JP3090046B2 - 燃料蒸気処理装置の故障診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は燃料タンクで発生
する燃料蒸気(fuel vapor)を大気中へ放出させることな
く捕集して処理するようにした燃料蒸気処理装置に関す
る。詳しくは、燃料蒸気を捕集するためのキャニスタ
と、そのキャニスタで捕集された燃料をエンジンの吸気
通路へ適宜にパージさせるための手段とを備えた燃料蒸
気処理装置であって、その装置に係る故障を診断するよ
うにした故障診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両等に搭載される装置の一つと
して、燃料タンクの中で発生する燃料蒸気を大気中に放
出させることなく捕集して処理するようにした燃料蒸気
処理装置がある。図１４に示すように、この種の装置は
燃料タンク７１で発生する燃料蒸気をベーパライン７２
を通じて捕集するキャニスタ７３を有する。キャニスタ
７３は活性炭等よりなる吸着剤７４を内蔵する。キャニ
スタ７３から延びるパージライン７５はエンジン７６の
吸気通路７７に連通する。キャニスタ７３はベーパライ
ン７２より導入された燃料蒸気を吸着剤７４に一旦吸着
させる。キャニスタ７３は燃料のみを捕集した上で燃料
成分、特に炭化水素（ＨＣ）を含まない気体だけを連通
孔７８から外部へ排出する。更に、エンジン７６の運転
時には、キャニスタ７３は一旦捕集した燃料をパージラ
イン７５を通じて吸気通路７７へパージさせる。パージ
ライン７５に設けられたパージ制御弁７９はパージライ
ン７５を通過する燃料量をエンジン７６の必要性に応じ
て調整する。

【０００３】ところで、この種の処理装置において、万
が一何らかの理由でベーパライン７２が破損したり、そ
の配管の接続が外れたりする等の故障が発生した場合に
は、処理装置内部の気密性が低下するおそれがある。こ
の結果、燃料蒸気を所期の狙い通りに適正に処理できな
くなるおそれがある。

【０００４】そこで、特開平６−１０８９３０号公報は
上記のような故障を診断するための装置を開示する。図
１５に示すように、この故障診断装置が対象とする燃料
蒸気処理装置は燃料タンク８１、キャニスタ８２、ベー
パライン８３及びパージライン８４等を有する。パージ
ライン８４はキャニスタ８２を吸気通路８０に連通させ
る。パージライン８４の途中に設けられたパージＶＳＶ
（パージ制御弁）８５はエンジンの運転時に電子制御装
置（ＥＣＵ）８６により制御されて開かれる。ベーパラ
イン８３の途中に設けられたベーパ制御弁８７は燃料タ
ンク８１からキャニスタ８２へ向かう燃料蒸気の流入を
調整する。この制御弁８７はチェックボールを含む逆止
弁よりなり、燃料タンク８１の側の内圧とキャニスタ８
２の側の内圧との差に基づき開かれる。この制御弁８７
が開かれることにより、燃料タンク８１からキャニスタ
８２への燃料蒸気の流入が許容される。ベーパライン８
３に対し、ベーパ制御弁８７を迂回する通路に設けられ
た別の制御弁９０は、ＥＣＵ８６により制御される。ベ
ーパ制御弁８７が閉じているときに、この制御弁９０が
開かれることにより、燃料タンク８１で発生する燃料蒸
気がキャニスタ８２へ流れる。診断装置はベーパ制御弁
８７を境としてタンク側の内圧と、キャニスタ側の内圧
とを各々個別に検出することを可能にした圧力センサ８
８を有する。即ち、圧力センサ８８に接続された三方切
換弁８９は他の二つのポートがベーパ制御弁８７を境に
して燃料タンク８１の側のベーパライン８３と、キャニ
スタ８２の側のベーパライン８３とにつながる。ＥＣＵ
８６がこの三方切換弁８９を必要に応じて切り換えるこ
とにより、圧力センサ８８がタンク側内圧とキャニスタ
側内圧をそれぞれ検出する。ＥＣＵ８６は検出されたタ
ンク側内圧の値とキャニスタ側内圧の値とに基づき、タ
ンク側の気密性とキャニスタ側の気密性とをそれぞれ個
別に診断する。

【０００５】ここで、タンク側の気密性を診断するため
の原理を説明する。制御弁９０が閉じた状態で、燃料タ
ンク８１で燃料蒸気が発生することにより、タンク側内
圧は所定の基準値以上となる。ここで、ベーパライン８
３に孔等が有ると、タンク側内圧が所定の基準値以上に
上昇することはない。従って、圧力センサ８８により検
出されるタンク側内圧の値が基準値以上であるか否かを
ＥＣＵ８６が判断することにより、タンク側の気密性を
診断することができる。

【０００６】キャニスタ側の気密性を診断するための原
理を説明する。エンジンの運転時にパージ制御弁８５を
開くことにより、吸気通路８０で発生する負圧がパージ
ライン８４を通じてキャニスタ８２に導入される。制御
弁９０が閉じた状態で、キャニスタ側内圧は所定の基準
値以下となる。ここで、パージライン８４に孔等が有る
と、キャニスタ側内圧の値が基準値以下に低下すること
はない。従って、圧力センサ８８により検出されるキャ
ニスタ側内圧の値が基準値以下であるか否かをＥＣＵ８
６が判断することにより、キャニスタ側の気密性を診断
することができる。

【０００７】上記公報の診断装置では、パージ制御弁８
５が単に選択的に開閉されることを前提とし、燃料蒸気
の処理と、その処理装置の診断が行われる。これに対
し、パージ制御弁８５の開度を所要のデューティ比に基
づきデューティ制御することにより、燃料蒸気の処理及
びその処理装置の診断を行うことが考えられる。パージ
制御弁８５の開度をデューティ制御することにより、キ
ャニスタ８２から吸気通路８０へパージされる燃料量を
適宜に調整することが可能になる。このことは、吸気通
路８０にパージされる燃料量をエンジンの必要性に応じ
て調整できることを意味する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報の
診断装置において、車両の走行時にその振動に起因して
ベーパ制御弁８７の中のチェックボールが振動すること
により、即ち誤動作することにより、同制御弁８７が断
続的に開いてタンク側内圧が脈動を伴って変化すること
がある。ここで、上記診断装置が対象とする燃料蒸気処
理装置において、パージ制御弁８５をデューティ制御す
るようにした場合、キャニスタ側の故障を診断する際、
キャニスタ８２に負圧を導入すべくパージ制御弁８５が
デューティ制御される。このため、例えば、キャニスタ
側の気密性を診断するときには、キャニスタ側内圧が脈
動を伴って変化する。タンク側の気密性を診断するとき
には、タンク側内圧に対するキャニスタ側内圧の挙動は
ベーパ制御弁８７により遮断される。従って、タンク側
に特に故障がない限り、圧力センサ８８により検出され
るタンク側内圧は脈動を伴うことはない。このため、タ
ンク側に故障がないにもかかわらず、ベーパ制御弁８７
の誤動作に起因してタンク側内圧が脈動を伴って変化し
た場合、キャニスタ側又はタンク側の故障が誤って診断
されるおそれがある。

【０００９】パージ制御弁８５のデューティ制御によっ
て生じる圧力脈動を検出対象とし、ベーパ制御弁８７の
誤動作に起因する圧力脈動を検出対象の外乱としたと
き、その検出対象を外乱から区別するためには、両者の
比、即ちＳ／Ｎ比を高める必要がある。パージ制御弁８
７が比較的大きいデューティ比をもって制御されたと
き、このＳ／Ｎ比は相対的に高くなる。このため、ＥＣ
Ｕ８６により行われる処理装置に係る診断の精度は向上
する。車両の走行時には吸気通路８０を流れる空気量が
多くなることから、パージ制御弁８５は相対的に大きい
デューティ比をもって制御されることになり、Ｓ／Ｎ比
は比較的高くなる。これに対し、車両の停止時には、上
記の空気流量が少なくなることから、パージ制御弁８５
は相対的に小さいデューティ比をもって制御されること
になり、Ｓ／Ｎ比は比較的低くなる。ここで、車両の走
行時と停止時とで、デューティ比について一律の条件の
下で処理装置の診断を行うことが考えられる。しかし、
この場合には、走行時又は停止時のＳ／Ｎ比が悪化する
ことになる。

【００１０】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、パージ制御弁の開度をデュ
ーティ制御することによりパージラインを通過する燃料
量を調整するようにした燃料蒸気処理装置において、車
両の走行時にこの処理装置に振動が加わることに拘ら
ず、この処理装置に係る故障を適正に診断することを可
能にした燃料蒸気処理装置の故障診断装置を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の第１の発明によれば、図１に実線
で示すように、車両Ｍ０に搭載され、その車両Ｍ０のエ
ンジンＭ１に供給される燃料を収容するための燃料タン
クＭ２で発生する燃料蒸気をベーパラインＭ３を通じて
キャニスタＭ４に捕集し、エンジンＭ１の運転時には、
キャニスタＭ４に捕集された燃料をエンジンＭ１の吸気
通路Ｍ５へパージラインＭ６を通じてパージして処理す
るようにした燃料蒸気処理装置であり、燃料タンクＭ２
側の内圧とキャニスタＭ４側の内圧との差に基づいて開
かれ燃料タンクＭ２からキャニスタＭ４への燃料蒸気の
流入を許容するベーパ制御弁Ｍ７と、パージラインＭ６
を通過する燃料量を調整するために開度がデューティ制
御されるパージ制御弁Ｍ８と、エンジンＭ１の運転時で
あって、車両Ｍ０の走行時と停止時とで異なり、停止時
よりも走行時において相対的に大きいデューティ比に基
づきパージ制御弁Ｍ８の開度をデューティ制御するため
の制御手段Ｍ９とを備えた燃料蒸気処理装置に係る故障
を診断するための故障診断装置において、ベーパ制御弁
Ｍ７を境としたキャニスタＭ４側の内圧と燃料タンクＭ
２側の内圧とを選択的に検出するための圧力検出手段Ｍ
１０と、車両Ｍ０の状態が走行か停止かを検出するため
の車両状態検出手段Ｍ１１と、パージ制御弁Ｍ８が所定
の基準値以上のデューティ比に基づきデューティ制御さ
れるときに、選択的に検出される燃料タンクＭ２側の内
圧又はキャニスタＭ４側の内圧を所定の判定値と比較す
ることにより、燃料蒸気処理装置に係る故障を診断する
ための診断手段Ｍ１２と、検出される車両Ｍ０の状態が
走行か停止かによって診断手段Ｍ１２で適用されるデュ
ーティ比に係る基準値を変更するための第１の変更手段
Ｍ１３とを備えたことを趣旨とする。

【００１２】上記第１の発明の構成において、エンジン
Ｍ１の運転時に、制御手段Ｍ９はパージ制御弁Ｍ８の開
度を所要のデューティ比に基づいてデューティ制御す
る。これにより、吸気通路Ｍ５で発生する負圧が脈動を
伴いパージラインＭ６を通じてキャニスタＭ４に作用す
る。特に、車両Ｍ０の走行時には停止時よりも相対的に
大きいデューティ比に基づいてパージ制御弁Ｍ８が制御
される。このため、キャニスタＭ４に作用する負圧の脈
動レベルは、車両Ｍ０の停止時よりも走行時において大
きい。この負圧の作用により、キャニスタＭ４に捕集さ
れた燃料がパージラインＭ６を通じて吸気通路Ｍ５へパ
ージされる。診断手段Ｍ１２はパージ制御弁Ｍ８が基準
値以上のデューティ比に基づいて制御されるときに、圧
力検出手段Ｍ１０により燃料タンクＭ２側の内圧又はキ
ャニスタＭ４側の内圧を所定の判定値と比較することに
より、燃料蒸気処理装置に係る故障を診断する。

【００１３】ここで、車両Ｍ０の走行時には、その車両
Ｍ０の振動に起因してベーパ制御弁Ｍ７が振動すること
により、同制御弁Ｍ７が断続的に開いて燃料タンクＭ２
側の内圧が脈動を伴って変化するおそれがある。この誤
動作による圧力脈動は、パージ制御弁Ｍ８がデューティ
制御されることによって生じる正規の圧力脈動と紛らわ
しい。誤動作による圧力脈動と、正規の圧力脈動とを区
別するためには、誤動作による圧力脈動を除去し、正規
の圧力脈動のみを検出する必要がある。ここでは、パー
ジ制御弁Ｍ８が所定の基準値以上のデューティ比をもっ
て制御されることから、その基準値の設定の仕方によっ
ては、誤動作による圧力脈動を除去した上で正規の圧力
脈動を検出することが可能になる。

【００１４】ここでは、車両Ｍ０の停止時と走行時とで
異なるデューティ比に基づきパージ制御弁Ｍ８が制御さ
れる。このため、基準値が一律に設定されたのでは、走
行時において、誤動作による圧力脈動が除去されて正規
の圧力脈動のみが検出されても、停止時においては、誤
動作による圧力脈動と共に正規の圧力脈動が検出から除
去されることも有り得る。

【００１５】この発明で、第１の変更手段Ｍ１３は車両
Ｍ０の走行時か停止時かによってデューティ比に係る基
準値を変更する。従って、基準値が一律に設定されるこ
とによる弊害がなくなり、本処理装置の診断に際し、車
両Ｍ０の停止時、走行時に拘らず、正規の圧力脈動を誤
動作による圧力脈動と区別した上で検出することが可能
になる。

【００１６】上記目的を達成するために、請求項２に記
載の第２の発明によれば、図２に実線で示すように、第
１の発明の構成において、検出される車両Ｍ０の状態が
走行か停止かによって診断手段Ｍ１２で適用される故障
診断に係る判定値を変更するための第２の変更手段Ｍ１
４を更に備えたことを趣旨とする。

【００１７】上記第２の発明の構成において、エンジン
Ｍ１の運転時であって車両Ｍ０の停止時、即ちエンジン
Ｍ１のアイドル運転時と、車両Ｍ０の走行時とでは、吸
気通路Ｍ５を流れる空気量が異なる。このため、パージ
制御弁Ｍ８がデューティ制御されることによってキャニ
スタＭ４に作用する負圧の大きさも異なり、キャニスタ
Ｍ４及び燃料タンクＭ２に作用する圧力の挙動は異な
る。ここでは、走行時かアイドル運転時かによって故障
診断に係る判定値が変更されることから、第１の発明の
作用に加え、車両Ｍ０の走行時か停止時かによって異な
る圧力挙動の違いに応じて故障の判定を行うことが可能
になる。

【００１８】上記目的を達成するために、請求項３に記
載の第３の発明によれば、図１又は図２に実線及び２点
鎖線で示すように第１又は第２の発明の構成において、
車両Ｍ０の走行時における診断手段Ｍ１２による診断結
果と、車両Ｍ０の停止時における診断手段Ｍ１２による
診断結果とに基づき、燃料蒸気処理装置に係る故障を最
終的に診断するための最終診断手段Ｍ１５を更に備えた
ことを趣旨とする。

【００１９】上記第３の発明の構成において、車両Ｍ０
の走行時には、ベーパ制御弁Ｍ７の振動に起因して誤動
作による圧力脈動が発生するおそれがある。これに対
し、車両Ｍ０の停止時には、その誤動作による圧力脈動
が発生するおそれはない。このため、車両Ｍ０の走行時
には、誤動作による圧力脈動に基づいて誤った故障診断
が行われるおそれがある。車両Ｍ０の停止時には、誤動
作による圧力脈動に基づいて誤った診断が行われること
はない。従って、ここでは、第１又は第２の発明の作用
に加え、走行時の診断結果と、停止時の診断結果とに基
づいて最終診断を行うことにより、誤動作による圧力脈
動に基づく誤診断が排除される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、第１〜第３の発明に係る燃
料蒸気処理装置の故障診断装置を自動車に具体化した一
つの実施形態を図面を参照して詳細に説明する。

【００２１】図３は本実施形態における燃料蒸気処理装
置とその故障診断装置の概略構成図を示す。車両として
の自動車４０に搭載されたガソリンエンジンシステムは
燃料を収容するための燃料タンク１を備える。燃料タン
ク１は内部に燃料を注入するための、即ち給油を行うた
めのインレットパイプ２を有する。このパイプ２は先端
に給油口２ａを含む。燃料タンク１に給油を行う際、給
油口２ａには給油ノズル（図示しない）が挿入される。
給油口２ａを塞ぐキャップ３は取り外し可能である。

【００２２】燃料タンク１に内蔵されたポンプ４から延
びるメインライン５はデリバリパイプ６に接続される。
このパイプ６に設けられた複数のインジェクタ７はエン
ジン８に設けられた複数の気筒（図示しない）に対応し
て配置される。デリバリパイプ６から延びるリターンラ
イン９は燃料タンク１に接続される。ポンプ４が作動す
ることにより、ポンプ４から吐出された燃料はメインラ
イン５を通ってデリバリパイプ６に至り、各インジェク
タ７へと分配される。各インジェクタ７が作動すること
により、燃料が吸気通路１０へと噴射される。吸気通路
１０はエアクリーナ１１及びサージタンク１０ａを含
み、エアクリーナ１１を通って浄化された空気がその内
部に導入される。各インジェクタ７から噴射された燃料
と空気との混合気はエンジン８の各気筒に供給されて燃
焼に供される。デリバリパイプ６において各インジェク
タ７へ分配されることなく余った燃料はリターンライン
９を通って燃料タンク１に戻る。燃焼後の排気ガスはエ
ンジン８の各気筒から排気通路１２を通って外部へ排出
される。

【００２３】この実施形態における燃料蒸気処理装置は
燃料タンク１で発生する燃料蒸気を大気中に放出させる
ことなく捕集して処理する。この処理装置は燃料タンク
１で発生する燃料蒸気をベーパライン１３を通じて捕集
するキャニスタ１４を有する。キャニスタ１４は活性炭
等よりなる吸着剤１５を内蔵する。キャニスタ１４の中
は吸着剤１５により占められる部分と、その吸着剤１５
の上下に位置する空間１４ａ，１４ｂを含む。

【００２４】キャニスタ１４に設けられた第１の大気制
御弁１６はダイアフラム式の逆止弁よりなる。この制御
弁１６はキャニスタ１４の内圧が大気圧よりも小さいと
きに開いてキャニスタ１４に対する外気（大気圧）の導
入を許容し、その逆方向の気体の流れを阻止する。この
制御弁１６から延びるエアパイプ１７はエアクリーナ１
１の近傍に接続される。従って、キャニスタ１４にはエ
アクリーナ１１により浄化された外気が導入される。キ
ャニスタ１４に設けられた第２の大気制御弁１８はダイ
アフラム式の逆止弁よりなる。この制御弁１８はキャニ
スタ１４の内圧が大気圧よりも大きくなったときに開い
てキャニスタ１４からアウトレットパイプ１９に対する
気体（内圧）の導出を許容し、その逆方向の気体の流れ
を阻止する。

【００２５】キャニスタ１４に設けられたベーパ制御弁
２０は燃料タンク１からキャニスタ１４へ流れる燃料蒸
気を制御する。この制御弁２０はダイアフラム式の逆止
弁よりなり、圧力を受けて作動するダイアフラム式の弁
体を内蔵する。この制御弁２０はベーパライン１３を含
む燃料タンク１の側の内圧（以下「タンク側内圧」とい
う）ＰＴと、キャニスタ１４の側の内圧（以下「キャニ
スタ側内圧」という）ＰＣとの差に基づいて上記弁体が
作動することにより開く。この制御弁２０が開くことに
より、キャニスタ１４に対する燃料蒸気の流入が許容さ
れる。即ち、ベーパ制御弁２０はキャニスタ側内圧ＰＣ
が大気圧とほぼ同じになり、その内圧ＰＣがタンク側内
圧ＰＴよりも大きいときに開いてキャニスタ１４に対す
る燃料蒸気の流入を許容する。加えて、ベーパ制御弁２
０はキャニスタ側内圧ＰＣがタンク側内圧ＰＴよりも大
きいときに、キャニスタ１４から燃料タンク１に対する
気体の流れを許容する。

【００２６】キャニスタ１４から延びるパージライン２
１はサージタンク１０ａに連通する。キャニスタ１４は
ベーパライン１３を通じて導入された燃料蒸気の中の燃
料成分だけを捕集し、燃料成分を含まない気体だけを大
気制御弁１８が開いたときにアウトレットパイプ１９を
通じて外部へ排出する。エンジン８の運転時には、吸気
通路１０で発生する吸気負圧がパージライン２１に作用
し、キャニスタ１４に捕集された燃料がそのパージライ
ン２１を通じて吸気通路１０へとパージされる。パージ
ライン２１に設けられたパージ制御弁２２はパージライ
ン２１を通過する燃料の量をエンジン８の必要性に応じ
て調整する。パージ制御弁２２はケーシングと弁体（共
に図示しない）を含み、電気信号の供給を受けて弁体が
移動する電磁弁であり、デューティ信号を受けて開度が
デューティ制御される。

【００２７】この処理装置の気密性に係る故障を診断す
るための故障診断装置は圧力センサ４１を含む。この圧
力センサ４１はベーパ制御弁２０を境としてタンク側内
圧ＰＴとキャニスタ側内圧ＰＣとを各々個別に検出可能
に構成される。即ち、圧力センサ４１に付随して設けら
れた三方切換弁２３は三つのポートを有する。この三方
切換弁２３は電気信号の供給を受けてポート間の連通が
切り換えられる電磁弁である。三方切換弁２３の一つの
ポートは圧力センサ４１に接続され、他の二つのポート
はベーパ制御弁２０を境にして燃料タンク１の側のベー
パライン１３と、キャニスタ１４とに連通可能である。
この三方切換弁２３が必要に応じて切り換えられること
により、圧力センサ４１がベーパライン１３又はキャニ
スタ１４に選択的に接続される。この切換えに応じて、
圧力センサ４１がタンク側内圧ＰＴとキャニスタ側内圧
ＰＣをそれぞれ選択的に検出することになる。この実施
形態で、圧力センサ４１にタンク側内圧ＰＴを優先的に
検出させるために、三方切換弁２３が電気信号により切
り換えられないときには、圧力センサ４１がベーパライ
ン１３に連通するように三方切換弁２３の切換えが設定
されている。これら圧力センサ４１及び三方切換弁２３
は本発明の圧力検出手段を構成する。

【００２８】各種センサ４２，４３，４４，４５，４
６，４７はエンジン８と自動車４０の運転状態を検出す
る。エアクリーナ１１の近傍に設けられた吸気温センサ
４２は吸気通路１０に吸入される空気の温度（吸気温
度）ＴＨＡを検出し、その大きさに応じた信号を出力す
る。エアクリーナ１１の近傍に設けられた吸気量センサ
４３は吸気通路１０に吸入される空気量（吸気量）Ｑを
検出し、その大きさに応じた信号を出力する。エンジン
８に設けられた水温センサ４４はエンジンブロック８ａ
の内部を流れる冷却水の温度（冷却水温度）ＴＨＷを検
出し、その大きさに応じた信号を出力する。エンジン８
に設けられた回転速度センサ４５はエンジン８のクラン
クシャフト８ｂの回転速度（エンジン回転速度）ＮＥを
検出し、その大きさに応じた信号を出力する。排気通路
１２に設けられた酸素センサ４６は排気通路１２を通過
する排気ガス中の酸素濃度Ｏｘを検出し、その大きさに
応じた信号を出力する。自動車４０に設けられた車速セ
ンサ４７は車速ＳＰＤを検出し、その大きさに応じた信
号を出力する。この車速センサ４７は自動車４０が走行
状態か停止状態かを検出するための本発明の車両状態検
出手段を構成する。

【００２９】電子制御装置（ＥＣＵ）５１は本発明の制
御手段、診断手段、第１及び第２の変更手段、並びに最
終診断手段を構成する。ＥＣＵ５１は上記各種センサ４
１〜４７から出力される信号を入力する。ＥＣＵ５１は
燃料パージの制御を実行するために本処理装置を司る。
ＥＣＵ５１はエンジン８の運転状態に応じた量の燃料を
パージするために、即ちパージ制御弁２２を必要なデュ
ーティ比ＤＰＧをもって制御するために、パージ制御弁
２２に必要なデューティ信号を出力する。ここで、キャ
ニスタ１４から吸気通路１０へパージされる燃料はエン
ジン８の空燃比に影響を与える。そのため、ＥＣＵ５１
はエンジン８の運転状態に応じてパージ制御弁２２の開
度を決定する。一般に、空燃比が濃くなった場合、エン
ジンの排気ガス中に含まれるＣＯ濃度等が増加する。そ
こで、ＥＣＵ５１は酸素センサ４６により検出される排
気ガス中の酸素濃度Ｏｘの値に基づきパージ濃度ＦＧＰ
Ｇの値を算出する。ＥＣＵ５１は、その算出値に基づき
パージ制御弁２２の開度に相当するデューティ比ＤＰＧ
を決定し、そのデューティ比ＤＰＧの大きさに応じたデ
ューティ信号を出力する。即ち、ＥＣＵ５１は、エンジ
ン８の運転時であって、自動車４０の走行時と停止時と
で異なり、停止時よりも走行時において相対的に大きい
デューティ比ＤＰＧに基づきパージ制御弁２２の開度を
デューティ制御する。このような処理を実行するＥＣＵ
５１は、本発明の制御手段に相当する。

【００３０】ＥＣＵ５１は故障診断装置を司る。ＥＣＵ
５１は上記各種センサ４１〜４７の検出値に基づき三方
切換弁２３を必要に応じて切り換え、圧力センサ４１に
より選択的に検出されるタンク側内圧ＰＴの値とキャニ
スタ側内圧ＰＣの値を選択的に入力する。ＥＣＵ５１は
入力されたタンク側内圧ＰＴ及びキャニスタ側内圧ＰＣ
の各値に基づき、タンク側の気密性に係る故障、キャニ
スタ側の気密性に係る故障をそれぞれ個別に診断する。

【００３１】加えて、ＥＣＵ５１は上記各種センサ４１
〜４７の検出値に基づきパージ制御弁２２及び三方切換
弁２３の機能に係る故障を診断する。自動車４０の運転
席に設けられた警告ランプ２４はＥＣＵ５１による診断
結果を運転者に報知するために作動する。ＥＣＵ５１は
本処理装置、診断装置に故障が発生したと診断したとき
に警告ランプ２４を点灯させ、それ以外の場合に警告ラ
ンプ２４を消灯させる。ＥＣＵ５１は自動車４０に搭載
されたバッテリ２５から電力の供給を受けると共に、そ
のバッテリ２５の電圧状態を判定する。

【００３２】図４のブロック図に示すように、ＥＣＵ５
１は中央処理装置（ＣＰＵ）５２、読み出し専用メモリ
（ＲＯＭ）５３、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５
４、バックアップＲＡＭ５５及びタイマカウンタ５６等
を備える。ＥＣＵ５１はこれら各部５２〜５６と、外部
入力回路５７と、外部出力回路５８等とをバス５９によ
り接続してなる論理演算回路を構成する。ここで、ＲＯ
Ｍ５３は燃料パージ及び故障診断等に関する所定の制御
プログラムを予め記憶する。ＲＡＭ５４はＣＰＵ５２の
演算結果等を一時記憶する。バックアップＲＡＭ５５は
予め記憶したデータを保存する。この実施形態におい
て、バックアップＲＡＭ５５は故障に関する診断結果を
診断データとして保存するための診断データ記憶手段を
構成する。タイマカウンタ５６は同時に複数の計時動作
を行うことができる。外部入力回路５７はバッファ、波
形成形回路、ハードフィルタ（電気抵抗及びコンデンサ
よりなる回路）及びＡ／Ｄ変換器等を含む。外部出力回
路５８は駆動回路等を含む。上記各種センサ４１〜４７
及びバッテリ２５は外部入力回路５７に接続される。パ
ージ制御弁２２、三方切換弁２３及び警告ランプ２４は
外部出力回路５８に接続される。

【００３３】ＣＰＵ５２は外部入力回路５７を介して入
力される上記各種センサ４１〜４７の検出信号及びバッ
テリ２４の電圧値ＶＡＥ等を入力値として読み込む。Ｃ
ＰＵ５２はそれら入力値に基づき、燃料パージと故障診
断を実行するためにパージ制御弁２２、三方切換弁２３
及び警告ランプ２４を制御する。

【００３４】次に、ＥＣＵ５１が実行する制御の処理内
容について説明する。図５，６等は前述した故障診断を
実行するための「診断ルーチン」を示すフローチャート
である。ＥＣＵ５１はこのルーチンを所定時間毎に周期
的に実行する。

【００３５】図５のステップ１００において、ＥＣＵ５
１は回転速度センサ４５、酸素センサ４６及び車速セン
サ４７により検出されるエンジン回転速度ＮＥ、酸素濃
度Ｏｘ及び車速ＳＰＤの各値をそれぞれ読み込む。

【００３６】ステップ１１０において、ＥＣＵ５１はエ
ンジン８の始動が完了したか否かを判断する。ＥＣＵ５
１はエンジン回転速度ＮＥが所定値以上となったとき
に、エンジン８の始動が完了したものと判断する。この
ステップ１１０の処理を実行するＥＣＵ５１は、エンジ
ン８の始動の完了を判断するための手段に相当する。エ
ンジン８の始動が完了していない場合、ＥＣＵ５１はそ
の後の処理を一旦終了する。エンジン８の始動が完了し
ている場合、ステップ１２０において、ＥＣＵ５１は始
動が完了してからの経過時間（始動後時間）ＣＡＳＴの
計時をタイマカウンタ５６に開始させる。このステップ
１２０の処理を実行するＥＣＵ５１は、始動後の経過時
間を計時するための手段に相当する。

【００３７】ステップ１３０において、ＥＣＵ５１は三
方切換弁２３を制御することにより、圧力センサ４１の
検出先を所定時間（例えば「３秒間」）だけタンク側に
切り換える。ステップ１４０において、ＥＣＵ５１は圧
力センサ４１により検出されるタンク側内圧ＰＴの値を
読み込む。

【００３８】ステップ１５０において、ＥＣＵ５１は三
方切換弁２３を制御することにより圧力センサ４１の検
出先を所定時間（例えば「５秒間」）だけキャニスタ側
に切り換える。ステップ１６０において、ＥＣＵ５１は
圧力センサ４１により検出されるキャニスタ側内圧ＰＣ
の値を読み込む。これらステップ１３０〜１６０の処理
を実行するＥＣＵ５１は、タンク側内圧ＰＴ及びキャニ
スタ側内圧ＰＣを交互に検出するために圧力センサ４１
の検出先を交互に切り換えるための手段に相当する。

【００３９】ステップ１７０において、ＥＣＵ５１は、
交互に読み込まれたタンク側内圧ＰＴ及びキャニスタ側
内圧ＰＣの各値に基づき、圧力センサ４１に故障がある
か否かを判断する。例えば、タンク側内圧ＰＴ及びキャ
ニスタ側内圧ＰＣの各値が圧力センサ４１の出力レンジ
外の値を示したとき、電気回路に断線や短絡が発生して
いるおそれがあることから、ＥＣＵ５１は圧力センサ４
１が故障しているものと判断する。このステップ１７０
の処理を実行するＥＣＵ５１は、圧力センサ４１の機能
を診断するための手段に相当する。圧力センサ４１に故
障がある場合、ＥＣＵ５１は処理をステップ１７０から
ステップ１８０へ移行する。

【００４０】ステップ１８０において、圧力センサ４１
に故障があることから、ＥＣＵ５１はセンサ故障コード
ＭＳＣをバックアップＲＡＭ５５に記憶する。このステ
ップ１８０の処理を実行するＥＣＵ５１は、圧力センサ
４１の故障を記録するための手段に相当する。ステップ
１９０において、ＥＣＵ５１は、圧力センサ４１に故障
があることを報知するために、警告ランプ２４を点灯さ
せ、その後の処理を終了する。このステップ１９０の処
理を実行するＥＣＵ５１は、圧力センサ４１の故障を報
知するための報知手段に相当する。

【００４１】圧力センサ４１が正常である場合、ＥＣＵ
５１は処理をステップ１７０からステップ２００へ移行
する。ステップ２００において、圧力センサ４１が正常
であることから、ＥＣＵ５１はセンサ正常コードＮＳＣ
をバックアップＲＡＭ５５に記憶する。ステップ２００
の処理を実行するＥＣＵ５１は、圧力センサ４１が正常
であることを記録するための手段に相当する。

【００４２】ステップ２１０において、ＥＣＵ５１は三
方切換弁２３を制御することにより、圧力センサ４１の
検出先をタンク側に切り換える。ステップ２２０におい
て、始動後時間ＣＡＳＴの値が「５分」以上であるか否
かを判断する。始動後時間ＣＡＳＴの値が「５分」未満
である場合、ＥＣＵ５１は処理をステップ４１０へ移行
する。始動後時間ＣＡＳＴの値が「５分」以上である場
合、ＥＣＵ５１は処理をステップ２３０へ移行する。

【００４３】ステップ２３０において、ＥＣＵ５１はパ
ージ濃度ＦＧＰＧの値が所定値ＰＣ１よりも小さい、即
ち相対的に薄いか否かを判断する。ＥＣＵ５１はこの判
断を、酸素濃度Ｏｘの値に基づいて行う。パージ濃度Ｆ
ＧＰＧが所定値ＰＣ１よりも大きい、即ち相対的に濃い
場合、ＥＣＵ５１は処理をステップ４１０へ移行する。
パージ濃度ＦＧＰＧが所定値ＰＣ１よりも薄い場合、Ｅ
ＣＵ５１は処理をステップ２４０へ移行する。

【００４４】ステップ２４０において、仮故障フラグＸ
ＭＴが「１」であるか否かを判断する。この仮故障フラ
グＸＭＴは、キャニスタ側の気密性に係る故障、三方切
換弁２３の機能の故障、或いはパージ制御弁２２の機能
の故障に関する仮の判定を示すものである。その設定の
仕方については後述する。この仮故障フラグＸＭＴが
「１」である場合、上記故障に関する仮の判定が既に行
われたことから、ＥＣＵ５１は処理をステップ２７０へ
移行する。この仮故障フラグＸＭＴが「０」である場
合、上記故障に関する仮の判定が行われていないことか
ら、ＥＣＵ５１は処理をステップ２５０へ移行する。

【００４５】ステップ２５０において、ＥＣＵ５１は自
動車４０が走行中であるか否かを判断する。ＥＣＵ５１
は車速ＳＰＤの値が所定値以上であるときに自動車４０
が走行中であると判断する。自動車４０が走行中でない
場合、ＥＣＵ５１は処理をステップ２７０へ移行する。
自動車４０が走行中である場合、ＥＣＵ５１は処理をス
テップ２６０へ移行する。

【００４６】ステップ２６０において、ＥＣＵ５１は現
在のパージ制御弁２２に係るデューティ比ＤＰＧの値が
本発明の基準値としての「２０％」以上であるか否かを
判断する。この「２０％」という値は一例に過ぎない
が、走行中に行われる診断に際し、圧力センサ４１の検
出値について良好なＳ／Ｎ比（目的の信号とノイズとの
比）が確保されることを考慮して設定される。このデュ
ーティ比ＤＰＧの値が「２０％」よりも小さい場合、キ
ャニスタ側の気密性等を診断しないものとして、ＥＣＵ
５１は処理をステップ４１０へ移行する。このデューテ
ィ比ＤＰＧの値が「２０％」以上である場合、キャニス
タ側の気密性等を診断するものとして、ＥＣＵ５１は処
理をステップ２９０へ移行する。

【００４７】一方、ステップ２４０又はステップ２５０
から移行してステップ２７０において、ＥＣＵ５１はエ
ンジン８がアイドル状態にあるか否かを判断する。アイ
ドル状態にない場合、ＥＣＵ５１は処理をステップ４１
０へ移行する。アイドル状態にある場合、ＥＣＵ５１は
処理をステップ２８０へ移行する。

【００４８】ステップ２８０において、ＥＣＵ５１は、
現在のパージ制御弁２２に係るデューティ比ＤＰＧの値
が本発明の基準値としての「１５％」以上であるか否か
を判断する。この「１５％」という値は一例に過ぎない
が、アイドル状態に行われる診断に際し、圧力センサ４
１の検出値について良好なＳ／Ｎ比が確保されることを
考慮して設定される。このデューティ比ＤＰＧの値が
「１５％」よりも小さい場合、キャニスタ側の故障を判
定しないものとして、ＥＣＵ５１は処理をステップ４１
０へ移行する。このデューティ比ＤＰＧの値が「１５
％」以上である場合、キャニスタ側の故障を判定するも
のとして、ＥＣＵ５１は処理をステップ２９０へ移行す
る。これらステップ２４０〜２８０の処理を実行するＥ
ＣＵ５１は、自動車４０の走行時か停止時かによって診
断に適用されるデューティ比ＤＰＧに係る基準値を変更
するための本発明の第１の変更手段に相当する。

【００４９】図６のステップ２９０において、ＥＣＵ５
１は三方切換弁２３を制御することにより圧力センサ４
１の検出先をキャニスタ側に切り換える。ステップ３０
０において、ＥＣＵ５１は圧力センサ４１の検出先をキ
ャニスタ側へ切り換えてからの経過時間ＣＰＧＣの計時
をタイマカウンタ５６に開始させる。ステップ３００の
処理を実行するＥＣＵ５１は、圧力センサ４１の検出先
をキャニスタ側へ切り換えてからの経過時間を計時する
ための手段に相当する。

【００５０】ステップ３１０において、ＥＣＵ５１はパ
ージ制御弁２２の機能を診断するためのサブルーチンを
実行する。図７にこのサブルーチンの内容を詳しく示
す。ステップ３１１において、ＥＣＵ５１は自動車４０
の走行時には、故障診断のための判定値ＫＳＭを「１０
ｍｍＨｇ」に設定し、アイドル状態にあるときには、判
定値ＫＳＭを「５ｍｍＨｇ」に設定する。ステップ３１
１の処理を実行するＥＣＵ５１は、自動車４０の走行時
か停止時かによって故障診断に係る判定値ＫＳＭを変更
するための本発明の第２の変更手段に相当する。

【００５１】ステップ３１２において、ＥＣＵ５１は経
過時間ＣＰＧＣが「０．５〜１．５秒」となる間のキャ
ニスタ側内圧ＰＣの値の平均値ＰＣＳＭを算出する。パ
ージ制御弁２２が所定のデューティ比ＤＰＧをもってデ
ューティ制御されるときには、吸気通路１０で発生する
負圧がパージライン２１を通じ、脈動を伴ってキャニス
タ１４に作用する。図８（ａ），（ｂ），（ｃ）はその
脈動を伴ったキャニスタ側内圧ＰＣの変化を示すタイム
チャートである。このチャートからも分かるように、デ
ューティ比ＤＰＧの値が「１５％〜４０％」の間で大き
くなるに連れて、脈動の振幅、即ち脈動のレベルは大き
くなる。ＥＣＵ５１はこの内圧ＰＣの脈動のレベルの平
均値ＰＣＳＭを算出する。このステップ３１２の処理を
実行するＥＣＵ５１は、キャニスタ側内圧ＰＣの脈動レ
ベルの平均値ＰＣＳＭを算出するための手段に相当す
る。

【００５２】ステップ３１３において、ＥＣＵ５１は算
出された平均値ＰＣＳＭが運転状態に応じて設定された
判定値ＫＳＭより大きいか否かを判断する。この平均値
ＰＣＳＭが判定値ＫＳＭより大きい場合、パージ制御弁
２２が正常であるものとして、ステップ３１４におい
て、ＥＣＵ５１は第１の故障フラグＸＭＰを「０」に設
定し、ＲＡＭ５４に記憶する。この平均値ＰＣＳＭが判
定値ＫＳＭ以下である場合、パージ制御弁２２が故障し
ているものとして、ステップ３１５において、ＥＣＵ５
１は第１の故障フラグＸＭＰを「１」に設定し、ＲＡＭ
５４に記憶する。上記一連のステップ３１１〜３１５
（ステップ３１０）の処理を実行するＥＣＵ５１は、燃
料蒸気処理装置を構成するパージ制御弁２２の機能を診
断するための本発明の診断手段に相当する。

【００５３】上記機能診断のためのサブルーチンを実行
した後、図６に示すステップ３２０において、ＥＣＵ５
１は三方切換弁２３の機能を診断する。図９にこのサブ
ルーチンの内容を詳しく示す。ステップ３２１におい
て、ＥＣＵ５１はパージ制御弁２２をデューティ制御し
ているときに圧力センサ４１により検出されるキャニス
タ側内圧ＰＣの値を読み込む。ステップ３２２におい
て、ＥＣＵ５１は三方切換弁２３を制御することにより
圧力センサ４１の検出先をタンク側に切り換える。ステ
ップ３２３において、ＥＣＵ５１はパージ制御弁２２を
デューティ制御しているときに圧力センサ４１により検
出されるタンク側内圧ＰＴの値を読み込む。これらステ
ップ３２１〜３２３の処理を実行するＥＣＵ５１は、キ
ャニスタ側内圧ＰＣ及びタンク側内圧ＰＴを交互に検出
するために圧力センサ４１の検出先を交互に切り換える
ための手段に相当する。

【００５４】ここで、三方切換弁２３が正常に機能した
とすると、圧力センサ４１による検出値は、同センサ４
１の検出先が切り換えられる前後で変わる。三方切換弁
２３が正常に作動しなかったとすると、圧力センサ４１
による検出値は、同センサ４１の検出先が切り換えられ
る前後で変わらない。

【００５５】そこで、ステップ３２４において、ＥＣＵ
５１は上記のように検出されたキャニスタ側内圧ＰＣの
値とタンク側内圧ＰＴの値との差の絶対値が所定の判定
値ＫＡよりも大きいか否かを判断する。これら内圧Ｐ
Ｃ，ＰＴの差の絶対値が判定値ＫＡよりも大きい場合、
圧力センサ４１の検出先が正常に切り換わったことを意
味する。この場合、三方切換弁２３は正常に機能してい
ることから、ステップ３２５において、ＥＣＵ５１は第
２の故障フラグを「０」に設定し、ＲＡＭ５４に記憶す
る。これら内圧ＰＣ，ＰＴの差の絶対値が判定値ＫＡ以
下である場合、圧力センサ４１の検出先が正常に切り換
わらないことを意味し、三方切換弁２３が故障している
ものとして、ステップ３２６において、ＥＣＵ５１は第
２の故障フラグＸＭＶを「１」に設定し、ＲＡＭ５４に
記憶する。上記一連のステップ３２１〜３２６（ステッ
プ３２０）の処理を実行するＥＣＵ５１は、故障診断装
置を構成する三方切換弁２３の機能を診断するための手
段に相当する。

【００５６】上記機能診断のためのサブルーチンを実行
した後、図６に示すステップ３３０において、ＥＣＵ５
１はキャニスタ側の気密性を診断する。図１０にこのサ
ブルーチンの内容を詳しく示す。

【００５７】ステップ３３１において、ＥＣＵ５１はキ
ャニスタ１４から吸気通路１０への燃料のパージをカッ
トすべき条件、即ち「パージカット条件」が成立したか
否かを判断する。例えば、パージカット条件として、エ
ンジン８の減速運転時を当てはめることができる。この
パージカット条件が成立しない場合、ＥＣＵ５１は処理
を図６のステップ３４０へ移行する。パージカット条件
が成立した場合、ＥＣＵ５１は処理をステップ３３２へ
移行する。ステップ３３１の処理を実行するＥＣＵ５１
は、キャニスタ側の気密性に係る診断に先立ってパージ
カット条件が成立したか否かを判断するための手段に相
当する。

【００５８】ステップ３３２において、ＥＣＵ５１はパ
ージ制御弁２２を閉じることにより、パージカットを実
行する。このとき、キャニスタ１４を含むキャニスタ側
の空間はパージ制御弁２２、大気制御弁１６，１８及び
ベーパ制御弁２０によって密閉されることになる。従っ
て、キャニスタ側の気密性に故障がなければ、パージカ
ット直前にキャニスタ１４に導入されていた負圧がその
キャニスタ側の空間において保持されることになる。ス
テップ３３２の処理を実行するＥＣＵ５１は、パージカ
ットを実行するための手段に相当する。

【００５９】ステップ３３３において、ＥＣＵ５１は自
動車４０の走行時には、故障診断のための判定値ＫＤを
「３ｍｍＨｇ」に設定し、アイドル状態にあるときに
は、判定値ＫＤを「２ｍｍＨｇ」に設定する。ステップ
３３３の処理を実行するＥＣＵ５１は、自動車４０の走
行時か停止時かによって故障診断に係る判定値ＫＤを変
更するための本発明の第２の変更手段に相当する。

【００６０】ステップ３３４において、ＥＣＵ５１は経
過時間ＣＰＧＣが「３．５〜４．５秒」となる間のキャ
ニスタ側内圧ＰＣの変化値ΔＰＣを算出する。即ち、Ｅ
ＣＵ５１は今回読み込まれたキャニスタ側内圧ＰＣの値
と前回読み込まれたキャニスタ側内圧ＰＣ０の値との差
をキャニスタ側内圧ＰＣの変化値ΔＰＣとして算出す
る。上記のようにキャニスタ側内圧ＰＣは脈動をもって
変化することから、ＥＣＵ５１は上記のように算出され
る平均値ＰＣＳＭから、キャニスタ側内圧ＰＣの変化値
ΔＰＣを算出する。このステップ３３４の処理を実行す
るＥＣＵ５１は、キャニスタ側内圧ＰＣの変化値ΔＰＣ
を算出するための手段に相当する。

【００６１】ステップ３３５において、ＥＣＵ５１は算
出された変化値ΔＰＣが、運転状態に応じて設定された
判定値ＫＤよりも小さいか否かを判断する。図１０はパ
ージカット後におけるキャニスタ側内圧ＰＣの挙動を、
気密性に係る故障の有無に分けて示すタイムチャートで
ある。このチャートにおいて、キャニスタ側の気密性に
係る故障が特にない場合、キャニスタ側内圧ＰＣの挙動
は、実線で示すように、緩やかな増加を示す。即ち、気
密性に係る故障が無いことから、パージカット直前に導
入された負圧がパージカット後にもあまり変化しないこ
とを示すことになる。一方、キャニスタ側の気密性に係
る故障が有る場合、キャニスタ側内圧ＰＣの挙動は、破
線で示すように、急激に増加し、やがて大気圧の値に近
似することになる。即ち、気密性に係る故障が有ること
から、パージカット直前に導入された負圧が、パージカ
ット後には急激に増加して大気圧に到ることになる。換
言すれば、ステップ３３５において、ＥＣＵ５１はパー
ジカット直後のキャニスタ側内圧ＰＣの増加の程度を判
断するのである。判定値ＫＤは、その増加の程度の判断
に最適な値が運転状態に応じて当てはめられることにな
る。

【００６２】ステップ３３５において、変化値ΔＰＣが
判定値ＫＤよりも小さい場合、キャニスタ側の気密性が
正常であるものとして、ステップ３３６において、ＥＣ
Ｕ５１は第３の故障フラグＸＭＣを「０」に設定し、Ｒ
ＡＭ５４に記憶する。この変化値ΔＰＣが判定値ＫＤ以
上である場合、キャニスタ側の気密性に何らかの故障が
あるものとして、ステップ３３７において、ＥＣＵ５１
は第３の故障フラグＸＭＣを「１」に設定し、ＲＡＭ５
４に記憶する。上記一連のステップ３３１〜３３７（ス
テップ３３０）の処理を実行するＥＣＵ５１は、燃料蒸
気処理装置におけるキャニスタ側の気密性を診断するた
めの本発明の診断手段に相当する。

【００６３】ステップ３３０の処理を実行した後、図６
に示すステップ３４０において、ＥＣＵ５１は各故障フ
ラグＸＭＰ，ＸＭＶ，ＸＭＣの少なくとも一つが「１」
であるか否かを判断する。この判断が否定である場合、
パージ制御弁２２の機能、三方切換弁２３の機能及びキ
ャニスタ側の気密性に故障が無いことから、ステップ３
５０において、ＥＣＵ５１は最終正常コードＮＦＣをバ
ックアップＲＡＭ５５に記憶する。このステップ３５０
の処理を実行するＥＣＵ５１は、パージ制御弁２２の機
能、三方切換弁２３の機能及びキャニスタ側の気密性が
正常であることを記録するための記録手段に相当する。
ステップ３６０において、ＥＣＵ５１は警告ランプ２４
を消灯させる。一方、上記の判断が肯定である場合、何
らかの故障があったものと判定し、ＥＣＵ５１は処理を
ステップ３７０へ移行する。

【００６４】ステップ３７０において、ＥＣＵ５１は仮
故障フラグＸＭＴが「１」であるか否かを判断する。仮
故障フラグＸＭＴが「０」である場合、今回の故障判定
が最初のものであることから、ステップ３８０におい
て、ＥＣＵ５１は仮故障フラグＸＭＴを「１」に設定
し、処理をステップ４１０へ移行する。仮故障フラグＸ
ＭＴが「１」である場合、今回の故障判定が２回目であ
り、最終的に確かな故障判定を行うことができる。これ
らステップ３４０，３７０，３８０の処理を実行するＥ
ＣＵ５１は、自動車４０の走行時の診断結果と、停止時
の診断結果とに基づき、タンク側の故障及びキャニスタ
側の故障を選択的に最終診断するための本発明の最終診
断手段に相当する。

【００６５】ステップ３９０において、ＥＣＵ５１は故
障判定の最終結果を示すために最終故障コードＭＦＣを
バックアップＲＡＭ５５に記憶する。このステップ３９
０の処理を実行するＥＣＵ５１は、故障診断に係る最終
結果を記録するための記録手段に相当する。更に、ステ
ップ４００において、ＥＣＵ５１は警告ランプ２４を点
灯させ、処理をステップ４１０へ移行する。ステップ４
００の処理を実行するＥＣＵ５１は上記故障診断に係る
最終結果を報知するための手段に相当する。

【００６６】ステップ２３０，２６０〜２８０，３６
０，３８０，４００から移行してステップ４１０におい
て、ＥＣＵ５１はパージ制御弁２２の機能、三方切換弁
２３の機能、又はキャニスタ側の気密性に係る診断を完
了したか否かを判断する。この診断を完了していない場
合、ＥＣＵ５１は処理をステップ１７０へジャップし、
ステップ１７０以降の処理を繰り返す。上記の診断を完
了した場合、ＥＣＵ５１は処理をステップ４２０へ移行
する。

【００６７】ステップ４２０において、ＥＣＵ５１は始
動後時間ＣＡＳＴの値が「２０分」以上であるか否かを
判断する。始動後時間ＣＡＳＴの値が「２０分」未満で
ある場合、ＥＣＵ５１は処理をステップ１７０へジャッ
プし、ステップ１７０以降の処理を繰り返す。始動後時
間ＣＡＳＴが「２０分」以上である場合、ＥＣＵ５１は
処理をステップ４３０へ移行する。ステップ４１０，４
２０の処理を実行するＥＣＵ５１は、キャニスタ側等の
診断が完了し、且つエンジン８の始動完了後に所定時間
が経過したことを判断するための手段に相当する。

【００６８】ステップ４３０において、ＥＣＵ５１はタ
ンク側の気密性を診断する。図１２はこのサブルーチン
の内容を詳しく示す。ステップ４３１において、ＥＣＵ
５１は三方切換弁２３を制御することにより、圧力セン
サ４１の検出先をタンク側に切り換える。ステップ４３
２において、ＥＣＵ５１は圧力センサ４１により検出さ
れる値をタンク側内圧ＰＴの値として読み込む。

【００６９】ステップ４３３において、ＥＣＵ５１はタ
ンク側内圧ＰＴの値が大気圧ＰＡの値にほぼ等しいか否
かを判断する。これらステップ４３１〜４３３の処理を
実行するＥＣＵ５１は、燃料蒸気処理装置のタンク側の
気密性を診断するための本発明の診断手段に相当する。
図１３はエンジン８の運転時におけるタンク側内圧ＰＴ
の挙動を示す。このチャートからも明らかなように、タ
ンク側の気密性が正常である場合、タンク側内圧ＰＴは
負圧又は正圧の状態を示す。タンク側の気密性に故障が
ある場合、タンク側の空間に大気が浸入してタンク側内
圧ＰＴがほぼ大気圧の状態を示す。従って、タンク側内
圧ＰＴが大気圧ＰＡと等しくない場合、即ちタンク側内
圧ＰＴが大気圧ＰＡよりも高い正圧、或いは大気圧ＰＡ
よりも低い負圧である場合、タンク側の気密性が正常で
あるものとして、ＥＣＵ５１は処理をステップ４３４へ
移行する。ステップ４３４において、ＥＣＵ５１はタン
ク側正常コードＮＦＴをバックアップＲＡＭ５５に記憶
する。ステップ４３４の処理を実行するＥＣＵ５１はタ
ンク側の気密性が正常であることを記録するための手段
に相当する。

【００７０】ステップ４３３において、タンク側内圧Ｐ
Ｔの値が大気圧ＰＡの値にほぼ等しい場合、タンク側の
気密性に故障があるものとして、ＥＣＵ５１は処理をス
テップ４３５へ移行する。ステップ４３５において、Ｅ
ＣＵ５１はタンク側故障コードＭＦＴをバックアップＲ
ＡＭ５５に記憶する。ステップ４３５の処理う実行する
ＥＣＵ５１は、タンク側の気密性に故障があることを記
録するための手段に相当する。ステップ４３６におい
て、ＥＣＵ５１は、タンク側の気密性に係る故障の発生
を報知するために、警告ランプ２４を点灯させる。ステ
ップ４３６の処理を実行するＥＣＵ５１は、タンク側の
気密性に故障があることを報知するための手段に相当す
る。上記ステップ４３０のサブルーチンの処理を実行し
た後、ＥＣＵ５１は図５，６に示す一連の処理を一旦終
了する。

【００７１】上記のようにこの実施形態の構成におい
て、エンジン８の運転時には、パージ制御弁２２が所要
のデューティ比ＤＰＧをもってデューティ制御される。
これにより、吸気通路１０で発生する吸気負圧が脈動を
伴ってパージライン２１を通じてキャニスタ１４に作用
する。特に、自動車４０の走行時には停止時、即ちエン
ジン８のアイドル運転時よりも相対的に大きい値のデュ
ーティ比ＤＰＧに基づきパージ制御弁２２が制御され
る。このため、キャニスタ１４に作用する吸気負圧の脈
動レベルはアイドル運転時よりも走行時の方が大きい。
この吸気負圧の作用により、キャニスタ１４に捕集され
た燃料がパージライン２１を通じて吸気通路１０へパー
ジされる。

【００７２】パージ制御弁２２が所定の基準値以上のデ
ューティ比ＤＰＧに基づき制御されるとき、ＥＣＵ５１
は選択的に検出されるタンク側内圧ＰＴ又はキャニスタ
側内圧ＰＣを所定の判定値と比較することにより、燃料
蒸気処理装置に係る故障を診断する。即ち、この実施形
態で、ＥＣＵ５１はキャニスタ側及びタンク側の気密
性、パージ制御弁２２及び三方切換弁２３の機能をそれ
ぞれ診断する。

【００７３】自動車４０の走行時には、車体の振動に起
因してキャニスタ１４が振動し、ベーパ制御弁２０が振
動することがある。この振動により、ベーパ制御弁２０
の弁体が振動し、同制御弁２０が断続的に開いてタンク
側内圧ＰＴが脈動を伴って変化するおそれがある。この
ようにベーパ制御弁２０の誤動作に起因して生じる圧力
脈動は、パージ制御弁２２がデューティ制御されること
によって生じる正規の圧力脈動と紛らわしい。パージ制
御弁２２がデューティ制御されることにより生じる正規
の圧力脈動を圧力センサ４１により正確に検出するため
には、誤動作による圧力脈動を検出の対象から除き、正
規の圧力脈動のみを検出する必要がある。パージ制御弁
２２が所定の基準値以上のデューティ比ＤＰＧをもって
制御されることから、その基準値の設定の仕方によって
は、誤動作による圧力脈動を除いた上で正規の圧力脈動
のみを検出することが可能になる。

【００７４】ここで、パージ制御弁２２は自動車４０の
走行時とアイドル運転時とで異なるデューティ比ＤＰＧ
に基づいてデューティ制御される。よって、キャニスタ
１４に作用する負圧の脈動レベルは、走行時とアイドル
運転時とで異なる。このため、デューティ比ＤＰＧに係
る基準値が一律に設定された場合には、走行時にベーパ
制御弁２０の誤動作による圧力脈動が除かれ、正規の圧
力脈動のみが検出されることは有り得る。しかし、アイ
ドル運転時には誤動作による圧力脈動と共に正規の圧力
脈動が検出から除かれることも有り得る。

【００７５】この実施形態では、自動車４０の走行時と
アイドル運転時とでデューティ比ＤＰＧに係る基準値が
変更される。即ち、自動車４０の走行時には、デューテ
ィ比ＤＰＧに係る基準値が「２０％」となり、アイドル
運転時にはその基準値が「１５％」に変更される。従っ
て、この実施形態によれば、上記の基準値が一律に設定
される場合とは異なり、自動車４０の走行時、アイドル
運転時のそれぞれにおいて、パージ制御弁２２のデュー
ティ制御によって正規の圧力脈動が、ベーパ制御弁２０
の誤動作に起因する圧力脈動と区別して検出される。こ
の結果、自動車４０の走行時、アイドル運転時の違いに
拘らず、キャニスタ側及びタンク側の気密性、並びにパ
ージ制御弁２２及び三方切換弁２３の機能について適正
な診断を行うことができる。

【００７６】ここで、上記正規の圧力脈動を検出対象と
し、誤動作に起因する圧力脈動を検出対象の外乱とした
とき、その検出対象を外乱から区別するためには、両者
の比、即ちＳ／Ｎ比を高める必要がある。パージ制御弁
２２が比較的大きいデューティ比ＤＰＧをもって制御さ
れたとき、そのＳ／Ｎ比は相対的に高くなる。この実施
形態では、自動車４０の走行時に相対的に大きいデュー
ティ比ＤＰＧをもってパージ制御弁２２が制御されるこ
とから、上記のＳ／Ｎ比は高くなる。これに対し、アイ
ドル運転時には相対的に小さいデューティ比ＤＰＧをも
ってパージ制御弁２２が制御されることから、上記のＳ
／Ｎ比は低くなる。この実施形態では、走行時とアイド
ル運転時とで異なるデューティ比ＤＰＧを基準値とし
て、本処理装置に係る故障が診断されることから、走行
時及びアイドル運転時のそれぞれにおいて、上記のＳ／
Ｎ比を向上させることができる。その意味において、キ
ャニスタ側及びタンク側の気密性、並びにパージ制御弁
２２及び三方切換弁２３の機能について正確な診断を行
うことができる。

【００７７】この実施形態の構成において、自動車４０
の走行時と、アイドル運転時とでは、吸気通路１０を流
れる空気量が異なる。このため、同じ値のデューティ比
ＤＰＧをもってパージ制御弁２２が制御されても、それ
によりキャニスタ１４に作用する負圧の大きさは異な
り、キャニスタ１４及び燃料タンク１に作用する圧力挙
動は異なる。この実施形態では、自動車４０の走行時か
アイドル運転時かにより、パージ制御弁２２の機能に係
る診断のための判定値ＫＳＭが「１０ｍｍＨｇ」と「５
ｍｍＨｇ」との間で変更される。同じく、走行時かアイ
ドル運転時かにより、キャニスタ側の気密性の診断のた
めの判定値ＫＤが「３ｍｍＨｇ」と「２ｍｍＨｇ」との
間で変更される。従って、自動車４０の運転状態によっ
て異なり、キャニスタ１４及び燃料タンク１に作用する
圧力挙動の違いに応じ、パージ制御弁２２の機能及びキ
ャニスタ側の気密性に係る診断を適正に行うことが可能
になる。その意味で、上記の診断精度を向上させること
ができる。

【００７８】この実施形態の構成において、走行時には
ベーパ制御弁２０の誤動作による圧力脈動がタンク側内
圧ＰＴに発生するおそれがある。これに対し、アイドル
運転時には、上記誤動作による圧力脈動が発生するおそ
れはない。このため、走行時には上記誤動作による圧力
脈動に基づきＥＣＵ５１が誤った診断を行うおそれがあ
るが、アイドル運転時には上記誤動作による圧力脈動に
基づきＥＣＵ５１が誤った診断を行うことはない。この
実施形態では、ＥＣＵ５１は走行時の診断結果と、アイ
ドル運転時の診断結果とに基づいて最終的な故障診断を
行う。具体的には、ＥＣＵ５１は走行時にパージ制御弁
２２の機能、三方切換弁２３の機能、或いはキャニスタ
側の気密性に何らかの故障があると診断したとき、その
診断結果を仮の故障として記録する。その後、ＥＣＵ５
１はアイドル運転時にパージ制御弁２２の機能、三方切
換弁２３の機能、或いはキャニスタ側の気密性に何らか
の故障があることを引き続き診断したとき、最終的に故
障があったものと診断する。従って、走行時にベーパ制
御弁２０の誤動作による圧力脈動に伴って誤った診断が
なされたとしても、アイドル運転時に改めて診断を行う
ことにより、その誤診断が除かれる。その意味で、本処
理装置に係る診断の精度を更に向上させることができ
る。

【００７９】この実施形態では、圧力センサ４１、パー
ジ制御弁２２、若しくは三方切換弁２３に故障があると
診断されたとき、キャニスタ側の気密性、或いはタンク
側の気密性に故障があると診断されたとき、運転席に設
けられた警告ランプ２４が点灯する。このため、運転者
等が上記各故障の発生を直ちに知ることができ、その故
障に早めに対処することができる。

【００８０】この実施形態では、上記各故障があると診
断されたときに、各故障コードＭＳＣ，ＭＦＣ，ＭＦＴ
が診断データとしてＥＣＵ５１のバックアップＲＡＭ５
５に記憶される。このため、自動車４０の点検時等に作
業者が必要に応じてバックアップＲＡＭ５５の診断デー
タを読み出すことにより、上記各故障に関する履歴を確
認することができる。

【００８１】尚、この発明は次のような別の実施形態に
具体化することもできる。以下の実施形態でも前記実施
形態と同等の作用及び効果を得ることができる。 （１）前記実施形態では、燃料蒸気処理装置に係る故障
を診断するために、一つの圧力センサ４１の接続先を三
方切換弁２３によりタンク側とキャニスタ側とに切り換
え、タンク側内圧ＰＴ又はキャニスタ側内圧ＰＣの値を
選択的に検出するようにした。これに対し、同処理装置
に係る故障を診断するために、異なる二つの圧力センサ
によりタンク側内圧ＰＴ又はキャニスタ側内圧ＰＣの値
を選択的に検出するようにしてもよい。

【００８２】（２）前記実施形態では、キャニスタ１４
が二つの大気制御弁１６，１８を含む場合に具体化した
が、これらの制御弁１６，１８を省略してキャニスタ１
４に大気へ連通する孔だけを設けてもよい。この場合に
は、キャニスタ側の気密性を診断するためにキャニスタ
側の空間を密閉する必要がある。そこで、上記連通孔に
電磁弁を設け、診断時にはその電磁弁により孔を閉鎖す
るように構成すればよい。

【００８３】更に、本明細書の特許請求の範囲に記載し
た以外に、上記各実施形態から把握できる技術的思想
を、以下にその効果と共に記載する。 （イ）請求項１、２又は３に記載の発明において、前記
燃料蒸気処理装置に故障があることを前記診断手段が診
断したときにその旨を報知するための報知手段を設けた
燃料蒸気処理装置の故障診断装置。

【００８４】この構成によれば、運転者等が本処理装置
に係る故障を知ることが可能になり、その故障に対処す
ることが可能となる。 （ロ）請求項１、２又は３に記載の発明において、前記
燃料蒸気処理装置に故障があることを前記診断手段が診
断したときにその旨を記録するための記録手段を設けた
燃料蒸気処理装置の故障診断装置。

【００８５】この構成によれば、作業者等が必要に応
じ、診断記録に基づいて故障に関する履歴を確認するこ
とができる。 （ハ）請求項３に記載の発明において、前記最終診断手
段は、前記走行時に前記燃料蒸気処理装置に故障がある
ことが前記診断手段により診断され、引き続き前記停止
時に前記燃料蒸気処理装置に故障があることが前記診断
手段により診断されたときに、前記燃料蒸気処理装置に
故障があることを最終的に診断する燃料蒸気処理装置の
故障診断装置。

【００８６】この構成によれば、車両が走行した後の停
止時に改めて診断を行うことにより、誤診断を排除する
ことが可能となり、診断精度を向上させることができ
る。尚、この明細書において、発明の構成に係る用語を
以下のように定義する。

【００８７】（ａ）デューティ制御とは、１サイクルの
時間に対する通電時間の割合をデューティ比として、そ
のデューティ比により通電時間を制御する意味で、デジ
タル的に通電・非通電の割合を変えることにより、アナ
ログ的に平均電流を可変制御することである。この発明
では、パージ制御弁を上記デューティ比をもって断続的
に開くことを意味する。

【００８８】

【発明の効果】請求項１に記載の第１の発明によれば、
パージ制御弁が基準値以上のデューティ比に基づいてデ
ューティ制御されるときに、選択的に検出される燃料タ
ンク側の内圧又はキャニスタ側の内圧を所定の判定値と
比較することにより、燃料蒸気処理装置に係る故障を診
断し、車両の状態が走行か停止かによってデューティ比
に係る基準値を変更するようにしている。

【００８９】従って、基準値が一律に設定されることに
よる弊害がなくなり、処理装置の診断に際し、車両の停
止時、走行時に拘らず、パージ制御弁のデューティ制御
による正規の圧力脈動をベーパ制御弁の誤動作による圧
力脈動と区別した上で検出することが可能になる。この
結果、車両の走行時、停止時に拘らず、本処理装置に係
る故障を適正に診断することができるという効果を発揮
する。

【００９０】請求項２に記載の第２の発明によれば、第
１の発明の構成において、車両の状態が走行か停止かに
よって故障診断に係る判定値を変更するようにしてい
る。従って、第１の発明の作用に加え、運転状態によっ
て異なる圧力挙動の違いに応じて処理装置に係る故障の
判定を行うことが可能になる。その意味で、第１の発明
の効果に加え、本処理装置の診断精度を向上させること
ができるという効果を発揮する。

【００９１】請求項３に記載の第３の発明によれば、第
１又は２の発明の構成において、車両の走行時の診断結
果と、車両の停止時の診断結果とに基づき、処理装置に
係る故障を最終的に診断するようにしている。

【００９２】従って、第１又は第２の発明の作用に加
え、ベーパ制御弁の誤動作による圧力脈動に基づいた誤
診断が排除される。その意味で、第１又は第２の発明の
効果に加え、本処理装置の診断精度を更に向上させるこ
とができるという効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の発明に係る基本概念構成図。

【図２】 第２の発明に係る基本概念構成図。

【図３】 燃料蒸気処理装置の故障診断装置を示す概略
構成図。

【図４】 ＥＣＵ等を示すブロック回路図。

【図５】 「診断ルーチン」を示すフローチャート。

【図６】 図５のルーチンの続きを示すフローチャー
ト。

【図７】 図６のルーチンの一部を詳説するフローチャ
ート。

【図８】 （ａ）〜（ｃ）はキャニスタ側内圧の脈動を
示すタイムチャート。

【図９】 図６のルーチンの一部を詳説するフローチャ
ート。

【図１０】 図６のルーチンの一部を詳説するフローチ
ャート。

【図１１】 パージカット前後におけるキャニスタ側内
圧の挙動を示すタイムチャート。

【図１２】 図６のルーチンの一部を詳説するフローチ
ャート。

【図１３】 タンク側内圧の挙動を示すタイムチャー
ト。

【図１４】 従来の燃料蒸気処理装置を示す概略構成
図。

【図１５】 従来の燃料蒸気処理装置の故障診断装置を
示す概略構成図。

【符号の説明】

１…燃料タンク、８…エンジン、１０…吸気通路、１３
…ベーパライン、１４…キャニスタ、２０…ベーパ制御
弁、２１…パージライン、２２…パージ制御弁、２３…
三方切換弁、４１…圧力センサ（２３，４１は圧力検出
手段を構成する。）、４０…車両としての自動車、４７
…車両状態検出手段としての車速センサ、５１…ＥＣＵ
（５１は制御手段、診断手段、第１及び第２の変更手
段、並びに最終手段を構成する。）。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載され、その車両のエンジンに
   供給される燃料を収容するための燃料タンクで発生する
   燃料蒸気をベーパラインを通じてキャニスタに捕集し、
   前記エンジンの運転時には、前記キャニスタに捕集され
   た燃料を前記エンジンの吸気通路へパージラインを通じ
   てパージして処理するようにした燃料蒸気処理装置であ
   り、前記燃料タンク側の内圧と前記キャニスタ側の内圧
   との差に基づいて開かれ前記燃料タンクから前記キャニ
   スタへの燃料蒸気の流入を許容するベーパ制御弁と、前
   記パージラインを通過する燃料量を調整するために開度
   がデューティ制御されるパージ制御弁と、前記エンジン
   の運転時であって、前記車両の走行時と停止時とで異な
   り、停止時よりも走行時において相対的に大きいデュー
   ティ比に基づき前記パージ制御弁の開度をデューティ制
   御するための制御手段とを備えた燃料蒸気処理装置に係
   る故障を診断するための故障診断装置において、 前記ベーパ制御弁を境とした前記キャニスタ側の内圧と
   前記燃料タンク側の内圧とを選択的に検出するための圧
   力検出手段と、 前記車両の状態が走行か停止かを検出するための車両状
   態検出手段と、 前記パージ制御弁が所定の基準値以上のデューティ比に
   基づきデューティ制御されるときに、前記選択的に検出
   される前記燃料タンク側の内圧又は前記キャニスタ側の
   内圧を所定の判定値と比較することにより、前記燃料蒸
   気処理装置に係る故障を診断するための診断手段と、 前記検出される車両の状態が走行か停止かによって前記
   診断手段で適用される前記デューティ比に係る前記基準
   値を変更するための第１の変更手段とを備えたことを特
   徴とする燃料蒸気処理装置の故障診断装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の燃料蒸気処理装置の故
   障診断装置において、前記検出される車両の状態が走行
   か停止かによって前記診断手段で適用される前記故障診
   断に係る前記判定値を変更するための第２の変更手段を
   更に備えたことを特徴とする燃料蒸気処理装置の故障診
   断装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の燃料蒸気処理装
   置の故障診断装置において、前記車両の走行時における
   前記診断手段による診断結果と、前記車両の停止時にお
   ける前記診断手段による診断結果とに基づき、前記燃料
   蒸気処理装置に係る故障を最終的に診断するための最終
   診断手段を更に備えたことを特徴とする燃料蒸気処理装
   置の故障診断装置。