JP3937511B2 - 蒸発燃料供給系の故障診断方法およびその装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載されているエンジンの蒸発燃料供給系の故障を工場等において診断する方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平５−２５６２１４号公報に示されるように、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をエンジンの吸気通路に導入可能とするパージ通路と、この通路中に介設されたキャニスタと、パージ通路中に設けられたパージ調整手段と、キャニスタと大気とを連通する開閉可能な大気開放手段とを備えた蒸発燃料供給系に対し、パージ通路の詰まり、漏れ等の発生を判別する故障判別手段をエンジン制御部に設けた故障検出装置が知られている。この装置において、上記故障判別手段は、通常走行中においてフェイル検出可能な運転領域になったとき、先ず上記パージ調整手段を開状態にするとともに大気開放手段を閉状態にして燃料タンク内に吸気負圧を作用させた状態で燃料タンク内圧力の降下速度を調べ、その降下速度が小さいとき故障と判別し、また上記降下速度が大きい場合はさらに上記パージ調整手段及び大気開放手段をともに閉じた状態で燃料タンク内圧力の上昇速度を調べ、その上昇速度が大きいとき故障と判別するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報に示されている故障検出装置は、通常走行中の減速時に蒸発燃料供給系の故障を検出するものであるが、製造工場での出荷時等における検査でも、蒸発燃料供給系の配管の外れ等を調べることが要求される。この場合、工場等に設置される外部の検査装置を用いて故障診断を行うことが要求され、また、車両を停車させた状態で診断を行う必要があるので、上記公報に示されるように車載のエンジン制御部に設けられた故障判別手段で減速時に故障の判別を行うというような手法は適用し難い。
【０００４】
さらに、工場等で順次多数の車両の故障診断を行っていくような場合、できるだけ診断に要する時間を短くして処理能率を高め、またエンスト等で診断が中断されることのないように配慮する必要がある。
【０００５】
なお、特公平７−１８７７６号公報には、車載の制御ユニットがセンサ出力やアクチュエータ動作の異常あるいはコンピュータ処理の異常を自己診断する装置として、通常モード時に実行される第１の診断プログラムと、テストモード時に実行される第２の自己診断プログラムと、表示プログラムとを記憶手段が記憶し、テストスイッチ及び通電スイッチの切換操作に応じて上記３つのプログラムのうちの１つを実行するようにした自己診断装置が示されている。この装置によると修理工場等ではテストモードを選択することができる。しかし、この装置は制御ユニットとこれに接続されたセンサ及びアクチュエータからなる制御系の故障を診断するものであって、蒸発燃料供給系の配管の外れ等の診断に適用されるものではない。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑み、工場等での検査時に蒸発燃料供給系の配管の外れ等の故障を簡単に能率良く、かつ適正に診断することができる蒸発燃料供給系の故障診断方法およびその装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の故障診断方法は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をエンジンの吸気通路に導入可能とするパージ通路と、燃料タンクと吸気通路との間でのパージ通路の開閉及び大気開放部の開閉をそれぞれ可能とする通路開閉手段と、パージ通路の燃料タンク側の圧力を検出する圧力検出手段と、上記通路開閉手段及び上記圧力検出手段に接続された制御部とを備えた蒸発燃料供給系の故障診断を車両検査時に行う方法であって、エンジンをアイドル状態とするとともに、外部のテスト装置から上記制御部にテスト用の信号を送信することにより、燃料タンクと吸気通路との間で上記パージ通路を開き、かつ大気側開放部を遮断する状態に上記通路開閉手段を制御して、この制御状態をテストモードとし、このテストモードでの所定時間における上記圧力検出手段の出力の変化を上記テスト装置により調べ、この圧力検出手段の出力変化度合に基づいて蒸発燃料供給系の故障の有無を判別する一方、上記テストモードにあるときのエンジン回転数を通常運転時のアイドル回転数よりも高い値に設定し、かつ、エンジンの運転状態が減速運転に相当する所定運転領域にあるときに燃料供給を停止する燃料カット制御手段による燃料供給停止の制御を上記テストモード中は禁止するものである。
【０００８】
この方法によると、エンジンが作動されて検査場所等に置かれているときの状態に相当するアイドル状態で、テスト装置からの指令により上記テストモードとされる。そして、このテストモードでは、正常であれば吸気負圧によりガスが吸引されるに伴って燃料タンク側の圧力が低下するので、上記圧力検出手段の出力の変化が上記テスト装置により調べられることにより、蒸発燃料供給系の故障の診断が容易に行われる。
【０００９】
また、上記テストモードにあるときのエンジン回転数を通常運転時のアイドル回転数よりも高い値に設定することにより、テストモード中にパージ量が増大してオーバーリッチによる失火が生じ易くなることでエンジン回転数が低下する傾向が生じても、エンストに至ることが避けられる。
【００１０】
さらに、エンジンの運転状態が減速運転に相当する所定運転領域にあるときに燃料供給を停止する燃料カット制御手段を備えている場合、上記のようにテストモードにあるときにエンジン回転数が高められると、減速時と同様に無負荷で比較的高回転の状態となって上記所定運転領域に入ることもあり得ることから、上記テストモード中は燃料カット制御手段による燃料供給停止の制御を禁止することにより、テストモード中に燃料カットによって燃焼状態が不安定になることがない。
【００１１】
また、本発明の故障診断方法は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をエンジンの吸気通路に導入可能とするパージ通路と、燃料タンクと吸気通路との間でのパージ通路の開閉及び大気開放部の開閉をそれぞれ可能とする通路開閉手段と、パージ通路の燃料タンク側の圧力を検出する圧力検出手段と、上記通路開閉手段及び上記圧力検出手段に接続された制御部とを備えた蒸発燃料供給系の故障診断を車両検査時に行う方法であって、エンジンをアイドル状態とするとともに、外部のテスト装置から上記制御部にテスト用の信号を送信することにより、燃料タンクと吸気通路との間で上記パージ通路を開き、かつ大気側開放部を遮断する状態に上記通路開閉手段を制御して、この制御状態をテストモードとし、このテストモードでの所定時間における上記圧力検出手段の出力の変化を上記テスト装置により調べ、この圧力検出手段の出力変化度合に基づいて蒸発燃料供給系の故障の有無を判別する一方、上記パージ通路に設けられた流量調節用のバルブを制御して、このバルブの開度を上記テストモードの開始時点から次第に増大させるとともに、この制御中にエンジン回転数が低下したときは上記バルブの開度の増大を抑制するものである。
この方法によると、蒸発燃料系の故障の診断が容易に行われるとともに、テストモード中にパージ量の急激な増大によるエンジン回転数の低下が抑制される。
【００１２】
蒸発燃料供給時に空燃比制御量の学習を行う空燃比制御手段を備えているものにあっては、上記テストモードにあるときに上記学習を禁止することが好ましく、このようにすると、通常走行時と比べパージ量が増大して空燃比が変動し易い傾向にある上記テストモード中に、誤学習が行われることが避けられる。
【００１３】
アイドル運転時の回転数を目標アイドル回転数とするように吸入空気量を制御するとともにその制御量の学習を行うＩＳＣ制御手段を備えているものにあっては、上記テストモードにあるときに上記ＩＳＣ制御手段による学習を禁止することが好ましく、このようにすると、通常のアイドル時と比べて蒸発燃料供給系からの混合気供給量が変動する上記テストモード中に、ＩＳＣ制御の誤学習が行われることが避けられる。
【００１４】
上記テストモードにして蒸発燃料供給系の故障診断を行っているときは、エンジンに対する他の各種の診断を禁止することが好ましく、このようにすると、上記テストモードとされることが他の診断、例えば失火診断等に影響を及ぼしてその誤診断を招くといった事態が防止される。
【００１５】
また、上記方法に使用する故障診断装置は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をエンジンの吸気通路に導入可能とするパージ通路と、燃料タンクと吸気通路との間でのパージ通路の開閉及び大気開放部の開閉をそれぞれ可能とする通路開閉手段と、パージ通路の燃料タンク側の圧力を検出する圧力検出手段と、上記各バルブ及び上記圧力検出手段に接続された制御部とを備えた蒸発燃料供給系の故障診断を行う装置であって、上記制御部にテスト用端子を介して接続される外部のテスト装置を備え、エンジンがアイドル状態にあるときに上記テスト装置からのテスト指令信号に応じて燃料タンクと吸気通路との間で上記パージ通路を開き、かつ大気側開放部を閉じる状態に上記通路開閉手段を制御することによりテストモードとするように上記制御部を構成するとともに、上記テスト装置に、上記制御部に対するテスト指令信号の送信及び上記圧力検出手段の出力の受信を行う送受信手段と、テストモード中に上記圧力検出手段の出力の変化を調べ、その出力変化度合に基づいて蒸発燃料供給系の故障の有無を判別する判別手段とを設ける一方、上記制御部に、上記テストモードにあるときにエンジン回転数を通常運転時のアイドル回転数よりも高い値となるように制御するアイドル回転数変更手段と、エンジンの運転状態が減速運転に相当する所定運転領域にあるときに燃料供給を停止する燃料カット制御手段による燃料供給停止の制御を上記テストモード中は禁止する燃料カット禁止手段とを設けたものである。
【００１６】
この装置によると、工場等での検査時に、上記故障診断方法が自動的に実行され、蒸発燃料供給系の故障の診断が容易に行われる。
【００１８】
また、本発明の故障診断装置は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をエンジンの吸気通路に導入可能とするパージ通路と、燃料タンクと吸気通路との間でのパージ通路の開閉及び大気開放部の開閉をそれぞれ可能とする通路開閉手段と、パージ通路の燃料タンク側の圧力を検出する圧力検出手段と、上記各バルブ及び上記圧力検出手段に接続された制御部とを備えた蒸発燃料供給系の故障診断を行う装置であって、上記制御部にテスト用端子を介して接続される外部のテスト装置を備え、エンジンがアイドル状態にあるときに上記テスト装置からのテスト指令信号に応じて燃料タンクと吸気通路との間で上記パージ通路を開き、かつ大気側開放部を閉じる状態に上記通路開閉手段を制御することによりテストモードとするように上記制御部を構成するとともに、上記テスト装置に、上記制御部に対するテスト指令信号の送信及び上記圧力検出手段の出力の受信を行う送受信手段と、テストモード中に上記圧力検出手段の出力の変化を調べ、その出力変化度合に基づいて蒸発燃料供給系の故障の有無を判別する判別手段とを設ける一方、上記パージ通路に流量調節用のバルブを設け、このバルブの開度を上記テストモードの開始時点から次第に増大させるとともに、エンジン回転数検出手段の出力を受けて、エンジン回転数が低下したときは上記バルブの開度の増大を抑制するように制御するテストモード進行制御手段を備えたものである。
【００１９】
蒸発燃料供給時に空燃比制御量の学習を行う空燃比制御手段を備える場合は、誤学習防止のため、上記テストモードにあるときに上記学習を禁止する手段を備えることが好ましい。また、アイドル運転時の回転数を目標アイドル回転数とするように吸入空気量を制御するとともにその制御量の学習を行うＩＳＣ制御手段を備える場合は、誤学習防止のため、上記テストモードにあるときに上記ＩＳＣ制御手段による学習を禁止する手段を備えることが好ましい。
【００２０】
さらに、他の各種の診断の誤診断を防止するため、上記テストモードにして蒸発燃料供給系の故障診断を行っている期間にエンジンに対する他の各種の診断を禁止する手段を備えることが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明が適用される蒸発燃料供給系を備えたエンジン全体の概略構造を示している。この図において、１はシリンダを有するエンジン本体であり、そのシリンダの燃焼室２には吸気弁によって開閉される吸気ポート３及び排気弁によって開閉される排気ポート４が開口している。上記吸気ポート３には吸気通路５が接続され、排気ポート４には排気通路１３が接続されている。
【００２２】
上記吸気通路５には、その上流側から順にエアクリーナ６，エアフローセンサ７，スロットル弁８及びサージタンク９が設けられるとともに、吸気ポート３の近傍に、燃料を噴射するインジェクタ１０が設けられている。さらに、上記スロットル弁８をバイパスするＩＳＣ通路１１が設けられ、このＩＳＣ通路１１には、アイドル回転数制御のためにこの通路１１の空気流量を調節するＩＳＣバルブ１２が設けられている。一方、排気通路１３にはＯ2 センサ１４、触媒装置１５等が設けられている。また、アイドルスイッチ１６、エンジン回転数センサ１７が吸気通路５、エンジン本体１にそれぞれ具備されている。
【００２３】
上記インジェクタ１０に対して燃料を供給する燃料系は、燃料タンク２０、燃料ポンプ２１、燃料供給通路２２及びリターン通路２３を備え、上記燃料ポンプ２１により燃料タンク２０から燃料供給通路２２を通してインジェクタ１０に燃料が送られるようになっている。上記燃料供給通路２２にはフューエルフィルタ２４が介設されている。上記リターン通路２３には、吸気圧に応じて燃圧を調整するプレッシャレギュレータ２５が設けられている。
【００２４】
また、上記燃料タンク２０内で発生した蒸発燃料を吸気側に供給する蒸発燃料供給系が設けられている。この蒸発燃料供給系はパージ通路３０を備えており、このパージ通路３０は、上流端が燃料タンク２０の上部に接続されるとともに、下流端が吸気通路５のサージタンク９に接続されている。このパージ通路３０の途中には蒸発燃料を吸着するキャニスタ３１が介設されており、このキャニスタ３１に大気開放通路３２が接続されている。
【００２５】
燃料タンク２０とキャニスタ３１との間のパージ通路３０には、チェックバルブ３３と並列にソレノイドバルブからなる開閉バルブ（以下ＴＰＣＶバルブと称する）３４が設けられている。また、上記大気開放通路３２には、エアフィルター３５及びチェックバルブ３６が設けられるとともに、ソレノイドバルブからなる開閉バルブ（以下ＣＤＣＶバルブと称する）３７が設けられている。上記ＴＰＣＶバルブ３４及びＣＤＣＶバルブ３７により、燃料タンク２０と吸気通路５との間でのパージ通路３０の開閉及び大気開放部の開閉をそれぞれ可能とする通路開閉手段が構成されている。
【００２６】
上記キャニスタ３１とサージタンク９との間のパージ通路３０には、蒸発燃料の供給量を調節するためのデューティソレノイドバルブからなるパージバルブ３８が設けられている。さらに蒸発燃料供給系には、パージ通路３０の燃料タンク２０側の圧力を検出する圧力検出手段としての燃料タンク内圧力センサ（以下ＦＴＰセンサと称する）３９が設けられている。
【００２７】
上記パージバルブ３８、ＴＰＣＶバルブ３４及びＣＤＣＶバルブ３７は制御部としてのエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）４０に接続されている。このエンジン制御ユニット４０は、エアフローメータ７、Ｏ2 センサ１４、アイドルスイッチ１６、回転数センサ１７、ＦＴＰセンサ３９等からの信号を受け、上記パージバルブ３８、ＴＰＣＶバルブ３４及びＣＤＣＶバルブ３７を制御し、さらにインジェクタ１０の制御やＩＳＣバルブ１２の制御等も行うようになっている。また、上記制御ユニット４０は、テスト用端子４１を有し、図２に示すように自動車５０に搭載された状態で外部のテスト装置５１にカプラ５２を介して接続可能となっている。上記テスト装置５１は、例えば車両の製造工場において出荷時のエンジン検査のため、工場内の所定箇所に設置されており、このテスト装置５１には表示手段５３が付設されている。
【００２８】
図３はエンジン制御ユニット４０及びテスト装置５１の機能構成を示している。この図のように、エンジン制御ユニット４０は、蒸発燃料系制御手段４２、空燃比制御手段４３、ＩＳＣ制御手段４４等を有している。
【００２９】
上記蒸発燃料系制御手段４２は、特定運転域で上記パージバルブ３８を開いて吸気通路５への蒸発燃料の導入を行うというように運転状態に応じて蒸発燃料の供給を制御するが、このほかに、上記テスト装置５１に接続された状態でこのテスト装置５１からテスト指令信号を受け、かつ、アイドルスイッチ１６及び回転数センサ１７からの信号等に基づいてアイドル運転状態にあることを判別したときに、所定のテストモードとするように上記ＴＰＣＶバルブ３４、ＣＤＣＶバルブ３７及びパージバルブ３８を制御する。上記テストモードは、燃料タンク２０と吸気通路５との間で上記パージ通路３０を開通させ、かつ大気側開放通路３２を遮断する状態とするものであり、ＴＰＣＶバルブ３４が開、ＣＤＣＶバルブ３７が閉の状態に制御されることにより上記テストモードとなる。
【００３０】
さらに蒸発燃料系制御手段４２は、テストモード時のアイドル回転数変更手段４５、テストモード進行制御手段４６、学習禁止手段４７及び他の診断の禁止手段４８を含んでいる。
【００３１】
上記アイドル回転数変更手段４５はテストモード時のエンジン回転数を通常運転時のアイドル回転数よりも高い値に変更する。すなわち、一般にアイドル運転時には上記ＩＳＣ制御手段４４により、エンジン回転数が目標アイドル回転数となるようにＩＳＣバルブ１２のフィードバック制御が行われるが、その目標アイドル回転数がテストモード時には通常のアイドル運転時（例えば７００ｒｐｍ程度）と比べて高い値（例えば２０００ｒｐｍ程度）に設定される。
【００３２】
上記テストモード進行制御手段４６は、上記パージバルブ３８を上記テストモードの開始時点から次第に開度を増大させるように制御するとともに、その制御中に、回転数センサ１７により検出されるエンジン回転数が低下したときは上記パージバルブ３８の開度の増大を抑制するようになっている。
【００３３】
上記学習禁止手段４７は、上記テストモードにあるときに、空燃比制御手段４３による蒸発燃料供給時の学習と、ＩＳＣ制御手段４４による学習とを禁止するようになっている。つまり、上記空燃比制御手段４３は、Ｏ2 センサ１４の出力に基づいてインジェクタ１０からの燃料噴射量のフィードバック補正(空燃比のフィードバック制御)を行うとともに、蒸発燃料供給時にはそれに応じた燃料噴射量補正の学習を行うようになっており、また、上記ＩＳＣ制御手段４４は上記のようにアイドル運転時にはＩＳＣバルブ１２のフィードバック制御を行うとともにその学習を行うようになっているが、上記テストモードにあるときにはこれらの学習が禁止されるようになっている。
【００３４】
また、他の診断の禁止手段４８は、上記テストモードにあるときに、他の各種の診断、例えば失火診断や燃料系、ＩＳＣ系等の診断を禁止するようになっている。
【００３５】
一方、上記テスト装置５１には、送受信手段５４と、判別手段５５とが設けられている。上記送受信手段５４は、上記エンジン制御ユニット４０に対するテスト指令信号の送信及び上記ＦＴＰセンサ３９の出力の受信等を行うようになっている。また、上記判別手段５５は、テストモード中に上記ＦＴＰセンサ３９の出力の変化を調べ、その出力変化度合に基づいて蒸発燃料供給系の故障の有無を判別するものであり、後述の図４のフローチャートに示す例では、テスト指令信号の送信の際及び所定時間後にそれぞれ受信した上記ＦＴＰセンサ３９の出力の偏差に基づいて蒸発燃料供給系の故障の有無を判別するようになっている。また、テスト装置５１に付設された表示手段５３は、上記判別手段５５によって蒸発燃料供給系の故障が判別されたときにその故障の表示を行うようになっている。
【００３６】
上記テスト装置及びエンジン制御ユニットによって行われる故障診断の方法を、図５のタイムチャートを参照しつつ、図４のフローチャートによって説明する。
【００３７】
自動車製造工場での出荷時等に上記エンジン制御ユニット４０と上記テスト装置５１とが接続された状態で、テスト装置５１側で蒸発燃料供給系の故障診断の開始のための入力操作が行われると、テスト装置５１はＦＴＰセンサ出力の送信要求（図５中の信号ＰＡ１）をエンジン制御ユニット４０に送信し、それに応じてエンジン制御ユニット４０はステップＳ１０１でＦＴＰセンサ３９の検出値（ＦＴＰ１）を送信する（図５中の信号ＰＢ１）。テスト装置５１はステップＳ１でこの信号を受信してＦＴＰセンサ３９の検出値（ＦＴＰ１）を読み出す。続いてテスト装置５１は、ステップＳ２で、テスト指令（図５中の信号ＰＣ）をエンジン制御ユニット４０に送信し、それに応じてエンジン制御ユニット４０はステップＳ１０２でテストモードを起動する。
【００３８】
エンジン制御ユニット４０によるテストモード起動後の処理としては、ステップＳ１０３でアイドルスイッチ１６、回転数センサ１７等からの信号に基づいてアイドル状態か否かを調べ、アイドル状態でなければそのまま終了するが、アイドル状態であれば、ステップＳ１０４以降の処理を行う。
【００３９】
ステップＳ１０４では、パージ学習（蒸発燃料供給時の空燃比制御量の学習）と、ＩＳＣ学習（アイドル回転数制御量の学習）と、蒸発燃料供給系故障診断以外の各種のエンジン診断とをいずれも禁止する。続くステップＳ１０５では、アイドル回転数を所定の回転数にまで上げ、つまり図５中に示すように、ＩＳＣ制御手段により行われるアイドル時の回転数フィードバック制御における目標回転数ｎＯを所定回転数まで高める。さらに、ステップＳ１０６ではＣＤＣＶバルブ３７を閉じるとともにＴＰＣＶバルブ３４を開き、ステップＳ１０７ではパージバルブ３８を所定値まで徐々に開く。
【００４０】
そして、パージバルブ３８を徐々に開いていく期間にエンジン回転数が低下したか否かをステップＳ１０８で調べ、低下していればステップＳ１０９でパージバルブ３８の開度を一定に保持し、又はパージ減量方向（開度を小さくする方向）にパージバルブ３８を作動する。つまり、図５にも示すように、テストモード起動直後からエンジン回転数ｎｅが高い目標アイドル回転数ｎＯへ向けて次第に上昇する（符号６１で示す部分）一方、これと同時もしくはこれより多少遅れた時期から、上記パージバルブ３８の制御デューティが次第に増大される（符号７１で示す部分）ことでパージバルブ３８が徐々に開かれていくが、その制御デューティの増大途中でエンジン回転数が基準値ｎＡ以下にまで落ち込む（符号６２で示す部分）と、制御デューティが保持もしくは減少される（符号７２で示す部分）。その後、エンジン回転数が再上昇して上記基準値ｎＡを越えると（符号６３で示す部分）、上記制御デューティが再び増大されて（符号７３で示す部分）、所定値になるまでパージバルブ３８が開かれる。
【００４１】
エンジン回転数が目標アイドル回転数に達するとともに制御デューティが所定値になると、テストモード起動後にタイマーで設定された時間Ｔｂ（Ｔａより多少長い時間）が経過するまで、この状態が保たれる（図５中の符号６４，７４の部分）。なお、後述のようにテストモード中に燃料タンク内圧力が次第に低下する（図５中の線８１）が、その圧力低下が過大になるような場合（図５中の二点鎖線８２）は、所定圧力まで低下したときに上記デューティを０％としてパージバルブ３８を閉じるようにしてもよい（図５中の二点鎖線７６）。
【００４２】
また、上記テスト装置５１は、テスト指令送信後にタイマーで設定された時間Ｔａが経過したか否かを調べ（ステップＳ３）、設定時間Ｔａが経過したときにはＦＴＰセンサ出力の送信要求（図５中の信号ＰＡ２）をエンジン制御ユニット４０に送信する。これに応じてエンジン制御ユニット４０は、ステップＳ１１０でＦＴＰセンサ３９の検出値（ＦＴＰ２）を送信する（図５中の信号ＰＢ２）。テスト装置５１はステップＳ４でこの信号を受信してＦＴＰセンサ３９の検出値（ＦＴＰ２）を読み出す。
【００４３】
続いてテスト装置５１は、ステップＳ５で、上記ステップＳ２及びステップＳ４でそれぞれ読み出したＦＴＰセンサ３９の検出値の偏差（ＦＴＰ１−ＦＴＰ２）の絶対値が所定値αより小さいか否かを調べる。そして、所定値αより小さければステップＳ６で蒸発燃料供給系の故障（ＮＧ）と判定して、表示手段５３に故障の表示を行わせ、また、所定値α以上であれば、ステップＳ７で蒸発燃料供給系が正常（ＯＫ）と判定する。
【００４４】
一方、エンジン制御ユニット４０においては、テストモード起動後にタイマーで設定された時間Ｔｂ（Ｔａより多少長い時間）が経過したことをステップＳ１１１で判定したときに、ステップＳ１１２でＣＤＣＶバルブ３７を開き、ＴＰＣＶバルブ３４を閉じ、かつパージバルブ３８を閉じるとともに、ステップＳ１１３で学習、診断の禁止を解除してから、終了する。
【００４５】
以上のような方法によると、製造工場での出荷時検査等において、蒸発燃料供給系の故障診断が簡単に効率良く、しかも適正に行われる。
【００４６】
すなわち、出荷時検査の工程でエンジンが作動されて検査場所に置かれているときはアイドル状態にあり、この状態で上記テスト装置５１からの指令があれば自動的にテストモードが起動されて、ＣＤＣＶバルブ３７が閉、ＴＰＣＶバルブ３４が開とされるとともにパージバルブ３８が次第に開かれる。これにより、パージ通路３０及びこれに通じる燃料タンク２０が大気側から密閉された状態でサージタンク９に接続され、アイドル運転中のサージタンク９内の負圧によりパージ通路３０及び燃料タンク２０内のガスが吸引される。
【００４７】
このため、蒸発燃料供給系が正常であれば、燃料タンク２０内の圧力が図５中に線８１で示すように次第に低下し、テスト装置５１によりテスト開始の際に読み出された圧力検出値（ＦＴＰ１）と設定時間Ｔａの経過後に読み出された圧力検出値（ＦＴＰ２）との偏差の絶対値が所定値αよりも大きくなる。一方、蒸発燃料供給系に配管の外れ等の故障があった場合、燃料タンク２０内の圧力が充分に低下しなくて上記偏差の絶対値が所定値αよりも小さくなるため、故障が判別される。このような故障の診断がテスト装置５１により自動的に行われる。
【００４８】
また、このような故障診断中のテストモードでは、パージ通路３０が大気側から密閉された状態でサージタンク９に接続されるため、ＣＤＣＶバルブ３７が開かれた状態でパージが行われるような通常運転中の制御状態と比べるとパージ量が増加してオーバーリッチによる失火が生じ易くなり、また、故障診断中に失火によりエンジン回転数が低下してエンストに至ると、エンジン再始動に時間を要するため、処理能率が低下し、工場等で多数の自動車の故障診断を行っていく場合に大きな問題となるが、当実施形態ではこのような事態が確実に防止される。
【００４９】
すなわち、テストモードとなったときにエンジン回転数が高められることにより、テストモード中にパージ量が増大してオーバーリッチによりエンジン回転数が多少低下する傾向が生じてもエンストに至ることが避けられる。さらに、テストモードとなってからパージバルブ３８が次第に開かれるとともに、エンジン回転数の低下が生じればパージバルブ３８の開度が保持され、またはパージ量減少方向にパージバルブ３８が作動されるようになっていることにより、急激なパージ量の増大に伴うオーバーリッチ化によるエンジン回転低下が抑制され、より確実にエンストが防止される。
【００５０】
また、上記テストモード中には、上記のようにパージ通路３０が大気側から密閉されていてパージ量が増大し易い等、通常時とは条件が著しく相違し、これが空燃比制御やＩＳＣ制御に影響を及ぼすので、このテストモード中にパージ学習やＩＳＣ学習を行うとその学習値は通常制御時に不適正な値となる。そこで当実施形態では、テストモード中はパージ学習及びＩＳＣ学習を禁止し、誤学習を防止している。また、上記テストモード中は、失火が生じ易くなることから、エンジンの失火診断を行うと正常なエンジンでも診断結果が悪くなり、さらに空燃比制御やＩＳＣ制御等に関する診断を行った場合もその診断結果に影響を及ぼし、誤診断を招き易い。そこで当実施形態では、テストモード中は他の診断を禁止し、誤診断を防止している。
【００５１】
テスト装置５１及びエンジン制御ユニット４０によって行われる故障診断の方法の別の実施形態を、図６〜図８によって説明する。この実施形態においてエンジン制御ユニット４０は、エンジンの運転状態が減速運転に相当する所定運転領域にあるときに燃料供給を停止する燃料カット制御手段としての機能と、上記テストモード中は燃料カット制御手段による燃料供給停止の制御を禁止する燃料カット禁止手段としての機能とを有している。なお、これらフローチャートに示す制御は、故障診断そのものの具体的方法も前記の図４に示した例とは多少相違していて、スモールリークを調べるのに適したものとなっている。
【００５２】
図６及び図７は故障診断のためのフローチャートであり、このフローチャートにおいては、先ず、エンジン制御ユニット４０とテスト装置５１とが接続された状態（図２参照）で、テスト装置側で故障診断開始のための入力操作が行なわれることにより、テスト装置５１がステップＳ２０１でテスト指令を送信し、エンジン制御ユニット４０は、ステップＳ３０１で上記テスト指令を受診し、それに応じてテストモードを起動する。
【００５３】
エンジン制御ユニット４０によるテストモード起動後の処理としては、ステップＳ３０２でアイドル状態か否かを調べ、アイドル状態でなければそのまま終了するが、アイドル状態であれば、ステップＳ３０３以降の処理を行う。
【００５４】
ステップＳ３０３では、燃料カット（燃料供給停止）を禁止する処理として、燃料カット禁止フラッグＦ１を「１」にセットする。
【００５５】
続くステップＳ３０４では、エンジン回転数を所定値にまで上げ、つまりＩＳＣ制御手段により行われるアイドル時の回転数フィードバック制御における目標回転数を所定回転数まで高める。さらに、ステップＳ３０５ではＣＤＣＶバルブ３７を閉じるとともにＴＰＣＶバルブ３４を開き、ステップＳ３０６ではパージバルブ３８を所定値まで徐々に開く。そして、パージバルブ３８を徐々に開いていく期間にエンジン回転数が低下したか否かをステップＳ３０７で調べ、低下していればステップＳ３０８でパージバルブ３８の開度を一定に保持し、又はパージ減量方向（開度を小さくする方向）にパージバルブ３８を作動する。これらステップＳ３０４〜Ｓ３０８の処理は、図４中のステップＳ１０５〜Ｓ１０９と同様である。
【００５６】
次いでステップＳ３０９では、ＦＴＰセンサ出力（ＦＴＰ）が設定値ａよりも低くなったか否か、つまり燃料タンク内圧力が充分に負圧となったか否かを判定し、その判定がＮＯのときは、ステップＳ３１０で、ステップＳ３０５，Ｓ３０６の処理の開始から所定時間が経過したか否かを判定し、その判定がＮＯのときはステップＳ３０５からの処理を繰り返す。この所定時間は、燃料タンク内圧力が充分に負圧となるまでに要する時間であって、例えば３０秒程度である。
【００５７】
ステップＳ３０９，３１０のいずれかがＹＥＳになると、ステップＳ３１１でその時のＦＴＰセンサ３９の検出値ＦＴＰ１１を送信する。
【００５８】
次に、ステップＳ３１２でパージバルブ３８を閉じ、ステップＳ３１３でパージバルブ３８を閉じてから所定時間が経過したか否かを調べ、所定時間が経過するまではＣＤＣＶバルブ３７が閉、ＴＰＣＶバルブ３４が開、パージバルブ３８が閉の状態を維持する。このときの所定時間は、蒸発燃料供給系に比較的小さな洩れ（スモールリーク）がある場合にそのスモールリークによる圧力上昇を判別できる程度の時間であって、例えば３０秒程度である。
【００５９】
ステップＳ３１３で所定時間が経過したことを判定すると、ステップＳ３１４でその時のＦＴＰセンサ３９の検出値ＦＴＰ１２を送信する。それ後、ステップＳ３１５でＣＤＣＶバルブ３７を開くとともにＴＰＣＶバルブ３４を閉じ、ステップＳ３１６でエンジン回転数を通常のアイドル回転数に復帰させ、さらにステップＳ３１７で、燃料カットを許可する処理として、燃料カット禁止フラッグＦ１を「０」としてから、エンジン制御ユニット４０側のテストモードの処理を終了する。
【００６０】
一方、テスト装置５１は、エンジン制御ユニット４０からステップＳ３１１でで送信されたＦＴＰセンサ検出値ＦＴＰ１１とステップＳ３１４で送信されたＦＴＰセンサ検出値ＦＴＰ１２とをステップＳ２０２，Ｓ２０３でそれぞれ受診し、ステップＳ２０４で、上記両検出値ＦＴＰ１１，ＦＴＰ１２の偏差の絶対値が所定値βより大きいか否かを判定することにより、スモールリークの有無を調べる。すなわち、ＣＤＣＶバルブ３７を閉、ＴＰＣＶバルブ３４を開とした状態でパージバルブ３８を開いて負圧を導入するときにはリークが小さければ燃料タンク内が充分に負圧になるが、その後にパージバルブ３８を閉じて燃料タンク側に負圧を閉じ込める状態を所定時間維持すると、スモールリークがある場合に燃料タンク内の圧力は次第に上昇し、両検出値ＦＴＰ１１，ＦＴＰ１２の偏差の絶対値が所定値βより大きくなることにより、スモールリークが判別される。
【００６１】
そして、所定値βより大きければステップＳ２０５で蒸発燃料供給系の故障（ＮＧ）と判定して、表示手段５３に故障の表示を行わせ、また、所定値β以下であれば、ステップＳ２０６で蒸発燃料供給系が正常（ＯＫ）と判定する。
【００６２】
また、図８は燃料噴射制御のフローチャートである。このフローチャートの処理は所定クランク角毎にスタートし、先ずステップＳ４０１で運転状態を検出し、ステップＳ４０２で、エアフローセンサ７により検出される吸入空気量とエンジン回転数センサ１７により検出されるエンジン回転数とに基づき、基本燃料噴射量ＴBASEを設定するとともに、ステップＳ４０３で各種補正量Ｔｃを設定する。そして、ステップＳ４０４で、上記基本燃料噴射量ＴBASEに上記補正量Ｔｃを加算することにより燃料噴射量ＴTOTALを求める。
【００６３】
次に、ステップＳ４０５でエンジンの運転状態が燃料カットゾーンにあるか否かを判定する。この燃料カットゾーンは減速運転に相当する所定運転領域であり、例えばスロットル弁全閉で、かつ、エンジン回転数が燃料カット判定用の基準回転数以上となる領域が燃料カットゾーンとされている。
【００６４】
燃料カットゾーンにない場合は、ステップＳ４０６で噴射タイミングになるまで待ってから、ステップＳ４０７で、上記ステップＳ４０４において求められた燃料噴射量ＴTOTALでインジェクタ１０からの燃料噴射を実行する。
【００６５】
燃料カットゾーンにある場合は、ステップＳ４０８で燃料カット禁止フラッグＦ１が「０」か否かを判定する。そして、この判定がＹＥＳのときは、ステップＳ４０９で燃料噴射量ＴTOTALを「０」とすることにより、燃料カットを行なう。一方、燃料カット禁止フラッグＦ１が「１」のとき（ステップＳ４０８がＮＯのとき）には、燃料カットゾーンにない場合と同様にステップＳ４０６，Ｓ４０７の処理を行なうことにより、燃料噴射を実行する。
【００６６】
上記のような図６〜図８に示す制御によると、テストモードで故障診断が行なわれているとき、エンジン回転数が高められつつ、不必要に燃料カット制御が行なわれることが確実に避けられ、運転状態が良好に保たれる。
【００６７】
この作用を具体的に説明する。テスト装置５１からテスト指令の信号が送信されるとともにアイドル運転状態にある時にテストモードが起動されるが、テストモードになるとエンジン回転数が通常のアイドル回転数よりも高められる（ステップＳ３０３）ため、エンジン回転数が燃料カット判定用の基準回転数以上となって、エンジンの運転状態が燃料カットゾーンに入ってしまうことがある。そして、この場合に燃料カット制御が実行されると、テストモード中はエンストを防止してエンジンの作動の安定性を確保するためにエンジン回転数を上昇させるようにしているにもかかわらず、燃料供給の停止によりエンジン回転数が低下してエンストを招き易くなる。
【００６８】
そこでテストモード中は、燃料カット禁止のためのステップＳ３０３の処理と、それに応じた燃料噴射量制御の中のステップＳ４０８等の処理により、燃料カットが禁止され、エンジンの運転状態が燃料カットゾーンに入っても燃料供給が実行される。このため、エンジン回転数が高い状態でエンジンの作動の安定性が確保され、エンストが確実に防止される。
【００６９】
上記の図６〜図８に示す例では、テストモードにあるときに燃料カットを禁止する処理として、燃料カット禁止フラッグＦ１をセットするようにしているが、テストモード中だけ燃料カット判定用の基準回転数を高くして燃料カットゾーンを狭めることにより、エンジン回転数を所定値まで上昇させても燃料カットゾーンに入らないようにし、あるいは、エンジン回転数検出信号やアイドルスイッチ等の信号を燃料カットゾーンから外れるような擬似信号に置き換えるようにしてもよい。
【００７０】
また、このようにテストモードにあるときに燃料カットを禁止する処理は、図４のフローチャート中に示すパージ学習禁止、ＩＳＣ学習禁止及び他の診断の禁止の各処理と併せて行なうようにしてもよい。
【００７１】
なお、本発明の方法及び装置は、製造工場での出荷時の検査に適用されるほかに、修理工場等での検査、診断にも適用することができる。また、通常走行時中には前述の特開平５−２５６２１４号に示されるような方法で蒸発燃料供給系の故障診断を行うようにする一方、工場等での検査時には上記実施形態に示すような方法で故障診断を行うようにすることが望ましい。
【００７２】
【発明の効果】
本発明の方法及び装置は、蒸発燃料供給系の通路開閉手段等を制御する制御部と外部のテスト装置とがテスト用端子を介して接続されるようにし、エンジンをアイドル状態とするとともに上記テスト装置からの指令信号により燃料タンクと吸気通路との間で上記パージ通路を開き、かつ大気側開放部を閉じる状態に通路開閉手段を制御するテストモードとし、このテストモードでの所定時間における上記圧力センサの出力の変化を上記テスト装置により調べて、蒸発燃料供給系の故障の有無を判別するようにしているため、工場等でテスト装置を用いて簡単に能率良く蒸発燃料供給系の故障を診断し、かつ、適正な診断を行うことができる。
【００７３】
また、テストモードにあるときのアイドル回転数を通常運転時のアイドル回転数よりも高い値に設定しておくことにより、テストモード中にパージ量の増大によるオーバーリッチ化で失火し易い状態となっても、エンストを防止し、エンストにより診断が中断されて処理能率の低下を招くといった事態を防止することができる。さらに、上記テストモード中は燃料カット制御手段による燃料供給停止の制御を禁止することにより、テストモード中に燃料カットによって燃焼状態が不安定になることがない。
【００７４】
また、パージ通路に設けられた流量調節用のバルブの開度を上記テストモードの開始時点から次第に増大させるとともに、この制御中にエンジン回転数が低下したときは上記バルブの開度の増大を抑制するようにした方法及び装置によると、テストモードとなってからの急激なパージ量の増大によるオーバーリッチ化によるエンジン回転数の低下を避けて、エンストを防止することができる。
【００７５】
また、上記テストモードにあるときに蒸発燃料供給時の空燃比制御量の学習やＩＳＣ制御の学習を禁止するようにしておけば、通常運転中とは異なる条件下にあるテストモード中に誤学習が行われることを防止することができる。
【００７６】
また、上記テストモード中にエンジンに対する他の各種の診断を禁止するようにしておけば、上記テストモードとされることが他の各種の診断に及ぼす影響で誤診断を招くといった事態を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法及び装置が適用される蒸発燃料供給系を備えたエンジンの一例を示す概略図である。
【図２】エンジン制御ユニットと外部のテスト装置との接続関係を示す概略図である。
【図３】故障診断装置を構成する部分の機能ブロック図である。
【図４】故障診断方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】故障診断のための各種信号、バルブの作動、センサ出力値等の時間的変化を示すタイムチャートである。
【図６】別の実施形態による故障診断方法のフローチャートの一部を示すものである。
【図７】同フローチャートの残りの部分を示すものである。
【図８】燃料噴射制御のフローチャートである。
【符号の説明】
５ 吸気通路
１０ インジェクタ
２０ 燃料タンク
３０ パージ通路
３４ ＴＰＣＶバルブ
３７ ＣＤＣＶバルブ
３８ パージバルブ
３９ 圧力センサ
４０ エンジン制御ユニット
４２ 蒸発燃料系制御手段
４５ アイドル回転数変更手段
４６ テストモード進行制御手段
４７ 学習禁止手段
４８ 他の診断の禁止手段
５１ テスト装置
５４ 送受信手段
５５ 判別手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載されているエンジンの蒸発燃料供給系の故障を工場等において診断する方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平５−２５６２１４号公報に示されるように、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をエンジンの吸気通路に導入可能とするパージ通路と、この通路中に介設されたキャニスタと、パージ通路中に設けられたパージ調整手段と、キャニスタと大気とを連通する開閉可能な大気開放手段とを備えた蒸発燃料供給系に対し、パージ通路の詰まり、漏れ等の発生を判別する故障判別手段をエンジン制御部に設けた故障検出装置が知られている。この装置において、上記故障判別手段は、通常走行中においてフェイル検出可能な運転領域になったとき、先ず上記パージ調整手段を開状態にするとともに大気開放手段を閉状態にして燃料タンク内に吸気負圧を作用させた状態で燃料タンク内圧力の降下速度を調べ、その降下速度が小さいとき故障と判別し、また上記降下速度が大きい場合はさらに上記パージ調整手段及び大気開放手段をともに閉じた状態で燃料タンク内圧力の上昇速度を調べ、その上昇速度が大きいとき故障と判別するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報に示されている故障検出装置は、通常走行中の減速時に蒸発燃料供給系の故障を検出するものであるが、製造工場での出荷時等における検査でも、蒸発燃料供給系の配管の外れ等を調べることが要求される。この場合、工場等に設置される外部の検査装置を用いて故障診断を行うことが要求され、また、車両を停車させた状態で診断を行う必要があるので、上記公報に示されるように車載のエンジン制御部に設けられた故障判別手段で減速時に故障の判別を行うというような手法は適用し難い。
【０００４】
さらに、工場等で順次多数の車両の故障診断を行っていくような場合、できるだけ診断に要する時間を短くして処理能率を高め、またエンスト等で診断が中断されることのないように配慮する必要がある。
【０００５】
なお、特公平７−１８７７６号公報には、車載の制御ユニットがセンサ出力やアクチュエータ動作の異常あるいはコンピュータ処理の異常を自己診断する装置として、通常モード時に実行される第１の診断プログラムと、テストモード時に実行される第２の自己診断プログラムと、表示プログラムとを記憶手段が記憶し、テストスイッチ及び通電スイッチの切換操作に応じて上記３つのプログラムのうちの１つを実行するようにした自己診断装置が示されている。この装置によると修理工場等ではテストモードを選択することができる。しかし、この装置は制御ユニットとこれに接続されたセンサ及びアクチュエータからなる制御系の故障を診断するものであって、蒸発燃料供給系の配管の外れ等の診断に適用されるものではない。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑み、工場等での検査時に蒸発燃料供給系の配管の外れ等の故障を簡単に能率良く、かつ適正に診断することができる蒸発燃料供給系の故障診断方法およびその装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の故障診断方法は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をエンジンの吸気通路に導入可能とするパージ通路と、燃料タンクと吸気通路との間でのパージ通路の開閉及び大気開放部の開閉をそれぞれ可能とする通路開閉手段と、パージ通路の燃料タンク側の圧力を検出する圧力検出手段と、上記通路開閉手段及び上記圧力検出手段に接続された制御部とを備えた蒸発燃料供給系の故障診断を車両検査時に行う方法であって、エンジンをアイドル状態とするとともに、外部のテスト装置から上記制御部にテスト用の信号を送信することにより、燃料タンクと吸気通路との間で上記パージ通路を開き、かつ大気側開放部を遮断する状態に上記通路開閉手段を制御して、この制御状態をテストモードとし、このテストモードでの所定時間における上記圧力検出手段の出力の変化を上記テスト装置により調べ、この圧力検出手段の出力変化度合に基づいて蒸発燃料供給系の故障の有無を判別する一方、上記テストモードにあるときのエンジン回転数を通常運転時のアイドル回転数よりも高い値に設定し、かつ、エンジンの運転状態が減速運転に相当する所定運転領域にあるときに燃料供給を停止する燃料カット制御手段による燃料供給停止の制御を上記テストモード中は禁止するものである。
【０００８】
この方法によると、エンジンが作動されて検査場所等に置かれているときの状態に相当するアイドル状態で、テスト装置からの指令により上記テストモードとされる。そして、このテストモードでは、正常であれば吸気負圧によりガスが吸引されるに伴って燃料タンク側の圧力が低下するので、上記圧力検出手段の出力の変化が上記テスト装置により調べられることにより、蒸発燃料供給系の故障の診断が容易に行われる。
【０００９】
また、上記テストモードにあるときのエンジン回転数を通常運転時のアイドル回転数よりも高い値に設定することにより、テストモード中にパージ量が増大してオーバーリッチによる失火が生じ易くなることでエンジン回転数が低下する傾向が生じても、エンストに至ることが避けられる。
【００１０】
さらに、エンジンの運転状態が減速運転に相当する所定運転領域にあるときに燃料供給を停止する燃料カット制御手段を備えている場合、上記のようにテストモードにあるときにエンジン回転数が高められると、減速時と同様に無負荷で比較的高回転の状態となって上記所定運転領域に入ることもあり得ることから、上記テストモード中は燃料カット制御手段による燃料供給停止の制御を禁止することにより、テストモード中に燃料カットによって燃焼状態が不安定になることがない。
【００１１】
また、本発明の故障診断方法は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をエンジンの吸気通路に導入可能とするパージ通路と、燃料タンクと吸気通路との間でのパージ通路の開閉及び大気開放部の開閉をそれぞれ可能とする通路開閉手段と、パージ通路の燃料タンク側の圧力を検出する圧力検出手段と、上記通路開閉手段及び上記圧力検出手段に接続された制御部とを備えた蒸発燃料供給系の故障診断を車両検査時に行う方法であって、エンジンをアイドル状態とするとともに、外部のテスト装置から上記制御部にテスト用の信号を送信することにより、燃料タンクと吸気通路との間で上記パージ通路を開き、かつ大気側開放部を遮断する状態に上記通路開閉手段を制御して、この制御状態をテストモードとし、このテストモードでの所定時間における上記圧力検出手段の出力の変化を上記テスト装置により調べ、この圧力検出手段の出力変化度合に基づいて蒸発燃料供給系の故障の有無を判別する一方、上記パージ通路に設けられた流量調節用のバルブを制御して、このバルブの開度を上記テストモードの開始時点から次第に増大させるとともに、この制御中にエンジン回転数が低下したときは上記バルブの開度の増大を抑制するものである。
この方法によると、蒸発燃料系の故障の診断が容易に行われるとともに、テストモード中にパージ量の急激な増大によるエンジン回転数の低下が抑制される。
【００１２】
蒸発燃料供給時に空燃比制御量の学習を行う空燃比制御手段を備えているものにあっては、上記テストモードにあるときに上記学習を禁止することが好ましく、このようにすると、通常走行時と比べパージ量が増大して空燃比が変動し易い傾向にある上記テストモード中に、誤学習が行われることが避けられる。
【００１３】
アイドル運転時の回転数を目標アイドル回転数とするように吸入空気量を制御するとともにその制御量の学習を行うＩＳＣ制御手段を備えているものにあっては、上記テストモードにあるときに上記ＩＳＣ制御手段による学習を禁止することが好ましく、このようにすると、通常のアイドル時と比べて蒸発燃料供給系からの混合気供給量が変動する上記テストモード中に、ＩＳＣ制御の誤学習が行われることが避けられる。
【００１４】
上記テストモードにして蒸発燃料供給系の故障診断を行っているときは、エンジンに対する他の各種の診断を禁止することが好ましく、このようにすると、上記テストモードとされることが他の診断、例えば失火診断等に影響を及ぼしてその誤診断を招くといった事態が防止される。
【００１５】
また、上記方法に使用する故障診断装置は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をエンジンの吸気通路に導入可能とするパージ通路と、燃料タンクと吸気通路との間でのパージ通路の開閉及び大気開放部の開閉をそれぞれ可能とする通路開閉手段と、パージ通路の燃料タンク側の圧力を検出する圧力検出手段と、上記各バルブ及び上記圧力検出手段に接続された制御部とを備えた蒸発燃料供給系の故障診断を行う装置であって、上記制御部にテスト用端子を介して接続される外部のテスト装置を備え、エンジンがアイドル状態にあるときに上記テスト装置からのテスト指令信号に応じて燃料タンクと吸気通路との間で上記パージ通路を開き、かつ大気側開放部を閉じる状態に上記通路開閉手段を制御することによりテストモードとするように上記制御部を構成するとともに、上記テスト装置に、上記制御部に対するテスト指令信号の送信及び上記圧力検出手段の出力の受信を行う送受信手段と、テストモード中に上記圧力検出手段の出力の変化を調べ、その出力変化度合に基づいて蒸発燃料供給系の故障の有無を判別する判別手段とを設ける一方、上記制御部に、上記テストモードにあるときにエンジン回転数を通常運転時のアイドル回転数よりも高い値となるように制御するアイドル回転数変更手段と、エンジンの運転状態が減速運転に相当する所定運転領域にあるときに燃料供給を停止する燃料カット制御手段による燃料供給停止の制御を上記テストモード中は禁止する燃料カット禁止手段とを設けたものである。
【００１６】
この装置によると、工場等での検査時に、上記故障診断方法が自動的に実行され、蒸発燃料供給系の故障の診断が容易に行われる。
【００１８】
また、本発明の故障診断装置は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をエンジンの吸気通路に導入可能とするパージ通路と、燃料タンクと吸気通路との間でのパージ通路の開閉及び大気開放部の開閉をそれぞれ可能とする通路開閉手段と、パージ通路の燃料タンク側の圧力を検出する圧力検出手段と、上記各バルブ及び上記圧力検出手段に接続された制御部とを備えた蒸発燃料供給系の故障診断を行う装置であって、上記制御部にテスト用端子を介して接続される外部のテスト装置を備え、エンジンがアイドル状態にあるときに上記テスト装置からのテスト指令信号に応じて燃料タンクと吸気通路との間で上記パージ通路を開き、かつ大気側開放部を閉じる状態に上記通路開閉手段を制御することによりテストモードとするように上記制御部を構成するとともに、上記テスト装置に、上記制御部に対するテスト指令信号の送信及び上記圧力検出手段の出力の受信を行う送受信手段と、テストモード中に上記圧力検出手段の出力の変化を調べ、その出力変化度合に基づいて蒸発燃料供給系の故障の有無を判別する判別手段とを設ける一方、上記パージ通路に流量調節用のバルブを設け、このバルブの開度を上記テストモードの開始時点から次第に増大させるとともに、エンジン回転数検出手段の出力を受けて、エンジン回転数が低下したときは上記バルブの開度の増大を抑制するように制御するテストモード進行制御手段を備えたものである。
【００１９】
蒸発燃料供給時に空燃比制御量の学習を行う空燃比制御手段を備える場合は、誤学習防止のため、上記テストモードにあるときに上記学習を禁止する手段を備えることが好ましい。また、アイドル運転時の回転数を目標アイドル回転数とするように吸入空気量を制御するとともにその制御量の学習を行うＩＳＣ制御手段を備える場合は、誤学習防止のため、上記テストモードにあるときに上記ＩＳＣ制御手段による学習を禁止する手段を備えることが好ましい。
【００２０】
さらに、他の各種の診断の誤診断を防止するため、上記テストモードにして蒸発燃料供給系の故障診断を行っている期間にエンジンに対する他の各種の診断を禁止する手段を備えることが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明が適用される蒸発燃料供給系を備えたエンジン全体の概略構造を示している。この図において、１はシリンダを有するエンジン本体であり、そのシリンダの燃焼室２には吸気弁によって開閉される吸気ポート３及び排気弁によって開閉される排気ポート４が開口している。上記吸気ポート３には吸気通路５が接続され、排気ポート４には排気通路１３が接続されている。
【００２２】
上記吸気通路５には、その上流側から順にエアクリーナ６，エアフローセンサ７，スロットル弁８及びサージタンク９が設けられるとともに、吸気ポート３の近傍に、燃料を噴射するインジェクタ１０が設けられている。さらに、上記スロットル弁８をバイパスするＩＳＣ通路１１が設けられ、このＩＳＣ通路１１には、アイドル回転数制御のためにこの通路１１の空気流量を調節するＩＳＣバルブ１２が設けられている。一方、排気通路１３にはＯ2 センサ１４、触媒装置１５等が設けられている。また、アイドルスイッチ１６、エンジン回転数センサ１７が吸気通路５、エンジン本体１にそれぞれ具備されている。
【００２３】
上記インジェクタ１０に対して燃料を供給する燃料系は、燃料タンク２０、燃料ポンプ２１、燃料供給通路２２及びリターン通路２３を備え、上記燃料ポンプ２１により燃料タンク２０から燃料供給通路２２を通してインジェクタ１０に燃料が送られるようになっている。上記燃料供給通路２２にはフューエルフィルタ２４が介設されている。上記リターン通路２３には、吸気圧に応じて燃圧を調整するプレッシャレギュレータ２５が設けられている。
【００２４】
また、上記燃料タンク２０内で発生した蒸発燃料を吸気側に供給する蒸発燃料供給系が設けられている。この蒸発燃料供給系はパージ通路３０を備えており、このパージ通路３０は、上流端が燃料タンク２０の上部に接続されるとともに、下流端が吸気通路５のサージタンク９に接続されている。このパージ通路３０の途中には蒸発燃料を吸着するキャニスタ３１が介設されており、このキャニスタ３１に大気開放通路３２が接続されている。
【００２５】
燃料タンク２０とキャニスタ３１との間のパージ通路３０には、チェックバルブ３３と並列にソレノイドバルブからなる開閉バルブ（以下ＴＰＣＶバルブと称する）３４が設けられている。また、上記大気開放通路３２には、エアフィルター３５及びチェックバルブ３６が設けられるとともに、ソレノイドバルブからなる開閉バルブ（以下ＣＤＣＶバルブと称する）３７が設けられている。上記ＴＰＣＶバルブ３４及びＣＤＣＶバルブ３７により、燃料タンク２０と吸気通路５との間でのパージ通路３０の開閉及び大気開放部の開閉をそれぞれ可能とする通路開閉手段が構成されている。
【００２６】
上記キャニスタ３１とサージタンク９との間のパージ通路３０には、蒸発燃料の供給量を調節するためのデューティソレノイドバルブからなるパージバルブ３８が設けられている。さらに蒸発燃料供給系には、パージ通路３０の燃料タンク２０側の圧力を検出する圧力検出手段としての燃料タンク内圧力センサ（以下ＦＴＰセンサと称する）３９が設けられている。
【００２７】
上記パージバルブ３８、ＴＰＣＶバルブ３４及びＣＤＣＶバルブ３７は制御部としてのエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）４０に接続されている。このエンジン制御ユニット４０は、エアフローメータ７、Ｏ2 センサ１４、アイドルスイッチ１６、回転数センサ１７、ＦＴＰセンサ３９等からの信号を受け、上記パージバルブ３８、ＴＰＣＶバルブ３４及びＣＤＣＶバルブ３７を制御し、さらにインジェクタ１０の制御やＩＳＣバルブ１２の制御等も行うようになっている。また、上記制御ユニット４０は、テスト用端子４１を有し、図２に示すように自動車５０に搭載された状態で外部のテスト装置５１にカプラ５２を介して接続可能となっている。上記テスト装置５１は、例えば車両の製造工場において出荷時のエンジン検査のため、工場内の所定箇所に設置されており、このテスト装置５１には表示手段５３が付設されている。
【００２８】
図３はエンジン制御ユニット４０及びテスト装置５１の機能構成を示している。この図のように、エンジン制御ユニット４０は、蒸発燃料系制御手段４２、空燃比制御手段４３、ＩＳＣ制御手段４４等を有している。
【００２９】
上記蒸発燃料系制御手段４２は、特定運転域で上記パージバルブ３８を開いて吸気通路５への蒸発燃料の導入を行うというように運転状態に応じて蒸発燃料の供給を制御するが、このほかに、上記テスト装置５１に接続された状態でこのテスト装置５１からテスト指令信号を受け、かつ、アイドルスイッチ１６及び回転数センサ１７からの信号等に基づいてアイドル運転状態にあることを判別したときに、所定のテストモードとするように上記ＴＰＣＶバルブ３４、ＣＤＣＶバルブ３７及びパージバルブ３８を制御する。上記テストモードは、燃料タンク２０と吸気通路５との間で上記パージ通路３０を開通させ、かつ大気側開放通路３２を遮断する状態とするものであり、ＴＰＣＶバルブ３４が開、ＣＤＣＶバルブ３７が閉の状態に制御されることにより上記テストモードとなる。
【００３０】
さらに蒸発燃料系制御手段４２は、テストモード時のアイドル回転数変更手段４５、テストモード進行制御手段４６、学習禁止手段４７及び他の診断の禁止手段４８を含んでいる。
【００３１】
上記アイドル回転数変更手段４５はテストモード時のエンジン回転数を通常運転時のアイドル回転数よりも高い値に変更する。すなわち、一般にアイドル運転時には上記ＩＳＣ制御手段４４により、エンジン回転数が目標アイドル回転数となるようにＩＳＣバルブ１２のフィードバック制御が行われるが、その目標アイドル回転数がテストモード時には通常のアイドル運転時（例えば７００ｒｐｍ程度）と比べて高い値（例えば２０００ｒｐｍ程度）に設定される。
【００３２】
上記テストモード進行制御手段４６は、上記パージバルブ３８を上記テストモードの開始時点から次第に開度を増大させるように制御するとともに、その制御中に、回転数センサ１７により検出されるエンジン回転数が低下したときは上記パージバルブ３８の開度の増大を抑制するようになっている。
【００３３】
上記学習禁止手段４７は、上記テストモードにあるときに、空燃比制御手段４３による蒸発燃料供給時の学習と、ＩＳＣ制御手段４４による学習とを禁止するようになっている。つまり、上記空燃比制御手段４３は、Ｏ2 センサ１４の出力に基づいてインジェクタ１０からの燃料噴射量のフィードバック補正(空燃比のフィードバック制御)を行うとともに、蒸発燃料供給時にはそれに応じた燃料噴射量補正の学習を行うようになっており、また、上記ＩＳＣ制御手段４４は上記のようにアイドル運転時にはＩＳＣバルブ１２のフィードバック制御を行うとともにその学習を行うようになっているが、上記テストモードにあるときにはこれらの学習が禁止されるようになっている。
【００３４】
また、他の診断の禁止手段４８は、上記テストモードにあるときに、他の各種の診断、例えば失火診断や燃料系、ＩＳＣ系等の診断を禁止するようになっている。
【００３５】
一方、上記テスト装置５１には、送受信手段５４と、判別手段５５とが設けられている。上記送受信手段５４は、上記エンジン制御ユニット４０に対するテスト指令信号の送信及び上記ＦＴＰセンサ３９の出力の受信等を行うようになっている。また、上記判別手段５５は、テストモード中に上記ＦＴＰセンサ３９の出力の変化を調べ、その出力変化度合に基づいて蒸発燃料供給系の故障の有無を判別するものであり、後述の図４のフローチャートに示す例では、テスト指令信号の送信の際及び所定時間後にそれぞれ受信した上記ＦＴＰセンサ３９の出力の偏差に基づいて蒸発燃料供給系の故障の有無を判別するようになっている。また、テスト装置５１に付設された表示手段５３は、上記判別手段５５によって蒸発燃料供給系の故障が判別されたときにその故障の表示を行うようになっている。
【００３６】
上記テスト装置及びエンジン制御ユニットによって行われる故障診断の方法を、図５のタイムチャートを参照しつつ、図４のフローチャートによって説明する。
【００３７】
自動車製造工場での出荷時等に上記エンジン制御ユニット４０と上記テスト装置５１とが接続された状態で、テスト装置５１側で蒸発燃料供給系の故障診断の開始のための入力操作が行われると、テスト装置５１はＦＴＰセンサ出力の送信要求（図５中の信号ＰＡ１）をエンジン制御ユニット４０に送信し、それに応じてエンジン制御ユニット４０はステップＳ１０１でＦＴＰセンサ３９の検出値（ＦＴＰ１）を送信する（図５中の信号ＰＢ１）。テスト装置５１はステップＳ１でこの信号を受信してＦＴＰセンサ３９の検出値（ＦＴＰ１）を読み出す。続いてテスト装置５１は、ステップＳ２で、テスト指令（図５中の信号ＰＣ）をエンジン制御ユニット４０に送信し、それに応じてエンジン制御ユニット４０はステップＳ１０２でテストモードを起動する。
【００３８】
エンジン制御ユニット４０によるテストモード起動後の処理としては、ステップＳ１０３でアイドルスイッチ１６、回転数センサ１７等からの信号に基づいてアイドル状態か否かを調べ、アイドル状態でなければそのまま終了するが、アイドル状態であれば、ステップＳ１０４以降の処理を行う。
【００３９】
ステップＳ１０４では、パージ学習（蒸発燃料供給時の空燃比制御量の学習）と、ＩＳＣ学習（アイドル回転数制御量の学習）と、蒸発燃料供給系故障診断以外の各種のエンジン診断とをいずれも禁止する。続くステップＳ１０５では、アイドル回転数を所定の回転数にまで上げ、つまり図５中に示すように、ＩＳＣ制御手段により行われるアイドル時の回転数フィードバック制御における目標回転数ｎＯを所定回転数まで高める。さらに、ステップＳ１０６ではＣＤＣＶバルブ３７を閉じるとともにＴＰＣＶバルブ３４を開き、ステップＳ１０７ではパージバルブ３８を所定値まで徐々に開く。
【００４０】
そして、パージバルブ３８を徐々に開いていく期間にエンジン回転数が低下したか否かをステップＳ１０８で調べ、低下していればステップＳ１０９でパージバルブ３８の開度を一定に保持し、又はパージ減量方向（開度を小さくする方向）にパージバルブ３８を作動する。つまり、図５にも示すように、テストモード起動直後からエンジン回転数ｎｅが高い目標アイドル回転数ｎＯへ向けて次第に上昇する（符号６１で示す部分）一方、これと同時もしくはこれより多少遅れた時期から、上記パージバルブ３８の制御デューティが次第に増大される（符号７１で示す部分）ことでパージバルブ３８が徐々に開かれていくが、その制御デューティの増大途中でエンジン回転数が基準値ｎＡ以下にまで落ち込む（符号６２で示す部分）と、制御デューティが保持もしくは減少される（符号７２で示す部分）。その後、エンジン回転数が再上昇して上記基準値ｎＡを越えると（符号６３で示す部分）、上記制御デューティが再び増大されて（符号７３で示す部分）、所定値になるまでパージバルブ３８が開かれる。
【００４１】
エンジン回転数が目標アイドル回転数に達するとともに制御デューティが所定値になると、テストモード起動後にタイマーで設定された時間Ｔｂ（Ｔａより多少長い時間）が経過するまで、この状態が保たれる（図５中の符号６４，７４の部分）。なお、後述のようにテストモード中に燃料タンク内圧力が次第に低下する（図５中の線８１）が、その圧力低下が過大になるような場合（図５中の二点鎖線８２）は、所定圧力まで低下したときに上記デューティを０％としてパージバルブ３８を閉じるようにしてもよい（図５中の二点鎖線７６）。
【００４２】
また、上記テスト装置５１は、テスト指令送信後にタイマーで設定された時間Ｔａが経過したか否かを調べ（ステップＳ３）、設定時間Ｔａが経過したときにはＦＴＰセンサ出力の送信要求（図５中の信号ＰＡ２）をエンジン制御ユニット４０に送信する。これに応じてエンジン制御ユニット４０は、ステップＳ１１０でＦＴＰセンサ３９の検出値（ＦＴＰ２）を送信する（図５中の信号ＰＢ２）。テスト装置５１はステップＳ４でこの信号を受信してＦＴＰセンサ３９の検出値（ＦＴＰ２）を読み出す。
【００４３】
続いてテスト装置５１は、ステップＳ５で、上記ステップＳ２及びステップＳ４でそれぞれ読み出したＦＴＰセンサ３９の検出値の偏差（ＦＴＰ１−ＦＴＰ２）の絶対値が所定値αより小さいか否かを調べる。そして、所定値αより小さければステップＳ６で蒸発燃料供給系の故障（ＮＧ）と判定して、表示手段５３に故障の表示を行わせ、また、所定値α以上であれば、ステップＳ７で蒸発燃料供給系が正常（ＯＫ）と判定する。
【００４４】
一方、エンジン制御ユニット４０においては、テストモード起動後にタイマーで設定された時間Ｔｂ（Ｔａより多少長い時間）が経過したことをステップＳ１１１で判定したときに、ステップＳ１１２でＣＤＣＶバルブ３７を開き、ＴＰＣＶバルブ３４を閉じ、かつパージバルブ３８を閉じるとともに、ステップＳ１１３で学習、診断の禁止を解除してから、終了する。
【００４５】
以上のような方法によると、製造工場での出荷時検査等において、蒸発燃料供給系の故障診断が簡単に効率良く、しかも適正に行われる。
【００４６】
すなわち、出荷時検査の工程でエンジンが作動されて検査場所に置かれているときはアイドル状態にあり、この状態で上記テスト装置５１からの指令があれば自動的にテストモードが起動されて、ＣＤＣＶバルブ３７が閉、ＴＰＣＶバルブ３４が開とされるとともにパージバルブ３８が次第に開かれる。これにより、パージ通路３０及びこれに通じる燃料タンク２０が大気側から密閉された状態でサージタンク９に接続され、アイドル運転中のサージタンク９内の負圧によりパージ通路３０及び燃料タンク２０内のガスが吸引される。
【００４７】
このため、蒸発燃料供給系が正常であれば、燃料タンク２０内の圧力が図５中に線８１で示すように次第に低下し、テスト装置５１によりテスト開始の際に読み出された圧力検出値（ＦＴＰ１）と設定時間Ｔａの経過後に読み出された圧力検出値（ＦＴＰ２）との偏差の絶対値が所定値αよりも大きくなる。一方、蒸発燃料供給系に配管の外れ等の故障があった場合、燃料タンク２０内の圧力が充分に低下しなくて上記偏差の絶対値が所定値αよりも小さくなるため、故障が判別される。このような故障の診断がテスト装置５１により自動的に行われる。
【００４８】
また、このような故障診断中のテストモードでは、パージ通路３０が大気側から密閉された状態でサージタンク９に接続されるため、ＣＤＣＶバルブ３７が開かれた状態でパージが行われるような通常運転中の制御状態と比べるとパージ量が増加してオーバーリッチによる失火が生じ易くなり、また、故障診断中に失火によりエンジン回転数が低下してエンストに至ると、エンジン再始動に時間を要するため、処理能率が低下し、工場等で多数の自動車の故障診断を行っていく場合に大きな問題となるが、当実施形態ではこのような事態が確実に防止される。
【００４９】
すなわち、テストモードとなったときにエンジン回転数が高められることにより、テストモード中にパージ量が増大してオーバーリッチによりエンジン回転数が多少低下する傾向が生じてもエンストに至ることが避けられる。さらに、テストモードとなってからパージバルブ３８が次第に開かれるとともに、エンジン回転数の低下が生じればパージバルブ３８の開度が保持され、またはパージ量減少方向にパージバルブ３８が作動されるようになっていることにより、急激なパージ量の増大に伴うオーバーリッチ化によるエンジン回転低下が抑制され、より確実にエンストが防止される。
【００５０】
また、上記テストモード中には、上記のようにパージ通路３０が大気側から密閉されていてパージ量が増大し易い等、通常時とは条件が著しく相違し、これが空燃比制御やＩＳＣ制御に影響を及ぼすので、このテストモード中にパージ学習やＩＳＣ学習を行うとその学習値は通常制御時に不適正な値となる。そこで当実施形態では、テストモード中はパージ学習及びＩＳＣ学習を禁止し、誤学習を防止している。また、上記テストモード中は、失火が生じ易くなることから、エンジンの失火診断を行うと正常なエンジンでも診断結果が悪くなり、さらに空燃比制御やＩＳＣ制御等に関する診断を行った場合もその診断結果に影響を及ぼし、誤診断を招き易い。そこで当実施形態では、テストモード中は他の診断を禁止し、誤診断を防止している。
【００５１】
テスト装置５１及びエンジン制御ユニット４０によって行われる故障診断の方法の別の実施形態を、図６〜図８によって説明する。この実施形態においてエンジン制御ユニット４０は、エンジンの運転状態が減速運転に相当する所定運転領域にあるときに燃料供給を停止する燃料カット制御手段としての機能と、上記テストモード中は燃料カット制御手段による燃料供給停止の制御を禁止する燃料カット禁止手段としての機能とを有している。なお、これらフローチャートに示す制御は、故障診断そのものの具体的方法も前記の図４に示した例とは多少相違していて、スモールリークを調べるのに適したものとなっている。
【００５２】
図６及び図７は故障診断のためのフローチャートであり、このフローチャートにおいては、先ず、エンジン制御ユニット４０とテスト装置５１とが接続された状態（図２参照）で、テスト装置側で故障診断開始のための入力操作が行なわれることにより、テスト装置５１がステップＳ２０１でテスト指令を送信し、エンジン制御ユニット４０は、ステップＳ３０１で上記テスト指令を受診し、それに応じてテストモードを起動する。
【００５３】
エンジン制御ユニット４０によるテストモード起動後の処理としては、ステップＳ３０２でアイドル状態か否かを調べ、アイドル状態でなければそのまま終了するが、アイドル状態であれば、ステップＳ３０３以降の処理を行う。
【００５４】
ステップＳ３０３では、燃料カット（燃料供給停止）を禁止する処理として、燃料カット禁止フラッグＦ１を「１」にセットする。
【００５５】
続くステップＳ３０４では、エンジン回転数を所定値にまで上げ、つまりＩＳＣ制御手段により行われるアイドル時の回転数フィードバック制御における目標回転数を所定回転数まで高める。さらに、ステップＳ３０５ではＣＤＣＶバルブ３７を閉じるとともにＴＰＣＶバルブ３４を開き、ステップＳ３０６ではパージバルブ３８を所定値まで徐々に開く。そして、パージバルブ３８を徐々に開いていく期間にエンジン回転数が低下したか否かをステップＳ３０７で調べ、低下していればステップＳ３０８でパージバルブ３８の開度を一定に保持し、又はパージ減量方向（開度を小さくする方向）にパージバルブ３８を作動する。これらステップＳ３０４〜Ｓ３０８の処理は、図４中のステップＳ１０５〜Ｓ１０９と同様である。
【００５６】
次いでステップＳ３０９では、ＦＴＰセンサ出力（ＦＴＰ）が設定値ａよりも低くなったか否か、つまり燃料タンク内圧力が充分に負圧となったか否かを判定し、その判定がＮＯのときは、ステップＳ３１０で、ステップＳ３０５，Ｓ３０６の処理の開始から所定時間が経過したか否かを判定し、その判定がＮＯのときはステップＳ３０５からの処理を繰り返す。この所定時間は、燃料タンク内圧力が充分に負圧となるまでに要する時間であって、例えば３０秒程度である。
【００５７】
ステップＳ３０９，３１０のいずれかがＹＥＳになると、ステップＳ３１１でその時のＦＴＰセンサ３９の検出値ＦＴＰ１１を送信する。
【００５８】
次に、ステップＳ３１２でパージバルブ３８を閉じ、ステップＳ３１３でパージバルブ３８を閉じてから所定時間が経過したか否かを調べ、所定時間が経過するまではＣＤＣＶバルブ３７が閉、ＴＰＣＶバルブ３４が開、パージバルブ３８が閉の状態を維持する。このときの所定時間は、蒸発燃料供給系に比較的小さな洩れ（スモールリーク）がある場合にそのスモールリークによる圧力上昇を判別できる程度の時間であって、例えば３０秒程度である。
【００５９】
ステップＳ３１３で所定時間が経過したことを判定すると、ステップＳ３１４でその時のＦＴＰセンサ３９の検出値ＦＴＰ１２を送信する。それ後、ステップＳ３１５でＣＤＣＶバルブ３７を開くとともにＴＰＣＶバルブ３４を閉じ、ステップＳ３１６でエンジン回転数を通常のアイドル回転数に復帰させ、さらにステップＳ３１７で、燃料カットを許可する処理として、燃料カット禁止フラッグＦ１を「０」としてから、エンジン制御ユニット４０側のテストモードの処理を終了する。
【００６０】
一方、テスト装置５１は、エンジン制御ユニット４０からステップＳ３１１でで送信されたＦＴＰセンサ検出値ＦＴＰ１１とステップＳ３１４で送信されたＦＴＰセンサ検出値ＦＴＰ１２とをステップＳ２０２，Ｓ２０３でそれぞれ受診し、ステップＳ２０４で、上記両検出値ＦＴＰ１１，ＦＴＰ１２の偏差の絶対値が所定値βより大きいか否かを判定することにより、スモールリークの有無を調べる。すなわち、ＣＤＣＶバルブ３７を閉、ＴＰＣＶバルブ３４を開とした状態でパージバルブ３８を開いて負圧を導入するときにはリークが小さければ燃料タンク内が充分に負圧になるが、その後にパージバルブ３８を閉じて燃料タンク側に負圧を閉じ込める状態を所定時間維持すると、スモールリークがある場合に燃料タンク内の圧力は次第に上昇し、両検出値ＦＴＰ１１，ＦＴＰ１２の偏差の絶対値が所定値βより大きくなることにより、スモールリークが判別される。
【００６１】
そして、所定値βより大きければステップＳ２０５で蒸発燃料供給系の故障（ＮＧ）と判定して、表示手段５３に故障の表示を行わせ、また、所定値β以下であれば、ステップＳ２０６で蒸発燃料供給系が正常（ＯＫ）と判定する。
【００６２】
また、図８は燃料噴射制御のフローチャートである。このフローチャートの処理は所定クランク角毎にスタートし、先ずステップＳ４０１で運転状態を検出し、ステップＳ４０２で、エアフローセンサ７により検出される吸入空気量とエンジン回転数センサ１７により検出されるエンジン回転数とに基づき、基本燃料噴射量ＴBASEを設定するとともに、ステップＳ４０３で各種補正量Ｔｃを設定する。そして、ステップＳ４０４で、上記基本燃料噴射量ＴBASEに上記補正量Ｔｃを加算することにより燃料噴射量ＴTOTALを求める。
【００６３】
次に、ステップＳ４０５でエンジンの運転状態が燃料カットゾーンにあるか否かを判定する。この燃料カットゾーンは減速運転に相当する所定運転領域であり、例えばスロットル弁全閉で、かつ、エンジン回転数が燃料カット判定用の基準回転数以上となる領域が燃料カットゾーンとされている。
【００６４】
燃料カットゾーンにない場合は、ステップＳ４０６で噴射タイミングになるまで待ってから、ステップＳ４０７で、上記ステップＳ４０４において求められた燃料噴射量ＴTOTALでインジェクタ１０からの燃料噴射を実行する。
【００６５】
燃料カットゾーンにある場合は、ステップＳ４０８で燃料カット禁止フラッグＦ１が「０」か否かを判定する。そして、この判定がＹＥＳのときは、ステップＳ４０９で燃料噴射量ＴTOTALを「０」とすることにより、燃料カットを行なう。一方、燃料カット禁止フラッグＦ１が「１」のとき（ステップＳ４０８がＮＯのとき）には、燃料カットゾーンにない場合と同様にステップＳ４０６，Ｓ４０７の処理を行なうことにより、燃料噴射を実行する。
【００６６】
上記のような図６〜図８に示す制御によると、テストモードで故障診断が行なわれているとき、エンジン回転数が高められつつ、不必要に燃料カット制御が行なわれることが確実に避けられ、運転状態が良好に保たれる。
【００６７】
この作用を具体的に説明する。テスト装置５１からテスト指令の信号が送信されるとともにアイドル運転状態にある時にテストモードが起動されるが、テストモードになるとエンジン回転数が通常のアイドル回転数よりも高められる（ステップＳ３０３）ため、エンジン回転数が燃料カット判定用の基準回転数以上となって、エンジンの運転状態が燃料カットゾーンに入ってしまうことがある。そして、この場合に燃料カット制御が実行されると、テストモード中はエンストを防止してエンジンの作動の安定性を確保するためにエンジン回転数を上昇させるようにしているにもかかわらず、燃料供給の停止によりエンジン回転数が低下してエンストを招き易くなる。
【００６８】
そこでテストモード中は、燃料カット禁止のためのステップＳ３０３の処理と、それに応じた燃料噴射量制御の中のステップＳ４０８等の処理により、燃料カットが禁止され、エンジンの運転状態が燃料カットゾーンに入っても燃料供給が実行される。このため、エンジン回転数が高い状態でエンジンの作動の安定性が確保され、エンストが確実に防止される。
【００６９】
上記の図６〜図８に示す例では、テストモードにあるときに燃料カットを禁止する処理として、燃料カット禁止フラッグＦ１をセットするようにしているが、テストモード中だけ燃料カット判定用の基準回転数を高くして燃料カットゾーンを狭めることにより、エンジン回転数を所定値まで上昇させても燃料カットゾーンに入らないようにし、あるいは、エンジン回転数検出信号やアイドルスイッチ等の信号を燃料カットゾーンから外れるような擬似信号に置き換えるようにしてもよい。
【００７０】
また、このようにテストモードにあるときに燃料カットを禁止する処理は、図４のフローチャート中に示すパージ学習禁止、ＩＳＣ学習禁止及び他の診断の禁止の各処理と併せて行なうようにしてもよい。
【００７１】
なお、本発明の方法及び装置は、製造工場での出荷時の検査に適用されるほかに、修理工場等での検査、診断にも適用することができる。また、通常走行時中には前述の特開平５−２５６２１４号に示されるような方法で蒸発燃料供給系の故障診断を行うようにする一方、工場等での検査時には上記実施形態に示すような方法で故障診断を行うようにすることが望ましい。
【００７２】
【発明の効果】
本発明の方法及び装置は、蒸発燃料供給系の通路開閉手段等を制御する制御部と外部のテスト装置とがテスト用端子を介して接続されるようにし、エンジンをアイドル状態とするとともに上記テスト装置からの指令信号により燃料タンクと吸気通路との間で上記パージ通路を開き、かつ大気側開放部を閉じる状態に通路開閉手段を制御するテストモードとし、このテストモードでの所定時間における上記圧力センサの出力の変化を上記テスト装置により調べて、蒸発燃料供給系の故障の有無を判別するようにしているため、工場等でテスト装置を用いて簡単に能率良く蒸発燃料供給系の故障を診断し、かつ、適正な診断を行うことができる。
【００７３】
また、テストモードにあるときのアイドル回転数を通常運転時のアイドル回転数よりも高い値に設定しておくことにより、テストモード中にパージ量の増大によるオーバーリッチ化で失火し易い状態となっても、エンストを防止し、エンストにより診断が中断されて処理能率の低下を招くといった事態を防止することができる。さらに、上記テストモード中は燃料カット制御手段による燃料供給停止の制御を禁止することにより、テストモード中に燃料カットによって燃焼状態が不安定になることがない。
【００７４】
また、パージ通路に設けられた流量調節用のバルブの開度を上記テストモードの開始時点から次第に増大させるとともに、この制御中にエンジン回転数が低下したときは上記バルブの開度の増大を抑制するようにした方法及び装置によると、テストモードとなってからの急激なパージ量の増大によるオーバーリッチ化によるエンジン回転数の低下を避けて、エンストを防止することができる。
【００７５】
また、上記テストモードにあるときに蒸発燃料供給時の空燃比制御量の学習やＩＳＣ制御の学習を禁止するようにしておけば、通常運転中とは異なる条件下にあるテストモード中に誤学習が行われることを防止することができる。
【００７６】
また、上記テストモード中にエンジンに対する他の各種の診断を禁止するようにしておけば、上記テストモードとされることが他の各種の診断に及ぼす影響で誤診断を招くといった事態を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法及び装置が適用される蒸発燃料供給系を備えたエンジンの一例を示す概略図である。
【図２】エンジン制御ユニットと外部のテスト装置との接続関係を示す概略図である。
【図３】故障診断装置を構成する部分の機能ブロック図である。
【図４】故障診断方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】故障診断のための各種信号、バルブの作動、センサ出力値等の時間的変化を示すタイムチャートである。
【図６】別の実施形態による故障診断方法のフローチャートの一部を示すものである。
【図７】同フローチャートの残りの部分を示すものである。
【図８】燃料噴射制御のフローチャートである。
【符号の説明】
５ 吸気通路
１０ インジェクタ
２０ 燃料タンク
３０ パージ通路
３４ ＴＰＣＶバルブ
３７ ＣＤＣＶバルブ
３８ パージバルブ
３９ 圧力センサ
４０ エンジン制御ユニット
４２ 蒸発燃料系制御手段
４５ アイドル回転数変更手段
４６ テストモード進行制御手段
４７ 学習禁止手段
４８ 他の診断の禁止手段
５１ テスト装置
５４ 送受信手段
５５ 判別手段
Claims (10)
- 燃料タンク内で発生した蒸発燃料をエンジンの吸気通路に導入可能とするパージ通路と、燃料タンクと吸気通路との間でのパージ通路の開閉及び大気開放部の開閉をそれぞれ可能とする通路開閉手段と、パージ通路の燃料タンク側の圧力を検出する圧力検出手段と、上記通路開閉手段及び上記圧力検出手段に接続された制御部とを備えた蒸発燃料供給系の故障診断を車両検査時に行う方法であって、
エンジンをアイドル状態とするとともに、外部のテスト装置から上記制御部にテスト用の信号を送信することにより、燃料タンクと吸気通路との間で上記パージ通路を開き、かつ大気側開放部を遮断する状態に上記通路開閉手段を制御して、この制御状態をテストモードとし、
このテストモードでの所定時間における上記圧力検出手段の出力の変化を上記テスト装置により調べ、この圧力検出手段の出力変化度合に基づいて蒸発燃料供給系の故障の有無を判別する一方、
上記テストモードにあるときのエンジン回転数を通常運転時のアイドル回転数よりも高い値に設定し、かつ、エンジンの運転状態が減速運転に相当する所定運転領域にあるときに燃料供給を停止する燃料カット制御手段による燃料供給停止の制御を上記テストモード中は禁止することを特徴とする蒸発燃料供給系の故障診断方法。 - 燃料タンク内で発生した蒸発燃料をエンジンの吸気通路に導入可能とするパージ通路と、燃料タンクと吸気通路との間でのパージ通路の開閉及び大気開放部の開閉をそれぞれ可能とする通路開閉手段と、パージ通路の燃料タンク側の圧力を検出する圧力検出手段と、上記通路開閉手段及び上記圧力検出手段に接続された制御部とを備えた蒸発燃料供給系の故障診断を車両検査時に行う方法であって、
エンジンをアイドル状態とするとともに、外部のテスト装置から上記制御部にテスト用の信号を送信することにより、燃料タンクと吸気通路との間で上記パージ通路を開き、かつ大気側開放部を遮断する状態に上記通路開閉手段を制御して、この制御状態をテストモードとし、
このテストモードでの所定時間における上記圧力検出手段の出力の変化を上記テスト装置により調べ、この圧力検出手段の出力変化度合に基づいて蒸発燃料供給系の故障の有無を判別する一方、
上記パージ通路に設けられた流量調節用のバルブを制御して、このバルブの開度を上記テストモードの開始時点から次第に増大させるとともに、この制御中にエンジン回転数が低下したときは上記バルブの開度の増大を抑制することを特徴とする蒸発燃料供給系の故障診断方法。 - 蒸発燃料供給時に空燃比制御量の学習を行う空燃比制御手段を備えたエンジンにおける蒸発燃料供給系の故障診断方法であって、上記テストモードにあるときに上記学習を禁止することを特徴とする請求項１又は２に記載の蒸発燃料供給系の故障診断方法。
- アイドル運転時の回転数を目標アイドル回転数とするように吸入空気量を制御するとともにその制御量の学習を行うＩＳＣ制御手段を備えたエンジンにおける蒸発燃料供給系の故障診断方法であって、上記テストモードにあるときに上記ＩＳＣ制御手段による学習を禁止することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の蒸発燃料供給系の故障診断方法。
- 上記テストモードにして蒸発燃料供給系の故障診断を行っているときは、エンジンに対する他の各種の診断を禁止することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の蒸発燃料供給系の故障診断方法。
- 燃料タンク内で発生した蒸発燃料をエンジンの吸気通路に導入可能とするパージ通路と、燃料タンクと吸気通路との間でのパージ通路の開閉及び大気開放部の開閉をそれぞれ可能とする通路開閉手段と、パージ通路の燃料タンク側の圧力を検出する圧力検出手段と、上記各バルブ及び上記圧力検出手段に接続された制御部とを備えた蒸発燃料供給系の故障診断を行う装置であって、
上記制御部にテスト用端子を介して接続される外部のテスト装置を備え、
エンジンがアイドル状態にあるときに上記テスト装置からのテスト指令信号に応じて燃料タンクと吸気通路との間で上記パージ通路を開き、かつ大気側開放部を閉じる状態に上記通路開閉手段を制御することによりテストモードとするように上記制御部を構成するとともに、
上記テスト装置に、上記制御部に対するテスト指令信号の送信及び上記圧力検出手段の出力の受信を行う送受信手段と、テストモード中に上記圧力検出手段の出力の変化を調べ、その出力変化度合に基づいて蒸発燃料供給系の故障の有無を判別する判別手段とを設ける一方、
上記制御部に、上記テストモードにあるときにエンジン回転数を通常運転時のアイドル回転数よりも高い値となるように制御するアイドル回転数変更手段と、エンジンの運転状態が減速運転に相当する所定運転領域にあるときに燃料供給を停止する燃料カット制御手段による燃料供給停止の制御を上記テストモード中は禁止する燃料カット禁止手段とを設けたことを特徴とする蒸発燃料供給系の故障診断装置。 - 燃料タンク内で発生した蒸発燃料をエンジンの吸気通路に導入可能とするパージ通路と、燃料タンクと吸気通路との間でのパージ通路の開閉及び大気開放部の開閉をそれぞれ可能とする通路開閉手段と、パージ通路の燃料タンク側の圧力を検出する圧力検出手段と、上記各バルブ及び上記圧力検出手段に接続された制御部とを備えた蒸発燃料供給系の故障診断を行う装置であって、
上記制御部にテスト用端子を介して接続される外部のテスト装置を備え、
エンジンがアイドル状態にあるときに上記テスト装置からのテスト指令信号に応じて燃料タンクと吸気通路との間で上記パージ通路を開き、かつ大気側開放部を閉じる状態に上記通路開閉手段を制御することによりテストモードとするように上記制御部を構成するとともに、
上記テスト装置に、上記制御部に対するテスト指令信号の送信及び上記圧力検出手段の出力の受信を行う送受信手段と、テストモード中に上記圧力検出手段の出力の変化を調べ、その出力変化度合に基づいて蒸発燃料供給系の故障の有無を判別する判別手段とを設ける一方、
上記パージ通路に流量調節用のバルブを設け、このバルブの開度を上記テストモードの開始時点から次第に増大させるとともに、エンジン回転数検出手段の出力を受けて、エンジン回転数が低下したときは上記バルブの開度の増大を抑制するように制御するテストモード進行制御手段を備えたことを特徴とする蒸発燃料供給系の故障診断装置。 - 蒸発燃料供給時に空燃比制御量の学習を行う空燃比制御手段を備えたエンジンにおける蒸発燃料供給系の故障診断装置であって、上記テストモードにあるときに上記学習を禁止する手段を備えたことを特徴とする請求項６又は７に記載の蒸発燃料供給系の故障診断装置。
- アイドル運転時の回転数を目標アイドル回転数とするように吸入空気量を制御するとともにその制御量の学習を行うＩＳＣ制御手段を備えたエンジンにおける蒸発燃料供給系の故障診断装置であって、上記テストモードにあるときに上記ＩＳＣ制御手段による学習を禁止する手段を備えたことを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の蒸発燃料供給系の故障診断装置。
- 上記テストモードにして蒸発燃料供給系の故障診断を行っている期間にエンジンに対する他の各種の診断を禁止する手段を備えたことを特徴とする請求項６乃至９のいずれかに記載の蒸発燃料供給系の故障診断装置。
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