JP3401778B2 - エバポパージシステムの故障診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料タンクからキ
ャニスタを経てパージ通路に至るエバポパージ系の故障
を診断するエバポパージシステムの故障診断装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来からこのようなエバポパージシステ
ムの故障診断装置が知られており（特開平６−１０８９
３０など）、図８にその一例を示す。この装置は、燃料
タンク１０１とキャニスタ１０２とをベーパ通路１０３
で接続し、タンク内圧制御弁１０４及びバックパージ弁
１０５によってベーパ通路１０３が開閉される。また、
３方ＶＳＶ（Vacuum Switching Valve）１０６の共用ポ
ートに圧力センサ１０７を接続し、３方ＶＳＶ１０６を
切り換えることで、タンク内圧制御弁１０４及びバック
パージ弁１０５を境とする、キャニスタ１０２側と燃料
タンク１０１側との系内圧力を、圧力センサ１０７によ
って別個に測定可能な構成となっている。

【０００３】タンク内圧制御弁１０４は、燃料タンク１
０１で発生するベーパ（蒸発燃料）の影響で、燃料タン
ク１０１側系内の圧力が所定圧以上に上昇した際に開弁
して、燃料タンク１０１とキャニスタ１０２とを連通さ
せる。また、バックパージ弁１０５は、燃料タンク１０
１内でのベーパ発生量に比べて燃料消費によるベーパ発
生量が多い場合や、降坂時の気圧変化の影響によって、
燃料タンク１０１側の圧力がキャニスタ１０２側の圧力
よりも低くなった場合に開弁して、燃料タンク１０１と
キャニスタ１０２とを連通させる。このようにタンク内
圧制御弁１０４及びバックパージ弁１０５は、燃料タン
ク１０１側の系内圧力を所定の範囲内に調整する圧力調
整弁として機能している。

【０００４】キャニスタ側１０２の故障診断を行う場合
には、３方ＶＳＶ１０６をキャニスタ１０２側に切り換
えて、圧力センサ１０７をキャニスタ１０２側の系路に
接続する。パージ制御用のパージデューティＶＳＶ（パ
ージＤ−ＶＳＶ）１０８を開弁し、機関運転中に吸気通
路で発生する負圧をパージ通路１０９を介してキャニス
タ１０２内に導入させる。負圧導入後、パージデューテ
ィＶＳＶ１０８を閉弁し、その後の圧力挙動を圧力セン
サ１０７で検出する。

【０００５】キャニスタ１０２側の圧力（キャニスタ内
圧）はパージカット後、大気圧に向かって徐々に変化し
ていく。例えば穴あきなどによってこの系内に漏れが発
生している場合には、図９に示すように、一定時間ｔ当
たりに変化する圧力ΔＰ0’は、漏れが発生していない
場合に変化する圧力ΔＰ0に比べて増大する。この現象
を利用して、パージカット後の圧力挙動を測定すること
により、対象となる系内の故障を判定する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、故障診断中
に、燃料タンク１０１内のベーパ発生量が増大してタン
ク内圧制御弁１０４が開弁してしまう場合があり、かか
る場合には、燃料タンク１０１内のベーパがキャニスタ
１０２側へ流れ込み、故障診断中のキャニスタ１０２側
系内の圧力を上昇させる。この結果、キャニスタ１０２
側の系内には、実際に穴あき等の故障が無いにも関わら
ず、あたかも故障が存在するかのように、ΔＰ0’（図
９）で示したような圧力変化を呈することとなり、この
系内に故障があるものと誤判定される場合があった。

【０００７】また、故障診断中に、燃料タンク１０１側
の圧力がキャニスタ１０２側の圧力よりも低くなってバ
ックパージ弁１０５が開弁してしまう場合があり、かか
る場合には、キャニスタ１０２側から燃料タンク１０１
側へ空気が逆流するいわゆるバックパージが発生する。
この際、キャニスタ１０２側の系内に穴あきが発生して
いれば、穴あき箇所から吸引された大気が、バックパー
ジにより燃料タンク１０１側へ吸引される。この結果、
キャニスタ側の系内には、実際に穴あき等の故障が発生
しているにも関わらず、あたかも故障がないような圧力
挙動を呈してしまい、故障なしと誤判定される場合があ
った。

【０００８】従って、キャニスタ１０２側系内の故障診
断を行う場合には、燃料タンク１０１−キャニスタ１０
２間のベーパの行き来を遮断した状態で行うことが望ま
しい。このためには、キャニスタ１０２側系内の故障を
検出する条件として、燃料タンク１０１側の圧力がタン
ク内圧制御弁１０４の開弁圧よりも低く、かつ、燃料タ
ンク１０１側とキャニスタ１０２側との差圧がバックパ
ージ弁１０５の開弁圧よりも小さい場合に限定すること
も考えられる。しかし、このように診断可能な圧力範囲
を予め設定する場合、この系内の各種弁部材や圧力セン
サ１０７の製造バラツキ・経時劣化を考慮すると、診断
の信頼性を確保する上で、この圧力範囲を狭く設定せざ
るを得ず、結果的に故障診断の頻度が減少してしまう。

【０００９】本発明は、このような課題を解決すべくな
されたものであり、その目的は、診断頻度を減少させる
ことなく、信頼性の高い故障診断を実施し得るエバポパ
ージシステムの故障診断装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで、請求項１にかか
るエバポパージシステムの故障診断装置は、ベーパ通路
を介して燃料タンクと接続されこの燃料タンクで発生し
たベーパを吸着するキャニスタと、キャニスタから離脱
されたベーパを内燃機関の吸気通路に導入させるパージ
通路と、キャニスタ内の圧力が所定圧力よりも減少した
場合に開弁してこのキャニスタ内に大気を吸入させる大
気吸入弁とを備えたエバポパージシステムの故障診断装
置において、ベーパ通路を開閉して燃料タンク内の圧力
を調整する圧力調整弁と、燃料タンクからパージ通路に
至るエバポパージ系に対して接続され、圧力調整弁を境
とする燃料タンク側の圧力とキャニスタ側の圧力とを、
個別に検出する圧力検出手段と、圧力検出手段で検出さ
れる圧力に基づき、当該エバポパージシステムの故障を
判定する判定手段と、パージカット中のエバポパージ系
内の圧力と大気吸入弁の開弁圧とを基に、圧力調整弁の
開弁圧を学習する学習手段とを備えて構成する。

【００１１】学習手段を備えることで圧力調整弁の実際
の開弁圧を把握でき、この学習結果を利用することで、
圧力調整弁が確実に閉弁している状況下において、エバ
ポパージシステムの故障診断を実施できる。

【００１２】請求項２にかかるエバポパージシステムの
故障診断装置では、請求項１の圧力調整弁が、燃料タン
ク側の圧力が所定圧力よりも増大した場合に開弁して、
燃料タンクとキャニスタとを連通させるタンク内圧制御
弁であり、請求項１の学習手段は、タンク内圧制御弁の
開弁圧を記憶する開弁圧記憶手段と、パージカット中に
おけるキャニスタ側の圧力が大気吸入弁の開弁圧以上に
上昇した場合に、この時の燃料タンク側の圧力を、タン
ク内圧制御弁の新たな開弁圧として開弁圧記憶手段に記
憶させる開弁圧更新手段とを備えて構成する。

【００１３】燃料タンク側からのベーパ流入がない場合
には、パージカット後におけるキャニスタ側の圧力は、
大気吸入弁の開弁圧で安定する。従って、パージカット
中のキャニスタ側の圧力が大気吸入弁の開弁圧よりも上
昇した場合には、燃料タンク内で発生したベーパがキャ
ニスタ側に流入していると判断できる。そこで、開弁圧
更新手段では、この時に検出される燃料タンク側の圧力
を、タンク内圧制御弁の新たな開弁圧として開弁圧記憶
手段に記憶させる。

【００１４】請求項３にかかるエバポパージシステムの
故障診断装置は、キャニスタ側の故障判定の実施前に検
出された燃料タンク側の圧力が、開弁圧記憶手段に記憶
された開弁圧以上である場合に、判定手段によるキャニ
スタ側の故障判定を禁止させる禁止手段をさらに備えて
構成する。

【００１５】キャニスタ側の故障診断に先だって燃料タ
ンク側の圧力を圧力検出手段で検出し、その結果、開弁
圧記憶手段に記憶された開弁圧以上である場合には、タ
ンク内圧制御弁が開弁してキャニスタ側にベーパが流入
していると判断できる。このような状況下では、正確な
故障診断が実施できないため、禁止手段によって、判断
手段によるキャニスタ側の故障判定を中止させる。

【００１６】請求項４にかかるエバポパージシステムの
故障診断装置では、請求項１の圧力調整弁が、燃料タン
ク側の圧力がキャニスタ側の圧力よりも所定圧以上に減
少した場合に開弁して、燃料タンクとキャニスタとを連
通させるバックパージ弁であり、請求項１の学習手段
は、バックパージ弁の開弁圧を記憶する開弁圧記憶手段
と、パージカット中におけるキャニスタ側の圧力が大気
吸入弁の開弁圧よりも低い圧力で略安定した場合に、こ
の時のキャニスタ側の圧力と燃料タンク側の圧力との差
圧をバックパージ弁の新たな開弁圧として、開弁圧記憶
手段に記憶させる開弁圧更新手段とを備えて構成する。

【００１７】キャニスタ側からのバックパージがない場
合には、パージカット後におけるキャニスタ側の圧力
は、大気吸入弁の開弁圧で安定する。従って、パージカ
ット中のキャニスタ側の圧力が大気吸入弁の開弁圧より
も低い圧力で略安定した場合には、キャニスタ側から燃
料タンク側へのバックパージが行われていると判断でき
る。そこで、開弁圧更新手段では、この時に検出される
キャニスタ側の圧力と燃料タンク側の圧力との差圧を、
バックパージ弁の新たな開弁圧として開弁圧記憶手段に
記憶させる。

【００１８】請求項５にかかるエバポパージシステムの
故障診断装置では、キャニスタ側の故障判定の実施前に
検出されたキャニスタ側の圧力と燃料タンク側の圧力と
の差圧が、開弁圧記憶手段に記憶された開弁圧以上であ
る場合に、判定手段によるキャニスタ側の故障判定を禁
止させる禁止手段をさらに備えて構成する。

【００１９】キャニスタ側の故障診断に先だって、キャ
ニスタ側と燃料タンク側との差圧を圧力検出手段で検出
し、その結果、開弁圧記憶手段に記憶された開弁圧以上
である場合には、バックパージ弁が開弁して、キャニス
タ側から燃料タンク側へのバックパージが行われている
と判断できる。このような状況下では、正確な故障診断
が実施できないため、禁止手段によって、判断手段によ
るキャニスタ側の故障判定を中止させる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき、
添付図面を参照して説明する。

【００２１】図１に、本実施形態にかかる故障診断装置
を具備したエバポパージシステムを示す。このエバポパ
ージシステムは、燃料タンク１０で発生したベーパ（蒸
発燃料）をチャコールキャニスタ１１（以下、キャニス
タと記す）に一時的に吸着させると共に、機関運転中に
吸気通路１２で発生する負圧を利用して、吸着されたベ
ーパをキャニスタ１１から離脱させて吸気通路１２内に
導入するシステムであり、導入されたベーパは、内燃機
関の燃焼室で燃焼処理される。燃料タンク１０とキャニ
スタ１１とをベーパ通路１３で接続すると共に、キャニ
スタ１１と吸気通路１２とをパージ通路１４で接続し
て、エバポパージ系を構成している。

【００２２】パージ通路１４には、電磁式のパージデュ
ーティＶＳＶ（Purge Duty VacuumSwitching Valve）１
５を設けており、電子制御装置１（以下、「ＥＣＵ」と
記す）からの電気信号を受けて開閉し、吸気通路１２に
流入させるベーパ量をデューティ制御する。なお、ＥＣ
Ｕ１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ
などから構成されている。

【００２３】ベーパ通路１３とキャニスタ１１との接続
部位には、タンク内圧制御弁１６及びバックパージ弁１
７を設けている。タンク内圧制御弁１６は、燃料タンク
１０内で発生したベーパによって燃料タンク１０内の圧
力が所定圧よりも大となった場合に開弁して、燃料タン
ク１０をキャニスタ１１に連通させる。バックパージ弁
１７は、燃料タンク１０側の圧力がキャニスタ１１側の
圧力よりも所定圧以上低い場合に開弁して、燃料タンク
１０をキャニスタ１１に連通させることで、燃料タンク
１０の破損を防止している。このようにタンク内圧制御
弁１６及びバックパージ弁１７は、燃料タンク１０側の
系内圧力を所定の範囲内に調整する圧力調整弁として機
能している。

【００２４】キャニスタ１１には、キャニスタ１１内が
所定の正圧となった場合に開弁してキャニスタ１１を大
気に開放する大気開放弁１８と、パージによりキャニス
タ１１内が所定の負圧となった場合に開弁してキャニス
タ１１内に大気を吸入させる大気吸入弁１９とを設けて
いる。大気吸入弁１９は、吸入通路２１を介して、吸気
通路１２に設けたフィルタ２０の下流側に接続されてお
り、フィルタ２０によって塵埃が除去された空気が大気
吸入弁１９を介してキャニスタ１１内に導入される。

【００２５】このように構成するエバポパージシステム
の故障診断を行うため、この系内の圧力を検出する圧力
センサ２０を備えている。この圧力センサ２０は３方Ｖ
ＳＶ２１の固定側のポートに接続されており、残る２つ
のポートのうち、一方のポートは通路２２を介してベー
パ通路１３に接続され、他方のポートは通路２３を介し
てキャニスタ１１に接続されている。これにより圧力セ
ンサ２０では、３方ＶＳＶ２１の切換動作により、タン
ク内圧制御弁１６及びバックパージ弁１７を境として、
燃料タンク１０側とキャニスタ１１側とのいずれかの系
内の圧力を検出できる機構となっている。

【００２６】これら圧力センサ２０、３方ＶＳＶ２１及
びパージデューティＶＳＶ１５は、各々ＥＣＵ１に接続
されており、圧力センサ２０からの圧力信号がＥＣＵ１
に与えられると共に、３方ＶＳＶ２１の切換動作、パー
ジデューティＶＳＶ１５の弁開閉動作はＥＣＵ１の制御
の下で行われる。

【００２７】以上のように構成するエバポパージシステ
ムの動作を概略的に説明する。内燃機関が始動し、その
後所定のパージ条件（例えば、機関の暖機完了の検出、
所定値以上の機関負荷の検出など）が成立すると、ＥＣ
Ｕ１による制御の下、パージデューティＶＳＶ１５が作
動し、キャニスタ１１に吸着されたベーパのパージを実
施する。パージデューティＶＳＶ１５が開弁すると、吸
気通路１２内の負圧がパージ通路１４を通ってキャニス
タ１１内に導入される。これにより大気吸入弁１９が開
弁し、エアーフィルタ２０を透過した大気がキャニスタ
１１に導かれる。キャニスタ１１内を通過した大気は、
キャニスタ１１内に吸着されたベーパをパージし、吸気
通路１２へ導入される。パージ中のキャニスタ内圧は、
大気開放弁１８が閉弁状態のために負圧となり、大気吸
入弁１９により一定の負圧にコントロールされる。ま
た、パージデューティＶＳＶ１５の開閉は、ＥＣＵ１に
より、パージガスによる排気エミッションへの影響が少
なくなるようにコントロールされる。このような一連の
動作を繰り返し実施することで、ベーパの大気放出を防
止すると共に、キャニスタ１１のオーバーフローを防止
している。

【００２８】ここで、このようなエバポパージシステム
の故障診断装置の処理動作について説明する。この故障
診断では、タンク内圧制御弁１６の開弁圧とバックパー
ジ弁１７の開弁圧との双方を考慮して診断処理がなされ
るが、説明の便宜上、タンク内圧制御弁１６の開弁圧を
考慮した場合と、バックパージ弁１７の開弁圧を考慮し
た場合とに分けて説明する。

【００２９】先ず、タンク内圧制御弁１６の開弁圧を考
慮した場合の故障診断処理につき、図２のフローチャー
トを基に説明する。この処理動作は、ＥＣＵ１におい
て、パージが実施されている状況の下で、例えば所定時
間毎に実施されるルーチン処理である。

【００３０】ステップ１００（以下、ステップをＳと記
す）で始まるこの処理が起動すると、３方ＶＳＶ２１を
燃料タンク１０側に切り換えて、圧力センサ２０を燃料
タンク１０側の系路に接続し、この系内の圧力を検出す
る（Ｓ１０１）。

【００３１】次に、タンク内圧制御弁１６の開弁圧の学
習値を更新する条件が成立したか否かが判断される（Ｓ
１０２）。この条件としては、例えば前回学習した時点
からの走行距離、走行回数などが挙げられ、所定の走行
距離、走行回数毎に開弁圧の学習を行う。学習値の更新
条件が成立していると判断された場合には（Ｓ１０２で
「Ｙｅｓ」）、タンク内圧制御弁１６の開弁圧学習終了
フラグをリセットして、このフラグの状態をＥＣＵ１内
のバックアップＲＡＭに記憶した後（Ｓ１０３）、Ｓ１
０４に移る。また、学習値の更新条件が成立していない
判断された場合には（Ｓ１０２で「Ｎｏ」）、そのまま
Ｓ１０４に移る。

【００３２】Ｓ１０４では、内燃機関の始動時の大気温
度、大気圧といったエバポパージ系の故障検出開始の前
提条件が成立したか否かが判断され、この前提条件が成
立していない場合には（Ｓ１０４で「Ｎｏ」）、正確な
故障診断が実施できないおそれがあるため、診断は行わ
ずに、このルーチンを終了する。

【００３３】故障検出開始の前提条件が成立していると
判断された場合には（Ｓ１０４で「Ｙｅｓ」）、タンク
内圧制御弁１６の開弁圧学習終了フラグがセットされて
いるか否かが判断され（Ｓ１０５）、先のＳ１０３でこ
のフラグがリセットされている場合には（Ｓ１０５で
「Ｎｏ」）、Ｓ２００として示すタンク内圧制御弁の開
弁圧学習処理に移る。

【００３４】ここで、このＳ２００で実施されるタンク
内圧制御弁１６の開弁圧学習処理について図３及び図４
を参照して説明する。

【００３５】先ず、先のＳ１０１において圧力センサ２
０が燃料タンク１０側に接続されており、圧力センサ２
０で検出される圧力信号から、燃料タンク１０側の圧力
が大気圧或いは所定の正圧以上か否かが判断される（Ｓ
２０１）。燃料タンク１０側の圧力が大気圧或いは所定
の正圧よりも低い場合には（Ｓ２０１で「Ｎｏ」）、タ
ンク内圧制御弁１６が開弁する状況にはないと判断し、
このルーチンは終了する。

【００３６】燃料タンク１０側の圧力が、大気圧或いは
所定の正圧以上であると判断された場合には（Ｓ２０１
で「Ｙｅｓ」）、例えばベーパ濃度やパージ量に基づい
て判断されるパージカット条件が成立しているか否かが
判断され（Ｓ２０２）、パージカット条件が成立してい
ない場合には（Ｓ２０２で「Ｎｏ」）、このルーチンは
終了する。一方、パージカット条件が成立している場合
には（Ｓ２０２で「Ｙｅｓ」）、３方ＶＳＶ２１をキャ
ニスタ１１側に切り換えて、圧力センサ２０をキャニス
タ１１側の系路に接続する（Ｓ２０３）。

【００３７】次に、パージデューティＶＳＶ１５を閉弁
してパージカットを実施し（Ｓ２０４）、タイマー１に
おけるカウント値の加算をスタートさせる（Ｓ２０
５）。このタイマー１は、圧力センサ２０による検出値
をＥＣＵ１に取り込むタイミングを計時するためのタイ
マーである。

【００３８】次に、キャニスタ１１側系内の圧力の変化
状態を調べる。Ｓ２０６においてタイマー１のカウント
値（時間）がｔ1であるかが判断され、カウント値がｔ1
となった時点で（Ｓ２０６で「Ｙｅｓ」）、圧力センサ
２０で検出される圧力信号を取り込み、その値をＰ1と
してＥＣＵ１内のＲＡＭに記憶する（Ｓ２０７）。次
に、Ｓ２０８においてタイマー１のカウント値（時間）
がｔ2であるかが判断され、カウント値がｔ2となった時
点で（Ｓ２０８で「Ｙｅｓ」）、圧力センサ２０で検出
される圧力信号を取り込み、その値をＰ2としてＲＡＭ
に記憶する（Ｓ２０９）。

【００３９】続くＳ２１０において、ＲＡＭからＰ1、
Ｐ2を読み出し、Ｐ1とＰ2との圧力差ΔＰ1＝Ｐ2−Ｐ1を
算出する。この結果、ΔＰ1の値が所定の判定値以上の
場合（Ｓ２１０で「Ｎｏ」）、すなわちキャニスタ１１
側系内の圧力が著しく増大している場合には、燃料タン
ク１０内でのベーパ発生量が大であり、キャニスタ１１
側系内に大量のベーパが流入していると判断できる。こ
のような状況では、タンク内圧制御弁１６の開弁圧が正
確に学習できないため、このルーチンを終了する。

【００４０】一方、ΔＰ1の値が判定値未満の場合には
（Ｓ２１０で「Ｙｅｓ」）、Ｓ２１１に進み、タイマー
１のカウント値（時間）がｔ3であるかが判断され、カ
ウント値がｔ3となった時点で（Ｓ２１１で「Ｙｅ
ｓ」）、圧力センサ２０で検出される圧力信号を取り込
み、その値をＰmaxとしてＲＡＭに記憶する（Ｓ２１
２）。このｔ3は、キャニスタ１１側系内の圧力変化を
十分に見極めるために必要な時間として予め規定された
カウント値である。

【００４１】続いてＳ２１３において、Ｐmaxと、予め
記憶された大気吸入弁１９の開弁圧（負圧）とをバック
アップＲＡＭから読み出して、両者の圧力値を比較す
る。すでに説明したように、燃料タンク１０側からのベ
ーパ流入がない場合には、パージカット後のキャニスタ
１１側の負圧は、大気吸入弁１９の開弁圧で安定する筈
である。従って、パージカット中のキャニスタ１１側の
圧力が大気吸入弁１９の開弁圧以下の場合には（Ｓ２１
３で「Ｎｏ」）、キャニスタ１１側にベーパの流入がな
い（タンク内圧制御弁１６が開弁していない）と判断で
きるため、このままこのフローを終了する。これに対
し、Ｐmaxの値が大気吸入弁１９の開弁圧よりも大であ
る場合には（Ｓ２１３で「Ｙｅｓ」）、タンク内圧制御
弁１６が開弁して、燃料タンク１０内のベーパがキャニ
スタ１１側に流入していると判断できる。このため、３
方ＶＳＶ２１を燃料タンク１０側に切り換えて（Ｓ２１
４）、このとき圧力センサ２０で検出される燃料タンク
１０側の圧力値を、タンク内圧制御弁１６の開弁圧学習
値（新たな開弁圧）として取り込む（Ｓ２１５）。そし
て、この開弁圧学習値をバックアップＲＡＭに記憶させ
ることで、開弁圧の値を更新する（Ｓ２１６）。最後
に、タンク内圧制御弁１６の開弁圧学習終了フラグをセ
ットすると共に、このフラグの状態をバックアップＲＡ
Ｍに記憶させて（Ｓ２１７）、一連のタンク内圧制御弁
１６の開弁圧学習処理フローを終了する。

【００４２】ここで図２のフローチャートに戻り、Ｓ２
００においてタンク内圧制御弁１６の開弁圧を学習した
後、このルーチンは終了する。次のルーチンでＳ１００
〜Ｓ１０４が実行されるが、開弁圧の学習後であるた
め、途中のＳ１０２で「Ｎｏ」と判断される。

【００４３】Ｓ１０５では、先のＳ２１７で学習終了フ
ラグがセットされているため（Ｓ１０５で「Ｙｅ
ｓ」）、次のＳ１０６に移る。Ｓ１０６では、キャニス
タ１１側の故障判定が終了していることを示すフラグが
リセットされているかが判断され、この時点ではまだ故
障判定を実施していないためフラグがリセット状態のま
まであり（Ｓ１０６で「Ｙｅｓ」）、次のＳ１０７に移
る。

【００４４】Ｓ１０７では、キャニスタ１１側の故障判
定処理に先だって、燃料タンク１０側の系内圧力を検出
する。すなわち、この時点で圧力センサ２０は燃料タン
ク１０側の系路に接続されており、この時の圧力センサ
２０で検出される圧力信号を取り込み、その値をＰｔと
する（Ｓ１０７）。続いて、先のＳ２１６で記憶された
開弁圧の学習値をバックアップＲＡＭから読み込み（Ｓ
１０８）、Ｐｔの値と比較する（Ｓ１０９）。この結
果、燃料タンク１０側の系内圧力Ｐｔが、学習されたタ
ンク内圧制御弁１６の開弁圧以上である場合には、タン
ク内圧制御弁１６が開弁していると判断できる。このよ
うな場合には、流入するベーパの影響でキャニスタ１１
側の故障診断を正確に実施できないおそれがあるため、
Ｓ１１１以降で実施されるキャニスタ１１側系内の故障
診断処理を禁止して、直ちにこのルーチンを終了する
（Ｓ１０９で「Ｙｅｓ」）。

【００４５】一方、燃料タンク１０側の系内圧力Ｐｔ
が、学習されたタンク内圧制御弁１６の開弁圧よりも低
い場合には（Ｓ１０９で「Ｎｏ」）、タンク内圧制御弁
１６が閉弁していると判断できる。そこで次に、例えば
ベーパ濃度やパージ量に基づいて判断されるキャニスタ
側の故障を検出する条件が成立しているか否かが判断さ
れ（Ｓ１１０）、この条件が成立していない場合には
（Ｓ１１０で「Ｎｏ」）、このルーチンは終了する。こ
れに対し、キャニスタ１１側の故障診断条件が成立して
いると判断された場合には（Ｓ１１０で「Ｙｅｓ」）、
３方ＶＳＶ２１をキャニスタ１１側に切り換えた後（Ｓ
１１１）、パージデユーティＶＳＶ１５を閉弁してパー
ジカットを実施し（Ｓ１１２）、タイマー２におけるカ
ウント値の加算をスタートさせる（Ｓ１１３）。このタ
イマー２は、圧力センサ２０による検出値をＥＣＵ１に
取り込むタイミングを計時するためのタイマーである。

【００４６】続くＳ１１４では、タイマー２のカウント
値（時間）がｔ4であるかが判断され、ｔ4となった時点
で（Ｓ１１４で「Ｙｅｓ」）、圧力センサ２０で検出さ
れる圧力信号を取り込み、その値をＰ4としてＥＣＵ１
内のＲＡＭに記憶する（Ｓ１１５）。続くＳ１１６にお
いて、タイマー２のカウント値がｔ5であるかが判断さ
れ、ｔ5となった時点で（Ｓ１１６で「Ｙｅｓ」）、圧
力センサ２０で検出される圧力信号を取り込み、その値
をＰ5としてＲＡＭに記憶する（Ｓ１１７）。

【００４７】続くＳ１１８において、 ＲＡＭからＰ
4、Ｐ5を読み出し、Ｐ4とＰ5との圧力差ΔＰ2＝Ｐ5−Ｐ
4を算出する。この結果、ΔＰ2の値が所定の判定値以上
の場合には（Ｓ１１８で「Ｙｅｓ」）、キャニスタ１１
側の系内に穴あき等の故障が発生しているものと判定し
（Ｓ１１９）、故障検出ランプを点灯させる（Ｓ１２
０）などの処理を行って、運転者に故障の発生を知らせ
る。一方、ΔＰ2の値が判定値よりも低い場合には（Ｓ
１１８で「Ｎｏ」）、キャニスタ１１側の系内に穴あき
等の故障は発生していないものと判定する（Ｓ１２
１）。

【００４８】このような判定処理が終了すると、キャニ
スタ側の判定終了フラグをセットする（Ｓ１２２）。こ
のフラグがセットされると、ＥＣＵ１の制御の下、パー
ジデューティＶＳＶ１５が開弁され、パージ制御が再開
される（Ｓ１２３）。さらに、３方ＶＳＶ２１を燃料タ
ンク１０側に切り換えて、圧力センサ２０によって燃料
タンク１０側の圧力を検出できるようにセットし（Ｓ１
２４）、このフローを終了する。

【００４９】このようにしてエバポパージシステムの故
障診断装置を構成することで、タンク内圧制御弁１６の
実際の開弁圧を常に把握でき、タンク内圧制御弁１６が
確実に閉弁している状況下においてキャニスタ１１側の
故障診断を実施できる。

【００５０】次に、エバポパージシステムの故障診断装
置の診断処理として、バックパージ弁１７の開弁圧を考
慮した場合につき、図５のフローチャートを基に説明す
る。この処理動作は、ＥＣＵ１において、パージが実施
されている状況の下で、例えば所定時間毎に実施される
ルーチン処理である。

【００５１】Ｓ３００で始まるこの処理が起動すると、
３方ＶＳＶ２１を燃料タンク１０側に切り換えて、圧力
センサ２０を燃料タンク１０側の系路に接続し、この系
内の圧力を検出する（Ｓ３０１）。

【００５２】次に、バックパージ弁１７の開弁圧の学習
値を更新する条件が成立したか否かが判断される（Ｓ３
０２）。この条件としては、例えば前回学習した時点か
らの走行距離、走行回数などが挙げられ、所定の走行距
離、走行回数毎に開弁圧の学習を行う。学習値の更新条
件が成立していると判断された場合には（Ｓ３０２で
「Ｙｅｓ」）、バックパージ弁１７の開弁圧学習終了フ
ラグをリセットして、このフラグの状態をＥＣＵ１内の
バックアップＲＡＭに記憶した後、Ｓ３０４に移る。ま
た、学習値の更新条件が成立していない判断された場合
には（Ｓ３０２で「Ｎｏ」）、そのままＳ３０４に移
る。

【００５３】Ｓ３０４では、内燃機関の始動時の大気温
度、大気圧といったエバポパージ系の故障検出開始の前
提条件が成立したか否かが判断され、この前提条件が成
立していない場合には（Ｓ３０４で「Ｎｏ」）、正確な
故障診断が実施できないおそれがあるため、診断は行わ
ずに、このルーチンを終了する。

【００５４】故障検出開始の前提条件が成立していると
判断された場合には（Ｓ３０４で「Ｙｅｓ」）、バック
パージ弁１７の開弁圧学習終了フラグがセットされてい
るか否かが判断され（Ｓ３０５）、先のＳ３０３でこの
フラグがリセットされている場合には（Ｓ３０５で「Ｎ
ｏ」）、Ｓ４００として示すバックパージ弁１７の開弁
圧学習処理に移る。

【００５５】ここで、このＳ４００で実施されるバック
パージ弁１７の開弁差圧学習処理について図６及び図７
を参照して説明する。

【００５６】先ず、先のＳ３０１において圧力センサ２
０が燃料タンク１０側に接続されており、圧力センサ２
０で検出される圧力信号から、燃料タンク１０側の圧力
が大気圧或いは所定の負圧以下であるかが判断される
（Ｓ４０１）。燃料タンク１０側の圧力が大気圧或いは
所定の負圧よりも高い場合には（Ｓ４０１で「Ｎ
ｏ」）、バックパージ弁１７が開弁する状況にはないと
判断し、このルーチンは終了する。

【００５７】燃料タンク１０側の圧力が大気圧或いは所
定の負圧以下であると判断された場合には（Ｓ４０１で
「Ｙｅｓ」）、例えばベーパ濃度やパージ量に基づいて
判断されるパージカット条件が成立しているか否かが判
断され（Ｓ４０２）、パージカット条件が成立していな
い場合には（Ｓ４０２で「Ｎｏ」）、このルーチンは終
了する。一方、パージカット条件が成立している場合に
は（Ｓ４０２で「Ｙｅｓ」）、３方ＶＳＶ２１をキャニ
スタ１１側に切り換えて、圧力センサ２０をキャニスタ
１１側の系路に接続する（Ｓ４０３）。

【００５８】次に、パージデューティＶＳＶ１５を閉弁
してパージカットを実施し（Ｓ４０４）、タイマー３に
おけるカウント値の加算をスタートさせる（Ｓ４０
５）。このタイマー３は、圧力センサ２０による検出値
をＥＣＵ１に取り込むタイミングを計時するためのタイ
マーである。

【００５９】次に、キャニスタ１１側系内の圧力の変化
状態を調べる。Ｓ４０６においてタイマー３のカウント
値（時間）がｔ6であるかが判断され、ｔ6となった時点
で（Ｓ４０６で「Ｙｅｓ」）、圧力センサ２０で検出さ
れる圧力信号を取り込み、その値をＰ6としてＥＣＵ１
内のＲＡＭに記憶する（Ｓ４０７）。続くＳ４０８にお
いて、タイマー３のカウント値（時間）がｔ7であるか
が判断され、ｔ7となった時点で（Ｓ４０８で「Ｙｅ
ｓ」）、圧力センサ２０で検出される圧力信号を取り込
み、その値をＰ7としてＲＡＭに記憶する（Ｓ４０
９）。続くＳ４１０において、ＲＡＭからＰ6、Ｐ7を読
み出し、Ｐ6とＰ7との圧力差ΔＰ3＝Ｐ7−Ｐ6を算出す
る。この結果、ΔＰ3の値が所定の判定値以上の場合
（Ｓ４１０で「Ｎｏ」）、すなわちキャニスタ１１側系
内の圧力が著しく増大している場合には、燃料タンク１
０内でのベーパ発生量が大であり、キャニスタ１１側系
内に大量のベーパが流入していると判断できる。このよ
うな状況では、タンク内圧制御弁１６の開弁圧が正確に
学習できないため、このルーチンを終了する。

【００６０】一方、ΔＰ3の値が判定値未満の場合には
（Ｓ４１０で「Ｙｅｓ」）、Ｓ４１１に進み、タイマー
３のカウント値がｔ8であるかが判断される。ｔ8となっ
た時点で（Ｓ４１１で「Ｙｅｓ」）、圧力センサ２０で
検出される圧力信号を取り込み、その値をＰmaxとして
ＲＡＭに記憶する（Ｓ４１２）。このｔ8は、キャニス
タ１１側系内の圧力変化を十分に見極めるために必要な
時間として予め規定されたカウント値である。

【００６１】続いてＳ４１３において、Ｐmaxと、予め
記憶された大気吸入弁１９の開弁圧（負圧）とをＲＡＭ
から読み出して、両者の圧力値を比較する。すでに説明
したように、燃料タンク１０側からのベーパ流入がない
場合には、パージカット後のキャニスタ１１側の負圧
は、大気吸入弁１９の開弁圧で安定する筈である。従っ
て、パージカット中のキャニスタ１１側の圧力が大気吸
入弁１９の開弁圧以上に上昇した場合には（Ｓ４１３で
「Ｎｏ」）、バックパージは発生していない（バックパ
ージ弁１７が開弁していない）と判断できるため、この
ままこのフローを終了する。これに対し、Ｐmaxの値が
大気吸入弁１９の開弁圧よりも低い場合には（Ｓ４１３
で「Ｙｅｓ」）、バックパージ弁１７が開弁して、キャ
ニスタ１１側のベーパ等が燃料タンク１０側に吸引され
ていると判断できる。このため、３方ＶＳＶ２１を燃料
タンク１０側に切り換えて（Ｓ４１４）、このとき圧力
センサ２０で検出される燃料タンク１０側の圧力とＰma
xとの差圧（この場合、負の値となる）を、バックパー
ジ弁１７の開弁差圧学習値（新たな開弁差圧）として取
り込む（Ｓ４１５）。そして、この開弁差圧学習値をバ
ックアップＲＡＭに記憶させることで、開弁差圧の値を
更新する（Ｓ４１６）。最後に、タンク内圧制御弁１６
の開弁差圧学習終了フラグをセットすると共に、このフ
ラグの状態をバックアップＲＡＭに記憶させて（Ｓ４１
７）、一連のバックパージ弁１７の開弁差圧学習処理フ
ローを終了する。

【００６２】ここで図５のフローチャートに戻り、Ｓ４
００においてバックパージ弁１７の開弁圧を学習した
後、このルーチンは終了する。次のルーチンでＳ３００
〜Ｓ３０４が実行されるが、開弁圧の学習後であるた
め、途中のＳ３０２で「Ｎｏ」と判断される。

【００６３】Ｓ３０５では、先のＳ４１７で学習終了フ
ラグがセットされているため（Ｓ３０５で「Ｙｅ
ｓ」）、次のＳ３０６に移る。 Ｓ３０６では、キャニ
スタ１１側の故障判定が終了していることを示すフラグ
がリセットされているかが判断され、この時点ではまだ
故障判定を実施していないためフラグがリセット状態の
ままであり（Ｓ３０６で「Ｙｅｓ」）、次のＳ３０７に
移る。

【００６４】Ｓ３０７では、キャニスタ１１側の故障判
定処理に先だって、燃料タンク１０側の系内圧力とキャ
ニスタ１１側の系内圧力との差圧を検出する。まず、こ
の時点で圧力センサ２０は燃料タンク１０側の系路に接
続されており、この時の圧力センサ２０で検出される圧
力信号を取り込み、その値をＰｔとする（Ｓ３０７）。
次に、３方ＶＳＶ２１をキャニスタ１１側に切り換えた
後（Ｓ３０８）、圧力センサ２０で検出される圧力信号
を取り込み、その値をＰｃとする（Ｓ３０９）。さら
に、先のＳ４１６で記憶された開弁圧の学習値をバック
アップＲＡＭから読み込む（Ｓ３１０）。そして、燃料
タンク１０側の圧力とキャニスタ１１側の圧力との差圧
Ｐｔ−Ｐｃ（負の値）を、読み込んだ開弁差圧の学習値
（負の値）と比較する（Ｓ３１１）。この結果、差圧Ｐ
ｔ−Ｐｃが読み込んだ開弁差圧の学習値以下の場合には
（Ｓ３１１で「Ｙｅｓ」）、バックパージ弁１７が開弁
していると判断できる。このような場合には、バックパ
ージの影響でキャニスタ１１側の故障診断を正確に実施
できないおそれがあるため、Ｓ３１３以降で実施される
キャニスタ１１側系内の故障診断処理を禁止して、直ち
にこのルーチンを終了する。

【００６５】一方、差圧Ｐｔ−Ｐｃが、読み込んだ開弁
差圧の学習値よりも大である場合には（Ｓ３１１で「Ｎ
ｏ」）、バックパージ弁１７が閉弁していると判断でき
る。そこで、例えばベーパ濃度やパージ量に基づいて判
断されるキャニスタ側の故障を検出する条件が成立して
いるか否かが判断され（Ｓ３１２）、この条件が成立し
ていない場合には（Ｓ３１２で「Ｎｏ」）、このルーチ
ンは終了する。これに対し、キャニスタ１１側の故障診
断条件が成立していると判断された場合には（Ｓ３１２
で「Ｙｅｓ」）、３方ＶＳＶ２１をキャニスタ１１側に
切り換えた後（Ｓ３１３）、パージデューティＶＳＶ１
５を閉弁してパージカットを実施し（Ｓ３１４）、タイ
マー４におけるカウント値の加算をスタートさせる（Ｓ
３１５）。このタイマー４は、圧力センサ２０による検
出値をＥＣＵ１に取り込むタイミングを計時するための
タイマーである。

【００６６】Ｓ３１６において、タイマー４のカウント
値（時間）がｔ9であるかが判断され、ｔ9となった時点
で（Ｓ３１６で「Ｙｅｓ」）、圧力センサ２０で検出さ
れる圧力信号を取り込み、その値をＰ9としてＥＣＵ１
内のＲＡＭに記憶する（Ｓ３１７）。続くＳ３１８にお
いて、タイマー４のカウント値がｔ10であるかが判断さ
れ、ｔ10となった時点で（Ｓ３１８で「Ｙｅｓ」）、圧
力センサ２０で検出される圧力信号を取り込み、その値
をＰ10としてＲＡＭに記憶する（Ｓ３１９）。

【００６７】続くＳ３２０において、ＲＡＭからＰ9、
Ｐ10を読み出し、Ｐ9とＰ10との圧力差ΔＰ3＝Ｐ10−Ｐ
9を算出する。この結果、ΔＰ3の値が所定の判定値以上
の場合には（Ｓ３２０で「Ｙｅｓ」）、キャニスタ１１
側の系内に穴あき等の故障が発生しているものと判定し
（Ｓ３２１）、故障検出ランプを点灯させる（Ｓ３２
２）などの処理を行って、運転者に故障の発生を知らせ
る。一方、ΔＰ3の値が判定値よりも低い場合には（Ｓ
３２０で「Ｎｏ」）、キャニスタ１１側の系内に穴あき
等の故障は発生していないものと判定する（Ｓ３２
３）。

【００６８】このような判定処理が終了すると、キャニ
スタ側の判定終了フラグをセットする（Ｓ３２４）。こ
のフラグがセットされると、ＥＣＵ１の制御の下、パー
ジデューティＶＳＶ１５が開弁され、パージ制御が再開
される（Ｓ３２５）。さらに、３方ＶＳＶ２１を燃料タ
ンク１０側に切り換えて、圧力センサ２０によって燃料
タンク１０側の圧力を検出できるようにセットし（Ｓ３
２６）、このフローを終了する。

【００６９】このようにしてエバポパージシステムの故
障診断装置を構成することで、バックパージ弁１７の実
際の開弁差圧を常に把握でき、バックパージ弁１７が確
実に閉弁している状況下においてキャニスタ１１側の故
障診断を実施できる。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、各請求項にかかる
エバポパージシステムの故障診断装置によれば、燃料タ
ンク内の圧力を調整する圧力調整弁の開弁圧を学習する
学習手段を備えたので、圧力調整弁の実際の開弁圧を把
握でき、この学習結果を利用することで、圧力調整弁が
確実に閉弁している状況下において正確な故障診断を実
施することが可能となる。また、実際の開弁圧を把握で
きることで、従来のように診断可能な圧力範囲を予め設
定する必要がなくなり、最大限、可能な頻度で故障診断
を実施することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態にかかるエバポパージシステムの故
障診断装置を示す構成図である。

【図２】図１の故障診断装置において、タンク内圧制御
弁の開弁圧を考慮した診断処理を示すフローチャートで
ある。

【図３】図２のＳ２００で示す、タンク内圧制御弁の開
弁圧を学習するフローチャートである。

【図４】タンク内圧制御弁の開弁圧学習時におけるキャ
ニスタ側の圧力挙動を示す図である。

【図５】図１の故障診断装置において、バックパージ弁
の開弁圧を考慮した診断処理を示すフローチャートであ
る。

【図６】図５のＳ４００で示す、バックパージ弁の開弁
圧を学習するフローチャートである。

【図７】バックパージ弁の開弁圧学習時におけるキャニ
スタ側の圧力挙動を示す図である。

【図８】従来のエバポパージシステムの故障診断装置を
示す構成図である。

【図９】漏れ発生の有無により、キャニスタ内圧の推移
が負圧領域で相異することを説明するグラフである。

【符号の説明】

１０…燃料タンク、１１…キャニスタ、１３…ベーパ通
路、１４…パージ通路、１５…パージデューティーＶＳ
Ｖ、１６…タンク内圧制御弁（圧力調整弁）、１７…バ
ックパージ弁（圧力調整弁）、１９…大気吸入弁、２０
…圧力センサ、２１…３方ＶＳＶ。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベーパ通路を介して燃料タンクと接続さ
   れ、この燃料タンクで発生したベーパを吸着するキャニ
   スタと、 前記キャニスタから離脱されたベーパを内燃機関の吸気
   通路に導入させるパージ通路と、 前記キャニスタ内の圧力が所定圧力よりも減少した場合
   に開弁してこのキャニスタ内に大気を吸入させる大気吸
   入弁とを備えたエバポパージシステムの故障診断装置に
   おいて、 前記ベーパ通路を開閉して前記燃料タンク内の圧力を調
   整する圧力調整弁と、 前記燃料タンクから前記パージ通路に至るエバポパージ
   系に対して接続され、前記圧力調整弁を境とする前記燃
   料タンク側の圧力と前記キャニスタ側の圧力とを、個別
   に検出する圧力検出手段と、 前記圧力検出手段で検出される圧力に基づき、当該エバ
   ポパージシステムの故障を判定する判定手段と、 パージカット中の前記エバポパージ系内の圧力と前記大
   気吸入弁の開弁圧とを基に、前記圧力調整弁の開弁圧を
   学習する学習手段とを備えるエバポパージシステムの故
   障診断装置。
2. 【請求項２】 前記圧力調整弁は、前記燃料タンク側の
   圧力が所定圧力よりも増大した場合に開弁して、前記燃
   料タンクと前記キャニスタとを連通させるタンク内圧制
   御弁であり、 前記学習手段は、 前記タンク内圧制御弁の開弁圧を記憶する開弁圧記憶手
   段と、 前記パージカット中における前記キャニスタ側の圧力が
   前記大気吸入弁の開弁圧以上に上昇した場合に、この時
   の前記燃料タンク側の圧力を、前記タンク内圧制御弁の
   新たな開弁圧として前記開弁圧記憶手段に記憶させる開
   弁圧更新手段とを備える請求項１記載のエバポパージシ
   ステムの故障診断装置。
3. 【請求項３】 前記キャニスタ側の故障判定の実施前に
   検出された前記燃料タンク側の圧力が、前記開弁圧記憶
   手段に記憶された開弁圧以上である場合に、前記判定手
   段による前記キャニスタ側の故障判定を禁止させる禁止
   手段をさらに備える請求項２記載のエバポパージシステ
   ムの故障診断装置。
4. 【請求項４】 前記圧力調整弁は、前記燃料タンク側の
   圧力が前記キャニスタ側の圧力よりも所定圧以上に減少
   した場合に開弁して、前記燃料タンクと前記キャニスタ
   とを連通させるバックパージ弁であり、 前記学習手段は、 前記バックパージ弁の開弁圧を記憶する開弁圧記憶手段
   と、 前記パージカット中における前記キャニスタ側の圧力が
   前記大気吸入弁の開弁圧よりも低い圧力で略安定した場
   合に、この時の前記キャニスタ側の圧力と前記燃料タン
   ク側の圧力との差圧を、前記バックパージ弁の新たな開
   弁圧として、前記開弁圧記憶手段に記憶させる開弁圧更
   新手段とを備える請求項１記載のエバポパージシステム
   の故障診断装置。
5. 【請求項５】 前記キャニスタ側の故障判定の実施前に
   検出された前記キャニスタ側の圧力と前記燃料タンク側
   の圧力との差圧が、前記開弁圧記憶手段に記憶された開
   弁圧以上である場合に、前記判定手段による前記キャニ
   スタ側の故障判定を禁止させる禁止手段をさらに備える
   請求項４記載のエバポパージシステムの故障診断装置。