JP4538989B2

JP4538989B2 - 蒸発燃料処理装置の故障診断装置

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Publication number: JP4538989B2
Application number: JP2001166186A
Authority: JP
Inventors: 真悟鴫浜; 徹志細貝; 吉美山本; 成治牧本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2001-06-01
Filing date: 2001-06-01
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2021-06-01
Also published as: US20020178791A1; JP2002364463A; US6679111B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンクで発生した蒸発燃料をエンジンの所定運転時に吸気系へ放出することにより燃焼させる蒸発燃料処理装置の故障を診断する故障診断装置に関し、車両の故障診断装置の改良技術の分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ガソリン等の液体燃料を燃料とするエンジンが搭載された自動車等には、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を燃焼処理する蒸発燃料処理装置が備えられるようになり、該蒸発燃料の大気への放出防止に応えることができるようになっている。上記蒸発燃料処理装置は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をキャニスタに吸着保持し、この吸着した蒸発燃料をエンジンの所定の運転状態の下でキャニスタから離脱させてエンジンの吸気系に放出することにより、燃料タンク内に発生した蒸発燃料を燃焼処理するように構成されている。
【０００３】
また、この種の蒸発燃料処理装置には、特開平１１−３３６６２０号公報に開示されているように、該処理装置におけるリークの有無を診断する故障診断装置が設けられているものがある。該故障診断装置は、エンジン停止後に、燃料タンクからパージ弁に至るパージ系統を加圧してリーク診断する方式を用いており、電動ポンプによって基準口径を有した基準オリフィスを経由して加圧空気を供給して該パージ系統を加圧したときのこの電動ポンプの負荷電流値に基づいて判定レベルを設定したのち、電動ポンプによって上記基準オリフィスをバイパスして上記パージ系統を加圧したときの該電動ポンプの負荷電流値を上記判定レベルと比較することにより、該パージ系統内のリークの有無を診断するものである。つまり、例えば上記基準オリフィス相当の孔が生じたときのリーク量より大きなリーク量が有ると、加圧負荷の減少によって電動ポンプの負荷電流値は判定レベルより減少するので、負荷電流値が判定レベルより小さいときにはリークが有ると判定することになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記故障診断装置では、上記パージ系統内のリークの有無を診断することはできるものの、例えば、上記パージ弁からエンジンの吸気通路までの間において配管外れや配管詰まり等がある場合、このような異常の診断の要求には応えられないという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、蒸発燃料処理装置の故障診断装置における上記のような問題に鑑み、パージ弁からエンジンの吸気通路までの間における配管外れや配管詰まり等の異常を検出可能とする蒸発燃料処理装置の故障診断装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願発明は次のように構成したことを特徴とする。
【０００７】
まず、請求項１に記載の発明は、燃料タンクからパージ弁を介してエンジンの吸気通路に至る蒸発燃料のパージ系統が設けられ、かつ、所定の診断条件成立時に、上記パージ弁を閉じた状態で上記パージ系統における燃料タンクとパージ弁との間の部分に加圧空気を供給する加圧手段と、該加圧手段により加圧空気を供給したときに上記部分のリークの有無に対応するパラメータの変化に基づいて該パージ系統のリークの有無を診断する診断手段とが設けられた蒸発燃料処理装置の故障診断装置に関するもので、基準オリフィスと、上記加圧手段により該基準オリフィスを加圧する状態と上記パージ系統における燃料タンクとパージ弁との間の部分を加圧する状態とを切り換える切換手段と、エンジン運転中の所定の時期に、上記加圧手段を作動させている状態でパージ弁を開いたときの上記パラメータの変化に基づき、パージ系統におけるパージ弁から上記吸気通路までの間の連通状態を検出する連通状態検出手段とが設けられていると共に、上記連通状態検出手段は、上記パージ弁を閉じた状態で、上記切換手段によって上記基準オリフィスを加圧した状態から上記パージ系統における燃料タンクとパージ弁との間の部分を加圧する状態に切り換えたときのパラメータの値に対して、その後パージ弁を開いたときのパラメータの値が大きく、かつ、上記両パラメータ間の変化が所定値より小さいときに、パージ弁から吸気通路までの間は開放状態であることを検出する一方、上記変化が所定値以上であるときに、パージ弁から吸気通路までの間は閉塞状態であることを検出することを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、加圧手段を作動させている状態でパージ弁を開いたときのパラメータの変化に基づき、パージ系統におけるパージ弁から吸気通路までの間の連通状態を検出する連通状態検出手段が設けられているので、該連通状態が正常であるか異常であるかを確実に検出することができるようになる。
【００１２】
その場合に、この発明によれば、パージ弁から吸気通路までの間の連通状態が異常であると検出された場合、上記パラメータの変化を所定値と比較することにより、パージ弁から吸気通路までの間が開放状態（例えば配管外れ）であるか閉塞状態（例えば配管詰まり）であるかを検出することができるようになるので、検出結果に応じて的確な処置が行われるようになる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の蒸発燃料処理装置の故障診断装置において、上記連通状態検出手段は、上記加圧手段がパージ系統における燃料タンクとパージ弁との間の部分を加圧した後、所定期間経過したときパージ弁を開くように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、加圧手段がパージ系統における燃料タンクとパージ弁との間の部分を加圧した後、所定期間経過したときパージ弁を開くので、つまり、加圧手段の作動を安定させた上で連通状態を検出するので、該連通状態を一層精度良く検出することができるようになる。
【００１５】
そして、請求項３に記載の発明は、上記請求項１に記載の蒸発燃料処理装置の故障診断装置において、空燃比変化を検出する空燃比変化検出手段が設けられており、上記連通状態検出手段によってパージ系統におけるパージ弁から吸気通路までの間の連通状態を検出するとき、該連通状態検出手段によって連通状態が正常であること、かつ／または、上記空燃比変化検出手段によって空燃比のリッチ側への変化が所定以上であることが検出されたとき、連通状態が正常であることを検出するように構成されていることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、連通状態検出手段によって連通状態が正常であること、かつ、空燃比変化検出手段によって空燃比のリッチ側への変化が所定以上であることが検出されたときか、または、連通状態検出手段によって連通状態が正常であることと、空燃比変化検出手段によって空燃比のリッチ側への変化が所定以上であることとのいずれか一方が検出されたとき、連通状態が正常であることを検出するように構成したので、連通状態が正常であることを検出する場合の要求精度に応じて対応可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１８】
図１に示すように、ガソリン等の液体燃料が貯留される燃料タンク１の上部には、該燃料タンク１内で発生した蒸発燃料を収集してキャニスタ２に導く蒸発燃料導入通路３が接続されており、そして、上記キャニスタ２に上流側が接続されたパージ通路４が、パージ弁５を介して図示しないエンジンの吸気通路６に接続されて、パージ系統が構成されている。また、上記燃料タンク１側壁から斜め上方へ延びる給油管１ａの先端は、フィラキャップ１ｂによって閉塞されている。そして、上記パージ系統には、該パージ系統の故障を診断する診断部７が設けられている。
【００１９】
上記診断部７には、フィルタ１１が介装されたエア導入通路１２が、モータ１３で駆動される電動ポンプ１４を介して第１通路１５と第２通路１６とに連通すると共に、第３通路１７にも連通するように設けられている。そして、上記第１〜第３通路１５〜１７は合流し、第４通路１８を介してキャニスタ２に接続されている。また、上記電動ポンプ１４は、フィルタ１１とエア導入通路１２とを介して導入された空気を加圧すると共にパージ系統に加圧空気を白矢印で示すように供給し、該パージ系統を加圧するようになっている。
【００２０】
上記第１通路１５には口径が０．５ｍｍとされた基準オリフィス１９が介装されると共に、上記第１〜第３通路１５〜１７の合流部には切換弁２０が介装されており、該切換弁２０の作動によって、第４通路１８と第１〜第３通路１５〜１７とがそれぞれ分岐接続されるようになっている。つまり、この切換弁２０は、図１に示す閉状態で第３通路１７を遮断して第１、第２、及び第４通路１５，１６，１８を連通状態とする一方、図２に示す開状態で第２通路１６を遮断して第１、第３、及び第４通路１５，１７，１８を連通状態とするように作動する。
【００２１】
また、図３に示すように、エンジンの所定の運転状態の下で、切換弁２０を開状態とすると共にパージ弁５を開状態とすると、白矢印で示すように、フィルタ１１及びエア導入通路１２を介して導入された空気によって、キャニスタ２に吸着保持された蒸発燃料はキャニスタ２から離脱し、該空気と共にパージ通路４及びパージ弁５を介してエンジンの吸気通路６に放出されることになり、燃料タンク１内に発生した蒸発燃料を燃焼処理することができる。
【００２２】
そして、本実施の形態に係る車両には電子制御式のコントロールユニット２１が備えられており、該ユニット２１は、パージ弁５、モータ１３、及び切換弁２０に制御信号を出力すると共に、モータ１３からの電動ポンプ１４の負荷電流値信号及び空燃比制御部２２からの空燃比フィードバック補正値信号を入力する。
【００２３】
次に、蒸発燃料処理装置の故障診断について、上記コントロールユニット２１による制御動作の一例を、図４〜７に示すフローチャート図にしたがって説明する。なお、以下に説明する故障診断の特徴部分は、パージ系統におけるパージ弁５から吸気通路６までの間の連通状態を検出すると共に、パージ系統における燃料タンク１とパージ弁５との間のリークの有無を診断することができるように構成されているところにある。
【００２４】
まず、図４及び図５にしたがって、パージ系統におけるパージ弁５から吸気通路６までの間の連通状態の検出処理について説明する。
【００２５】
すなわち、コントロールユニット２１は、ステップＳ１で、車両状態を検出し、ステップＳ２で、連通状態検出実行条件が成立しているか否かを判定する。ここで、連通状態検出実行条件とは、例えば、外気温度が所定範囲内にあるか否か、バッテリ電圧が所定範囲内にあるか否か、燃料タンク１内の燃料残量が所定範囲内にあるか否か、スロットル開度が所定値以下であるか否か、エンジン回転数が所定範囲内にあるか否か、パージを実行可能な領域にあるか否か、電動ポンプ１４や切換弁２０等の故障診断用デバイスが正常であるか否か等の条件である。そして、連通状態検出実行条件が成立していないと判定すればステップＳ１へ戻る一方、実行条件が成立していると判定すればステップＳ３へ進む。
【００２６】
ステップＳ３で、故障判定タイマＴｍのタイマ値をリセットして０に設定した後、ステップＳ４で、パージ弁５に作動信号を出力して該パージ弁５を閉状態とし、そして、ステップＳ５で、モータ１３に作動信号を出力して電動ポンプ１４をＯＮさせる。
【００２７】
次いで、ステップＳ６で、故障判定タイマＴｍのタイマ値を１増加させた後、ステップＳ７で、該故障判定タイマＴｍのタイマ値が予め設定された所定値Ｔｒｅｆより大きいか否かを判定し、所定値Ｔｒｅｆ以下であると判定すればステップＳ６へ戻る一方、所定値Ｔｒｅｆより大きいと判定すればステップＳ８へ進む。
【００２８】
そして、ステップＳ８で、切換弁２０を開状態から閉状態として第２通路１６を連通させた上で、電動ポンプ１４でパージ系統における燃料タンク１とパージ弁５との間の部分を加圧するように加圧空気を供給し、そのときの電動ポンプ１４の負荷電流初期値Ｉ_１を検出する。さらに、そのとき空燃比制御部２２を介して検出した空燃比フィードバック補正値ｃｆｂ_１をリセットして０に設定する。なお、該空燃比フィードバック補正値ｃｆｂ_１は、空燃比フィードバック制御が実行されるときに、図示しない排気通路に設けられたＯ_２センサにより検出された実空燃比と目標空燃比との偏差に基づいて算出される補正値である。
【００２９】
そして、ステップＳ９で、故障判定タイマＴｍのタイマ値を１増加させた後、ステップＳ１０で、該故障判定タイマＴｍのタイマ値が予め設定された所定値Ｔｐｕｍｐより大きいか否かを判定し、所定値Ｔｐｕｍｐ以下であると判定すればステップＳ９へ戻る一方、所定値Ｔｐｕｍｐより大きいと判定すればステップＳ１１へ進む。
【００３０】
ステップＳ１１で、パージ弁５を閉状態から開状態とし、次いで、ステップＳ１２で、故障判定タイマＴｍのタイマ値を１増加させた後、ステップＳ１３で、該故障判定タイマＴｍのタイマ値が予め設定された所定値Ｔｐｕｒｇｅより大きいか否かを判定し、所定値Ｔｐｕｒｇｅ以下であると判定すればステップＳ１２へ戻る一方、所定値Ｔｐｕｒｇｅより大きいと判定すればステップＳ１４へ進む。
【００３１】
ステップＳ１４で、そのときの電動ポンプ１４の負荷電流最終値Ｉ_２と空燃比フィードバック補正値ｃｆｂ_２とを検出する。
【００３２】
そして、ステップＳ１５で、上記負荷電流最終値Ｉ_２が上記負荷電流初期値Ｉ_１以下か否かを判定し、負荷電流初期値Ｉ_１以下であると判定すれば、次に、ステップＳ１６で、上記ステップＳ１４で検出された空燃比フィードバック補正値ｃｆｂ_２と上記ステップＳ８で検出された空燃比フィードバック補正値ｃｆｂ_１との差が、予め設定されたリッチ判定閾値ｆｃｆｂより小さいか否かを判定し、リッチ判定閾値ｆｃｆｂ以上であると判定すれば、ステップＳ１７で、連通状態は正常であると判定する。
【００３３】
一方、上記ステップＳ１５で、負荷電流最終値Ｉ_２が負荷電流初期値Ｉ_１より大きいと判定すれば、また、上記ステップＳ１６で、ステップＳ１４で検出された空燃比フィードバック補正値ｃｆｂ_２とステップＳ８で検出された空燃比フィードバック補正値ｃｆｂ_１との差が、リッチ判定閾値ｆｃｆｂより小さいと判定すれば、共にステップＳ１８へ進み、負荷電流最終値Ｉ_２と負荷電流初期値Ｉ_１との差が予め設定された連通状態判定閾値ｆ_Ｔ１より小さいか否かを判定する。
【００３４】
ステップＳ１８で、負荷電流最終値Ｉ_２と負荷電流初期値Ｉ_１との差が連通状態判定閾値ｆ_Ｔ１より小さいと判定すれば、ステップＳ１９で、パージ系統におけるパージ弁５から吸気通路６までの間は開放状態であると判定する一方、連通状態判定閾値ｆ_Ｔ１以上であると判定すれば、ステップＳ２０で、パージ系統におけるパージ弁５から吸気通路６までの間は閉塞状態であると判定する。
【００３５】
そして、上記ステップＳ１７，Ｓ１９，Ｓ２０の後、いずれの場合もステップＳ２１へ進み、電動ポンプ１４をＯＦＦすると共に切換弁２０を閉状態から開状態とし、かつ、パージ弁５の制御を通常制御へ移行した上で、連通状態の検出処理を終了する。
【００３６】
次に、図６及び図７にしたがって、パージ系統における燃料タンク１からパージ弁５までの間の部分のリークの有無の診断処理について説明する。
【００３７】
すなわち、ステップＳ３１で、車両状態を検出し、ステップＳ３２で、リーク診断実行条件が成立しているか否かを判定する。ここで、リーク診断実行条件とは、例えば、エンジンが停止状態であるか否か、予測外気温度が所定範囲内にあるか否か、燃料タンク１内の燃料残量が所定範囲内にあるか否か、電動ポンプ１４や切換弁２０等の故障診断用デバイスが正常であるか否か等の条件である。そして、リーク診断実行条件が成立していないと判定すれば診断処理を終了する一方、実行条件が成立していると判定すればステップＳ３３へ進む。
【００３８】
ステップＳ３３で、故障判定タイマＴｍのタイマ値をリセットして０に設定した後、ステップＳ３４で、モータ１３に作動信号を出力して電動ポンプ１４をＯＮさせる。
【００３９】
そして、ステップＳ３５で、切換弁２０を開状態として第２通路１６を遮断した上で、フィルタ１１を介して導入した空気を電動ポンプ１４で加圧して第１通路１５に設けられた基準オリフィス１９へ供給し、そのときの電動ポンプ１４の負荷電流閾値Ｉｒｅｆを測定する。
【００４０】
次に、ステップＳ３６で、切換弁２０を閉状態として第２通路１６を連通させた上で、電動ポンプ１４で加圧空気をパージ系統における燃料タンク１とパージ弁５との間の部分に供給するようにし、そのときの電動ポンプ１４の負荷電流初期値Ｉｏを検出する。
【００４１】
そして、ステップＳ３７で、故障判定タイマＴｍのタイマ値が予め設定された第１判定閾値Ｔ（１）以上か否かを判定し、第１判定閾値Ｔ（１）より小さいと判定すれば、ステップＳ３８で、タイマ値を１増加させて上記ステップＳ３７へ戻る。
【００４２】
一方、上記ステップＳ３７で、故障判定タイマＴｍのタイマ値が第１判定閾値Ｔ（１）以上であると判定すれば、ステップＳ３９で、そのときの電動ポンプ１４の負荷電流値Ｉｍを検出する。
【００４３】
次いで、ステップＳ４０で、該負荷電流値Ｉｍと上記負荷電流初期値Ｉｏとの差Ｉｍ−Ｉｏが、燃料残量と、負荷電流閾値Ｉｒｅｆ及び負荷電流初期値Ｉｏとの差Ｉｒｅｆ−Ｉｏとに基づいて予め決定されて、比較的大きなリークが有ると判定するラージリーク判定閾値ｆ１より大きいか否かを判定する。すなわち、上記の差Ｉｍ−Ｉｏがリーク診断パラメータであり、該パラメータＩｍ−Ｉｏは、電動ポンプ１４によりパージ系統における燃料タンク１とパージ弁５との間の部分を加圧したとき、リークの有無によって変化する。例えば、リークが有る場合には、リークが無い場合に比較して電動ポンプ１４の負荷が小さくなるので、つまり負荷電流値Ｉｍが小さくなるので、このリーク診断パラメータＩｍ−Ｉｏは変化することになる。
【００４４】
ステップＳ４０で、リーク診断パラメータＩｍ−Ｉｏがラージリーク判定閾値ｆ１以下であると判定すれば、ステップＳ４１で、故障判定タイマＴｍのタイマ値が予め設定された第２判定閾値Ｔ（２）以上か否かを判定する。そして、故障判定タイマＴｍのタイマ値が第２判定閾値Ｔ（２）より小さいと判定すれば、ステップＳ４２で、タイマ値を１増加させて再びステップＳ４１へ戻る一方、第２判定閾値Ｔ（２）以上であると判定すれば、ステップＳ４３で、そのときの電動ポンプ１４の負荷電流値Ｉｍを検出する。
【００４５】
次いで、ステップＳ４４で、リーク診断パラメータＩｍ−Ｉｏが、燃料残量と、負荷電流閾値Ｉｒｅｆ及び荷電流初期値Ｉｏとの差Ｉｒｅｆ−Ｉｏとに基づいて予め決定されて、比較的大きなリーク（例えば、１ｍｍ径程度の孔が有る場合に相当するリーク）が有ると判定する１ｍｍ径リーク判定閾値ｆ２より大きいか否かを判定する。
【００４６】
ステップＳ４４で、リーク診断パラメータＩｍ−Ｉｏが１ｍｍ径リーク判定閾値ｆ２以下であると判定すれば、ステップＳ４５で、パージ系統に比較的大きなリークが有ると判定した後、ステップＳ４６で、切換弁２０を閉状態から開状態とすると共に電動ポンプ１４をＯＦＦし、診断処理を終了する。
【００４７】
一方、上記ステップＳ４０で、リーク診断パラメータＩｍ−Ｉｏがラージリーク判定閾値ｆ１より大きいと判定すれば、また、上記ステップＳ４４で、リーク診断パラメータＩｍ−Ｉｏが１ｍｍ径リーク判定閾値ｆ２より大きいと判定すれば、共にステップＳ４７へ進む。
【００４８】
すなわち、ステップＳ４７で、電動ポンプ１４によるパージ系統の加圧を中止する閾値である加圧中止閾値Ｉｓ１を、負荷電流閾値Ｉｒｅｆに所定値を乗算することにより演算する。
【００４９】
次に、ステップＳ４８で、燃料タンク１内の燃料残量に応じて決まるフィラキャップ漏れ防止閾値ｆｃａｐ１を設定する。このフィラキャップ漏れ防止閾値ｆｃａｐ１は、フィラキャップ１ｂから液体燃料が漏れる虞のある限界値である。
【００５０】
そして、ステップＳ４９で、故障判定タイマＴｍのタイマ値を１増加させ、ステップＳ５０で、そのときの電動ポンプ１４の負荷電流値Ｉｍを検出する。
【００５１】
次いで、ステップＳ５１で、リーク診断パラメータＩｍ−Ｉｏがフィラキャップ漏れ防止閾値ｆｃａｐ１より小さいか否かを判定し、フィラキャップ漏れ防止閾値ｆｃａｐ１以上であると判定すれば、ステップＳ５２で、フィラキャップ１ｂからの燃料漏れの可能性があると判定し、診断処理を中止する。
【００５２】
一方、リーク診断パラメータＩｍ−Ｉｏがフィラキャップ漏れ防止閾値ｆｃａｐ１より小さいと判定すれば、次に、ステップＳ５３で、リーク診断パラメータＩｍ−Ｉｏが加圧中止閾値Ｉｓ１以上か否かを判定し、加圧中止閾値Ｉｓ１以上であると判定すれば、ステップＳ５４で、パージ系統に０．５ｍｍ径の孔が有る場合に相当するリークはなく正常であると判定する。
【００５３】
また、上記ステップＳ５３で、リーク診断パラメータＩｍ−Ｉｏが加圧中止閾値Ｉｓ１より小さいと判定すれば、ステップＳ５５で、故障判定タイマＴｍのタイマ値が第３判定閾値Ｔ（３）以上か否かを判定し、第３判定閾値Ｔ（３）より小さいと判定すれば、再びステップＳ４９へ戻る一方、第３判定閾値Ｔ（３）以上であると判定すれば、ステップＳ５６で、パージ系統に０．５ｍｍ径の孔が有る場合に相当する比較的小さなリークが有ると判定する。
【００５４】
そして、上記ステップＳ５２，Ｓ５４，Ｓ５６の後、いずれの場合もステップＳ５７へ進み、切換弁２０を閉状態から開状態とすると共に電動ポンプ１４をＯＦＦし、診断処理を終了する。
【００５５】
次に、パージ系統におけるパージ弁５から吸気通路６までの間の連通状態の検出処理の流れを、図８に基づいて説明する。
【００５６】
すなわち、パージ弁５が閉状態かつ切換弁２０が開状態で電動ポンプ１４がＯＮされると、電動ポンプ１４によって加圧された空気が第１通路１５に設けられた基準オリフィス１９へ供給される。その場合、図２に白矢印で示すように、加圧空気はその通路が規制されることになる上記基準オリフィス１９を通過するので、電動ポンプ１４の負荷電流値Ｉｍは急激に増加する。
【００５７】
そして、所定時間Ｔｒｅｆが経過して切換弁２０が開状態から閉状態とされると、図１に白矢印で示すように、加圧空気はその通路が比較的規制されない第２通路１６を介して減圧状態のパージ系統における燃料タンク１とパージ弁５との間の部分へ供給されるので、電動ポンプ１４の負荷電流値Ｉｍは一旦急激に減少して負荷電流初期値Ｉ_１を示した後、上記部分が次第に加圧傾向となるため、負荷電流値Ｉｍは増加傾向を示すようになる。
【００５８】
次いで、所定時間Ｔｐｕｍｐが経過すると、パージ弁５が閉状態から開状態とされる。その場合、パージ弁５から吸気通路６までの間の連通状態が正常であると、パージ弁５を介して、加圧状態の上流側部分と負圧状態の下流側部分である吸気通路６とが正常に接続されることになるので、符号アで示すように、電動ポンプ１４の負荷電流値Ｉｍは比較的速やかに減少し、所定時間Ｔｐｕｒｇｅが経過したときには上記負荷電流初期値Ｉ_１以下の負荷電流最終値Ｉ_２Ａを示すようになる。
【００５９】
また、パージ弁５から吸気通路６までの間が開放状態であると、この吸気通路６内は略大気圧状態と想定されるので、符号イで示すように、電動ポンプ１４の負荷電流値Ｉｍは上記符号アの場合に比較して緩やかに減少し、所定時間Ｔｐｕｒｇｅが経過したときには上記負荷電流初期値Ｉ_１より大きい負荷電流最終値Ｉ_２Ｂを示すようになる。
【００６０】
そして、パージ弁５から吸気通路６までの間が閉塞状態であると、この吸気通路６への加圧空気の通路が閉鎖されることになるので、符号ウで示すように、電動ポンプ１４の負荷電流値Ｉｍはパージ弁５が開状態とされた後も増加の一途をたどり、所定時間Ｔｐｕｒｇｅが経過したときには上記負荷電流初期値Ｉ_１より大きく、さらには符号イの場合の負荷電流最終値Ｉ_２Ｂよりも大きい負荷電流最終値Ｉ_２Ｃを示すようになる。
【００６１】
このように、パージ弁５を閉状態から開状態とした後の上記負荷電流値Ｉｍの挙動に基づき、所定時間Ｔｐｕｒｇｅが経過したときの負荷電流最終値Ｉ_２を負荷電流初期値Ｉ_１と比較することにより、上記連通状態が正常であるか異常であるかを検出することができるようになる。つまり、負荷電流最終値Ｉ_２が負荷電流初期値Ｉ_１以下であれば、連通状態は正常であることを検出する一方、負荷電流最終値Ｉ_２が負荷電流初期値Ｉ_１より大きければ、連通状態は異常であることを検出する。
【００６２】
そして、上記負荷電流最終値Ｉ_２が負荷電流初期値Ｉ_１より大きい場合には、さらに、両者の差Ｉ_２−Ｉ_１が、予め設定された連通状態判定閾値ｆ_Ｔ１より小さいか否かが判定されることになる。すなわち、符号イの場合のように両者の差Ｉ_２−Ｉ_１が連通状態判定閾値ｆ_Ｔ１より小さければ、パージ弁５から吸気通路６までの間は開放状態であると判定される一方、符号ウの場合のように両者の差Ｉ_２−Ｉ_１が連通状態判定閾値ｆ_Ｔ１以上であれば、パージ弁５から吸気通路６までの間は開放状態であると判定される。
【００６３】
また、図８には示さないが、上記連通状態が正常であることが検出された場合、次いで、所定時間Ｔｐｕｒｇｅが経過したときに検出された空燃比フィードバック補正値ｃｆｂ_２と切換弁２０が開状態から閉状態とされたときに検出された空燃比フィードバック補正値ｃｆｂ_１との差を、予め設定されたリッチ判定閾値ｆｃｆｂと比較することができる。その場合、両空燃比フィードバック補正値ｃｆｂ_２，ｃｆｂ_１の差が上記リッチ判定閾値ｆｃｆｂ以上であれば、このことは、空燃比フィードバック制御において所定以上に空燃比を減量するような補正が行われたことを意味し、キャニスタ２に吸着保持された蒸発燃料がパージ弁５を介して正常に吸気通路６へ放出されたことに他ならなく、これにより、上記連通状態が正常であることを一層精度よく検出することができる。
【００６４】
次に、パージ系統における燃料タンク１とパージ弁５との間の部分のリークの有無の診断処理の流れを、図９に基づいて説明する。
【００６５】
すなわち、符号Ｐ１で電動ポンプ１４の負荷電流閾値Ｉｒｅｆが検出された後、符号Ｐ２で切換弁２０を開状態から閉状態とされることにより、電動ポンプ１４の負荷電流初期値Ｉｏが検出される。
【００６６】
そして、符号エの場合、故障判定タイマＴｍのタイマ値が増加し、符号Ｐ３で故障判定タイマＴｍのタイマ値が第１判定閾値Ｔ（１）になったので、そのときのリーク診断パラメータＩｍ−Ｉｏがラージリーク判定閾値ｆ１より大きいか否かが判定される。この場合は、リーク診断パラメータＩｍ−Ｉｏがラージリーク判定閾値ｆ１より大きいので、加圧中止閾値Ｉｓ１及びフィラキャップ漏れ防止閾値ｆｃａｐ１が演算される。
【００６７】
次いで、故障判定タイマＴｍのタイマ値の増加と共に負荷電流値Ｉｍが検出され、そのときの診断パラメータＩｍ−Ｉｏがフィラキャップ漏れ防止閾値ｆｃａｐ１より小さいか否かが判定される。この場合は、該パラメータＩｍ−Ｉｏがフィラキャップ漏れ防止閾値ｆｃａｐ１より小さいので、次に、診断パラメータＩｍ−Ｉｏが加圧中止閾値Ｉｓ１以上か否かが判定される。この場合は、符号Ｐ４でリーク診断パラメータＩｍ−Ｉｏが加圧中止閾値Ｉｓ１と同じ値になったので、この時点でパージ系統にリークは無く正常であると判定されて、診断処理は終了となる。
【００６８】
次に、符号オの場合、符号Ｐ５で故障判定タイマＴｍのタイマ値が第１判定閾値Ｔ（１）になったので、そのときのリーク診断パラメータＩｍ−Ｉｏがラージリーク判定閾値ｆ１より大きいか否かが判定される。この場合は、該パラメータＩｍ−Ｉｏがラージリーク判定閾値ｆ１以下であるので、さらに故障判定タイマＴｍのタイマ値が増加し、そのタイマ値が第２判定閾値Ｔ（２）になったとき、つまり符号Ｐ６で、そのときのリーク診断パラメータＩｍ−Ｉｏが１ｍｍ径リーク判定閾値ｆ２より大きいか否かが判定される。この場合は、該パラメータＩｍ−Ｉｏが１ｍｍ径リーク判定閾値ｆ２より大きいので、次に、加圧中止閾値Ｉｓ１及びフィラキャップ漏れ防止閾値ｆｃａｐ１が演算される。
【００６９】
そして、故障判定タイマＴｍのタイマ値の増加と共に負荷電流値Ｉｍが検出され、リーク診断パラメータＩｍ−Ｉｏがフィラキャップ漏れ防止閾値ｆｃａｐ１より小さいか否かが判定される。この場合は、該パラメータＩｍ−Ｉｏがフィラキャップ漏れ防止閾値ｆｃａｐ１より小さいのでフィラキャップ１ｂでの燃料漏れ故障はないと判定され、次に、故障判定タイマＴｍのタイマ値が第３判定閾値Ｔ（３）以上か否かが判定される。そして、故障判定タイマＴｍのタイマ値が第３判定閾値Ｔ（３）になったとき、つまり符号Ｐ７で、パージ系統に０．５ｍｍ径の孔が有る場合に相当するリークが有ると判定されて、故障診断は終了となる。
【００７０】
次に、符号カの場合、符号Ｐ８で故障判定タイマＴｍのタイマ値が第１判定閾値Ｔ（１）になったので、そのときのリーク診断パラメータＩｍ−Ｉｏがラージリーク判定閾値ｆ１より大きいか否かが判定する。この場合は、該パラメータＩｍ−Ｉｏがラージリーク判定閾値ｆ１以下であるので、さらに故障判定タイマＴｍのタイマ値が増加し、そのタイマ値が第２判定閾値Ｔ（２）になったとき、つまり点Ｐ９で、そのときのリーク診断パラメータＩｍ−Ｉｏが１ｍｍ径リーク判定閾値ｆ２より大きいか否かが判定される。この場合は、該パラメータＩｍ−Ｉｏが１ｍｍ径リーク判定閾値ｆ２以下であるので、パージ系統に大きなリークが有ると判定されて、診断処理は終了となる。
【００７１】
このように、パージ系統におけるパージ弁５から吸気通路６までの間の連通状態を検出するようにしたので、この間が開放状態である、あるいは閉塞状態である等の異常が確実に検出されるようになり、これらの異常を速やかに処置することができるようになる。
【００７２】
その上で、電動ポンプ１４で加圧空気を基準オリフィス１９へ供給し、そのときの電動ポンプ１４の負荷電流閾値Ｉｒｅｆを基準とすることにより、パージ系統における燃料タンク１とパージ弁５との間の部分の、基準オリフィス１９の口径に相当する孔を確実に検出することが可能になる。
【００７３】
なお、上記実施の形態において、図５に示すようなパージ系統におけるパージ弁５から吸気通路６までの間の連通状態の検出処理に代わり、図１０に示すような検出処理としてもよい。
【００７４】
すなわち、上記図５においては、ステップＳ１５で、負荷電流最終値Ｉ_２が上記負荷電流初期値Ｉ_１以下か否かを判定し、負荷電流初期値Ｉ_１以下であると判定すれば、次に、ステップＳ１６で、両空燃比フィードバック補正値ｃｆｂ_２，ｃｆｂ_１間の差が、予め設定されたリッチ判定閾値ｆｃｆｂより小さいか否かを判定し、リッチ判定閾値ｆｃｆｂ以上であると判定すれば、ステップＳ１７で、連通状態は正常であると判定するようになっており、連通状態が正常であることを一層精度よく検出することができることになる。
【００７５】
これに対し、上記図１０においては、ステップＳ１１５で、負荷電流最終値Ｉ_２が上記負荷電流初期値Ｉ_１以下か否かを判定し、負荷電流初期値Ｉ_１以下であると判定すれば、また、上記ステップＳ１１５で、負荷電流初期値Ｉ_１より大きいと判定された場合でも、次に、ステップＳ１１６で、両空燃比フィードバック補正値ｃｆｂ_２，ｃｆｂ_１間の差が、リッチ判定閾値ｆｃｆｂより小さいか否かを判定し、リッチ判定閾値ｆｃｆｂ以上であると判定すれば、共にステップＳ１１７で、連通状態は正常であると判定するようになっている。なお、ステップＳ１１８以降の制御は、上記図５におけるステップＳ１８以降の制御と同様である。
【００７６】
すなわち、連通状態が正常であることを特に精度よく判定する必要がある場合には図５に示す制御を実行すればよく、一方、これほどの精度が必要とされない場合には図１０に示す制御を実行すればよい。
【００７７】
また、上記実施の形態においては、パージ系統におけるパージ弁５から吸気通路６までの間の連通状態を電動ポンプ１４の負荷電流値Ｉｍに基づいて判定したが、電動ポンプ１４の回転数や燃料タンク１内の圧力等に基づいて判定してもよい。また、パージ系統における燃料タンク１とパージ弁５との間の部分のリークの有無を電動ポンプ１４の負荷電流値Ｉｍに基づくリーク診断パラメータＩｍ−Ｉｏによって判定したが、上記同様、電動ポンプ１４の回転数や燃料タンク１内の圧力等に基づいて判定してもよい。いずれの場合においても、上記実施の形態で説明したと同様に、パージ系統におけるパージ弁５から吸気通路６までの間の連通状態とパージ系統における燃料タンク１とパージ弁５との間の部分のリークの有無とを確実に診断することができるようになる。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、空気を電動ポンプで加圧して、パージ系統における燃料タンクとパージ弁との間の部分に供給することによって、該部分のリークの有無を診断する蒸発燃料処理装置の故障診断装置において、パージ系統におけるパージ弁から吸気通路までの間の連通状態を検出するようにしたので、この間が開放状態である、あるいは閉塞状態である等の異常をも確実に検出することができるようになり、これらの異常を速やかに処置することが可能になる。本発明は、蒸発燃料処理装置の故障診断装置を備えた車両分野に広く好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る蒸発燃料処理装置の故障診断装置を示す模式図である。
【図２】同じく切換弁が開状態とされて、基準オリフィスを加圧した場合の模式図である。
【図３】同じく切換弁が開状態とされると共にパージ弁が開状態とされた場合の模式図である。
【図４】連通状態の検出処理の一例を示すフローチャート図である。
【図５】同じくフローチャート図である。
【図６】リークの有無の診断処理の一例を示すフローチャート図である。
【図７】同じくフローチャート図である。
【図８】連通状態を検出する場合のタイムチャート図である。
【図９】リークの有無を診断する場合の負荷電流値と時間との関係を示す図である。
【図１０】別の実施の形態に係る連通状態の検出処理の一例を示すフローチャート図の一部抜粋である。
【符号の説明】
１燃料タンク
５パージ弁
６吸気通路
７診断部（故障診断装置）
１４電動ポンプ（加圧手段）
１９基準オリフィス
２０切換弁（切換手段）
２１コントロールユニット（診断手段、連通状態検出手段、空燃比変化検出手段）

Claims

燃料タンクからパージ弁を介してエンジンの吸気通路に至る蒸発燃料のパージ系統が設けられ、かつ、所定の診断条件成立時に、上記パージ弁を閉じた状態で上記パージ系統における燃料タンクとパージ弁との間の部分に加圧空気を供給する加圧手段と、該加圧手段により加圧空気を供給したときに上記部分のリークの有無に対応するパラメータの変化に基づいて該パージ系統のリークの有無を診断する診断手段とが設けられた蒸発燃料処理装置の故障診断装置であって、基準オリフィスと、上記加圧手段により該基準オリフィスを加圧する状態と上記パージ系統における燃料タンクとパージ弁との間の部分を加圧する状態とを切り換える切換手段と、エンジン運転中の所定の時期に、上記加圧手段を作動させている状態でパージ弁を開いたときの上記パラメータの変化に基づき、パージ系統におけるパージ弁から上記吸気通路までの間の連通状態を検出する連通状態検出手段とが設けられていると共に、上記連通状態検出手段は、上記パージ弁を閉じた状態で、上記切換手段によって上記基準オリフィスを加圧した状態から上記パージ系統における燃料タンクとパージ弁との間の部分を加圧する状態に切り換えたときのパラメータの値に対して、その後パージ弁を開いたときのパラメータの値が大きく、かつ、上記両パラメータ間の変化が所定値より小さいときに、パージ弁から吸気通路までの間は開放状態であることを検出する一方、上記変化が所定値以上であるときに、パージ弁から吸気通路までの間は閉塞状態であることを検出することを特徴とする蒸発燃料処理装置の故障診断装置。
上記連通状態検出手段は、上記加圧手段がパージ系統における燃料タンクとパージ弁との間の部分を加圧した後、所定期間経過したときパージ弁を開くように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の蒸発燃料処理装置の故障診断装置。
空燃比変化を検出する空燃比変化検出手段が設けられており、上記連通状態検出手段によってパージ系統におけるパージ弁から吸気通路までの間の連通状態を検出するとき、該連通状態検出手段によって連通状態が正常であること、かつ／または、上記空燃比変化検出手段によって空燃比のリッチ側への変化が所定以上であることが検出されたとき、連通状態が正常であることを検出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の蒸発燃料処理装置の故障診断装置。