JPH05248314A - エバポパージシステムの故障診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 本発明は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
関し、パージ制御弁の電気的故障以外の故障やパージ通
路の配管外れを検出することを目的とする。 【構成】 パージ通路に並列して設けられた２個のバキ
ューム、スイッチング、バルブ（ＶＳＶ）を共にオンに
したときの空燃比平均値ＦＡＦＯＮと、２個のＶＳＶを
共にオフにしたときの空燃比平均値ＦＡＦＯＦＦとが一
致しているときは配管外れの可能性あり、不一致のとき
は配管外れの可能性なしと判定する（ステップ１２
５）。また、２個のＶＳＶの一方だけをオンにしたとき
の空燃比平均値ＦＡＦＯＮ１，ＦＡＦＯＮ２を前記ＦＡ
ＦＯＦＦと比較し（ステップ１２５，１２７）、一致す
るときはＶＳＶ故障、不一致のときは正常の可能性あり
と判定する。

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、本出願人は先に、キャニスタに蓄
えられた蒸発燃料を内燃機関の吸気系へパージするパー
ジ通路を開閉する第１の制御弁と、キャニスタの大気孔
を開閉する第２の制御弁とを有し、故障診断時には第２
の制御弁を閉弁した後、所定負圧になるのを待って第１
の制御弁を閉弁して所定時間密閉を保持し、そのときの
圧力の変化度合いによって故障発生の有無を診断するよ
うにしたエバポパージシステムの故障診断装置（特願平
３−１３８００２号）を提案した。また、パージ通路に
１個の制御弁を設け、この制御弁を開閉制御して、その
ときの空燃比変化により故障診断を行なう装置も知られ
ている（特開平２−１３６５５８号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、内燃機関の
吸気通路とキャニスタとを連通するパージ通路を開閉す
る制御弁の部品故障については、上記の従来の装置では
いずれも電気的な断線検出を主として行なっているにす
ぎず、このため異物の噛込み等の電気的故障でないとき
の制御弁の故障検出ができない。また、制御弁を開閉制
御してパージをオン／オフ制御したときの空燃比変化で
故障検出する後者の従来装置では、キャニスタに燃料が
殆ど吸着されていないような場合、故障と誤検出するお
それがある。

【０００５】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
パージ通路のパージ流量状態を少なくとも３以上の異な
る状態に設定して空燃比変化を検出することにより、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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理構成
図を示す。同図に示すように、本発明は燃料タンク１０
からの蒸発燃料をベーパ通路を通してキャニスタ１２内
の吸着剤に吸着させ、所定運転時にキャニスタ１２内の
吸着燃料をパージ通路１３を通して内燃機関９の吸気通
路１４へパージするエバポパージシステムの故障診断装
置において、パージ流量制御手段１５、空燃比算出手段
１６及び判定手段１７を具備するようにしたものであ
る。

【０００７】ここで、上記のパージ流量制御手段１５
は、パージ通路１３から吸気通路１４への蒸発燃料のパ
ージ流量を少なくとも３以上の異なる状態に切換える。
また上記空燃比算出手段１６は、パージ流量制御手段１
５による前記３以上の異なるパージ流量状態への夫々の
指令毎に、吸気通路１４の混合気の空燃比を算出する。
更に、上記判定手段１７は、空燃比算出手段１６により
算出された各状態における空燃比を夫々比較して、その
比較結果から少なくともパージ流量制御手段１５内の制
御弁の故障の有無を判定する。

【０００８】

【作用】本発明では、パージ流量制御手段１５によりパ
ージ流量を少なくとも３以上の状態に変化させ、その都
度、空燃比算出手段１６によりそのときの空燃比を算出
する。この算出空燃比は、パージ流量制御が正常に行な
われているか否かに応じて異なる。従って、判定手段１
７により複数のパージ流量状態対応の上記の算出空燃比
を比較対照することで、パージ流量制御が正常に行なわ
れているか否か、すなわちパージ流量制御手段１８内の
制御弁に故障が有るか否かを検出することができる。

【０００９】

【実施例】図２は本発明の一実施例のシステム構成図を
示す。同図中、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２４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１４を構成）を通して内燃
機関の吸気弁４２の開の期間燃焼室４３内に流入する。

【００１０】スロットルバルブ２５はアクセルペダル
（図示せず）に連動して開度が制御され、その開度はス
ロットルポジションセンサ２８により検出される。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２９が配設されている。この燃料
噴射弁２９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３１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。

【００１１】燃焼室４３は排気弁４４を介してエキゾー
ストマニホルド４５に連通されている。また、燃焼室４
３内には点火プラグ４６のプラグギャップが突出されて
いる。更に、ピストン４８は図中、上下方向に往復運動
する。これらはエンジン（内燃機関９）を構成してい
る。また、エキゾーストマニホルド４５に一部が貫通突
出するように酸素濃度検出センサ（Ｏ₂ センサ）４７が
設けられており、これにより排気ガス中の酸素濃度が検
出される。

【００１２】燃料タンク３０は前記した燃料タンク１０
に相当し、燃料３１を収容しており、内部で発生した蒸
発燃料（ベーパ）を、ベーパ通路３２（前記ベーパ通路
１１に相当）を通してキャニスタ３３（前記したキャニ
スタ１２に相当）へ送出する。キャニスタ３３は内部に
活性炭等の吸着剤が充填されており、また一部に大気孔
３３ａが設けられている。

【００１３】上記の大気孔３３ａは大気通路３４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）３５に連通されている。キャニスタ大気孔Ｖ
ＳＶ３５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３５ａと大気通路３４との間を連通又は
遮断する。

【００１４】また、キャニスタ３３はパージ通路３６を
介して第１及び第２のパージ側ＶＳＶ３７及び３８に連
通されている。第１及び第２のパージ側ＶＳＶ３７及び
３８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３６の他端と
を、マイクロコンピュータ２１からの制御信号に基づき
互いに独立して連通又は遮断する第１及び第２の制御弁
である。

【００１５】前記したパージ通路１３に相当するパージ
通路３６及び３９の間に並列に設けられた、上記の第１
のパージ側ＶＳＶ３７と第２のパージ側ＶＳＶ３８は弁
制御手段を構成するマイクロコンピュータ２１と共に前
記したパージ流量制御手段１５を構成している。なお、
本実施例ではこの２つのＶＳＶ３７及び３８の同時故障
はないことを前提としている。また、上記の２つのＶＳ
Ｖ３７及び３８の並列接続は、一体構造とするか、金属
パイプ接続としてＶＳＶ単品での外れがないようにされ
ている。

【００１６】圧力センサ４０はベーパ通路３２の途中に
設けられ、パージ通路３２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がエバポパージシステムの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。か
かる構成において、燃料タンク３０内に発生したベーパ
は、ベーパ通路３２を介してキャニスタ３３内の活性炭
に吸着されて大気への放出が防止される。通常はキャニ
スタ大気孔ＶＳＶ３５は開弁されており、またエバポパ
ージシステム作動時にはパージ側ＶＳＶ３７及び３８も
開弁されている。これにより、運転時にインテークマニ
ホルド２７の負圧を利用して大気導入口３５ａからキャ
ニスタ大気孔ＶＳＶ３５，大気通路３４及び大気孔３３
ａを通して大気をキャニスタ３３内に導入する。

【００１７】すると、キャニスタ３３内の活性炭に吸着
されている燃料が脱離され、その燃料がパージ通路３
６、２つのパージ側ＶＳＶ３７及び３８、パージ通路３
９を夫々通してサージタンク２６内へ吸い込まれる。ま
た、活性炭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。

【００１８】マイクロコンピュータ２１は前記したパー
ジ流量制御手段１５、空燃比算出手段１６、判定手段１
７を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）５０、処理プログラムを格納
したリード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）５１、作業領域
として使用されるランダム・アクセス・メモリ（ＲＡ
Ｍ）５２、エンジン停止後もデータを保持するバックア
ップＲＡＭ５３、マルチプレクサ付き入力インタフェー
ス回路５４、Ａ／Ｄコンバータ５６及び入出力インタフ
ェース回路５５などから構成されており、それらはバス
５７を介して接続されている。

【００１９】入力インタフェース回路５４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２８からの検出信号、圧力センサ４０から
の圧力検出信号、Ｏ₂ センサ４７からの酸素濃度検出信
号などからなる並列入力信号を順次切換えて取り込み、
それを時系列的に合成して直列信号として単一のＡ／Ｄ
コンバータ５６に入力してアナログ・ディジタル変換さ
せ、バス５７へ順次送出させる。

【００２０】入出力インタフェース回路５５はスロット
ルポジションセンサ２８からの検出信号が入力され、そ
れをバス５７を介してＣＰＵ５０へ入力する一方、バス
５７から入力された各信号を燃料噴射弁２９，キャニス
タ大気孔ＶＳＶ３５、第１及び第２のパージ側ＶＳＶ３
７及び３８並びにウォーニングランプ４１へ選択的に送
出してそれらを制御する。

【００２１】本実施例は図３に示す如きハードウェア構
成のマイクロコンピュータ２１の制御の下に、２つのパ
ージ側ＶＳＶ３７及び３８を開閉制御して、パージ側Ｖ
ＳＶ３７，３８の故障、パージ通路３９の配管外れや組
み付け忘れ、更にはパージ通路３６の配管外れや組み付
け忘れを検出するようにしたものてある。

【００２２】すなわち、第１のパージ側ＶＳＶ３７（以
下、これを「ＶＳＶ」ともいう）と第２のパージ側Ｖ
ＳＶ３８（以下、これを「ＶＳＶ」ともいう）の一方
だけを開弁した場合、両方を開弁した場合及び両方を閉
弁した場合は、ＶＳＶ及びとパージ通路３６，３９
が正常なときには、パージ流量が３段階に変化し、これ
によりエンジンに吸入される混合気の空燃比も３段階に
変化するはずであるが、ＶＳＶ及び、パージ通路３
６，３９のいずれかに故障があると、パージ流量が正常
時と異なり、これにより空燃比も正常時と異なる。

【００２３】本実施例はこの点に着目して故障検出を行
なうようにしたもので、更に具体的に本実施例の動作原
理について図４と共に説明する。図４において、（Ａ）
はＶＳＶ，、パージ通路３６及び３９の正常か故障
の態様を示しており、丸印は正常、「閉」は閉故障、
「開」は開故障、「外れ」はパージ通路３９が配管外れ
又は組み付け忘れであり、（ａ）はすべて正常、（ｂ）
〜（ｆ）はいずれかが故障であることを示す。

【００２４】また、図４（Ｂ）〜（Ｆ）の最左欄
（（ａ）の左欄）の文字「オン」はＶＳＶのみをオ
ン（開弁）にした状態、「オン」はＶＳＶのみをオ
ン（開弁）にした状態、「オン」はＶＳＶとの両方
をオンにした状態、「オフ」はＶＳＶ及びの両方を
オフ（閉弁）した状態を示しており、更に左右の文字で
表わされる２つの状態の比較を示している。

【００２５】また、図４（Ｂ）〜（Ｆ）と（ａ）〜
（ｆ）で表わされる各欄の意味は、左側が同じ行の最左
欄の左側の状態のときの空燃比のリーンの度合いを模式
的に示し、右側が最左欄の右側の状態のときの空燃比の
リーンの度合いを示し、更に上向きの矢印は上欄と同じ
であることを模式的に示している。なお、キャニスタに
は燃料が吸着されていないことを前提としている。

【００２６】従って、図４（Ｂ）に示す如く、ＶＳＶ
をオンとしたときとＶＳＶ及びの両方をオフとした
ときの空燃比の比較をすると、すべて正常のときには図
４（Ｂ）の（ａ）に示す如くＶＳＶのみをオンとした
ときはリーンであるのに対し、両方のＶＳＶ，をオ
フにしたときは、空燃比は変化しない。また、ＶＳＶ
が閉故障のときには、ＶＳＶだけをオンにしようとし
ても、図４（Ｂ）の（ｂ）欄内の左側において破線で示
す如く、ＶＳＶがオンにならないから空燃比が本来リ
ーンとなるべきところ変化しないのに対し、ＶＳＶ及
びを夫々オフにすると、空燃比が変化しない。

【００２７】また、ＶＳＶが開故障のときは、ＶＳＶ
だけをオンにした場合は図４（Ｂ）の（ｃ）欄内の左
側に示すように、正常時と同様に空燃比がリーンとなる
が、ＶＳＶ及びを共にオフにしたときには同じ欄内
の右側に示すように本来、空燃比が変化しないはずにも
拘らず、ＶＳＶがオンになって閉じないからリーンと
なる。

【００２８】また、ＶＳＶが閉故障のときにはＶＳＶ
だけをオンにした場合は、図４（Ｂ）の（ｄ）欄内の
左側に示すように空燃比がリーンとなり、ＶＳＶと
の両方をオフにしたときは同じ欄内の右側に示すように
空燃比が変化しない。従って、この場合はすべて正常の
ときと同じ結果となる。

【００２９】また、ＶＳＶが開故障のときには、ＶＳ
Ｖだけをオンにした場合は、図４（Ｂ）の（ｅ）欄内
の左側に示すように空燃比が正常時よりも更にリーン側
に変化し、ＶＳＶとの両方をオフにしたときは同じ
欄内の右側に示すように空燃比が本来変化しないはずで
あるにも拘らずリーン側に変化する。従って、このＶＳ
Ｖの開故障時には正常時に比し、ＶＳＶがオンにな
っている分、パージ流量（ここでは大気の流量）が増
え、その分空燃比がリーン側に変化する。

【００３０】更に、ＶＳＶ及びは正常であるが、パ
ージ通路３９に配管の外れ等の故障があるときには、Ｖ
ＳＶだけをオンにした場合と、ＶＳＶとの両方を
オフにした場合のいずれも図４（Ｂ）の（ｆ）欄内に示
す如く、空燃比が極めて大なるリーンを示す。図４
（Ｃ）〜（Ｆ）の各場合も、上記と同様にして空燃比の
値が変わる。従って、図４に示した空燃比の値の相違か
ら、ＶＳＶ及びを夫々開閉弁制御してその都度、空
燃比を検出して比較することで、故障検出ができること
になる。

【００３１】次に上記の動作原理に基づくマイクロコン
ピュータ２１による故障診断動作について説明する。図
５，図６，図７，図８及び図９は本発明の要部をなす故
障診断ルーチンを示すフローチャートで、前記したパー
ジ流量制御手段１５の一部、空燃比算出手段１６の一部
及び判定手段１７を実現する。空燃比算出手段１６の残
りは上記の故障診断ルーチンとは別途実行される図１０
の空燃比（Ａ／Ｆ）フィードバック制御ルーチンで実現
される。

【００３２】まず、Ａ／Ｆフィードバック制御ルーチン
について図１０と共に説明するに、このルーチンが例え
ば４ms毎に起動されると、マイクロコンピュータ２１は
まずステップ４０１でＡ／Ｆのフィードバック（Ｆ／
Ｂ）条件が成立しているか否かを判別する。Ｆ／Ｂ条件
不成立（例えば、冷却水温が所定値以下、機関始動中、
始動後増量中、暖機増量中、パワー増量中、燃料カット
中等のいずれか）の時は、空燃比フィードバック補正係
数ＦＡＦの値を1.0 にして（ステップ４１０）、このル
ーチンを終了する（ステップ４１１）。これによりＡ／
Ｆのオープン制御が行なわれる。一方、Ｆ／Ｂ条件成立
時（上記のＦ／Ｂ条件不成立以外のとき）はステップ４
０２へ進み、Ｏ₂ センサ４７の検出電圧Ｖ₁ を変換して
取り込む。次に、ステップ４０３で検出電圧Ｖ₁ が比較
電圧Ｖ_R1以下か否かを判別することにより、空燃比がリ
ッチかリーンかを判別する。リッチのとき（Ｖ₁ ＞
Ｖ_R1）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４０４）、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の値からスキップ定数Ｒ
ＳＬ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とし（ステップ４０５）、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ＫＩを減算して新たなＦＡＦの値とし
（ステップ４０６）、このルーチンを抜ける（ステップ
４１１）。

【００３３】他方、ステップ４０３でリーンと判定され
たとき（Ｖ₁ ≦Ｖ_R1）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４０７）、リーンへの反転であると
きは前回のＦＡＦの値からスキップ定数ＲＳＲを加算し
た値を新たな空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦとし
（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ＫＩを
加算して新たなＦＡＦの値とし（ステップ４０９）、こ
のルーチンを終了する（ステップ４１１）。ここで、上
記のスキップ定数ＲＳＬ及びＲＳＲは積分定数ＫＩに比
べて十分大なる値に設定されている。

【００３４】これにより、空燃比が図１１（Ａ）に模式
的に示す如く変化した場合は、空燃比フィードバック補
正係数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ＲＳＬ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ＲＳＲ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）ＫＩ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。

【００３５】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制御させる。

【００３６】次に図５乃至図９に示した故障診断ルーチ
ンについて説明する。この故障診断ルーチンが例えば６
５ms毎に割込み起動されると、まず、実行フラグがセッ
ト（値が“１”）されているか見る（ステップ101 ）。
機関始動時のイニシャルルーチンによって実行フラグは
クリア（値は“０”）されているため、最初はセットさ
れていないので、次のステップ102 へ進む。

【００３７】ステップ１０２では、ＶＳＶとの通常
制御禁止フラグをセットする。続いて、ＶＳＶ条件カウ
ンタが“０”か否か判定される。このＶＳＶ条件カウン
タはイニシャルルーチンにより最初は“０”とされてい
るので、このステップ１０３が最初に処理されるときは
“０”と判定されてステップ１０４へ進む。ステップ１
０４ではＶＳＶを遮断（閉弁）し、続くステップ１０
５でＶＳＶを遮断し、ステップ１０６でＸ秒経過した
否か判定される。この段階ではまだＸ秒経過していない
からステップ１０７へ進んで単位時間当りの空燃比フィ
ードバック補正係数の平均値ＦＡＦＯＦＦを更新した
後、このルーチンを一旦抜ける。

【００３８】ここで、ＶＳＶ及びが共に閉弁指令を
受けているときの値ＦＡＦＯＦＦは、ステップ１０７に
おいて図８に示すサブルーチンが実行されることによ
り、更新される。図８において、まずＦＡＦＯＦＦが
“０”であるか否か判定される（ステップ３０１）。Ｆ
ＡＦＯＦＦはイニシャルルーチンによってクリアされて
いるので、最初にこのステップ３０１が実行されるとス
テップ３０２へ進み、この時点における前記したＡ／Ｆ
フィードバック制御ルーチンで算出された空燃比フィー
ドバック補正係数ＦＡＦの平均値ＦＡＦＡＶをＦＡＦＯ
ＦＦに代入してこのルーチンを一旦抜ける。

【００３９】上記の平均値ＦＡＦＡＶは図９に示すルー
チンによって上記の故障診断ルーチンとは別のルーチン
において例えば４ｍｓ毎に更新されている。図９におい
て、まず、スキップ直後であるか否か、すなわち図１０
のステップ４０４及び４０７に示したＯ₂ センサ出力の
リッチ又はリーンへの反転直後であるか否か判定され
（ステップ２０１）、スキップ直後のときにのみ前回の
ＦＡＦＡＶに図１０のＡ／Ｆフィードバック制御ルーチ
ンで算出された空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦを
加算し、その加算値を２で除算した平均値をＦＡＦＡＶ
とする（ステップ２０２）。なお、この図９のＦＡＦＡ
Ｖ更新ルーチンを図１０のＡ／Ｆフィードバック制御ル
ーチン内に組込んでもよい。

【００４０】その後、図５に示すステップ１０７が実行
されると、そのときは図８のステップ３０１から３０３
へ進み、前回の平均値ＦＡＦＡＶと今回の値ＦＡＦＯＦ
Ｆの平均値をＦＡＦＯＦＦとして更新を行なう。

【００４１】この空燃比フィードバック補正係数の平均
値ＦＡＦＯＦＦの更新は図５乃至図９に示す故障診断ル
ーチンが何回か起動されて図５のステップ１０６で所定
のＸ秒経過と判定されるまで繰り返される。ステップ１
０６でＸ秒経過と判定されると、ＶＳＶ条件カウンタが
“１”インクリメントされた後（ステップ１０８）、こ
のルーチンを終了する。

【００４２】次にこの故障診断ルーチンが起動される
と、ステップ１０１〜１０３を経てステップ１０４に進
み、ここでＶＳＶ条件カウンタが“１”であると判定さ
れるため、ＶＳＶを開放（開弁）し（ステップ１１
０）、ＶＳＶを遮断（閉弁）し（ステップ１１１）、
このＶＳＶ及びの開閉弁制御後Ｘ秒経過したか判定
し（ステップ１１２）、Ｘ秒経過していないときは平均
値ＦＡＦＯＮ１を更新する（ステップ１１３）。

【００４３】このＦＡＦＯＮ１はＶＳＶのみが開弁さ
れているときの単位時間当たりの空燃比フィードバック
補正係数ＦＡＦの平均値で、その更新は図８に示したサ
ブルーチンと同様のサブルーチンで行なわれる。ＶＳＶ
が開弁、ＶＳＶが閉弁の指令状態がＸ秒経過するま
で上記平均値ＦＡＦＯＮ１が更新され、Ｘ秒経過した時
点でＶＳＶ条件カウンタが更に“１”だけインクリメン
トされる（ステップ１１４）。

【００４４】その結果、次にこの故障診断ルーチンが起
動されると、ＶＳＶ条件カウンタの値は“２”であるか
ら、図５のステップ１０１〜１０３，１０９及び１１５
を経由して図６のステップ１１６，１１７により今度は
ＶＳＶ及びの両方共に開弁指令を送出する。そして
この状態がＸ秒経過するまでＦＡＦの平均値ＦＡＦＯＮ
が図８と同様のサブルーチンによって更新される（ステ
ップ１１８，１１９）。

【００４５】Ｘ秒経過したと図６のステップ１１８で判
定されると、更にＶＳＶ条件カウンタが“１”だけイン
クリメントされて値が“３”とされる（ステップ１２
０）。その結果、次にこの故障診断ルーチンが起動され
ると、図５のステップ１０１〜１０３，１０９及び１１
５を経由してＶＳＶに閉弁指令、ＶＳＶに開弁指令
を送出する（ステップ１２１，１２２）。そして、この
状態がＸ秒経過するまでは図６のステップ１２４でＦＡ
Ｆの平均値ＦＡＦＯＮ２が図８と同様のサブルーチンで
算出及び更新される。

【００４６】ＶＳＶのみを開弁指令している上記の状
態がＸ秒経過したと判定されると（ステップ１２３）、
続いて図７に示すステップ１２５〜１４１により故障の
有無の判定が行なわれる。すなわち、図５，図６，図
８，図９と図１０の各ルーチンによって前記したパージ
流量制御手段１５の一部と空燃比算出手段１６が実現さ
れ、また図７のルーチンによって前記した判定手段１７
が実現される。

【００４７】上記の如くにして算出及び更新された４つ
の平均値ＦＡＦＯＦＦ，ＦＡＦＯＮ１，ＦＡＦＯＮ，Ｆ
ＡＦＯＮ２の夫々は、図７のステップ１２５〜１２７に
より互いに等しいかどうか判定される。これら４つの平
均値がいずれも異なる場合は図４（ａ）に示したように
正常時だけであるから、このときはステップ１２８へ進
んでＦＡＦＯＦＦとＦＡＦＯＮとを比較してＦＡＦＯＮ
の方がリッチであるかどうか判定される。

【００４８】上記の２つの平均値の差（ＦＡＦＯＦＦ−
ＦＡＦＯＮ）の値は、ＶＳＶ及びを共に開弁したと
きにサージタンク２６にパージされる燃料蒸気の濃度に
比例し、図４（Ｆ）の（ａ）からもわかるように、リッ
チ側にずれているときは正常と判断され、ＶＳＶ〜キャ
ニスタ配管外れフェイルカウンタをクリアした後（ステ
ップ１２９）、実行フラグを“１”にセットし（ステッ
プ１３０）、ＶＳＶ条件カウンタ及びＶＳＶ，の通
常制御禁止フラグを夫々クリアして（ステップ１３１，
１３２）、このルーチンを終了する。

【００４９】他方、ステップ１２５において２つの平均
値ＦＡＦＯＮとＦＡＦＯＦＦとが共に等しいと判定され
たときは、図４（Ｆ）の（ｆ）で示したように配管外れ
の可能性があるため、ＦＡＦＯＮ＝ＦＡＦＯＮ１、ＦＡ
ＦＯＮ＝ＦＡＦＯＮ２の両方が成立するかどうか確認し
（ステップ１３３，１３４）、これらの条件がいずれも
成立するときに初めてパージ通路３９の配管外れ又は組
み付け忘れと判断して、エンジン〜ＶＳＶ配管外れフェ
イルコードをバックアップＲＡＭ５３に記憶する（ステ
ップ１３５）。その後の修理の際に故障原因を知らせる
ためである。

【００５０】そして、ウォーニングランプ４１を点灯し
て（ステップ１３６）、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、実行フラグのセットやＶＳＶ
条件カウンタ及び通常制御禁止フラグをクリアして（ス
テップ１３０〜１３２）、このルーチンを終了する。

【００５１】また、ステップ１３３及び１３４でＦＡＦ
ＯＮがＦＡＦＯＮ１及びＦＡＦＯＮ２のいずれかと異な
ると判定されたときは、キャニスタ３３の吸着燃料がた
またま適正な空燃比となる量だけ存在していたと考えら
れるため、配管外れではないと判断してステップ１２６
へ進む。またステップ１２５でＦＡＦＯＮ≠ＦＡＦＯＦ
Ｆと判定されたときも、図４（Ｆ）からわかるように少
なくとも配管外れは生じていないと判断してステップ１
２６へ進む。

【００５２】ステップ１２６では２つの平均値ＦＡＦＯ
Ｎ１とＦＡＦＯＦＦとが等しいか否か判定される。前述
したステップ１３３でＦＡＦＯＮ≠ＦＡＦＯＮ１、ステ
ップ１３４でＦＡＦＯＮ≠ＦＡＦＯＮ２であると判定さ
れ、かつ、上記のステップ１２６でＦＡＦＯＮ１＝ＦＡ
ＦＯＦＦと判定されたときは、図４（Ｄ），（Ｅ）及び
（Ｂ）よりわかるように、ＶＳＶの閉故障又は開故障
の場合である。よって、このときはステップ１３７へ進
んでＶＳＶ故障フェイルコードをバックアップＲＡＭ
５３に記憶し、更にステップ１３６へ進んでウォーニン
グランプ４１を点灯して運転者にエバポパージシステム
の故障発生を通知する。

【００５３】一方、ステップ１２６でＦＡＦＯＮ１≠Ｆ
ＡＦＯＦＦと判定されたときは、ステップ１２７でＦＡ
ＦＯＮ２とＦＡＦＯＦＦとが等しいか否か判定される。
ＦＡＦＯＮ２＝ＦＡＦＯＦＦのときは、図４（Ｃ）の
（ｄ），（ｅ）の場合、すなわちＶＳＶの閉故障又は
開故障であると判断され、図７のステップ１３８へ進ん
でＶＳＣＶ故障フェイルコードをバックアップＲＡＭ
５３に記憶し、更にステップ１３６ヘ進んでウォーニン
グランプ４１を点灯して運転者にエバポパージシステム
の故障発生を通知する。

【００５４】上記ステップ１２７でＦＡＦＯＮ２≠ＦＡ
ＦＯＦＦと判定されたときは少なくとも図４（Ｃ）の
（ａ），（ｂ）及び（ｃ）の可能性があるが、それ以前
のステップ１２６でＦＡＦＯＮ１≠ＦＡＦＯＦＦと判定
されているから、図４（Ｂ）からわかるように図４の
（ｂ），（ｃ）のＶＳＶの故障ではないと判断でき、
よって図４（ａ）の正常という可能性がある。

【００５５】そこで、上記の場合はエバポパージシステ
ムが正常であるか否かを確認するために、ステップ１２
８へ進んで２つの平均値の差（ＦＡＦＯＦＦ−ＦＡＦＯ
Ｎ）がリッチ側の値であるか否か判定される。ＶＳＶ
及びを開弁してパージ有りとしたとき、エバポパージ
システムが正常な場合はキャニスタに吸着した燃料がＶ
ＳＶ及び（パージ側ＶＳＶ３７及び３８）及びパー
ジ通路３９を通して吸気通路にパージされるから、その
パージ量分だけ吸入混合気の空燃比が目標空燃比よりも
リッチ側にずれ、よってこれを補正するためにＶＳＶ
及びがオンのときの空燃比フィードバック補正係数の
平均値ＦＡＦＯＮはリーン側（減量側）へずれる。

【００５６】これに対して、ＶＳＶ及びを共にオフ
としたときの空燃比フィードバック補正係数の平均値Ｆ
ＡＦＯＦＦは、上記のパージが行なわれていないため
に、目標空燃比に略対応した値である。従って、（ＦＡ
ＦＯＦＦ−ＦＡＦＯＮ）で表わされる差の値はエバポパ
ージシステムが正常な場合にはリッチ側の値を示すはず
である。

【００５７】しかし、前記のステップ１２８において上
記の差の値がリッチ側の値を示さないと判定されたとき
は、ステップ１２７以前においてＶＳＶ及び及びパ
ージ通路３９の故障ではないと判定されているから、キ
ャニスタ３３からＶＳＶ及び（パージ側ＶＳＶ３７
及び３８）に到るパージ通路３６の配管外れか取り付け
忘れであるか、又はキャニスタ３３内の吸着燃料がたま
たま少なかったためと考えられる。

【００５８】そこで、ステップ１２８において上記の差
の値がリッチ側の値を示さないと判定されたときは、Ｖ
ＳＶ〜キャニスタ配管外れフェイルカウンタの値を加算
し（ステップ１３９）、その加算後のフェイルカウンタ
値がＹ回以上を示しているか否か判定し（ステップ１４
０）、Ｙ回未満のときはステップ１３０〜１３２を経由
して一旦このルーチンを終了する。なお、上記の回数Ｙ
は予め設定された定数で、通常の運転条件下では燃料タ
ンク３０内で発生したベーパがキャニスタ３３内に比較
的十分な量吸着されるような値に設定される。

【００５９】そして、この故障診断ルーチンが複数回起
動されてステップ１０１〜１０３，１０９，１１５，１
２１〜１２３，１２５〜１２８，１３９，１４０，１３
０〜１３２が繰り返し実行され、上記のフェイルカウン
タの値がＹ回以上となったとステップ１４０で判定され
ると、パージ通路３６の配管外れか取り付け忘れである
と判断し、ＶＳＶ〜キャニスタ配管外れフェイルコード
がバックアップＲＡＭ５３に記憶された後（ステップ１
４１）、ウォーニングランプ４１が点灯されて（ステッ
プ１４２）、運転者にエバポパージシステムの故障を知
らせる。

【００６０】また、上記フェイルカウンタの値がＹ回に
達する前に、ステップ１２８で前記差の値がリッチ側の
値を示すと判定されたときには、正常と判断してステッ
プ１２９へ進んでＶＳＶ〜キャニスタ配管フェイルカウ
ンタをクリアする。ステップ１３７，１３８及び１４１
でフェイルコードをバックアップＲＡＭ５３に記憶する
のは、ステップ１３５と同様にその後の修理の際にバッ
クアップＲＡＭ５３から読み出して故障原因を知るため
である。

【００６１】このようにして、故障発生時には故障原因
に対応したフェイルコードをバックアップＲＡＭ５３に
記憶し、ウォーニングランプ４１を点灯した後（ステッ
プ１３６）、実行フラグをセットし（ステップ１３
０）、ＶＳＶ条件カウンタ及び通常制御禁止フラグを夫
々クリアし（ステップ１３１，１３２）、このルーチン
を終了する。以後はこの故障診断ルーチンが起動されて
も、ステップ１０１で実行フラグが“１”と判定される
ので、機関停止後再始動されるまで故障診断処理は行な
われない。

【００６２】このように、本実施例によれば、パージ側
ＶＳＶ３７及び３８（ＶＳＶ及び）が断線故障でな
い故障であっても、故障検出を正確にでき、またパージ
通路３６及び３９の配管外れや組み付け忘れの故障も検
出することができる。なお、パージ側ＶＳＶ３７及び３
８、キャニスタ大気孔ＶＳＶ３５の電気的故障は従来と
同様の断線検出で可能である。

【００６３】なお、本発明は上記の実施例に限定される
ものではなく、例えばＶＳＶ３７及び３８の代りにパー
ジ通路３６と３９を導通又は遮断するデューティＶＳＶ
を１個設けることで上記と同様の故障検出をすることが
できる。デューティＶＳＶは入力パルスのデューティ比
によって開度が制御される電気的制御弁であって、ＶＳ
Ｖ１個でもデューティ比の設定によって蒸発燃料のパー
ジ流量を３以上の異なる状態に切換え可能であるからで
ある。

【００６４】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、複数のパ
ージ流量に各々対応して算出した各空燃比を比較対照し
てパージ流量制御が正常に行なわれているかを判定する
ようにしたため、パージ通路に設けられた制御弁の電気
的故障以外の故障を正確に検出することができ、またキ
ャニスタと制御弁との間のパージ通路及び制御弁と吸気
通路との間のパージ通路の配管外れや組み付け忘れも検
出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】本発明の一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】本発明の一実施例の動作原理説明図である。

【図５】本発明の一実施例の故障診断ルーチンを示すフ
ローチャート（その１）である。

【図６】本発明の一実施例の故障診断ルーチンを示すフ
ローチャート（その２）である。

【図７】本発明の一実施例の故障診断ルーチンを示すフ
ローチャート（その３）である。

【図８】図５中の要部のサブルーチンを示すフローチャ
ートである。

【図９】図８中のＦＡＦＡＶの更新処理ルーチンを示す
フローチャートである。

【図１０】空燃比フィードバック制御ルーチンを示すフ
ローチャートである。

【図１１】図１０の各部の作動を説明するタイムチャー
トである。

【符号の説明】

９ 内燃機関 １０，３０ 燃料タンク １１，３２ ベーパ通路 １２，３３ キャニスタ １３，３６，３９ パージ通路 １４ 吸気通路 １５ パージ流量制御手段 １６ 空燃比算出手段 １７ 判定手段 ２１ マイクロコンピュータ ３５ キャニスタ大気孔バキューム・スイッチング・バ
ルブ（ＶＳＶ） ３７ 第１のパージ側バキューム・スイッチング・バル
ブ（ＶＳＶ） ３８ 第２のパージ側バキューム・スイッチング・バル
ブ（ＶＳＶ） ４１ ウォーニングランプ

Claims (2)

【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、 前記パージ通路から前記吸気通路への蒸発燃料のパージ
   流量を少なくとも３以上の異なる状態に切換えるよう制
   御するパージ流量制御手段と、 前記パージ流量制御手段による前記３以上の異なるパー
   ジ流量状態への夫々の指令毎に、前記吸気通路の混合気
   の空燃比を算出する空燃比算出手段と、 前記空燃比算出手段により算出された各状態における空
   燃比を夫々比較して、その比較結果から少なくとも前記
   パージ流量制御手段内の制御弁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。
2. 【請求項２】 前記パージ流量制御手段は、前記キャニ
   スタと前記吸気通路の間のパージ通路の途中に、夫々並
   列に設けられた第１及び第２の制御弁と、該第１及び第
   ２の制御弁を互いに独立に開閉制御する弁制御手段とよ
   りなることを特徴とする請求項１記載のエバポパージシ
   ステムの故障診断装置。