JP3501207B2 - 燃料蒸発ガス処理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、燃料蒸発ガス処理
システムの故障診断装置に関し、特に、車両走行中のみ
ならず車両走行停止時にも故障診断を実施できる故障診
断装置に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】燃料タンク内で蒸発した燃料（炭
化水素）が大気に放散されることがある。そこで、燃料
蒸発ガスを吸着させるための活性炭を有したキャニスタ
を備えて燃料蒸発ガスの放散を防止する燃料蒸発ガス処
理システムが車両に装備される。キャニスタには、燃料
タンクに連通する導入ポートと、エンジンの吸気管に連
通する排出ポートと、大気に開口したベントポートとが
設けられる。燃料タンク内の燃料蒸発ガスは、エンジン
停止時にキャニスタに導入されて活性炭に吸着され、そ
の後のエンジン運転時にベントポートから導入したパー
ジエアにより活性炭から分離されてパージエアと共に吸
気管内へ吸入され、エンジンのシリンダ内で燃焼する。

【０００３】燃料蒸発ガス処理システムの故障診断とし
て、例えば、特開平７−１２７５３２号公報に開示され
ているものがある。この故障診断装置は、エンジンの出
力トルクが変動したり排気特性が悪化しないよう、車速
が所定範囲内にあり、車速変動が小さいなどのリーク診
断開始の判定条件が成立したときにキャニスタの大気開
閉用バルブを閉鎖し、パージ電磁弁をデューティ駆動し
て燃料タンク内を負圧状態とし、燃料タンク内が所定圧
力となったときにパージ電磁弁を閉鎖し、閉弁後の圧力
変化によってリーク状態を検出するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の故障診断装置は、故障診断の実施に伴う排気特性や
ドライバビリティの悪化を防止するため、車両走行中に
或る所定の実施条件が満たされたときにのみ故障診断を
行えるように構成されている。このため、従来装置を装
備した車両の場合、修理工場での再現試験や確認試験に
おいて故障診断を行う場合、故障診断実施条件が成立す
る運転状態での車両走行が必須になる。しかし、再現試
験や確認試験を行う度に車両を走行させることは実用的
でない。

【０００５】また、車両の生産ラインにおける車両出荷
時に燃料蒸発ガス処理システムの故障診断を実施するこ
とが望ましいが、車両修理時の故障診断の場合と同様の
理由で、出荷される車両の全数について故障診断を実施
することは困難である。そこで、本発明は、車両走行中
のみならず車両走行停止中にも燃料蒸発ガス処理システ
ムの故障の有無を判定できる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】本発明の故障診断装置
は、燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスをキャニスタ
を介して吸気管内へ導入する燃料蒸発ガス処理システム
を装備した車両が、車両走行中の故障診断実施条件を成
立させる運転状態で走行していることを判別したとき、
および、故障診断実施を指示する外部信号が供給された
ことを判別したときの双方において、故障診断装置の制
御部が、燃料蒸発ガス処理システムの故障診断の実施を
許容し、また、外部信号に応じた故障診断を、車両走行
中の故障診断実施条件の成立に応じた故障診断の手順よ
りも簡易な手順で実施することを特徴とする。

【０００７】本発明の故障診断装置では、車両走行中の
故障診断実施条件成立時のみならず、外部信号が制御部
に印加されたときにも故障診断が実施される。車両走行
中の故障診断の場合と異なり、外部信号に応動する故障
診断にあっては故障診断の実施に伴うドライバビリティ
低下や排気特性悪化を防止すべきとの要請は少ない。換
言すれば、外部信号に応動する故障診断は、故障診断実
施条件を成立させる車両走行を故障診断実施要件とせ
ず、制御部への外部信号の印加のみが実施要件になる。
従って、車両走行停止中であっても、外部信号を制御部
に印加しさえすれば、故障診断が実施される。ここで、
外部信号の印加には、例えば、生産ラインの出荷工程や
修理工場に通常備えられた特殊なツールが使用される。
これにより、車両の出荷時や修理時にも燃料蒸発ガス処
理システムの故障診断を車両走行停止状態で行える。ま
た、無用な故障診断が実施されることもない。

【０００８】制御部は、外部信号の供給を判別すると、
車両走行中の故障診断の手順よりも簡易な手順で故障診
断を実施する。好ましくは、本発明の故障診断装置は、
燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスを吸着するキャニ
スタのベント通路に設けられた第１開閉弁と、キャニス
タと内燃機関の吸気管とを連通するパージ通路に設けら
れた第２開閉弁と、第１及び第２開閉弁が閉じたとき燃
料蒸発ガス処理システムに形成される閉鎖空間の内圧を
検出する圧力検出器とを備える。故障診断装置の制御部
は、圧力検出器により検出された内圧に基づいて故障診
断を実施する。

【０００９】より好ましくは、故障診断に際して、制御
部は、内燃機関の運転中に第１開閉弁を閉じると共に第
２開閉弁を開くことにより燃料タンク内に負圧を形成し
た後で第２開閉弁を閉じ、その後の燃料タンク内圧変化
に基づいて故障診断を実施する。上記の好適な装置構成
によれば、燃料タンクからのリークなどの異常が確実に
検出される。

【００１０】本発明において、好ましくは、車両修理時
の故障診断実施を指示する第１外部信号の供給を判別し
たとき、制御部は、第１診断モードでの故障診断の実施
を許容する。また、車両出荷時の故障診断実施を指示す
る第２外部信号の供給を判別したとき、制御部は、第２
診断モードでの故障診断の実施を許容する。第１診断モ
ードでの故障診断の手順を車両走行中の故障診断のもの
よりも簡易化し、第２診断モードでの故障診断の手順を
第１診断モードでのものよりも簡易化することが好まし
い。故障診断手順の簡易化は、例えば、故障診断のため
の負圧形成を短時間内に行うことにより達成される。

【００１１】上記の好適な装置構成によれば、車両修理
時の故障診断が簡易にかつ短時間で行われ、また、車両
出荷時の故障診断が更に簡易に短時間内で行われる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図１を参照して、本発明の
一実施形態による故障診断装置を説明する。図１におい
て、故障診断装置が装備される燃料蒸発ガス処理システ
ムは、燃料蒸発ガスを吸着させるための活性炭を収納し
たキャニスタ６を備えている。キャニスタ６は、燃料タ
ンク５内の燃料蒸発ガスを導入するための導入ポート６
ａと、燃料蒸発ガスをエンジン１の吸気管２へ排出する
ための排出ポート６ｂと、大気を導入するためのベント
ポート６ｃとを有している。

【００１３】導入ポート６ａは、パイプ１１を介して、
燃料タンク５の上面に設けたポート５ａに接続されてい
る。排出ポート６ｂは、パイプ１２を介して、吸気管２
の管壁に設けたパージポート２ａに接続されている。パ
ージポート２ａは、スロットルバルブ３の下流側に配さ
れるような位置に設けられている。そして、パイプ１２
の途中には、第２開閉弁としての常閉型パージ電磁弁１
４（第２バルブ手段）が配されている。ベントポート６
ｃは、パイプ１９を介して第１開閉弁としての常開型ベ
ント電磁弁１５の一方のポートに連通し、電磁弁１５
（第１バルブ手段）の他方のポートは大気に開口してい
る。電磁弁１４，１５は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）
２０の出力側に接続され、ＥＣＵ２０の制御下で開閉動
作するようになっている。

【００１４】上記構成の燃料蒸発ガス処理システムにお
いて、エンジン１の運転が停止されている間、例えば、
常閉型のパージ電磁弁１４および常開型のベント電磁弁
１５が夫々消勢されて、パージ電磁弁１４が閉じる一
方、ベント電磁弁１５は開く。そして、燃料タンク５内
の燃料蒸発ガスがキャニスタ６内に流入して活性炭に吸
着する。

【００１５】その後のエンジン運転中、吸気管２内に発
生する吸気負圧がパイプ１２内に導入される。その後、
エンジン１が、好ましくは、燃料蒸発ガスを吸気管内２
に吸入させても過大なエンジントルク変動が生じないよ
うな運転状態になると、パージ電磁弁１４が付勢されて
開弁し、吸気負圧がキャニスタ６に作用する。この結果
としてキャニスタ６の内圧が大気圧よりも小さくなる
と、大気（パージエア）がキャニスタ６内に流入し、活
性炭に吸着されていた燃料蒸発ガスがパージエアにより
活性炭から分離され、パージエアと共に吸気管２内に吸
引され、エンジン１のシリンダ内で燃焼する。

【００１６】後述の故障診断処理に関連して、燃料蒸発
ガス処理システムは、スロットルバルブ開度θｔを検出
するためのスロットルセンサ１６と、燃料タンク５の上
面に設けたポート５ｂにパイプ１８を介して連通しタン
ク内圧を検出する圧力センサ１７（圧力検出手段）と、
故障診断処理を行うＥＣＵ２０と、システムに故障があ
ることを知らせる警告ランプ３０とを備えている。セン
サ１６，１７はＥＣＵ２０の入力側に接続され、警告ラ
ンプ３０はＥＣＵ２０の出力側に接続されている。

【００１７】ＥＣＵ２０は、プロセッサ、メモリ、イン
ターフェイス回路、タイマなどを含み、故障診断機能に
加えて、各種制御機能たとえば燃料噴射量制御機能及び
バイパスエア量制御機能を奏するようになっている。燃
料噴射量制御に関連して、ＥＣＵ２０の入力側には、ス
ロットルセンサ１６に加えて、エンジン回転数Ｎｅ、エ
ンジン水温Ｔｗ、吸入空気量などを検出するエンジン回
転数センサ、水温センサ、エアフローセンサなど（いず
れも図示略）が接続され、出力側には、エンジン１の夫
々の気筒に設けたインジェクタ（その内の一つを図１に
参照符号８で示す）が接続されている。ＥＣＵ２０は、
これらのセンサから入力した検出信号に基づいて判別し
たエンジン運転状態に適合する燃料噴射量を演算し、燃
料噴射量に対応する開弁時間にわたってインジェクタを
開弁駆動するようになっている。バイパスエア量制御に
関連して、バイパス通路２ｂと、このバイパス通路２ｂ
を介してエンジン１に供給されるバイパスエア量をＥＣ
Ｕ２０の制御下で調節する制御弁２ｃとが設けられてい
る。

【００１８】図１中、参照符号４０は、ＥＣＵ２０の判
定信号出力端子２１及び外部信号入力端子２２に接続可
能なマルチユーザテスタ（より一般的には外部信号入力
用の特殊ツール）を表す。判定信号出力端子２１は、故
障診断結果（正常判定又は異常判定）を表すコード信号
をＥＣＵ２０からテスタ４０へ供給するために利用さ
れ、外部信号入力端子２２は、故障診断の実施を指示す
る外部信号をテスタ４０からＥＣＵ２０へ印加するため
に利用される。

【００１９】以下、図２ないし図９を参照して、ＥＣＵ
２０による故障診断処理を説明する。本実施形態の故障
診断装置は、車両走行中に実施される通常の故障診断
（第１故障診断方法）に加えて、ディーラなどの修理工
場において特殊な信号入力ツールたとえば図１に例示す
るテスタ４０からＥＣＵ２０に車両修理時の故障診断の
実施を指示する第１外部信号（ディーラモード用外部信
号）が印加されたとき、或いは、車両生産ラインの出荷
工程において車両出荷時の故障診断の実施を指示する第
２外部信号（ラインオフモード用外部信号）が印加され
たときにも故障診断（第２故障診断方法）を実施するよ
うになっている。第１及び第２外部信号は、予め定めた
コード信号で良い。

【００２０】故障診断処理は、例えば、エンジン始動の
ためにイグニッションキーがオン操作されたときに開始
される。先ず、図２のステップＳ２において、エンジン
１の始動が完了したか否かが判別される。好ましくは、
エンジン始動完了時点から所定時間たとえば５秒が経過
したか否かが判別される。エンジンの始動が完了してい
なければ、適正な故障診断を行えないと判断され、制御
フローは図２の「スタート」に戻る。

【００２１】エンジン始動が完了すると、例えば外部信
号入力端子２２を介してラインオフモード用外部信号が
ＥＣＵ２０に供給されたか否かが判別され（ステップＳ
４）、当該信号が供給されていなければ、ディーラモー
ド用外部信号が供給されたか否かが判別される（ステッ
プＳ６）。そして、外部信号供給がなければ、次に、車
両走行中の故障診断実施条件が成立しているか否かが判
別される（ステップＳ８）。

【００２２】車両走行中の故障診断は、実質的には、例
えばエンジン１が始動してから停止するまでに一回行わ
れる。詳しくは、エンジン始動後、エンジン１が、吸入
空気量が相当程度まで多くなるような特定運転状態たと
えば空燃比フィードバック域で初めて運転されるに至っ
たときに行われる。このため、ステップＳ８では、ＥＣ
Ｕ２０のメモリに格納されたフラグ（図示略）を参照し
て、車両走行中の故障診断が完了したか否かが先ず判別
され、故障診断が未了であれば、故障診断実施条件が成
立しているか否かが判別される。本実施形態では、故障
診断の実行に伴ってエンジン１に吸入される燃料蒸発ガ
スにより混合気の空燃比が過度に変動することを防止す
べく、エンジン１に所定量以上の吸入空気が供給される
ような特定運転状態でエンジン１が運転されているとき
に限って、故障診断を実施するようにしている。このた
め、吸入空気量を表す図示しないエアフローセンサ（Ａ
ＦＳ）出力に基づいて、現在のエンジン運転状態が故障
診断の実施に適するものであるか否かが判別される。即
ち、ＡＦＳ出力が所定値以下であれば、エンジン１が特
定運転状態にないと判別され、制御フローは図２の「ス
タート」に戻る。

【００２３】その後、車両走行中の故障診断実施条件の
成立がステップＳ８で判別されると、通常モードでの故
障診断（詳しくは図３、図４及び図５に示すサブルーチ
ン）が実施される（ステップＳ１０）。実質的な故障診
断の開始に先だって、本実施形態では、燃料タンク５内
での燃料蒸発度合いが適正な故障診断を阻害したり或い
は排気特性を悪化させない程度に抑制されているか否か
を、故障診断開始時点から所定時間Ｔ１が経過するまで
のタンク内圧変化ΔＰ１（図９参照）に基づいて判別す
るようにしている。

【００２４】このため、先ず、故障診断開始時点での燃
料タンク内圧Ｐ１を表す圧力センサ出力が読み込まれ
（ステップＳ１０２）、ベントソレノイド１５ａがオン
されて常開型ベント電磁弁１５が閉じられ（ステップＳ
１０４）、ベント電磁弁１５が閉じた時点からの経過時
間を計測するタイマがリセットされた後で起動される。
即ち、タイマが再スタートされる（ステップＳ１０
６）。このとき、常閉型のパージ電磁弁１４は閉じてお
り、ベント電磁弁１５を介して大気と連通していた燃料
タンク５の内部は外部から遮断され、タンク内圧は図９
に示すように徐々に上昇する。

【００２５】その後、ステップＳ１０８で所定時間Ｔ１
の経過が判別されると、当該時点でのタンク内圧Ｐ２を
表す圧力センサ出力が読み込まれ（ステップＳ１１
０）、このタンク内圧Ｐ２からステップＳ１０２で検出
したタンク内圧Ｐ１を減じて所定時間Ｔ１内での圧力変
化ΔＰ１が算出される（ステップＳ１１２）。次に、こ
の圧力変化ΔＰ１が許容圧力変化ΔＰ０１よりも小さい
か否かが判別され（ステップＳ１１４）、圧力変化が過
大であれば、故障診断処理を中止するべくベントソレノ
イド１５ａをオフにし（ステップＳ１１６）、制御フロ
ーは図２の「スタート」に戻る。

【００２６】一方、燃料タンク５内の圧力変化ΔＰ１が
許容範囲内に入っていることがステップＳ１１４で判別
されると、パージ電磁弁１４の開き度合いをデューティ
制御しつつ燃料タンク５を吸気管２に連通させて燃料タ
ンク内を吸気負圧により徐々に減圧する。そして、ＥＣ
Ｕ内では、減圧に伴う混合気のリッチ化により排気特性
が悪化しないような最大流量となるパージ濃度を演算
し、その結果に基づいてパージソレノイド１４ａのオン
デューティ比が決定される（ステップＳ１１８）。この
ため、故障診断開始タイミングが早くなり、総故障診断
時間を短くできるという効果がある。

【００２７】次に、燃料タンク５内での負圧形成が所定
時間Ｔ２内に完了するか否か、すなわち、燃料蒸発ガス
処理システム、特に燃料タンクにリークがないか否かが
判別される。このため、パージソレノイド１４ａがオン
され（ステップＳ１２０）、また、負圧形成開始時点か
らの経過時間を計測するタイマが再スタートされる（ス
テップＳ１２２）。そして、負圧形成につれて漸減する
タンク内圧Ｐを表す圧力センサ出力が読み込まれ（ステ
ップＳ１２４）、このタンク内圧Ｐが負圧形成完了を表
す所定圧Ｐ０よりも低くなったか否かが判別される（ス
テップＳ１２６）。この判別結果が否定すなわち負圧形
成が不十分であれば、所定時間Ｔ２が経過したか否かが
ステップＳ１２８で判別される。所定時間Ｔ２が経過し
ていなければ、制御フローはステップＳ１２４へ移行す
る。

【００２８】上記ステップＳ１２０でパージソレノイド
１４ａがオンされてパージ電磁弁１４が開くと、キャニ
スタ６の排出ポート６ｂが吸気管２に連通し、吸気負圧
がキャニスタ６の排出ポート６ｂに作用する。また、キ
ャニスタ６のベントポート６ｃは閉弁状態のベント電磁
弁１５により閉塞されて、キャニスタ６を介して燃料タ
ンク５が吸気管２に連通し、吸気負圧による燃料タンク
５の排気が開始される。

【００２９】通常は、燃料タンク５の排気の進行に伴
い、燃料タンク内圧Ｐは、図９に実線で示すように、所
定時間Ｔ２が経過する前に充分に低下する。従って、ス
テップＳ１２６での判別結果が肯定になると共にステッ
プＳ１３０での判別結果が否定になる。この場合、タン
ク内圧Ｐが所定時間Ｔ２内に所定圧Ｐ０よりも低い閾値
Ｐ０Ｌよりも低くなったか否かが更に判別される（ステ
ップＳ１３２）。

【００３０】一方、システムに気密不良等の異常があれ
ば、タンク内圧は図９に二点鎖線で示すように緩慢に低
下する。特に重度の気密不良があると、負圧形成開始時
点から所定時間Ｔ２が経過した時点でのタンク内圧Ｐが
所定圧よりも高い閾値Ｐ０Ｈよりも高くなる。この様な
異常がある場合、所定時間Ｔ２の経過時のタンク内圧Ｐ
が閾値Ｐ０Ｈよりも高いこと（重度の負圧形成不良）が
ステップＳ１３６で判別され、ステップＳ１３８で故障
判定が行われる。具体的には、故障判定コード信号がＥ
ＣＵ２０の不揮発メモリに書き込まれると共に警告ラン
プ３０が点灯される。また、ステップＳ８で参照される
フラグは、故障診断完了を表す値にセットされる。次の
ステップＳ１４０ではパージソレノイド１４ａがオフさ
れてパージ電磁弁１４が閉じ、故障診断処理を終了す
る。

【００３１】一方、負圧形成開始時点から所定時間Ｔ２
が経過した時点でのタンク内圧Ｐが閾値Ｐ０Ｈよりも高
くないことがステップＳ１３６で判別された場合、この
比較的軽度の負圧形成不良が、システムの気密不良によ
るものであるのか或いは燃料蒸発によるものであるのか
を即断できないとして、故障診断処理を一旦中断する。
本実施形態では、故障診断処理中断回数Ｎをカウントし
（ステップＳ１４２）、これが所定回数Ｎref（たとえ
ば５回）に達っした場合に故障判定するようにしている
（ステップＳ１４４及びＳ１３８）。なお、故障診断処
理を中断する場合は、ステップＳ１４６でパージソレノ
イド１４ａをオフしてパージ電磁弁１４を閉じた後で、
ステップＳ１０２へ移行して故障診断をやり直す。

【００３２】なお、負圧形成開始時点から所定時間Ｔ２
が経過する前にタンク内圧Ｐが所定圧Ｐ０よりも低くな
ったものの、閾値Ｐ０Ｌよりも低くならずに、ステップ
Ｓ１３２での判別結果が否定になった場合にも、この僅
かな負圧形成不良の原因は未確定であると判断され、故
障診断が同様に中断される。これに対して、所定時間Ｔ
２内にタンク内圧Ｐが閾値Ｐ０Ｌよりも低くなった場合
には、異常が検出されることなく負圧形成が充分に行わ
れたと判断され、負圧形成を完了するべくパージソレノ
イド１４ａがオフされ（ステップＳ１３４）、パージ電
磁弁１４が閉じられる。

【００３３】上述のようにしてキャニスタ６および燃料
タンク５内に蓄えられた負圧は、燃料蒸発ガス処理シス
テムが正常であれば、吸気管２内に発生する吸気負圧に
ほぼ等しくなり、一方、該システムに故障たとえば気密
不良があれば、負圧の絶対値は吸気負圧の絶対値よりも
小さくなる。燃料タンク６内に負圧が形成されると燃料
タンク６内の燃料が蒸散する。燃料蒸発ガス処理システ
ムが正常の場合には、燃料タンク内圧が図９に実線で示
すように徐々に上昇する。一方、処理システムに気密不
良があれば、システム内部へ大気が流入し、図９に二点
鎖線で示すように、タンク内圧上昇速度がシステム正常
時よりも増大する。

【００３４】そこで、負圧形成完了時点から所定時間Ｔ
３が経過するまでのタンク内圧の増大変化ΔＰ２が許容
上限値ΔＰ０２を下回るか否か、すなわち、気密不良に
よる内圧上昇が見られないか否かが判別される。このた
め、負圧形成完了時点でのタンク内圧Ｐ３が検出され
（ステップＳ１５０）、負圧形成完了時点からの経過時
間を計測するタイマが再スタートされる（ステップＳ１
５２）。そして、負圧形成時点から所定時間Ｔ３が経過
したことをステップＳ１５４で判別した時点のタンク内
圧Ｐ４が検出され（ステップＳ１５６）、このタンク内
圧Ｐ４からステップＳ１５０で検出されたタンク内圧Ｐ
３が減じられて圧力変化ΔＰ２が算出される（ステップ
Ｓ１５８）。更に、この圧力変化ΔＰ２が許容上限値Δ
Ｐ０２を下回るか否かが判別され（ステップＳ１６
０）、この判別結果が肯定であれば正常判定がなされる
（ステップＳ１６２）。すなわち、ＥＣＵ２０の不揮発
メモリ内に正常判定コード信号が書き込まれ、警告ラン
プ３０の消灯状態が維持され、ステップＳ８に関連する
フラグは故障診断完了を表す値にセットされる。一方、
許容上限値ΔＰ０２以上の圧力変化ΔＰ２がステップＳ
１６０で判別された場合には、ステップＳ１６４で異常
判定が行われて故障診断を終了する。

【００３５】上記の異常判定がなされて警告ランプ３０
の点灯による警告がなされると、運転者等がディーラな
どに車両の点検、修理を依頼することが多い。本実施形
態による故障診断装置によれば、ディーラ側では、車両
走行を行うことなしに、当該車両に搭載された燃料蒸発
ガス処理システムの異常を再確認するための再現試験な
どを簡便に行える。

【００３６】すなわち、異常判定された燃料蒸発ガス処
理システムが搭載された車両が持ち込まれた場合、作業
者は、図１に示すテスタ４０の接続端子をＥＣＵ２０の
判定信号出力端子２１に接続してＥＣＵ２０の不揮発メ
モリに異常判定コード信号が記憶されているか否かを確
認する。燃料蒸発ガス処理システムの異常を表す異常判
定コード信号をテスタ４０で確認した場合、システム異
常の再現試験を行うべく、作業者は、テスタ４０の接続
端子をＥＣＵ２０の外部信号入力端子２２に接続した後
で車両のエンジン１を始動させ、次に、テスタ４０を操
作してディーラモード用外部信号をテスタ２０からＥＣ
Ｕ２０へ印加する。

【００３７】エンジン１が始動すると、ＥＣＵ２０によ
り図２に示す故障診断メインルーチンが実行される。そ
して、エンジン始動完了後にディーラモード用外部信号
の供給がステップＳ６で判別されると、車両走行停止状
態でディーラモードでの故障診断が直ちに実施される
（ステップＳ１４）。詳しくは、図６及び図７に示すデ
ィーラモードの故障診断サブルーチンでは、エンジン始
動後にアイドル運転されているエンジン１の回転数が故
障診断に適した所定回転数たとえば毎分約２０００回転
まで上昇される（ステップＳ２００）。具体的には、Ｅ
ＣＵ２０はディーラモードでの故障診断に適した量の燃
料噴射を行うべく燃料噴射弁８の開弁時間を制御すると
共にバイパス通路２ｂを介して供給されるバイパスエア
量を適正にするべく制御弁２ｃを駆動制御する。ディー
ラモードでの故障診断に際してエンジン回転数を上昇さ
せることにより、不本意なエンジン回転の停止を防止で
きるが、エンジン回転上昇ステップＳ２００を実施する
ことは必須ではない。

【００３８】次のステップＳ２０２では、ベント電磁弁
１５を閉じてから所定時間Ｔ１が経過するまでのタンク
内圧変化ΔＰ１が検出される。具体的には、ステップＳ
２０２では、通常モードでの故障診断に係る図３のステ
ップＳ１０２、Ｓ１０４、Ｓ１０６、Ｓ１０８、Ｓ１１
０及びＳ１１２と同様の処理が実施される。次のステッ
プＳ２１４及びそれ以降のステップでは、通常モードで
の故障診断の場合と略同様の処理が実行される。但し、
図６及び図７には、図３ないし図５での対応ステップを
一括して簡略に示してある。

【００３９】所定時間Ｔ１内での内圧変化ΔＰ１が許容
上限値ΔＰ０１よりも小さいことがステップＳ２１４で
判別されると、パージソレノイド１４ａのオンデューテ
ィ比を可変設定する通常モードの場合と異なり、パージ
ソレノイド１４ａのデューティ比は第１固定値たとえば
４０％に固定的に設定され（ステップＳ２１８）、パー
ジソレノイド１４ａがオンされる（ステップＳ２２
０）。この結果、パージ電磁弁１４はステップＳ２１８
で設定された４０％のデューティ比でオン動作し、従っ
て、通常モードの場合に比べて燃料タンク５の減圧が比
較的急速に行われ、燃料タンク５での負圧形成が短時間
内に行われる。ディーラモードでの負圧形成時間は通常
モードでの例えば３分の１程度にまで短縮される。

【００４０】次のステップＳ２２６では燃料タンクの減
圧開始時点から所定時間Ｔ２が経過する前にタンク内圧
Ｐが所定圧Ｐ０よりも低くなったか否かが判別される。
具体的には、ステップＳ２２６では、通常モードに係る
図４のステップＳ１２２、Ｓ１２４、Ｓ１２６及びＳ１
３０の処理が実施される。所定時間Ｔ２内にタンク内圧
Ｐが所定圧Ｐ０よりも低くなった場合、図４のステップ
Ｓ１３２と同一の判別ステップＳ２３２が実施される。
このステップＳ２３２において、所定時間Ｔ２内でタン
ク内圧Ｐが閾値Ｐ０Ｌよりも低くなったことが判別され
ると、ステップＳ２３４でパージソレノイド１４ａがオ
フされて燃料タンクの減圧（負圧形成）が完了する。

【００４１】そして、負圧形成完了時点から所定時間Ｔ
３が経過するまでのタンク内圧変化ΔＰ２が検出される
（ステップＳ２５０）。このステップＳ２５０では、通
常モードに係る図５のステップＳ１５０、Ｓ１５２、Ｓ
１５４、Ｓ１５６及びＳ１５８での処理が行われる。そ
して、圧力変化ΔＰ２が許容上限値ΔＰ０２よりも小さ
いことがステップＳ２６０で判別された場合は正常判定
が行われ（ステップＳ２６２）、そうでなければ故障判
定が行われる（ステップＳ２６４）。

【００４２】一方、故障診断に際して燃料タンク５内の
燃料蒸発度合いを調べるためにベント電磁弁１５を閉じ
てから所定時間Ｔ１内の内圧変化ΔＰ１が許容上限値Δ
Ｐ０１以上であることがステップＳ２１４で判別された
場合、故障診断を中断する（ステップＳ２１６）。そし
て、故障診断中断回数Ｎが上限回数Ｎrefに達すると
（ステップＳ２４２及びＳ２４４）、ステップＳ２３８
で故障判定を行い、次のステップＳ２４０でパージソレ
ノイド１４ａをオフして故障診断を終了する。

【００４３】また、負圧形成開始時点から所定時間Ｔ２
が経過するまでにタンク内圧Ｐが所定圧Ｐ０よりも低下
しない場合において（ステップＳ２２６）、所定時間Ｔ
２の経過時点でのタンク内圧Ｐが閾値Ｐ０Ｈを上回った
ことがステップＳ２３６で判別されると、故障判定が行
われる（ステップＳ２３８）。タンク内圧Ｐが閾値Ｐ０
Ｈを上回らない場合、或いは、所定時間Ｔ２内にタンク
内圧Ｐが所定圧Ｐ０を下回るが閾値Ｐ０Ｌを下回るに至
らない場合には、故障診断を中断する。

【００４４】以上のようにディーラモードでの故障診断
は通常モードの場合と略同様に行われる。但し、パージ
ソレノイド１４ａのオンデューティ比を通常モードの場
合に比べて大きい値に固定することにより、故障診断は
比較的短時間内に終了する。本実施形態による故障診断
装置は、車両生産ラインの出荷工程において燃料蒸発ガ
ス処理システムの故障診断を行うことをも予定してい
る。出荷時に故障診断を実施することにより、例えば、
生産ラインでの燃料蒸発ガス処理システムの組立不良を
見つけることができる。

【００４５】出荷工程で故障診断を行う場合、作業者
は、車両のエンジン１を始動させ、テスタ４０の接続端
子をＥＣＵ２０の外部信号入力端子２２に接続し、テス
タ４０を操作してオフラインモード用外部信号をテスタ
２０からＥＣＵ２０へ印加する。エンジン１が始動する
と、ＥＣＵ２０により図２に示す故障診断メインルーチ
ンが実行される。そして、エンジン始動完了後にオフラ
インモード用外部信号の供給がステップＳ４で判別され
ると、車両走行停止状態のまま、オフラインモードでの
故障診断が直ちに実施される（ステップＳ１２）。

【００４６】詳しくは、図８に示すオフラインモードの
故障診断サブルーチンでは、ディーラモードに係る図６
のステップＳ２００と同一のエンジン回転数上昇ステッ
プＳ３００が実施され、エンジン回転数が例えば毎分約
２０００回転まで上昇される。通常モード及びディーラ
モードの場合と異なり、オフラインモードでは、ベント
電磁弁１５を閉じてから所定時間Ｔ１が経過するまでの
タンク内圧変化ΔＰ１が所定値ΔＰ０１を下回るか否か
の判定は省略される。また、所定時間Ｔ２経過時点での
タンク内圧Ｐが閾値Ｐ０Ｈを上回るか否かの判定や故障
診断中止処理もオフラインモードでは省略される。この
様に、オフラインモードでの故障診断手順は簡易化され
ており、所要診断時間は通常モードおよびディーラモー
ドのものに比べて大幅に短縮される。

【００４７】エンジン回転上昇ステップＳ３００に続く
ステップＳ３０１では、ベントソレノイド１５ａがオン
されてベント電磁弁１５が閉じられる。次に、ディーラ
モードに係る図６のステップＳ２１８に対応するステッ
プＳ３１８では、パージソレノイド１４ａのデューティ
比は、ディーラモードでのものに比べて相当に大きい第
２固定値たとえば１００％に固定的に設定される。そし
て、次のステップＳ３２０でパージソレノイド１４ａが
オンされると、パージ電磁弁１４はステップＳ３１８で
設定された１００％のデューティ比でオン動作し、すな
わち、パージ電磁弁１４は開状態に維持され、従って、
燃料タンク５の減圧が最大速度で行われ、燃料タンク５
での負圧形成が最短時間内に行われる。

【００４８】次に、ディーラモードに係る図６のステッ
プＳ２２６と同一のステップＳ３２６では、燃料タンク
の減圧開始時点から所定時間Ｔ２が経過する前にタンク
内圧Ｐが所定圧Ｐ０よりも低くなったか否かが判別され
る。このステップＳ３２６での判別結果が肯定、すなわ
ち負圧形成が所定時間Ｔ２内に完了した場合には、正常
判定が行われ（ステップＳ３６２）、そうでなければ故
障判定が行われる（ステップＳ３６４）。そして、正常
判定ステップＳ３６２または故障判定ステップＳ３６４
に続くステップＳ３６６では、パージソレノイド１４ａ
およびベントソレノイド１５ａの双方をオフしてパージ
電磁弁１４を閉じると共にベント電磁弁１５を開き、故
障診断を終了する。

【００４９】以上のようにオフラインモードでの故障診
断は、通常モードおよびディーラモードの場合に比べて
診断手順が相当に簡略化され、極めて短い時間内に完了
する。本発明の故障診断装置は、上記実施形態によるも
のに限定されない。特に、車両走行中（通常モード）の
故障診断については種々の診断手順が知られており、こ
れらの公知の診断手順を本発明の故障診断装置に適用し
ても良い。また、上記実施形態では、車両走行停止中の
故障診断を２つのモード（ディーラモードおよびオフラ
インモード）で実施するようにしたが、車両走行停止中
の故障診断をいずれか一つのモードで実施しても良く、
或いは、上記２つのモード以外のモードを追加設定して
も良い。

【００５０】

【発明の効果】本発明の故障診断装置は、車両走行中の
所定条件下、および、故障診断実施を指示する所定外部
信号が供給されたときに、燃料蒸発ガス処理システムの
故障診断の実施を許容すると共に外部信号に応じた故障
診断を簡易な手順で実施する制御部を備えるので、燃料
蒸発ガス処理システムの故障診断機会を増やすことがで
きる。特に、車両の出荷時や修理時での故障診断に便宜
であり、車両生産ラインでの燃料蒸発ガス処理システム
の組立不良の有無を確実かつ迅速に判定でき、また、異
常を来した同システムを修理する場合において修理を適
切に行えたか否かを確実かつ迅速に判定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による故障診断装置を同装
置が装備される燃料蒸発ガス処理システムと共に示す概
略図である。

【図２】図１の電子制御ユニットにより実施される故障
診断処理のメインルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図３】図２に示した通常モードの故障診断サブルーチ
ンの一部を示すフローチャートである。

【図４】通常モードの故障診断サブルーチンの別の一部
を示すフローチャートである。

【図５】通常モードの故障診断サブルーチンの残部を示
すフローチャートである。

【図６】図２に示したディーラモードの故障診断サブル
ーチンの一部を示すフローチャートである。

【図７】ディーラモードの故障診断サブルーチンの残部
を示すフローチャートである。

【図８】図２に示したオフラインモードの故障診断サブ
ルーチンを示すフローチャートである。

【図９】通常モードでの故障診断処理の実行中における
燃料タンク内圧の時間経過に伴う変化を、ベント電磁弁
およびパージ電磁弁の動作状態変化と共に示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 吸気管 ５ 燃料タンク ６ キャニスタ １４ パージ電磁弁 １４ａ パージソレノイド １５ ベント電磁弁 １５ａ ベントソレノイド １７ 圧力センサ ２０ 電子制御ユニット ２１ 判定信号出力端子 ２２ 外部信号入力端子 ３０ 警告ランプ ４０ テスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三宅 光浩 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 大野 佳紀 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 松本 卓也 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−317573（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−240118（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 25/08 F02D 45/00 364

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスを
   キャニスタに吸着させた後で前記キャニスタに大気を導
   入して前記キャニスタから分離させた燃料蒸発ガスを内
   燃機関の吸気管内へ導入する燃料蒸発ガス処理システム
   において、 前記燃料蒸発ガス処理システムを装備した車両が、車両
   走行中の故障診断実施条件を成立させる運転状態で走行
   していることを判別したとき前記燃料蒸発ガス処理シス
   テムの故障診断の実施を許容すると共に、故障診断実施
   を指示する外部信号が供給されたことを判別したとき前
   記燃料蒸発ガス処理システムの故障診断の実施を許容す
   る制御部を備え、前記制御部は、前記外部信号に応じた
   故障診断を、前記車両走行中の故障診断実施条件の成立
   に応じた故障診断の手順よりも簡易な手順で実施するこ
   とを特徴とする、燃料蒸発ガス処理システムの故障診断
   装置。
2. 【請求項２】 前記制御部は、前記故障診断実施を指示
   する外部信号が供給されたことを判別したとき前記燃料
   蒸発ガス処理システムの故障診断を直ちに実施すること
   を特徴とする、請求項１記載の燃料蒸発ガス処理システ
   ムの故障診断装置。