５秒間継続して閉弁状
態であるときは、内圧制御弁２９及びチェックＶＳＶ３
０を仮に開弁すると、燃料タンク２１とキャニスタ３２
の大気導入孔３２ｂとがベーパ通路２８ａ，２８ｂを介
して連通されるために、タンク内圧Ｐは大気圧近傍の値
となる。

【００５０】従って、ステップ127 でＰ≒０と判定され
たときは、内圧制御弁２９の開故障かチェックＶＳＶ３
０の開故障と判断でき、よってその場合は内圧制御弁２
９又はチェックＶＳＶ３０の開故障フェイルコードをバ
ックアップＲＡＭ５３に記憶し（ステップ129 ）、判定
終了フラグを“１”にセットして（ステップ130 ）、こ
のルーチンを終了する。

【００５１】他方、ステップ127 でタンク内圧Ｐが大気
圧近傍の値でないと判定されたときは、内圧制御弁開故
障仮異常フラグがセットされていないときと同様にステ
ップ128 へ進み、ステージII終了フラグを“１”にセッ
トした後、図７のステージIII の故障診断を開始する。
なお、ステージII終了フラグがセットされると、その後
に故障診断ルーチンが起動されてもステップ123 により
このステージIIの故障診断処理は実行されない。

【００５２】図７のステージIII の故障診断ルーチンに
おいて、まずステージIII 終了フラグが“１”にセット
されているか否か判定される（ステップ131 ）。このス
テージIII 終了フラグはイニシャルルーチンによって初
期値が“０”とされているから、最初にこのステップ13
1 が実行されたときは、セットされていないと判定され
てステップ132 へ進み、パージＶＳＶ３４を強制的に閉
弁すると共に、チェックＶＳＶ３０を強制的に開弁す
る。

【００５３】上記のパージＶＳＶ３４の閉弁とチェック
ＶＳＶ３０の開弁が１０秒継続したか否か判定し（ステ
ップ133 ）、１０秒継続したと判定された時点で内圧制
御弁閉仮異常フラグが“１”にセットされているか否か
をチェックする（ステップ134 ）。この内圧制御弁閉仮
異常フラグは図４のステージ０の故障診断ルーチンのス
テップ109 でのみセットされるフラグで、上記ステップ
134 でセットされていると判定されたときはステップ13
5 に進み、タンク内圧Ｐが大気圧近傍の値か否か判定さ
れる。

【００５４】パージＶＳＶ３４の閉弁と、チェックＶＳ
Ｖ３０の開弁が夫々正常に行なわれたものとすると、燃
料タンク２１はベーパ通路２８ａ，チェックＶＳＶ３
０，ベーパ通路２８ｂを介してキャニスタ３２の大気導
入孔３２ｂに連通され、かつ、パージ通路３３を介して
吸気通路３７には連通されないから、タンク内圧Ｐは大
気圧近傍にまで下がるはずである。

【００５５】また、圧力センサ３１はショート故障する
と、検出圧力値が高圧力値を示したまま変化しない。ス
テップ134 で故障制御弁閉仮異常フラグがセットされて
いると判定された場合は、前記ステージ０でタンク内圧
Ｐが300mm Ａｑより大なる正圧の場合であるが、これは
ステップ135 でＰ≒０と判定されたときはパージＶＳＶ
３４の閉弁とチェックＶＳＶ３０の開弁は正常に行なわ
れているから、内圧制御弁２９の閉故障により生じたも
のと判断してその旨のフェイルコードをバックアップＲ
ＡＭ５３に記憶する（ステップ136 ）。他方、ステップ
135 でタンク内圧Ｐがゼロ付近の値（大気圧近傍）でな
いと判定されたときは、圧力センサ３１のショート故障
と判断して、その旨のフェイルコードをバックアップＲ
ＡＭ５３に記憶する（ステップ137 ）。

【００５６】ステップ134 で内圧制御弁閉仮異常フラグ
がセットされていないと判定されたときは、タンク内圧
Ｐと所定の負圧−100mm Ａｑと大小比較する（ステップ
138）。前述したように、パージＶＳＶ３４が正常に閉
弁されていれば、吸気通路３７の負圧は燃料タンク２１
に導入されないが、パージＶＳＶ３４が開故障のときに
は上記負圧が燃料タンク２１にまで導入されてタンク内
圧Ｐは−100mm Ａｑより絶対値が大なる負圧となる。

【００５７】従って、ステップ138 でＰ＜−100mm Ａｑ
と判定されたときは、パージＶＳＶ３４の開故障である
と判定して、パージＶＳＶ開故障フェイルコードをバッ
クアップＲＡＭ５３に記憶する（ステップ139 ）。ステ
ップ138 でＰ≧−100mm Ａｑと判定されたときは、内圧
制御弁２９は正常であり、また、パージＶＳＶ３４は少
なくとも開故障はしていないと判断できるから、続い
て、チェックＶＳＶ３０の閉故障を判定するべくＰ≒Ｐ
２が成立するか否か判定される（ステップ140 ）。

【００５８】上記Ｐ２は図６のステップ125 でＲＡＭ５
２に格納されたステージIIのタンク内圧であり、ステー
ジIIでパージＶＳＶ３４を５秒間閉弁したときのタンク
内圧Ｐ２と、ステージIII でパージＶＳＶ３４を閉弁
し、更にチェックＶＳＶ３０を開弁したときのタンク内
圧Ｐとが殆ど同じであるとき（Ｐ≒Ｐ２）は、チェック
ＶＳＶ３０が閉故障であると判断できる。従って、ステ
ップ140 でＰ≒Ｐ２と判定されたときはチェックＶＳＶ
閉故障フェイルコードをバックアップＲＡＭ５３に記憶
する（ステップ141 ）。

【００５９】ステップ136 ，137 ，139 又は141 でフェ
イルコードがバックアップＲＡＭ５３に記憶されると、
判定終了フラグが“１”にセットされた後（ステップ14
2 ）、パージＶＳＶ３４を開許可し、かつ、チェックＶ
ＳＶ３０を閉弁して通常のパージ制御が可能な状態とし
（ステップ143 ）、このルーチンを終了する。

【００６０】一方、ステップ140 でステージIII のタン
ク内圧ＰがステージIIのタンク内圧Ｐ２と異なると判定
されたときはステージIII 終了フラグを“１”にセット
し（ステップ144 ）、更に空燃比補正量ＦＡＦをＦＡＦ
III としてＲＡＭ５２に記憶した後（ステップ145 ）、
パージＶＳＶ３４を開許可し、かつ、チェックＶＳＶ３
０を閉弁して通常のパージ制御が可能な状態にして（ス
テップ146 ）、次の図８のステージIVの故障診断に移
る。

【００６１】図８のステージIVの故障診断ルーチンにお
いて、ステージIV終了フラグが“１”にセットされてい
るか否か判定される（ステップ147 ）。このステージIV
終了フラグの初期値は“０”とされているから、ステッ
プ147 が最初に実行されたときはステップ148 へ進み、
パージＶＳＶ３４の開弁期間が合計１０秒以上か否か判
定される。

【００６２】このステージIVでは前記ステージIII の最
後のステップ143 又は146 によりチェックＶＳＶ３０は
強制的に閉弁された状態がそのまま保持されているが、
パージＶＳＶ３４はパージ実行条件を満足する毎に開弁
される、通常の状態にある。ステップ148 でパージＶＳ
Ｖ３４の開弁期間が合計１０秒に達していないときはこ
のルーチンを一旦終了し、合計１０秒経過したと判定さ
れると、ステージIV終了フラグを“１”にセットした後
（ステップ149 ）、タンク洩れ仮異常フラグが“１”に
セットされているか判定する（ステップ150 ）。

【００６３】このタンク洩れ仮異常フラグは前記図５の
ステージＩの故障診断ルーチン中のステップ118 でのみ
セットされるフラグで、始動後１０分以内におけるタン
ク内圧Ｐが−５０mmＡｑ＜Ｐ≦５０mmＡｑのときにセッ
トされる。ステップ150 でこのタンク洩れ仮異常フラグ
がセットされていると判定されたときは後述の図９のス
テージＶの故障診断ルーチンに進むが、タンク洩れ仮異
常フラグがセットされていないと判定されたときは、ス
テップ151 へ進みＦＡＦIII −ＦＡＦの値が３％より大
であるか否か判定される。

【００６４】ここで、空燃比補正量ＦＡＦは別途、図１
１に示すルーチンによって算出されている。図１１に示
すＦＡＦ算出ルーチンが例えば４ms毎に、かつ、所定の
空燃比フィードバック条件が成立しているときに起動さ
れると、内燃機関の排気通路に設けられた酸素濃度検出
センサの検出電圧Ｖが所定の比較電圧（ここでは0.45
Ｖ）と大小比較される。

【００６５】空燃比がリッチのとき（Ｖ≧0.45Ｖ）はそ
の状態がそれまでリーンであった状態からリッチへ反転
した状態であるかの判定が行なわれ（ステップ202 ）、
リッチへの反転であるときは前回の空燃比補正量ＦＡＦ
の値からスキップ定数Ｓを減算した値を新たな空燃比補
正量ＦＡＦとし（ステップ203 ）、一方前回もリッチの
状態であり、リッチが継続しているときは前回のＦＡＦ
の値から積分定数Ｋを減算して新たなＦＡＦの値とし
（ステップ204 ）、このルーチンを抜ける。

【００６６】他方、ステップ201 でリーンと判定された
とき（Ｖ₁ ＜0.45）は、その状態がそれまでリッチであ
った状態からリーンへ反転した状態であるかの判定が行
なわれ（ステップ205 ）、リーンへの反転であるときは
前回のＦＡＦの値からスキップ定数Ｓを加算した値を新
たな空燃比補正量ＦＡＦとし（ステップ206 ）、一方前
回もリーンの状態で引続きリーンと判定されたときはＦ
ＡＦの値に積分定数Ｋを加算して新たなＦＡＦの値とし
（ステップ206 ）、このルーチンを終了する。ここで、
上記のスキップ定数Ｓは積分定数Ｋに比べて十分大なる
値に設定されている。

【００６７】これにより、酸素濃度検出センサの出力電
圧が図１１（Ａ）に示す如く変化した場合は、空燃比補
正量ＦＡＦは同図（Ｂ）に示す如く、空燃比がリーンか
らリッチへ反転した時はスキップ定数Ｓだけスキップ的
に大きく減衰されて燃料噴射時間ＴＡＵを小なる値に変
更させ、空燃比がリッチからリーンへ反転した時はスキ
ップ定数Ｓだけスキップ的に大きく増加されて燃料噴射
時間ＴＡＵを大なる値に変更させる。また、空燃比が同
じ状態のときは、ＦＡＦは図１１（Ｂ）に示す如く積分
定数（時定数）Ｋに従ってリーンのときは大なる値へ、
またリッチのときは小なる値へ徐々に変化する。

【００６８】この空燃比補正量ＦＡＦは機関回転数と吸
入空気量（又は吸気管圧力）により定まる基本燃料噴射
時間に、他の係数と共に乗算されて最終的な燃料噴射時
間ＴＡＵを決定し、これにより吸入混合気が目標空燃比
になるように制御する。

【００６９】再び図８に戻って説明するに、ステップ15
1 におけるＦＡＦIII は前記ステージIII の故障診断ル
ーチンのステップ145 でＲＡＭ５３に記憶された、パー
ジＶＳＶ３４閉弁中の空燃比補正量であるのに対し、ス
テップ151 におけるＦＡＦはステージIVにおいて通常の
パージ制御を行なったときの空燃比補正量であり、洩れ
がなければパージ制御により吸気通路３７にキャニスタ
３２内の吸着ベーパが吸入されることにより空燃比はス
テージIII よりもリッチ側に変化するため、空燃比補正
量ＦＡＦはこの空燃比変化を補正するために値が小に制
御される。

【００７０】従って、ＦＡＦIII −ＦＡＦで表わされる
差分値が３％より大きいときは、パージが正常に行なわ
れているものと判断して、判定終了フラグを“１”にセ
ットしてこのルーチンを終了する。すなわち、エバポ系
の各部位がすべて正常なときは、このステップ152 で判
定終了フラグが“１”にセットされることとなり、ステ
ージIVで故障診断が終了する。

【００７１】一方、ステップ151 で上記差分値が３％以
上と判定されたときは、パージが正常に行なわれていな
いと判断して、図９のステップ153 へ進み、ステージＶ
の故障診断を開始する。

【００７２】図９のステージＶの故障診断ルーチンにお
いて、まずパージＶＳＶ３４を強制的に開弁し、チェッ
クＶＳＶ３０を強制的に開弁する（ステップ153 ）。続
いて、パージＶＳＶ３４とチェックＶＳＶ３０の各開弁
期間が継続して１０秒経過したか否かチェックし（ステ
ップ154 ）、経過していないときはこのルーチンを一旦
終了し、１０秒経過したときは読み込んだタンク内圧Ｐ
と予めＲＯＭ５１内に記憶しておいた圧力値−100mm Ａ
ｑと大小比較をする（ステップ155 ）。

【００７３】上記のチェックＶＳＶ３０の開弁により内
圧制御弁２９のタンク内圧制御が無効とされると共に燃
料タンク２１とキャニスタ３２とが連通され、また上記
のパージＶＳＶ３４の開弁により吸気通路３７がパージ
ＶＳＶ３４及びパージ通路３３を介してキャニスタ３２
と連通される。従って、パージ通路３３に洩れがなく、
またパージＶＳＶ３４が正常に開弁していれば、チェッ
クＶＳＶ３０は前記ステージII及びIII で故障診断され
て正常と判定されているから、吸気通路３７の負圧が燃
料タンク２１に導入され、これによりタンク内圧Ｐは−
100mm Ａｑより絶対値の大なる負圧となる。

【００７４】従って、ステップ155 でＰ＜−100mm Ａｑ
と判定されたときは、正常と判断して判定終了フラグを
“１”にセットする（ステップ159 ）。他方、ステップ
155でＰ≧−100mm Ａｑと判定されたときは、タンク内
圧Ｐが所定値以上の負圧に変化していないので、パージ
ＶＳＶ３４から燃料タンク２１までのエバポ系に洩れが
あるかパージＶＳＶ３４が閉故障と判断して、タンク洩
れ仮異常フラグが“１”にセットされているか否か判定
する（ステップ156 ）。

【００７５】このタンク洩れ仮異常フラグは図５のステ
ージＩの故障診断ルーチン中のステップ118 でのみセッ
トされるフラグで、このタンク洩れ仮異常フラグが上記
ステップ156 で“１”にセットされていると判定された
ときは、タンク洩れ故障と判断してその旨のフェイルコ
ードをバックアップＲＡＭ５３に記憶する（ステップ15
7 ）。

【００７６】タンク洩れ仮異常フラグが上記ステップ15
6 でセットされていないと判定されたときは、パージ通
路３３の洩れ又はパージＶＳＶ３４の閉故障と判断し
て、その旨のフェイルコードをバックアップＲＡＭ５３
に記憶する（ステップ158 ）。

【００７７】ステップ157 又は158 の処理が終了する
と、判定終了フラグを“１”にセットした後（ステップ
159 ）、パージＶＳＶ３４を閉許可し、かつ、チェック
ＶＳＶ３０を強制的に閉弁して、通常のパージ制御可能
状態に戻した後（ステップ160）、このルーチンを終了
する。

【００７８】ステージ０，II，III ，IV及びＶのいずれ
かで判定終了フラグが“１”にセットされると（ステッ
プ112 ，130 ，142 ，152 ，159 ）、その後この故障診
断ルーチンが起動された際に、図４のステップ101 から
113 へ進み、バックアップＲＡＭ５３内に何らかのフェ
イルコードが記憶されていた場合は警告灯４１を点灯し
て（ステップ115 ）、運転者に異常を知らせる。これに
より、その後の修理の際にバックアップＲＡＭ５３から
読み出したフェイルコードにより、故障部位を直ちに特
定することができる。

【００７９】以上の本実施例による故障判定を、まとめ
ると次表に示す如くになる。ただし、次表中、白三角は
仮異常判定、黒三角は故障判定（仮異常判定があれば、
仮異常判定していないと故障判定に進まない）を示す。

【００８０】

【表２】

【００８１】次に本実施例の作動について、タンク内圧
の変化とパージＶＳＶ３４及びチェックＶＳＶ３０の開
閉弁動作と共に説明する。図１２（Ｃ）はエバポパージ
システムを構成する各部品がすべて正常なときのタンク
内圧の変化を示す。この正常時にはステージ０，Ｉ，I
I，III 及びIVの故障診断により、パージＶＳＶ３４と
チェックＶＳＶ３０は夫々図１２（Ａ），（Ｂ）に示す
如く開閉制御され、ステージIVのステップ152 で判定終
了となり、ステージＶは実行されない。

【００８２】図１３（Ｃ）は内圧制御弁２９が閉故障の
ときのタンク内圧の変化を示す。このときはステージ
０，Ｉ，II及びIII の故障診断により、パージＶＳＶ３
４とチェックＶＳＶ３０は夫々図１３（Ａ），（Ｂ）に
示す如く開閉制御され、ステージ０のステップ109 で仮
異常判定され、ステージIII のステップ136 で内圧制御
弁閉故障と判定される。従って、この場合はステージIV
及びＶは実行されない。

【００８３】図１４（Ｃ）はタンク洩れ発生時のタンク
内圧の変化を示す。この場合はパージＶＳＶ３４とチェ
ックＶＳＶ３０は図１４（Ａ），（Ｂ）に示す如くステ
ージＶまでの故障診断により開閉制御される。この場合
は、タンク内圧は大気圧近傍で略一定であり、ステージ
Ｉのステップ118 で仮異常判定が行なわれ、ステージＶ
のステップ157 でタンク洩れ故障と判定される。

【００８４】図１５（Ｃ）は内圧制御弁２９の開故障又
はチェックＶＳＶ３０の開故障のときのタンク内圧の変
化を示し、ステージ０，ＩのパージＶＳＶ３４の開閉制
御（同図（Ａ））に応動して大気圧と−200mm Ａｑとの
間で変化する。この場合はステージＩのステップ121 で
仮異常判定がされ、ステージIIのステップ129 で故障判
定がなされる。従って、この内圧制御弁２９の開故障又
はチェックＶＳＶ３０の開故障のときは、パージＶＳＶ
３４及びチェックＶＳＶ３０は夫々図１５（Ａ），
（Ｂ）に示す如く、ステージ０〜IIの開閉制御が行なわ
れ、ステージIII 以降は実行されない。

【００８５】図１６（Ｃ）はパージＶＳＶ３４の開故障
時の、また図１７（Ｃ）はチェックＶＳＶ３０の閉故障
時のタンク内圧の変化を夫々示し、ステージ０からIIま
では図１２の正常時と同様のタンク内圧の変化を示す。
いずれの場合もパージＶＳＶ３４は図１６（Ａ），図１
７（Ａ）に、チェックＶＳＶ３０は図１６（Ｂ），図１
７（Ｂ）に示す如く、ステージIII まで開閉制御され、
ステージIII で判定終了となる。

【００８６】パージＶＳＶ３４の開故障時のタンク内圧
は図１６（Ｃ）に示すようにステージIII のチェックＶ
ＳＶ３０の閉弁により−200mm Ａｑ程度までの負圧に変
化するため、ステージIII のステップ139 でパージＶＳ
Ｖ開故障と判定される。これに対し、チェックＶＳＶ３
０の閉故障時のタンク内圧は図１７（Ｃ）に示すよう
に、ステージIII のチェックＶＳＶ３０の開弁指示をし
てもタンク内圧は負圧とならないため、ステージIII の
ステップ141 でチェックＶＳＶ閉故障と判定される。

【００８７】図１８（Ｃ）はパージ通路３３の洩れ又は
パージＶＳＶ３４の閉故障時のタンク内圧の変化を示
す。パージＶＳＶ３４及びチェックＶＳＶ３０は図１８
（Ａ），（Ｂ）に示す如く、ステージＶまで開閉制御さ
れる。タンク内圧は、図１８（Ｃ）に示す如く図１２
（Ｃ）に示した正常時と同様のタンク内圧の変化を示し
ているが、図８のステージIVのステップ151 で空燃比補
正量ＦＡＦが所定値以上のリッチの変化を示していない
ことから、図９のステージＶのステップ158 でパージ通
路３３の洩れ又はパージＶＳＶ３４の閉故障と判定する
ことができる。

【００８８】このように、本実施例によればエバポパー
ジシステムの各部位の故障を各ステージ毎の圧力変化や
空燃比変化から特定することができるので、故障修理が
短時間でできる。また、故障診断時でもステージIII ，
Ｖ以外はパージ制御を通常通り行なうことができる。

【００８９】更に、本実施例によれば、正常時にはステ
ージIVで判定が終了し、唯一負圧を燃料タンク２１内に
導入するステージＶまで判定が進まず、またステージＶ
まで判定を行なう場合でもステージIII でタンク内圧を
大気圧にしてからステージＶで燃料タンク２１内に負圧
を導入しているから、負圧導入の機会が少なく、また負
圧を導入しても吸気通路３７へベーパが吸入される量が
少なく、よって空燃比がリッチになることが少なく、排
気エミッションの悪化を殆どもたらさないようにでき
る。更には、ステージIVにおいてステージIII でキャニ
スタ３２に溜めたベーパを吸気通路３７にパージするよ
うにしているため、空燃比が大幅にリッチになることを
防止することができる。

【００９０】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、エバポ系
の圧力値に基づいてエバポ系の故障部位を特定すること
ができるため、故障発見後の修理を従来に比し、大幅に
短時間で行なうことができる等の特長を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】本発明の一実施例のシステム構成図である。

【図３】図２中のマイクロコンピュータのハードウェア
構成を示す図である。

【図４】本発明の要部の一実施例の故障診断ルーチン
（ステージ０）を示すフローチャート（その１）であ
る。

【図５】本発明の要部の一実施例の故障診断ルーチン
（ステージＩ）を示すフローチャート（その２）であ
る。

【図６】本発明の要部の一実施例の故障診断ルーチン
（ステージII）を示すフローチャート（その３）であ
る。

【図７】本発明の要部の一実施例の故障診断ルーチン
（ステージIII ）を示すフローチャート（その４）であ
る。

【図８】本発明の要部の一実施例の故障診断ルーチン
（ステージIV）を示すフローチャート（その５）であ
る。

【図９】本発明の要部の一実施例の故障診断ルーチン
（ステージＶ）を示すフローチャート（その６）であ
る。

【図１０】ＦＡＦの算出ルーチンを示すフローチャート
である。

【図１１】図１０のルーチンにより算出されるＦＡＦと
酸素濃度検出センサの出力の変化を示すタイムチャート
である。

【図１２】正常時のタンク内圧等を示す図である。

【図１３】内圧制御弁閉故障時のタンク内圧の変化等を
示す図である。

【図１４】タンク洩れ故障時のタンク内圧の変化等を示
す図である。

【図１５】チェックＶＳＶの開故障又は内圧制御弁開故
障時のタンク内圧の変化等を示す図である。

【図１６】パージＶＳＶ開故障時のタンク内圧の変化等
を示す図である。

【図１７】チェックＶＳＶの閉故障時のタンク内圧の変
化等を示す図である。

【図１８】パージ通路洩れ又はパージＶＳＶ閉故障時の
タンク内圧の変化等を示す図である。

【符号の説明】

１０ 内燃機関 １１，２１ 燃料タンク １２，２８ａ，２８ｂ ベーパ通路 １３，３２ キャニスタ １４，３３ パージ通路 １５ パージ制御弁 １６，３７ 吸気通路 １７ エバポ系 １８ 圧力検出手段 １９ 記憶手段 ２０ 判定手段 ２９ 内圧制御弁 ３０ チェックＶＳＶ（バキューム・スイッチング・バ
ルブ） ３１ 圧力センサ ３４ パージＶＳＶ（バキューム・スイッチング・バル
ブ） ４０ マイクロコンピュータ ４１ 警告灯

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクからの蒸発燃料をベーパ通路
   を通してキャニスタ内の吸着剤に吸着させ、所定運転時
   に該キャニスタ内の吸着燃料を、パージ通路の途中に設
   けられたパージ制御弁を開放して内燃機関の吸気通路へ
   パージするエバポパージシステムの故障を診断する装置
   において、 前記燃料タンクから前記パージ制御弁に到るエバポ系の
   圧力を検出する圧力検出手段と、 前記エバポ系の各部位毎に故障時に検出される基準圧力
   値を予め記憶しておく記憶手段と、 故障診断時の前記圧力検出手段による検出圧力値と、該
   記憶手段の記憶標準圧力値とを比較して故障部位を判定
   する判定手段とを備えることを特徴とするエバポパージ
   システムの故障診断装置。