(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクと、該燃料タンクで発生する蒸発燃料を捕集するキャニスタと、前記燃料タンクとキャニスタとを接続するチャージ通路と、該チャージ通路に設けられたタンク内圧調整弁と、該タンク内圧調整弁をバイパスするバイパス通路と、該バイパス通路に設けられたバイパス弁と、前記チャージ通路の、前記タンク内圧調整弁と前記燃料タンクとの間、または前記燃料タンクに設けられた圧力センサとを備える蒸発燃料処理装置の故障検出装置において、
前記バイパス弁の閉弁指令信号を出力している状態で前記キャニスタ内の圧力を大気圧より低い圧力まで減圧する減圧手段と、
該減圧手段による減圧を実行中に、前記圧力センサにより検出される圧力が所定閾値以下となったとき、前記タンク内圧調整弁またはバイパス弁に不具合があると判定する診断手段とを備えることを特徴とする蒸発燃料処理装置の故障検出装置。
【請求項２】
前記タンク内圧調整弁は、前記燃料タンク内の圧力が大気圧より第１所定圧以上高いとき開弁する正圧弁と、前記燃料タンク内の圧力が前記キャニスタ内の圧力より第２所定圧以上低いとき開弁する負圧弁とからなり、前記診断手段は、前記減圧手段による減圧を実行中に、前記圧力センサにより検出される圧力が前記所定閾値以下となったときは、前記バイパス弁の故障または前記タンク内圧調整弁の組み付け不良があると判定す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検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関に燃料を供給する燃料タンク内で発生する蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理装置の故障検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の吸気管で発生する負圧（大気圧より低い圧力）を蒸発燃料処理装置内に導入して、蒸発燃料処理装置内の減圧を行い、減圧後の蒸発燃料処理装置内の圧力の変化に基づいて、蒸発燃料処理装置の故障を判定する故障検出装置が従来より知られている（例えば特許第２８５７６５６号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記故障検出装置によれば、燃料タンクや、蒸発燃料を一時的に貯蔵するキャニスタにおける漏れを検出することができるが、燃料タンクとキャニスタとを接続するチャージ通路に設けられる開閉弁の故障を検出することはできなかった。
【０００４】
本発明はこの点に着目してなされたものであり、燃料タンクとキャニスタとを接続するチャージ通路に設けられる開閉弁の故障を検出することができる、蒸発燃料処理装置の故障検出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、燃料タンクと、該燃料タンクで発生する蒸発燃料を捕集するキャニスタと、前記燃料タンクとキャニスタとを接続するチャージ通路と、該チャージ通路に設けられたタンク内圧調整弁と、該タンク内圧調整弁をバイパスするバイパス通路と、該バイパス通路に設けられたバイパス弁と、前記チャージ通路の、前記タンク内圧調整弁と前記燃料タンクとの間、または前記燃料タンクに設けられた圧力センサとを備える蒸発燃料処理装置の故障検出装置において、前記バイパス弁の閉弁指令信号を出力している状態で前記キャニスタ内の圧力を大気圧より低い圧力まで減圧する減圧手段と、該減圧手段による減圧を実行中に、前記圧力センサにより検出される圧力（ＰＴＡＮＫ）が所定閾値（ＰＡＴＭＴＫＭ−ＤＢＰＳＯＰＮ）以下となったとき、前記タンク内圧調整弁またはバイパス弁に不具合があると判定する診断手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、バイパス弁の閉弁指令信号を出力している状態でキャニスタ内の圧力の減圧が行われ、該減圧中に圧力センサにより検出される圧力が所定閾値以下となったとき、タンク内圧調整弁またはバイパス弁に不具合があると判定される。バイパス弁の閉弁指令信号を出力している状態で、バイパス弁が正常に閉弁しており、かつタンク内圧調整弁が正常であれば、キャニスタ内圧力の減圧の影響は、圧力センサ出力には表れない。すなわち、圧力センサによる検出圧力が所定閾値以下となったときは、タンク内圧調整弁またはバイパス弁の開弁したままとなっていると考えられる。したがって、減圧中に圧力センサにより検出圧力が所定閾値以下となったときは、タンク内圧調整弁またはバイパス弁に不具合があると判定することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の蒸発燃料処理装置の故障検出装置において、前記タンク内圧調整弁は、前記燃料タンク内の圧力が大気圧より第１所定圧以上高いとき開弁する正圧弁と、前記燃料タンク内の圧力が前記キャニスタ内の圧力より第２所定圧以上低いとき開弁する負圧弁とからなり、前記診断手段は、前記減圧手段による減圧を実行中に、前記圧力センサにより検出される圧力が前記所定閾値以下となったときは、前記バイパス弁の故障または前記タンク内圧調整弁の組み付け不良があると判定することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、タンク内圧調整弁が正圧弁及び負圧弁からなる二方向弁である場合においては、バイパス弁が故障しているか、あるいはタンク内圧調整弁が誤って組み付けられていると判定される。燃料タンクに接続されるべき、タンク内圧調整弁の第１ポートをキャニスタに接続し、キャニスタに接続すべき、タンク内圧調整弁の第２ポートを燃料タンクに接続して取り付けた場合には、キャニスタ内圧力を減圧すると、負圧弁が開弁するため、圧力センサ出力が低下する。したがって、圧力センサ出力が所定閾値以下となったときは、タンク内圧調整弁の組み付け不良またはバイパス弁の故障があると判定することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る蒸発燃料処理装置及び内燃機関の制御装置の構成を示す図である。同図において、１は例えば４気筒を有する内燃機関（以下単に「エンジン」という）であり、エンジン１の吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されている。また、スロットル弁３にはスロットル弁開度（ＴＨＡ）センサ４が連結されており、当該スロットル弁３の開度に応じた電気信号を出力してエンジン制御用電子コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に供給する。
【００１２】
燃料噴射弁６は、吸気管２の途中であってエンジン１とスロットル弁３との間の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられている。また、各燃料噴射弁６は燃料供給管７を介して燃料タンク９に接続されており、燃料供給管７の途中には燃料ポンプ８が設けられている。燃料タンク９は給油のための給油口１０を有しており、給油口１０にはフィラーキャップ１１が取付けられている。
【００１３】
燃料噴射弁６はＥＣＵ５に電気的に接続され、該ＥＣＵ５からの信号によりその開弁時間が制御される。吸気管２のスロットル弁３の下流側には吸気管内絶対圧ＰＢＡを検出する吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ１３、及び外気温としての吸気温ＴＡを検出する吸気温（ＴＡ）センサ１４が装着されている。
【００１４】
エンジン１の図示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲にはエンジン回転数を検出するエンジン回転数（ＮＥ）センサ１７が取付けられている。エンジン回転数センサ１７はエンジン１のクランク軸の１８０度回転毎に所定のクランク角度位置でパルス（ＴＤＣ信号パルス）を出力する。エンジン１の冷却水温ＴＷを検出するエンジン水温センサ１８及びエンジン１の排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ（以下「ＬＡＦセンサ」という）１９が設けれられており、これらのセンサ１３〜１９の検出信号はＥＣＵ５に供給される。ＬＡＦセンサ１９は、排気中の酸素濃度（エンジン１に供給される混合気の空燃比）にほぼ比例する信号を出力する広域空燃比センサとして機能するものである。
【００１５】
ＥＣＵ５にはさらに、大気圧ＰＡを検出する大気圧センサ４１及びエンジン１が搭載された車両の走行速度（車速）ＶＰを検出する車速センサ４２が接続されており、これらのセンサの検出信号がＥＣＵ５に供給される。
燃料タンク９は、チャージ通路３１を介してキャニスタ３３に接続され、キャニスタ３３は、吸気管２のスロットル弁３の下流側にパージ通路３２を介して接続されている。
【００１６】
チャージ通路３１には、二方向弁３５が設けられている。二方向弁３５は、燃料タンク９内の圧力が大気圧より第１所定圧（例えば２．７ｋＰａ（２０ｍｍＨｇ））以上高いとき開弁する正圧弁と、燃料タンク９内の圧力がキャニスタ３３内の圧力がより第２所定圧以上低いとき開弁する負圧弁とからなる。
【００１７】
二方向弁３５をバイパスするバイパス通路３１ａが設けられており、バイパス通路３１ａには、バイバス弁（開閉弁）３６が設けられている。バイパス弁３６は、通常は閉弁状態とされ、後述する故障診断実行中開閉される電磁弁であり、その動作はＥＣＵ５により制御される。
【００１８】
チャージ通路３１には、二方向弁３５と燃料タンク９との間に圧力センサ１５が設けられており、その検出信号はＥＣＵ５に供給される。圧力センサ１５の出力ＰＴＡＮＫは、キャニスタ３３及び燃料タンク９内の圧力が安定している定常状態では、燃料タンク内の圧力（以下「タンク内圧」という）に等しくなるが、タンク内圧の減圧を行うときのような過渡状態においては、実際のタンク内圧とは異なる圧力を示す。
【００１９】
キャニスタ３３は、燃料タンク９内の蒸発燃料を吸着するための活性炭を内蔵し、大気通路３７を介して大気に連通可能となっている。
大気通路３７の途中にはベントシャット弁（開閉弁）３８が設けられている。ベントシャット弁３８は、ＥＣＵ５によりその作動が制御される電磁弁であり、給油時またはパージ実行中に開弁される。またベントシャット弁３８は、後述する故障診断実行時に開閉される。
【００２０】
パージ通路３２のキャニスタ３３と吸気管２との間には、パージ制御弁３４が設けられている。パージ制御弁３４は、その制御信号のオン−オフデューティ比（制御弁の開度）を変更することにより流量を連続的に制御することができるように構成された電磁弁であり、その作動はＥＣＵ５により制御される。
【００２１】
燃料タンク９、チャージ通路３１、バイパス通路３１ａ、キャニスタ３３、パージ通路３２、二方向弁３５、バイパス弁３６、パージ制御弁３４、大気通路３７、及びベントシャット弁３８により、蒸発燃料処理装置４０が構成される。
燃料タンク９の給油時に蒸発燃料が大量に発生すると、二方向弁３５が開弁し、キャニスタ３３に蒸発燃料が吸蔵（捕集）される。エンジン１の所定運転状態において、パージ制御弁３４のデューティ制御が行われ、適量の蒸発燃料がキャニスタ３３から吸気管２に供給される。
【００２２】
ＥＣＵ５は各種センサ等からの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理ユニット（以下「ＣＰＵ」という）、ＣＰＵで実行される演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路のほか、燃料噴射弁６、パージ制御弁３４、バイパス弁３６及びベントシャット弁３８に駆動信号を供給する出力回路等から構成される。
【００２３】
ＥＣＵ５のＣＰＵは、エンジン回転数センサ１７、吸気管内絶対圧センサ１３、エンジン水温センサ１８などの各種センサの出力信号に応じてエンジン１に供給する燃料量制御、パージ制御弁のデューティ制御等を行う。
ＥＣＵ５は、コネクタ５１に接続されており、図２に示すように、コネクタ５１を介して外部の故障診断装置７０と接続可能に構成されている。故障診断装置７０は、故障診断を実行する電子コントロールユニット（以下「故障診断用ＥＣＵ」という）６１と、作業者が必要な情報を入力したり、故障診断の実行を指示するための入力部６２と、故障診断結果を表示するための表示部６３とを備えている。故障診断用ＥＣＵ６１は、中央演算処理回路（ＣＰＵ）、ＣＰＵで実行される演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路、及びエンジン制御用ＥＣＵ５との間で情報の伝送を行うインターフェース回路を備えている。
【００２４】
故障診断実行時は、故障診断用ＥＣＵ６１は、コネクタ５１を介してエンジン制御用ＥＣＵ５と接続され、バイパス弁３６、パージ制御弁３４及びベントシャット弁３８の駆動指令信号をエンジン制御用ＥＣＵ５に供給する。エンジン制御用ＥＣＵ５は、各種センサの検出信号を故障診断用ＥＣＵ６１に供給する。したがって、外部故障診断装置７０により、ＥＣＵ５を介して蒸発燃料処理装置４０の故障診断を実行することができる。
【００２５】
図３は、外部故障診断装置７０による故障診断処理のフローチャートであり、この処理は故障診断用ＥＣＵ６１のＣＰＵで所定時間（例えば８０ｍｓｅｃ）毎に実行される。
ステップＳ１１では、図４に示す実施条件判断処理を実行する。この処理では、故障診断の実施条件が成立すると、モニタ実施フラグＦＥＶＰＬＫＭ及び実施条件フラグＦＭＣＮＤ９０Ｆがともに「１」に設定される。実施条件フラグＦＭＣＮＤ９０Ｆは、実施条件が不成立となると「０」に戻されるが、モニタ実施フラグＦＥＶＰＬＫＭは、図８に示す圧力復帰処理が完了するまで、「１」に保持される。
【００２６】
ステップＳ１２では、モニタ実施フラグＦＥＶＰＬＫＭが「１」であるか否かを判別し、ＦＥＶＰＬＫＭ＝０であるときは、通常制御を実行する（ステップＳ１３）。すなわち、バイパス弁（ＢＰＶ）３６の閉弁指令信号、ベントシャット弁（ＶＳＶ）３８の開弁指令信号、及びパージ制御弁（ＰＣＶ）３４のデューティ制御信号を出力する。次いで、後述する大気開放処理（ステップＳ２１，図５）で参照されるダウンカウントタイマＴＰＡＴＭＤＥＣを所定時間ＴＰＡＴＭＯＦＤ（例えば３０秒）にセットしてスタートさせるとともに、大気開放フラグＦＰＡＴＭＤＥＣを「１」に設定する（ステップＳ１４）。大気開放フラグＦＰＡＴＭＤＥＣが「１」に設定されると、大気開放処理が実行される。
【００２７】
続くステップＳ１５では、ショート減圧フラグＦＳＴＫＤＥＣ及び圧力復帰フラグＦＰＣＮＣＬを「０」に設定し、本処理を終了する。ショート減圧フラグＦＳＴＫＤＥＣが「１」に設定されると、ショート減圧処理（図６）が実行される。圧力復帰フラグＦＰＣＮＣＬが「１」に設定されると、圧力復帰処理（図８）が実行される。
【００２８】
モニタ実施フラグＦＥＶＰＬＫＭが「１」に設定されると、ステップＳ１２からステップＳ１６に進み、実施条件フラグＦＭＣＮＤ９０Ｆが「１」であるか否かを判別する。この答は、通常は肯定（ＹＥＳ）であるので、ステップＳ２１に進み、図５に示す大気開放処理を実行する。次いで図６に示すショート減圧処理を実行し（ステップＳ２２）、圧力復帰フラグＦＰＣＮＣＬが「１」であるか否かを判別する（ステップＳ２３）。圧力復帰フラグＦＰＣＮＣＬは、ステップＳ２２において、ショート減圧処理が完了した時点で「１」に設定される。ステップＳ２３の答が否定（ＮＯ）である間は、ステップＳ２５の圧力復帰処理で参照されるダウンカウントタイマＴＰＴＣＮＣＬを所定時間ＴＣＮＣＬＯＦ（例えば１０秒）にセットしてスタートさせ（ステップＳ２４）、ステップＳ２５に進む。また圧力復帰フラグＦＰＣＮＣＬが「１」に設定されると、ステップＳ２３から直接ステップＳ２５に進む。
【００２９】
ステップＳ２５では、図８に示す圧力復帰処理を実行し、その後本処理を終了する。
なお、故障診断の実施条件が不成立となると、実施条件フラグＦＭＣＮＤ９０Ｆは「０」に戻されるが、モニタ実施フラグＦＥＶＰＬＫＭは「１」に保持される。したがって、ステップＳ１２からステップＳ１６を経由してステップＳ２５に進み、圧力復帰処理が実行される。圧力復帰処理が完了すると、モニタ実施フラグＦＥＶＰＬＫＭが「０」に戻され、通常制御に復帰する。
【００３０】
図４は、図３のステップＳ１１で実行される実施条件判断処理のフローチャートである。
ステップＳ４１では、エンジン１が停止中か否かを判別し、停止中であるときは、実施条件不成立と判定し、ステップＳ５０で参照されるダウンカウントタイマＴＤＬＹＯＦＦを所定時間ＴＭＤＬＹＯＦＦ（例えば５秒）にセットしてスタートさせる（ステップＳ４９）。次いで実施条件フラグＦＭＣＮＤ９０Ｆを「０」に設定し（ステップＳ５１）、本処理を終了する。
【００３１】
エンジン１が作動しているときは、診断許可フラグＦＯＦＦＢＯＲＤが「１」であるか否かを判別する（ステップＳ４２）。フラグＦＯＦＦＢＯＲＤは、図示しない他の処理により、外部故障診断装置による故障診断が許可されると「１」に設定される。
【００３２】
ＦＯＦＦＢＯＲＤ＝１であるときは、診断実施指令フラグＦＧＯ９０Ｆが「１」であるか否かを判別する（ステップＳ４３）。フラグＦＧＯ９０Ｆは、図示しない他の処理により、故障診断の実施が指令されると「１」に設定される。
ＦＧＯ９０Ｆ＝１であるときは、エンジン１の始動完了後の時間を計測するアップカウントタイマＴ０１ＡＣＲの値が所定時間ＴＭＯＦＡＣＲ（例えば１０秒）以上か否かを判別する（ステップＳ４４）。
【００３３】
Ｔ０１ＡＣＲ≧ＴＭＯＦＡＣＲであるときは、パージ許可フラグＦＰＧＡＣＴが「１」であるか否かを判別する（ステップＳ４５）。フラグＦＰＧＡＣＴは、「１」に設定されると、キャニスタ３３に貯蔵された蒸発燃料を吸気管２にパージすることが許可されていることを示す。
【００３４】
ＦＰＧＡＣＴ＝１であるときは、バッテリ電圧ＶＢが所定電圧ＶＢＥＶＣＫＬＯ（例えば８Ｖ）より高いか否かを判別する（ステップＳ４６）。ＶＢ＞ＶＢＥＶＣＫＬＯであるときは、吸気温ＴＡが所定上下限値ＴＡＯＦＣＮＤＨ（例えば１００℃），ＴＡＯＦＣＮＤＬ（例えば０℃）の範囲内にあるか否か、及びエンジン冷却水温ＴＷが所定上下限値ＴＷＯＦＣＮＤＨ（例えば１００℃），ＴＷＯＦＣＮＤＬ（例えば０℃）の範囲内にあるか否かを判別する（ステップＳ４７）。
【００３５】
吸気温ＴＡが所定上下限値ＴＡＯＦＣＮＤＨ，ＴＡＯＦＣＮＤＬの範囲内にあり、且つエンジン冷却水温ＴＷが所定上下限値ＴＷＯＦＣＮＤＨ，ＴＷＯＦＣＮＤＬの範囲内にあるときは、車速ＶＰが「０」であるか否かを判別する（ステップＳ４８）。
【００３６】
ステップＳ４２〜Ｓ４７の何れかの答が否定（ＮＯ）であるときは、実施条件不成立と判定して前記ステップＳ４９に進む。ステップＳ４２〜Ｓ４７の答がすべて肯定（ＹＥＳ）であるときは、ステップＳ４９でスタートしたタイマＴＤＬＹＯＦＦの値が「０」であるか否かを判別し（ステップＳ５０）、ＴＤＬＹＯＦＦ＞０である間は前記ステップＳ５１に進む。ＴＤＬＹＯＦＦ＝０となると、実施条件成立と判定し、実施条件フラグＦＭＣＮＤ９０Ｆを「１」に設定するとともに（ステップＳ５２）、モニタ実施フラグＦＥＶＰＬＫＭを「１」に設定して（ステップＳ５３）、本処理を終了する。
【００３７】
図５は、図３のステップＳ２１で実行される大気開放処理のフローチャートである。
ステップＳ６０では、大気開放フラグＦＰＡＴＭＤＥＣが「１」であるか否かを判別する。最初はＦＰＡＴＭＤＥＣ＝１であるので、ステップＳ６１に進み、バイパス弁３６の開弁指令信号、ベントシャット弁３８の開弁指令信号、及びパージ制御弁３４の閉弁指令信号を出力する。ステップＳ６２では、図３のステップＳ１４でスタートしたタイマＴＰＡＴＭＤＥＣの値が「０」であるか否かを判別する。最初はＴＰＡＴＭＤＥＣ＞０であるので、直ちに本処理を終了する。
【００３８】
ＴＰＡＴＭＤＥＣ＝０となると、大気開放フラグＦＰＡＴＭＤＥＣを「０」に設定するとともに、ショート減圧フラグＦＳＴＫＤＥＣを「１」に設定する（ステップＳ６３）。大気開放フラグＦＰＡＴＭＤＥＣを「０」に設定することにより、次回以降ステップＳ６０の答が否定（ＮＯ）となるので、大気開放処理は実質的に実行されない。
【００３９】
続くステップＳ６４では、ショート減圧処理で参照される所定リミット圧ＰＴＬＭＴを所定値ＰＴＬＭＴＳ１（例えば大気圧より６ｋＰａ（４５ｍｍＨｇ）程度低い圧力値）に設定するとともに、ショート減圧処理で参照されるダウンカウントタイマＴＳＥＶＰＤＥＣを所定時間ＴＳＤＥＣ１（例えば３〜５秒程度）に設定してスタートさせる。次いで、その時点の圧力センサ１５の出力ＰＴＡＮＫを記憶値ＰＡＴＭＴＫＭとして記憶し（ステップＳ６５）、本処理を終了する。。
【００４０】
図６は、図３のステップＳ２２で実行されるショート減圧処理のフローチャートである。
ステップＳ１５１では、ショート減圧フラグＦＳＴＫＤＥＣが「１」であるか否かを判別する。ＦＳＴＫＤＥＣ＝０であるときは、直ちに本処理を終了する。すなわち、ショート減圧処理は、ショート減圧フラグＦＳＴＫＤＥＣが「１」に設定されたときに、実質的に実行される。
【００４１】
図５のステップＳ６３でショート減圧フラグＦＳＴＫＤＥＣが「１」に設定されると、ステップＳ１５１からステップＳ１５３に進み、バイパス弁３６の閉弁指令信号、ベントシャット弁３８の閉弁指令信号、及びパージ制御弁３４のデューティ制御信号（一定デューティ比）を出力する。これにより、吸気管２内の負圧が蒸発燃料処理装置４０に導入される。バイパス弁３６及びベントシャット弁３８の閉弁指令信号が出力されているので、これらの弁が正常に作動しているときは、キャニスタ３３内の圧力が減圧される。
【００４２】
ステップＳ１５５では、圧力センサ出力ＰＴＡＮＫが所定リミット圧ＰＴＬＭＴより低いか否かを判別する。通常この答は否定（ＮＯ）であるので、ステップＳ１５６に進み、ダウンカウントタイマＴＳＥＶＰＤＥＣの値が「０」であるか否かを判別する。最初は、ＴＳＥＶＰＤＥＣ＞０であるので、ダウンカウンタＣＢＰＳＯＰＮに所定値ＣＢＰＳＣＨＫ（例えば２）を設定し（ステップＳ１５７）、本処理を終了する。
【００４３】
圧力センサ出力ＰＴＡＮＫが所定リミット圧ＰＴＬＭＴより低いとき、またはＴＳＥＶＰＤＥＣ＝０となったときは、ステップＳ１６２に進み、図５のステップＳ６５で記憶した記憶値ＰＡＴＭＴＫＭと、圧力センサ出力ＰＴＡＮＫとの差（ＰＡＴＭＴＫＭ−ＰＴＡＮＫ）が、所定差圧ＤＢＰＳＯＰＮ（例えば０．６７ｋＰａ（５ｍｍＨｇ））以上か否かを判別する。この答が否定（ＮＯ）であるときは、圧力センサ１５によって検出される圧力ＰＴＡＮＫが低下していないことを示すので、バイパス弁３６は正常に閉弁しており、かつ二方向弁３５の開弁故障も発生していないと判定し、ステップＳ１６８に進む。
【００４４】
ステップＳ１６８では、ショート減圧フラグＦＳＴＫＤＥＣを「０」に戻すとともに、圧力復帰フラグＦＰＣＮＣＬを「１」に設定し、本処理を終了する。
ステップＳ１６２の答が肯定（ＹＥＳ）であるとき、すなわちショート減圧処理により圧力センサ出力ＰＴＡＮＫが所定差圧ＤＢＰＳＯＰＮ以上低下したときは、カウンタＣＢＰＳＯＰＮの値が「０」であるか否かを判別する（ステップＳ１６３）。最初はＣＢＰＳＯＰＮ＞０であるので、カウンタＣＢＰＳＯＰＮの値を「１」だけデクリメントして（ステップＳ１６４）、本処理を終了する。
【００４５】
（ＰＡＴＭＴＫＭ−ＰＴＡＮＫ）≧ＤＢＰＳＯＰＮである状態が継続し、カウンタＣＢＰＳＯＰＮの値が「０」となると、バイパス弁３６または二方向弁３５の開弁故障（開弁した状態が維持され、閉弁しない故障）、あるいは二方向弁３５の組み付けが不良があると判定し、開弁故障フラグＦＦＳＤ９０Ｆ２を「１」に設定する（ステップＳ１６５）。その後前記ステップＳ１６８に進む。
【００４６】
二方向弁３５が正しく組み付けられた場合には、燃料タンク内の圧力が大気圧より第１所定圧以上高いとき正圧弁が開弁し、燃料タンク内の圧力がキャニスタ内の圧力より第２所定圧以上低くなったとき負圧弁が開弁する。したがって、ショート減圧処理中、正常に組み付けられた二方向弁３５は開弁しないが、誤って逆に組み付けられた場合、すなわち燃料タンク９に接続されるべき、二方向弁３５のポートがキャニスタ３３に接続され、キャニスタ３３に接続されるべき、二方向弁３５のポートが燃料タンク９に接続された場合には、ショート減圧処理により負圧弁が開弁する。したがって、二方向弁３５が誤って組み付けられた可能性も考慮される。
【００４７】
図７は、ショート減圧処理による故障判定を説明するためのタイムチャートである。バイパス弁３６及び二方向弁３５がともに正常であるときは、実線で示すようにショート減圧処理中の圧力センサ出力ＰＴＡＮＫは記憶値ＰＡＴＭＴＫＭ近傍にとどまって減少しない。バイパス弁３６または二方向弁３５の開弁故障、あるいは二方向弁３５の組み付け不良があるときは、破線で示すように圧力センサ出力ＰＴＡＮＫが低下し、不具合が検出される。
【００４８】
図８は、図３のステップＳ２５で実行される圧力復帰処理のフローチャートである。
ステップＳ４２１では、圧力復帰フラグＦＰＣＮＣＬが「１」であるか否かを判別する。ＦＰＣＮＣＬ＝０であるときは、実施条件フラグＦＭＣＮＤ９０Ｆが「１」であるか否かを判別し、ＦＭＣＮＤ９０Ｆ＝１であって故障診断の実施条件が成立しているときは、直ちに本処理を終了する。また圧力復帰フラグＦＰＣＮＣＬが「１」であるときまたは実施条件が不成立となった（ＦＭＣＮＤ９０Ｆ＝０）ときは、バイパス弁３６の開弁指令信号、ベントシャット弁３８の開弁指令信号、及びパージ制御弁３４の閉弁指令信号を出力する（ステップＳ４２３）。
【００４９】
次いで図３のステップＳ２４でスタートされるタイマＴＰＴＣＮＣＬの値が「０」であるか否かを判別する。最初は、ＴＰＴＣＮＣＬ＞０であるので、直ちに本処理を終了し、ＴＰＴＣＮＣＬ＝０となると、圧力復帰フラグＦＰＣＮＣＬ及びモニタ実施フラグＦＥＶＰＬＫＭをともに「０」に戻す。これにより、図３のステップＳ１２からステップＳ１３に進んで、通常制御に戻る。
【００５０】
以上のように本実施形態では、バイパス弁３６の閉弁指令信号を出力している状態で、キャニスタ３３内の圧力を大気圧より低い圧力まで減圧するショート減圧処理を実行し、該ショート減圧処理の実行中に、圧力センサ１５により検出される圧力ＰＴＡＮＫと、記憶値ＰＡＴＭＴＫＭとの差（ＰＡＴＭＴＫＭ−ＰＴＡＮＫ）が所定差圧ＤＢＰＳＯＰＮ以上となったとき、二方向弁３５またはバイパス弁３６の開弁故障、あるいは二方向弁３５の組み付け不良があると判定するようにしたので、バイパス弁３６または二方向弁３５に関わる不具合を迅速に検出することができる。
【００５１】
なお、記憶値ＰＡＴＭＴＫＭは、大気開放処理後の圧力センサ出力値であるから、ほぼ大気圧と等しい。したがって、図６のステップＳ１６２における判別は、圧力センサ出力ＰＴＡＮＫが、所定閾値（大気圧−ＤＢＰＳＯＰＮ）以下か否かの判別と等価である。
【００５２】
本実施形態では、エンジン１、吸気管２、パージ通路３２及びパージ制御弁３４並びにＥＣＵ５及びＥＣＵ６１によって減圧手段が構成され、ＥＣＵ６１によって診断手段が構成される。より具体的には、図５のステップＳ６３、図６のステップＳ１５３及びＳ１５６が、減圧手段の一部に相当し、図６のステップＳ１６２〜Ｓ１６５が診断手段に相当する。
【００５３】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態では、チャージ通路３１に二方向弁３５が設けられ、さらに二方向弁３５をバイパスするバイパス通路３１ａにバイパス弁３６が設けられた例を示したが、チャージ通路３１に二方向弁に代えてバイパス弁３６と同様の電磁式開閉弁のみを設けるようにしてもよい。そのような構成の蒸発燃料処理装置では、チャージ通路３１に設けた電磁式開閉弁及びベントシャット弁３８を閉弁した状態で、パージ制御弁３４のデューティ制御を行うことにより、キャニスタ内に負圧を導入し、そのときの圧力センサ出力ＰＴＡＮＫに基づいて上述した実施形態と同様の手法で故障診断を実行する。
【００５４】
また、特許第２８５７６５６号公報に示されるように、二方向弁をバイパスするバイパス通路が２つ設けられ、それぞれに電磁式開閉弁が設けらた蒸発燃料処理装置にも、上述した故障診断手法を適用することができる。すなわち、２つの電磁式開閉弁（バイパス弁及びパフロス弁）の閉弁指令信号を出力している状態でキャニスタの減圧を行い、その減圧中に圧力センサにより検出される圧力が所定閾値以下となったときは、タンク内圧調整弁または２つの開閉弁のいずれか一方若しくは両方に不具合があると判定するようにすればよい。
【００５５】
また、外部故障診断装置７０を用いずに、ＥＣＵ５のＣＰＵによって故障診断処理（図３）を実行するようにしてもよい。
また、圧力センサ１５は、燃料タンク９に設けるようにしてもよい。
【００５６】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１に記載の発明によれば、バイパス弁の閉弁指令信号を出力している状態でキャニスタ内の圧力の減圧が行われ、該減圧中に圧力センサにより検出される圧力が所定閾値以下となったとき、タンク内圧調整弁またはバイパス弁に不具合があると判定される。バイパス弁の閉弁指令信号を出力している状態で、バイパス弁が正常に閉弁しており、かつタンク内圧調整弁が正常であれば、キャニスタ内圧力の減圧の影響は、圧力センサ出力には表れない。すなわち、圧力センサによる検出圧力が所定閾値以下となったときは、タンク内圧調整弁またはバイパス弁の開弁したままとなっていると考えられる。したがって、減圧中に圧力センサにより検出圧力が所定閾値以下となったときは、タンク内圧調整弁またはバイパス弁に不具合があると判定することができる。
【００５７】
請求項２に記載の発明によれば、タンク内圧調整弁が正圧弁及び負圧弁からなる二方向弁である場合においては、バイパス弁が故障しているか、あるいはタンク内圧調整弁が誤って組み付けられていると判定される。燃料タンクに接続されるべき、タンク内圧調整弁の第１ポートをキャニスタに接続し、キャニスタに接続すべき、タンク内圧調整弁の第２ポートを燃料タンクに接続して取り付けた場合には、キャニスタ内圧力を減圧すると、負圧弁が開弁するため、圧力センサ出力が低下する。したがって、圧力センサ出力が所定閾値以下となったときは、タンク内圧調整弁の組み付け不良またはバイパス弁の故障があると判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる蒸発燃料処理装置及び内燃機関の制御装置の構成を示す図である。
【図２】外部故障診断装置の構成、及び外部故障診断装置と、内燃機関の制御装置との接続を説明するための図である。
【図３】故障診断処理のフローチャートである。
【図４】故障診断の実施条件を判断する処理のフローチャートである。
【図５】大気開放処理のフローチャートである。
【図６】ショート減圧処理のフローチャートである。
【図７】図６の処理による故障診断の手法を説明するためのタイムチャートである。
【図８】圧力復帰処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１  内燃機関（減圧手段）
２  吸気管（減圧手段）
５  エンジン制御用電子コントロールユニット（減圧手段）
９  燃料タンク
１５  圧力センサ
３１  チャージ通路
３１ａ  バイパス通路
３３  キャニスタ
３５  二方向弁（タンク内圧調整弁）
３６  バイパス弁
３８  ベントシャット弁
６１  故障診断用電子コントロールユニット（減圧手段、診断手段）
【図１】
0003923279.tif 000002
【図２】
0003923279.tif 000003
【図３】
0003923279.tif 000004
【図４】
0003923279.tif 000005
【図５】
0003923279.tif 000006
【図６】
0003923279.tif 000007
【図７】
0003923279.tif 000008
【図８】
0003923279.tif 000009