JPH05163983A

JPH05163983A - 燃料供給系の故障診断装置

Info

Publication number: JPH05163983A
Application number: JP33189591A
Authority: JP
Inventors: Hironori Okamizu; 宏則岡水
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1991-12-16
Filing date: 1991-12-16
Publication date: 1993-06-29

Abstract

(57)【要約】【目的】故障診断完了後に空燃比が変動するのを阻止
する。【構成】チャコールキャニスタ１９を電磁開閉弁２６
を介して吸気ダクト１２に連結する。燃料噴射時間を基
本燃料噴射時間・（フィードバック補正係数＋学習値）
の形で算出する。学習値はフィードバック補正係数を1.
０に維持するように変化する。（フィードバック補正係
数＋学習値）が限界値を越えて小さくなったときには電
磁開閉弁２６を閉弁して蒸発燃料の供給を停止し、その
ときの学習値を記憶すると共に学習値を基準値に戻す。
その後再び（フィードバック補正係数＋学習値）が小さ
くなったときは燃料供給系に異常が生じていると判断す
る。蒸発燃料の供給を停止してから一定時間経過した後
に電磁開閉弁２６を開弁して蒸発燃料の供給を開始し、
同時に学習値を記憶した学習値に戻す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は燃料供給系の故障診断装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】機関吸気通路内に燃料を供給するための
気化器と、機関吸気通路内に蒸発燃料をパージするため
の蒸発燃料パージ装置とを具えた内燃機関において、空
燃比を目標空燃比、例えば理論空燃比に維持するために
気化器の燃料通路内に供給される空気量を制御するため
のエアブリード制御弁を具備し、機関排気通路内に空燃
比センサ、例えば理論空燃比において出力電圧がステッ
プ状に変化するＯ₂センサを配置し、Ｏ₂センサの出力
信号に基いてエアブリード制御弁に印加すべき電圧をフ
ィードバック制御するようにした内燃機関が公知である
（特開昭６３−２９０５０号公報参照）。

【０００３】この内燃機関では空燃比が理論空燃比より
も大きくなると、即ちリーンになるとエアブリード制御
弁に印加される電圧値、即ちフィードバック補正値が徐
々に減少せしめられ、その結果エアブリード量が徐々に
減少せしめられるために空燃比が小さくなる。一方、空
燃比が理論空燃比よりも小さくなると、即ちリッチにな
るとエアブリード制御弁に印加される電圧値、即ちフィ
ードバック補正値が徐々に増大せしめられ、その結果エ
アブリード量が徐々に増大せしめられるために空燃比が
大きくなる。このようにしてこの内燃機関では空燃比が
理論空燃比に維持され、このときエアブリード制御弁に
印加される電圧値、即ちフィードバック補正値はほぼ一
定値、即ちほぼ基準値に維持されている。

【０００４】ところで燃料供給系が故障し、燃料供給量
が増大したとすると空燃比を理論空燃比に維持すべくエ
アブリード制御弁に印加される電圧値、即ちフィードバ
ック補正値が増大せしめられる。従ってフィードバック
補正値が予め定められた上限値を越えたということで燃
料供給系の故障により燃料供給量が増大したことを検出
できることになる。ところが燃料供給系が故障をしてい
なくても多量の蒸発燃料が機関吸気通路内に供給された
場合には空燃比がリッチとなるためにフィードバック補
正値が増大せしめられ、フィードバック補正値が予め定
められた上限値を越えてしまう。従ってフィードバック
補正値が予め定められた上限値を越えたから燃料供給系
が故障をしていると判断すると誤判断することになる。

【０００５】そこで上述の内燃機関ではこのような誤判
断を防止するためにフィードバック補正値が予め定めら
れた上限値を越えたときには蒸発燃料の供給を停止する
と共にフィードバック補正値を基準値に戻し、次いでフ
ィードバック補正値が再び予め定められた上限値を越え
たときには燃料供給系が故障をしていると判断するよう
にしている。

【０００６】即ち、燃料供給系が故障しておらず、しか
も蒸発燃料が供給されていないときにはフィードバック
補正値は基準値前後に維持されるはずである。従って燃
料供給系が故障していないときに上述の如く蒸発燃料の
供給を停止すると共にフィードバック補正値を基準値に
戻すとフィードバック補正値はその後基準値前後に維持
され、予め定められた上限値を越えることはあり得な
い。これに対して燃料供給系が故障しているときには蒸
発燃料の供給を停止してフィードバック補正値を基準値
に戻したとしてもフィードバック補正値は徐々に増大し
て再び予め定められた上限値を越えてしまう。従って蒸
発燃料の供給を停止してフィードバック補正値を基準値
に戻した後のフィードバック補正値の挙動から燃料供給
系が故障したか否かを正確に判断できることになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで上述の内燃機
関では蒸発燃料の供給を停止した後、蒸発燃料の供給を
再開することについては何ら言及していない。しかしな
がら蒸発燃料の供給を停止しておくとチャコールキャニ
スタによる蒸発燃料の吸着量が飽和して蒸発燃料が大気
に放出されることになるので蒸発燃料の供給を停止した
後、比較的短時間のうちに蒸発燃料の供給を再開させな
ければならない。ところが上述の内燃機関において燃料
供給系が故障を生じていない場合に蒸発燃料の供給を再
開させると若干問題を生じる。

【０００８】即ち、多量の蒸発燃料が供給されてフィー
ドバック補正値が予め定められた上限値を越えたときに
蒸発燃料の供給を停止してフィードバック補正値を基準
値に戻すとフィードバック補正値は前述したように基準
値前後に維持される。次いで蒸発燃料の供給が再開され
ると再び多量の蒸発燃料が供給されるためにフィードバ
ック補正値は上限値に向けて増大しはじめる。しかしな
がらフィードバック補正値は徐々にしか増大できないた
めにフィードバック補正値が空燃比が目標空燃比となる
値に達するまでにかなり時間を要し、この間空燃比がリ
ッチとなり続ける。このように上述の内燃機関において
蒸発燃料の供給を再開させるとかなりの時間に亘って空
燃比がかなりリッチとなり、斯くして長時間に亘って多
量の未燃ＨＣ，ＣＯが排出され続けるという問題を生ず
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば図１の発明の構成図に示されるよう
に、機関吸気通路内への蒸発燃料の供給を制御する蒸発
燃料供給制御手段Ａと、機関排気通路内に設けられた空
燃比センサ１７の出力信号に基いて変化する空燃比フィ
ードバック補正値とこの空燃比フィードバック補正値が
基準値を中心として変動するように変化する学習値とに
より空燃比が目標空燃比となるように燃料供給量を制御
する燃料供給量制御手段Ｂと、空燃比フィードバック補
正値と学習値から求まる空燃比の補正値が予め定められ
た供給燃料減少側の第１の限界値を越えたときには蒸発
燃料の供給を停止しかつそのときの学習値を記憶させる
と共に学習値を基準値に戻す第１の制御手段Ｃと、蒸発
燃料の供給停止後予め定められた時間内に上述の空燃比
の補正値が予め定められた供給燃料減少側の第２の限界
値を越えたときには燃料供給系に異常が生じていると判
断する異常判断手段Ｄと、蒸発燃料の供給停止後上述の
予め定められた時間が経過したときに燃料蒸気の供給を
再開させると共に学習値を上述の記憶された学習値に戻
すようにした第２の制御手段Ｅとを具備している。

【００１０】

【作用】空燃比の補正値が第１の限界値を越えたときに
蒸発燃料の供給を停止して学習値を基準値に戻すと燃料
供給系が故障を生じている場合には再び空燃比の補正値
が大きくなり、これに対して燃料供給系が故障を生じて
いない場合には空燃比の補正値はさほど変化しない。従
って空燃比の補正値が第２の限界値を越えたときに燃料
供給系に異常が生じていると判断される。一方、燃料蒸
気の供給が再開されたときに学習値を燃料蒸気供給停止
時に記憶された学習値に戻すと燃料供給系が故障してい
ないときにはフィードバック補正値は燃料蒸気供給停止
時のフィードバック補正値とほぼ等しくなる。従って燃
料蒸気の供給が再開された直後にフィードバック補正は
さほど変動せず、斯くして空燃比も目標空燃比に対して
ほとんどずれなくなる。

【００１１】

【実施例】図２を参照すると、１はシリンダブロック、
２はピストン、３はシリンダヘッド、４は燃焼室、５は
吸気弁、６は吸気ポート、７は排気弁、８は排気ポート
を夫々示す。各吸気ポート６は夫々対応する吸気枝管９
を介して共通のサージタンク１０に連結され、各吸気枝
管９内には電子制御ユニット３０の出力信号により制御
される燃料噴射弁１１が配置される。サージタンク１０
は吸気ダクト１２およびエアフローメータ１３を介して
エアクリーナ１４に連結され、吸気ダクト１２内にはス
ロットル弁１５が配置される。一方、各排気ポート８は
排気マニホルド１６に連結され、排気マニホルド１６内
には空燃比センサ、例えばＯ₂センサ１７が配置され
る。

【００１２】図２に示されるように内燃機関は蒸発燃料
パージ装置１８を具備しており、図２に示される実施例
ではこの蒸発燃料パージ装置１８はチャコールキャニス
タ１９を具備している。このチャコールキャニスタ１９
は活性炭層２０と、蒸発燃料室２１と、大気室２２とを
具備し、蒸発燃料室２１は一方では逆止弁２３を介して
燃料タンク２４に連結され、他方では逆止弁２５および
電磁開閉弁２６を介して負圧ポート２７に連結される。
この負圧ポート２７は図２に示すようにスロットル弁１
５がアイドリング位置にあるときにはスロットル弁１５
上流の吸気ダクト１２内に開口し、スロットル弁１５が
開弁するとスロットル弁１５下流の吸気ダクト１２内に
開口する。

【００１３】燃料タンク２４内で発生した蒸発燃料は逆
止弁２３を介して蒸発燃料室２１内に送り込まれ、次い
でこの蒸発燃料は活性炭層２０内の活性炭に吸着され
る。一方、電磁開閉弁２６は通常開弁しており、従って
スロットル弁１５が開弁して負圧ポート２７に負圧が加
わると大気室３２内の大気が活性炭層２０内に送り込ま
れる。このとき活性炭層２０内の活性炭に吸着されてい
た蒸発燃料が活性炭から脱離され、この脱離した蒸発燃
料が逆止弁２５および電磁開閉弁２６を介して負圧ポー
ト２７から吸気ダクト１２内に供給される。次いでこの
蒸発燃料は燃焼室４内に送り込まれて燃焼室４内におい
て燃焼せしめられる。

【００１４】電子制御ユニット３０は双方向性バス３７
によって相互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメモ
リ）３１、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３２、Ｃ
ＰＵ（マイクロプロセッサ）３３、常時電源に接続され
ているバックアップＲＡＭ３４、入力ポート３５および
出力ポート３６を具備する。エアフローメータ１３は吸
入空気量に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧が
ＡＤ変換器３８を介して入力ポート３５に入力される。
また、Ｏ₂センサ１７の出力信号がＡＤ変換器３９を介
して入力ポート３５に入力される。更に入力ポート３５
には機関回転数を表わす出力パルスを発生する回転数セ
ンサ４０が接続される。一方、出力ポート３６は対応す
る駆動回路４１，４２を介して夫々燃料噴射弁１１およ
び電磁開閉弁２６に接続される。

【００１５】本発明による実施例では基本的には次式に
基いて燃料噴射時間ＴＡＵが算出される。ＴＡＵ＝ＴＰ・（ＦＡＦ＋ＦＧＨＡＣ）・Ｔ１＋Ｔ２ここでＴＰは基本燃料噴射時間、ＦＡＦはフィードバッ
ク補正係数、ＦＧＨＡＣは学習値、Ｔ１，Ｔ２はその他
の補正係数を示している。

【００１６】基本燃料噴射時間ＴＰはこの基本燃料噴射
時間ＴＰだけ燃料噴射弁１１から燃料噴射したときに空
燃比が目標空燃比、例えば理論空燃比となる噴射時間で
ある。この基本燃料噴射時間ＴＰは予め実験により求め
られており、機関負荷Ｑ／Ｎ（吸入空気量Ｑ／機関回転
数Ｎ）および機関回転数Ｎの関数として図７に示すマッ
プの形で予めＲＯＭ３１内に記憶されている。

【００１７】次に図３から図５を参照してフィードバッ
ク補正係数ＦＡＦおよび学習値ＦＧＨＡＣについて説明
する。図３にＯ₂センサ１７の出力電圧Ｖとフィードバ
ック補正係数ＦＡＦの変化を示す。Ｏ₂センサ１７は機
関シリンダ内に供給される混合気の空燃比が理論空燃比
よりも大きなとき、即ちリーンのとき0.１（Ｖ）程度の
出力電圧を発生し、機関シリンダ内に供給される混合気
の空燃比が理論空燃比よりも小さなとき、即ちリッチの
とき0.９（Ｖ）程度の出力電圧を発生する。フィードバ
ック補正係数ＦＡＦはこのＯ₂センサ１７の出力電圧Ｖ
に基いて制御される。

【００１８】図４はフィードバック補正係数ＦＡＦの制
御ルーチンを示しており、このルーチンは例えば一定時
間毎の割込みによって実行される。図４を参照するとま
ず初めにステップ５０においてフィードバック条件が成
立しているか否かが判別される。例えばＯ₂センサ１７
の温度が十分に高くなっており、高負荷運転が行われて
おらず、燃料の供給が停止されていないときにはフィー
ドバック条件が成立していると判断される。フィードバ
ック条件が成立していないときにはステップ５１に進ん
でフィードバック補正係数ＦＡＦが1.０に固定され、次
いで処理サイクルを完了する。一方、フィードバック条
件が成立しているときにはステップ５２に進んでＯ₂セ
ンサ１７の出力電圧Ｖが0.４５（Ｖ）程度の基準電圧Ｖ
_R（図３）よりも高いか否かが判別される。

【００１９】Ｖ＜Ｖ_Rのとき、即ちリーンのときにはス
テップ５３に進んで前回の割込み時におけるＯ₂センサ
１７の出力電圧Ｖ_oldが基準電圧Ｖ_Rよりも低かったか
否かが判別される。Ｖ_old≧Ｖ_Rのとき、即ち前回の割
込み時にはリッチであったときには前回の割込み時から
今回の割込みが行われる間にリッチからリーンに変化し
たと判断され、このときにはステップ５４に進んでその
ときのフィードバック補正係数ＦＡＦの値（図３のａ
点）がＳＫＩＰとされる。次いでステップ５５ではフィ
ードバック補正係数ＦＡＦに一定のスキップ値ＲＳが加
算され、ステップ５６に進む。ステップ５６ではフィー
ドバック補正係数ＦＡＦが一定の上限値ＭＡＸよりも大
きいか否かが判別され、ＦＡＦ＞ＭＡＸであればステッ
プ５７に進んでＦＡＦがＭＡＸとされた後ステップ５８
に進んでＯ₂センサ１７の出力電圧ＶがＶ_oldとされ
る。従ってフィードバック補正係数ＦＡＦは上限値ＭＡ
Ｘよりも大きくならないことがわかる。

【００２０】一方、ステップ５３においてＶ_old＜Ｖ_R
であると判別されたとき、即ち前回の割込み時において
もリーンであったと判別されたときにはステップ５９に
進んでフィードバック補正係数ＦＡＦに一定の積分値Ｋ
_i（Ｋ_i≪Ｒ_s) が加算され、次いでステップ５６に進
む。従ってリッチからリーンに変化したときにはフィー
ドバック補正係数ＦＡＦは図３に示されるようにスキッ
プ値ＲＳだけ急激に増大せしめられ、次いでゆっくりと
増大せしめられることがわかる。

【００２１】一方、ステップ５２においてＶ≧Ｖ_Rと判
断されたとき、即ちリッチであると判断されたときには
ステップ６０に進んで前回の割込み時におけるＯ₂セン
サ１７の出力電圧Ｖ_oldが基準電圧Ｖ_Rよりも高かった
か否かが判別される。Ｖ_old＜Ｖ_Rのとき、即ち前回の
割込み時にはリーンであったときには前回の割込み時か
ら今回の割込みが行われる間にリーンからリッチに変化
したと判断され、このときにはステップ６１に進んで図
５に示す学習ルーチンが実行される。

【００２２】図５を参照するとこの学習ルーチンではま
ず初めにステップ７０においてフィードバック補正係数
ＦＡＦとＳＫＩＰとの平均値ＦＡＦＡＶＥが算出され
る。このＦＡＦは図３においてｂ点で示される値であ
り、従ってＦＡＦＡＶＥはフィードバック補正係数ＦＡ
Ｆの平均値を表わしていることになる。次いでステップ
７１ではＦＡＦＡＶＥが一定値、例えば1.０２よりも大
きいか否かが判別され、ＦＡＦＡＶＥ＞1.０２のときに
はステップ７２に進んで学習値ＦＧＨＡＣに一定値αが
加算された後ステップ７３に進む。ステップ７３ではＦ
ＡＦＡＶＥが一定値、例えば0.９８よりも小さいか否か
が判別され、ＦＡＦＡＶＥ＜0.９８のときにはステップ
７４に進んで学習値ＦＧＨＡＣから一定値βが減算され
た後ステップ７５に進む。ステップ７５では学習値ＦＧ
ＨＡＣが上限値ＦＭＡＸよりも大きいか否かが判別さ
れ、ＦＧＨＡＣ＞ＦＭＡＸのときにはステップ７６に進
んでＦＧＨＡＣをＦＭＡＸとした後にステップ７７に進
む。ステップ７７では学習値ＦＧＨＡＣが下限値ＦＭＩ
Ｎよりも小さいか否かが判別され、ＦＧＨＡＣ＜ＦＭＩ
Ｎのときにはステップ７８に進んでＦＧＨＡＣがＦＭＩ
Ｎとされる。このようにして求められた学習値ＦＧＨＡ
ＣはバックアップＲＡＮ３４内に記憶される。次いで図
４のステップ６２に進む。

【００２３】ステップ６２ではフィードバック補正係数
ＦＡＦから一定のスキップ値ＲＳが減算され、ステップ
６３に進む。ステップ６３ではフィードバック補正係数
ＦＡＦが一定の下限値ＭＩＮよりも小さいか否かが判別
され、ＦＡＦ＜ＭＩＮであればステップ６４に進んでＦ
ＡＦがＭＩＮとされた後ステップ５８に進んでＯ₂セン
サ１７の出力電圧ＶがＶ_oldとされる。従ってフィード
バック補正係数ＦＡＦは下限値ＭＩＮよりも小さくなら
ないことがわかる。

【００２４】一方、ステップ６０においてＶ_old≧Ｖ_R
であると判別されたとき、即ち前回の割込み時において
もリッチであったと判別されたときにはステップ６５に
進んでフィードバック補正係数ＦＡＦから一定の積分値
Ｋ_iが減算され、次いでステップ６３に進む。従ってリ
ーンからリッチに変化したときにはフィードバック補正
係数ＦＡＦは図３に示されるようにスキップ値ＲＳだけ
急激に減少せしめられ、次いでゆっくりと減少せしめら
れることがわかる。

【００２５】図６は燃料噴射時間ＴＡＵの算出ルーチン
を示しており、このルーチンは例えば繰返し実行され
る。図６を参照するとまず初めにステップ８０において
図７に示すマップから基本燃料噴射時間ＴＰが算出さ
れ、次いでステップ８１において燃料噴射時間ＴＡＵが
算出される。次いでステップ８２において燃料噴射弁１
１からの燃料噴射処理が実行される。

【００２６】ところで燃料噴射弁１１を含む燃料供給系
が正常に作動しており、電磁開閉弁２６が閉弁状態に保
持されていたとするとフィードバック補正係数ＦＡＦは
基準値である1.０を中心として変動しており、また学習
値ＦＧＨＡＣは基準値である0.０に維持されている。と
ころが例えば燃料噴射弁１１のノズル口にカーボン等が
堆積してニードルが完全に閉弁しなくなると燃料噴射量
が増大するために空燃比は大巾にリッチとなる。また、
電磁開閉弁２６が開弁して多量の蒸発燃料が吸気ダクト
１２内に供給された場合にも空燃比が大巾にリッチとな
る。

【００２７】この場合、空燃比がゆっくりとリッチにな
っていくとフィードバック補正係数ＦＡＦはスキップＲ
Ｓを繰返しながら徐々に小さくなる。一方、空燃比が急
激にリッチになるとＯ₂センサ１７の出力電圧Ｖは基準
電圧Ｖ_Rよりも大きくなり続けるためにフィードバック
補正係数ＦＡＦはスキップＲＳをすることなく積分値Ｋ
_iでもって徐々に小さくなり、次いで空燃比がリッチか
らリーンに変化した後フィードバック補正係数ＦＡＦは
スキップＲＳを繰返す。本発明による実施例ではスキッ
プＲＳが生じないとフィードバック補正係数の平均値Ｆ
ＡＦＡＶＥは変化せず、斯くして学習値ＦＧＨＡＣの更
新作用は行われない。従って空燃比が急激にリッチにな
ると暫らくの間は学習値ＦＧＨＡＣの更新作用は行われ
ないことになる。

【００２８】フィードバック補正係数ＦＡＦがスキップ
ＲＳを繰返しておりかつフィードバック補正係数ＦＡＦ
の平均値ＦＡＦＡＶＥが0.９８よりも小さくなると図５
からわかるように学習値ＦＧＨＡＣはＦＡＦＡＶＥが0.
９８よりも大きくなるまで徐々に減少せしめられる。従
って空燃比がリッチになると学習値ＦＧＨＡＣは小さく
なることがわかる。これに対して空燃比がリーンになる
と学習値ＦＧＨＡＣはＦＡＦＡＶＥが1.０２よりも小さ
くなるまで徐々に増大せしめられる。従って空燃比がリ
ッチ或いはリーンになるとＦＡＦＡＶＥを0.９８と1.０
２の間に維持するように、即ちフィードバック補正係数
ＦＡＦが基準値である1.０付近を中心として変動するよ
うに学習値ＦＧＨＡＣが変化することになる。

【００２９】上述したように例えば空燃比がリッチにな
るとフィードバック補正係数ＦＡＦは小さくなり、これ
に伴なって学習値ＦＧＨＡＣが小さくなれば学習値ＦＧ
ＨＡＣが小さくなった分だけフィードバック補正係数Ｆ
ＡＦが大きくなる。従って本発明による実施例ではフィ
ードバック補正係数と学習値との和（ＦＡＦ＋ＦＧＨＡ
Ｃ）がリッチの程度を表わしていることになる。云い換
えるとこの（ＦＡＦ＋ＦＧＨＡＣ）は例えば多量の蒸発
燃料が供給されたときに空燃比を理論空燃比に維持する
ために必要な空燃比の補正値を表わしていることにな
る。なお、燃料噴射時間ＴＡＵを求める式においてＦＡ
ＦとＦＧＨＡＣとが乗算された形で用いられる場合があ
り、この場合にはＦＡＦ・ＦＧＨＡＣが空燃比の補正値
を表わすことになる。

【００３０】次に図８を参照しつつ本発明による故障診
断方法について説明する。図８の期間Ｔは燃料供給系が
故障するか或いは多量の蒸発燃料が供給されることによ
って学習値ＦＧＨＡＣが基準値0.０に対してかなり小さ
くなっている場合を示している。時刻ｔ₁において空燃
比の補正値（ＦＡＦ＋ＦＧＨＡＣ）が予め定められた第
１の限界値Ａに達したとするとパージがオフとされ、即
ち蒸発燃料の供給が停止され、同時に学習値ＦＧＨＡＣ
が基準値である0.０に戻される。なお、空燃比の補正値
としてＦＡＦ・ＦＧＨＡＣを用いた場合にはこのとき学
習値ＦＧＨＡＣは基準値である１．０に戻される。次い
で時刻ｔ₂においてパージがオンとされ、即ち蒸発燃料
の供給が再開され、このとき学習値ＦＧＨＡＣはパージ
がオフとされたときの学習値に戻される。

【００３１】燃料供給系が故障をしておらずかつ蒸発燃
料の供給が停止され続けていたとすると前述したように
フィードバック補正係数ＦＡＦはほぼ1.０を中心として
変動しており、学習値ＦＧＨＡＣは基準値付近となって
いる。従って図８の期間Ｔにおいて蒸発燃料を供給する
ことにより学習値ＦＧＨＡＣが小さくなったとすると図
８の時刻ｔ₁において蒸発燃料の供給を停止しかつ学習
値ＦＧＨＡＣを基準値に戻したときには図８において実
線で示すようにフィードバック補正係数ＦＡＦはそれほ
ど大きな変化はしないことになる。従って図８の時刻ｔ
₁とｔ₂の間では空燃比の補正値（ＦＡＦ＋ＦＧＨＡ
Ｃ）は大きな値に維持されることになる。

【００３２】これに対して蒸発燃料の供給が停止されて
いるか或いは蒸発燃料の供給量が少ない状態において燃
料供給系が故障を生じ、図８の期間Ｔにおいて燃料供給
系の故障が原因で学習値ＦＧＨＡＣが小さくなった場合
には時刻ｔ₁において学習値ＦＧＨＡＣを基準値に戻す
と学習値ＦＧＨＡＣの増大分だけ空燃比が急激にリッチ
になる。その結果、図８において鎖線で示されるように
フィードバック補正係数ＦＡＦはスキップすることなく
下降し続け、次いで下限値ＭＩＮに保持される。この場
合、図８の時刻ｔ₁とｔ₂の間ではフィードバック補正
係数ＦＡＦはスキップしないので学習値ＦＧＨＡＣは変
化せず、斯くして空燃比の補正値（ＦＡＦ＋ＦＧＨＡ
Ｃ）はフィードバック補正係数ＦＡＦと同じパターンで
小さくなる。

【００３３】一方、図８において破線は燃料供給系の故
障および比較的多量の蒸発燃料が供給されたことの双方
が原因となって期間Ｔにおいて学習値ＦＧＨＡＣが小さ
くなった場合を示している。この場合には時刻ｔ₁とｔ
₂の間では燃料供給系の故障によりリッチになった分だ
けフィードバック補正係数ＦＡＦはスキップすることな
く下降し、次いでスキップしはじめる。この場合にも空
燃比の補正値（ＦＡＦ＋ＦＧＨＡＣ）はかなり下降す
る。このように燃料供給系が故障を生じると時刻ｔ₁と
ｔ₂の間で空燃比の補正値（ＦＡＦ＋ＦＧＨＡＣ）がか
なり低下し、時刻ｔ₂において空燃比の補正値（ＦＡＦ
＋ＦＧＨＡＣ）は第２の限界値Ｂ（Ｂ＞Ａ）よりも小さ
くなる。そこで本発明による実施例では時刻ｔ₂におい
て空燃比の補正値（ＦＡＦ＋ＦＧＨＡＣ）が第２の限界
値Ｂよりも低いときには燃料供給系が故障を生じている
と判断するようにしている。

【００３４】一方、時刻ｔ₂においては前述したように
蒸発燃料の供給が再開され、同時に学習値ＦＧＨＡＣが
蒸発燃料供給停止時の学習値に戻される。この場合、期
間Ｔにおいて多量の蒸発燃料が供給されることにより学
習値ＦＧＨＡＣが小さくなったとすると時刻ｔ₂におい
て蒸発燃料の供給が開始され、学習値ＦＧＨＡＣが蒸発
燃料供給停止時の学習値に戻されたときにフィードバッ
ク補正係数ＦＡＦはほぼ蒸発燃料供給停止前の値に戻る
ことになる。ところが時刻ｔ₁の直前におけるＦＡＦの
値と時刻ｔ₂におけるＦＡＦの値とはさほど差がなく、
従って時刻ｔ₂以降フィードバック補正係数ＦＡＦはス
キップを繰返しつつ、即ち空燃比を理論空燃比に制御し
つつ変化する。斯くして蒸発燃料の供給が再開されたと
きに空燃比が長期間に亘ってリッチになるのを阻止する
ことができることになる。

【００３５】一方、燃料供給系が故障したことが原因で
期間Ｔにおいて学習値ＦＧＨＡＣが低下した場合には時
刻ｔ₂において蒸発燃料の供給が再開され、学習値ＦＧ
ＨＡＣが蒸発燃料供給停止時の学習値に戻されたときに
図８において鎖線および破線で示されるようにフィード
バック補正係数ＦＡＦは暫らくの間、スキップすること
なく上昇し続け、この間空燃比はリーンになる。ところ
が実際には燃料供給系が故障することはほとんどないの
でこのように空燃比がリーンになっても大きな問題を生
じない。

【００３６】なお、燃料供給系が故障した場合において
時刻ｔ₂で蒸発燃料の供給が再開されたときには学習値
ＦＧＨＡＣをそのままにしておいた場合にはフィードバ
ック補正係数ＦＡＦは下限値ＭＩＮに保持されることに
なる。この場合、フィードバック補正係数ＦＡＦはスキ
ップを生じないので学習値ＦＧＨＡＣは変化せず、斯く
して空燃比はリッチになり続けるので多量の未燃ＨＣ，
ＣＯが排出され続けることになる。従ってこの意味から
も時刻ｔ₂において学習値ＦＧＨＡＣを蒸発燃料供給停
止前の学習値に戻すことに重大な意味がある。

【００３７】図９および図１０は図８に基いて説明した
故障診断方法を実行するためのルーチンを示しており、
図１１はこのルーチンを実行したときのタイムチャート
を示している。なお、このタイムチャートでは燃料供給
系が故障をしていないときを例にとって示している。次
に図１１を参照しつつ図９および図１０に示すルーチン
について説明する。

【００３８】図９はカウンタおよびフラグを処理するた
めのルーチンを示しており、このルーチンは一定時間毎
の割込みによって実行される。図９を参照するとまず初
めにステップ９０においてカウント値Ｃ１が１だけイン
クリメントされ、次いでステップ９１においてカウント
値Ｃ２が１だけインクリメントされる。従ってこれらカ
ウント値Ｃ１，Ｃ２はリセットされたときを除いて一定
時間毎に増大せしめられることがわかる。次いでステッ
プ９２ではカウント値Ｃ２が予め定められた一定値Ｃ２
₀よりも大きくなったか否かが判別され、Ｃ２＞Ｃ２₀
になる毎にステップ９３に進んでフラグＸ２がリセット
される。

【００３９】図１０は故障診断ルーチンを示しており、
このルーチンは一定時間毎の割込みによって実行され
る。図１０を参照するとまず初めにステップ１００にお
いてフラグＸ２がセットされているか否かが判別され
る。通常このフラグＸ２はリセットされているのでステ
ップ１０１に進み、フラグＸ１がセットされているか否
かが判別される。通常このフラグＸ１もリセットされて
いるのでステップ１０２に進み、空燃比の補正値（ＦＡ
Ｆ＋ＦＧＨＡＧ）が第１の限界値Ａよりも小さいか否か
が判別される。（ＦＡＦ＋ＦＧＨＡＣ）≧Ａのときには
処理サイクルを完了する。

【００４０】これに対して（ＦＡＦ＋ＦＧＨＡＣ）＜Ａ
のときにはステップ１０３に進んで電磁開閉弁２６が閉
弁せしめられ、斯くして蒸発燃料の供給が停止される。
次いでステップ１０４ではフラグＸ１がセットされ、次
いでステップ１０５ではカウント値Ｃ１が０とされる。
次いでステップ１０６では学習値ＦＧＨＡＣがＦＧとし
てＲＡＭ３２内に記憶され、次いでステップ１０７にお
いて学習値ＦＧＨＡＣが基準値である0.０に戻される。
このときが図８の時刻ｔ₁で示される。

【００４１】フラグＸ１がセットされるとステップ１０
１からステップ１０８に進んでカウント値Ｃ１が一定値
Ｃ１₀よりも大きくなったか否か、即ち図８の時刻ｔ₂
になったか否かが判別される。Ｃ１≧Ｃ１₀になるとス
テップ１０９に進んで空燃比の補正値（ＦＡＦ＋ＦＧＨ
ＡＧ）が第２の限界値Ｂよりも小さいか否かが判別され
る。（ＦＡＦ＋ＦＧＨＡＣ）≧Ｂのときにはステップ１
１０に進んでフラグＸ２がセットされ、次いでステップ
１１１に進んでカウント値Ｃ２が零とされる。次いでス
テップ１１３に進む。フラグＸ２がセットされるとステ
ップ１００を経て処理サイクルが完了するので再びフラ
グＸ２がリセットされるまで故障診断が中止される。こ
れによって故障診断、即ち蒸発燃料の供給停止作用が頻
発するのが阻止される。

【００４２】一方、ステップ１０９において（ＦＡＦ＋
ＦＧＨＡＣ）＜Ｂであると判別されたときにはステップ
１１２に進んで燃料供給系に異常が生じていると判定さ
れ、このとき警告灯が点灯せしめられるか或いはこのこ
とがバックアップＲＡＭ３４に記憶される。次いでステ
ップ１１３に進む。ステップ１１３では電磁開閉弁２６
が開弁せしめられ、斯くして蒸発燃料の供給が再開され
る。次いでステップ１１４においてフラグＸ１がリセッ
トとされ、次いでステップ１１５においてＲＡＭ３２に
記憶された学習値ＦＧが学習値ＦＧＨＡＣとされる。

【００４３】図１２に別の実施例を示す。この実施例で
は時刻ｔ₁において空燃比の補正値（ＦＡＦ＋ＦＧＨＡ
Ｃ）が予め定められた第１の限界値Ａに達したとすると
蒸発燃料の供給が停止され、このときの学習値ＦＧＨＡ
Ｃとフィードバック補正係数ＦＡＦが記憶される。同時
に学習値ＦＧＨＡＣが基準値である０．０に戻される。
次いで時刻ｔ₂に達すると蒸発燃料の供給が再開され、
このとき学習値ＦＧＨＡＣおよびフィードバック補正係
数ＦＡＦは蒸発燃料の供給が停止されたときに記憶され
た学習値およびフィードバック補正係数に戻される。

【００４４】このようにすると図１２の期間Ｔにおいて
多量の蒸発燃料の供給により学習値ＦＧＨＡＣが小さく
なった場合、および燃料供給系の故障により学習値ＦＧ
ＨＡＣが小さくなった場合のいずれの場合でも時刻ｔ₂
において蒸発燃料の供給が再開されたときにフィードバ
ック補正係数ＦＡＦは時刻ｔ₁における値から変化しは
じめる。その結果、時刻ｔ₂以後フィードバック補正係
数ＦＡＦはスキップを繰返しつつ、即ち空燃比を理論空
燃比に制御しつつ変化し、斯くして蒸発燃料の供給が再
開されたときに空燃比がリッチになったり、或いはリー
ンになったりするのが阻止される。

【００４５】図１３は図１２に基いて説明した故障診断
方法を実行するためのルーチンを示しており、このルー
チンは一定時間毎の割込みによって実行される。図１３
を参照するとまず初めにステップ２００においてフラグ
Ｘ２がセットされているか否かが判別される。通常この
フラグＸ２はリセットされているのでステップ２０１に
進み、フラグＸ１がセットされているか否かが判別され
る。通常このフラグＸ１もリセットされているのでステ
ップ２０２に進み、空燃比の補正値（ＦＡＦ＋ＦＧＨＡ
Ｃ）が第１の限界値Ａよりも小さいか否かが判別され
る。（ＦＡＦ＋ＦＧＨＡＣ）≧Ａのときには処理サイク
ルを完了する。

【００４６】これに対して（ＦＡＦ＋ＦＧＨＡＣ）＜Ａ
のときにはステップ２０３に進んで電磁開閉弁２６が閉
弁せしめられ、斯くして蒸発燃料の供給が停止される。
次いでステップ２０４ではフラグＸ１がセットされ、次
いでステップ２０５ではカウント値Ｃ１が０とされる。
次いでステップ２０６では学習値ＦＧＨＡＣがＦＧとし
てＲＡＭ３２内に記憶され、次いでステップ２０７にお
いて学習値ＦＧＨＡＣが基準値である０．０に戻され
る。次いでステップ２０８ではフィードバック補正係数
ＦＡＦがＦＫとしてＲＡＭ３２内に記憶される。このと
きが図１２の時刻ｔ₁で示される。

【００４７】フラグＸ１がセットされるとステップ２０
１からステップ２０９に進んでカウント値Ｃ１が一定値
Ｃ１₀よりも大きくなったか否か、即ち図１２の時刻ｔ
₂になったか否かが判別される。Ｃ１≧Ｃ１₀になると
ステップ２１０に進んで空燃比の補正値（ＦＡＦ＋ＦＧ
ＨＡＣ）が第２の限界値Ｂよりも小さいか否かが判別さ
れる。（ＦＡＦ＋ＦＧＨＡＣ）≧Ｂのときにはステップ
２１１に進んでフラグＸ２がセットされ、次いでステッ
プ２１２に進んでカウント値Ｃ２が零とされる。次いで
ステップ２１４に進む。フラグＸ２がセットされるとス
テップ２００を経て処理サイクルが完了するので再びフ
ラグＸ２がリセットされるまで故障診断が中止される。
これによって故障診断、即ち蒸発燃料の供給停止作用が
頻発するのが阻止される。

【００４８】一方、ステップ２１０において（ＦＡＦ＋
ＦＧＨＡＣ）＜Ｂであると判別されたときにはステップ
２１３に進んで燃料供給系に異常が生じていると判定さ
れ、このとき警告灯が点灯せしめられるか或いはこのこ
とがバックアップＲＡＭ３４に記憶される。次いでステ
ップ２１４に進む。ステップ２１４では電磁開閉弁２６
が開弁せしめられ、斯くして蒸発燃料の供給が再開され
る。次いでステップ２１５においてフラグＸ１がリセッ
トとされ、次いでステップ２１６においてＲＡＭ３２に
記憶された学習値ＦＧが学習値ＦＧＨＡＣとされる。次
いでステップ２１７においてＲＡＭ３２内に記憶された
フィードバック補正係数ＦＫがフィードバック補正係数
ＦＡＦとされる。

【００４９】

【発明の効果】故障診断を完了して蒸発燃料の供給を再
開したときに燃料供給系が故障していないときにはフィ
ードバック補正値がさほど変化しない。斯くしてこのと
き空燃比が長時間に亘ってリッチになるのが阻止され、
斯くして蒸発燃料の供給再開時に多量の未燃ＨＣ，ＣＯ
が排出されるのを阻止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の構成図である。

【図２】内燃機関の全体図である。

【図３】フィードバック補正係数ＦＡＦの変化を示す図
である。

【図４】フィードバック補正係数ＦＡＦを制御するため
のフローチャートである。

【図５】図４の学習ルーチンを実行するためのフローチ
ャートである。

【図６】燃料噴射時間ＴＡＵを算出するためのフローチ
ャートである。

【図７】基本燃料噴射時間ＴＰを示す線図である。

【図８】故障診断方法を説明するためのタイムチャート
である。

【図９】カウンタおよびフラグを制御するためのフロー
チャートである。

【図１０】故障診断を行うためのフローチャートであ
る。

【図１１】故障診断のタイムチャートである。

【図１２】故障診断方法の別の実施例を説明するための
タイムチャートである。

【図１３】故障診断を行うためのフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１５…スロットル弁１７…Ｏ₂センサ１９…チャコールキャニスタ２６…電磁開閉弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機関吸気通路内への蒸発燃料の供給を制
御する蒸発燃料供給制御手段と、機関排気通路内に設け
られた空燃比センサの出力信号に基いて変化する空燃比
フィードバック補正値と該空燃比フィードバック補正値
が基準値を中心として変動するように変化する学習値と
により空燃比が目標空燃比となるように燃料供給量を制
御する燃料供給量制御手段と、空燃比フィードバック補
正値と学習値から求まる空燃比の補正値が予め定められ
た供給燃料減少側の第１の限界値を越えたときには蒸発
燃料の供給を停止しかつそのときの学習値を記憶させる
と共に学習値を基準値に戻す第１の制御手段と、蒸発燃
料の供給停止後予め定められた時間内に上記空燃比の補
正値が予め定められた供給燃料減少側の第２の限界値を
越えたときには燃料供給系に異常が生じていると判断す
る異常判断手段と、蒸発燃料の供給停止後上記予め定め
られた時間が経過したときに燃料蒸気の供給を再開させ
ると共に学習値を上記記憶された学習値に戻すようにし
た第２の制御手段とを具備した燃料供給系の故障診断装
置。