JPH0658212A - エバポパージシステムの故障診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は内燃機関の蒸発燃料（ベーパ）を吸
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、負圧導入時の排気エ
ミッションの悪化を防止することを目的とする。 【構成】 故障診断のために、アイドル時にタンク内圧
切換弁３４及びパージ側ＶＳＶ３８を夫々開放状態に
し、キャニスタ大気孔ＶＳＶ３６を遮断状態としてサー
ジタンク２６の負圧をパージ通路３７から燃料タンク３
０まで導入する。このとき、マイクロコンピュータ２１
はＩＳＣＶ４６の開度を大にするか、又はスロットルポ
ジションセンサ４４のスロットル開度を大に制御してア
イドル時の吸入空気量を増加する。

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

【０００４】かかる故障診断装置において、故障診断の
ために負圧をかける運転条件には大別して走行中とアイ
ドル時の２つがある。走行中に負圧をかける場合は、燃
料タンク内の燃料油面の変動によりベーパが発生するた
めに負圧がかかりにくく、所定値の負圧を導入するまで
に時間がかかる。

【０００５】また、走行中は燃温の上昇や上記の燃料油
面の変動などによりアイドル時に比しベーパ発生量が多
く、燃料の気化による体積の増加によってタンク内圧が
上がるため燃料タンクに負圧を導入したときにはエバポ
系に洩れがないときは大気圧方向にタンク内圧が変化す
る。

【０００６】一方、エバポ系に洩れがある場合は負圧を
燃料タンクまで導入してもタンク内圧はやはり大気圧方
向に変化するため、タンク内圧の変化が燃料タンク内の
多量のベーパ発生によるものか、エバポ系の洩れによる
ものかの区別がつかず、誤診断する可能性がある。

【０００７】これに対し、アイドル時には走行中に比し
燃料タンク内の燃料油面の変動はないため、ベーパの発
生量が少なく、よって短時間で故障診断ができ、また誤
診断の可能性が小さいため、アイドル時に故障診断のた
めの負圧導入を行なう方が有利である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、アイドル時
には内燃機関は振動低減等の観点から、機関回転数が極
力低回転数に設定された目標回転数となるようにフィー
ドバック制御されているため、吸入空気量が走行時に比
し少ない。一方、燃料タンク内のベーパやキャニスタに
吸着された燃料は負圧の導入により吸気通路へパージさ
れるが、そのパージ量は吸気通路の負圧に応じて決まる
ため、走行時に比し吸入空気量が少ないアイドル時の方
が吸気通路の負圧が同じならば吸入空気量に対するベー
パ量が多いこととなり、空燃比がオーバーリッチ（過
濃）となる。

【０００９】空燃比のフィードバック制御を実行して
も、アイドル時は走行時よりも吸入空気量が少ないた
め、上記のパージによる空燃比のオーバーリッチを補正
するべく燃料噴射弁の最少噴射量に制御したとしても、
適正な空燃比が得られず、極端にベーパが多いときには
燃料噴射を停止してもまだリッチの場合もあり、排気エ
ミッションの悪化をもたらす。

【００１０】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
アイドル時の負圧導入時に吸入空気量を増加することに
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。

【００１１】

【課題を解決するための手段】図１は上記目的を達成す
る本発明の原理構成図を示す。同図に示すように、本発
明は、燃料タンク１１からの蒸発燃料をベーパ通路１２
を通してキャニスタ１３内の吸着剤に吸着させ、所定運
転時にキャニスタ１３内の吸着燃料をパージ通路１４を
通して内燃機関１０の吸気通路１５へパージするエバポ
パージシステムの故障をアイドル時に診断する装置にお
いて、圧力導入手段１７と、パージ通路１４から燃料タ
ンク１１までのエバポ系１６内の圧力を検出する圧力検
出手段１８と、吸入空気量増加手段１９と、判定手段２
０を有する構成としたものである。

【００１２】ここで、圧力導入手段１７は、パージ通路
１４から燃料タンク１１までのエバポ系１６に吸気通路
１５の負圧を導入する。また、圧力検出手段１８はエバ
ポ系１６内の圧力を検出する。また、吸入空気量増加手
段１９は圧力導入手段１７によりエバポ系１６に負圧を
導入する際に、内燃機関１０への吸入空気量を増加させ
る。

【００１３】更に、判定手段２０は圧力導入手段１７に
よりアイドル時にエバポ系１６に負圧を導入したとき
に、圧力検出手段１８により検出された圧力値に基づ
き、エバポ系１６内の圧力の変化の度合いを測定し、そ
の測定値と判定値との比較結果からエバポパージシステ
ムの故障の有無を判定する。

【００１４】

【作用】故障診断のためアイドル時に吸気通路１５の負
圧をエバポ系１６に導入する際に、吸入空気量増加手段
１９により内燃機関１０への吸入空気量が増加されるた
め、本発明では上記負圧導入によりエバポ系１６から吸
気通路１５へ吸い込まれるベーパの吸入空気量に対する
割合を、走行時のそれと大略同等の割合とすることがで
きる。

【００１５】

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

【００１６】燃料タンク３０は前記した燃料タンク１１
に相当し、燃料４２を収容している。３１は燃料タンク
内圧制御弁で、ベーパ通路３２ａと３２ｃ及び３２ｄと
の間を導通（開放）又は遮断するメカニカル制御弁であ
り、スプリング３１ａの設定圧よりタンク内圧が正圧方
向の値のときには、ダイヤフラム３１ｂが図示の如く位
置してベーパ通路３２ａと３２ｃ及び３２ｄとの間を連
通し、スプリング３１ａの設定圧よりタンク内圧が負圧
方向の値のときには、ダイヤフラム３１ｂが下動してベ
ーパ通路３２ａと３２ｃ及び３２ｄとの間を遮断する。
これにより、燃料タンク３０のタンク内圧は正圧に保持
され、ベーパ発生量ができるだけ低く抑えられる。な
お、３１ｃは大気開放口である。

【００１７】また、上記のベーパ通路３２ａの一端は、
ベーパ通路３２ｂと共にキャニスタ３３のベーパ導入ポ
ート３３ａに連通されている。このキャニスタ（前記キ
ャニスタ１３に相当）はベーパ導入ポート３３ａとパー
ジポート３３ｂとが同一空間で連通されているタイプの
もので、内部に吸着剤として活性炭３３ｃが充填されて
おり、また一部に大気導入孔３３ｄが設けられている。

【００１８】また、本実施例では故障診断時には燃料タ
ンク内圧制御弁３１によるタンク内圧制御を禁止し、燃
料タンク３０内に負圧を導入するために、燃料タンク内
圧制御弁３１の導入口及び導出口の間をベーパ通路３２
ｂ及び３２ｃを介して迂回すると共に、そのベーパ通路
３２ｂと３２ｃとの間を導通（開放）又は遮断するタン
ク内圧切換弁（ＶＳＶ）３４が設けられている。このタ
ンク内圧切換弁３４は、マイクロコンピュータ２１の出
力制御信号により、導通又は遮断される電磁弁である。

【００１９】キャニスタ３３の大気導入孔３３ｄは、大
気通路３５を介してキャニスタ大気孔バキューム・スイ
ッチング・バルブ（ＶＳＶ）３６に連通されている。キ
ャニスタ大気孔ＶＳＶ３６はマイクロコンピュータ２１
の制御信号に基づき、大気導入孔３６ａと大気通路３５
との間を導通又は遮断する制御弁である。

【００２０】また、キャニスタ３３のパージポート３３
ｂはパージ通路３７を介してパージ側ＶＳＶ３８に連通
されている。パージ側ＶＳＶ３８は一端が例えばサージ
タンク２６に連通されているパージ通路３９の他端と上
記パージ通路３７の他端とを、マイクロコンピュータ２
１からの制御信号に基づき導通又は遮断する制御弁であ
る。

【００２１】圧力センサ４０はベーパ通路３２ｄの途中
に設けられ、ベーパ通路３２ｄの圧力を検出すること
で、燃料タンク３０の内圧を実質的に検出するために設
けられており、前記圧力検出手段１８を構成している。
ウォーニングランプ４１はマイクロコンピュータ２１が
異常を検出したとき、その異常を運転者に通知するため
に設けられている。

【００２２】また、エアフローメータ２３の近傍には吸
気温を検出する吸気温センサ４３が取り付けられてい
る。スロットルポジションセンサ４４はスロットルボデ
ーに取付けられ、スロットルバルブ２５の動きを各種接
点により検出する構造となっており、スロットルバルブ
２５が全閉状態（アイドル位置）のときにそのＩＤＬ接
点がオンとなる。また、スロットルバルブ２５を迂回
し、エアフローメータ２３の下流側とサージタンク２６
とを連通するバイパス路４５が設けられている。

【００２３】更にバイパス路４５にはこのバイパス路４
５を流れる空気量を増減させるアイドル・スピード・コ
ントロール・バルブ（ＩＳＣＶ）４６が設けられてい
る。また、インテークマニホルド２７内に一部が突出す
るよう各気筒毎に燃料噴射弁４７が配設されている。こ
の燃料噴射弁４７はインテークマニホルド２７を通る空
気流中に燃料タンク３０内の燃料４２を、マイクロコン
ピュータ２１により指示された時間噴射する。

【００２４】マイクロコンピュータ２１は前記した圧力
導入手段１７、吸入空気量増加手段１９及び判定手段２
０を前記ＶＳＶ３４，３６、ＩＳＣＶ４６と共にソフト
ウェア処理により実現する制御装置で、図３に示す如き
公知のハードウェア構成を有している。同図中、図２と
同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。図３において、マイクロコンピュータ２１は中央処
理装置（ＣＰＵ）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（ＲＡＭ）５２，
エンジン停止後もデータを保持するバックアップＲＡＭ
５３，マルチプレクサ付き入力インタフェース回路５
４，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、それらは双方向のバス
５７を介して接続されている。

【００２５】入力インターフェース回路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４４からの検出信号、圧力センサ４０か
らの圧力検出信号、吸気温センサ４３の出力検出信号な
どを順次切換えて時系列的に合成し、その合成信号を単
一のＡ／Ｄコンバータ５６に供給してアナログ・ディジ
タル変換させた後、バス５７へ順次送出させる。

【００２６】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４４からの検出信号などが入力さ
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適宜処理して燃料
噴射弁４７，タンク内圧切換弁３４，キャニスタ大気孔
ＶＳＶ３６，パージ側ＶＳＶ３８、ウォーニングランプ
４１及びＩＳＣＶ４６へ選択的に送出してそれらを制御
する。

【００２７】次にかかるシステム構成のエバポパージ動
作について説明する。エバポパージはマイクロコンピュ
ータ２１によりパージ制御ルーチンに従って行なわれ
る。パージ制御ルーチンは例えばメインルーチンの一部
で実行され、暖機後であるか、空燃比フィードバック
（Ｆ／Ｂ）実行中であるか、スロットルポジションセン
サ４４の出力に基づきアイドル中でないかが判定され、
これらの各件の一つでも満たされないときはパージ側Ｖ
ＳＶ３８を遮断し、これらの条件のすべてを満足すると
きはパージ側ＶＳＶ３８を開放する。

【００２８】続いて、キャニスタ大気孔ＶＳＶ３６が開
放される。なお、タンク内圧切換弁３４は常時遮断状態
とされている。これにより、上記３つの条件をすべて満
足する運転状態とならない限り、パージは実行されず、
３つの条件をすべて満足する運転状態のときはパージ実
行可能状態となる。なお、故障診断中はパージは実行さ
れない。

【００２９】すなわち、燃料タンク３０内のタンク内圧
はベーパ発生量に応じて増加するが、燃料タンク内圧制
御弁３１により設定された正圧以下のときは燃料タンク
内圧制御弁３１が遮断されているため、ベーパはキャニ
スタ３３には供給されない。燃料タンク３０内のベーパ
発生量が多量になり、燃料タンク内圧制御弁３１による
設定圧以上にタンク内圧が高くなると、燃料タンク内圧
制御弁３１が開放され、そのため燃料タンク内のベーパ
はベーパ通路３２ｄ，燃料タンク内圧制御弁３１及びベ
ーパ通路３２ａを介してキャニスタ３３に送り込まれ、
活性炭３３ｃに吸着されて大気への放出が防止される。

【００３０】ベーパのキャニスタ３３への送出により、
燃料タンク３０内のタンク内圧が燃料タンク内圧制御弁
３１の設定圧以下となると、燃料タンク内圧制御弁３１
は再び遮断状態となる。上記の動作が繰り返されること
により、燃料タンク３０内の圧力は燃料タンク内圧制御
弁３１の設定圧に保持される。

【００３１】一方、キャニスタ３３内の活性炭３３ｃに
吸着されたベーパは、前記所定運転状態における吸気系
の負圧がパージ通路３９，パージ側ＶＳＶ３８及びパー
ジ通路３７を通してキャニスタ３３へ導入され、それに
より大気導入口３６ａからキャニスタ大気孔ＶＳＶ３
６，大気通路３５及び大気導入孔３３ｄを通して大気が
キャニスタ３３内に送り込まれる。

【００３２】すると、活性炭３３ｃに吸着されていた燃
料が脱離され、その燃料がパージポート３３ｂからパー
ジ通路３７，パージ側ＶＳＶ３８及びパージ通路３９を
通してサージタンク２６内へ吸い込まれる。また、活性
炭３３ｃは上記の脱離により再生され、次のベーパの吸
着に備える。

【００３３】図４は本発明の第２実施例のシステム構成
図を示す。同図中、図２と同一構成部分には同一符号を
付し、その説明を省略する。図４に示す第２実施例は、
第１実施例のキャニスタ大気孔ＶＳＶ３６を削除し、か
つ、ベーパ通路３２ｃに絞り（オリフィス）６１を設け
た点に特徴を有する。

【００３４】図４に示す第２実施例では、故障診断時は
タンク内圧切換弁３４を開放（開弁）し、かつ、パージ
側ＶＳＶ３８を開放（開弁）し、キャニスタ３３の通気
抵抗分で発生する吸気管負圧を、燃料タンク内圧制御弁
３１をバイパスさせて燃料タンク３０にかける。

【００３５】図５は本発明の第３実施例のシステム構成
図を示す。同図中、図２と同一構成部分には同一符号を
付し、その説明を省略する。図５に示す第３実施例は、
前記第１実施例のキャニスタ大気孔ＶＳＶ３６を削除
し、かつ、ベーパ通路３２ｃをタンク内圧切換弁３４及
びバイパス通路６５を介してパージ通路３７に連通する
ことにより、キャニスタ３３をバイパスすると共に、ベ
ーパ通路３２ｃの途中に絞り（オリフィス）６３を設け
た点に特徴を有する。

【００３６】本実施例では通常のパージ時にはタンク内
圧切換弁３４が遮断（閉弁）されるため、ベーパ通路３
２ｃとパージ通路３７とが連通することはなく夫々独立
しており、前記第１及び第２実施例と同一のエバポ系が
構成され、燃料タンク３０のタンク内圧は燃料タンク内
圧制御弁３１の設定圧に制御されると共に、燃料タンク
３０で発生したベーパはキャニスタ３３内の活性炭３３
ｃに吸着される。

【００３７】故障診断時にはタンク内圧切換弁３４が開
放されるため、ベーパ通路３２ｃがバイパス通路６５を
介してパージ通路３７に連通される。これにより、サー
ジタンク２６の負圧はパージ側ＶＳＶ３８の開弁時、パ
ージ通路３９、パージ側ＶＳＶ３８、パージ通路３７、
バイパス通路６５、タンク内圧切換弁３４、絞り６３、
ベーパ通路３２ｃ及び３２ｄを通って燃料タンク３０に
導入される。

【００３８】このとき、絞り６３の径はかなり小さく設
定されているため、その絞り６３の大なる通気抵抗によ
り、絞り６３の上流側（燃料タンク３０側）は略静的な
系となり、絞り６３の上流側のベーパ通路３２ｃ，３２
ｄに洩れが無いときは上記負圧が上記絞り６３の上流側
に導入されるのに対し、洩れが有るときには負圧が全く
印加されないようにでき、これにより圧力センサ４０に
よる検出精度を高めることができる。

【００３９】図６は本発明の第４実施例のシステム構成
図を示す。同図中、図２と同一構成部分には同一符号を
付し、その説明を省略する。本実施例は図２の第１実施
例のキャニスタ大気孔ＶＳＶ３６とタンク内圧切換弁３
４とを夫々削除し、かつ、燃料タンク内圧制御弁３１の
上流側と下流側とを連通するバイパス通路６７を設ける
と共に、バイパス通路６７の途中に絞り（オリフィス）
６９を設けたものである。

【００４０】本実施例は基本的には図４の第２実施例と
同様の構成であるが、パージ側ＶＳＶ３８が開弁される
都度、サージタンク２６の負圧がパージ通路３９、パー
ジ側ＶＳＶ３８、パージ通路３７、キャニスタ３３、バ
イパス通路６７、絞り６９及びベーパ通路３２ｄを介し
て燃料タンク３０に導入される。

【００４１】次に本発明の故障診断処理ルーチンの一実
施例について図７と共に説明する。同図に示す故障診断
ルーチンは、マイクロコンピュータ２１のソフトウェア
処理によりメインルーチンの一部で、又は所定周期毎に
実行される。まず、実行フラグが“１”にセットされて
いるか否かみる（ステップ１００）。この実行フラグは
イニシャルルーチンによって初期値が“０”とされてい
るため、最初にこのステップ１００が実行されたときは
ステップ２００に進む。

【００４２】ステップ２００ではスロットルポジション
センサ４４の出力検出信号に基づき、アイドル状態であ
るか否か判定する。本実施例では、アイドル時にエバポ
パージシステムの故障診断を行なうので、アイドル時と
判定されたときのみ吸入空気量増加処理が実行される
（ステップ３００）。ステップ２００でアイドル時でな
いと判定されたときは、ステップ１００で実行フラグが
“１”と判定されたときと同様に、このルーチンを終了
し、故障診断は行なわない。

【００４３】ステップ３００で吸入空気量増加処理が実
行されたときは、続いて故障判定処理が実行され（ステ
ップ４００）、エバポ系の洩れの有無が判定されるとこ
のルーチンを終了する。

【００４４】本発明はこの故障診断処理ルーチン中の吸
入空気量増加処理ステップ３００に特徴がある。この吸
入空気量増加処理ステップ３００は前記吸入空気量増加
手段１９を実現するステップで、以下説明するサブルー
チンにより実行される。

【００４５】図８は本発明の要部である吸入空気量増加
処理ルーチンの第１実施例を示す。本実施例はアイドル
時のエンジン回転数を所定の最大回転数にセットする
（ステップ３０１）。アイドル時は周知のアイドル・ス
ピード・コントロール（ＩＳＣ）によって、前記マイク
ロコンピュータ２１により所定の目標回転数（これは上
記所定の最大回転数より小）に一致するようにＩＳＣＶ
４６の開度が制御されているが、上記の最大アイドル回
転数のセットの実行により、ＩＳＣＶ４６が強制的に所
定開度にまで更に開弁されるか、又はスロットルバルブ
２５が強制的に所定開度開弁される（以下、図１０、図
１２にも同様）。

【００４６】なお、スロットルバルブ２５を強制的に所
定開度開弁するためには、スロットルバルブ２５を運転
者によるアクセルペダルの踏み込みによる回動制御とは
別に、例えばモータによりマイクロコンピュータ２１の
制御の下に所望の開度に制御できるような構成とする必
要がある。

【００４７】これにより、図９（Ａ）に模式的に示す如
く、時刻ｔ₁ でエバポ系への負圧導入が実行されると、
従来はキャニスタ３３の活性炭３３ｃに吸着されている
ベーパと、燃料タンク３０内のベーパとが一度にサージ
タンク２６に吸入される結果、空燃比（Ａ／Ｆ）が同図
（Ｂ）に示す如く時刻ｔ₁ 直後に理論空燃比よりリッチ
側に大きくずれ、それに伴いアイドル目標回転数に制御
されているエンジン回転数が同図（Ｃ）に示す如く大き
く低下し、最悪の場合エンジストールとなる。これに対
し、図８に示す吸入空気量増加処理を実行することによ
り、上記時刻ｔ₁ 直後のエンジン回転数は図９（Ｅ）に
示す如く所定の最大回転数に上昇されるため、空燃比の
低下は図９（Ｄ）に示す如く大幅に抑えることができ
る。アイドル時には吸入空気量を増加しても負圧レベル
は大きく変わらないため、エンジンに吸引する燃料ベー
パ量は変化なく、吸入空気量が増加した分リッチ割合が
軽減されるからである。

【００４８】図１０は前記吸入空気量増加処理のサブル
ーチンの第２実施例を示す。同図中、まずアイドルアッ
プ（ｕｐ）実行済フラグが“１”か否か判定する（ステ
ップ３１１）。このアイドルアップ実行済フラグはイニ
シャルルーチンによって初期値が“０”とされているか
ら、最初にこのステップ３１１が実行されたときはステ
ップ３１２へ進み、アイドルアップタイマを加算する。

【００４９】続いて、アイドルアップ加算タイマの値が
ｘ秒経過した値を示しているか否か判定され（ステップ
３１３）、ｘ秒経過していないときは所定の最大アイド
ル回転数にセットして（ステップ３１４）、このサブル
ーチンを一旦終了する。

【００５０】この最大アイドル回転数のセット後ｘ秒経
過すると、ステップ３１３でｘ秒経過と判定され、ステ
ップ３１５へ進んでアイドルアップ実行済フラグを
“１”にセットした後このサブルーチンを終了する。そ
の後このサブルーチンが起動されても、アイドルアップ
実行済フラグが“１”であるので、ステップ３１２〜３
１５の処理は実行されない。

【００５１】本実施例によれば、図１１（Ｂ）に示す如
くエンジン回転数はエバポ系への負圧導入開始時刻ｔ₁
より時刻ｔ₃ までのｘ秒間は、前記最大アイドル回転数
にセットされるため、時刻ｔ₁ 直後の空燃比がリッチと
なる一定期間（ｘ秒と同程度かやや短時間）以上吸入空
気量が増加され、これにより時刻ｔ₁ 直後の空燃比の低
下は図１１（Ａ）に示す如く抑えられる。

【００５２】次に、本発明の要部の吸入空気量増加処理
のサブルーチンの第３実施例について図１２及び図１３
と共に説明する。図１２において、まず空燃比（Ａ／
Ｆ）がリッチか否かエンジンの排気通路に設けられた酸
素濃度検出センサの出力検出信号に基づいて判定される
（ステップ３２１）。

【００５３】空燃比がリッチと判定されたときはアイド
ル回転数が所定の最大回転数以上か否かエンジンの回転
角センサの出力信号に基づいて判定し（ステップ３２
２）、最大回転数未満のときはアイドル回転数をＹ回転
数上昇させ（ステップ３２３）、最大回転数以上のとき
はアイドル回転数を最大アイドル回転数にセットし（ス
テップ３２４）、このサブルーチンを終了する。

【００５４】一方、前記ステップ３２１で空燃比がリッ
チでないと判定されたときは、その時のアイドル回転数
が正規のアイドル回転数（目標アイドル回転数）以上か
否か判定し（ステップ３２５）、正規のアイドル回転数
以上のときはアイドル回転数をＹ回転数下降させ（ステ
ップ３２６）、正規のアイドル回転数未満のときはアイ
ドル回転数を正規のアイドル回転数にセットし（ステッ
プ３２７）、このサブルーチンを終了する。

【００５５】本実施例によれば、図１３（Ｂ）に示す如
く、アイドル時のエンジン回転数はエバポ系への負圧導
入開始時刻ｔ₁ 直後は、空燃比がリッチと判定されるの
で、時刻ｔ₁ 以降アイドル回転数をＹ回転数ずつ最大ア
イドル回転数まで上昇させることにより、空燃比のリッ
チへの変化を図１３（Ａ）に示す如く大きく抑えること
ができる。また、空燃比がリッチでないときは、図１３
（Ａ），（Ｂ）に示すように、アイドル回転数をＹ回転
数ずつ正規のアイドル回転数まで下降させる。これによ
り、空燃比フィードバック制御で補正可能な場合は不必
要にアイドル回転数を上昇させないようにし、燃費の向
上等を図ることができる。

【００５６】次に図７のステップ４００の故障判定処理
について説明する。故障判定処理は図２，図４，図５及
び図６に示したシステム構成毎に異なる。図２に示した
第１実施例のシステムでは故障診断時にエバポ系に負圧
を導入後、エバポ系内の負圧を所定時間密閉した後、そ
の密閉状態のエバポ系の圧力変化度合いを測定する。一
方、図４及び図５に示した各実施例のシステムでは故障
診断時にタンク内圧切換弁３４及びパージ側ＶＳＶ３８
を一定期間開弁し、その一定期間エバポ系に導入される
負圧の変化度合いを圧力センサ４０で測定し、その測定
結果が所定値以上変化するとき正常と判断する。図６に
示した第４実施例のシステムはパージ側ＶＳＶ３８を一
定期間開弁し、上記と同様にしてエバポ系の洩れの有無
を判定する。

【００５７】上記の故障判定処理の詳細について図２の
システムに適用した故障判定処理について代表して説明
する。図１４は図２のシステムに適用される故障判定処
理ルーチンの一例を示す。図１４中、まずステップ４０
１で、後述の洩れ判定中フラグがセットされているかみ
る。この洩れ判定中フラグの初期値は“０”でセットさ
れていないから、最初は洩れ判定中でないと判定され
る。すると、タンク内圧切換弁３４を開放（開弁）状態
とした後（ステップ４０２）、タイマＡを加算して（ス
テップ４０３）、加算後のタイマＡの値がγ分経過して
いるか否か見る（ステップ４０４）。γ分経過してない
ときはこのルーチンを一旦終了する。

【００５８】その後例えば６５ms毎にこのルーチンが起
動されてステップ４０４でγ分経過したと判定される
と、次のステップ４０５でタンク内圧が正圧のＹ（Ｐ
ａ）より大気圧側にあるか（Ｙ Ｐａ以下か）判定され
る。燃料タンク３０内の燃料蒸気発生量（ベーパ発生
量）が小なるときは、通路抵抗が小なるために図１５
（Ｄ）に模式的に示す如く、タンク内圧切換弁３４が時
刻ｔ₀ で開弁状態（図１５（Ｃ））にされてから、ステ
ップ４０４でγ分経過したと判定された時刻ｔ₁ では、
タンク内圧はＹ（Ｐａ）以下の大気圧付近に達してい
る。

【００５９】そこで、次のステップ４０６でキャニスタ
大気孔ＶＳＶ３６を遮断状態とし（図１５（Ｂ）の時刻
ｔ₁ ）、ステップ４０７でパージ側ＶＳＶ３８を開放状
態とする（図１５（Ａ）の時刻ｔ₁ ）。

【００６０】上記のキャニスタ大気孔ＶＳＶ３６の閉弁
が図１５（Ｂ）に示す如く時刻ｔ₁で行なわれ、上記の
パージ側ＶＳＶ３８の開弁が図１５（Ａ）に示す如く実
質上同一時刻ｔ₁ で行なわれたものとすると、機関燃焼
室への負圧が図２に示したパージ通路３９、パージ側Ｖ
ＳＶ３８、パージ通路３７、キャニスタ３３、ベーパ通
路３２ｂ、タンク内圧切換弁３４、ベーパ通路３２ｃ，
３２ｄを通して燃料タンク３０に加わる。これにより、
燃料タンク３０の内圧（タンク内圧）は、図１５（Ｄ）
に示す如く、時刻ｔ₁ 以降負方向へ急激に上昇する（負
圧が低下する）。

【００６１】続いて、図１４のステップ４０８で圧力セ
ンサ４０の検出信号に基づき、タンク内圧がＸ（Ｐａ）
以下であるかどうか判定し、Ｘ（Ｐａ）以下のときには
負圧設定中のため、このルーチンを終了する。タンク内
圧がＸ（Ｐａ）より負圧側に大となるまで６５ms毎に上
記のステップ４０１〜４０８が繰り返し実行される。そ
して、タンク内圧がＸ（Ｐａ）より負圧側に大となった
とステップ４０８で判定されると、パージ側ＶＳＶ３８
を図１５（Ａ）に示す如く時刻ｔ₂ で遮断する（ステッ
プ４０９）。

【００６２】前記時刻ｔ₂ の時点で２つのＶＳＶ３６及
び３８が共に閉弁されるため、パージ側ＶＳＶ３８から
燃料タンク３０までのエバポ系内の圧力はシステムに故
障がない場合は保持され、極めて緩やかに大気圧側に低
下していく。

【００６３】ステップ４０９でパージ側ＶＳＶ３８の遮
断が行なわれると、ステップ４１０〜４１７により前記
判定手段２０の処理が実現される。すなわち、まず洩れ
判定タイマが“０”か否か判定される（ステップ４１
０）。前記したイニシャルルーチンによって、この洩れ
判定タイマは“０”にクリアされているので、最初にこ
のステップ４１０の判定が行なわれたときは、“０”と
判定されてステップ４１１へ進み、現在の圧力センサ４
０の検出値を診断開始圧力値Ｐ_S としてＲＡＭ５２に記
憶する。

【００６４】続いて、洩れ判定タイマの値を所定値加算
し（ステップ４１２）、洩れ判定中フラグを“１”にセ
ットして（ステップ４１３）、このルーチンを終了す
る。そして、次に再びこのルーチンが起動されると、ス
テップ４０１で洩れ判定中と判定されるため、ステップ
４０２〜４０８をジャンプし、更にステップ４０９を経
由してステップ４１０に到る。

【００６５】今度はステップ４１０で洩れ判定タイマは
“０”ではないと判定されるため、洩れ判定タイマの値
が診断時間（洩れ判定時間）αに相当する値になってい
るかどうか判定し（ステップ４１４）、まだ時間αにな
っていないときはステップ４１２，４１３を経由してこ
のルーチンを終了する。

【００６６】その後、洩れ判定タイマの値が洩れ判定時
間αに相当する値になると、その時点の圧力センサ４０
の検出値を診断終了圧力値Ｐ_E としてＲＡＭ５２に記憶
する（ステップ４１５）。そして、ＲＡＭ５２から読み
出した圧力値Ｐ_S ，Ｐ_E に基づいて、（Ｐ_E −Ｐ_S ）／
α（秒）なる式から圧力の変化率を算出する（ステップ
４１６）。

【００６７】続いて、算出した変化率が所定のしきい値
β以上か否か判定し（ステップ４１７）、β以上のとき
は圧力の変化が大なため洩れが大であり異常であると判
断して、ウォーニングランプ４１を点灯して（ステップ
４１８）、運転者にエバポパージシステムの故障発生を
通知した後、洩れ故障フェイルコードを例えばバックア
ップＲＡＭ５３に記憶し（ステップ４１９）、ステップ
４２０へ進む。洩れ故障フェイルコードはその後の修理
の際にバックアップＲＡＭ５３から読み出されて、エバ
ポパージシステムの故障原因を知らせる。一方、算出変
化率がβ未満と判定されたときは、洩れが規定値以下で
あるから正常と判断してステップ４１８，４１９をジャ
ンプしてステップ４２０へ進む。

【００６８】以上のようにしてエバポパージシステムの
故障の有無が判定されると、続いてステップ４２０でキ
ャニスタ大気孔ＶＳＶ３６に対して開放（開弁）状態と
する指令が図１５（Ｂ）に示す如く時刻ｔ₃ で発せら
れ、ステップ４２１でタンク内圧切換弁３４を遮断する
場合が発せられる。キャニスタ大気孔ＶＳＶ３６が正常
な場合には、この指令に基づいて、キャニスタ大気孔Ｖ
ＳＶ３６が開弁し、これにより図２の大気導入口３６ａ
からキャニスタ大気孔ＶＳＶ３６を通して系内に大気が
導入されるため、タンク内圧は図１５（Ｃ）に示す如く
時刻ｔ₃ より短時間で大気圧を経由してベーパの発生状
況によって正圧に変化する。

【００６９】その後、洩れ判定タイマ及びタイマＡをク
リアし（ステップ４２２）、図７で前記した実行フラグ
を“１”にセットし（ステップ４２３）、更に洩れ判定
中フラグを“０”にクリアして（ステップ４２４）、故
障診断処理を終了する。以後は、このルーチンが起動さ
れても図７のステップ１００で実行フラグが“１”と判
定されるので、以後再始動されるまでこのルーチンが実
行されることはない。なお、燃料タンク３０内のベーパ
発生量が大なるときは、タンク内圧切換弁３４を開弁し
た後、前記γ分経過した時刻ｔ₁ においても、燃料タン
ク３０内の圧力は図１５（Ｅ）に示す如く通路抵抗等に
より大気圧にまで達しない。従って、この場合はステッ
プ４０５でタンク内圧がＹ（Ｐａ）より正圧側に大であ
ると判定され、洩れ判定を行なうことなく直ちにステッ
プ４２０へ進んでキャニスタ大気孔ＶＳＶ３６を開放状
態とし、タンク内圧切換弁３４の遮断（ステップ４２
１）、タイマＡ，洩れ判定タイマのクリア（ステップ４
２２）、実行フラグのセット（ステップ４２３）及び洩
れ判定中フラグのクリア（ステップ４２４）を行なっ
て、このルーチンを終了する。従って、以後次の機関再
始動時まで故障診断を中止する。

【００７０】これにより、ベーパ発生量が大なるときの
誤診断の発生を防止することができる。また、タンク内
圧がＹ（Ｐａ）より大であるということは、換言すると
洩れが殆どないということであるから、タンク内圧がＹ
（Ｐａ）より大のときはエバポパージシステムが正常と
判断することもできる。

【００７１】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、エバポ系
への負圧導入時に吸気通路へ吸い込まれるベーパの吸入
空気量に対する割合を、走行時のそれと大差のない割合
とすることができるため、負圧導入直後の空燃比の変動
を大幅に小に抑えることができ、よって従来に比し排気
エミッションの悪化やエンジンストールを防止すること
ができる等の特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】本発明の第１実施例のシステム構成図である。

【図３】図２中のマイクロコンピュータのハードウェア
の一例の構成図である。

【図４】本発明の第２実施例のシステム構成図である。

【図５】本発明の第３実施例のシステム構成図である。

【図６】本発明の第４実施例のシステム構成図である。

【図７】本発明の一実施例の故障診断ルーチンを示すフ
ローチャートである。

【図８】本発明の要部の吸入空気量増加ルーチンの第１
実施例を示すフローチャートである。

【図９】図８のルーチンによる作動を説明するタイムチ
ャートである。

【図１０】本発明の要部の吸入空気量増加ルーチンの第
２実施例を示すフローチャートである。

【図１１】図１０のルーチンによる作動を説明するタイ
ムチャートである。

【図１２】本発明の要部の吸入空気量増加ルーチンの第
３実施例を示すフローチャートである。

【図１３】図１２のルーチンによる作動を説明するタイ
ムチャートである。

【図１４】図７中の故障判定処理ルーチンの一例を示す
フローチャートである。

【図１５】図１４のルーチンによる図２のシステムの作
動を説明するタイムチャートである。

【符号の説明】

１０ 内燃機関 １１，３０ 燃料タンク １２，３２ａ〜３２ｄ ベーパ通路 １３，３３ キャニスタ １４，３７，３９ パージ通路 １５ 吸気通路 １６ エバポ系 １７ 圧力導入手段 １８ 圧力検出手段 １９ 吸入空気量増加手段 ２０ 判定手段 ２１ マイクロコンピュータ ３１ 燃料タンク内圧制御弁 ３４ タンク内圧切換弁 ３６ キャニスタ大気孔ＶＳＶ（バキューム・スイッチ
ング・バルブ） ３８ パージ側ＶＳＶ（バキューム・スイッチング・バ
ルブ） ４１ ウォーニングランプ ４５，６５，６７ バイパス通路 ４６ アイドル・スピード・コントロール・バルブ（Ｉ
ＳＣＶ） ４７ 燃料噴射弁 ６１，６３，６９ 絞り（オリフィス）

Claims (1)

【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
   障をアイドル時に診断する装置において、 前記パージ通路から前記燃料タンクまでのエバポ系に、
   前記アイドル時に前記吸気通路の負圧を導入する圧力導
   入手段と、 前記エバポ系内の圧力を検出する圧力検出手段と、 前記圧力導入手段により前記エバポ系に負圧を導入する
   際に、前記内燃機関への吸入空気量を増加させる吸入空
   気量増加手段と、 前記アイドル時に前記圧力検出手段により検出された圧
   力値に基づき、前記エバポ系内の圧力の変化の度合いを
   測定し、その測定値と判定値との比較結果からエバポパ
   ージシステムの故障の有無を判定する判定手段とを有す
   ることを特徴とするエバポパージシステムの故障診断装
   置。