JPH07119557A

JPH07119557A - 内燃機関の蒸発燃料パージシステムの異常検出装置

Info

Publication number: JPH07119557A
Application number: JP5258509A
Authority: JP
Inventors: Tatsumasa Sugiyama; 辰優杉山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-10-15
Filing date: 1993-10-15
Publication date: 1995-05-09

Abstract

(57)【要約】【目的】内燃機関の蒸発燃料パージシステムの異常の
有無を正確に検出する。【構成】内燃機関１の燃料タンク１１からの蒸発燃料
をキャニスタ１０に吸着した後、パージ通路１４、パー
ジ制御弁１５を介して蒸発燃料を吸気通路２にパージす
る。制御回路２０は機関回転数が安定した運転状態で強
制的にパージ制御弁１５を開閉するとともに、開閉時の
機関回転数変化を回転数センサ３２で検出し、開閉時の
機関回転数変化に基づいてパージシステムの異常の有無
を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、キャニスタに吸着され
た燃料タンクからの蒸発燃料を、内燃機関の吸気通路に
パージする蒸発燃料パージシステムの異常検出装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】この種の異常検出装置の例としては、例
えば特開平４−９１３５９号公報に記載されたものがあ
る。同公報の異常検出装置は、空燃比センサにより検出
した空燃比に基づいて空燃比補正係数を決定し、この空
燃比補正係数により機関への燃料供給量を制御する内燃
機関のパージシステムの異常を検出することを目的とし
ており、機関暖機終了後にキャニスタのパージを行い、
パージ開始時の空燃比補正係数とパージ実行中の空燃比
補正係数とを比較することによりパージシステムの異常
の有無を判定している。

【０００３】すなわち、パージが開始されるとパージシ
ステムが正常に作動している場合には、機関吸気通路に
蒸発燃料を多く含む空気が供給される。このため、機関
に供給される燃料の総量は増大し、空燃比センサにより
検出された空燃比はリッチ側に移行する。従って、機関
に供給する燃料量を低減して所定空燃比を維持するため
に、空燃比補正係数は減少される。

【０００４】一方、パージ通路が閉塞したり、故障によ
りパージ制御弁が作動不能になったような場合などには
パージを開始しても機関には蒸発燃料が供給されず、機
関に供給される燃料の総量は変化しない。このため、上
記異常が生じた場合には空燃比補正係数はパージ開始時
の値から変化しない。上記公報の異常検出装置では、パ
ージシステムの正常作動時の空燃比補正係数の変化に注
目し、パージ開始後に空燃比補正係数の値がパージ開始
時に較べて所定量以上減少しない場合にパージシステム
に異常が生じたと判定している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特願平
４−９１３５９号公報に記載の装置では、条件によって
はパージシステムの異常を正確に検出できない場合が生
じる。例えば、キャニスタに吸着される蒸発燃料の量
は、気温、運転状況等により大きく変化するため、パー
ジ操作時に機関に供給される蒸発燃料の量は一定ではな
い。すなわち、パージ操作時にキャニスタから供給され
る蒸発燃料とパージ空気との混合気（以下、「パージ混
合気」という）の空燃比はリッチからリーンまで広い範
囲で変化することになる。このため、キャニスタの蒸発
燃料の吸着量によっては、パージ混合気の空燃比が機関
の制御目標空燃比に近傍になる場合が生じることがあ
る。このような場合には、パージシステムが正常に作動
して機関に供給される燃料の総量が増加していても機関
空燃比自体の変化は極めて少なくなり、空燃比補正係数
はほとんど変化せず、上記公報の装置ではパージシステ
ムが正常であるにもかかわらず異常判定がなされてしま
う問題がある。

【０００６】また、キャニスタの蒸発燃料吸着量が少な
いような場合には、パージ混合気の空燃比は非常にリー
ンになる場合があるが、このような場合にはパージを開
始すると機関の空燃比がリーン側に移行し、上記とは逆
に空燃比補正係数が増加されてしまう。従って、上記公
報の装置では、このような場合にもパージ開始後の空燃
比補正係数が減少しないため上記と同様、正常なパージ
システムが異常と判定されてしまう問題が生じる。

【０００７】更に、上記公報のように、空燃比センサの
出力に基づいて空燃比をフィードバック制御する内燃機
関では、パージシステムの異常検出のために、パージ制
御弁を急激に開弁してパージ操作を開始すると、キャニ
スタの吸着量が多い場合にはパージ混合気の供給による
空燃比変化にフィードバック制御が追従できず一時的に
空燃比が過度にリッチになり、排気性状が悪化する問題
が生じる。また、これを防止するためにフィードバック
制御が追従可能な速度でパージ制御弁を徐々に開弁した
のでは、異常の有無の検出に長時間を要するため検出中
に機関運転状況が変化してしまい正確な異常検出ができ
なくなる問題が生じる。

【０００８】本発明は、上記問題に鑑み、キャニスタの
蒸発燃料の量にかかわらず正確な異常検出が可能なパー
ジシステムの異常検出装置を提供することを目的として
いる。また、さらに、本発明は、上記に加えて、異常検
出中に空燃比が過度にリッチになることを防止しながら
パージシステムの異常の有無を正確に検出可能なパージ
システムの異常検出装置を提供することを目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
によれば、燃料タンクからの蒸発燃料を吸着する吸着手
段と、該吸着された蒸発燃料を内燃機関の吸気通路にパ
ージするパージ通路と、該パージ通路を開閉するパージ
制御弁とを備えた内燃機関のパージシステムの異常検出
装置であって、前記内燃機関の回転数を検出する手段
と、前記機関の回転数変動が所定値以下である運転状態
のときに前記パージ制御弁を開閉する制御手段と、前記
制御手段によりパージ制御弁が開閉されたときの機関回
転数変化に基づいてパージシステムの異常の有無を判定
する判定手段とを備えた内燃機関の蒸発燃料パージシス
テムの異常検出装置が提供される。

【００１０】また、請求項２に記載の本発明によれば、
前記判定手段は、前記パージ制御弁が閉弁状態から開弁
されたときに機関回転数が所定量以上上昇したこと、ま
たは前記パージ制御弁が開弁状態から閉弁されたときに
機関回転数が所定量以上下降したことのいずれか一つが
検出されたときにパージシステムが正常であると判定す
るようにされる。

【００１１】更に請求項３に記載の本発明によれば、パ
ージシステムが正常であると判定される機関回転数変動
の前記所定量は、前記パージ制御弁開閉時の機関吸入空
気量または機関負荷状態の少なくとも一方に応じて設定
される。

【００１２】また、請求項４に記載の本発明によれば、
請求項１に記載された発明が手動変速機付車両用機関に
適用された場合には、前記判定手段は、前記パージ制御
弁が閉弁状態から開弁されたときに機関回転数が前記所
定量以上上昇した場合にのみパージシステムが正常であ
ると判定するようにされる。

【００１３】更に、請求項５に記載の本発明によれば、
請求項１に記載の制御手段は、前記パージ制御弁開弁動
作時にパージ制御弁開度を所定量ずつ段階的に全開まで
増大させるとともに、パージ制御弁開弁中にパージシス
テムが正常と判定されたときにはパージ制御弁を全閉す
るようにされる。

【００１４】また、請求項６に記載の本発明では、上記
のようにパージ制御弁を所定量ずつ段階的に開弁させる
際に、パージ制御弁の開度が所定の開度以下の領域で
は、パージ制御弁は第１の所定量ずつ段階的に開弁さ
れ、前記所定の開度より大きい領域ではパージ制御弁は
前記第１の所定量より大きい第２の所定量ずつ開弁作動
される。

【００１５】また、請求項７に記載の本発明によれば、
燃料タンクからの蒸発燃料を吸着する吸着手段と、該吸
着された蒸発燃料を内燃機関の吸気通路にパージするパ
ージ通路と、該パージ通路を開閉するパージ制御弁とを
備えた内燃機関のパージシステムの異常検出装置であっ
て、機関運転空燃比を検出するとともに、機関運転空燃
比を所定の空燃比に維持するように、機関への燃料供給
量を補正する空燃比補正係数を前記検出された空燃比に
基づいてフィードバック制御する空燃比制御手段と、前
記内燃機関の回転数を検出する手段と、前記機関の回転
数変動が所定値以下であり、かつ前記空燃比補正係数の
変動が所定値以下である運転状態のときに前記パージ制
御弁を開閉するパージ制御手段と、前記パージ制御手段
によりパージ制御弁が開閉されたときの機関回転数と前
記空燃比補正係数との変化に基づいてパージシステムの
異常の有無を判定する判定手段とを備えた内燃機関の蒸
発燃料パージシステムの異常検出装置が提供される。

【００１６】更に、請求項８に記載の本発明によれば、
請求項７に記載の発明において前記パージ制御手段は、
前記パージ制御弁開弁動作時にパージ制御弁開度を所定
量ずつ段階的に全開まで増大させるとともにパージ制御
弁開弁中にパージシステムが正常と判定されたときにパ
ージ制御弁を全閉し、前記空燃比制御手段は、パージ制
御弁の前記開弁動作開始時の空燃比補正係数の値を記憶
するとともに、パージ制御弁全閉時に空燃比補正係数を
前記パージ制御弁開弁動作開始時の値に設定するように
される。

【００１７】また、請求項９に記載の本発明によれば、
請求項８に記載の発明において、前記パージ制御手段
は、前記パージ制御弁開弁動作時にパージ制御弁を所定
量ずつ段階的に開弁動作させるとともに、前記開弁動作
を全開の開弁動作から所定時間以上経過後、かつ前記機
関運転空燃比がリーンであることが検出されたときに行
う。

【００１８】また、請求項１０に記載の本発明によれ
ば、請求項８に記載の発明において前記パージ制御手段
は、前記パージ制御弁開弁動作が中断された場合に開弁
動作中断時のパージ制御弁開度を記憶し、次にパージ制
御弁の開弁動作を開始する際には前記中断時のパージ制
御弁開度から開弁動作を開始するようにされる。

【００１９】また、請求項１１に記載の本発明によれ
ば、請求項７に記載の発明において前記空燃比制御手段
は、前記パージ制御手段によるパージ制御弁開閉動作中
は、前記空燃比補正係数フィードバック制御による機関
空燃比の目標空燃比への追従を早めるように前記フィー
ドバック制御の制御定数を変更する。

【００２０】

【作用】パージ制御弁が開弁され、パージ混合気が機関
吸気通路のスロットル弁下流側に供給されると、機関の
吸入空気量はパージ混合気の導入に伴って増大するた
め、機関回転数が安定した運転状態では機関回転数が上
昇する。前述のように、供給されるパージ混合気の空燃
比が機関運転空燃比近傍である場合には機関空燃比自体
は変動せず、空燃比補正係数から異常を検出することは
困難であるが、この場合もパージ混合気の導入により機
関の吸入空気量は必ず増大するため、パージ制御弁の開
弁に伴って機関回転数が上昇することになる。

【００２１】また、キャニスタの吸着量が極めて少なく
パージ混合気の空燃比がリーンである場合にも、同様に
パージ混合気の導入により機関吸入空気量は増大するた
め、機関回転数は上昇することになる。従って、パージ
システムが正常であれば、パージ制御弁の開弁に伴って
必ず機関回転数が上昇することになる。一方、パージ制
御弁の故障等の異常が生じ、パージ操作時にパージ混合
気が導入されなくなったような場合には、パージ制御弁
を開閉しても吸入空気量は変化しないため回転数の変動
は生じない。また、同様にパージ制御弁が故障により全
開状態になっている場合や、パージ制御弁と吸気通路と
の間の接続ホースが外れて大気を吸気通路に常時吸い込
んでいるような場合も、パージ制御弁を開閉しても吸入
空気量は変化せず、回転数の変動は生じない。

【００２２】従って、パージ制御弁開閉動作に伴う機関
回転数の変化を監視することによりパージシステムの異
常の有無を正確に検出することができる。請求項１に記
載の発明では、上記を利用して、機関回転数が安定した
状態でパージ制御弁開閉動作を行い、開閉操作時の機関
回転数の変化に基づいてパージシステムの異常の有無が
判定される。

【００２３】また、前述のようにパージシステムが正常
であれば、パージ制御弁開弁時には必ず回転数が上昇す
る。また、同じ理由からパージ制御弁閉弁時には必ず回
転数が下降する。請求項２に記載の発明では、パージ制
御弁の開弁時に機関回転数が所定量以上上昇したこと、
または閉弁時に機関回転数が所定量以上下降したことの
いずれかが検出されたときにパージシステムが正常であ
ると判定するようにして、パージ制御弁開弁時と閉弁時
の両方でシステムの異常を判定することにより検出精度
を向上させている。

【００２４】また、上記パージ制御弁開閉時の機関吸入
空気量の変動は、機関吸入空気量が大きい場合には相対
的に小さく、回転数の変動もそれに応じて小さくなる。
同様に、機関に加わる負荷が大きい状態でもパージ制御
弁開閉に伴う機関回転数の変動は小さくなる。従って、
請求項２に記載の発明において、パージシステムを正常
と判定する機関回転数の変動の判定値を一定値に固定し
ていると正確な異常検出が行われない場合が生じる。請
求項３に記載の発明では、パージ制御弁開閉時の機関吸
入空気量や機関負荷状態に応じて、機関吸入空気量が大
きい場合や機関に加わる負荷が大きい場合には、上記回
転数変動の判定値を小さく設定する。これにより、パー
ジ操作時の機関吸入空気量や機関負荷状態にかかわらず
正確な異常検出が行われる。

【００２５】同様に、手動変速機付車両用機関ではアイ
ドル運転中のパージ制御弁開閉操作時に運転者がクラッ
チを徐々に接続して車両をゆっくりと発進させる操作を
行う場合が考えられる。この場合には上記と同様パージ
システムの異常の有無にかかわらす機関回転数が下降す
る。請求項４に記載の発明では、請求項２において手動
変速機付車両用機関の場合にはパージ制御弁閉弁時の回
転数下降による異常判断を行わないようにすることによ
り、上記誤判断が防止される。

【００２６】また、請求項１の発明でパージ制御弁を開
弁する際に、パージ制御弁を一挙に全開にして大量のパ
ージ混合気を導入すると、機関空燃比が大幅に変化して
排気性状が悪化する場合がある。請求項５の発明では、
請求項１においてパージ制御弁を所定量ずつ段階的に開
弁して空燃比の大幅な変動を防止するとともに、パージ
制御弁開弁動作中にパージシステムが正常と判定された
場合にはその時点でパージ制御弁を全閉にしてパージ混
合気の導入を停止することにより機関運転空燃比の変化
による排気性状の悪化を防止する。

【００２７】一方、請求項５の発明のようにパージ制御
弁を徐々に開弁して行く場合、特に制御弁開度が小さい
領域では、入力信号に対する制御弁開度が製品毎にばら
つく場合があり、パージ制御弁を通るパージ混合気の増
加を正確に制御できないおそれがある。請求項６に記載
の発明では、請求項５の発明の場合に上記パージ制御弁
の開度が小さい領域では一回の開弁動作によるパージ制
御弁開度の増大を小さくし、制御弁開度の増大が製品毎
のばらつきにより過大になることを防止するとともに、
パージ制御弁開度がこの領域を超えた場合には一回の開
弁動作による開度増大を大きくすることによりパージ制
御弁の開弁動作を正確に制御する。

【００２８】請求項１に記載の発明のように、パージ制
御弁開閉時の機関回転数の変動に基づいてパージシステ
ムの異常を判定することにより、上記のように正確な異
常検出を行うことができる。しかし、機関空燃比のフィ
ードバック制御を行う機関では、キャニスタの吸着量が
多量である場合、または極めて少ない場合には機関回転
数の変化より空燃比補正係数の変化の方が早く現れる場
合がある。

【００２９】請求項７に記載の発明では、パージ制御弁
開閉時の機関回転数変化に加え、空燃比補正係数の変化
をも監視することにより異常有無の判定に要する時間を
短縮している。すなわち、請求項７に記載の発明では、
パージ制御弁開閉時に空燃比補正係数の値が所定量以上
変化した場合にはパージシステムは即座に正常であると
判定される。また、空燃比補正係数が変化しなかった場
合には機関回転数の変化に基づいてパージシステムの異
常の有無を判定することにより誤判断が防止さされる。

【００３０】また、請求項８に記載の発明では、請求項
７に記載の発明において、パージ制御弁開弁時に、パー
ジ制御弁開度は徐々に段階的に増大される。これにより
パージ制御弁開弁時に一挙に機関運転空燃比が大幅に変
化することが防止される。また、パージ制御弁開弁中に
システムが正常と判断された場合にはパージ制御弁を即
座に全閉するとともに、空燃比補正係数の値がパージ操
作開始時の値に設定されるため、機関運転空燃比はパー
ジ操作開始直前の状態（すなわち、機関の制御目標空燃
比）に復帰する。これにより、パージシステムの異常判
定による空燃比変化は必要最小限に抑制され、排気性状
の悪化が防止される。

【００３１】更に、請求項９に記載の発明では、請求項
８に記載の発明において、パージ制御弁のそれぞれの段
階的開弁動作の間隔は所定時間以上とすることにより、
機関空燃比の変化速度が過大になりフィードバック制御
が追従できなくなる事態が防止される。また、上記それ
ぞれの段階的開弁動作を機関空燃比がリーンであること
が検出されたときにのみ行うことにより、パージ混合気
の空燃比が大幅にリッチである場合も機関運転空燃比の
リッチ側への変化速度が過大になることが防止される。

【００３２】また、上述のようにパージ制御弁を段階的
に開弁すると、パージ制御弁が全開になるまでに時間を
要し、開弁動作中に機関の運転条件が変化したために異
常検出が中断されてしまう場合がある。請求項１０に記
載の発明では、請求項８に記載の発明において、パージ
制御弁の開弁動作が制御弁が全開になる前に中断された
場合には、次回の開弁動作時に、パージ制御弁を前回開
弁動作時に中断された開度まで一挙に開弁した後に段階
的に開弁する。全開状態になる前に前回の制御弁開弁動
作が中断されていることは、システムが正常と判定され
た場合を含めて、前回中断時の開度までは空燃比補正係
数と回転数とが所定量以上変動していなかったことを意
味するので、前回中断時の開度まで制御弁を一挙に開弁
しても空燃比の変動は少ないと考えられる。従って、請
求項１０に記載の発明では、前回中断時の開度から制御
弁の開弁動作を再開することにより、空燃比の急速な変
化が抑制されるとともに異常検出に要する時間が短縮さ
れる。

【００３３】一方、請求項７に記載の発明において、パ
ージ操作時に導入されるパージ混合気による空燃比の変
化は、空燃比制御手段のフィードバック制御により吸収
され、機関空燃比は目標値に収束する。請求項１１に記
載の発明では、パージ制御弁開閉操作時に上記空燃比フ
ィードバック制御の制御定数は、フィードバック制御の
追従を良好にするように通常時と異なる値に設定され
る。これによりフィードバック制御の追従が良好にな
り、パージ混合気の導入による機関空燃比の変化が抑制
される。

【００３４】

【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明のパージシステムの異常検出
装置を車両用内燃機関に適用した場合の構成を示す全体
図である。図１において、１は内燃機関本体、２は吸気
通路、３は排気通路をそれぞれ示す。

【００３５】吸気通路２には、吸入空気量を直接計測す
る、例えばベーン型のエアフローメータ４が設けられて
いる。エアフローメータ４は、例えばポテンショメータ
を内蔵し、吸入空気量に比例したアナログ電圧の出力信
号を発生するものである。また、図１に６で示すのは、
吸気通路に設けられたスロットル弁であり、運転者のア
クセルペダル操作に応じて開閉し、機関１の吸入空気量
を制御する。

【００３６】また、本実施例では、吸気通路２には、ス
ロットル弁６をバイパスするスロットルバイパス通路８
と、バイパス通路８を流れる空気量を制御するアイドル
スピード制御弁（ＩＳＣ弁）９が設けられている。ＩＳ
Ｃ弁９は、機関のアイドル運転時に後述のエンジン制御
回路２０からの制御信号に応じた開度をとり、機関吸入
空気量を制御してアイドル回転数を目標値に制御するア
イドルスピードコントロール（ＩＳＣ）を行うものであ
る。

【００３７】図１に１０で示すのは、機関の燃料タンク
１１からの蒸発燃料を吸着するキャニスタである。キャ
ニスタ１０は、通路１２を介して燃料タンク１１の上部
空間に接続され、タンク内の蒸発燃料をキャニスタ１０
内の活性炭等の吸着剤１３に吸着する。また、キャニス
タ１０は吸気通路２のスロットル弁６下流側部分にパー
ジ制御弁１５を有するパージ通路１４により接続されて
いる。パージ制御弁１５は、通常は機関運転中に所定の
パージ条件が成立した場合（例えば、機関が所定負荷以
上で運転されている場合等）に開弁され、キャニスタ１
０の吸着剤に吸着された蒸発燃料を吸気通路２にパージ
する。すなわち、パージ制御弁１５が開弁するとキャニ
スタ１０内には吸気通路２のスロットル弁６下流側の負
圧が作用するため、キャニスタ１０に設けられたパージ
空気入口１６からはキャニスタ内に空気が流入する。こ
のパージ空気は吸着剤１３に吸着された蒸発燃料を離脱
させ、蒸発燃料を含むパージ混合気となってパージ通路
１４から機関吸気通路２に流入し、機関燃焼室内で燃焼
する。これにより、吸着剤１３の蒸発燃料による飽和が
防止される。

【００３８】本実施例では、パージ制御弁１５はソレノ
イドアクチュエータを有する電磁弁とされ、後述のエン
ジン制御回路２０によりソレノイドの駆動パルスのデュ
ーティ比（駆動電流のオン時間に対する駆動電流のオン
／オフ合計時間の比）を制御することにより、パージ制
御弁１５を通過するパージ混合気の量を調節することが
できる。なお、パージ制御弁１５としては、電磁弁に限
らず制御回路２０の制御信号に応じてパージ混合気の流
量を制御可能形式のものであれば本発明に使用すること
ができる。

【００３９】また、図１に７で示したのは、機関１の各
気筒の吸気ポートに機関燃料ポンプ（図示せず）からの
加圧燃料を噴射する燃料噴射弁である。燃料噴射弁７は
エンジン制御回路２０の制御信号に応じて開弁し、開弁
時間に比例した量の燃料を機関吸気ポートに供給する。
また、機関排気通路３には、Ｏ₂センサ３１と、その下
流に触媒コンバータ３５とが設けられている。触媒コン
バータ３５は三元触媒を内蔵し、排気空燃比が理論空燃
比近傍の場合に排気中のＮＯ_X、ＨＣ、ＣＯの三成分を
同時に浄化する機能を有する。また、Ｏ₂センサ３１は
排気中の酸素濃度を検出し、排気空燃比が理論空燃比よ
り大きいか（リーン側か）、小さいか（リッチ側か）に
応じた出力電圧を発生するものである。本実施例では、
Ｏ₂センサ３１の出力はエンジン制御回路に供給され、
Ｏ₂センサ３１の出力に基づいて機関の空燃比が理論空
燃比にフィードバック制御される。

【００４０】図１に３２で示すのは、機関１のディスト
リビュータに設けられた回転数センサである。回転数セ
ンサ３２は、機関クランク軸回転数に応じた周波数のパ
ルス信号を発生するものである。図１に２０で示すエン
ジン制御回路は、双方向性バス２１で相互に接続された
ＲＯＭ（リードオンリメモリ）２２、ＲＡＭ（ランダム
アクセスメモリ）２３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）
２４、入力ポート２５及び出力ポート２６とを備えてい
る。

【００４１】制御回路２０は、機関の燃料噴射制御、回
転数制御等の基本制御を行う他、本実施例では、パージ
制御弁の開閉動作の制御を行うパージ制御手段と、パー
ジシステムの異常有無の判定を行う判定手段としての機
能を果たしている。これらの制御のため、制御回路２０
の入力ポート２５には、エアフローメータ４及びＯ₂セ
ンサ３１の出力がマルチプレクサ内蔵型ＡＤ変換器２７
を介して入力されている他、車両走行速度、バッテリ電
圧、機関冷却水温度等を表す信号がそれぞれ図示しない
センサからＡＤ変換器２７を介して入力されている。更
に、制御回路２０の入力ポート２５には機関回転数の演
算のために回転数センサ３２の回転数パルスが、また、
負荷状態の検出のためにエアコンスイッチのオン／オフ
信号、変速機のシフト位置を表す信号等がそれぞれ図示
しないセンサから入力されている。

【００４２】また、制御回路２０の出力ポートは、図示
しない駆動回路を介して燃料噴射弁７、ＩＳＣ弁９、パ
ージ制御弁１５にそれぞれ接続され、それぞれ燃料噴射
量、アイドルスピード制御、パージ動作の制御を行って
いる。次に、図２、図３を用いて本発明によるパージシ
ステムの異常判定動作の第１の実施例について説明す
る。本実施例は、請求項１に対応するものであり、機関
回転数の安定した運転状態でパージ制御弁１５を開閉
し、この開閉動作に伴う機関回転数の変化に基づいてパ
ージシステムの異常の有無を判定するものである。

【００４３】図２、図３は異常判定動作のフローチャー
トを示す。本ルーチンは、制御回路２０により一定時間
毎（例えば６５ms毎）に実行される。図２においてルー
チンがスタートすると、ステップ２０１では機関回転数
ＮＥ、機関吸入空気量Ｑ、車両走行速度Ｖ、バッテリ電
圧ＶＢ、機関冷却水温度ＴＨＷ、エアコンスイッチのオ
ン／オフ信号ＡＣ等の各運転パラメータが入力され、次
いでステップ２０３では、ステップ２０１てで読み込ん
だ回転数ＮＥを用いて機関回転数ＮＥの1/8 なまし値Ｎ
ＥＳＭが、ＮＥＳＭ＝(1/8) ×（ＮＥ＋７・ＮＥＳＭ）により計算される。なまし値ＮＥＳＭは以下に説明する
異常検出動作開始条件が成立しているか否か、及び異常
判断の回転数変動の基準値として使用される。

【００４４】次いで、ステップ２０５では異常検出のた
めの前提条件が成立しているか否かが判断される。本実
施例ではパージ制御弁の開閉時の回転数変動によりパー
ジシステム異常の有無を判定するため、機関回転数の変
動が少ない運転条件下で異常検出を行うことが前提条件
となり、ステップ２０５では以下の運転条件が成立して
いるか否かが判断される。なお、以下の条件が成立して
いない場合には、異常検出動作開始前においては異常検
出動作は行われず、さらに異常検出動作実行中において
は異常検出動作が中断され、パージ制御弁は全閉され
る。

【００４５】アイドルスピードコントロール（ＩＳ
Ｃ）の制御条件が成立しており、かつＩＳＣ制御が実行
されてから所定時間以上経過していること。ここで、Ｉ
ＳＣ制御条件は、車両速度Ｖが所定値（例えば２km/h)
以下、かつスロットル弁６が全閉であり機関冷却水温Ｔ
ＨＷが８０度Ｃ以上（暖機完了）であること、エアコン
スイッチのオン／オフ及び自動変速機付車両においては
ニュートラルスイッチのオン／オフが行われてから所定
時間以上経過していること、等である。

【００４６】異常検出動作実行中においては、機関吸
入空気量Ｑが、異常検出動作開始時の機関吸入空気量Ｑ
₀から所定量以上変動していないこと、すなわち、｜Ｑ
−Ｑ₀｜＜Ｑ₁であること（例えばＱ₁＝０．２グラム
／秒）。異常検出動作実行中においては、バッテリ電圧ＶＢ
が、異常検出動作開始時のバッテリ電圧ＶＢ₀から所定
量以上変動していないこと、すなわち、｜ＶＢ−ＶＢ₀
｜＜ＶＢ₁であること（例えばＶＢ₁＝０．２Ｖ）。

【００４７】空気密度が所定値以上であること。ここ
で、上記条件は異常検出動作実行前に所定時間ＩＳＣ
制御が行われており、機関回転数が安定している状態で
異常検出を行うためである。なお、異常検出動作実行中
は、ＩＳＣ制御は行わずＩＳＣ弁９は異常検出動作開始
時の開度に固定されるため、異常検出中にＩＳＣ制御条
件が成立しなくなった場合には機関回転数が変動し、異
常検出が正確に行われないおそれがあるため異常検出動
作実行中にＩＳＣ制御条件が成立していることも前提条
件とされる。また、上記条件は異常検出動作実行中に
運転条件が変化して吸入空気量が大幅に変動した場合に
は吸入空気量の変化により回転数が変動して正確な検出
ができなくなるため、上記条件は機関電気負荷が変動
して機関に加わる負荷が大きく変化すると機関回転数が
変動して正確な異常検出ができなくなるため、それぞれ
前提条件とされている。また、上記条件は、例えば高
地等で気圧が低く空気密度が小さい場合には、パージ制
御弁の開閉による吸入空気量の変化が相対的に小さくな
り回転数の変動に現れにくくなるためである。

【００４８】上記条件のいずれかが成立していない場
合、図３ステップ２３３が実行されて異常検出動作開始
フラグＸＺＰＧＤがリセット（＝０）され、ルーチンを
終了する。フラグＸＺＰＧＤは、後述の異常検出動作開
始条件（ステップ２１１）が成立したときにセット（＝
１）されるフラグであり、ＸＺＰＧＤがリセットされる
と後述のパージバルブ駆動ルーチンでは、通常のパージ
操作条件、（すなわち、パージシステムの異常検出のた
めの開閉動作以外の、キャニスタの通常のパージのため
のパージ操作）に従ってパージ制御弁の開度が設定され
る。なお、ＩＳＣ制御条件が成立している運転状態では
通常のパージ操作条件においてはパージ制御弁は全閉と
される。

【００４９】ステップ２０５で異常検出前提条件から
の全てが成立していた場合には、ステップ２０９で前
述の開始条件成立フラグＸＺＰＧＤがセット（＝１）さ
れているか、すなわち既に異常検出動作が開始されてい
るか否かが判断され、ＸＺＰＧＤ≠１の場合、すなわち
検出動作が開始されていない場合にはステップ２１１に
進み、異常検出動作開始条件が成立しているか否かが判
定される。

【００５０】ここで、異常検出動作開始条件は、｜ＮＥＳＭ−ＮＥＳＭ（１ＳＥＣ）｜＜ＫＮＥＳＭ−ＮＴ＞Ｌの両方の条件が３秒以上継続して成立していること、で
ある。ここで上記条件のＮＥＳＭはステップ２０３で
計算された回転数のなまし値、ＮＥＳＭ（１ＳＥＣ）は
約１秒前にルーチンが実行されたときに計算された回転
数のなまし値、また、条件のＮＴは異常検出動作実行
開始時の目標回転数である。すなわち、条件は１秒間
隔で比較した回転数のなまし値の変動が所定値Ｋ以下で
あること（ここでＫは例えば１０ｒｐｍ程度に設定され
る）、条件はステップ２０３で計算した回転数のなま
し値が目標回転数より所定値Ｌ（例えばＬ＝２０ｒｐ
ｍ）以上高いことを意味する。つまり、本実施例では、
機関回転数が充分に高い安定領域にあり（条件）かつ
変動が少ない状態（条件）が３秒以上継続した場合に
実行開始条件が成立したと判定される。

【００５１】ステップ２１１で実行開始条件が成立して
いなかった場合には図３ステップ２３３が実行され、フ
ラグＸＺＰＧＤがリセット（＝０）されルーチンは終了
する。すなわち、異常検出動作は実行されない。また、
ステップ２１１で実行開始条件が成立した場合にはステ
ップ２１３に進み、実行開始条件成立フラグＸＺＰＧＤ
をセット（＝１）するとともにフラグＦＯをリセット
（＝０）する。フラグＦＯについては図５で説明する。

【００５２】次いで、ステップ２１５に進み、ステップ
２０３で計算した回転数のなまし値ＮＥＳＭを異常検出
動作開始時の回転数なまし値ＮＥＰＧＳとしてＲＡＭに
格納し、ステップ２１７以降の異常検出動作を実行す
る。なお、ステップ２０９でフラグＸＺＰＧＤがセット
されていた場合、つまり、既に異常検出動作が開始され
ていた場合にはステップ２０９の後、直接ステップ２１
７以降が実行される。すなわち、ステップ２１３、２１
５は異常検出動作実行開始条件が成立したときに一度だ
け実行されるステップである。

【００５３】次にステップ２１７以降の異常検出動作に
ついて説明する。先ず、ステップ２１７では前述のＩＳ
Ｃ制御が停止され、ＩＳＣ弁９は異常検出開始条件成立
時の開度に固定される。これは、異常検出のためのパー
ジ制御弁開閉時にＩＳＣ制御により回転数変動が抑制さ
れることを防止して異常検出の精度を向上させるためで
ある。

【００５４】次いで、図３ステップ２１９では、後述す
るパージ制御弁開度設定サブルーチン（図５）が実行さ
れ、パージ制御弁１５の開度が設定され、別途実行され
るパージ制御弁開閉制御ルーチン（図６）によりパージ
制御弁１５の開閉操作が行われる。この操作については
後に詳述する。ステップ２１９でパージ制御弁１５の開
閉操作が行われると、ステップ２２１ではパージ制御弁
１５が全開状態（デューティ比１００パーセント）から
全閉状態への閉弁動作中か否かが判定される。なお、後
述のように、パージ制御弁１５は、段階的に開弁され、
開弁中にパージシステムが正常と判定されなかった場合
には、全開状態に３秒間保持された後、全閉状態にされ
る。ステップ２１９では、パージ制御弁１５がこの全開
状態からの全閉動作中か否かが判定され、全開状態から
の全閉動作中でない場合にはステップ２２５に進み、ス
テップ２０１で読み込んだ現在の機関回転数ＮＥとステ
ップ２１５で記憶した異常検出動作実行開始時の回転数
のなまし値ＮＥＰＧＳとの差の絶対値との差｜ＮＥ−Ｎ
ＥＰＧＳ｜が所定値ＤＮＥＰＧより大きいか否かが判定
される。

【００５５】また、ステップ２２１でパージ制御弁が全
閉動作中であった場合には、ステップ２２３で現在の回
転数（すなわちパージ制御弁１５全開時の回転数）ＮＥ
をＮＥＰＧＳとして記憶し直してからステップ２２５の
比較を行う。パージ制御弁全閉時になまし値ＮＥＰＧＳ
を制御弁が全閉になる前の回転数の値に更新してから比
較を行うのは、パージ制御弁全閉による回転数変動をよ
り正確に検出するためである。

【００５６】ステップ２２５で｜ＮＥ−ＮＥＰＧＳ｜≧
ＤＮＥＰＧであった場合、すなわち、パージ制御弁開弁
時または閉弁時に所定量ＤＮＥＰＧ以上の機関回転数変
動があった場合には、前述のようにパージシステムは正
常に作動していると判断されるので、ステップ２２９に
進み、システム異常フラグＸＦＡＩＬがリセット（＝
０）され、ステップ２３３にて実行開始条件成立フラグ
ＸＺＰＧＤがリセット（＝０）され、ルーチンが終了す
る。また、ステップ２２５で｜ＮＥ−ＮＥＰＧＳ｜＜Ｄ
ＮＥＰＧであった場合、すなわち、所定量ＤＮＥＰＧ以
上の回転数変動がみられなかった場合には、ステップ２
２６に進み、前述のフラグＦＯがセット（＝１）されて
いるか否かが判断される。フラグＦＯは、後述のように
図５のサブルーチンでパージ制御弁１５が全開状態にな
った状態が所定時間以上継続した場合にセットされる
（図５ステップ５２１）。ステップ２２６でＦＯ≠１で
あった場合には、そのままルーチンを終了する。また、
ＦＯ＝１である場合には、ステップ２２７でパージ制御
弁１５が全閉になった後２秒以上経過しているか否かが
判断される。パージ制御弁が全閉になってから２秒以上
経過している場合には、パージ制御弁開弁中と閉弁中の
両方とも所定量以上の回転数変動が生じていないことを
意味するため、パージシステムが異常であると判定して
ステップ２３１で異常フラグＸＦＡＩＬをセット（＝
１）した後、ステップ２３３で実行開始条件成立フラグ
ＸＺＰＧＤをリセット（＝０）して、ルーチンを終了す
る。

【００５７】また、ステップ２２７でパージ制御弁１５
が全閉になった後２秒以上経過していない場合には、パ
ージ制御弁が開弁中であるか、または制御弁１５全閉に
よる影響がまだ回転数の変動となって現れていない場合
があるため、異常フラグＸＦＡＩＬのセット及び、実行
開始条件成立フラグＸＺＰＧＤのリセットは行わず、そ
のままルーチンを終了する。これにより、異常検出動作
が続行される。

【００５８】なお、ステップ２２６でフラグＦＯがセッ
トされていない場合にステップ２２７を実行せずにルー
チンを終了するのは、パージ制御弁が全開になる前にシ
ステムが正常と判断されてパージ制御弁が全閉になった
場合にもステップ２２７、２３１の実行により、再度シ
ステムが異常と判断されてしまう可能性を防止するため
である。

【００５９】また、上記の例では、ステップ２２５で回
転数変動量が所定値以下の場合で、かつパージ制御弁全
閉後２秒以上経過した状態が１度成立すれば、パージシ
ステムの異常と判定しているが、例えば、別途異常カウ
ンタを設け、上記条件が成立する毎にこの異常検出カウ
ンタをカウントアップして、異常カウンタの値が所定値
（例えば２回）になったときに異常フラグＸＦＡＩＬを
セットするようにしても良い。

【００６０】また、上記ステップ２２５の所定値ＤＮＥ
Ｐは一定値としても良いが、本実施例では異常検出の精
度を向上させるため、ステップ２０１で読み込んだ機関
吸入空気量Ｑ及び、自動変速機付車両の場合には変速機
シフトポジションに応じて図４に示すように判定値ＤＮ
ＥＰを変更している。図４から判るように、機関吸入空
気量が大きければパージ制御弁開閉による吸入空気量の
変動は小さく、それに応じてパージ制御弁開閉時の回転
数変動も小さくなるため、手動変速機付車両、自動変速
機付車両を問わず吸入空気量が大きくなる程判定値ＤＮ
ＥＰは小さく設定される。さらに、自動変速機付車両に
おいては、シフトポジションがＤレンジにあるときに
は、機関に加わる負荷はシフトポジションがＮレンジに
ある場合に較べて大きく、パージ制御弁開弁時の回転数
上昇が小さくなるため、判定値ＤＮＥＰはシフトポジシ
ョンがＤレンジにある場合には、Ｎレンジにある場合に
較べて小さく設定される。

【００６１】また、図２の実施例では、パージ制御弁の
全開状態からの全閉動作時にも回転数の変動による異常
有無の判定を行っているが（ステップ２２１から２２
５）、手動変速機付車両の場合には運転者が、異常検出
動作中にアイドル状態のままクラッチを接続してゆっく
りと車両を発進させる場合が考えられる。この場合はパ
ージシステムに異常があった場合でも機関負荷の増大に
より回転数が低下してしまい、誤検出の原因となるおそ
れがある。一方、パージ制御弁が全開状態に至ったとい
うことは、開弁動作中に回転数が所定値以上変動しなか
ったため、正常判定されなかったことを意味し、パージ
システムに異常が生じている可能性が極めて大きい。そ
こで、手動変速機付車両用機関の場合にはステップ２２
１でパージ制御弁の全開状態からの全閉動作時であった
場合には直接ステップ２３１に進むようにして異常フラ
グをセットし、パージ制御弁全閉動作時の回転数下降に
よる異常判断を行わないようにしても良い。

【００６２】次に、図５を用いて図２、ステップ２１９
で実行されるパージ制御弁開度設定サブルーチンについ
て説明する。図２の実施例において、パージ制御弁１５
の開閉は全閉／全開の２値制御とすることも可能である
が、パージ制御弁１５を全閉状態から一挙に全開状態に
した場合、空燃比の変化が過大になり空燃比が理論空燃
比から大きく外れて触媒コンバータ３５での排気浄化作
用が低下する場合がある。そこで、図５に示す例では、
パージ制御弁１５開弁時には、一度に所定量ずつ段階的
に開度を増大するようにしてパージ混合気の導入量を段
階的に増大するようにするとともに、パージ制御弁１５
が全開になる前にシステムが正常であることが確認され
た時には、直ちにパージ制御弁開度を全閉としてパージ
混合気の導入を停止することにより、パージシステムの
異常検出実行による排気性状の悪化を防止している。

【００６３】また、上述のように段階的にパージ制御弁
１５を開弁する際に、制御弁開度の小さい（デューティ
比の低い）範囲では製品毎のばらつきにより流量の誤差
が大きく、デューティ比に比例してパージ混合気の流量
が増大しない場合が生じる。このため、デューティ比の
小さい領域で１回の開弁量（デューティ比の増大量）を
大きく設定すると流量のばらつきが大きくなり、正確に
パージ混合気流量増加を制御できない場合が生じる。こ
の問題を図７を用いて説明する。

【００６４】図７はパージ制御弁１５の一般的な流量特
性を示す。図７に示すように流量特性には図に斜線領域
で示す公差が設けられている。すなわち、制御弁開弁後
はデューティ比にほぼ比例して流量が増大するが、上記
公差のため制御弁が実際に開弁を開始するデューティ比
は製品毎にばらついている（図７ではデューティ比５パ
ーセントから１０パーセントの範囲）。従って、この範
囲でデューティ比を大きく増加量を大きくとるとデュー
ティ比の増大に対して実際の流量の増加量が大きくばら
つくことになる。例えば、図７の場合ではデューティ比
１０パーセント以上の領域ではデューティ比の増加量と
流量の増加量とが比例しているのに対して、１０パーセ
ント以下の領域では、デューティ比の増加量と流量の増
加量とが必ずしも一致しない場合が生じる。

【００６５】そこで、本実施例では、この問題を解決す
るために、上記流量がばらつく領域（図７ではデューテ
ィ比１０パーセント以下の領域）では、パージ制御弁を
段階的に開弁する際の１回の開弁量（デューティ比の増
加量）を小さく設定し、デューティ比が上記のばらつき
の領域を越えた場合には１回のデューティ比の増加量を
大きく設定するようにしている。

【００６６】すなわち、図５のサブルーチンでは、パー
ジ制御弁１５の駆動パルスデューティ比は所定のデュー
ティ比以下（例えば１０パーセント以下）の領域では１
パーセントずつ増大され、これより大きいデューティ比
（デューティ比１０パーセント以上）の領域ではそれぞ
れの開弁動作毎に、現在のデューティ比の２倍より８パ
ーセント少ないデューティ比になるようにデューティ比
の増加量が増大される。また、各開弁動作は所定の間隔
（例えば１．２秒）をおいて行い、各開弁動作による影
響が回転数変動となって現れるのに充分な時間を確保す
るとともに、デューティ比が１００パーセント（全開）
になった時には、この全開状態を３秒間保持して、制御
弁前回の影響が回転数の変動となって現れる時間を充分
に確保した上で制御弁を全閉（デューティ比０）とする
ようにしている。

【００６７】図５においてサブルーチンがスタートする
と、ステップ５００では異常検出実行条件成立後最初の
サブルーチン実行か否かが判定される。ここでは、実行
条件成立フラグＸＺＰＧＤ（図２ステップ２１３）の値
が前回ルーチン実行時に０であり、今回ルーチン実行時
に１であった場合に最初のサブルーチン実行と判断され
る。最初のサブルーチン実行時であった場合には、ステ
ップ５２０が実行され、パージ制御弁１５の駆動デュー
ティ比の設定値ＤＧＰＤを所定の初期値にセットする。
図７に示す場合では、上記初期値は制御弁１５の流量特
性の公差を考慮した上で制御弁１５を全閉状態に保つ最
大のデューティ比である５パーセントに設定される。こ
のように初期値をセットすることにより、本サブルーチ
ンの実行により短時間で制御弁１５が開弁を開始する事
になる。なお、ステップ５２０は異常検出実行条件成立
時に１回だけ実行されるステップである。

【００６８】次いで、ステップ５０１では、カウンタＣ
３の値が３秒以上か否かが判定される。Ｃ３は別途実行
される図示しないルーチンにより一定時間毎にカウント
アップされるカウンタであり、後述のように（ステップ
５１３、５１７）パージ制御弁１５の駆動パルスデュー
ティ比が１００パーセント（すなわち、パージ制御弁１
５が全開）になったときからカウントアップが開始され
る。すなわち、ステップ５０１では、パージ制御弁１５
が全開になってから３秒以上経過したか否かが判定され
る。

【００６９】ステップ５０１でパージ制御弁１５が全開
になってから３秒以上経過している場合には、ステップ
５２１に進みフラグＦＯをセット（＝１）したあとステ
ップ５２３でパージ制御弁１５の駆動デューティ比ＤＰ
ＧＤを０（全閉）に設定してルーチンを終了する。ま
た、ステップ５０１でパージ制御弁１５が全開後３秒経
過していない場合も、ステップ５０３でフラグＦＯがセ
ットされている場合にはステップ５２３に進みＤＰＧＤ
は０に設定される。すなわち、パージ制御弁が一旦３秒
以上全開状態に保持されると、フラグＦＯがセットさ
れ、その後はパージ制御弁が全閉状態に維持される。な
お、フラグＦＯは図２のルーチンにおいて異常検出実行
条件成立時にリセットされる（図２、ステップ２１
３）。

【００７０】ステップ５０３でＦＯ≠１であった場合
は、制御弁１５は、開弁動作実行中であり全開になって
いないことを意味するので、ステップ５０５ではカウン
タＣ１の値から、前回の段階的開弁動作実行時から１．
２秒以上の時間が経過したか否かが判定され、１．２秒
が経過していない場合にはサブルーチンを終了する。Ｃ
１は別途実行される図示しないルーチンにより一定時間
毎にカウントアップされるカウンタであり、後述のよう
に制御弁の段階的開弁動作を１回終了する毎にクリアさ
れる（ステップ５１９）。

【００７１】ステップ５０５で、前回の段階的開弁動作
実行後１．２秒が経過していた場合にはステップ５０７
から５１９で、次の段階的開弁動作が実行される。すな
わち、ステップ５０７では、現在のデューティ比ＤＰＧ
Ｄが１０パーセント以下（図７で流量がばらつく領域）
である場合にはステップ５０９で、デューティ比ＤＰＧ
Ｄが１パーセントだけ増加するように設定される。ま
た、現在のデューティ比ＤＰＧＤが１０パーセントを
越えている時にはステップ５１１に進み、デューティ比
ＤＰＧＤが、ＤＰＧＤ←ＤＰＧＤ×２−８パーセント、として現在のデューティ比の２倍より８パーセント少な
い値に設定される。また、この場合増大設定されたＤＰ
ＧＤが１００パーセント（全開）より大きくなった場合
にはＤＰＧＤの値は１００パーセントでガードされ（ス
テップ５１３、５１５）、１００パーセント以下の場合
にはカウンタＣ３がリセットされる。これにより、カウ
ンタＣ３はデューティ比が１００パーセントに達した時
点からカウントアップを開始する。

【００７２】上記段階的開弁動作を終了後、ステップ５
１９では、次回の段階的開弁動作のタイミングを決める
ためにカウンタＣ１がリセットされ本サブルーチンは終
了する。次に、上記により設定されたデューティ比を用
いてパージ制御弁１５を駆動するパージ制御弁開度制御
について説明する。図６はパージ制御弁開度制御動作を
示すフローチャートである。本ルーチンは前述のエンジ
ン制御回路２０により一定時間毎（例えば６５ms毎）に
実行される。

【００７３】本ルーチンでは、図２のルーチンで設定さ
れる異常検出条件成立フラグＸＺＰＧＤの値から現在異
常検出動作実行中か否かを判断し、異常検出実行中の場
合には、図５のサブルーチンで設定されたデューティ比
ＤＰＧＤでパージ制御弁１５を駆動する。また、現在異
常検出動作を実行中でない場合には、予め設定されたパ
ージ条件に応じてパージ制御弁１５の開度を設定する、
通常のパージ操作を行う。なお、本実施例では、通常の
パージ操作は、機関回転数及び負荷が所定値以上の場
合、すなわち、パージ混合気の導入により回転数変動が
生じない領域のみで行われる。一方、前述のように本実
施例の異常検出動作はパージ混合気の導入により回転数
変動が生じ易い条件下で行われる。従って、本実施例で
は、異常検出動作が終了してフラグＸＺＰＧＤがリセッ
トされ、パージ制御弁１５が通常のパージ操作制御下に
なるとパージは行われず、パージ制御弁１５は全閉され
る。

【００７４】図６においてルーチンがスタートすると、
ステップ６０１では、フラグＸＺＰＧＤがセット（＝
１）されているか否かが判定される。ＸＺＰＧＤ＝１の
場合は、異常検出動作実行中であるのでステップ６０３
に進みパージ制御弁の駆動デューティ比ＤＰＧを、図５
で設定されたデューティ比ＤＰＧＤに設定し、ステップ
６０７でパージ制御弁１５の駆動回路に出力する。これ
により、フラグＸＺＰＧＤがセットされている限り、パ
ージ制御弁１５は図５のサブルーチンで設定される開度
（デューティ比）に応じて開閉動作を行う。

【００７５】一方、ステップ６０１でＸＺＰＧＤ≠１の
場合は、異常検出動作が開始されていないか、又は終了
後の状態であるため、ステップ６０５に進み、機関運転
状態（回転数、負荷等）に応じて駆動デューティ比ＤＰ
Ｇを設定し、ステップ６０７で設定した駆動デューティ
比ＤＰＧを出力する。これにより、異常検出動作中以外
はパージ制御弁１５は機関運転状態に応じた開度をと
り、通常のパージ操作が行われる。

【００７６】上述のように、本実施例では機関回転数が
安定した運転条件下でパージ制御弁１５を開閉し、この
開閉動作に伴う機関回転数の変化に基づいてパージシス
テムの異常の有無を判定するようにしたことにより、キ
ャニスタの蒸発燃料吸着状態により空燃比補正係数の変
化からでは誤判断を生じるような場合にも正確に異常の
有無を判定することが可能となっている。

【００７７】次に、図８から図９を用いて請求項２に対
応する、本発明の第２の実施例について説明する。本実
施例では、上述の機関回転数の変動に加えて、パージ制
御弁１５の開閉に伴う空燃比補正係数の変化をも考慮し
てパージシステムの異常の有無を判定する。前述のよう
に、パージ制御弁１５の開閉時の機関回転数の変化を監
視することにより、パージシステムの異常の有無を正確
に判定することができる。しかし、パージ制御弁開弁に
よる影響が回転数の変化となって検出されるためには、
ある程度の吸入空気量の増大が必要であり、パージ制御
弁１５の開度が比較的大きくなるまで回転数変化が検出
されない場合がある。一方空燃比補正係数のフィードバ
ック制御は比較的短い間隔（例えば４ms毎）に実行され
ているため、空燃比変化に対する応答が良く、キャニス
タの蒸発燃料吸着状態（例えば、吸着量が非常に多い場
合や非常に少ない場合等）によっては、パージ制御弁開
閉の影響による空燃比補正係数の変化が回転数の変化よ
り早く検出できる場合がある。そこで、本実施例では、
パージ制御弁開閉時の回転数変化を監視することによ
り、キャニスタの蒸発燃料吸着状態にかかわらず正確な
異常検出を行うとともに、同時に空燃比補正係数の変化
を監視することにより、可能な場合には異常検出時間を
短縮するようにしている。

【００７８】次に、本実施例異常検出動作の前提となる
空燃比フィードバック制御について説明する。本実施例
では、図１の燃料噴射弁７からの燃料噴射量ＴＡＵは制
御回路２０により以下のように設定される。すなわち、
制御回路２０は一定クランク回転角（例えばクランク軸
１回転毎）に吸入空気量Ｑと機関回転数ＮＥとを用いて
燃料噴射量ＴＡＵを次式により計算する。

【００７９】ＴＡＵ＝｛α×（Ｑ／ＮＥ）×β｝×ＦＡＦ＋γ ここでＱ／ＮＥは機関１回転当たりの吸入空気量であ
る。αは、予め定められた定数であり、α×（Ｑ／Ｎ
Ｅ）は理論空燃比を得るために必要な燃料噴射量を表
す。また、β、γはそれぞれ機関運転状態に応じて設定
される補正係数、ＦＡＦは後述するように、排気通路の
Ｏ₂センサ３１の出力に応じて設定される空燃比補正係
数である。上記により燃料噴射量ＴＡＵが算出される
と、制御回路２０は図示しない駆動回路を介して燃料噴
射弁７をＴＡＵに相当する時間だけ開弁駆動し、ＴＡＵ
に相当する量の燃料が各気筒の吸気ポートに噴射され
る。すなわち、運転条件が同一であれば、機関の燃料供
給量（空燃比）は空燃比補正係数ＦＡＦの値に応じて変
化する。

【００８０】図８、図９は空燃比補正係数ＦＡＦの算出
ルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンで
は、空燃比補正係数ＦＡＦは、Ｏ₂センサ３１の出力に
基づいて機関空燃比を目標値（理論空燃比）にフィード
バック制御するように決定される。本ルーチンは制御回
路２０により一定時間毎（例えば４ms毎）に実行され
る。

【００８１】図８においてルーチンがスタートすると、
ステップ８０１では、Ｏ₂センサ３１による空燃比の閉
ループ（フィードバック）条件が成立しているか否かが
判断される。例えば、冷却水温が所定値以下のときや、
エンジン始動中は閉ループ条件が成立しておらず、その
他の場合には閉ループ条件が成立する。閉ループ条件が
成立していないときには処理サイクルを完了し、閉ルー
プ条件が成立したときにはステップ８０２に進む。

【００８２】ステップ８０２では、Ｏ₂センサ３１の出
力Ｖ₁がＡ／Ｄ変換されて取込まれ、次いでステップ８
０３ではＶ₁が比較電圧Ｖ_R1以下、例えば０．４５Ｖ以
下か否か、即ち空燃比がリーンであるか否かが判断され
る。空燃比がリーン（Ｖ₁≦Ｖ_R1) であれば、ステップ
８０４に進んでディレイカウンタＣＤＬＹが負か否かが
判断され、ＣＤＬＹ＞０であればステップ８０５におい
てＣＤＬＹを０とした後、ステップ８０６に進む。ステ
ップ８０６では、ディレイカウンタＣＤＬＹが１減算さ
れ、ステップ８０７、８０８においてディレイカウンタ
ＣＤＬＹが最小値ＴＤＬでガードされる。この場合、デ
ィレイカウンタＣＤＬＹが最小値ＴＤＬに到達したとき
にはステップ８０９において空燃比フラグＦ１が“０”
（リーン）とされる。なお、最小値ＴＤＬは負の値であ
る。

【００８３】これに対してリッチ（Ｖ₁＞Ｖ_R1）であれ
ば、ステップ８１０においてディレイカウンタＣＤＬＹ
が正か否かが判断され、ＣＤＬＹ＜０であればステップ
８１１においてＣＤＬＹを０とした後、ステップ８１２
に進む。ステップ８１２ではディレイカウンタＣＤＬＹ
が１加算され、ステップ８１３、８１４においてディレ
イカウンタＣＤＬＹが最大値ＴＤＲでガードされる。こ
の場合、ディレイカウンタＣＤＬＹが最大値ＴＤＲに到
達したときにはステップ８１５において空燃比フラグＦ
１が“１”（リッチ）とされる。なお、最大値ＴＤＲは
正の値である。

【００８４】次いで図９、ステップ８１６では、空燃比
フラグＦ１が反転（“０”→“１”または“１”→
“０”に変化）したか否かが判断される。空燃比フラグ
Ｆ１が反転したときには、ステップ８１７において空燃
比フラグＦ１の値により、リッチからリーンへの反転
か、リーンからリッチへの反転かが判断される。リッチ
からリーンへの反転であれば、ステップ８１８において
ＦＡＦがＦＡＦ＋ＲＳＲとスキップ的に増大され、逆
に、リーンからリッチへの反転であれば、ステップ８１
９においてＦＡＦがＦＡＦ−ＲＳＬとスキップ的に減少
せしめられる。即ち、スキップ処理が行われる。

【００８５】空燃比クラブＦ１の符号が反転しなかった
ときにはステップ８２０、８２１、８２２において積分
処理が行われる。即ち、ステップ８２０においてＦ１＝
“０”か否かが判断され、Ｆ１＝“０”（リーン）であ
ればステップ８２１においてＦＡＦがＦＡＦ＋ＫＩＲと
され、Ｆ１＝“１”（リッチ）であればステップ８２２
においてＦＡＦがＦＡＦ−ＫＩＬとされる。ここで、積
分定数ＫＩＲ、ＫＩＬはスキップ量ＲＳＲ、ＲＳＬに比
して十分小さく設定されている。

【００８６】ステップ８１８、８１９、８２１、８２２
において演算された空燃比補正係数ＦＡＦはステップ８
２３、８２４において最小値、例えば０．８にてガード
され、またステップ８２５、８２６において最大値、例
えば１．２にてガードされる。これにより、何らかの原
因で空燃比補正係数ＦＡＦが大きくなり過ぎ、もしくは
小さくなり過ぎるのが阻止される。

【００８７】上述の空燃比制御において、遅れ時間ＴＤ
Ｌ、ＴＤＲは短時間の一時的なＯ₂センサ出力３１変動
により空燃比補正係数ＦＡＦが補正されることを防止す
るために設けられており、所定時間リーン状態またはリ
ッチ状態が続いた時のみ空燃比フラグＦ１を反転（０→
１または１→０に変化）させるためのものである。すな
わち、空燃比フラグＦ１により表される空燃比状態（リ
ッチ／リーン）はＯ₂センサ３１出力の短時間の変動に
対して安定したものとなっている。

【００８８】また、上述のように空燃比補正係数ＦＡＦ
は、空燃比フラグＦ１がリッチ状態のときには減少さ
れ、リーン状態のときは増大され、機関空燃比が理論空
燃比に近づくように燃料噴射量を増減補正する。なお、
図８、９の実施例では、触媒コンバータ３５上流側に設
けたＯ₂センサ３１の出力のみにより空燃比補正係数Ｆ
ＡＦを算出するいわゆるシングルＯ₂センサシステムの
空燃比制御について示しており、ディレイ時間ＴＤＬ、
ＴＤＲ、スキップ量ＲＳＬ、ＲＳＲ、積分定数ＫＩＬ、
ＫＩＲはいずれも一定値とされるが、例えば触媒コンバ
ータ３５の下流側にもＯ₂センサを設け、このＯ₂セン
サ出力に応じてこれらの値を変更する、いわゆるダブル
Ｏ₂センサシステムの場合にも本発明は適用可能であ
る。

【００８９】上述のように、図８、９のルーチン実行に
より、機関空燃比が理論空燃比を中心としてリーン側と
リッチ側とに比較的短い周期（例えば１秒）で振れるよ
うに空燃比補正係数の値が変動し、安定した運転状態で
あれば空燃比補正係数の時間平均は１．０近傍になる。
ところが、パージ制御弁１５が開弁され、パージ混合気
が吸気通路に流入すると、パージ混合気の空燃比が理論
空燃比から外れていた場合には機関空燃比が変化する。
この場合、図８、９のルーチン実行により、空燃比補正
係数ＦＡＦは燃料噴射量を増減して理論空燃比を維持す
るように設定される。

【００９０】従って、例えばキャニスタの吸着量が多く
パージ混合気の空燃比がリッチである場合には空燃比補
正係数ＦＡＦは減少され、逆にパージ混合気の空燃比が
リーンの場合には増大される。つまり、パージ混合気の
導入により空燃比補正係数ＦＡＦが変化することにな
る。このため、上記空燃比フィードバック制御により、
パージシステム異常検出時に機関空燃比が理論空燃比か
ら大きく外れることが防止されるとともに、ＦＡＦの変
化によりパージシステムの異常の有無を判定することが
可能となる。また、例えば図８において積分定数ＫＩ
Ｌ、ＫＩＲやスキップ量ＲＳＬ、ＲＳＲなどの制御定数
を大きな値に設定すると、１回のルーチン実行によるＦ
ＡＦの変化量が大きくなり、空燃比変化に対する空燃比
補正係数の追従が良好になる。従って、後述のようにパ
ージ制御弁１５を開閉して異常検出動作を行う際に積分
定数ＫＩＬ、ＫＩＲまたはスキップ量ＲＳＬ、ＲＳＲを
通常より大きい値に設定することにより空燃比補正係数
ＦＡＦの追従速度を増大させ、異常検出動作に伴う機関
空燃比の変動を抑制することが可能となる。

【００９１】次に、図１０、図１１に本実施例における
パージシステムの異常判定動作のフローチャートを示
す。本ルーチンは制御回路２０により一定時間毎（例え
ば６５ms毎）に実行される。図１０、１１のルーチンで
は、パージ制御弁開閉時に空燃比補正係数ＦＡＦまたは
機関回転数ＮＥのいずれか一方がが所定量以上変動した
場合にパージシステムが正常であると判定している。な
お、図１０、１１のルーチンの機関回転数変動による異
常判定に関する部分は図２のルーチンと略同様であるの
で、以下の説明は図２のルーチンとの相違点を中心に行
う。

【００９２】図１０においてルーチンがスタートする
と、ステップ１００１では機関回転数ＮＥ、機関吸入空
気量Ｑ、車両走行速度Ｖ、バッテリ電圧ＶＢ、機関冷却
水温度ＴＨＷ、エアコンスイッチのオン／オフ信号Ａ
Ｃ、等の各運転パラメータに加えて空燃比補正係数ＦＡ
Ｆの値が入力され、次いでステップ１００３では、機関
回転数の1/8 なまし値ＮＥＳＭと空燃比補正係数の1/64
なまし値ＦＡＦＳＭが、それぞれＮＥＳＭ＝(1/8) ×（ＮＥ＋７・ＮＥＳＭ）ＦＡＦＳＭ＝（1/64) ×（ＦＡＦ＋６３・ＦＡＦＳＭ）により計算される。なまし値ＮＥＳＭ、ＦＡＦＳＭは以
下に説明する異常検出動作開始条件が成立しているか否
か、及び異常判断の回転数変動の基準値として使用され
る。

【００９３】次いで、ステップ１００５では異常検出の
ための前提条件が成立しているか否かが判断される。本
実施例ではパージ制御弁の開閉時の回転数と空燃比補正
係数との変動によりパージシステム異常の有無を判定す
るため、機関回転数の変動が少ないだけでなく、空燃比
補正係数の変動が少ない運転条件であることが前提条件
となる。従って、ステップ１００５では図２ステップ２
０５のからの条件（ＩＳＣ制御実行条件成立、かつ
実行後１秒以上経過していること、機関吸入空気量と機
関電気負荷の変動が所定値以下、及び空気密度が所定値
以上）に加え、図８、図９の空燃比フィードバック制
御が実行中であることが条件とされる。なお、上記の条
件が成立していない場合には、異常検出動作開始前にお
いては異常検出動作は行われず、さらに異常検出動作実
行中においては異常検出動作が中断され、パージ制御弁
は全閉されるのは、図２のルーチンと同様である。

【００９４】上記条件のいずれかが成立していない場
合、図１１ステップ１０３３が実行され異常検出動作開
始フラグＸＺＰＧＤがリセット（＝０）され、ルーチン
を終了する。フラグＸＺＰＧＤは、後述の異常検出動作
開始条件（ステップ１０１１）が成立したときにセット
（＝１）されるフラグであり、ＸＺＰＧＤがリセットさ
れると前述のパージバルブ開度制御ルーチン（図７）で
は、通常のパージ操作条件に従ってパージ制御弁は全閉
とされる。

【００９５】ステップ１００５で異常検出前提条件か
らの全てが成立していた場合には、ステップ１００９
で前述の開始条件成立フラグＸＺＰＧＤがセット（＝
１）されているかが判断され、ＸＺＰＧＤ≠１の場合に
はステップ１０１１に進み異常検出動作開始条件が成立
しているか否かが判定される。ここで、異常検出動作開
始条件は、図２ステップ２０９の条件、すなわち｜ＮＥＳＭ−ＮＥＳＭ（１ＳＥＣ）｜＜ＫＮＥＳＭ−ＮＴ＞Ｌの条件が３秒以上継続して成立していること、に加え、図９のＦＡＦのＲＳＬ、ＲＳＲのスキップ間隔が０．
４秒以上であり、かつ前記なまし値ＦＡＦＳＭの、本ル
ーチン実行毎の変動が０．０２以内であること、の条件
が本ルーチン実行時に３回連続して成立していること、０．８７≦｜ＦＡＦＳＭ｜≦１．１３の条件が連続し
て３秒以上成立していること、が必要とされる。ここで、条件は空燃比制御が安定している運転状態で
あることを意味する。また条件は、図８、図９のルー
チンでＦＡＦは上限値（１．２）と下限値（０．８）
（図９ステップ８２３から８２６）が設けられているた
め、この近傍でパージ制御弁１５の開閉を行うとＦＡＦ
の値が上限値または下限値でガードされてしまい変動し
なくなるため、これらの限界値からある程度離れた所で
異常検出動作を行うようにするためである。

【００９６】ステップ１０１１で実行開始条件が成立し
ていなかった場合には図１１ステップ１０３３が実行さ
れ、フラグＸＺＰＧＤがリセットされルーチンは終了す
る。また、ステップ１０１１で実行開始条件が成立した
場合にはステップ１０１３に進み、実行開始条件成立フ
ラグＸＺＰＧＤをセット（＝１）するとともにフラグＦ
Ｏをリセット（＝０）する。次いで、ステップ１０１５
に進み、ステップ１００３で計算した回転数ＮＥと空燃
比補正係数ＦＡＦののなまし値、ＮＥＳＭとＦＡＦＳＭ
とを異常検出動作開始時の回転数なまし値ＮＥＰＧＳ、
及びＦＡＦのなまし値ＦＡＦＰＧＳとしてＲＡＭに格納
し、ステップ１０１７以降の異常検出動作を実行する。

【００９７】なお、ステップ１０１３、１０１５は異常
検出動作実行開始条件が成立したときに一度だけ実行さ
れるステップである。次にステップ１０１７以降の異常
検出動作について説明する。先ず、ステップ１０１７で
はＩＳＣ制御が停止され、次いで、図１１ステップ１０
１９では、後述するパージ制御弁開度設定サブルーチン
（図１２、図１３）が実行され、パージ制御弁１５の開
閉操作が行われる。この操作については後述する。

【００９８】また、ステップ１０２１と１０２３ではパ
ージ制御弁１５が全開状態から全閉状態への閉弁動作中
である場合には、図３ステップ２２１、２２３と同様現
在の回転数ＮＥをＮＥＰＧＳと置き換える。次いでステ
ップ１０２４では、ステップ１００１で読み込んだ現在
のＦＡＦとステップ１０１５で記憶した異常検出動作開
始時のＦＡＦなまし値ＦＡＦＰＧＳとの差の絶対値｜Ｆ
ＡＦ−ＦＡＦＰＧＳ｜が所定値ＤＦＡＦＰＧより大きい
か否かが判定される。ここで、所定値ＤＦＡＦＰＧは一
定値（０．０７程度）とされる。

【００９９】ステップ１００１で読み込んだ現在の機関
回転数ＮＥとステップ１０１５で記憶した異常検出動作
実行開始時の回転数のなまし値ＮＥＰＧＳとの差の絶対
値との差｜ＮＥ−ＮＥＰＧＳ｜が所定値ＤＮＥＰＧより
大きいか否かが判定される。所定値ＤＮＥＰＧは、図
２、３のルーチンと同様機関吸入空気量、自動変速機シ
フトポジションに応じて変更するようにしてもよい。

【０１００】また、ステップ１０２１でパージ制御弁が
全閉動作中であった場合には、ステップ１０２３で現在
の回転数（すなわちパージ制御弁１５が全開時の回転
数）ＮＥをＮＥＰＧＳとして記憶しなおしてからステッ
プ１０２５の比較を行うのは、図３ステップ２２１、２
２３と同様である。ステップ１０２４で｜ＦＡＦ−ＦＡ
ＦＰＧＳ｜≧ＤＦＡＦＰＧであった場合、すなわち、パ
ージ制御弁開弁時または閉弁時に所定量ＤＦＡＦＰＧ以
上の空燃比補正係数の変動があった場合には、前述のよ
うにパージシステムは正常に作動していると判断される
のでステップ１０２９にすすみ、システム異常フラグＸ
ＦＡＩＬがリセット（＝０）され、さらにステップ１０
３３にて実行開始条件成立フラグＸＡＰＧＤがリセット
（＝０）され、ルーチンが終了する。また、ステップ１
０２４で｜ＦＡＦ−ＦＡＦＰＧＳ｜＜ＤＦＡＦＰＧであ
った場合、すなわち、空燃比補正係数の変動によっては
パージシステムが正常と判定されなかった場合には、次
に、ステップ１０２５で機関回転数ＮＥの変化によるパ
ージシステムの異常の有無の判定を行う。すなわち、本
実施例では、先ずＦＡＦの変化による異常検出を行い、
ＦＡＦの変化によってはシステムが正常と判定されなか
った場合に機関回転数ＮＥの変化により異常検出を行
う。また、ステップ１０２４、１０２５でシステムが正
常と判定された場合には、ステップ１０２９で異常フラ
グＸＦＡＩＬをリセットし、両方のステップでシステム
が正常と判断されなかった場合のみステップ１０３１で
異常フラグＸＦＡＩＬをセットする。これにより、可能
な場合には変化の早いＦＡＦで正常判定がなされ、ＦＡ
Ｆでは誤判断を生じるような場合にも回転数により正確
な異常有無の判断がなされることになる。

【０１０１】なお、ステップ１０２５から１０３３は、
図３ステップ２２５から２３３と同一であるので、ここ
では説明を省略する。次に、図１２、図１３を用いて、
図１１ステップ１０１９で実行されるパージ制御弁開度
設定サブルーチンについて説明する。本サブルーチンで
は、図５のサブルーチンと同じパージ制御弁１５の段階
的開弁動作を行うが、以下の２つの操作が付加されてい
る点が図５のサブルーチンと相違している。

【０１０２】パージ制御弁１５の段階的開弁動作は、
前回の段階的開弁動作終了後所定時間（例えば１．２
秒）以上経過しており、かつＯ₂センサ３１で検出され
た空燃比がリーンである場合にのみ行う。パージ制御弁１５の開弁動作が中断された場合（正常
判定により中断された場合も含む）には、中断時の制御
弁１５開度を記憶し、次回の検出実行条件成立時には、
前回中断時の制御弁１５開度から段階的開弁操作を実行
する。

【０１０３】上記の操作を行うのは、パージ制御弁の
開度増加によりパージ混合気の導入量が増大するため、
キャニスタ吸着量が多い場合には空燃比補正係数の変化
が空燃比変化に追従できず、機関空燃比がリッチ側に大
きくずれる可能性があるため、前回の段階的開弁動作か
ら充分に時間をおいて次の段階的開弁動作を行い、図
８、図９の空燃比制御により機関空燃比が理論空燃比近
傍に収束する時間を確保するとともに、空燃比制御によ
り機関空燃比がリーン側に振れているときにパージ制御
弁の開度を増加することにより、機関空燃比の変動を最
小に抑えるためである。

【０１０４】また、の操作を行うのは、次回の異常検
出動作時に一挙に前回中断時の開度までパージ制御弁１
５を開弁しても空燃比には変動が生じないと考えられる
ためである。すなわち、前回異常検出時にもっと制御弁
開度が小さいときに空燃比変動が生じていれば、その時
点で段階的開弁動作が中断されているはずなので、前回
の異常検出動作時に開弁動作が中断された開度は、前回
その開度以下では大きな空燃比変動が生じなかったこと
を意味するので、次回の異常検出動作時に制御弁を一挙
にこの開度まで開弁しても空燃比変動は生じないと考え
られる。これにより、次回の異常検出動作時のパージ制
御弁開弁に要する時間が短縮され、短時間で異常検出動
作を完了することが可能となる。

【０１０５】図１２においてサブルーチンがスタートす
ると、ステップ１２００では、異常検出実行条件成立後
最初のサブルーチン実行か否かが判定される。最初のサ
ブルーチン実行時であった場合には、図１３ステップ１
２２５に進み、フラグＦＩがセット（＝１）されている
か否かが判断される。ＦＩ≠１の場合は、ステップ１２
２７でフラグＦＩをセット（＝１）して、ステップ１２
２９でパージ制御弁１５の駆動デューティ比ＤＰＧＤの
初期値を５パーセントにセットしてルーチンを終了す
る。ここで、フラグＦＩは、機関始動時にリセット（＝
０）されるフラグである。従って、ＦＩ＝０は機関始動
後最初の異常検出動作であることを意味し、この場合に
は、ステップ１２２９によりＤＰＧＤは初期値５パーセ
ントに設定されることになる。

【０１０６】ステップ１２２５でＦＩ＝１、すなわち機
関始動後最初の異常検出動作でない場合には、ステップ
１２３１に進み、前回異常検出動作中断（若しくは終
了）時からの経過時間が所定時間（例えば５分）以上か
否かがカウンタＣ２の値により判定される。Ｃ２は別途
実行されるルーチンにより一定時間間隔でカウントアッ
プされるカウンタであり、後述のステップ１２０７でク
リアされる。

【０１０７】ステップ１２３１で前回中断時から所定時
間経過していない場合にはルーチンはそのまま終了す
る。これにより、図１２ステップ１２０９から１２１
５、またはステップ１２２３で設定された前回中断（終
了）時のパージ制御弁開度ＤＰＧＤはそのまま保持さ
れ、次回ルーチン実行時には前回中断時の開度からパー
ジ制御弁の段階的開弁動作が行われる。なお、パージ制
御弁の段階的開弁動作開始時の開度が過度に大きくなる
ことを防止するために、前回中断時の制御弁開度が所定
の上限値より大きい場合には、次回の段階的開弁動作を
上記の上限値から開始するようにしても良い。

【０１０８】一方、ステップ１２３１で前回中断時から
の経過時間が５分以上であった場合には、前回中断時の
制御弁１５開度ＤＰＧＤの保持は行わず、ステップ１２
２９に進みＤＰＧＤを初期値５パーセントに設定する。
これは、前回中断時からの経過時間が長くなると、キャ
ニスタの蒸発燃料吸着量の変化によりパージ混合気の空
燃比が変化してしまう場合があり、前回中断時の開度ま
で一挙に制御弁１５を開弁した場合に大幅な空燃比変動
が生じる可能性があるためである。

【０１０９】図１２ステップ１２００で、実行条件成立
後最初のサブルーチン実行でないと判断された場合には
ステップ１２０１以下が実行される。ここで、ステップ
１２０１から１２０５は前述の図５のステップ５０１か
ら５０５と同一の操作であるため、説明は省略する。ス
テップ１２０６では、Ｏ₂センサ３１の出力がリーンで
あるか否かが判定され、リーンである場合にはステップ
１２０８以下の段階的開弁動作が実行され、リッチであ
る場合には開弁動作を行わずにルーチンを終了する。こ
れにより、ステップ１２０８以下の段階的開弁動作は、
前回開弁動作実行時から所定時間（１．２秒）以上経過
しており（ステップ１２０５）、かつ機関空燃比がリー
ンの場合にのみ実行される。

【０１１０】また、ステップ１２０８以下の段階的開弁
動作を実行する場合には、ステップ１２０７で前述のカ
ウンタＣ２がクリアされる。これにより、カウンタＣ２
はステップ１２０７以下の開弁動作が中断された場合に
はクリアされず、中断後の時間をカウントする。なお、
ステップ１２０８からステップ１２２３の操作は、図５
ステップ５０７から５０８の操作と同一であるので、こ
こでは説明は省略する。

【０１１１】また、本実施例においても、上記サブルー
チンによりデューティ比ＤＰＧＤが設定されると、前述
の図６のルーチンによりパージ制御弁１５が駆動され、
パージ制御弁１５の開閉動作が行われるのは、前述の実
施例と同様である。上記のように、本実施例によれば、
パージ制御弁開閉時に機関回転数の変化に加えて、空燃
比補正係数ＦＡＦ制御弁の変化をも監視することによ
り、短時間で正確な異常検出を行うことが可能になる。

【０１１２】なお、前述のように図８、９の空燃比制御
において、異常検出動作実行時には、空燃比制御の積分
定数ＫＩＬ、ＫＩＲやスキップ量ＲＳＬ、ＲＳＲ等の制
御定数を通常時より大きな値に設定することにより、空
燃比制御の追従を良好にすることができ、パージ制御弁
１５開閉による空燃比変動を抑制することができる。こ
の場合、通常時用と異常検出動作時用との２組の制御定
数の値を予め設定しておき、図８、９のルーチン実行毎
に検出実行開始条件フラグＸＺＰＧＤの値から検出動作
実行中か否かを判断し、ＸＺＰＧＤの値に応じて積分定
数ＫＩＬ、ＫＩＲ、スキップ量ＲＳＬ、ＲＳＲの等の制
御定数の値を選択するようにすれば良い。

【０１１３】また、異常検出動作中断時または終了時に
パージ制御弁１５が全閉された場合に、図８、９の空燃
比制御により機関空燃比が異常検出動作開始前の状態に
復帰するためにはある程度の時間を要する場合がある。
このため、パージ制御弁１５全閉時には空燃比補正係数
ＦＡＦの値を図１０ステップ１０１５で記憶した異常検
出動作開始時の空燃比補正係数のなまし値ＦＡＦＰＧＳ
に強制的にセットするようにして、この時間を短縮する
ようにすることもできる。この場合、図８、９のルーチ
ンにおいて、例えばステップ７２６実行後に、図１２ス
テップ１２２１でセットされるフラグＦＯの値を判定
し、ＦＩが０から１に変化したときにＦＡＦの値をＦＡ
ＦＰＧＳに変更するようにすれば良い。

【０１１４】更に、燃料噴射弁やＯ₂センサの経年変化
に対応するために空燃比補正係数ＦＡＦの値を学習制御
により補正する操作を行っている場合には、上記パージ
システムの異常判定のためのパージ制御弁１５の開閉時
には、ＦＡＦの学習制御を禁止して異常判定中のＦＡＦ
の値の学習によって空燃比補正係数ＦＡＦが誤って補正
されてしまうことを防止するようにしても良い。

【０１１５】

【発明の効果】本発明の異常検出装置によれば、上述の
ようにパージ制御弁開閉時の機関回転数変化に基づいて
パージシステムの異常の有無を判定することにより、キ
ャニスタの蒸発燃料の吸着状態にかかわらず、正確な異
常検出を行うことができる。また、パージ制御弁開閉時
の機関回転数変化と空燃比補正係数の変化との両方に基
づいて異常の有無を判定することにより、短時間で正確
に異常検出を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパージシステムの異常検出装置を適用
した内燃機関の一実施例を示す全体図である。

【図２】本発明の異常検出装置の異常判定動作の第１の
実施例を示すフローチャートの一部である。

【図３】本発明の異常検出装置の異常判定動作の第１の
実施例を示すフローチャートの一部である。

【図４】図２の実施例の異常判定基準値の設定例を説明
する図である。

【図５】図２の実施例のパージ制御弁開度設定動作を示
すフローチャートである。

【図６】パージ制御弁開度制御動作を示すフローチャー
トである。

【図７】パージ制御弁流量特性の公差例を示す図であ
る。

【図８】空燃比補正係数の算出動作を示すフローチャー
トの一部である。

【図９】空燃比補正係数の算出動作を示すフローチャー
トの一部である。

【図１０】本発明の異常検出装置の異常判定動作の第２
の実施例を示すフローチャートの一部である。

【図１１】本発明の異常検出装置の異常判定動作の第２
の実施例を示すフローチャートの一部である。

【図１２】図１０、図１１の実施例のパージ制御弁開度
設定動作を示すフローチャートの一部である。

【図１３】図１０、１１の実施例のパージ制御弁開度設
定動作を示すフローチャートの一部である。

【符号の説明】

１…内燃機関本体２…吸気通路３…排気通路４…エアフローメータ１０…キャニスタ１１…燃料タンク１４…パージ通路１５…パージ制御弁２０…エンジン制御回路３１…Ｏ₂センサ３２…回転数センサ３５…触媒コンバータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６２Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料タンクからの蒸発燃料を吸着する吸
着手段と、該吸着された蒸発燃料を内燃機関の吸気通路
スロットル弁下流側にパージするパージ通路と、該パー
ジ通路を開閉するパージ制御弁とを備えた内燃機関のパ
ージシステムの異常検出装置であって、前記内燃機関の回転数を検出する手段と、機関の回転数
変動が所定値以下である運転状態のときに前記パージ制
御弁を開閉する制御手段と、前記制御手段によりパージ
制御弁が開閉されたときの機関回転数変化に基づいてパ
ージシステムの異常の有無を判定する判定手段とを備え
た内燃機関の蒸発燃料パージシステムの異常検出装置。
【請求項２】前記判定手段は、前記パージ制御弁が閉
弁状態から開弁されたときに機関回転数が所定量以上上
昇したこと、または前記パージ制御弁が開弁状態から閉
弁されたときに機関回転数が所定量以上下降したことの
いずれか一つが検出されたときにパージシステムが正常
であると判定する請求項１に記載の異常検出装置。
【請求項３】更に、機関吸入空気量と機関負荷状態と
のうち少なくとも一方を検出する手段を備え、前記判定
手段は、前記パージ制御弁開閉時の機関吸入空気量また
は機関負荷状態の少なくとも一方に応じて、パージシス
テムが正常であると判定する機関回転数変動の前記所定
量を設定する請求項２に記載の異常検出装置。
【請求項４】前記内燃機関は手動変速機付車両用機関
であり、前記判定手段は、前記パージ制御弁が閉弁状態
から開弁されたときに機関回転数が前記所定量以上上昇
した場合にのみパージシステムが正常であると判定する
請求項２に記載の異常検出装置。
【請求項５】前記制御手段は、前記パージ制御弁開弁
動作時にパージ制御弁開度を所定量ずつ段階的に全開ま
で増大させる手段と、パージ制御弁開弁中にパージシス
テムが正常と判定されたときにパージ制御弁を全閉する
手段とを備えた請求項１に記載の異常検出装置。
【請求項６】前記制御手段は更に、前記パージ制御弁
の開度が所定の開度以下の領域では、パージ制御弁を第
１の所定量ずつ段階的に開弁し、前記所定の開度より大
きい領域ではパージ制御弁を前記第１の所定量より大き
い第２の所定量ずつ開弁作動させる手段を備えた請求項
５に記載の異常検出装置。
【請求項７】燃料タンクからの蒸発燃料を吸着する吸
着手段と、該吸着された蒸発燃料を内燃機関の吸気通路
スロットル弁下流側にパージするパージ通路と、該パー
ジ通路を開閉するパージ制御弁とを備えた内燃機関のパ
ージシステムの異常検出装置であって、機関運転空燃比を検出するとともに、機関運転空燃比を
所定の空燃比に維持するように、機関への燃料供給量を
補正するための空燃比補正係数を、前記検出された空燃
比に基づいてフィードバック制御する空燃比制御手段
と、前記内燃機関の回転数を検出する手段と、前記機関の回転数変動が所定値以下であり、かつ前記空
燃比補正係数の変動が所定値以下である運転状態のとき
に前記パージ制御弁を開閉するパージ制御手段と、前記パージ制御手段によりパージ制御弁が開閉されたと
きの機関回転数と前記空燃比補正係数との変化に基づい
てパージシステムの異常の有無を判定する判定手段とを
備えた内燃機関の蒸発燃料パージシステムの異常検出装
置。
【請求項８】前記パージ制御手段は、前記パージ制御
弁開弁動作時にパージ制御弁開度を所定量ずつ段階的に
全開まで増大させる手段と、パージ制御弁開弁中にパー
ジシステムが正常と判定されたときにパージ制御弁を全
閉する手段とを備え、前記空燃比制御手段は、パージ制
御弁の前記開弁動作開始時の空燃比補正係数の値を記憶
する手段を備えるとともに、パージ制御弁全閉時に空燃
比補正係数を前記パージ制御弁開弁動作開始時の値に設
定する請求項７に記載の異常検出装置。
【請求項９】前記パージ制御手段は、前記パージ制御
弁開弁動作時にパージ制御弁を所定量ずつ段階的に開弁
動作させるとともに、前記開弁動作を前回の開弁動作か
ら所定時間以上経過後、かつ前記機関運転空燃比がリー
ンであることが検出されたときに行う請求項８に記載の
異常検出装置。
【請求項１０】前記パージ制御手段は、前記パージ制
御弁開弁動作が中断された場合に開弁動作中断時のパー
ジ制御弁開度を記憶する手段を備え、次にパージ制御弁
の開弁動作を開始する際には前記中断時のパージ制御弁
開度から開弁動作を開始する請求項９に記載の異常検出
装置。
【請求項１１】前記空燃比制御手段は、前記パージ制
御手段によるパージ制御弁開閉動作中は、前記空燃比補
正係数フィードバック制御による機関空燃比の目標空燃
比への追従を早めるように前記フィードバック制御の制
御定数を変更する請求項７に記載の異常検出装置。