JP2003328866A

JP2003328866A - 蒸発燃料処理系の故障判定装置

Info

Publication number: JP2003328866A
Application number: JP2002137406A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Oki; 秀行沖; Eisaku Goshiyo; 栄作五所
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-05-13
Filing date: 2002-05-13
Publication date: 2003-11-19
Anticipated expiration: 2022-05-13
Also published as: JP3825364B2

Abstract

(57)【要約】【課題】内燃機関の停止後、蒸発燃料処理系のリーク
を含む故障の判定を行う場合において、誤判定を回避で
き、判定精度を向上させることができる蒸発燃料処理系
の故障判定装置を提供する。【解決手段】燃料タンク２１内で発生した蒸発燃料
を、キャニスタ２４に一時的に貯蔵し、内燃機関３の吸
気管５に供給する蒸発燃料処理系２０の故障の有無を判
定する蒸発燃料処理系２０の故障判定装置１は、ＥＣＵ
２を備える。ＥＣＵ２は、内燃機関３の停止後に検出さ
れたタンク内圧ＰＴＡＮＫに応じて、蒸発燃料処理系２
０の故障の有無を判定し（ステップ３１〜５７）、内燃
機関３の停止前の運転期間中の燃料消費量ＵＳＥＤＧＡ
Ｓまたは走行距離ＤＩＳＴが所定の判定値ＧＡＳＪＤＥ
ＯＸまたはＤＩＳＴＪＤ未満のとき（ステップ１４また
はステップ１７がＮＯのとき）に、故障判定を禁止する
（ステップ１９，３２）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料タンク内に発
生した蒸発燃料を、キャニスタに一時的に吸着し、吸気
系に適宜供給する内燃機関の蒸発燃料処理系におけるリ
ークを含む故障の有無を判定する蒸発燃料処理系の故障
判定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の故障判定装置として、例
えば特開平１１−３３６６２６号公報に記載されたもの
が知られている。この故障判定装置は、自動車に搭載さ
れた内燃機関の蒸発燃料処理系に適用されたものであ
る。この故障判定装置では、内燃機関の停止後、蒸発燃
料処理系の故障の有無が判定される。具体的には、内燃
機関の停止後、蒸発燃料処理系内が負圧状態で閉鎖され
るとともに、その状態での蒸発燃料処理系内の圧力と大
気圧との差圧の時間的な推移に基づき、この差圧の減少
速度が大きいときに、蒸発燃料処理系にリークがあると
判定される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の故障判定装
置では、蒸発燃料処理系内の圧力と大気圧との差圧の時
間的な推移のみに基づいて、リークの有無が判定される
に過ぎない。これに対して、内燃機関の停止直後におけ
る燃料タンク内の燃料温度は、内燃機関の停止前の運転
条件によって異なり、そのため、上記差圧の時間的な推
移は、たとえリークがない場合でも一定ではなく、具体
的には、停止直後の燃料温度が高いほど、上記差圧の減
少速度が大きくなり、燃料温度が低いほど、上記差圧の
減少速度が小さくなる。したがって、この従来の故障判
定装置によれば、内燃機関の停止直後の燃料温度がリー
ク判定に反映されないため、例えば燃料温度が低い場合
には、リークがあるときでも差圧の減少速度が小さくな
ることで、リークがないと誤判定されるおそれがある。

【０００４】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、内燃機関の停止後、蒸発燃料処理系のリー
クを含む故障の判定を行う場合において、誤判定を回避
でき、判定精度を向上させることができる蒸発燃料処理
系の故障判定装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、燃料タンク２１内で発生し
た蒸発燃料を、貯蔵部（キャニスタ２４）に一時的に貯
蔵し、内燃機関３の吸気系（吸気管５）に供給する蒸発
燃料処理系２０のリークを含む故障の有無を判定する蒸
発燃料処理系２０の故障判定装置１であって、蒸発燃料
処理系２０内の圧力（タンク内圧ＰＴＡＮＫ）を検出す
る圧力検出手段（圧力センサ１３）と、内燃機関３の停
止を検出する機関停止検出手段（ＥＣＵ２、クランク角
センサ１１）と、機関停止検出手段により内燃機関３の
停止が検出された後に圧力検出手段により検出された蒸
発燃料処理系２０内の圧力に応じて、蒸発燃料処理系２
０のリークを含む故障の有無を判定する故障判定手段
（ＥＣＵ２、ステップ３１〜５７）と、内燃機関３から
燃料タンク２１に与えられた熱量を表す熱量パラメータ
（燃料消費量ＵＳＥＤＧＡＳ、走行距離ＤＩＳＴ）を検
出する熱量パラメータ検出手段（ＥＣＵ２、車輪回転数
センサ１６）と、機関停止検出手段により内燃機関３の
停止が検出された場合において、内燃機関３の停止前の
運転期間中に熱量パラメータ検出手段により検出された
熱量パラメータが所定の判定値ＧＡＳＪＤＥＯＸ，ＤＩ
ＳＴＪＤ未満のとき（ステップ１４またはステップ１７
の判別結果がＮＯのとき）に、故障判定手段による判定
を禁止する故障判定禁止手段（ＥＣＵ２、ステップ１
９，３２）と、を備えることを特徴とする。

【０００６】この蒸発燃料処理系の故障判定装置によれ
ば、内燃機関の停止が検出された後に圧力検出手段によ
り検出された蒸発燃料処理系内の圧力に応じて、蒸発燃
料処理系のリークを含む故障の有無が判定されるととも
に、内燃機関の停止が検出された場合において内燃機関
の停止前の運転期間中に熱量パラメータ検出手段により
検出された熱量パラメータが所定の判定値未満のとき
に、故障判定手段による判定が禁止される。すなわち、
内燃機関の停止時までに内燃機関から燃料タンクに与え
られた熱量が小さく、燃料タンク内の燃料温度が十分に
上昇していない可能性があるときには、蒸発燃料処理系
の故障判定が禁止され、それにより、誤判定を回避で
き、判定精度を向上させることができる。これに加え
て、内燃機関の停止後に不要な故障判定が行われるのを
確実に回避することができる（なお、本明細書では、
「熱量パラメータの検出」、「圧力の検出」および「内
燃機関の停止の検出」は、熱量パラメータ、圧力および
内燃機関の停止をセンサなどで直接検出することに限ら
ず、演算により推定することを含む）。

【０００７】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
蒸発燃料処理系２０の故障判定装置１において、熱量パ
ラメータは、内燃機関３の燃料消費量ＵＳＥＤＧＡＳを
含むことを特徴とする。

【０００８】燃料消費量は、内燃機関が運転期間中に実
際に発生した熱量を適切に反映するものである。したが
って、この蒸発燃料処理系の故障判定装置によれば、燃
料消費量を熱量パラメータとして用いることにより、燃
料タンク内の燃料温度の実際の上昇度合に応じて、故障
判定を適切に禁止できる。

【０００９】また、請求項３に係る発明は、請求項１ま
たは２に記載の蒸発燃料処理系２０の故障判定装置１に
おいて、内燃機関３は、車両に搭載されており、熱量パ
ラメータは、車両の走行距離ＤＩＳＴを含むことを特徴
とする。

【００１０】この蒸発燃料処理系の故障判定装置によれ
ば、車両の走行距離も、内燃機関が運転期間中に実際に
発生した熱量を適切に反映するものであるので、車両の
走行距離を熱量パラメータとして用いることにより、故
障判定を適切に禁止できる。特に、請求項２に係る発明
に適用した場合には、故障判定をより適切に禁止でき
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の一実施形態に係る蒸発燃料処理系の故障判定装置に
ついて説明する。図１は、本実施形態の故障判定装置、
およびこれを適用した内燃機関の蒸発燃料処理系の概略
構成を示している。この故障判定装置１は、内燃機関
（以下「エンジン」という）３の蒸発燃料処理系２０に
おける故障の有無、より具体的にはリークの有無を判定
するものであり、ＥＣＵ２を備えている。これらの蒸発
燃料処理系２０およびＥＣＵ２の詳細については後述す
る。

【００１２】このエンジン３は、ガソリンエンジンであ
り、図示しない車両に搭載されている。エンジン３の吸
気管５（吸気系）には、スロットルバルブ６が設けら
れ、その下流側には、吸気温センサ１０が取り付けられ
ている。この吸気温センサ１０は、吸気管５内の吸気温
ＴＡを検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。

【００１３】さらに、吸気管５の吸気温センサ１０より
も下流側の部分には、インジェクタ７が、図示しない吸
気ポートに臨むように取り付けられている。このインジ
ェクタ７の開弁時間である燃料噴射時間ＴＯＵＴは、Ｅ
ＣＵ２によって制御される。また、インジェクタ７は、
燃料供給管８を介して燃料タンク２１に接続されてい
る。この燃料供給管８の途中には、インジェクタ７に燃
料を圧送する燃料ポンプ９が設けられている。

【００１４】また、エンジン３には、マグネットロータ
およびＭＲＥピックアップで構成されたクランク角セン
サ１１が設けられている。このクランク角センサ１１
（機関停止検出手段）は、図示しないクランクシャフト
の回転に伴い、ともにパルス信号であるＣＲＫ信号およ
びＴＤＣ信号をＥＣＵ２に出力する。ＣＲＫ信号は、ク
ランクシャフトの回転角度位置を示す信号であり、所定
のクランク角（例えば、３０゜）ごとに１パルスが出力
される。ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジ
ン３のエンジン回転数ＮＥを算出する。また、ＴＤＣ信
号は、各気筒におけるピストン（いずれも図示せず）の
吸気行程開始時の上死点位置付近の所定タイミングで、
１パルスが出力される。

【００１５】さらに、エンジン３の本体には、水温セン
サ１２が取り付けられており、水温センサ１２は、その
シリンダブロック内を循環する冷却水の温度であるエン
ジン水温ＴＷを検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力
する。

【００１６】一方、前記蒸発燃料処理系２０は、燃料タ
ンク２１内で発生した蒸発燃料を、キャニスタ２４に一
時的に貯留し、吸気管５内に適宜放出するものであり、
チャージ通路２２、バイパス通路２３、キャニスタ２４
およびパージ通路２５などで構成されている。

【００１７】キャニスタ２４（貯蔵部）は、チャージ通
路２２を介して、燃料タンク２１に接続されており、燃
料タンク２１内で発生した蒸発燃料は、チャージ通路２
２を介してキャニスタ２４に送られる。チャージ通路２
２の燃料タンク２１に近い部分には、圧力センサ１３が
配置されている。この圧力センサ１３（圧力検出手段）
は、例えば圧電素子で構成され、チャージ通路２２内の
圧力を検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。こ
のチャージ通路２２内の圧力は、通常は燃料タンク２１
内の圧力にほぼ等しいので、以下、タンク内圧ＰＴＡＮ
Ｋという。

【００１８】また、チャージ通路２２の圧力センサ１３
とキャニスタ２４との間には、２方向弁２７が設けられ
ている。この２方向弁２７は、いずれもダイアフラム式
の正圧弁および負圧弁を組み合わせた機械式弁で構成さ
れている。この正圧弁は、タンク内圧ＰＴＡＮＫが大気
圧よりも所定圧分、高くなったときに開弁するように構
成されており、その開弁により、燃料タンク２１内の蒸
発燃料がキャニスタ２４に送られる。また、負圧弁は、
タンク内圧ＰＴＡＮＫがキャニスタ２４側の圧力よりも
所定圧分、低くなったときに開弁するように構成されて
おり、その開弁により、キャニスタ２４に貯えられてい
た蒸発燃料が燃料タンク２１に戻される。

【００１９】さらに、バイパス通路２３は、２方向弁２
７をバイパスするものであり、チャージ通路２２の２方
向弁２７よりもキャニスタ２４側の部分と圧力センサ１
３側の部分とに、接続されている。このバイパス通路２
３の途中には、バイパス弁３０が設けられている。この
バイパス弁３０は、常閉タイプの電磁弁で構成されてお
り、通常はバイパス通路２３を閉鎖し、ＥＣＵ２の制御
によって励磁されたときに開弁することにより、バイパ
ス通路２３を開放する。

【００２０】また、燃料タンク２１は、給油用の給油口
２１ａと、これに取り付けられたフィラーキャップ２１
ｂとを備えている。ＥＣＵ２には、フィラーキャップス
イッチ１８が接続されており、このフィラーキャップス
イッチ１８は、フィラーキャップ２１ｂの給油口２１ａ
への取り付け・取り外し状態を表す信号を、ＥＣＵ２に
出力する。

【００２１】さらに、燃料タンク２１には、油面レベル
センサ１４が設けられている。この燃料レベルセンサ１
４は、燃料タンク２１内の液位すなわち燃料レベルＦＬ
ＥＶＥＬを検出して、その検出信号をＥＣＵ２に出力す
る。また、エンジン３の排気管４の一部は、燃料タンク
２１に近接しており、これにより、燃料タンク２１およ
びその内部の燃料は、エンジン３の運転中、排気管４内
を流れる排気ガスによって加熱される。

【００２２】一方、キャニスタ２４は、活性炭を内蔵し
ており、この活性炭によって蒸発燃料が吸着される。ま
た、キャニスタ２４には、大気側に開口する大気通路２
９が接続されており、この大気通路２９には、これを開
閉するベントシャット弁３１が設けられている。このベ
ントシャット弁３１は、常開タイプの電磁弁で構成され
ており、通常は大気通路２９を開放状態に保持するとと
もに、ＥＣＵ２の制御によって励磁されたときに大気通
路２９を閉鎖する。

【００２３】また、前述したパージ通路２５の途中に
は、これを開閉するパージ制御弁３２が設けられてい
る。このパージ制御弁３２は、その開度がＥＣＵ２から
の駆動信号のデューティ比に応じて連続的に変化する電
磁弁で構成されている。上記ベントシャット弁３１が開
弁状態のときに、このパージ制御弁３２が開弁すること
により、キャニスタ２４により吸着された蒸発燃料が、
吸気管５内の負圧によって吸気管５に送り込まれる。Ｅ
ＣＵ２は、このパージ制御弁３２の開度をエンジン３の
運転状態に応じてデューティ制御することにより、キャ
ニスタ２４から吸気管５に送り込まれる蒸発燃料の流
量、すなわちパージ流量を制御するとともに、後述する
イグニッション・スイッチ１７がＯＦＦされたときに
は、パージ制御弁３２を閉弁状態に保持する。

【００２４】さらに、ＥＣＵ２には、外気温センサ１
５、車輪回転数センサ１６およびイグニッション・スイ
ッチ（以下「ＩＧ・ＳＷ」という）１７が接続されてい
る。外気温センサ１５は、外気温ＴＡＴを検出し、その
検出信号をＥＣＵ２に出力する。

【００２５】また、車輪回転数センサ１６（熱量パラメ
ータ検出手段）は、車両の複数の車輪（図示せず）に対
応してそれぞれ設けられており（１つのみ図示）、各車
輪回転数センサ１６は、対応する車輪の回転数を表す検
出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、これらの車
輪回転数センサ１６の検出信号に基づき、車速ＶＰ、Ｉ
Ｇ・ＳＷ１７がＯＮされた以降の車両の走行距離ＤＩＳ
Ｔ（熱量パラメータ）、および総走行距離などを算出す
る。さらに、ＩＧ・ＳＷ１７は、イグニッションキー
（図示せず）操作によりＯＮ／ＯＦＦされるとともに、
そのＯＮ／ＯＦＦ状態を表す信号をＥＣＵ２に出力す
る。

【００２６】一方、ＥＣＵ２（機関停止検出手段、故障
判定手段、熱量パラメータ検出手段、故障判定禁止手
段）は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよ
びＲＯＭなどからなるマイクロコンピュータで構成され
ている。前述した各種のセンサ１０〜１６の検出信号お
よびスイッチ１７，１８の信号はそれぞれ、Ｉ／Ｏイン
ターフェースでＡ／Ｄ変換や整形がなされた後、ＣＰＵ
に入力される。ＣＰＵは、これらの入力信号に応じて、
エンジン３の運転状態を判別し、ＲＯＭに予め記憶され
た制御プログラムやＲＡＭに記憶されたデータなどに従
い、前述した各種の弁３０〜３２を駆動するとともに、
以下に述べるように、故障判定の実行条件の成立・不成
立の判定処理、および蒸発燃料処理系２０の故障判定処
理を実行する。

【００２７】以下、図２および図３を参照しながら、蒸
発燃料処理系２０の故障判定処理（図４および図５参
照）の実行条件が成立しているか否かを判定する処理に
ついて説明する。この処理は、タイマ設定により所定時
間（例えば１００ｍｓｅｃ）ごとに実行される。

【００２８】本処理では、まず、ステップ１（図では
「Ｓ１」と略す。以下、同様）において、今回ＩＧ・Ｓ
Ｗ１７がＯＦＦされたか否かを判別し、この判別結果が
ＮＯのときには、本処理を終了する。一方、この判別結
果がＹＥＳで、今回ＩＧ・ＳＷ１７がＯＦＦされたとき
には、ステップ２に進み、異常検出フラグＦ＿ＣＳが
「１」であるか否かを判別する。この異常検出フラグＦ
＿ＣＳは、図示しない異常検出処理によりその値が設定
されるものであり、具体的には、圧力センサ１３、バイ
パス弁３０またはベントシャット弁３１の故障などが検
出されたときには「１」に、それ以外のときには「０」
にそれぞれ設定される。

【００２９】ステップ２の判別結果がＹＥＳで、圧力セ
ンサ１３、バイパス弁３０およびベントシャット弁３１
のいずれかが故障したときには、蒸発燃料処理系２０の
故障判定処理の実行条件が不成立であることで、誤判定
のおそれがあるとして、図３のステップ１９に進み、そ
れを表すために故障判定許可フラグＦ＿ＤＥＴを「０」
にセットした後、本処理を終了する。これにより、後述
するように、蒸発燃料処理系２０の故障判定が禁止され
る。

【００３０】一方、ステップ２の判別結果がＮＯで、圧
力センサ１３、バイパス弁３０およびベントシャット弁
３１がいずれも正常であるときには、ステップ３に進
み、ホットスタートフラグＦ＿ＤＬＫＳＯＡＫＨが
「１」であるか否かを判別する。このホットスタートフ
ラグＦ＿ＤＬＫＳＯＡＫＨは、エンジン３がホットスタ
ートされたときには「１」に、コールドスタートされた
ときには「０」にそれぞれセットされる。

【００３１】このステップ３の判別結果がＹＥＳで、エ
ンジン３のホットスタート後にＩＧ・ＳＷ１７が今回Ｏ
ＦＦされたときには、誤判定のおそれがあるとして、図
３の前記ステップ１９を実行した後、本処理を終了す
る。

【００３２】一方、ステップ３の判別結果がＮＯで、エ
ンジン３のコールドスタート後にＩＧ・ＳＷ１７が今回
ＯＦＦされたときには、ステップ４に進み、判定間隔フ
ラグＦ＿ＢＴＷＮＯＫが「１」であるか否かを判別す
る。この判定間隔フラグＦ＿ＢＴＷＮＯＫは、前回の故
障判定処理の実行後の経過時間が所定値以上のときには
「１」に、それ以外のときには「０」にそれぞれセット
される。

【００３３】このステップ４の判別結果がＮＯで、前回
の故障判定処理の実行後の経過時間が不十分であるとき
には、バッテリ残量が過少レベルまで低下するおそれが
あるとして、図３の前記ステップ１９を実行した後、本
処理を終了する。

【００３４】一方、ステップ４の判別結果がＹＥＳで、
前回の故障判定処理の実行後の経過時間が十分であると
きには、ステップ５に進み、外気温センサフラグＦ＿Ｏ
ＫＦＢが「１」である否かを判別する。この外気温セン
サフラグＦ＿ＯＫＦＢは、図示しない外気温センサ１５
の故障判定処理において、外気温センサ１５が正常であ
ると判定されたときには「１」に、これが故障している
と判定されたときには「０」にそれぞれセットされる。

【００３５】このステップ５の判別結果がＮＯで、外気
温センサ１５が故障しているときには、誤判定のおそれ
があるとして、図３の前記ステップ１９を実行した後、
本処理を終了する。一方、ステップ５の判別結果がＹＥ
Ｓで、外気温センサ１５が正常であるときには、ステッ
プ６に進み、運転中正常判定フラグＦ＿ＯＫＦが「１」
である否かを判別する。この運転中正常判定フラグＦ＿
ＯＫＦは、エンジン運転中に実行される蒸発燃料処理系
２０の故障判定処理（図示せず）において、蒸発燃料処
理系２０が正常である（リークがない）と判定されたと
きに「１」に、故障している（リークがある）と判定さ
れたときに「０」にそれぞれセットされる。

【００３６】このステップ６の判別結果がＮＯで、ＩＧ
・ＳＷ１７のＯＦＦ前のエンジン運転中、蒸発燃料処理
系２０が故障していると判定されていたときには、エン
ジン停止後の故障判定を行う必要がないとして、図３の
前記ステップ１９を実行した後、本処理を終了する。一
方、ステップ６の判別結果がＹＥＳで、ＩＧ・ＳＷ１７
のＯＦＦ前のエンジン運転中、蒸発燃料処理系２０が正
常であると判定されていたときには、ステップ７に進
み、給油フラグＦ＿ＲＦＵＥＬＤＣが「１」であるか否
かを判別する。

【００３７】この給油フラグＦ＿ＲＦＵＥＬＤＣは、エ
ンジン運転中に実行される給油判定処理（図示せず）に
おいて、燃料タンク２１への給油が行われたと判定され
たときに「１」に、それ以外のときに「０」にそれぞれ
セットされる。なお、この給油判定は、フィラーキャッ
プスイッチ１８の出力、または燃料レベルセンサ１４の
出力に基づいて行われる。

【００３８】ステップ７の判別結果がＹＥＳで、ＩＧ・
ＳＷ１７のＯＦＦ前のエンジン運転中に給油が行われた
ときには、誤判定のおそれがあるとして、図３の前記ス
テップ１９を実行した後、本処理を終了する。一方、ス
テップ７の判別結果がＮＯで、ＩＧ・ＳＷ１７のＯＦＦ
前のエンジン運転中に給油が行われなかったときには、
ステップ８に進み、前回の本処理実行時において、エン
ジン３が運転中であったか否かを判別する。

【００３９】この判別結果がＮＯで、エンジン３が停止
されていたときには、そのまま本処理を終了する。一
方、この判別結果がＹＥＳで、エンジン３が運転中であ
ったときには、ステップ９に進み、水温センサ１２によ
り検出されたエンジン水温ＴＷが所定下限値ＴＷＥＯＮ
ＶＬ以上であるか否かを判別する。

【００４０】この判別結果がＮＯで、エンジン３の暖機
が不十分であるときには、誤判定のおそれがあるとし
て、図３の前記ステップ１９を実行した後、本処理を終
了する。一方、この判別結果がＹＥＳで、エンジン３が
十分に暖機されているときには、図３のステップ１０に
進み、車速ＶＰが所定上限値ＶＰＥＯＮＶＨ以下である
か否かを判別する。

【００４１】この判別結果がＮＯで、走行中であるとき
には、誤判定のおそれがあるとして、前記ステップ１９
を実行した後、本処理を終了する。一方、この判別結果
がＹＥＳで、停車中のときには、ステップ１１に進み、
外気温センサ１５により検出された外気温ＴＡＴが、所
定の範囲（所定下限値ＴＡＴＥＯＮＶＬ以上かつ所定上
限値ＴＡＴＥＯＮＶＨ以下の範囲）内にあるか否かを判
別する。

【００４２】この判別結果がＮＯで、外気温ＴＡＴが高
過ぎるかまたは低過ぎるときには、誤判定のおそれがあ
るとして、前記ステップ１９を実行した後、本処理を終
了する。一方、この判別結果がＹＥＳで、ＴＡＴＥＯＮ
ＶＬ≦ＴＡＴ≦ＴＡＴＥＯＮＶＨであるときには、ステ
ップ１２に進み、燃料レベルセンサ１４により検出され
た燃料レベルＦＬＥＶＥＬが、所定の範囲（所定下限値
ＦＬＶＬＥＯＬ以上かつ所定上限値ＦＬＶＬＥＯＨ以下
の範囲）内にあるか否かを判別する。

【００４３】この判別結果がＮＯで、燃料レベルＦＬＥ
ＶＥＬが高過ぎるかまたは低過ぎるときには、誤判定の
おそれがあるとして、前記ステップ１９を実行した後、
本処理を終了する。一方、この判別結果がＹＥＳで、Ｆ
ＬＶＬＥＯＬ≦ＦＬＥＶＥＬ≦ＦＬＶＬＥＯＨのときに
は、ステップ１３に進み、後述するステップ１４で用い
る判定値ＧＡＳＪＤＥＯＸを算出する。

【００４４】この判定値ＧＡＳＪＤＥＯＸは、具体的に
は、外気温ＴＡＴおよび燃料レベルＦＬＥＶＥＬに応じ
て図示しないマップを検索することにより、算出され
る。なお、このマップでは、判定値ＧＡＳＪＤＥＯＸ
は、外気温ＴＡＴが低いほど、または燃料レベルＦＬＥ
ＶＥＬが高いほど、より大きい値に設定されている。こ
れは、外気温ＴＡＴが低いほど、または燃料レベルＦＬ
ＥＶＥＬが高いほど、燃料タンク２１内の燃料温度が高
い状態になりにくいことによる。

【００４５】次に、ステップ１４に進み、燃料消費量Ｕ
ＳＥＤＧＡＳが上記判定値ＧＡＳＪＤＥＯＸ以上である
か否かを判別する。この燃料消費量ＵＳＥＤＧＡＳは、
エンジン３の運転状態に応じて決定された燃料噴射時間
ＴＯＵＴに基づいて、算出される。この判別結果がＮＯ
で、ＵＳＥＤＧＡＳ＜ＧＡＳＪＤＥＯＸのときには、前
記ステップ１９を実行した後、本処理を終了する。これ
により、後述するように、蒸発燃料処理系２０の故障判
定が禁止される。このように、燃料消費量ＵＳＥＤＧＡ
Ｓが少ない場合に故障判定が禁止されるのは、燃料タン
ク２１内の燃料温度が低い状態にあることにより、故障
判定の際、リークがないときでもタンク内圧ＰＴＡＮＫ
の変化速度および変化量が小さいことで、リークがある
と誤判定されるおそれがあることによる。

【００４６】一方、ステップ１４の判別結果がＹＥＳ
で、ＵＳＥＤＧＡＳ≧ＧＡＳＪＤＥＯＸのときには、ス
テップ１５に進み、後述するステップ１６で用いる判定
値ＴＩＭＪＤＥＯＸを算出する。

【００４７】この判定値ＴＩＭＪＤＥＯＸは、具体的に
は、外気温ＴＡＴおよび燃料レベルＦＬＥＶＥＬに応じ
て図示しないマップを検索することにより、算出され
る。なお、このマップでは、判定値ＴＩＭＪＤＥＯＸ
は、上記判定値ＧＡＳＪＤＥＯＸと同じ理由により、外
気温ＴＡＴが低いほど、または燃料レベルＦＬＥＶＥＬ
が高いほど、より大きい値に設定されている。

【００４８】次に、ステップ１６に進み、ＩＧ・ＳＷ１
７のＯＦＦ前におけるエンジン３の運転時間ＣＤＣＴＩ
ＭＥが、上記判定値ＴＩＭＪＤＥＯＸ以上であるか否か
を判別する。この運転時間ＣＤＣＴＩＭＥは、ＩＧ・Ｓ
Ｗ１７がＯＮされてからＯＦＦされるまでの時間として
計時される。この判別結果がＮＯで、ＣＤＣＴＩＭＥ＜
ＴＩＭＪＤＥＯＸのときには、前記ステップ１９を実行
した後、本処理を終了する。これにより、蒸発燃料処理
系２０の故障判定が禁止される。このように、運転時間
ＣＤＣＴＩＭＥが短い場合に故障判定が禁止されるの
は、燃料消費量ＵＳＥＤＧＡＳが少ない場合と同じ理由
による。

【００４９】一方、ステップ１６の判別結果がＹＥＳ
で、ＣＤＣＴＩＭＥ≧ＴＩＭＪＤＥＯＸのときには、ス
テップ１７に進み、ＩＧ・ＳＷ１７のＯＦＦ前における
走行距離ＤＩＳＴが所定の判定値ＤＩＳＴＪＤ（一定
値）以上であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯ
で、ＤＩＳＴ＜ＤＩＳＴＪＤのときには、前記ステップ
１９を実行した後、本処理を終了する。これにより、蒸
発燃料処理系２０の故障判定が禁止される。このよう
に、走行距離ＤＩＳＴが短い場合に故障判定が禁止され
るのは、燃料消費量ＵＳＥＤＧＡＳが少ない場合、また
は運転時間ＣＤＣＴＩＭＥが短い場合と同じ理由によ
る。

【００５０】一方、ステップ１７の判別結果がＹＥＳ
で、ＤＩＳＴ≧ＤＩＳＴＪＤのときには、蒸発燃料処理
系２０の故障判定処理の実行条件が成立しているとし
て、ステップ１８に進み、それを表すために故障判定許
可フラグＦ＿ＤＥＴを「１」にセットした後、本処理を
終了する。これにより、後述するように、蒸発燃料処理
系２０の故障判定が実行される。

【００５１】次に、図４および図５を参照しながら、蒸
発燃料処理系２０の故障判定処理、より具体的には、エ
ンジン３の停止後、蒸発燃料処理系２０でリークが発生
したか否かを判定する処理について説明する。

【００５２】この処理では、まず、ステップ３０におい
て、判定実行済みフラグＦ＿ＤＯＮＥが「１」であるか
否かを判別する。この判定実行済みフラグＦ＿ＤＯＮＥ
は、エンジン３の始動時に「０」にセットされ、後述す
るように、本処理による蒸発燃料処理系２０の故障判定
を実行したときに「１」にセットされる（後述するステ
ップ３９，５０，５６，５７参照）。この判別結果がＹ
ＥＳで、蒸発燃料処理系２０の故障判定を実行済みであ
るときには、そのまま本処理を終了する。

【００５３】一方、ステップ３０の判別結果がＮＯで、
蒸発燃料処理系２０の故障判定を実行していないときに
は、ステップ３１に進み、エンジン３が停止されている
か否かを判別する。この判別では、クランク角センサ１
１からのＣＲＫ信号に基づいて算出されたエンジン回転
数ＮＥが所定値（例えば値０）以下であるときに、エン
ジン３が停止されていると判別される。

【００５４】この判別結果がＮＯで、エンジン３が運転
中であるときには、ステップ４６に進み、アップカウン
ト式の第１タイマの計数値ＴＭ１を値０にセットした
後、本処理を終了する。一方、ステップ３１の判別結果
がＹＥＳで、エンジン３が停止されているときには、ス
テップ３２に進み、故障判定許可フラグＦ＿ＤＥＴが
「１」であるか否かを判別する。

【００５５】この判別結果がＮＯで、本処理の実行条件
が成立していないときには、上記ステップ４６を実行し
た後、本処理を終了する。一方、ステップ３２の判別結
果がＹＥＳで、本処理の実行条件が成立しているときに
は、ステップ３３に進み、第１タイマの計数値ＴＭ１が
所定の第１大気開放時間ＴＯＴＡ１より大きいか否かを
判別する。

【００５６】この判別結果がＮＯで、エンジン停止後の
経過時間が第１大気開放時間ＴＯＴＡ１を上回っていな
いときには、ステップ３４に進み、バイパス弁（図では
「ＢＰＶ」と記す）３０およびベントシャット弁（図で
は「ＶＳＶ」と記す）３１を開弁する（後述する第１大
気開放モード）。次に、ステップ３５に進み、アップカ
ウント式の第２タイマの計数値ＴＭ２を値０にセットし
た後、本処理を終了する。

【００５７】一方、ステップ３３の判別結果がＹＥＳ
で、エンジン停止後の経過時間が第１大気開放時間ＴＯ
ＴＡ１を上回ったときには、ステップ３６に進み、第２
タイマの計数値ＴＭ２が所定の第１判定時間ＴＰＨＡＳ
Ｅ１（例えば９００ｓｅｃ）より大きいか否かを判別す
る。この判別結果がＮＯで、ＴＭ２≦ＴＰＨＡＳＥ１の
ときには、ステップ３７に進み、ベントシャット弁３１
を閉弁する（後述する第１判定モード）。

【００５８】次いで、ステップ３８に進み、タンク内圧
ＰＴＡＮＫが所定の第１判定圧ＰＴＡＮＫ１（例えば
１．０１３ａｔｍ）より高いか否かを判別する。この判
別結果がＹＥＳで、タンク内圧ＰＴＡＮＫの上昇度合が
大きいときには、蒸発燃料処理系２０が正常である（す
なわちリークがない）として、ステップ３９に進み、そ
れを表すために正常判定フラグＦ＿ＯＫを「１」にセッ
トすると同時に、故障判定を実行済みであることを表す
ために、判定実行済みフラグＦ＿ＤＯＮＥを「１」にセ
ットした後、本処理を終了する。

【００５９】一方、ステップ３８の判別結果がＮＯで、
ＰＴＡＮＫ≦ＰＴＡＮＫ１のときには、ステップ４０に
進み、アップカウント式の第３タイマの計数値ＴＭ３を
値０にセットする。

【００６０】次に、ステップ４１に進み、タンク内圧Ｐ
ＴＡＮＫがＲＡＭに記憶されているタンク内圧の最大値
ＰＴＡＮＫＭＡＸよりも高いか否かを判別する。この判
別結果がＮＯで、ＰＴＡＮＫ≦ＰＴＡＮＫＭＡＸのとき
には、本処理を終了する。一方、この判別結果がＹＥＳ
で、ＰＴＡＮＫ＞ＰＴＡＮＫＭＡＸのときには、ステッ
プ４２に進み、タンク内圧ＰＴＡＮＫを最大値ＰＴＡＮ
ＫＭＡＸとして設定した後、本処理を終了する。

【００６１】一方、ステップ３６の判別結果がＹＥＳ
で、ＴＭ２＞ＴＰＨＡＳＥ１のときには、ステップ４３
に進み、アップカウント式の第３タイマの計数値ＴＭ３
が所定の第２大気開放時間ＴＯＴＡ２より大きいか否か
を判別する。この判別結果がＮＯで、ＴＭ３≦ＴＯＴＡ
２のときには、ステップ４４に進み、ベントシャット弁
３１を開弁する（後述する第２大気開放モード）。次
に、ステップ４５に進み、アップカウント式の第４タイ
マの計数値ＴＭ４を値０に設定した後、本処理を終了す
る。

【００６２】一方、ステップ４３の判別結果がＹＥＳ
で、ＴＭ３＞ＴＯＴＡ２のときには、図５のステップ４
７に進み、第４タイマの計数値ＴＭ４が所定の第２判定
時間ＴＰＨＡＳＥ２（例えば２４００ｓｅｃ）より大き
いか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、ＴＭ４≦
ＴＰＨＡＳＥ２のときには、ステップ４８に進み、ベン
トシャット弁３１を閉弁する（後述する第２判定モー
ド）。

【００６３】次いで、ステップ４９に進み、タンク内圧
ＰＴＡＮＫが所定の第２判定圧ＰＴＡＮＫ２（例えば
０．９８６ａｔｍ）より低いか否かを判別する。この判
別結果がＹＥＳで、タンク内圧ＰＴＡＮＫの下降度合が
大きいときには、蒸発燃料処理系２０が正常であるとし
て、ステップ５０に進み、前記ステップ３９と同様に、
正常判定フラグＦ＿ＯＫを「１」にセットすると同時
に、判定実行済みフラグＦ＿ＤＯＮＥを「１」にセット
した後、本処理を終了する。

【００６４】一方、ステップ４９の判別結果がＮＯで、
ＰＴＡＮＫ≧ＰＴＡＮＫ２のときには、ステップ５１に
進み、タンク内圧ＰＴＡＮＫがＲＡＭに記憶されている
タンク内圧の最小値ＰＴＡＮＫＭＩＮより低いか否かを
判別する。

【００６５】この判別結果がＮＯで、ＰＴＡＮＫ≧ＰＴ
ＡＮＫＭＩＮのときには、本処理を終了する。一方、こ
の判別結果がＹＥＳで、ＰＴＡＮＫ＜ＰＴＡＮＫＭＩＮ
のときには、ステップ５２に進み、タンク内圧ＰＴＡＮ
Ｋを最小値ＰＴＡＮＫＭＩＮとして設定した後、本処理
を終了する。

【００６６】一方、ステップ４７の判別結果がＹＥＳ
で、ＴＭ４＞ＴＰＨＡＳＥ２のときには、ステップ５３
に進み、バイパス弁３０を閉弁すると同時に、ベントシ
ャット弁３１を開弁する。

【００６７】次に、ステップ５４に進み、タンク内圧の
最大値ＰＴＡＮＫＭＡＸと最小値ＰＴＡＮＫＭＩＮとの
偏差（ＰＴＡＮＫＭＡＸ−ＰＴＡＮＫＭＩＮ）を、圧力
偏差ΔＰとして設定する。

【００６８】次いで、ステップ５５に進み、圧力偏差Δ
Ｐが所定のしきい値ΔＰＴＨより大きいか否かを判別す
る。この判別結果がＹＥＳで、ΔＰ＞ΔＰＴＨのときに
は、蒸発燃料処理系２０が正常であるとして、ステップ
５６に進み、前記ステップ３９，５０と同様に、正常判
定フラグＦ＿ＯＫを「１」にセットすると同時に、判定
実行済みフラグＦ＿ＤＯＮＥを「１」にセットした後、
本処理を終了する。

【００６９】一方、ステップ５５の判別結果がＮＯで、
ΔＰ≦ΔＰＴＨのときには、蒸発燃料処理系２０が故障
している（すなわちリークがある）として、ステップ５
７に進み、それを表すために故障判定フラグＦ＿ＮＧを
「１」にセットすると同時に、故障判定を実行済みであ
ることを表すために、判定実行済みフラグＦ＿ＤＯＮＥ
を「１」にセットした後、本処理を終了する。これは、
蒸発燃料処理系２０内にリークがあるときには、タンク
内圧ＰＴＡＮＫが大気圧に対して変化する度合が小さく
なることによる。

【００７０】次に、以上の故障判定処理を実行した場合
に得られるタンク内圧ＰＴＡＮＫの推移の一例を、図６
に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。同
図に示すように、まず、バイパス弁３０およびベントシ
ャット弁３１がいずれも開弁され、第１大気開放モード
に移行すると（時刻ｔ１）、タンク内圧ＰＴＡＮＫが低
下する。その後、タンク内圧ＰＴＡＮＫが大気圧（１ａ
ｔｍ）まで低下し、第１大気開放時間ＴＯＴＡ１が経過
した時点（時刻ｔ２）で、ベントシャット弁３１が閉弁
され、蒸発燃料処理系２０が閉鎖され、第１判定モード
に移行する。

【００７１】この第１判定モード中、タンク内圧ＰＴＡ
ＮＫは上昇し、その際、同図に破線Ｌ１で示すように、
タンク内圧ＰＴＡＮＫが第１判定圧ＰＴＡＮＫ１を超え
ると（時刻ｔ３）、蒸発燃料処理系２０が正常であると
判定される。

【００７２】一方、第１判定モード中、タンク内圧ＰＴ
ＡＮＫが実線Ｌ２に示すように変化した場合、第１判定
時間ＴＰＨＡＳＥ１が経過した時点（時刻ｔ４）で、タ
ンク内圧の最大値ＰＴＡＮＫＭＡＸがＲＡＭに記憶され
ると同時に、ベントシャット弁３１が開弁され、第２大
気開放モードに移行する。これにより、タンク内圧ＰＴ
ＡＮＫが再度、低下する。その後、タンク内圧ＰＴＡＮ
Ｋが大気圧（１ａｔｍ）まで低下し、第２大気開放時間
ＴＯＴＡ２が経過した時点（時刻ｔ５）で、ベントシャ
ット弁３１が閉弁され、蒸発燃料処理系２０が閉鎖さ
れ、第２判定モードに移行する。

【００７３】この第２判定モード中、タンク内圧ＰＴＡ
ＮＫは低下し、その際、同図に破線Ｌ３で示すように、
タンク内圧ＰＴＡＮＫが第２判定圧ＰＴＡＮＫ１を下回
ると（時刻ｔ６）、蒸発燃料処理系２０が正常であると
判定される。

【００７４】一方、第２判定モード中、タンク内圧ＰＴ
ＡＮＫが実線Ｌ４に示すように変化した場合、第２判定
時間ＴＰＨＡＳＥ２が経過した時点（時刻ｔ７）で、タ
ンク内圧の最小値ＰＴＡＮＫＭＩＮがＲＡＭに記憶され
る。これと同時に、バイパス弁３０が閉弁され、かつベ
ントシャット弁３１が開弁される。この時点で、前述し
たように、最大値ＰＴＡＮＫＭＡＸと最小値ＰＴＡＮＫ
ＭＩＮとの圧力偏差ΔＰとしきい値ΔＰＴＨとを比較す
ることにより、故障判定が実行される。すなわち、圧力
偏差ΔＰがしきい値ΔＰＴＨよりも大きいときには、蒸
発燃料処理系２０が正常であると判定され、そうでない
ときには、蒸発燃料処理系２０が故障していると判定さ
れる。

【００７５】以上のように、本実施形態の故障判定装置
１によれば、エンジン停止後、タンク内圧ＰＴＡＮＫに
基づいて、蒸発燃料処理系２０の故障の有無が判定され
るとともに、故障判定実行前のエンジン運転中における
燃料消費量ＵＳＥＤＧＡＳが少ない場合、または走行距
離ＤＩＳＴが短い場合には、故障判定が禁止される。す
なわち、燃料消費量ＵＳＥＤＧＡＳが少ないこと、また
は走行距離ＤＩＳＴが短いことで、エンジン停止直後の
燃料タンク２１の燃料温度が低い状態にあると推定され
る場合には、故障判定中のタンク内圧ＰＴＡＮＫの変化
速度が小さいことで、誤判定を招くおそれがあるため、
故障判定が禁止される。その結果、誤判定を回避でき、
判定精度を向上させることができる。また、そのような
給油の有無の判定が、エンジン停止前に予め実行される
ので、エンジン停止後に不要な故障判定が行われるのを
確実に回避できる。

【００７６】さらに、燃料消費量ＵＳＥＤＧＡＳの判定
値ＧＡＳＪＤＥＯＸが、外気温ＴＡＴに応じて設定され
るので、外気温ＴＡＴの影響を反映させながら、燃料タ
ンク２１の燃料温度を推定することができ、その結果、
故障判定をより適切に禁止できる。

【００７７】なお、本発明の故障判定装置１は、蒸発燃
料処理系２０の故障としてリークの有無を判定する実施
形態の例に限らず、エンジン停止後に蒸発燃料処理系２
０の故障を判定するものであれば適用可能であることは
いうまでもない。例えば、バイパス弁３０、ベントシャ
ット弁３１およびパージ制御弁３２の故障の判定を、エ
ンジン停止後に行うものにも適用可能である。

【００７８】また、実施形態は、燃料消費量ＵＳＥＤＧ
ＡＳおよび車両の走行距離ＤＩＳＴを熱量パラメータと
して用いた例であるが、熱量パラメータはこれに限ら
ず、エンジン３から燃料タンク２１に与えられた熱量を
表すものであればよい。さらに、実施形態は、走行距離
ＤＩＳＴの判定値ＤＩＳＴＪＤを一定値とした例である
が、これを、燃料消費量ＵＳＥＤＧＡＳの判定値ＧＡＳ
ＪＤＥＯＸと同様に、外気温ＴＡＴに応じて設定しても
よい。

【００７９】さらに、実施形態では、吸気温センサ１０
とは別個の外気温センサ１５により外気温ＴＡＴを検出
したが、外気温センサ１５を省略し、吸気温センサ１０
および水温センサ１２によりそれぞれ検出された吸気温
ＴＡおよびエンジン水温ＴＷに基づいて、外気温ＴＡＴ
を推定するようにしてもよい。また、実施形態は、圧力
センサ１３をチャージ通路２２に設けた例であるが、圧
力センサ１３を設ける位置は、これに限らず、蒸発燃料
処理系２０内の圧力を検出可能な場所であればよい。例
えば、圧力センサ１３を燃料タンク２１に設けてもよ
い。

【００８０】

【発明の効果】以上のように、本発明の蒸発燃料処理系
の故障判定装置によれば、内燃機関の停止後、蒸発燃料
処理系のリークを含む故障の判定を行う場合において、
誤判定を回避でき、判定精度を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る故障判定装置、これ
を適用した内燃機関の蒸発燃料処理系の概略構成を示す
図である。

【図２】蒸発燃料処理系の故障判定処理の実行条件が成
立しているか否かを判定する処理の一部を示すフローチ
ャートである。

【図３】図２の続きを示すフローチャートである。

【図４】蒸発燃料処理系の故障判定処理の一部を示すフ
ローチャートである。

【図５】図４の続きを示すフローチャートである。

【図６】図４および図５の処理を実行した際の各弁の動
作およびタンク内圧の推移の一例を示すタイミングチャ
ートである。

【符号の説明】

１故障判定装置２ＥＣＵ（機関停止検出手段、故障判定手段、熱量
パラメータ検出手段、故障判定禁止手段）３内燃機関５吸気管（吸気系）１１クランク角センサ（機関停止検出手段）１３圧力センサ（圧力検出手段）１６車輪回転数センサ（熱量パラメータ検出手段）２０蒸発燃料処理系２１燃料タンク２４キャニスタ（貯蔵部）ＰＴＡＮＫタンク内圧（蒸発燃料処理系内の圧力）ＵＳＥＤＧＡＳ燃料消費量（熱量パラメータ）ＧＡＳＪＤＥＯＸ判定値ＤＩＳＴ車両の走行距離（熱量パラメータ）ＤＩＳＴＪＤ判定値

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｇ０１Ｍ 3/26 Ｇ０１Ｍ 3/26 ＭＦターム(参考） 2G067 AA27 BB02 BB22 CC04 DD02 3G044 BA22 EA32 EA40 EA55 FA04 FA21 FA30 FA31 3G084 AA00 BA27 CA00 DA27 EA07 EA11 EB00 FA00 FA02 FA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料タンク内で発生した蒸発燃料を、貯
蔵部に一時的に貯蔵し、内燃機関の吸気系に供給する蒸
発燃料処理系のリークを含む故障の有無を判定する蒸発
燃料処理系の故障判定装置であって、前記蒸発燃料処理系内の圧力を検出する圧力検出手段
と、前記内燃機関の停止を検出する機関停止検出手段と、当該機関停止検出手段により前記内燃機関の停止が検出
された後に前記圧力検出手段により検出された前記蒸発
燃料処理系内の圧力に応じて、前記蒸発燃料処理系のリ
ークを含む故障の有無を判定する故障判定手段と、前記内燃機関から前記燃料タンクに与えられた熱量を表
す熱量パラメータを検出する熱量パラメータ検出手段
と、前記機関停止検出手段により前記内燃機関の停止が検出
された場合において、当該内燃機関の当該停止前の運転
期間中に前記熱量パラメータ検出手段により検出された
熱量パラメータが所定の判定値未満のときに、前記故障
判定手段による判定を禁止する故障判定禁止手段と、を備えることを特徴とする蒸発燃料処理系の故障判定装
置。
【請求項２】前記熱量パラメータは、前記内燃機関の
燃料消費量を含むことを特徴とする請求項１に記載の蒸
発燃料処理系の故障判定装置。
【請求項３】前記内燃機関は、車両に搭載されてお
り、前記熱量パラメータは、当該車両の走行距離を含むこと
を特徴とする請求項１または２に記載の蒸発燃料処理系
の故障判定装置。