JP2745984B2 - エバポパージシステムの故障診断装置 - Google Patents

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を診断
する装置に関する。

【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
大気導入口より大気にベーパが漏れてしまう。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、本出願人はエバポパージシステム
の故障診断装置として、内燃機関の吸気通路の負圧を燃
料タンクまで導入した後、エバポ系を密閉状態とし、エ
バポ系の所定時間の負圧の変化割合から故障発生の有無
を診断する装置（特願平３−１３８００２号）や、キャ
ニスタのベーパ導入孔とパージ通路との間にバイパス通
路を設け、そのバイパス通路に設けた制御弁を故障診断
時開弁することにより、内燃機関の吸気通路の負圧を燃
料タンクまで導入して、キャニスタのベーパ導入孔から
燃料タンクまでの経路に設けられた圧力センサにより負
圧を検出し、所定負圧に満たない場合故障と判断する装
置（特願平３−３２３３６４号）その他種々の故障診断
装置を提案している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
本出願人の提案になるエバポパージシステムの故障診断
装置によれば、故障診断時にエバポ系に内燃機関の吸気
通路の負圧を導入するため、その負圧導入に伴いキャニ
スタ内の吸着燃料が脱離されて吸気通路にパージされる
と共に、燃料タンク内で発生したベーパの一部もキャニ
スタを経由して同時に吸気通路にパージされる。

【０００５】上記の故障診断の際にも、電子制御式燃料
噴射装置を備えた内燃機関では、内燃機関への吸入混合
気を理論空燃比とするため、機関回転数と吸入空気量
（又は吸気管圧力）とにより算出した基本燃料噴射時間
を、内燃機関の排気通路に設けられた酸素濃度検出セン
サにより検出された排気ガス中の酸素濃度に基づいて補
正する空燃比フィードバック制御が行なわれているが、
このような空燃比フィードバック制御を行なっていたと
しても、上記負圧導入に伴い吸気通路に吸入される多量
のベーパが上記噴射燃料量に加算されるために、一時的
に空燃比が理論空燃比より過濃（リッチ）となる。

【０００６】このため、上記の本出願人の提案装置で
は、負圧導入時に、触媒装置による排気ガス中の炭化水
素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）の低減効果が十分に得
られなくなり、排気エミッション悪化をもたらしてしま
う。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、キャニスタ内の吸着燃料が殆ど存在しなくなってか
ら吸気通路の負圧をエバポ系に導入することにより、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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１は上記目的を達成す
る本発明の原理構成図を示す。同図に示すように、本発
明は、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１３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を
通して内燃機関１０の吸気通路１５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、燃料量
検出手段１６、圧力導入手段１７、圧力検出手段１８及
び判定手段１９を有する構成としたものである。

【０００９】ここで、上記燃料量検出手段１６はキャニ
スタ１３内の燃料量が所定値以下となったことを実質的
に検出する。圧力導入手段１７は燃料量検出手段１６に
よる検出があったときに、パージ通路１４から燃料タン
ク１１までのエバポ系２０に吸気通路１５の負圧を導入
する。

【００１０】また、圧力検出手段１８はエバポ系２０の
圧力を検出する。判定手段１９は圧力導入手段１７によ
りエバポ系２０に負圧を導入したときに、圧力検出手段
１８により検出された圧力値に基づき、エバポ系２０内
の圧力の変化の度合いを測定し、その測定値と判定値と
の比較結果からエバポパージシステムの故障の有無を判
定する。

【００１１】

【作用】本発明では、故障診断のため吸気通路１５の負
圧を圧力導入手段１７によりエバポ系２０に導入するに
は、予め燃料量検出手段１６によりキャニスタ１３内の
燃料が殆どゼロに近い所定値以下と検出されることが必
要とされる。従って、本発明では圧力導入手段１７によ
るエバポ系２０への負圧の導入の際には、キャニスタ１
３内の燃料の吸気通路１５への吸入を防止することがで
きる。

【００１２】

【実施例】まず、本発明のシステム構成の各実施例につ
き説明する。図２は本発明の第１実施例のシステム構成
図を示す。本実施例は内燃機関１０として自動車用エン
ジンに適用した例で、マイクロコンピュータ２１により
各部の動作が制御される。エアクリーナ２２により大気
中のほこり、塵埃等が除去された空気はエアフローメー
タ２３によりその吸入空気量が測定された後、吸気管２
４内のスロットルバルブ２５により、その流量が制御さ
れ、更にサージタンク２６，インテークマニホルド２７
（前記吸気管２４と共に前記吸気通路１５を構成）及び
吸気弁２８を通して吸気弁２８の開の期間エンジン（内
燃機関１０に相当）の燃焼室２９に流入する。

【００１３】燃料タンク３０は前記した燃料タンク１１
に相当し、燃料４２を収容している。３１は燃料タンク
内圧制御弁で、ベーパ通路３２ａと３２ｃ及び３２ｄと
の間を導通（開放）又は遮断するメカニカル制御弁であ
り、スプリング３１ａの設定圧よりタンク内圧が正圧方
向の値のときには、ダイヤフラム３１ｂが図示の如く位
置してベーパ通路３２ａと３２ｃ及び３２ｄとの間を連
通し、スプリング３１ａの設定圧よりタンク内圧が負圧
方向の値のときには、ダイヤフラム３１ｂが下動してベ
ーパ通路３２ａと３２ｃ及び３２ｄとの間を遮断する。
これにより、燃料タンク３０のタンク内圧は正圧に保持
され、ベーパ発生量ができるだけ低く抑えられる。な
お、３１ｃは大気開放口である。

【００１４】また、上記のベーパ通路３２ａの一端は、
ベーパ通路３２ｂと共にキャニスタ３３のベーパ導入ポ
ート３３ａに連通されている。このキャニスタ（前記キ
ャニスタ１３に相当）はベーパ導入ポート３３ａとパー
ジポート３３ｂとが同一空間で連通されているタイプの
もので、内部に吸着剤として活性炭３３ｃが充填されて
おり、また一部に大気導入孔３３ｄが設けられている。

【００１５】また、本実施例では故障診断時には燃料タ
ンク内圧制御弁３１によるタンク内圧制御を禁止し、燃
料タンク３０内に負圧を導入するために、燃料タンク内
圧制御弁３１の導入口及び導出口の間をベーパ通路３２
ｂ及び３２ｃを介して迂回すると共に、そのベーパ通路
３２ｂと３２ｃとの間を導通（開放）又は遮断するタン
ク内圧切換弁（ＶＳＶ）３４が設けられている。このタ
ンク内圧切換弁３４は、マイクロコンピュータ２１の出
力制御信号により、導通又は遮断される電磁弁である。

【００１６】キャニスタ３３の大気導入孔３３ｄは、大
気通路３５を介してキャニスタ大気孔バキューム・スイ
ッチング・バルブ（ＶＳＶ）３６に連通されている。キ
ャニスタ大気孔ＶＳＶ３６はマイクロコンピュータ２１
の制御信号に基づき、大気導入孔３６ａと大気通路３５
との間を導通又は遮断する制御弁である。

【００１７】また、キャニスタ３３のパージポート３３
ｂはパージ通路３７を介してパージ側ＶＳＶ３８に連通
されている。パージ側ＶＳＶ３８は一端が例えばサージ
タンク２６に連通されているパージ通路３９の他端と上
記パージ通路３７の他端とを、マイクロコンピュータ２
１からの制御信号に基づき導通又は遮断する制御弁であ
る。

【００１８】圧力センサ４０はベーパ通路３２ｄの途中
に設けられ、ベーパ通路３２ｄの圧力を検出すること
で、燃料タンク３０の内圧を実質的に検出するために設
けられており、前記圧力検出手段１８を構成している。
ウォーニングランプ４１はマイクロコンピュータ２１が
異常を検出したとき、その異常を運転者に通知するため
に設けられている。

【００１９】また、エアフローメータ２３の近傍には吸
気温を検出する吸気温センサ４３が取り付けられてい
る。スロットルポジションセンサ４４はスロットルボデ
ーに取付けられ、スロットルバルブ２５の動きを各種接
点により検出する構造となっており、スロットルバルブ
２５が全閉状態（アイドル位置）のときにそのＩＤＬ接
点がオンとなる。また、スロットルバルブ２５を迂回
し、エアフローメータ２３の下流側とサージタンク２６
とを連通するバイパス路４５が設けられている。

【００２０】更にバイパス路４５にはこのバイパス路４
５を流れる空気量を増減させるアイドル・スピード・コ
ントロール・バルブ（ＩＳＣＶ）４６が設けられてい
る。また、インテークマニホルド２７内に一部が突出す
るよう各気筒毎に燃料噴射弁４７が配設されている。こ
の燃料噴射弁４７はインテークマニホルド２７を通る空
気流中に燃料タンク３０内の燃料４２を、マイクロコン
ピュータ２１により指示された時間噴射する。

【００２１】また、燃焼室２９は排気弁４８を介してエ
キゾーストマニホルド４９に連通されている。エキゾー
ストマニホルド４９には、酸素濃度検出センサ（以下、
Ｏ₂センサという）５０がその先端をエキゾーストマニ
ホルド４９内に露出するように取付けられている。回転
角センサ５１はクランク角度を所定角度毎に検出するセ
ンサで、機関回転数ＮＥを示す検出信号を出力する。

【００２２】かかるシステムにおいて、燃料タンク３０
内のタンク内圧はベーパ発生量に応じて増加するが、燃
料タンク内圧制御弁３１により設定された正圧以下のと
きは燃料タンク内圧制御弁３１が遮断されているため、
ベーパはキャニスタ３３には供給されない。燃料タンク
３０内のベーパ発生量が多量になり、燃料タンク内圧制
御弁３１による設定圧以上にタンク内圧が高くなると、
燃料タンク内圧制御弁３１が開放され、そのため燃料タ
ンク内のベーパはベーパ通路３２ｄ、燃料タンク内圧制
御弁３１及びベーパ通路３２ａを介してキャニスタ３３
に送り込まれ、活性炭３３ｃに吸着されて大気への放出
が防止される。

【００２３】ベーパのキャニスタ３３への送出により、
燃料タンク３０内のタンク内圧が燃料タンク内圧制御弁
３１の設定圧以下となると、燃料タンク内圧制御弁３１
は再び遮断状態となる。上記の動作が繰り返されること
により、燃料タンク３０内の圧力は燃料タンク内圧制御
弁３１の設定圧に保持される。

【００２４】一方、キャニスタ３３内の活性炭３３ｃに
吸着されたベーパは、後述の所定運転状態における吸気
系の負圧がパージ通路３９、パージ側ＶＳＶ３８及びパ
ージ通路３７を通してキャニスタ３３へ導入され、それ
により大気導入口３６ａからキャニスタ大気孔ＶＳＶ３
６７、大気通路３５及び大気導入孔３３ｄを通して大気
がキャニスタ３３内に送り込まれる。

【００２５】すると、活性炭３３ｃに吸着されていた燃
料が脱離され、その燃料がパージポート３３ｂからパー
ジ通路３７、パージ側ＶＳＶ３８及びパージ通路３９を
通してサージタンク２６内へ吸い込まれる。また、活性
炭３３ｃ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。

【００２６】ところで、図２及び後述の図４，図５のマ
イクロコンピュータ２１は前記した燃料量検出手段１
６、圧力導入手段１７及び判定手段１９を前記ＶＳＶ３
４，３６と共にソフトウェア処理により実現する制御装
置で、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２１は中央処理装置（ＣＰＵ）６０，処理プロ
グラムを格納したリード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）６
１，作業領域として使用されるランダム・アクセス・メ
モリ（ＲＡＭ）６２，エンジン停止後もデータを保持す
るバックアップＲＡＭ６３，マルチプレクサ付き入力イ
ンタフェース回路６４，Ａ／Ｄコンバータ６６及び入出
力インタフェース回路６５などから構成されており、そ
れらは双方向のバス６７を介して接続されている。

【００２７】入力インターフェース回路６４はエアフロ
ーメータ２３からの吸入空気量検出信号、スロットルポ
ジションセンサ４４からの検出信号、圧力センサ４０か
らの圧力検出信号、吸気温センサ４３の出力検出信号、
Ｏ₂ センサ５０の出力信号などを順次切換えて時系列的
に合成し、その合成信号を単一のＡ／Ｄコンバータ６６
に供給してアナログ・ディジタル変換させた後、バス６
７へ順次送出させる。入出力インタフェース回路６５は
スロットルポジションセンサ４４からの検出信号や回転
角センサ５１の出力信号などが入力され、それをバス６
７を介してＣＰＵ６０へ入力する一方、バス６７から入
力された各信号を適宜処理して燃料噴射弁４７，タンク
内圧切換弁３４，キャニスタ大気孔ＶＳＶ３６，パージ
側ＶＳＶ３８、ウォーニングランプ４１及びＩＳＣＶ４
６へ選択的に送出してそれらを制御する。

【００２８】図４は本発明の第２実施例のシステム構成
図を示す。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４に示す第２実施例は、
第１実施例のキャニスタ大気孔ＶＳＶ３６を削除し、か
つ、ベーパ通路３２ｃに絞り（オリフィス）７１を設け
た点に特徴を有する。

【００２９】図４に示す第２実施例では、故障診断時は
タンク内圧切換弁３４を開放（開弁）し、かつ、パージ
側ＶＳＶ３８を開放（開弁）し、キャニスタ３３の通気
抵抗分で発生する吸気管負圧を、燃料タンク内圧制御弁
３１をバイパスさせて燃料タンク３０にかける。

【００３０】図５は本発明の第３実施例のシステム構成
図を示す。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５に示す第３実施例は、
前記第１実施例のキャニスタ大気孔ＶＳＶ３６を削除
し、かつ、ベーパ通路３２ｃをタンク内圧切換弁３４及
びバイパス通路７５を介してパージ通路３７に連通する
ことにより、キャニスタ３３をバイパスすると共に、ベ
ーパ通路３２ｃの途中に絞り（オリフィス）７３を設け
た点に特徴を有する。

【００３１】本実施例では通常のパージ時にはタンク内
圧切換弁３４が遮断（閉弁）されるため、ベーパ通路３
２ｃとパージ通路３７とが連通することはなく夫々独立
しており、前記第１及び第２実施例と同一のエバポ系が
構成され、燃料タンク３０のタンク内圧は燃料タンク内
圧制御弁３１の設定圧に制御されると共に、燃料タンク
３０で発生したベーパはキャニスタ３３内の活性炭３３
ｃに吸着される。

【００３２】故障診断時にはタンク内圧切換弁３４が開
放されるため、ベーパ通路３２ｃがバイパス通路７５を
介してパージ通路３７に連通される。これにより、サー
ジタンク２６の負圧はパージ側ＶＳＶ３８の開弁時、パ
ージ通路３９、パージ側ＶＳＶ３８、パージ通路３７、
バイパス通路７５、タンク内圧切換弁３４、絞り７３、
ベーパ通路３２ｃ及び３２ｄを通って燃料タンク３０に
導入される。

【００３３】このとき、絞り７３の径はかなり小さく設
定されているため、その絞り７３の大なる通気抵抗によ
り、絞り７３の上流側（燃料タンク３０側）は略静的な
系となり、絞り７３の上流側のベーパ通路３２ｃ，３２
ｄに洩れが無いときは上記負圧が上記絞り７３の上流側
に導入されるのに対し、洩れが有るときには負圧が全く
印加されないようにでき、これにより圧力センサ４０に
よる検出精度を高めることができる。

【００３４】次に本発明の故障診断動作について説明す
る。本発明は上記の図２，図４及び図５のいずれのシス
テム構成においても、通常のエバポパージシステム作動
中に、キャニスタ３３の活性炭３３ｃに吸着された燃料
ベーパが殆ど脱離されて空燃比への影響がなくなったこ
とを検出してから、初めて故障診断を実行する点に特徴
を有するものである。

【００３５】そこで、次に本発明の要部である通常のエ
バポパージシステム作動中のキャニスタ３３内の吸着燃
料量が所定値以下（つまり略ゼロ）になったことを検出
するキャニスタ内燃料量検出手段（図１の１６に相当）
の各実施例について説明する。

【００３６】図６は本発明の要部であるキャニスタ内燃
料量検出ルーチンの第１実施例のフローチャートを示
す。本実施例はマイクロコンピュータ２１により実行さ
れる。この図６に示すルーチンは例えばメインルーチン
中のパージ制御ルーチンの一部で実行される。パージ制
御ルーチンは例えば暖機後であるか、空燃比フィードバ
ック実行中であるか、アイドル中でないかなどの条件を
すべて満足するか否か判定し、これらの条件をすべて満
足するときパージ条件成立と判断してパージ側ＶＳＶ３
８を開放し（図２のシステムではキャニスタ大気孔ＶＳ
Ｖ３６も開放する）、かつ、タンク内圧切換弁３４を遮
断状態としてパージ実行可能状態とする。かかるパージ
制御ルーチン中において、図６のステップ１０１ではパ
ージ側ＶＳＶ３８が開放状態であるか否か判断し、開放
状態のときはパージオンカウンタの値を所定値加算し
（ステップ１０２）、遮断状態のときはパージオンカウ
ンタの値を所定値減算する（ステップ１０３）。

【００３７】続いて、パージオンカウンタの値が所定値
Ｘ以上か否か判断し（ステップ１０４）、所定値Ｘ未満
のときはパージ積算時間が十分でないからキャニスタ３
３内の吸着燃料はまだ残っていると判断して故障検出許
可フラグをクリアする（ステップ１０５）。

【００３８】一方、パージオンカウンタの値が所定値Ｘ
以上とステップ１０４で判定されたときは、パージ積算
時間が十分であり、よってキャニスタ３３内の吸着燃料
が略ゼロであると推定して故障検出許可フラグを“１”
にセットした後（ステップ１０６）、このルーチンを終
了する。

【００３９】図７は本発明の要部であるキャニスタ内燃
料量検出ルーチンの第２実施例のフローチャートを示
す。本実施例はマイクロコンピュータ２１によるパージ
制御ルーチン中で実行されるルーチンで、パージ側ＶＳ
Ｖ３８が開放状態であるか否かまず判定する（ステップ
２０１）。

【００４０】パージ側ＶＳＶ３８が開放状態と判定され
たときはデューティ比対応カウンタ値に換算し（ステッ
プ２０２）、その換算値をパージオンカウンタの前回の
値に加算する（ステップ２０３）。すなわち、本実施例
ではパージ側ＶＳＶ３８はマイクロコンピュータ２１に
より、その開閉弁がデューティ比制御されており、デュ
ーティ比が大なるほど単位時間当りの開弁期間が長くた
め、次表に示す如くデューティ比が大なるほど換算値を
大にする。

【００４１】

【表１】

【００４２】なお、ステップ２０１でパージ側ＶＳＶ３
８が開放状態でないと判定されたときは、パージオンカ
ウンタの値を所定値減算する（ステップ２０４）。ステ
ップ２０３又は２０４の処理後はパージオンカウンタの
値が所定値Ｘ以上か否か判定し（ステップ２０５）、所
定値Ｘ未満のときは故障検出許可フラグを“０”にクリ
アし（ステップ２０６）、所定値Ｘ以上のときは故障検
出許可フラグを“１”にセットして（ステップ２０
７）、このルーチンを終了する。

【００４３】このように、本実施例ではパージ側ＶＳＶ
３８をデューティ制御したときのデューティ比で重み付
けした時間積算を行ない、パージオンカウンタが所定値
Ｘ以上のときはキャニスタ３３内の燃料量が略ゼロであ
ると判断して故障検出許可フラグを“１”にセットす
る。

【００４４】図８及び図９は本発明の要部であるキャニ
スタ内燃料量検出ルーチンの第３実施例のフローチャー
トを示す。本実施例はパージ側ＶＳＶ３８を空燃比に応
じて可変するパージ制御を行なうときの実施例で、まず
パージ条件成立か否か判定する（ステップ３０１）。こ
のパージ条件は前述したパージ条件と同じであり、よっ
て、冷間始動直後等ではパージ条件は不成立で、このと
きはパージ側ＶＳＶ３８の駆動信号のデューティ比Ｄを
０（％）とし、かつ、カウンタＣの値を所定値Ａに設定
した後（ステップ３０２）、このルーチンを終了する。

【００４５】一方、ステップ３０１でパージ条件成立と
判定されたときはステップ３０３へ進み、カウンタＣの
値が前記所定値Ａか否か判定する。パージ条件が成立し
て最初にこのステップ３０３が実行されるときは、Ｃ＝
Ａであるから、最初はステップ３０３から３０４へ進
み、空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦの平均値ＦＡ
ＦＡＶがパージ制御開始時フィードバック係数ＦＢＡと
して算出される。なお、空燃比フィードバック補正係数
ＦＡＦ及び平均値ＦＡＦＡＶは後述の公知のＦＡＦ算出
ルーチンで算出される。

【００４６】続いて、回転角センサ５１よりの回転数検
出信号及びスロットルポジションセンサ４４よりの検出
信号に基づき、前記ＲＯＭ６１内に予め格納されている
機関回転数ＮＥと機関負荷とのマップをＣＰＵ６０が参
照してデューティ比Ｄを算出する（ステップ３０５）。
すなわち、デューティ比Ｄは機関回転数ＮＥと機関負荷
（吸入空気量Ｑと機関回転数ＮＥとの比で、Ｑ／Ｎ）と
の関数であり、パージによる空燃比に与える影響を極力
少なくするために、機関回転数ＮＥや機関負荷Ｑ／Ｎが
大なるほど大なる値とされる。

【００４７】続いて、カウンタＣの値が“０”か否か判
定される（ステップ３０６）。最初はカウンタＣの値は
初期値Ａであり、Ｃ≠０であるので、ステップ３０７で
カウンタＣの値を“１”だけデクリメントした後（ステ
ップ３０７）、図９のステップ３１３へ進み、デューテ
ィ比Ｄが１００％であるか否か判定する。Ｄ≠１００の
ときは故障検出許可フラグはクリアされ（ステップ３１
４）、Ｄ＝１００のときは故障検出許可フラグはセット
される（ステップ３１５）。なお、パージ開始直後は通
常Ｄ≠１００である。

【００４８】再びこのルーチンが起動されると、パージ
条件が成立している場合は、図８のステップ３０１，３
０３，３０５を経由してステップ３０６へ進み、カウン
タＣの値が“０”か否か判定され、“０”でないときは
再び“１”だけデクリメントされ（ステップ３０７）、
更に図９のステップ３１３，３１４を経由してこのルー
チンを抜ける。

【００４９】以下、上記と同様にして、このルーチンが
Ａ回繰り返し実行されると、ステップ３０６でＣ＝０と
判定され、これによりステップ３０６から３０８へ進み
現在の空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦをＣＰＵ６
０が前記ＲＡＭ６２より読み込んだ後、ＣＰＵ６０が上
記のＦＡＦと前記パージ制御開始時フィードバック係数
ＦＢＡとの大小比較を行なう（ステップ３０９）。ＦＡ
Ｆ≧ＦＢＡのときはデューティ比Ｄの値を所定値γだけ
前回より大なる値に変更する（ステップ３１０）。ただ
し、デューティ比Ｄは１００％より大なる値に更新され
ることはない。一方、ＦＡＦ＜ＦＢＡと判定されたと
き、ＦＡＦ≦ＦＢＡ−βの判定が行なわれ（ステップ３
１１）、ＦＡＦがしきい値（ＦＢＡ−β）以下と判定さ
れたときはデューティ比Ｄは前回の値から所定値γを差
し引いた値（Ｄ−γ）と予め設定した最小値Ｄ_min のう
ち大なる方の値に更新された後（ステップ３１２）、図
９のステップ３１３へ進む。また、ステップ３１１でＦ
ＡＦ＞ＦＢＡ−βと判定されたときはデューティ比Ｄは
前回の値に保持されて図９のステップ３１３へ進む。

【００５０】すなわち、空燃比フィードバック補正係数
ＦＡＦは現在の空燃比がパージ制御開始時の空燃比より
リッチを示しているときはＦＡＦ＜ＦＢＡであり、リー
ンを示しているときはＦＡＦ＞ＦＢＡである。一方、キ
ャニスタ３３内に吸着燃料が所定値以上存在するとき
は、パージによって空燃比はリッチとなるが、上記吸着
燃料がキャニスタ３３内にあまり存在しないときには、
上記パージによってキャニスタ大気導入孔３３ｄより大
気が導入されて吸気通路にパージされるから、空燃比は
リーンとなる。

【００５１】そこで、本実施例では空燃比がパージ制御
開始時よりも所定値以上リッチになったことをＦＡＦ≦
ＦＢＡ−βより判断したときは、デューティ比Ｄの値を
前回の値よりも小なる値に変更して（ステップ３１１，
３１２）、空燃比のリッチ化を抑える。また、空燃比が
パージ制御開始時と同じかそれよりもリーンの値を示す
ことをＦＡＦ≧ＦＢＡより判定したときはデューティ比
Ｄをγだけ前回より大なる値に変更して（ステップ３１
０）、より一層キャニスタ３３内の吸着燃料の脱離を促
進する。

【００５２】このようにして、空燃比フィードバック補
正係数ＦＡＦがパージ制御開始時と同じかそれよりも大
であるときは、デューティ比Ｄを所定値γずつ増やして
いき、図９のステップ３１３でデューティ比Ｄが１００
％に達したと判定したときは、キャニスタ３３内の吸着
燃料がゼロ又はゼロに近い所定値以下の量であると判断
して、ステップ３１５へ進み故障検出許可フラグを
“１”にセットし、このルーチンを終了する。

【００５３】なお、デューティ比Ｄの代りに、吸入空気
量に対するパージ流量の比であるパージ率を用いて図
８，図９と同様の処理をしてもよい。

【００５４】図１０は前記のパージ制御ルーチンとは別
の公知の空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦの算出ル
ーチンを示す。この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Ｏ₂ センサ５０の検出電圧Ｖが所定の比較電圧
（ここでは０．４５Ｖ）と大小比較される（ステップ４
０１）。

【００５５】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４０
２）、リッチへの反転であるときは前回の空燃比フィー
ドバック補正係数ＦＡＦをＦＡＦＬに代入した後（ステ
ップ４０３）、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フィードバック補正係数ＦＡＦとす
る（ステップ４０４）。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
４０５）、このルーチンを抜ける。

【００５６】他方、ステップ４０１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４０６）、リーンへの反転であ
るときは前回のＦＡＦの値をＦＡＦＲに代入した後（ス
テップ４０７）、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フィードバック補正係数Ｆ
ＡＦとする（ステップ４０８）。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ＦＡＦ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４０
９）、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。また、ステップ４０４及び４０８の終了後は、
補正係数ＦＡＦＬとＦＡＦＲとの平均値を算出し、空燃
比フィードバック補正係数ＦＡＦの平均値ＦＡＦＡＶと
した後（ステップ４１０）、このルーチンを抜ける。

【００５７】これにより、Ｏ₂ センサ５０の出力電圧が
図１１（Ａ）に示す如く変化した場合は、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。

【００５８】この空燃比フィードバック補正係数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。

【００５９】次に本発明の要部であるキャニスタ内燃料
量検出ルーチンの第４実施例について図１２乃至図１５
のフローチャートと共に説明する。本実施例はパージ時
の空燃比の変化に対して、パージ用の空燃比学習制御を
行なうパージ制御ルーチン中に設けられたものであり、
図１２乃至図１４はこのパージ制御を実行する部分であ
る。

【００６０】図１２乃至図１５に示すルーチンは１ｍｓ
毎に割込み起動されると、まず図１２のステップ５０１
でタイマカウント値Ｔが“１”だけインクリメントさ
れ、続くステップ５０２でタイマカウント値Ｔが“１０
０”であるか否か判定される。Ｔ＜１００のときはパー
ジカウント値ＰＧＣが“６”以上であるか否か判定され
る（ステップ５０３）。このパージカウント値ＰＧＣは
イニシャルルーチンによって初期値が“０”とされてい
るので、ステップ５０３が最初に実行されたときはステ
ップ５０４へ進み、パージ率ＰＲＧを“０”にクリア
し、ステップ５０５でパージ側ＶＳＶ３８を遮断する信
号を送出した後このルーチンを終了する。なお、ステッ
プ５０３でＰＧＣ≧６と判定されたときは、タイマカウ
ント値ＴがＴａ以上か判定され、Ｔ≧Ｔａのときのみス
テップ５０５へ進んでパージ側ＶＳＶ３８を遮断する。

【００６１】ステップ５０２でＴ＝１００と判定される
と、ステップ５０７でタイマカウント値Ｔを“０”にク
リアされた後ステップ５０８に進む。従って、ステップ
５０８は１００ｍｓ毎に実行されることになる。ステッ
プ５０８でパージカウント値ＰＧＣが“１”以上か否か
判定される。前述したようにＰＧＣの初期値は“０”で
あるから最初はステップ５０９へ進みパージ条件成立か
否か判定される。

【００６２】パージ条件は前記したパージ条件と同じで
あり、パージ条件が成立していないときはこのルーチン
を終了し、パージ条件が成立しているときはパージカウ
ント値ＰＧＣを“１”にセットし（ステップ５１０）、
更にその時点での空燃比フィードバック補正係数の平均
値ＦＡＦＡＶをパージ制御開始フィードバック係数ＦＢ
Ａに代入して（ステップ５１１）、一旦このルーチンを
終了する。

【００６３】１００ｍｓ毎に再びステップ５０８が実行
されると、今度はＰＧＣ≧１と判定されるからステップ
５１２へ進み、パージカウント値ＰＧＣを“１”だけイ
ンクリメントした後、ステップ５１３でＰＧＣ≧６の判
定が行なわれる。この時点ではＰＧＣ＜６であるからス
テップ５０４，５０５の処理が行なわれてこのルーチン
を終了する。

【００６４】パージ条件成立後５００ｍｓ経過すると、
ステップ５１３でＰＧＣ≧６と判定されるため、図１３
のステップ５１４へ進み、ＰＧＣの値が“１５６”であ
るか否か、すなわちパージ条件成立後１５秒経過したか
否か判定される。この時点ではＰＧＣ＝６であるから、
空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦが上側しきい値
（ＦＢＡ＋δ）と下側しきい値（ＦＢＡ−δ）と夫々大
小比較される（ステップ５１５，５１６）。

【００６５】ＦＡＦ≧（ＦＢＡ＋δ）と判定されたとき
は（ステップ５１５）、Ｏ₂ センサ５０の検出電圧Ｖに
基づき空燃比がリーン（Ｖ≦０．４５）であるか否か判
定され（ステップ５１７）、リーンと判定されたときパ
ージベーパ濃度係数ＦＰＧＡを前回の値より所定値εだ
け減算する（ステップ５１８）。一方、ＦＡＦ≦（ＦＢ
Ａ−δ）と判定されたときは（ステップ５１６）、Ｏ₂
センサ５０の検出電圧Ｖに基づき空燃比がリッチ（Ｖ≧
０．４５）であるか否か判定され（ステップ５１９）、
リッチと判定されたときはパージベーパ濃度係数ＦＰＧ
Ａを前回の値より所定値εだけ増加させる（ステップ５
２０）。

【００６６】ＦＢＡ＋δ＞ＦＡＦ＞ＦＢＡ−δと判定さ
れたとき（ステップ５１５，５１６）、又はステップ５
１７，５１９の条件が成立しなかったときは、パージベ
ーパ濃度係数ＦＰＧＡの値を変更することなく、前回の
値を保持したままステップ５２５へ進む。また、ステッ
プ５１８又は５２０のＦＰＧＡ変更処理が終了した場合
もステップ５２５へ進む。

【００６７】上記のパージベーパ濃度係数ＦＰＧＡはイ
ニシャルルーチンによって初期値が“０”とされてお
り、ステップ５１４でＰＧＣ＝１５６と判定され、か
つ、ステップ５２１で後述のパージ学習値反映禁止フラ
グが“０”にクリアされているか否か判定され、“１”
にセットされているときはＦＰＧＡの算出は行なわず、
このルーチンを終了する。

【００６８】故障検出時は、後述の如くサージタンク２
６の負圧がキャニスタ３３を介して燃料タンク３０に導
入されるため、エバポ系のベーパがサージタンクに吸わ
れて空燃比がリッチとなるため、この状態でパージ学習
値であるパージベーパ濃度係数ＦＰＧＡが反映されると
空燃比は更にリッチとなる。そこで、故障検出時はパー
ジ学習値の反映を禁止するのである。なお、燃料噴射時
間算出の際にもパージ学習値反映禁止フラグがセットさ
れているときはＦＰＧＡ＝０の状態で燃料噴射時間の算
出を行なう。

【００６９】ステップ５２１でパージ学習値反映禁止フ
ラグが“０”にクリアされていると判定されたときは、
パージベーパ濃度係数ＦＰＧＡがステップ５２２で次式
に基づいて算出される。

【００７０】 ＦＰＧＡ＝ＦＰＧＡ−｛（ＦＡＦＡＶ−ＦＢＡ）／（２・ＰＲＧ）｝ （１） すなわち、パージベーパ濃度係数ＦＰＧＡは、現在の空
燃比フィードバック補正係数の平均値ＦＡＦＡＶとパー
ジ制御開始時の空燃比フィードバック補正係数の平均値
ＦＢＡとの、パージ率ＰＲＧ当りの差分の半分を、前回
のＦＰＧＡから差し引いた値であり、ＦＡＦＡＶがＦＢ
Ａよりも小さくなると増大し、ＦＡＦＡＶがＦＢＡより
も大きくなると減少する。

【００７１】ステップ５２２でＦＰＧＡの算出が終了す
るとステップ５２３でパージカウント値ＰＧＣが“６”
にセットされることにより、ステップ５２１，５２２が
１５秒毎に実行されるようにした後、ステップ５２４で
ＦＰＧＡ算出終了フラグをセットして前記ステップ５２
５へ進む。

【００７２】ステップ５２５ではＲＯＭ６１に格納され
ている次表に示すマップを機関回転数ＮＥと吸入空気量
Ｑに基づいて参照して、最大パージ率ＭＡＸＰＧを算出
する。

【００７３】

【表２】

【００７４】この最大パージ率ＭＡＸＰＧはパージ側Ｖ
ＳＶ３８を全開にしたときのパージ量と吸入空気量との
比を表わしており、表２からわかるように機関負荷Ｑ／
Ｎと機関回転数ＮＥとの関数である。この最大パージ率
ＭＡＸＰＧは機関負荷Ｑ／Ｎが低くなるほど大きくな
り、機関回転数ＮＥが低くなるほど大きくなる。続い
て、ステップ５２６ではパージ率ＰＲＧに予め定められ
た一定のパージ変化率ＰＧＡを加算することによって目
標パージ率ＴＧＴＰＧが算出される。従って目標パージ
率ＴＧＴＰＧは１００ｍｓ毎に一定値ＰＧＡずつ増大さ
れる。次に、図１４のステップ５２７及び５２８により
目標パージ率ＴＧＴＰＧが０．０４の上限ガード処理さ
れる。すなわち、目標パージ率ＴＧＴＰＧが大きくなり
すぎてパージ量が大きくなりすぎると空燃比を理論空燃
比に維持するのが困難となる。そこで目標パージ率ＴＧ
ＴＰＧが４％以上高くならないようにしている。

【００７５】続いて、ステップ５２９ではステップ５２
５で算出した最大パージ率ＭＡＸＰＧとステップ５２６
で算出した目標パージ率ＴＧＴＰＧを用いて次式により
パージ側ＶＳＶ３８の駆動デューティ比ＰＧＤＵＴＹが
算出される。

【００７６】 ＰＧＤＵＴＹ＝（ＴＧＴＰＧ／ＭＡＸＰＧ）・１００ （２） 次のステップ５３０ではデューティ比ＧＰＤＵＴＹが
“１００”以上か否かが判定される。ＰＧＤＵＴＹ＜１
００のときはステップ５３２にジャンプし、ＰＧＤＵＴ
Ｙ≧１００のときはステップ５３１に進んでＰＧＤＵＴ
Ｙを１００とした後にステップ５３２に進む。ステップ
５３２ではパージ側ＶＳＶ３８を閉弁するときのタイマ
カウント値Ｔａがデューティ比ＰＧＤＵＴＹとされる。
続くステップ５３３では次式に基づいてパージ率ＰＲＧ
が算出される。

【００７７】 ＰＲＧ＝ＭＡＸＰＧ・ＰＧＤＵＴＹ／１００ （３） このパージ率ＰＲＧは、デューティ比ＰＧＤＵＴＹが
“１００”を越えない限り、（２）式及び（３）式から
わかるように目標パージ率ＴＧＴＰＧに一致するが、デ
ューティ比ＰＧＤＵＴＹが最大パージ率ＭＡＸＰＧの減
少により“１００”を越えると、ステップ５３１でＰＧ
ＤＵＴＹが上限値“１００”に制限されるので、パージ
率ＰＲＧは目標パージ率ＴＧＴＰＧよりも小さくなる。

【００７８】続いて、ステップ５３４でＰＧＤＵＴＹが
“１”より大であるか否か判定され、ＰＧＤＵＴＹ＜１
のときはパージ側ＶＳＶ３８は遮断され（ステップ５３
５）、ＰＧＤＵＴＹ≧１のときはパージ側ＶＳＶ３８は
開放（開弁）される（ステップ５３６）。ステップ５３
５又は５３６の処理終了後は図１５のステップ５３７へ
進んで、パージベーパ濃度係数ＦＰＧＡが負であるか否
か判定される。

【００７９】ところで、燃料噴射弁４７による燃料噴射
時間ＴＡＵは次式により算出される。

【００８０】 ＴＡＵ＝ＴＰ・｛１＋Ｋ＋（ＦＡＦ−１）＋ＦＰＧ｝ （４） ただし、上式中、ＴＰは基本燃料噴射時間、Ｋは補正係
数、ＦＡＦは空燃比フィードバック補正係数、ＦＰＧは
パージＡ／Ｆ補正係数である。

【００８１】基本燃料噴射時間ＴＰは空燃比を目標空燃
比とするのに必要な実験により求められた噴射時間であ
ってこの基本燃料噴射時間ＴＰは機関負荷Ｑ／Ｎ（吸入
空気量Ｑ／機関回転数ＮＥ）および機関回転数ＮＥの関
数として予めＲＯＭ６１内に記憶されている。補正係数
Ｋは暖機増量係数や加速増量係数を一まとめにして表わ
したもので増量補正する必要がないときにはＫ＝０とな
る。

【００８２】パージＡ／Ｆ補正係数ＦＰＧはパージが行
われたときに噴射量を補正するためのものであり、従っ
てパージが行われていないときはＦＰＧ＝０となる。こ
のパージＡ／Ｆ補正係数ＦＰＧは前記単位目標パージ率
当りのパージベーパ濃度係数ＦＰＧＡと、目標パージ率
ＴＧＴＰＧに対応するパージ率ＰＲＧとから次式 ＦＰＧ＝−ＦＰＧＡ・ＰＲＧ （５） で表わされる。従って、単位目標パージ率当りのパージ
ベーパ濃度係数ＦＰＧＡが減少すると（４）式の燃料噴
射時間ＴＡＵの計算式からわかるように燃料噴射量が増
大する。言い換えると単位目標パージ率当りのパージベ
ーパ濃度係数ＦＰＧＡが小さくなり、負の値になると
（４）式中のＦＰＧの値が正となるので、燃料噴射量が
増大し、フィードバック補正係数ＦＡＦの増加作用が抑
制されることになる。そして、上記のＦＰＧＡが負にな
るような場合は、キャニスタ３３内の吸着燃料が殆ど存
在しないものとみなすことができる。

【００８３】従って、ステップ５３７でＦＰＧＡ≧０と
判定されたときは、キャニスタ３３内の吸着燃料はまだ
所定値以下でないと判断して故障検出許可フラグを
“０”にクリアし（ステップ５３８）、故障検出時パー
ジ学習値反映禁止フラグを“０”にクリアして（ステッ
プ５３９）、このルーチンを終了する。一方、ステップ
５３７でＦＰＧＡ＜０と判定されたときは、キャニスタ
３内の吸着燃料は殆ど存在しないものと判断して、故障
検出許可フラグを“１”にセットし（ステップ５４
０）、更に故障検出時パージ学習値反映禁止フラグを
“１”にセットして（ステップ５４１）、このルーチン
を終了する。

【００８４】そして、１００ｍｓ後にこのルーチンが起
動されると、図１２のステップ５０１，５０２及び５０
３を経由してステップ５０６に進み、タイマカウント値
ＴがＴａよりも大きいか否かが判別される。Ｔ＜Ｔａの
ときにはこのルーチンを終了し、Ｔ≧Ｔａのときはパー
ジ側ＶＳＶ３８が閉弁せしめられる。従ってＰＧＣが６
以上になると、即ちパージ制御が開始されてから５００
ｍｓを経過するとパージ側ＶＳＶ３８が開弁してパージ
ガスの供給が開始され、このときパージ側ＶＳＶ３８の
開弁期間はデューティ比ＰＧＤＵＴＹに一致する。

【００８５】次いでパージカウント値ＰＧＣが増大する
につれて目標パージ率ＴＧＴＰＧが大きくなるのでこれ
に伴ってデューティ比ＰＧＤＵＴＹが増大し、パージベ
ーパ量が徐々に増大していく。

【００８６】このように本実施例によれば、キャニスタ
３３内の吸着燃料が一定の場合は吸入空気中のパージベ
ーパ濃度は最大パージ率ＭＡＸＰＧに比例するため、吸
入空気中のパージベーパ濃度を一定とするために、最大
パージ率ＭＡＸＰＧが小さくなるほどパージ側ＶＳＶ３
８の開度を大きくしてパージ量を増大させるものであ
る。すなわち、目標パージ率ＴＧＴＰＧが一定に維持さ
れている場合には最大パージ率ＭＡＸＰＧに対する目標
パージ率ＴＧＴＰＧの割合に応じてパージ側ＶＳＶ３８
の開弁割合を制御することにより、機関運転状態にかか
わらずに吸入空気中のパージベーパ濃度を一定にでき、
従って過渡運転時であっても空燃比は変動しないように
できる。

【００８７】また、パージ作用が開始されると空燃比を
理論空燃比に維持すべく空燃比フィードバック補正係数
ＦＡＦは小さくなり、従って空燃比フィードバック補正
係数ＦＡＦの平均値ＦＡＦＶはパージ作用が開始される
と徐々に小さくなる。この場合、吸入空気中のパージベ
ーパ濃度が高いほど空燃比フィードバック補正係数ＦＡ
Ｆの減少量が増大し、このとき空燃比フィードバック補
正係数ＦＡＦの減少量は吸入空気中のパージベーパ濃度
に比例するので、空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦ
の減少量から吸入空気中のパージベーパ濃度がわかるこ
とになる。

【００８８】この場合、上述したようにパージベーパ濃
度は過渡運転の影響を受けず、過渡運転時であってもパ
ージベーパ濃度は目標パージ率ＴＧＴＰＧに比例し、単
位目標パージ率当りのパージベーパ濃度係数ＦＧＰＡと
目標パージ率ＴＧＴＰＧとの積は過渡運転が行われたと
しても目標パージ率ＴＧＴＰＧに比例する。従って、本
実施例では空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦが変化
したときにパージベーパ濃度、或いは単位パージ率当り
のパージベーパ濃度係数ＦＰＧＡと目標パージ率ＴＧＴ
ＰＧとの積に基づいて燃料噴射量を補正することによ
り、過渡運転時であろうとなかろうと空燃比を理論空燃
比に維持できるようにしたものである。

【００８９】次に故障判定処理について説明する。この
故障判定処理は図２，図４及び図５に示した各システム
毎に異なるが、図２のシステムに適用した故障判定処理
について代表して図１６の故障判定処理ルーチン及び図
１７のタイムチャートと共に説明する。なお、図４及び
図５に示した各実施例のシステムでは故障診断時にタン
ク内圧切換弁３４及びパージ側ＶＳＶ３８を一定期間開
弁し、その一定期間エバポ系に導入される負圧の変化度
合いを圧力センサ４０で測定し、その測定結果が所定値
以上変化するとき正常と判断する。

【００９０】図１６の故障判定処理ルーチンが例えば所
定周期毎に起動されると、前記した故障検出許可フラグ
が“１”にセットされているか否かチェックする（ステ
ップ６０１）。故障検出許可フラグが“１”にセットさ
れていると判定された場合のみ、以下の故障判定処理を
実行する。

【００９１】まず、実行フラグが“１”であるかチェッ
クする（ステップ６０２）。この実行フラグはイニシャ
ルルーチンによって初期値が“０”にされているため、
最初はステップ６０３へ進み後述の洩れ判定中フラグが
セットされているか否かみる。この洩れ判定中フラグも
イニシャルルーチンによって初期値が“０”とされてい
るので、最初は洩れ判定中でないと判定される。する
と、タンク内圧切換弁３４を開放（開弁）状態とした後
（ステップ６０４）、タイマＡを加算して（ステップ６
０５）、加算後のタイマＡの値がγ分経過しているか否
か見る（ステップ６０６）。γ分経過してないときはこ
のルーチンを一旦終了する。

【００９２】その後例えば６５ｍｓ毎にこのルーチンが
起動されてステップ６０６でγ分経過したと判定される
と、次のステップ６０７でタンク内圧が正圧のＹ（Ｐ
ａ）より大気圧側にあるか（Ｙ（Ｐａ）以下か）判定さ
れる。燃料タンク３０内の燃料蒸気発生量（ベーパ発生
量）が小なるときは、通路抵抗が小なるために（図１７
（（Ｄ）に模式的に示す如く、タンク内圧切換弁３４が
時刻ｔ₀ で開弁状態（図１７（Ｃ））にされてから、ス
テップ６０６でγ分経過したと判定された時刻ｔ ₁ で
は、タンク内圧はＹ（Ｐａ）以下の大気圧付近に達して
いる。

【００９３】そこで、次のステップ６０８でキャニスタ
大気孔ＶＳＶ３６を遮断状態とし（図１７（Ｂ）の時刻
ｔ₁ ）、ステップ６０９でパージ側ＶＳＶ３８を開放状
態とする（図１７（Ａ）の時刻ｔ₁ ）。

【００９４】上記のキャニスタ大気孔ＶＳＶ３６の閉弁
が図１７（Ｂ）に示す如く時刻ｔ₁で行なわれ、上記の
パージ側ＶＳＶ３８の開弁が図１７（Ａ）に示す如く実
質上同一時刻ｔ₁ で行なわれたものとすると、機関燃焼
室への負圧が図２に示したパージ通路３９、パージ側Ｖ
ＳＶ３８、パージ通路３７、キャニスタ３３、ベーパ通
路３２ｂ、タンク内圧切換弁３４、ベーパ通路３２ｃ，
３２ｄを通して燃料タンク３０に加わる。これにより、
燃料タンク３０の内圧（タンク内圧）は、図１７（Ｄ）
に示す如く、時刻ｔ₁ 以降負方向へ急激に上昇する（負
圧が低下する）。

【００９５】続いて、図１６のステップ６１０で圧力セ
ンサ４０の検出信号に基づき、タンク内圧がＸ（Ｐａ）
以下であるかどうか判定し、Ｘ（Ｐａ）以下のときには
負圧設定中のため、このルーチンを終了する。タンク内
圧がＸ（Ｐａ）より負圧側に大となるまで６５ms毎に上
記のステップ６０１〜６１０が繰り返し実行される。そ
して、タンク内圧がＸ（Ｐａ）より負圧側に大となった
とステップ６１０で判定されると、パージ側ＶＳＶ３８
を図１７（Ａ）に示す如く時刻ｔ₂ で遮断する（ステッ
プ６１１）。

【００９６】前記時刻ｔ₂ の時点で２つのＶＳＶ３６及
び３８が共に閉弁されるため、パージ側ＶＳＶ３８から
燃料タンク３０までのエバポ系内の圧力はシステムに故
障がない場合は保持され、極めて緩やかに大気圧側に低
下していく。

【００９７】ステップ６１１でパージ側ＶＳＶ３８の遮
断が行なわれると、ステップ６１２〜６１９により前記
判定手段１９の処理が実現される。すなわち、まず洩れ
判定タイマが“０”か否か判定される（ステップ６１
２）。前記したイニシャルルーチンによって、この洩れ
判定タイマは“０”にクリアされているので、最初にこ
のステップ６１２の判定が行なわれたときは、“０”と
判定されてステップ６１３へ進み、現在の圧力センサ４
０の検出値を診断開始圧力値Ｐ_S としてＲＡＭ５２に記
憶する。

【００９８】続いて、洩れ判定タイマの値を所定値加算
し（ステップ６１４）、洩れ判定中フラグを“１”にセ
ットして（ステップ６１５）、このルーチンを終了す
る。そして、次に再びこのルーチンが起動されると、ス
テップ６０３で洩れ判定中と判定されるため、ステップ
６０４〜６１０をジャンプし、更にステップ６１１を経
由してステップ６１２に到る。

【００９９】今度はステップ６１２で洩れ判定タイマは
“０”ではないと判定されるため、洩れ判定タイマの値
が診断時間（洩れ判定時間）αに相当する値になってい
るかどうか判定し（ステップ６１６）、まだ時間αにな
っていないときはステップ６１４，６１５を経由してこ
のルーチンを終了する。

【０１００】その後、洩れ判定タイマの値が洩れ判定時
間αに相当する値になると、その時点の圧力センサ４０
の検出値を診断終了圧力値Ｐ_E としてＲＡＭ５２に記憶
する（ステップ６１７）。そして、ＲＡＭ５２から読み
出した圧力値Ｐ_S ，Ｐ_E に基づいて、（Ｐ_E −Ｐ_S ）／
α（秒）なる式から圧力の変化率を算出する（ステップ
６１８）。

【０１０１】続いて、算出した変化率が所定のしきい値
β以上か否か判定し（ステップ６１９）、β以上のとき
は圧力の変化が大なため洩れが大であり異常であると判
断して、ウォーニングランプ４１を点灯して（ステップ
６２０）、運転者にエバポパージシステムの故障発生を
通知した後、洩れ故障フェイルコードを例えばバックア
ップＲＡＭ５３に記憶し（ステップ６２１）、ステップ
６２２へ進む。洩れ故障フェイルコードはその後の修理
の際にバックアップＲＡＭ５３から読み出されて、エバ
ポパージシステムの故障原因を知らせる。一方、算出変
化率がβ未満と判定されたときは、洩れが規定値以下で
あるから正常と判断してステップ６２０，６２１をジャ
ンプしてステップ６２２へ進む。

【０１０２】以上のようにしてエバポパージシステムの
故障の有無が判定されると、続いてステップ６２２でキ
ャニスタ大気孔ＶＳＶ３６に対して開放（開弁）状態と
する指令が図１７（Ｂ）に示す如く時刻ｔ₃ で発せら
れ、ステップ６２３でタンク内圧切換弁３４を遮断する
指令が発せられる。キャニスタ大気孔ＶＳＶ３６が正常
な場合には、この指令に基づいて、キャニスタ大気孔Ｖ
ＳＶ３６が開弁し、これにより図２の大気導入口３６ａ
からキャニスタ大気孔ＶＳＶ３６を通して系内に大気が
導入されるため、タンク内圧は図１７（Ｃ）に示す如く
時刻ｔ₃ より短時間で大気圧を経由してベーパの発生状
況によって正圧に変化する。

【０１０３】その後、洩れ判定タイマ及びタイマＡをク
リアし（ステップ６２４）、前記した実行フラグを
“１”にセットし（ステップ６２５）、更に洩れ判定中
フラグを“０”にクリアして（ステップ６２６）、故障
診断処理を終了する。以後は、このルーチンが起動され
てもステップ６０２で実行フラグが“１”と判定される
ので、以後再始動されるまでこのルーチンが実行される
ことはない。なお、燃料タンク３０内のベーパ発生量が
大なるときは、タンク内圧切換弁３４を開弁した後、前
記γ分経過した時刻ｔ₁ においても、燃料タンク３０内
の圧力は図１７（Ｅ）に示す如く通路抵抗等により大気
圧にまで達しない。従って、この場合はステップ６０７
でタンク内圧がＹ（Ｐａ）より正圧側に大であると判定
され、洩れ判定を行なうことなく直ちにステップ６２２
へ進んでキャニスタ大気孔ＶＳＶ３６を開放状態とし、
タンク内圧切換弁３４の遮断（ステップ６２３）、タイ
マＡ，洩れ判定タイマのクリア（ステップ６２４）、実
行フラグのセット（ステップ６２５）及び洩れ判定中フ
ラグのクリア（ステップ６２６）を行なって、このルー
チンを終了する。従って、以後次の機関再始動時まで故
障診断を中止する。

【０１０４】これにより、ベーパ発生量が大なるときの
誤診断の発生を防止することができる。また、タンク内
圧がＹ（Ｐａ）より大であるということは、換言すると
洩れが殆どないということであるから、タンク内圧がＹ
（Ｐａ）より大のときはエバポパージシステムが正常と
判断することもできる。

【０１０５】このように、本実施例によれば、図１８
（Ａ）に模式的に示す如く時刻ｔ₁ （これは図１７のｔ
₁ と同じ）で、負圧をエバポ系に導入すると、キャニス
タ３３内の燃料量は略ゼロであるから（実質的にキャニ
スタ３３内のベーパは空であるから）、サージタンク２
６には燃料タンク３０内で発生したベーパのみが吸入さ
れるため、空燃比の変化は図１８（Ｂ）に破線Ｉで示す
如く、本出願人の先の提案装置の変化（実線II）に比
し、リッチへの大なる変化を抑制することができる。

【０１０６】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、キャニス
タ内の燃料量が実質的に空であることを検出してからエ
バポ系に吸気通路の負圧を導入して故障診断を行なうよ
うにしたため、負圧導入時のキャニスタ内の燃料の吸気
通路への吸入を防止でき、よって本出願人の先の提案装
置に比し負圧導入の際の空燃比のリッチ方向への変化を
抑制することができ、排気エミッションの悪化を防止す
る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】本発明の第１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
の一例の構成図である。

【図４】本発明の第２実施例のシステム構成図である。

【図５】本発明の第３実施例のシステム構成図である。

【図６】本発明の要部であるキャニスタ内燃料量検出ル
ーチンの第１実施例のフローチャートである。

【図７】本発明の要部であるキャニスタ内燃料量検出ル
ーチンの第２実施例のフローチャートである。

【図８】本発明の要部であるキャニスタ内燃料量検出ル
ーチンの第３実施例のフローチャート（その１）であ
る。

【図９】本発明の要部であるキャニスタ内燃料量検出ル
ーチンの第３実施例のフローチャート（その２）であ
る。

【図１０】ＦＡＦ算出ルーチンを示すフローチャートで
ある。

【図１１】図１０のルーチンの作動説明用タイムチャー
トである。

【図１２】本発明の要部であるキャニスタ内燃料量検出
ルーチンの第４実施例のフローチャート（その１）であ
る。

【図１３】本発明の要部であるキャニスタ内燃料量検出
ルーチンの第４実施例のフローチャート（その２）であ
る。

【図１４】本発明の要部であるキャニスタ内燃料量検出
ルーチンの第４実施例のフローチャート（その３）であ
る。

【図１５】本発明の要部であるキャニスタ内燃料量検出
ルーチンの第４実施例のフローチャート（その４）であ
る。

【図１６】故障判定処理ルーチンの一例を示すフローチ
ャートである。

【図１７】図１６のルーチンの作動説明用タイムチャー
トである。

【図１８】本発明と本出願人の先の提案装置との負圧導
入時の空燃比変化を対比して示す図である。

【符号の説明】

１０ 内燃機関 １１，３０ 燃料タンク １２，３２ａ〜３２ｄ ベーパ通路 １３，３３ キャニスタ １４，３７，３９ パージ通路 １５ 吸気通路 １６ 燃料量検出手段 １７ 圧力導入手段 １８ 圧力検出手段 １９ 判定手段 ２０ エバポ系 ２１ マイクロコンピュータ ３１ 燃料タンク内圧制御弁 ３４ タンク内圧切換弁 ３６ キャニスタ大気孔ＶＳＶ（バキューム・スイッチ
ング・バルブ） ３８ パージ側ＶＳＶ（バキューム・スイッチング・バ
ルブ） ４０ 圧力センサ ５０ 酸素濃度検出センサ（Ｏ₂ センサ） ５１ 回転角センサ ７１，７３ 絞り（オリフィス） ７５ バイパス通路

Claims (1)

(57)【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を通して内燃
   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、 前記キャニスタ内の燃料量が所定値以下となったことを
   実質的に検出する燃料量検出手段と、 該燃料量検出手段による検出があったときに、前記パー
   ジ通路から前記燃料タンクまでのエバポ系に、前記吸気
   通路の負圧を導入する圧力導入手段と、 前記エバポ系内の圧力を検出する圧力検出手段と、 前記圧力導入手段により前記エバポ系に負圧を導入した
   ときに前記圧力検出手段により検出された圧力値に基づ
   き、前記エバポ系内の圧力の変化の度合いを測定し、そ
   の測定値と判定値との比較結果からエバポパージシステ
   ムの故障の有無を判定する判定手段とを有することを特
   徴とするエバポパージシステムの故障診断装置。