JP2001193583A - エバポパージシステムの故障診断装置 - Google Patents

エバポパージシステムの故障診断装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、エバポパージシステムの故障診断
装置に関し、バイパス通路または切換手段の異常を判定
することを目的とする。 【解決手段】 エバポパージシステムは、燃料タンク4
0の蒸発燃料を吸着するキャニスタ78と、キャニスタ
78をバイパスするバイパス通路88と、バイパス通路
88のパージ通路80への導通状態を制御するバイパス
VSV90とを備える。バイパス通路88に、バイパス
通路88の通気抵抗が常態でキャニスタ78の通気抵抗
に比して大きくなるようにベンチュリ88aを設ける。
空気室46から吸気通路50へ向かうガスの流量は、そ
の流路の通気抵抗に応じて変化する。この場合、空気室
46内のタンク内圧PTNKは、空気室46と吸気通路5
0との間の流路の通気抵抗に応じた値に収束する。従っ
て、バイパスVSV90に駆動信号が供給される前後の
タンク内圧PTNKに基づいて、バイパス通路88の目詰
まり異常、および、バイパスVSV90の固着異常を判
定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、キャニスタに吸着
した燃料タンクの蒸発燃料を内燃機関の吸気通路に向け
てパージするエバポパージシステムの故障を診断する装
置に係り、特に、燃料タンクと吸気通路との連通路をキ
ャニスタを介して連通させる主通路とキャニスタをバイ
パスするバイパス通路とに切り換える切換手段を備える
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】従来より、例えば特開平10−1844
64号に開示される如く、燃料タンク内で発生する蒸発
燃料(ベーパ)が大気中に放出されるのを防止すべく、
燃料タンクの蒸発燃料を吸気通路に向けてパージする蒸
発燃料処理装置が知られている。上記の燃料タンクは、
蒸発燃料の発生を低減すべく、内部空間を燃料室と空気
室とに密閉的に分離する変形可能な分離膜を備えてい
る。また、上記の蒸発燃料処理装置は、燃料タンクから
の蒸発燃料を吸着するキャニスタと、キャニスタと吸気
通路との間の開閉状態を制御するパージ制御弁とを備え
ている。かかる装置において、内燃機関の運転中にパー
ジ制御弁が開弁されると、吸気通路に負圧が導かれる。
この場合、燃料タンクから吸気通路へ向けて空気が流通
することで、キャニスタに吸着された燃料が吸気通路に
向けてパージされる。従って、上記従来の蒸発燃料処理
装置によれば、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を、大
気中に放出することなく、燃料として内燃機関の吸気通
路に供給することができる。
【0003】ところで、上記の如く燃料タンクが備える
分離膜に穴が空くと、空気室に燃料が漏れることで、大
気中に蒸発燃料の一部が放出されるおそれがある。従っ
て、分離膜を有する燃料タンクでは、分離膜に穴が空い
ているか否かを検出する必要がある。
【0004】空気室内の蒸発燃料の濃度は、分離膜に穴
が空いていない場合は小さく、分離膜に穴が空いている
場合に大きくなる。従って、分離膜に穴が空いているか
否かを診断する手法としては、キャニスタから吸気通路
への燃料のパージを中断すると共に、空気室内のガスを
直接に吸気通路に向けてパージさせ、その際のガスの濃
度(以下、ベーパ濃度と称す)を検出することが考えら
れる。かかる手法によれば、ベーパ濃度が大きい場合は
分離膜に穴が空いていると判定でき、また、ベーパ濃度
が小さい場合は分離膜に穴が空いていないと判定するこ
とが可能となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の手法を用いて分
離膜に穴が空いているか否かを診断する場合は、燃料タ
ンクと吸気通路との間にキャニスタをバイパスするバイ
パス通路と、燃料タンクと吸気通路とをキャニスタを介
して連通させる状態とバイパス通路を介して連通させる
状態とを切り換える切換弁とを設ける必要がある。以
下、バイパス通路および切換弁を総称する場合は、バイ
パス系と称す。
【0006】上記の構成において、切換弁が長時間何れ
かの状態に維持されると、切換弁の可動部近傍にカーボ
ンが堆積し易くなることで、バイパス通路に目詰まり異
常が生じたり、あるいは、切換弁に上記の連通状態が切
り換わらない固着異常が生じるおそれがある。このよう
にバイパス系に異常が生じた場合は、燃料タンクから適
正に吸気通路にガスがパージされず、分離膜の膜穴の有
無を正確に検出することができなくなる。従って、上記
の構成では、バイパス系の異常を判定する必要がある。
【0007】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、バイパス系の異常を判定することが可能なエバ
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。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項1
に記載する如く、大気に連通し得る燃料タンクと、前記
燃料タンクと内燃機関の吸気通路とを該燃料タンクの蒸
発燃料を吸着するキャニスタを介して連通させる主通路
と、前記燃料タンクと前記吸気通路とを前記キャニスタ
をバイパスして連通させるバイパス通路と、前記燃料タ
ンクと前記吸気通路との連通路を前記主通路と前記バイ
パス通路とに選択的に切り換える切換手段と、を備え、
前記燃料タンクから前記主通路を通って前記吸気通路へ
向けて空気が流通することで、前記キャニスタに吸着し
た燃料を前記吸気通路に向けてパージするエバポパージ
システムの故障診断装置において、前記燃料タンク内の
圧力を検出する圧力検出手段と、前記燃料タンクから前
記吸気通路へ向けて空気が流通する際の、前記切換手段
による前記連通路の切り換え操作が行われる前後の前記
圧力検出手段により検出される圧力に基づいて、前記バ
イパス通路または前記切換手段の異常を判定する異常判
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により達成される。
【0009】本発明において、一般に、燃料タンク内の
ガスがキャニスタを通って吸気通路へ向かう場合と、キ
ャニスタをバイパスして吸気通路へ向かう場合とでは、
それらの通気抵抗が異なる。燃料タンクは大気に連通す
るので、燃料タンクから吸気通路への通気抵抗が大きい
場合は燃料タンクの内圧が大気圧に近い値に収束する一
方、上記の通気抵抗が小さい場合は燃料タンクの内圧が
大気圧から離間した値に収束する。
【0010】燃料タンクと吸気通路とがバイパス通路を
介して連通されている状況下でバイパス通路に目詰まり
が生じている場合は、通気抵抗が大きくなり、燃料タン
クの内圧が大気圧近傍に収束する。また、切換手段に異
常が生じている場合は、切換手段による連通路の切り換
え操作が行われる前と後とで燃料タンクの内圧はほとん
ど変化しない。一方、バイパス通路および切換手段に異
常が生じていない場合は、バイパス通路と主通路との通
気抵抗の違いにより、両者で燃料タンクの内圧が異なる
値に収束する。従って、燃料タンクから吸気通路へ空気
を流通させた状態での、切換手段による連通路の切り換
え操作が行われる前後の燃料タンク内の圧力を検出すれ
ば、バイパス通路や切換手段の異常を判定することが可
能となる。
【0011】上記の目的は、請求項2に記載する如く、
大気に連通し得る燃料タンクと、前記燃料タンクと内燃
機関の吸気通路とを該燃料タンクの蒸発燃料を吸着する
キャニスタを介して連通させる主通路と、前記燃料タン
クと前記吸気通路とを前記キャニスタをバイパスして連
通させるバイパス通路と、前記燃料タンクと前記吸気通
路との連通路を前記主通路と前記バイパス通路とに選択
的に切り換える切換手段と、を備え、前記燃料タンクか
ら前記主通路を通って前記吸気通路へ向けて空気が流通
することで、前記キャニスタに吸着した燃料を前記吸気
通路に向けてパージするエバポパージシステムの故障診
断装置において、前記バイパス通路内の圧力を検出する
圧力検出手段と、前記燃料タンクから前記吸気通路へ向
けて空気が流通する際の、前記切換手段による前記連通
路の切り換え操作が行われる前後の前記圧力検出手段に
より検出される圧力に基づいて、前記バイパス通路また
は前記切換手段の異常を判定する異常判定手段と、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
装置により達成される。
【0012】本発明において、一般に、燃料タンク内の
ガスがキャニスタを通って吸気通路へ向かう場合と、キ
ャニスタをバイパスして吸気通路へ向かう場合とでは、
それらの通気抵抗が異なる。この場合は、燃料タンクか
ら吸気通路へ向けて空気が流通する際に、バイパス通路
の内圧が異なる値に収束する。従って、燃料タンクから
前記吸気通路へ向けて空気を流通させた状態での、切換
手段による連通路の切り換え操作が行われる前後のバイ
パス通路内の圧力を検出すれば、バイパス通路や切換手
段の異常を判定することが可能となる。
【0013】ところで、切換手段による連通路の切り換
え操作が行われた後に燃料タンクから吸気通路への空気
の流量が少なくなると、すなわち、空気の流速が遅くな
ると、それに応じて燃料タンクの内圧またはバイパス通
路の内圧が大気圧近傍の値となる。この場合は、主通路
の通気抵抗とバイパス通路の通気抵抗との違いが上記内
圧に顕著に現れなくなる。このため、燃料タンクから吸
気通路への空気の流量が少なくなっている状況下で上記
内圧に基づいてバイパス通路または切換手段の異常を判
定するものとすると、その内圧が空気の流量の減少に起
因して実現されたのか、あるいは、バイパス通路または
切換手段の異常に起因して実現されたのかを区別するこ
とができず、それらの異常を正確に判定することができ
なくなってしまう。従って、バイパス通路や切換手段の
異常を正確に判定するうえでは、切換手段による連通路
の切り換え操作が行われた後、燃料タンクから吸気通路
への空気の流量が所定値以上である状態がある程度長期
間継続する等、主通路の通気抵抗とバイパス通路の通気
抵抗との差が確実に現れ得る状況下での上記内圧に基づ
いてバイパス通路や切換手段の異常を判定することが適
切である。
【0014】従って、請求項3に記載する如く、請求項
1または2記載のエバポパージシステムの故障診断装置
において、前記異常判定手段は、前記切換手段による前
記連通路の切り換え操作が行われた後、前記主通路の通
気抵抗と前記バイパス通路の通気抵抗との差が現れ得る
状況での前記圧力検出手段により検出される圧力に基づ
いて、前記バイパス通路または前記切換手段の異常を判
定することとすれば、その異常の判定精度の向上を図る
ことができる。
【0015】この場合、請求項4に記載する如く、請求
項3記載のエバポパージシステムの故障診断装置におい
て、前記異常判定手段は、前記切換手段による前記連通
路の切り換え操作が行われた後、前記燃料タンクから前
記吸気通路へ流通する空気の流量が所定値以上である状
態が所定期間継続した時点での前記圧力検出手段により
検出される圧力に基づいて、前記バイパス通路または前
記切換手段の異常を判定することとしてもよい。
【0016】また、請求項5に記載する如く、請求項3
記載のエバポパージシステムの故障診断装置において、
前記異常判定手段は、前記切換手段による前記連通路の
切り換え操作が行われた後、前記燃料タンクから前記吸
気通路へ流通する空気の流量が所定値以上である状態が
所定期間継続する間に、前記圧力検出手段により検出さ
れる圧力の変化量の絶対値が所定量以上となる時期があ
るか否かに基づいて、前記切換手段の異常を判定するこ
ととしてもよい。
【0017】上述の如く、燃料タンクと吸気通路とがバ
イパス通路を介して連通されている状況下でバイパス通
路に目詰まりが生じている場合は、通気抵抗が大きくな
り、燃料タンクの内圧が大気圧近傍に収束する。
【0018】従って、請求項6に記載する如く、請求項
1または2記載のエバポパージシステムの故障診断装置
において、前記異常判定手段は、前記切換手段により前
記連通路が前記バイパス通路に切り換えられた後に、前
記圧力検出手段により検出される圧力がほぼ大気圧とな
る場合に、前記バイパス通路に目詰まり異常が生じてい
ると判定することとしてもよい。
【0019】また、上述の如く、切換手段に異常が生じ
ている場合は、切換手段による連通路の切り換え操作が
行われる前と後とで燃料タンクの内圧はほとんど変化し
ない。
【0020】従って、請求項7に記載する如く、請求項
1または2記載のエバポパージシステムの故障診断装置
において、前記異常判定手段は、前記切換手段による前
記連通路の切り換え操作が行われる前の前記圧力検出手
段により検出される圧力と、該連通路の切り換え操作が
行われた後の前記圧力検出手段により検出される圧力と
の変化量の絶対値が所定値以下である場合に、前記切換
手段に異常が生じていると判定することとしてもよい。
【0021】また、上記の目的は、請求項8に記載する
如く、請求項1または2記載のエバポパージシステムの
故障診断置において、前記異常判定手段は、前記切換手
段による前記連通路の切り換え操作が行われる前後の、
前記圧力検出手段により検出される圧力の振幅量に基づ
いて、前記バイパス通路または前記切換手段の異常を判
定することを特徴とするエバポパージシステムの故障診
断装置により達成される。
【0022】本発明において、一般に、燃料タンク内の
ガスがキャニスタを通って吸気通路へ向かう場合と、キ
ャニスタをバイパスして吸気通路へ向かう場合とでは、
それらの通気抵抗の違いに起因して、燃料タンクの内圧
の振幅量およびバイパス通路の内圧の振幅量が異なる。
【0023】バイパス通路に目詰まりが生じている場合
は、燃料タンクの内圧およびバイパス通路の内圧はほと
んど振動振幅せず一定値に維持される。また、切換手段
に異常が生じている場合は、切換手段による連通路の切
り換え操作が行われる前と後とで燃料タンクの内圧およ
びバイパス通路の内圧の振幅量はほとんど変化しない。
一方、バイパス通路および切換手段が共に正常に機能し
ている場合は、切換手段の切り換え前後で燃料タンクの
内圧およびバイパス通路の振幅量が変化する。従って、
燃料タンクから吸気通路へ空気を流通させた状態での、
切換手段による連通路の切り換え操作が行われる前後
の、燃料タンク内の圧力の振幅量またはバイパス通路内
の圧力の振幅量を検出すれば、バイパス通路や切換手段
の異常を判定することが可能となる。
【0024】ところで、内燃機関の運転状態の変動等が
生ずると、それに伴って吸気通路に導かれる負圧が変動
することにより、燃料タンクから吸気通路へ向かう空気
の流量が変化し、燃料タンクの内圧またはバイパス通路
の内圧の収束値が変動する。このような状況下で切換手
段による連通路の切り換え操作が行われる前後における
上記内圧に基づいてバイパス通路または切換手段の異常
を判定するものとすると、その内圧の変動が空気の流量
の変化に起因するものであるのか、あるいは、バイパス
通路または切換手段の異常に起因するものであるのかを
区別することができず、その異常を正確に判定すること
ができなくなってしまう。
【0025】一方、内燃機関が所定の運転状態に維持さ
れる場合は、吸気通路に導かれる負圧の変動が生ずるこ
とはなく、燃料タンクから吸気通路へ向かう空気の流量
が変化することはない。この場合、燃料タンクまたはバ
イパス通路の内圧は、燃料タンクと吸気通路との間の通
気抵抗に応じた一定値に収束する。
【0026】従って、請求項9に記載する如く、請求項
1または2記載のエバポパージシステムの故障診断装置
において、前記異常判定手段により前記バイパス通路ま
たは前記切換手段の異常が判定される際、内燃機関を所
定の運転状態に維持することとすれば、バイパス通路ま
たは切換手段の異常の判定精度の向上を図ることができ
る。
【0027】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施例である
エバポパージシステムの故障診断装置を搭載する車両の
駆動機構を模式的に表した図を示す。本実施例のシステ
ムは、電子制御ユニット(以下、ECUと称す)10を
備えており、ECU10により制御される。本実施例の
エバポパージシステムの故障診断装置は、後述の如く、
動力源として内燃機関と電動モータとを適宜組み合わせ
て走行するハイブリッド車両に搭載される。
【0028】図1に示す如く、左車輪FLと右車輪FR
とを連結する車軸12には、減速機14が固定されてい
る。減速機14には、ギヤ16を介して遊星歯車機構1
8が係合している。遊星歯車機構18は、内燃機関20
の出力軸に連結するプラネタリキャリア、電動モータ2
2の出力軸に連結するリングギヤ、および、ジェネレー
タ24の出力軸に連結するサンギヤを備えている。
【0029】ジェネレータ24および電動モータ22
は、インバータ26およびメインリレー28を介してバ
ッテリ30に電気的に接続されている。メインリレー2
8は、ECU10に駆動されることによりバッテリ30
からインバータ26への電源回路を導通又は遮断する機
能を有している。インバータ26は、バッテリ30とジ
ェネレータ24との間、および、バッテリ30と電動モ
ータ22との間において、それぞれ、複数のパワートラ
ンジスタで構成された3相ブリッジ回路により直流電流
と3相交流電流とを変換する機能を有している。ジェネ
レータ24および電動モータ22は、それぞれ、インバ
ータ26内のパワートランジスタがECU10に適当に
駆動されることにより、交流電流の周波数に応じた回転
数に制御されると共に、その電流の大きさに応じたトル
クを発生する。
【0030】ジェネレータ24は、内燃機関20の始動
が完了していない場合はバッテリ30からインバータ2
6を介して電力が供給されることにより内燃機関20を
始動させるスタータモータとしての機能を有すると共
に、内燃機関20の始動が完了した後は内燃機関20の
出力によりインバータ26を介してバッテリ30または
電動モータ22に対して電力を供給する発電機としての
機能を有している。また、電動モータ22は、通常走行
中は適宜電力が供給されることにより内燃機関20の出
力を補助するためのトルクを発生する電動機としての機
能を有すると共に、制動時に車軸12の回転によりイン
バータ26を介してバッテリ30に対して電力を供給す
る発電機としての機能を有している。
【0031】本実施例において、車両は、内燃機関20
と電動モータ22とを適宜組み合わせて走行するハイブ
リッド車両である。ECU10は、アクセル操作量およ
び車速に基づいて車両に要求される駆動力を演算し、そ
の要求駆動力に対して内燃機関20が効率よく運転でき
るように、内燃機関20と電動モータ22との、車軸1
2に対するトルク比率を制御する。
【0032】図2は、本実施例のエバポパージシステム
のシステム構成図を示す。
【0033】図2に示す如く、本実施例のエバポパージ
システムは、外周が鉄製の部材で構成された燃料タンク
40を備えており、燃料タンク40内で発生する蒸発燃
料を、大気中に放出することなく、燃料として内燃機関
20に供給するシステムである。燃料タンク40は、ブ
ラダ膜42により、燃料が貯留される燃料室44と、空
気が充填される空気室46とに隔成されている。ブラダ
膜42は、伸縮可能な樹脂等の部材により構成されてお
り、燃料室44に貯留される燃料量に応じて燃料タンク
40内において伸縮することができる。
【0034】燃料タンク40の空気室46には、導入路
48を介して、内燃機関20の吸気通路50に配設され
たエアクリーナ52が連通している。エアクリーナ52
は、内燃機関20に吸入される空気を濾過する機能を有
している。吸気通路50の、エアクリーナ52の下流側
には、吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ5
4が配設されている。スロットルバルブ54の近傍に
は、スロットル開度センサ56が配設されている。スロ
ットル開度センサ56は、スロットルバルブ54の開度
に応じた電気信号をECU10に向けて出力する。EC
U10は、スロットル開度センサ56の出力信号に基づ
いて、スロットルバルブ54の開度TA(以下、スロッ
トル開度TAと称す)を検出する。
【0035】吸気通路50の、エアクリーナ52とスロ
ットルバルブ54との間には、エアフローメータ58が
配設されている。エアフローメータ58は、単位時間当
たりにエアクリーナ52を通過した空気の質量に応じた
電気信号をECU10に向けて出力する。ECU10
は、エアフローメータ58の出力信号に基づいて、エア
クリーナ52を通過した空気の質量Ga(以下、吸入空
気量Gaと称す)を検出する。
【0036】導入路48の空気室46側の端部には、エ
アクリーナ52で濾過された空気を更に浄化するフィル
タ59が設けられている。導入路48の途中には、キャ
ニスタ・クローズ・バルブ(以下、CCVと称す)60
が配設されている。CCV60は、常態で開弁状態に維
持されており、ECU10から駆動信号が供給されるこ
とにより閉弁状態となる2位置の電磁弁である。上記の
構成において、CCV60が開弁している場合、空気室
46は、エアクリーナ52を介して大気と連通する。
【0037】空気室46には、タンク内圧センサ62が
配設されている。タンク内圧センサ62は、ECU10
に接続されており、空気室46の内圧に応じた電気信号
をECU10に向けて出力する。ECU10は、タンク
内圧センサ62の出力信号に基づいて、空気室46内の
圧力PTNK(以下、タンク内圧PTNKと称す)を検出す
る。
【0038】燃料室44には、外部から燃料を給油する
ためのフィラパイプ64が接続されている。フィラパイ
プ64の上端開口部には、燃料キャップ66が脱着可能
に取り付けられている。燃料室44には、また、その下
面において下部連通路68が接続されていると共に、そ
の上面において上部連通路70が接続されている。下部
連通路68および上部連通路70は、共に、容積不変の
サブタンク72に連通している。サブタンク72には、
燃料ポンプ(図示しない)が内蔵されている。この燃料
ポンプにより汲み上げられた燃料は、所定の圧力に調圧
された後、燃料供給路(図示せず)を介して、内燃機関
20に燃料を噴射する燃料噴射弁(図示せず)に供給さ
れる。
【0039】サブタンク72の上端には、上記したフィ
ラパイプ64に連通する第1ベーパ排出通路74が接続
されている。第1ベーパ排出通路74は、燃料タンク4
0の燃料室44およびサブタンク72内で発生する蒸発
燃料(ベーパ)を放出するための通路である。燃料室4
4およびサブタンク72内で発生した蒸発燃料の一部
は、フィラパイプ64の壁面に付着している燃料に触れ
ることで液化し、その後、燃料タンク40の燃料室44
に回収される。
【0040】上記フィラパイプ64は、また、第2ベー
パ排出通路76を介して、キャニスタ78のベーパ導入
孔78aに連通している。第2ベーパ排出通路76は、
燃料室44およびサブタンク72内で発生した蒸発燃料
のうち液化後の残部、および、フィラパイプ64内で発
生した蒸発燃料を放出するための通路である。これらの
蒸発燃料は、第2ベーパ排出通路76を通ってキャニス
タ78に導かれる。キャニスタ78は、蒸発燃料を吸着
する活性炭により構成されており、燃料室44、サブタ
ンク72、および、フィラパイプ64内で発生した蒸発
燃料を吸着することで、蒸発燃料が大気中に放出される
のを防止する役割を有している。
【0041】キャニスタ78は、ベーパ導入孔78aと
同一側に、燃料パージ孔78bを備えている。キャニス
タ78の燃料パージ孔78bには、パージ通路80を介
して、吸気通路50のサージタンク82が連通してい
る。パージ通路80は、キャニスタ78に吸着した燃料
をサージタンク82、すなわち、吸気通路50へ向けて
パージさせるための通路である。パージ通路80の途中
には、電磁駆動式のパージVSV84が配設されてい
る。パージVSV84は、ECU10からデューティ信
号が供給されることによりかかるデューティ信号のオン
時間の間のみ開弁される。パージVSV84は、パージ
通路80を流通するガスの流量(以下、パージ流量と称
す)の、吸入空気量Gaに対する体積比率(以下、パー
ジ率PGRと称す)が所定値になるようにデューティ制
御される。
【0042】キャニスタ78は、また、ベーパ導入孔7
8aおよび燃料パージ孔78bと反対側に、大気導入孔
78cを備えている。キャニスタ78の大気導入孔78
cは、ガス通路86を介して燃料タンク40の空気室4
6に連通している。ガス通路86およびパージ通路80
には共に、キャニスタ78をバイパスするバイパス通路
88が接続されている。バイパス通路88の途中には、
ベンチュリ88aが設けられている。ベンチュリ88a
は、常態において、バイパス通路88をガスが流通する
際、バイパス通路88に、キャニスタ78内をガスが流
通する際のキャニスタ78の通気抵抗に比して大きな通
気抵抗を生じさせる。すなわち、ベンチュリ88aは、
バイパス通路88の通気抵抗を常態でキャニスタ78の
通気抵抗に比して大きくする役割を有している。
【0043】バイパス通路88とパージ通路80との接
続部には、電磁駆動式のバイパスVSV90が配設され
ている。バイパスVSV90は、吸気通路50とキャニ
スタ78との連通状態と、吸気通路50と空気室46と
の連通状態とを切り換える、すなわち、吸気通路50と
空気室46との連通路をキャニスタ78を介する通路と
キャニスタ78をバイパスするバイパス通路88とに切
り換える切換弁である。バイパスVSV90は、常態で
吸気通路50がキャニスタ78に連通するように維持さ
れており、ECU10から駆動信号が供給されることに
より吸気通路50がキャニスタ78をバイパスして空気
室46に直接に連通するように作動する2位置の電磁弁
である。
【0044】内燃機関20の排気通路92には、O2セ
ンサ94が配設されている。O2センサ94は、排気通
路92の内部を流通する排気ガスの濃度に応じた電気信
号をECU10に向けて出力する。排気ガス中の酸素濃
度は、内燃機関20の筒内に供給された混合気の空燃比
が理想空燃比に比してリッチである場合に薄くなり、一
方、その空燃比が理想空燃比に比してリーンである場合
に濃くなる。O2センサ94は、空燃比がリッチである
場合に0.9V程度のハイ信号を出力し、空燃比がリー
ンである場合に0.1V程度のロー信号を出力する。E
CU10は、O2センサ94の出力信号に基づいて、空
燃比がリッチであるか、あるいは、リーンであるか否か
を判定する。
【0045】ECU10には、クランク角センサ96お
よび水温センサ98が接続されている。クランク角セン
サ96は、内燃機関20のクランクシャフトの回転角が
所定回転角に達する毎に基準信号を発生すると共に、ク
ランクシャフトが所定回転角回転する毎にパルス信号を
発生する。また、水温センサ98は、内燃機関20を冷
却する冷却水の温度に応じた電気信号を出力する。EC
U10は、クランク角センサ96の出力信号に基づいて
機関回転数NEおよび内燃機関20の回転角を検出する
と共に、水温センサ98の出力信号に基づいて冷却水の
温度THW(以下、水温THWと称す)を検出する。
【0046】次に、本実施例のシステムの動作について
説明する。
【0047】本実施例のシステムにおいて、燃料タンク
40の燃料室44およびサブタンク72内で発生する蒸
発燃料は、上部連通路70および第1ベーパ排出通路7
4を流通する経路と、フィラパイプ64を流通する経路
とを介して、第2ベーパ排出通路76に導かれ、キャニ
スタ78の活性炭に吸着される。
【0048】内燃機関20が運転状態となると、吸気通
路50のサージタンク82に負圧が導かれる。かかる状
況下でCCV60およびパージVSV84が開弁される
と、エアクリーナ52、導入路48、空気室46、ガス
通路86、キャニスタ78の大気導入孔78c、燃料パ
ージ孔78b、パージ通路80、およびサージタンク8
2の流通経路を辿って空気が流通する。この場合、キャ
ニスタ78に吸着されていた燃料は、活性炭から離脱
し、空気と共にパージ通路80にパージされる。以下、
パージ通路80を通って吸気通路50へ流通する燃料と
空気との混合気を、パージガスと称す。
【0049】パージ通路80にパージされたパージガス
は、エアクリーナ52からスロットルバルブ54を介し
てサージタンク82に流入した空気と共に、内燃機関2
0の筒内に吸入される。このため、本実施例のシステム
によれば、燃料タンク40内で発生する蒸発燃料を、大
気中に放出することなく、燃料として内燃機関20に供
給することができる。
【0050】内燃機関20において良好な排気エミッシ
ョンを確保するためには、実際の空燃比A/Fを理想空
燃比A/F0近傍の値に維持する必要がある。キャニス
タ78から吸気通路50に向けてパージガスがパージさ
れていない場合は、吸入空気量と燃料噴射弁から噴射さ
れる燃料量との比率が理論空燃比A/F0となるように
燃料噴射時間TAUを設定することで、良好な排気エミ
ッションを確保することが可能となる。しかしながら、
吸気通路50に向けてパージガスがパージされている状
況下で良好な排気エミッションを確保するためには、上
記手法を用いて設定した燃料噴射時間TAUを、パージ
ガスに含まれる燃料量に応じた時間だけ短くする必要が
ある。
【0051】本実施例において、燃料噴射時間TAU
は、実空燃比A/Fが理想空燃比A/F0となるように
フィードバック制御されている。すなわち、燃料噴射時
間TAUは、次式に基づいて演算される。
【0052】 TAU = TP・{1+(FAF−1.0)+(KG−1.0)+FPG} ・・・(1) 但し、TPは機関回転数NEと吸入空気量Gaとにより
定まる基本燃料噴射時間であり、FAFは実空燃比A/
Fと理論空燃比A/F0との偏差を小さくするためのフ
ィードバック補正係数であって“1.0”を中心にして
変動する値であり、KGは内燃機関20の経時変化や個
体差等を吸収するための空燃比学習補正係数であって
“1.0”を中心にして変動する値であり、FPGはキ
ャニスタ78から燃料がパージされたことに起因して変
化した空燃比のずれを補うためのパージ補正係数であっ
て“0”を中心にして変動する値である。
【0053】パージ補正係数FPGは、パージ流量に、
パージによる空燃比のずれを補うための、パージ率1%
当たりのベーパ濃度を表すベーパ濃度補正係数FGPG
を乗算することにより求められる。また、ベーパ濃度補
正係数FGPGは、フィードバック補正係数FAFの所
定スキップ毎の平均値FAFAVの“1.0”からの変
化量ΔFAFAV(=FAFAV−1.0)を累積する
ことにより求められ、パージガスに含まれるベーパ量が
大きいほど、すなわち、ベーパ濃度が大きいほど小さく
なる値(負側に大きくなる値)である。本実施例におい
て、ベーパ濃度は、ベーパ濃度補正係数FGPGの値か
ら推定される。
【0054】図3は、ベーパ濃度補正係数FGPGの算
出手法を説明するための図を示す。図3(A)にはO2
センサ94の出力信号の経時変化が、図3(B)には図
3(A)に示すO2センサ94の出力信号の経時変化に
伴うフィードバック補正係数FAFの経時変化が、図3
(C)には図3(B)に示すフィードバック補正係FA
Fの経時変化に伴う平均値FAFAVの経時変化が、図
3(D)には図3(C)に示す平均値FAFAVの経時
変化に伴うベーパ濃度補正係数FGPGの経時変化が、
それぞれ示されている。
【0055】図3に示す如く、吸気通路50へのパージ
が開始されると、その後、空燃比がリッチ傾向となるの
に従ってフィードバック補正係数FAFが減少し、その
平均値FAFAVも時間遅れを伴って減少する。そし
て、ベーパ濃度補正係数FGPGは、ΔFAFAVの減
少に従って時間遅れを伴って減少する。一方、吸気通路
50へのパージが停止されると、空燃比がリーン傾向と
なるのに従ってフィードバック補正係数FAFが増加
し、平均値FAFAVおよびベーパ濃度補正係数FGP
Gが、それぞれ時間遅れを伴って増加する。尚、ベーパ
濃度補正係数FGPGは、変化量ΔFAFAVが所定値
に比して小さい場合はその変化量ΔFAFAVを累積す
ることなく、従前の値に維持される。
【0056】本実施例において、吸気通路50へのパー
ジが行われることで実空燃比A/Fがリッチになると、
実空燃比A/Fを理論空燃比A/F0 にすべく、フィー
ドバック補正係数FAFが小さくなる。この場合、フィ
ードバック補正係数FAFはベーパ濃度が大きいほど小
さな値となるため、フィードバック補正係数FAFの減
少量に基づいてベーパ濃度が把握される。このように吸
気通路50へのパージに起因してフィードバック補正係
数FAFが小さくなった場合は、ベーパ濃度補正係数F
GPGを小さくすることによりパージ補正係数FPGを
小さくすると共に、小さくなったフィードバック補正係
数FAFをパージ補正係数FPGの減少分だけ増大する
こととしている。かかる手法によれば、燃料噴射弁の燃
料噴射時間TAUを、吸気通路50へのパージガスに含
まれる燃料量に応じた時間だけ短くすることができる。
【0057】ところで、本実施例のシステムは、上述の
如く、燃料タンク40内で発生した蒸発燃料を、大気中
に放出することなく、燃料として内燃機関20に供給す
るシステムである。従って、本実施例のシステムにおい
ては、蒸発燃料が、亀裂や配管外れ等に起因して、燃料
タンク40の外壁、および、パージ通路80、第1及び
第2ベーパ排出通路74,76やフィラパイプ64等の
燃料タンク40と吸気通路50のサージタンク82とを
結ぶ通路(以下、これらを総称してエバポ系と称す)か
ら大気中へ向けて漏出するのを確実に検出する必要があ
る。以下、蒸発燃料の大気中への漏出の検出を、エバポ
系穴検出と称す。
【0058】本実施例においては、内燃機関20の運転
が開始された後に、エバポ系穴検出の実行条件が成立す
ると、CCV60が閉弁される。この場合、内燃機関2
0の運転によってエバポ系に負圧が導かれても、吸気通
路50から導入路48を通って空気室46に向けて新気
が導入されないことで、燃料タンク40の空気室46の
タンク内圧PTNKが負圧側に向けて大きくなる。そし
て、タンク内圧PTNKが所定の負圧に達した場合に、パ
ージVSV84が全閉状態とされる。この場合、CCV
60およびパージVSV84が共に閉弁状態となること
で、エバポ系が密閉状態となる。
【0059】エバポ系に穴が空いていない場合は、エバ
ポ系が密閉された後、タンク内圧P TNKは、エバポ系内
に存在する燃料が蒸発するのに従って正圧側に徐々に大
きくなる。一方、エバポ系に穴が空いている場合は、そ
の穴からエバポ系に大気が流入することで、タンク内圧
TNKは急速に大気圧に向けて大きくなる。従って、エ
バポ系が密閉された後におけるタンク内圧PTNKの変化
に基づいて、エバポ系の穴を検出することが可能とな
る。そこで、本実施例において、エバポ系穴検出は、C
CV60およびパージVSV84を共に閉弁状態とした
後の、空気室46のタンク内圧PTNKの変化に基づいて
行われる。
【0060】また、本実施例のシステムは、上述の如
く、ブラダ膜42により燃料室44と空気室46とに隔
成される燃料タンク40を備えている。このような燃料
タンク40においては、ブラダ膜42に穴が空くと、燃
料室44から空気室46へ向けて燃料が漏出すること
で、大気中に蒸発燃料の一部が漏れるおそれがある。従
って、本実施例のシステムでは、ブラダ膜42に穴が空
いているか否か、すなわち、燃料室44から空気室46
へ燃料が漏れているか否かを診断する必要がある。以
下、ブラダ膜42の穴空き診断を、ブラダ膜穴検出と称
す。
【0061】ブラダ膜42に穴が空いていない場合は、
燃料室44から空気室46へ燃料が漏出することはない
ので、空気室46内のベーパ濃度は極薄い状態に維持さ
れる。一方、ブラダ膜42に穴が空いている場合は、燃
料室44から空気室46へ燃料が漏出することで、空気
室46内のベーパ濃度は濃い状態となっている。従っ
て、空気室46内のベーパ濃度を検出することで、ブラ
ダ膜42の膜穴を検出することが可能となる。
【0062】そこで、本実施例において、ブラダ膜穴検
出は、バイパスVSV90の駆動により吸気通路50と
空気室46とを直接に連通した後のベーパ濃度補正係数
FGPGに基づいて行われる。尚、本実施例において、
ブラダ膜穴検出は、上記エバポ系穴検出によりエバポ系
に穴が空いていないと判定された場合にのみ行われる。
吸気通路50と空気室46とが直接に連通された後に、
ベーパ濃度補正係数FGPGが“0”近傍の値になった
場合は、空気室46内に蒸発燃料があまり存在していな
いと判断でき、ブラダ膜42に膜穴が空いていないと判
断される。一方、ベーパ濃度補正係数FGPGが負側に
大きくなった場合は、空気室46に蒸発燃料が多量に存
在していると判断でき、ブラダ膜42に膜穴が空いてい
ると判断される。
【0063】ところで、ブラダ膜穴検出時には、上述の
如く、吸気通路50がキャニスタ78を介して空気室4
6に連通した状態から、バイパス通路88を介して直接
に空気室46に連通する状態へ切り換わるようにバイパ
スVSV90を駆動させる必要がある。バイパスVSV
90はブラダ膜穴検出時にのみ駆動されるので、吸気通
路50とキャニスタ78との連通した状態が長時間維持
され得る。このため、バイパスVSV90の可動部近傍
にカーボンが堆積し易くなることで、バイパスVSV9
0の固着により吸気通路50と空気室46とが直接に連
通することができなくなったり、あるいは、バイパス通
路88に目詰まりが生じるおそれがある。以下、バイパ
ス通路88およびバイパスVSV90を総称する場合
は、バイパス系と称す。
【0064】バイパスVSV90に固着異常が生じる
と、ブラダ膜穴検出時に、空気室46内のガスが、バイ
パス通路88を流通することなくキャニスタ78を介し
て吸気通路50にパージされることとなる。この場合、
キャニスタ78に吸着した燃料が空気室46内のガスと
共に吸気通路50にパージされることに起因して、ベー
パ濃度補正係数FGPGが、空気室46内のガスのベー
パ濃度のみを表した値とならず、ブラダ膜42に穴が空
いているか否かを正確に判定することができなくなる。
また、バイパス通路88に目詰まり異常が生じると、空
気室46から吸気通路50に向けてガスがパージされな
くなる。この場合、ベーパ濃度補正係数FGPGが空気
室46内のガスのベーパ濃度に応じて変化しないことに
起因して、ブラダ膜42に穴が空いているか否かを正確
に判定することができなくなる。このように、バイパス
系に異常が生じた場合は、ブラダ膜42の膜穴の有無を
誤判定するおそれがある。
【0065】そこで、本実施例のシステムは、ブラダ膜
42の膜穴の有無の誤判定を防止すべく、バイパス系の
異常を判定することとしている。以下、図4および図5
を参照して本実施例の特徴部について説明する。
【0066】図4は、本実施例のシステムにおいて、バ
イパス系の異常を判定する際の動作を説明するためのタ
イムチャートを示す。尚、図4(A)〜(C)には、そ
れぞれ、バイパスVSV90、パージVSV84、およ
び、タンク内圧PTNKのタイムチャートが示されてい
る。
【0067】本実施例において、内燃機関20が運転し
ている状況下でもパージVSV90が全閉状態に維持さ
れている場合(図4において時刻t1 以前)は、空気室
46内のガスは、パージ通路80を通って吸気通路50
へ向けて流通しない。この場合、空気室46のタンク内
圧PTNKはほぼ大気圧P0 に維持される。かかる状況下
でパージVSV90が開弁される(図4において時刻t
1 )と、空気室46からパージ通路80を通って吸気通
路50へガスが流出することで、タンク内圧P TNKが図
4(C)に示す如く負圧側に大きくなる。この場合、バ
イパスVSV90に対して駆動信号が供給されていない
ので、すなわち、吸気通路50とキャニスタ78とが連
通しているので、タンク内圧PTNKは、キャニスタ78
の通気抵抗に応じた負圧に収束する。
【0068】そして、タンク内圧PTNKが一定の負圧に
収束した後、図4に示す時刻t2 において、吸気通路5
0と空気室46とが直接に連通するようにバイパスVS
V90に駆動信号が供給される。上述の如く、バイパス
通路88の途中には、該バイパス通路88にキャニスタ
78の通気抵抗に比して大きな通気抵抗を生じさせるベ
ンチュリ88aが設けられている。このため、バイパス
VSV90が正常に機能する場合は、時刻t2 以降にお
いて、空気室46から吸気通路50へ向かうガスの流量
が、時刻t2 時点におけるものよりも少なくなる。この
場合、タンク内圧PTNKは、バイパス通路88の通気抵
抗に応じた負圧に向けて、すなわち、キャニスタ78の
通気抵抗に応じた負圧に比して大気圧側の負圧に向けて
昇圧される。 一方、バイパスVSV90が吸気通路5
0とキャニスタ78とを連通させた状態で固着されてい
る場合は、時刻t2 以降において、空気室46から吸気
通路50へ向かうガスの流量が変化せず、タンク内圧P
TNKは時刻t2 時点におけるものとほぼ同一の値に維持
される。また、バイパスVSV90は正常に機能する一
方、バイパス通路88に目詰まりが生じた場合は、空気
室46から吸気通路50へ向けてガスが流出できなくな
ることで、時刻t2 以降において、タンク内圧PTNK
ほぼ大気圧P0 に向けて昇圧される。
【0069】このように、吸気通路50とキャニスタ7
8とを連通させることによりタンク内圧PTNKをキャニ
スタ78の通気抵抗に応じた負圧に収束させた状態でバ
イパスVSV90を駆動し、その後のタンク内圧PTNK
を検出することで、バイパス通路88の目詰まり異常、
および、バイパスVSV90の固着異常を判定すること
が可能となる。
【0070】図5は、バイパス系の異常を診断すべく、
本実施例のエバポパージシステムの故障診断装置におい
てECU10が実行する制御ルーチンの一例のフローチ
ャートを示す。図5に示すルーチンは、その処理が終了
するごとに起動されるルーチンである。図5に示すルー
チンが起動されると、まずステップ100の処理が実行
される。
【0071】ステップ100では、バイパス系異常診断
の実行条件が成立しているか否かが判別される。かかる
実行条件は、キャニスタ78に吸着されている燃料を吸
気通路50にパージすべく内燃機関20の運転中にパー
ジVSV84が開弁され、かつ、内燃機関20の始動時
における水温THWが低かった場合に成立する。その結
果、上記の実行条件が成立しないと判別された場合は、
以後、何ら処理を行うことなく、今回のルーチンは終了
される。一方、上記の実行条件が成立する場合は、次に
ステップ102の処理が実行される。
【0072】ステップ102では、機関回転数NEおよ
びスロットル開度TAを一定値に維持する処理が実行さ
れる。本ステップ102の処理が実行されると、車両に
要求される駆動力が変動する場合にも、内燃機関20で
発生させる駆動力は一定値に維持されると共に、電動モ
ータ22で発生させる駆動力は変動される。
【0073】ステップ104では、パージVSV84へ
の駆動信号のデューティ比を一定値に維持する処理が実
行される。本ステップ104の処理が実行されると、以
後、パージVSV84の開度が一定値に固定され、キャ
ニスタ78からパージ通路80を通って吸気通路50へ
流通するガスのパージ流量が一定に維持される。
【0074】ステップ106では、上記ステップ104
の処理の終了後のタンク内圧PTNKをPTNK1として記憶
する処理が実行される。本ステップ106の処理は、内
燃機関20が運転状態にあり、かつ、パージVSV84
が開弁されている状況下で行われるので、本ステップ1
06の処理時において、タンク内圧PTNKは、通常、大
気圧P0に比して小さい負圧側の値となっている。
【0075】ステップ108では、上記ステップ106
で記憶されたPTNK1が大気圧P0から所定値αだけ小さ
い値よりも小さいか否か、すなわち、PTNK1と大気圧P
0との差圧が所定値αを越えているか否かが判別され
る。尚、所定値αは、空気室46の外壁はパージ通路8
0等に穴が空いていると判断できるPTNK1と大気圧P0
との差圧の最大値である。
【0076】PTNK1<P0−αが成立しない場合は、キ
ャニスタ78から吸気通路へ向けてガスのパージが行わ
れているにもかかわらず、空気室46内の圧力が大気圧
近傍の値に維持されていると判断できる。この場合は、
空気室46の外壁やパージ通路80等に穴が空いている
ことに起因して、タンク内圧PTNKが所望の負圧まで減
圧されていないと判断できる。従って、PTNK1<P0−
αが成立しない場合は、タンク内圧PTNKに基づいてバ
イパス系の異常を判定することは適切ではない。従っ
て、かかる判別がなされた場合は、今回のルーチンは終
了される。
【0077】一方、PTNK1<P0−αが成立する場合
は、空気室46内の圧力が負圧側に大きくなっていると
判断でき、空気室46の外壁やパージ通路80等に穴が
空いていないと判断できる。この場合は、タンク内圧P
TNKに基づいてバイパス系の異常を判定することとして
も何ら不都合は生じない。従って、PTNK1<P0−αが
成立すると判別された場合は、次にステップ110の処
理が実行される。
【0078】ステップ110では、バイパスVSV90
に対して駆動信号を供給する処理が実行される。本ステ
ップ110の処理が実行されると、以後、バイパスVS
V90が正常に機能する場合は、吸気通路50がキャニ
スタ78をバイパスして空気室46に直接に連通する。
【0079】ステップ112では、上記ステップ110
においてバイパスVSV90に駆動信号が供給された後
のタンク内圧PTNKをPTNK2として読み込む処理が実行
される。この際、タンク内圧PTNKは、バイパスVSV
90が正常に機能する場合、上記のPTNK1よりも大気圧
P0に近い値となっている。
【0080】ステップ114では、上記ステップ112
で読み込まれたPTNK2と大気圧P0との差圧の絶対値が
所定値β以下であるか否かが判別される。尚、所定値β
は、バイパス通路88に、ガスが流通できないほどに目
詰まりが生じていると判断できるPTNK2と大気圧P0と
の差圧の最大値である。
【0081】|PTNK2−P0|≦βが成立する場合は、
タンク内圧PTNKが大気圧に向けて昇圧されていること
で、吸気通路50から導入路48を介して空気室46に
空気が流入している状態で、バイパスVSV90に駆動
信号が供給されているにもかかわらず、空気室46から
バイパス通路88を介して吸気通路50へガスが流出し
ていないと判断できる。このため、|PTNK2−P0|≦
βが成立する場合は、バイパス通路88に目詰まり異常
が生じていると判断できる。従って、かかる判別がなさ
れた場合は、次にステップ116の処理が実行される。
【0082】ステップ116では、バイパス通路88に
目詰まり異常が生じていることを表すフラグをセットす
る処理が実行される。尚、かかるフラグがセットされた
場合に、車両搭乗者にバイパス通路88の異常を知らせ
るべく、警報が発せられ、あるいは、警告ランプが点灯
されるようにしてもよい。また、上記フラグが2回連続
してセットされた場合に、警報や警告ランプを作動させ
ることとしてもよい。本ステップ116の処理が終了す
ると、今回のルーチンが終了される。
【0083】上記ステップ114において、|PTNK2
P0|≦βが成立しないと判別された場合は、次にステ
ップ118の処理が実行される。
【0084】ステップ118では、上記ステップ112
で読み込まれたPTNK2と、上記ステップ106で記憶さ
れたPTNK1との差ΔPTNKを計算する処理が実行される
(ΔPTNK=PTNK2−PTNK1)。
【0085】ステップ120では、上記ステップ118
で計算されたΔPTNKが所定しきい値CPTNKに比して小
さいか否かが判別される。尚、所定しきい値CP
TNKは、バイパスVSV90に対して駆動信号が供給さ
れる前後でタンク内圧PTNKが変化していないと判断で
きる程度に極小さな値である。
【0086】ΔPTNK<CPTNKが成立する場合は、バイ
パスVSV90への駆動信号の供給前後でタンク内圧P
TNKがほとんど変化していないと判断でき、バイパスV
SV90が正常に駆動していないと判断できる。従っ
て、かかる判別がなされた場合は、次にステップ122
の処理が実行される。
【0087】一方、ΔPTNK<CPTNKが成立しない場合
は、バイパスVSV90への駆動信号の供給前後でタン
ク内圧PTNKが大きく変化していると判断できる。この
場合は、バイパスVSV90が駆動信号に従って正常に
駆動していると判断できる。従って、かかる判別がなさ
れた場合は、次にステップ124の処理が実行される。
【0088】ステップ122では、バイパスVSV90
に固着異常が生じていることを表すフラグをセットする
処理が実行される。尚、かかるフラグがセットされた場
合に、車両搭乗者にバイパスVSV90の固着異常を知
らせるべく、警報が発せられ、あるいは、警告ランプが
点灯されるようにしてもよい。また、上記フラグが2回
連続してセットされた場合に、警報や警告ランプを作動
させることとしてもよい。
【0089】ステップ124では、バイパスVSV90
に固着異常が生じていることを表すフラグをリセットす
る処理が実行される。上記ステップ122または124
の処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。
【0090】上記の処理によれば、内燃機関20が運転
状態となることにより空気室46から吸気通路50へガ
スが流通している状況下で、バイパスVSV90に駆動
信号が供給された後のタンク内圧PTNKが、供給される
前のタンク内圧PTNKに比して変化した場合に、バイパ
スVSV90が正常に機能していると判定することがで
きる一方、バイパスVSVへ駆動信号が供給された後の
タンク内圧PTNKが、供給される前のタンク内圧PTNK
対してほとんど変化していない場合に、バイパスVSV
90に固着異常が生じていると判定することができる。
また、かかる状況下で、吸気通路50と空気室46とが
バイパス通路88を介して連通するようにバイパスVS
V90に駆動信号が供給された後のタンク内圧PTNK
大気圧近傍の値となった場合は、バイパス通路88に目
詰まり異常が生じていると判定することができる。
【0091】このように、本実施例によれば、バイパス
VSV90に駆動信号が供給される前のタンク内圧P
TNKと、供給された後のタンク内圧PTNKとを比較するこ
とによりバイパスVSV90の固着異常を判定すること
ができると共に、バイパスVSV90に駆動信号が供給
された後のタンク内圧PTNKに基づいてバイパス通路8
8の目詰まり異常を判定することができる。このため、
本実施例によれば、バイパス系に異常が生じることに起
因するブラダ膜42の膜穴の有無の誤判定を防止するこ
とができる。
【0092】本実施例においては、バイパス系の異常を
判定する際に、内燃機関20の機関回転数NE、スロッ
トル開度TA、および、パージVSV84への駆動信号
のデューティ比が一定値に維持される。この場合、吸気
通路50のサージタンク82に導かれる負圧が変動する
のが回避されることで、空気室46から吸気通路50へ
のパージ流量が一定に維持されると共に、内燃機関20
の運転中においてタンク内圧PTNKが空気室46と吸気
通路50との間の通気抵抗に応じた一定値に収束され
る。従って、本実施例によれば、内燃機関20の運転状
態やパージVSV84へのデューティ比の変化に伴うタ
ンク内圧PTNKの変動を回避することができ、その結
果、バイパス通路88の目詰まり異常の判定、および、
バイパスVSV90の固着異常の判定を精度よく行うこ
とができる。
【0093】尚、上記の第1実施例においては、ガス通
路86とパージ通路80との間のキャニスタ78を介す
る通路が特許請求の範囲に記載された「主通路」に、ガ
ス通路86とパージ通路80との間のキャニスタ78を
介する通路およびバイパス通路88が特許請求の範囲に
記載された「連通路」に、バイパスVSV90が特許請
求の範囲に記載された「切換手段」に、それぞれ相当し
ていると共に、ECU10が、タンク内圧センサ62の
出力信号に基づいて空気室46のタンク内圧P TNKを検
出することにより特許請求の範囲に記載された「圧力検
出手段」が、上記ステップ114または120の処理を
実行することにより特許請求の範囲に記載された「異常
判定手段」が、それぞれ実現されている。
【0094】ところで、上記の第1実施例においては、
バイパスVSV90への駆動信号の供給前後のタンク内
圧PTNKに基づいてバイパス系の異常を判定することと
しているが、タンク内圧PTNKの振幅量に基づいてバイ
パス系の異常を判定することとしてもよい。上記の実施
例では、パージVSV84がデューティ駆動されてい
る。このため、パージVSV84への駆動信号のデュー
ティ比の周期に従って、空気室46のタンク内圧PTNK
が振動振幅する。空気室46内のガスがキャニスタ78
を通って吸気通路50へ向かう場合と、バイパス通路8
8を通って吸気通路50へ向かう場合とでは、タンク内
圧PTNKの振幅量は、キャニスタ78およびバイパス通
路88の通気抵抗の違いに起因して異なる値となる。
【0095】バイパス通路88に目詰まりが生じている
場合は、タンク内圧PTNKは振動振幅せず一定値に維持
される。また、バイパスVSV90に固着異常が生じて
いる場合は、タンク内圧PTNKの振幅量は、バイパスV
SV90への駆動信号の供給前後でほとんど変化しな
い。従って、バイパスVSV90に駆動信号が供給され
る前のタンク内圧PTNKの振幅量と、供給された後のタ
ンク内圧PTNKの振幅量とを比較することによりバイパ
スVSV90の固着異常を判定することが可能であると
共に、バイパスVSV90に駆動信号が供給された後の
タンク内圧PTNKの振幅量に基づいてバイパス通路88
の目詰まり異常を判定することが可能である。
【0096】また、上記の第1実施例においては、バイ
パス通路88の途中にベンチュリ88aを設けること
で、バイパス通路88の通気抵抗をキャニスタ78の通
気抵抗に比して大きくしているが、バイパス通路88内
にベンチュリ88aを設けることなく該通路の内径を変
化させることで、バイパス通路88の通気抵抗をキャニ
スタ78の通気抵抗に比して小さくすることとしてもよ
い。かかる構成では、バイパスVSV90が正常に機能
する場合、空気室46から吸気通路50へ向かうガスの
流量が増加し、空気室46に更に負圧が導かれる。この
場合、タンク内圧PTNKは、図6に示す如く、バイパス
通路88の通気抵抗に応じた負圧、すなわち、キャニス
タ78の通気抵抗に応じた負圧に比して更に大きな負圧
に向けて減圧される。従って、上記の構成では、タンク
内圧PTNKをキャニスタ78の通気抵抗に応じた負圧に
収束させた状態でバイパスVSV90を駆動し、その後
のタンク内圧PTNKが更に負圧側に減圧された場合は、
バイパスVSV90が正常に機能していると判定するこ
とができる。
【0097】次に、図7および図8を参照して、本発明
の第2実施例について説明する。
【0098】図7は、本実施例のエバポパージシステム
の故障診断装置のシステム構成図を示す。尚、図7にお
いて、上記図2に示す構成部分と同一の部分について
は、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0099】図7に示す如く、パージ通路80および空
気室46には共に、キャニスタ78をバイパスするバイ
パス通路200が接続されている。すなわち、パージ通
路80と空気室46とは、バイパス通路200によりキ
ャニスタ78をバイパスして直接に連通されている。バ
イパス通路200は、その内径がガス通路86の内径に
比して小さく、かつ、その容積が燃料タンク40の容積
に比してかなり小さくなるように形成されている。
【0100】バイパス通路200の、パージ通路80と
の接続部には、電磁駆動式のバイパスVSV202が配
設されている。バイパスVSV202は、吸気通路50
とキャニスタ78との連通状態と、吸気通路50と空気
室46との連通状態とを切り換える切換弁である。バイ
パスVSV202は、常態で吸気通路50がキャニスタ
78に連通するように維持されており、ECU10から
駆動信号が供給されることにより吸気通路50がキャニ
スタ78をバイパスして空気室46に直接に連通するよ
うに作動する2位置の電磁弁である。
【0101】バイパス通路200には、圧力センサ20
4が配設されている。圧力センサ204は、ECU10
に接続されており、バイパス通路200内の圧力に応じ
た電気信号をECU10に向けて出力する。ECU10
は、圧力センサ204の出力信号に基づいてバイパス通
路200内の圧力(以下、通路内圧PBPと称す)を検出
する。
【0102】また、導入路48の空気室46側の端部に
は、CCV206が配設されている。CCV206は、
上記CCV60と同様に、常態で開弁状態に維持されて
おり、ECU10から駆動信号が供給されることにより
閉弁状態となる2位置の電磁弁である。
【0103】ところで、バイパスVSV202の固着異
常は、バイパスVSV202が吸気通路50とキャニス
タ78とを連通させた状態で固着する異常(以下、この
異常を閉側固着異常と称す)と、バイパスVSV202
が吸気通路50と空気室46とを直接に連通させた状態
で固着する異常(以下、この異常を開側固着異常と称
す)とに区別される。
【0104】バイパスVSV202に閉側固着異常が生
じると、ブラダ膜穴検出時に、キャニスタ78に吸着し
た燃料が吸気通路50にパージされることにより、ベー
パ濃度補正係数FGPGが空気室46内のガスのベーパ
濃度のみを表した値とならず、その結果、ブラダ膜42
の膜穴の有無を正確に判定することができなくなる。ま
た、バイパスVSV202に開側固着異常が生じると、
ブラダ膜穴検出が終了した後に、吸気通路50と空気室
46との直接の連通状態が維持されることにより、キャ
ニスタ78に吸着した燃料を吸気通路へ向けてパージす
ることができなくなってしまう。
【0105】そこで、本実施例のシステムは、バイパス
VSV202の固着異常を、閉側固着異常と開側固着異
常とに区別することとしている。
【0106】図8は、本実施例のシステムにおいて、バ
イパスVSV202の固着異常を判定する際の動作を説
明するためのタイムチャートを示す。尚、図8(A)〜
(E)には、それぞれ、タンク内圧PBP、CCV20
6、パージVSV84、ベーパ濃度補正係数FGPG、
および、バイパスVSV90のタイムチャートが示され
ている。また、図8(A)において、バイパスVSV2
02が正常に機能する場合を実線で、バイパスVSV2
02に閉弁側固着異常が生じている場合を一点鎖線で、
開弁側固着異常が生じている場合を破線で、それぞれ示
している。更に、図8(D)において、ブラダ膜42に
膜穴が空いていない場合を実線で、ブラダ膜42に膜穴
が空いている場合を破線で、それぞれ示している。
【0107】本実施例において、図8に示す時刻t10に
おいて内燃機関20の運転が開始されると、エバポ系に
負圧が導かれる。かかる状態でエバポ系穴検出を実行す
べく、CCV206が閉弁される(図8において時刻t
11)と、吸気通路50から導入路48を通って空気室4
6に向けて新気が導入されないことで、バイパス通路2
02の通路内圧PBPが負圧側に向けて大きくなる。その
後、通路内圧PBPが所定の負圧(図8(A)において−
20mmHg)に達した場合(図8において時刻t12)
に、パージVSVが全閉状態とされる。この場合、CC
V206およびパージVSV84が共に閉弁状態となる
ことで、エバポ系が密閉状態となる。
【0108】エバポ系に穴が空いていない場合は、エバ
ポ系が密閉された後、通路内圧PBPが、エバポ系内に存
在する燃料の蒸発により正圧側に徐々に大きくなる。一
方、エバポ系に穴が空いている場合は、その穴からエバ
ポ系に大気が流入することで、通路内圧PBPが急速に大
気圧に向けて大きくなる。従って、エバポ系が密閉され
た後における通路内圧PBPの変化を検出することで、エ
バポ系の穴を検出することが可能となる。そこで、本実
施例において、エバポ系穴検出は、エバポ系が密閉され
た後における通路内圧PBPの変化に基づいて行われる。
【0109】エバポ系穴検出によりエバポ系に穴が空い
ていないと判定された場合は、その後、時刻t13におい
て、エバポ系穴検出を終了すると共に、ブラダ膜穴検出
を開始すべく、CCV206およびパージVSV84へ
の駆動信号の供給が停止され、かつ、バイパスVSV2
02に対して駆動信号の供給が開始される。エバポ系に
穴が空いていない場合は、通路内圧PBPはほぼ大きな負
圧に維持される。このため、かかる状態でCCV206
が開弁されると、吸気通路50から導入路48を通って
エバポ系に新気が導かれる。
【0110】バイパスVSV202が正常に機能する場
合は、バイパスVSV202に対して駆動信号が供給さ
れると、吸気通路50と空気室46とがバイパス通路2
00を介して直接に連通される。吸気通路50と空気室
46とがバイパス通路200を介して直接に連通された
後、ベーパ濃度補正係数FGPGが、図8(D)に実線
で示す如く“0”近傍の値になった場合は、ブラダ膜4
2に膜穴が空いていないと判断され、一方、図8(D)
に点線で示す如く負側に大きくなった場合は、ブラダ膜
42に膜穴が空いていると判断される。
【0111】そして、時刻t14において、ブラダ膜穴検
出が終了される場合は、バイパスVSV202に対する
駆動信号の供給が停止される。バイパスVSV202が
正常に機能する場合は、バイパスVSV202に対する
駆動信号の供給が停止されると、吸気通路50と空気室
46とがキャニスタ78を介して連通される。この場
合、キャニスタ78に吸着された燃料が再び吸気通路5
0に向けてパージされることとなる。
【0112】上記の如く、バイパス通路200は、ガス
通路86の内径に比して小さな内径を有している。この
ため、吸気通路50と空気室46とがバイパス通路20
0を介して連通される場合と、キャニスタ78を介して
連通される場合とでは、CCV206およびパージVS
V84が共に開弁され、エバポ系に新気が導入される状
態において、通路内圧PBPが異なる値に収束する。具体
的には、通路内圧PBPは、吸気通路50と空気室46と
がキャニスタ78を介して連通されている場合はエバポ
系に流入する新気の影響により大気圧近傍の値に収束す
る一方、バイパス通路200を介して連通される場合は
サージタンク82側の負圧の影響により負圧側に大きな
値に収束する。
【0113】従って、吸気通路50と空気室46とが直
接に連通されるように、バイパスVSV202に対して
駆動信号が供給された場合において、通路内圧PBPが負
圧側に大きな値に収束すれば、バイパスVSV202が
正常に機能していると判断できる。一方、かかる場合に
通路内圧PBPが負圧側に小さな値に収束すれば、バイパ
スVSV202に閉側固着異常が生じていると判断でき
る。
【0114】また、吸気通路50とキャニスタ78とが
連通されるように、バイパスVSV202に対する駆動
信号の供給が停止された場合において、通路内圧PBP
負圧側に小さな値に収束すれば、バイパスVSV202
が正常に機能していると判断できる。一方、かかる場合
に通路内圧PBPが負圧側に大きな値に維持されれば、バ
イパスVSV202に開側固着異常が生じていると判断
できる。
【0115】そこで、本実施例においては、時刻t13に
おいて、エバポ系穴検出を終了すると共に、ブラダ膜穴
検出を開始すべく、CCV206およびパージVSV8
4への駆動信号の供給が停止され、かつ、バイパスVS
V202に対して駆動信号の供給が開始された場合、そ
の後のバイパス通路200の通路内圧PBPに基づいてバ
イパスVSV202に閉側固着異常が生じているか否か
が判別される。時刻t13以降において、通路内圧PBP
図8(A)に実線で示す如く負圧側に大きな値に収束し
た場合は、バイパスVSV202が正常に機能している
と判定され、一方、通路内圧PBPが図8(A)に一点鎖
線で示す如く負圧側に小さな値に収束した場合は、バイ
パスVSV202に閉側固着異常が生じていると判定さ
れる。
【0116】また、時刻t14において、ブラダ膜穴検出
を終了すべく、バイパスVSV202に対する駆動信号
の供給が停止された場合、その後のバイパス通路200
の通路内圧PBPに基づいてバイパスVSV202に開側
固着異常が生じているか否かが判別される。時刻t14以
降において、通路内圧PBPが図8(A)に実線で示す如
く負圧側に小さな値に収束した場合は、バイパスVSV
202が正常に機能していると判定され、一方、通路内
圧PBPが図8(A)に破線で示す如く負圧側に大きな値
に収束した場合は、バイパスVSV202に開側固着異
常が生じていると判定される。
【0117】このように、本実施例によれば、バイパス
VSV202の閉側固着異常と開側固着異常とを共に判
定することができる。このため、本実施例においても、
バイパスVSV202の異常に起因するブラダ膜穴42
の膜穴の有無の誤判定を防止することが可能となる。
【0118】尚、上記の第2実施例においては、ガス通
路86が特許請求の範囲に記載された「主通路」に、ガ
ス通路86およびバイパス通路200が特許請求の範囲
に記載された「連通路」に、バイパスVSV202が特
許請求の範囲に記載された「切換手段」に、それぞれ相
当していると共に、ECU10が圧力センサ204の出
力信号に基づいてバイパス通路200の通路内圧PBP
検出することにより特許請求に範囲に記載された「圧力
検出手段」が、通路内圧PBPに基づいてバイパスVSV
202の固着異常を判定することにより特許請求の範囲
に記載された「異常判定手段」が、それぞれ実現されて
いる。
【0119】ところで、上記の第2実施例においては、
バイパスVSV202の固着異常のみを判定することと
しているが、時刻t13以降においてバイパス通路200
の通路内圧PBPが大気圧近傍の値に収束する場合にバイ
パス通路200に目詰まり異常が生じていると判定する
こととしてもよい。バイパス通路200に目詰まり異常
が生じている場合は、燃料タンク40が吸気通路50の
サージタンク82側に連通されることなく、エアクリー
ナ52側にのみ連通される。この場合、エバポ系内の圧
力は、大気圧に向けて昇圧されることとなる。従って、
バイパス通路200の通路内圧PBPが大気圧近傍の値に
収束する場合に、バイパス通路200に目詰まり異常が
生じていると判定できる。
【0120】また、上記の第2実施例においては、バイ
パスVSV202への駆動信号の供給前後の通路内圧P
BPに基づいてバイパスVSV202の閉側固着異常およ
び開側固着異常を判定することとしているが、通路内圧
BPの振幅量に基づいて判定することも可能である。
【0121】次に、上記図7と共に、図9及び図10を
参照して、本発明の第3実施例について説明する。
【0122】上述した第1実施例では、バイパス系の異
常を判定する際に、機関回転数NE、スロットル開度T
A、及び、パージVSV84への駆動信号のデューティ
比を強制的に一定値に維持することとしている。この場
合には、バイパスVSV90へ駆動信号が供給される前
後において空気室46から吸気通路50へのパージ流量
が一定に維持されるので、バイパス系の異常判定時に内
燃機関20の運転状態等の変化に起因するタンク内圧P
TNKの変動が生ずることはなく、タンク内圧PT NKに基づ
いてその異常判定を精度よく正確に行うことが可能とな
る。
【0123】これに対して、本実施例においては、バイ
パス系の異常判定時に機関回転数NE等を強制的に一定
に維持することはなく、バイパスVSV202へ駆動信
号が供給された後、空気室46から吸気通路50へのパ
ージ流量が、該駆動信号が供給される前のものと比較し
て一定に維持され得る状況下での通路内圧PBPに基づい
てバイパス系の異常判定を実行する。
【0124】図9は、本実施例のシステムにおける、バ
イパスVSV202の閉側固着異常を判定する際の動作
を説明するためのタイムチャートを示す。図9(A)〜
(E)には、空気室46から吸気通路50へのパージ流
量、ブラダ膜穴判定の実行条件成立フラグのオン・オフ
状態、バイパスVSV202のオン・オフ状態、通路内
圧PBP、および、バイパスVSV202へ駆動信号が供
給される前と後との通路内圧PBPの差圧ΔPBP(=PBP
(後)−PBP(前))のタイムチャートが、それぞれ示
されている。尚、図9(A)、(D)、及び(E)にお
いて、ブラダ膜穴検出の実行条件が成立した後、パージ
流量が減少する場合を破線で示している。また、図9
(D)及び(E)において、バイパスVSV202が正
常である場合を実線で、バイパスVSV202に閉側固
着異常が生じている場合を一点鎖線で、それぞれ示して
いる。
【0125】エバポ系穴検出が終了した後は、CCV2
06およびパージVSV84が開弁されることで、燃料
タンク40の空気室46が導入路48及びパージ通路8
0を介して吸気通路50に導通する。この場合、エバポ
系に新気が導かれると共に、空気室46のガスがガス通
路86、キャニスタ78、及びパージ通路80を通って
吸気通路50へパージされる。空気室46と吸気通路5
0とがガス通路86を介して連通されている状況下、エ
バポ系が密閉された状態からエバポ系に新気が導かれる
と、通路内圧PBPが、キャニスタ78の通気抵抗に応じ
た値へ向けて昇圧される。
【0126】そして、時刻t20において通路内圧PBP
キャニスタ78の通気抵抗に応じた値に到達し、空気室
46のガスの吸気通路50へのパージが開始されると、
エバポ系穴検出によりエバポ系に穴が空いていないと判
定されていた場合は、ブラダ膜穴検出を開始すべく、そ
の実行条件の成立の有無が判断される。ブラダ膜穴検出
の実行条件は、エバポ系穴検出によりエバポ系に穴が空
いていないと判定された後に空気室46から吸気通路5
0へのパージ流量(パージ流速)が一定値(例えば、
0.08g/sec)以上に達した場合に成立する。そ
して、時刻t21においてブラダ膜穴検出の実行条件が成
立すると、空気室46と吸気通路50とがバイパス通路
200を介して連通されるようにバイパスVSV202
に駆動信号が供給される。
【0127】バイパスVSV202に閉側固着異常が生
じていない場合は、バイパスVSV202に駆動信号が
供給されると、空気室46と吸気通路50とがバイパス
通路200を介して連通される。上述の如く、バイパス
通路200は、その内径がガス通路86の内径に比して
小さく、かつ、その容積が燃料タンク40の空気室46
の容積に比してかなり小さくなるように設計されてい
る。このため、ブラダ膜穴検出の実行条件が成立するこ
とによりバイパスVSV202に駆動信号が供給された
後、空気室46から吸気通路50へのパージ流量が所定
値以上に維持されている状況下においては、空気室46
と吸気通路50との連通路がガス通路86からバイパス
通路200へ切り換わった直後から、バイパス通路20
0の内圧が、サージタンク82に生じている負圧に向け
て速やかに減圧される。すなわち、バイパスVSV20
2に駆動信号が供給される前と後とで、通路内圧P
BPが、図9(D)に実線で示す如く大きく変動する。
尚、上記のようにバイパスVSV202に駆動信号が供
給された後は、バイパス通路200の内圧が速やかに減
圧されても、空気室46の内圧は徐々に減圧する。
【0128】一方、バイパスVSV202に閉側固着異
常が生じている場合は、バイパスVSV202に駆動信
号が供給されても、空気室46と吸気通路50とがバイ
パス通路200を介して連通されることはなく、ガス通
路86を介して連通される状態が継続される。このた
め、空気室46と吸気通路50との連通路がガス通路8
6からバイパス通路200へ切り換わっても、バイパス
通路200の内圧がサーージタンク82に生じている負
圧に向けて減圧されることはなく、従前の値に維持され
る。すなわち、バイパスVSV202に駆動信号が供給
される前と後とで、通路内圧PBPが、図9(D)に一点
鎖線で示す如くほとんど変動しない。
【0129】従って、バイパスVSV202に駆動信号
が供給された後の通路内圧PBPを、駆動信号が供給され
る前のものと比較することにより、バイパスVSV20
2の閉側固着異常を判定することができる。
【0130】具体的には、時刻t21においてバイパスV
SV202に駆動信号が供給された後の第1の所定期間
(例えば0.7s)が経過した時点(図9において時刻
t22)で通路内圧PBPが第1の所定値を超えて低下する
場合(例えば、ΔPBP<−10mmHgが成立する場
合)に、バイパスVSV202が正常に機能していると
判断し、一方、時刻t21においてバイパスVSV202
に駆動信号が供給された後の第2の所定期間(例えば
1.0s)が経過した時点(図9において時刻t23)で
通路内圧PBPが第2の所定値に達するまで低下していな
い場合(例えば、ΔPBP>−2mmHgが成立する場
合)に、バイパスVSV202に閉側固着異常が生じて
いると判断することが考えられる。
【0131】しかしながら、上記のようにバイパスVS
V202に駆動信号が供給された後の所定時間内におけ
る通路内圧PBPに基づいてバイパスVSV202の閉側
固着異常の判定が行われると、ブラダ膜穴検出の実行条
件が成立することによりバイパスVSV202に駆動信
号が供給された後に空気室46から吸気通路50へのパ
ージ流量が所定値以上に維持されなくなった場合には不
都合が生ずる。
【0132】すなわち、このようにバイパスVSV20
2に駆動信号が供給された後に空気室46から吸気通路
50へのパージ流量が少なくなると、通路内圧PBPが大
気圧近傍の値となり、キャニスタ78の通気抵抗とバイ
パス通路200の通気抵抗との違いが通路内圧PBPに顕
著に現れなくなる。この場合、バイパスVSV202が
正常であっても、通路内圧PBPが、図9に破線で示す如
く、バイパスVSV202に駆動信号が供給された後の
所定期間内に低下しないことで、その通路内圧PBPが、
空気室46から吸気通路50へのパージ流量の減少に起
因して大気圧近傍の値になったのか、あるいは、バイパ
スVSV202の閉側固着異常に起因して大気圧近傍の
値になったのかを区別することができない。このため、
上記のようにバイパスVSV202に駆動信号が供給さ
れた後の所定時間内における通路内圧PBPに基づいてバ
イパスVSV202の閉側固着異常を判定するものとす
ると、バイパスVSV202が正常であるにもかかわら
ず、閉側固着異常が生じていると誤判定されるおそれが
ある。
【0133】従って、バイパスVSV202の閉側固着
異常を正確に判定するうえでは、バイパスVSV202
に駆動信号が供給された後、一律の所定期間内における
通路内圧PBPに基づいて異常判定を行うことは適切でな
く、空気室46から吸気通路50へのパージ流量が一定
値以上に多い状態がある程度長期間に渡って継続し、キ
ャニスタ78の通気抵抗とバイパス通路200の通気抵
抗との差が通路内圧P BPに確実に現れ得る状況下での通
路内圧PBPに基づいて異常判定を行うことが適切であ
る。
【0134】そこで、本実施例のシステムは、バイパス
VSV202に駆動信号が供給された後、バイパスVS
V202の閉側固着異常を正確に判定すべく、バイパス
系の異常判定を、空気室46から吸気通路50へガスが
流通する際のキャニスタ78の通気抵抗とバイパス通路
200の通気抵抗との差が確実に現れ得る状況下で実行
する点に特徴を有している。
【0135】図10は、バイパスVSV202の閉側固
着異常を判定すべく、本実施例においてECU10が実
行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図
10に示すルーチンは、その処理が終了するごとに起動
されるルーチンである。図10に示すルーチンが起動さ
れると、まずステップ300の処理が実行される。
【0136】ステップ300では、ブラダ膜穴検出の実
行条件が成立しているか否かが判別される。かかる実行
条件は、エバポ系穴検出によりエバポ系に穴が空いてい
ないと判定された後に空気室46から吸気通路50への
パージ流量(パージ流速)が一定値(例えば、0.08
g/sec)以上に達した場合に成立する。その結果、
ブラダ膜穴検出の実行条件が成立しないと判別された場
合は、以後、何ら処理が進められることなく、今回のル
ーチンが終了される。一方、かかる実行条件が成立する
と判別された場合は、次にステップ302の処理が実行
される。
【0137】ステップ302では、上記ステップ300
の処理時点での通路内圧PBPを、バイパスVSV202
へ駆動信号が供給される前の通路内圧PBP1として記憶
する処理が実行される。
【0138】ステップ304では、バイパスVSV20
2に対して駆動信号を供給する処理が実行される。本ス
テップ304の処理が実行されると、以後、バイパスV
SV202が正常に機能する場合は、空気室46と吸気
通路50とがキャニスタ78をバイパスしてバイパス通
路200を介して連通することとなる。
【0139】ステップ306では、空気室46から吸気
通路50へのパージ流量eafrpgが所定値A(例え
ば、0.06g/sec)を上回っているか否かが判別
される。尚、パージ流量eafrpgは、機関回転数N
E、吸入空気量Ga、及びパージ率等に基づいて、予め
所定のマップを参照することにより求められる。その結
果、eafrpg>Aが成立しないと判別された場合
は、今回のルーチンは終了される。一方、eafrpg
>Aが成立すると判別された場合は、次にステップ30
8の処理が実行される。
【0140】ステップ308では、パージVSV84へ
の駆動信号のデューティ比edpgが所定値B(例え
ば、15%)を上回っているか否かが判別される。その
結果、edpg>Bが成立しないと判別された場合は、
今回のルーチンは終了される。一方、edpg>Bが成
立すると判別された場合は、次にステップ310の処理
が実行される。
【0141】ステップ310では、上記ステップ306
及び308の条件が共に成立している状態が第1所定期
間T1(例えば、0.7s)継続したか否かが判別され
る。その結果、上記の状態が第1所定期間T1継続して
いないと判別された場合は、今回のルーチンは終了され
る。一方、上記の状態が第1所定期間T1継続したと判
別された場合は、次にステップ312の処理が実行され
る。
【0142】ステップ312では、上記ステップ306
及び308の条件が共に成立している状態が第1所定期
間T1継続した時点での通路内圧PBPを、バイパスVS
V202へ駆動信号が供給された後の通路内圧PBP2
して読み込む処理が実行される。
【0143】ステップ314では、上記ステップ312
で読み込まれたPBP2と、上記ステップ302で記憶さ
れたPBP1との差圧ΔPBPを計算する処理が実行される
(ΔPBP=PBP2−PBP1)。
【0144】ステップ316では、上記ステップ314
で計算された差圧ΔPBPが第1しきい値C(例えば、−
10mmHg)に比して小さいか否かが判別される。
尚、第1しきい値Cは、バイパスVSV202に駆動信
号が供給される前後においてバイパスVSV202が正
常である状況下で通路内圧PBPが変化すると判断できる
その最小変化量である。
【0145】その結果、ΔPBP<Cが成立する場合は、
バイパスVSV202に駆動信号が供給される前後にお
いて通路内圧PBPが所定値を超えて大きく低下している
と判断できる。この場合は、バイパスVSV202の駆
動により空気室46と吸気通路50とがバイパス通路2
00を介して連通されたと判断できる。従って、かかる
判別がなされた場合は、次にステップ318の処理が実
行される。一方、ΔP BP<Cが成立しないと判別された
場合は、次にステップ320の処理が実行される。
【0146】ステップ318では、バイパスVSV20
2が正常に機能していることを表すフラグをセットする
処理が実行される。本ステップ318の処理が実行され
ると、以後、バイパスVSV202が正常であるとし
て、ブラダ膜穴検出が実行される。本ステップ318の
処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。
【0147】ステップ320では、上記ステップ306
及び308の条件が共に成立している状態が第2所定期
間T2(例えば、1.0s)継続したか否かが判別され
る。尚、第2所定期間T2は、第1所定期間T1に比して
長い期間に設定されている。その結果、上記の状態が第
2所定期間T2継続していないと判別された場合は、今
回のルーチンは終了される。一方、上記の状態が第2所
定期間T2継続したと判別された場合は、次にステップ
322の処理が実行される。
【0148】ステップ322では、直前の上記ステップ
314で計算された差圧ΔPBPが第2しきい値D(例え
ば、−2mmHg)に比して大きいか否かが判別され
る。尚、第2しきい値Dは、バイパスVSV202に駆
動信号が供給される前後においてバイパスVSV202
に閉側固着異常が生じている状況下で通路内圧PBPが変
化できないと判断できる最大変化量であり、第1しきい
値Cに比して大きな値に設定されている。
【0149】その結果、ΔPBP>Dが成立しない場合
は、バイパスVSV202に駆動信号が供給される前後
において通路内圧PBPがある程度低下していると判断で
きる。この場合は、バイパスVSV202に閉側固着異
常が生じていると判断することはできない。従って、か
かる判別がなされた場合は、今回のルーチンが終了され
る。一方、ΔPBP>Dが成立する場合は、バイパスVS
V202に駆動信号が供給される前後において通路内圧
BPがほとんど低下していないと判断できる。この場合
は、バイパスVSV202へ駆動信号が供給されている
にもかかわらず、空気室46と吸気通路50とがガス通
路86及びキャニスタ78を介して連通されている状態
が継続していると判断できる。従って、かかる判別がな
された場合は、次にステップ324の処理が実行され
る。
【0150】ステップ324では、バイパスVSV20
2に閉側固着異常が生じていることを表すフラグをセッ
トする処理が実行される。尚、このフラグがセットされ
た場合は、車両搭乗者にバイパスVSV90の固着異常
を知らせるべく、警報が発せられ、あるいは、警告ラン
プが点灯されるようにしてもよい。また、上記フラグが
2回連続してセットされた場合に、警報や警告ランプを
作動させることとしてもよい。本ステップ324の処理
が終了すると、今回のルーチンが終了される。
【0151】上記の処理によれば、ブラダ膜穴検出の実
行条件が成立することによりバイパスVSV202に駆
動信号が供給された後、空気室46から吸気通路50へ
のパージ流量が多い状態がある程度長期間に渡って継続
した時点での通路内圧PBPと、バイパスVSV202に
駆動信号が供給される前の通路内圧PBPとを比較するこ
とによりバイパスVSV202の閉側固着異常を判定す
ることができる。この場合には、バイパスVSV202
の閉側固着異常が、バイパスVSV202に駆動信号が
供給された後、パージ流量が少ない状況下での通路内圧
BPに基づいて判定されることはなく、パージ流量があ
る程度多くなっている状況下での通路内圧PBPに基づい
て判定されることとなる。
【0152】このため、本実施例によれば、バイパスV
SV202に駆動信号が供給された後にパージ流量が少
なくなることに起因するバイパスVSV202の閉側固
着異常の誤判定を防止することができ、その異常を正確
に判定することができる。従って、本実施例のシステム
によれば、バイパスVSV202の閉側固着異常の判定
精度の向上を図ることができる。
【0153】ところで、上記の第3実施例においては、
バイパスVSV202へ駆動信号が供給された後の通路
内圧PBP2として、パージ流量が所定値Aを上回ってお
り、かつ、パージVSV84へのデューティ比が所定値
Bを上回っている状態が第1所定期間T1継続した時点
での通路内圧PBPを用い、その通路内圧PBPに基づい
て、バイパスVSV202が正常に機能しているか否か
を判定することとしている。しかし、本発明はこれに限
定されるものではなく、バイパスVSV202に駆動信
号が供給された後、パージ流量が所定値Aを上回ってお
り、かつ、パージVSV84へのデューティ比が所定値
Bを上回っている状態で一定期間が経過するまでに、バ
イパスVSV202に駆動信号が供給される前後におけ
る通路内圧PBPの差圧ΔPBPが第1しきい値Cに比して
小さい時期があるか否かに基づいて、バイパスVSV2
02が正常に機能しているか否かを判定することとして
もよい。
【0154】また、上記の第3実施例においては、バイ
パスVSV202に駆動信号が供給された後の通路内圧
BPに基づいてバイパスVSV202の閉側固着異常を
判定するものとしたが、バイパスVSV202に駆動信
号が供給されている状態からその駆動信号の供給を停止
した後にも、通路内圧PBPに、図9(D)を左右に反転
したような変化傾向が現れる。従って、バイパスVSV
202への駆動信号の供給を停止する際の通路内圧PBP
に基づいてバイパスVSV202の開側固着異常を判定
することも可能である。
【0155】また、上記の第3実施例においては、バイ
パス通路200の通路内圧PBPに基づいてバイパスVS
V202の閉側固着異常を判定する図7に示す構成を適
用しているが、燃料タンク40のタンク内圧PTNKに基
づいてバイパス系の異常を判定するシステムを適用する
ことも可能である。
【0156】すなわち、図2に示す構成においては、バ
イパスVSV90に駆動信号が供給された後のタンク内
圧PTNKが大気圧近傍の値となる場合、バイパス通路8
8に目詰まり異常が生じていると判定される。また、バ
イパス通路88の通気抵抗がキャニスタ78の通気抵抗
に比して大きい場合は、バイパスVSV90に駆動信号
が供給された後のタンク内圧PTNKが大気圧側へ変化す
る。一方、バイパスVSV90に駆動信号が供給された
後に空気室46から吸気通路50へのパージ流量が減少
すると、タンク内圧PTNKがそのパージ流量に応じた大
気圧近傍の値となる。このため、バイパス通路88に目
詰まり異常が生じていないにもかかわらずその異常が生
じていると誤判定されたり、あるいは、バイパスVSV
90に固着異常が生じているにもかかわらずバイパスV
SV90が正常であると誤判定されるおそれがある。従
って、図2に示す構成においてバイパス系の異常判定時
に機関回転数NE等が強制的に一定に維持されない場合
には、上記の誤判定を防止すべく、上記の第3実施例の
場合と同様に、バイパスVSV90に駆動信号が供給さ
れた後、空気室46から吸気通路50へのパージ流量が
多い状態がある程度長期間に渡って継続した時点でのタ
ンク内圧PTNKに基づいてバイパス系の異常を判定する
ことが適切である。
【0157】更に、上記の第3実施例においては、バイ
パスVSV202に駆動信号が供給された後、パージ流
量が所定値Aを上回っている状態が第1又は第2所定期
間T1,T2継続した場合の通路内圧PBPに基づいて、バ
イパスVSV202の正常・閉側固着異常を判定するこ
ととしているが、パージ流量が所定値Aを上回っている
状態が実現される累積時間が第1又は第2所定期間T
1,T2に達した場合の通路内圧PBPに基づいて、バイパ
スVSV202の正常・閉側固着異常を判定することと
してもよい。この場合は、バイパスVSV202に駆動
信号が供給された後、できるだけ早期にバイパスVSV
202の正常・閉側固着異常を判定することが可能とな
る。尚、かかる累積時間は、パージ流量が所定値Aを上
回っている場合に加算され、所定値A以下である場合に
保留されるが、更に、パージ流量が所定値Aよりも小さ
い所定値B以下になった場合に減算され又はリセットさ
れることとしてもよい。
【0158】
【発明の効果】上述の如く、請求項1、2、および8記
載の発明によれば、バイパス通路または切換手段の異常
を判定することができる。
【0159】請求項3、4、5、および9記載の発明に
よれば、バイパス通路または切換手段の異常の判定精度
の向上を図ることができる。
【0160】請求項6記載の発明によれば、バイパス通
路の目詰まり異常を判定することができる。
【0161】また、請求項7記載の発明によれば、切換
手段の異常を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例であるエバポパージシステ
ムの故障診断装置を搭載する車両の駆動機構を模式的に
表した図である。
【図2】本実施例のエバポパージシステムのシステム構
成図である。
【図3】ベーパ濃度補正係数の算出手法を説明するため
の図である。
【図4】本実施例のシステムにおいてバイパス系の異常
を判定する際の動作を説明するためのタイムチャートで
ある。
【図5】本実施例において、バイパス系の異常を判定す
べく実行される制御ルーチンの一例のフローチャートで
ある。
【図6】本発明の変形例のシステムにおいてバイパス系
の異常を判定する際の動作を説明するためのタイムチャ
ートである。
【図7】本発明の第2実施例であるエバポパージシステ
ムの故障診断装置のシステム構成図である。
【図8】本実施例のシステムにおいてバイパスVSVの
異常を判定する際の動作を説明するためのタイムチャー
トである。
【図9】本発明の第3実施例のシステムにおいてバイパ
スVSVの閉側固着異常を判定する際の動作を説明する
ためのタイムチャートである。
【図10】本実施例において、バイパス系の異常を判定
すべく実行される制御ルーチンの一例のフローチャート
である。
【符号の説明】
10 電子制御ユニット(ECU) 20 内燃機関 40 燃料タンク 50 吸気通路 62 タンク内圧センサ 78 キャニスタ 88,200 バイパス通路 90,202 バイパスVSV 204 圧力センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B60K 15/077 B60K 9/00 C F02M 37/00 301 15/02 L (72)発明者 高木 直也 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 吉岡 衛 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3D038 CA00 CB01 CC02 CC05 3G044 AA10 BA23 DA01 EA02 EA19 EA30 EA32 EA49 EA55 EA57 FA02 FA04 FA08 FA10 FA36 FA39 GA01 GA08 GA21

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 大気に連通し得る燃料タンクと、前記燃
    料タンクと内燃機関の吸気通路とを該燃料タンクの蒸発
    燃料を吸着するキャニスタを介して連通させる主通路
    と、前記燃料タンクと前記吸気通路とを前記キャニスタ
    をバイパスして連通させるバイパス通路と、前記燃料タ
    ンクと前記吸気通路との連通路を前記主通路と前記バイ
    パス通路とに選択的に切り換える切換手段と、を備え、
    前記燃料タンクから前記主通路を通って前記吸気通路へ
    向けて空気が流通することで、前記キャニスタに吸着し
    た燃料を前記吸気通路に向けてパージするエバポパージ
    システムの故障診断装置において、 前記燃料タンク内の圧力を検出する圧力検出手段と、 前記燃料タンクから前記吸気通路へ向けて空気が流通す
    る際の、前記切換手段による前記連通路の切り換え操作
    が行われる前後の前記圧力検出手段により検出される圧
    力に基づいて、前記バイパス通路または前記切換手段の
    異常を判定する異常判定手段と、 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。
  2. 【請求項2】 大気に連通し得る燃料タンクと、前記燃
    料タンクと内燃機関の吸気通路とを該燃料タンクの蒸発
    燃料を吸着するキャニスタを介して連通させる主通路
    と、前記燃料タンクと前記吸気通路とを前記キャニスタ
    をバイパスして連通させるバイパス通路と、前記燃料タ
    ンクと前記吸気通路との連通路を前記主通路と前記バイ
    パス通路とに選択的に切り換える切換手段と、を備え、
    前記燃料タンクから前記主通路を通って前記吸気通路へ
    向けて空気が流通することで、前記キャニスタに吸着し
    た燃料を前記吸気通路に向けてパージするエバポパージ
    システムの故障診断装置において、 前記バイパス通路内の圧力を検出する圧力検出手段と、 前記燃料タンクから前記吸気通路へ向けて空気が流通す
    る際の、前記切換手段による前記連通路の切り換え操作
    が行われる前後の前記圧力検出手段により検出される圧
    力に基づいて、前記バイパス通路または前記切換手段の
    異常を判定する異常判定手段と、 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。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載のエバポパージシ
    ステムの故障診断装置において、 前記異常判定手段は、前記切換手段による前記連通路の
    切り換え操作が行われた後、前記主通路の通気抵抗と前
    記バイパス通路の通気抵抗との差が現れ得る状況での前
    記圧力検出手段により検出される圧力に基づいて、前記
    バイパス通路または前記切換手段の異常を判定すること
    を特徴とするエバポパージシステムの故障診断装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のエバポパージシステムの
    故障診断装置において、 前記異常判定手段は、前記切換手段による前記連通路の
    切り換え操作が行われた後、前記燃料タンクから前記吸
    気通路へ流通する空気の流量が所定値以上である状態が
    所定期間継続した時点での前記圧力検出手段により検出
    される圧力に基づいて、前記バイパス通路または前記切
    換手段の異常を判定す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。
  5. 【請求項5】 請求項3記載のエバポパージシステムの
    故障診断装置において、 前記異常判定手段は、前記切換手段による前記連通路の
    切り換え操作が行われた後、前記燃料タンクから前記吸
    気通路へ流通する空気の流量が所定値以上である状態が
    所定期間継続する間に、前記圧力検出手段により検出さ
    れる圧力の変化量の絶対値が所定量以上となる時期があ
    るか否かに基づいて、前記切換手段の異常を判定するこ
    とを特徴とするエバポパージシステムの故障診断装置。
  6. 【請求項6】 請求項1または2記載のエバポパージシ
    ステムの故障診断装置において、 前記異常判定手段は、前記切換手段により前記連通路が
    前記バイパス通路に切り換えられた後に、前記圧力検出
    手段により検出される圧力がほぼ大気圧となる場合に、
    前記バイパス通路に目詰まり異常が生じていると判定す
    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。
  7. 【請求項7】 請求項1または2記載のエバポパージシ
    ステムの故障診断装置において、 前記異常判定手段は、前記切換手段による前記連通路の
    切り換え操作が行われる前の前記圧力検出手段により検
    出される圧力と、該連通路の切り換え操作が行われた後
    の前記圧力検出手段により検出される圧力との変化量の
    絶対値が所定値以下である場合に、前記切換手段に異常
    が生じていると判定す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。
  8. 【請求項8】 請求項1または2記載のエバポパージシ
    ステムの故障診断置において、 前記異常判定手段は、前記切換手段による前記連通路の
    切り換え操作が行われる前後の、前記圧力検出手段によ
    り検出される圧力の振幅量に基づいて、前記バイパス通
    路または前記切換手段の異常を判定することを特徴とす
    るエバポパージシステムの故障診断装置。
  9. 【請求項9】 請求項1または2記載のエバポパージシ
    ステムの故障診断装置において、 前記異常判定手段により前記バイパス通路または前記切
    換手段の状態が判定される際、内燃機関を所定の運転状
    態に維持す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。
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