JP2006052674A - 蒸発燃料処理システムの診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 蒸発燃料が多く発生している場合にも、診断時間を長大化させることなく、精度の良いリーク診断を行うことのできる蒸発燃料処理システムの診断装置を提供する。
【解決手段】 蒸発燃料処理系を目標内圧Ｐtebで負圧で密閉し、少なくとも負圧で密閉後の圧力変化量Ｐ２に基づく診断値Ｘが判定値Ｙよりも大きいとき蒸発燃料処理系のリークを判定する蒸発燃料処理システムの診断装置において、ＥＣＵ１８は、診断開始時のタンク内圧値Ｐteini等に基づいてエバポ発生量を推定し、推定したエバポ発生量が多い場合には目標内圧Ｐtebを高く設定し、一方、エバポ発生量が少ない場合には目標内圧Ｐtebを低く設定する。これにより、蒸発燃料処理系の内圧を目標内圧Ｐtebに到達させるまでの負圧導入時間を短縮し、エバポ発生量が多い場合にも、負圧導入に起因する蒸発燃料処理系の圧力状態の不安定化を抑制する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、蒸発燃料処理システムの診断装置に係り、特に、燃料タンクを含む蒸発燃料処理系のリーク診断に関する。

燃料タンク内で蒸発した燃料が大気へ放出されるのを防止するため、蒸発燃料処理システムを備えた内燃機関が知られている。このシステムでは、燃料タンク内に生じた蒸発燃料（エバポレーションガス）がキャニスタの内部に充填された吸着剤に一時的に吸着されるとともに、所定の運転条件下で、吸着された蒸発燃料がパージ通路を介して内燃機関の吸気系へ放出される。ところが、何らかの理由で、このシステムの一部が破損または破裂した場合、蒸発燃料が大気中に放出されてしまう。かかる事態を防止すべく、蒸発燃料処理系のリークの有無を判定するリーク診断が行われる（例えば、特許文献１参照）。

このリーク診断では、先ず、パージ制御弁（パージ制御ソレノイドバルブ）が全閉され、その後キャニスタ閉塞弁（ドレーンバルブ）が全閉されることにより、大気圧で密閉された密閉パージ経路が形成され、正圧下での燃料蒸発ガスの発生による圧力変化量Ｐ１が計測される。その後、パージ制御弁が開弁されることで燃料タンク内に吸気管負圧が導入され、燃料タンク内圧が予め設定された目標内圧に到達したとき、パージ制御弁が再度閉弁されることにより、所定の負圧で密閉された密閉パージ経路が形成され、負圧下での蒸発燃料の発生による圧力変化量Ｐ２が計測される。そして、計測された圧力変化量Ｐ１とＰ２との関係に基づいて、蒸発燃料処理系からのリークの有無が判定される。
特開２００１−４１１１６号公報

ところで、上述のように、蒸発燃料処理系を目標内圧で負圧で密閉し、負圧で密閉後の圧力変化量を用いてリークの有無を判定する診断では、燃料タンク内での蒸発燃料の発生量が多い程、蒸発燃料処理系の内圧を目標内圧に到達させるまでに長い負圧導入時間を必要とし、結果として診断時間が長大化する。

また、精度のよい診断結果を得るためには安定した圧力状態下で圧力変化量を計測する必要があるが、一般に、負圧で密閉後の圧力状態は負圧導入時の影響を受けやすく、負圧導入時間が長大化するにつれて不安定となる傾向にあるため、蒸発燃料が多く発生している場合には精度の良い診断結果を得ることが困難となる虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、蒸発燃料が多く発生している場合にも、診断時間を長大化させることなく、精度の良いリーク診断を行うことのできる蒸発燃料処理システムの診断装置を提供することを目的とする。

本発明は、内燃機関の燃料タンクを含む蒸発燃料処理系を目標内圧で負圧で密閉し、少なくとも負圧で密閉後の圧力変化量に基づく診断値が判定値よりも大きいとき上記蒸発燃料処理系のリークを判定する蒸発燃料処理システムの診断装置において、上記燃料タンク内の蒸発燃料の発生量を推定する蒸発燃料発生量推定手段と、少なくとも上記蒸発燃料発生量推定手段で推定した上記蒸発燃料の発生量に基づいて上記目標内圧を可変設定する目標内圧設定手段とを有し、上記目標内圧設定手段は、上記蒸発燃料の発生量が多い程、上記目標内圧を高く設定することを特徴とする。

本発明の蒸発燃料処理システムの診断装置によれば、蒸発燃料が多く発生している場合にも、診断時間を長大化させることなく、精度の良いリーク診断を行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一形態に係わり、図１は蒸発燃料処理システムの概略構成図、図２はＥＣＵの機能的なブロック図、図３はリーク診断ルーチンのフローチャート、図４はエバポ発生量が少ないときのリーク診断時のタイミングチャート、図５はエバポ発生量が多いときのリーク診断時のタイミングチャート、図６はエバポ発生量と目標内圧との関係を示すマップ、図７はタンク内圧とエバポ発生量との関係を示すマップ、図８は燃料温度とエバポ発生量との関係を示すマップ、図９はエバポ濃度とエバポ発生量との関係を示すマップ、図１０は燃料量とエバポ発生量との関係を示すマップ、図１１は燃料量と判定値との関係を示すマップである。

図１において、エアクリーナ１により大気中の塵埃等が除去された空気は、図示しない電動スロットルバルブの開度に応じて、その流量が制御される。このスロットルバルブは、エアクリーナ１とエアチャンバ２との間の吸気通路に設けられたスロットルボディ３に設けられており、その開度（スロットル開度）は電動モータによって設定される。スロットル開度は、マイクロコンピュータを中心として構成される制御装置１８（以下「ＥＣＵ」という）からの出力信号によって設定される。スロットル開度によって流量が制御された吸入空気は、エアチャンバ２、インテークマニホルド４を流れ、図示しないインジェクタから噴射された燃料（ガソリン）と混合される。このインジェクタは、インテークマニホルド４内に先端が突出するように配置され、エンジンの気筒毎に設けられている。各インジェクタには、燃料タンク５と連通した燃料配管（図示せず）を介して、調圧された燃料が供給される。インテークマニホルド４の内部において形成された混合気は、吸気バルブの開弁によってエンジンの燃焼室に流入する。そして、点火プラグで混合気を着火し、混合気を燃焼させることで、エンジンの駆動力が発生する。燃焼後のガスは、排気バルブの開弁によって燃焼室から排気通路へと排出される。

燃料タンク５の内部において発生した蒸発燃料（エバポレーションガス、以下、エバポともいう）は、蒸発燃料処理システムを介して、吸気系のエアチャンバ２に放出される。具体的には、燃料タンク５は、その上部に設けられたエバポ通路６を介して、キャニスタ７と連通している。燃料タンク５内の蒸発燃料は、キャニスタ７の内部に充填された活性炭等の吸着剤に吸着される。キャニスタ７内の燃料成分（特に炭化水素（ＨＣ）等）を含まない気体は、新気導入通路８を介し、ドレーンフィルタ９によって浄化された後に、大気中に放出される。この新気導入通路８には、ＥＣＵ１８によって開閉制御されるドレーンバルブ１０（以下「ＣＣＶ」という）が介装されている。バルブの通常制御時において、ＣＣＶ１０は、電磁ソレノイドがオフしており、開いた状態（開状態）に設定される。これに対して、リーク診断時には、ＥＣＵ１８の制御信号に応じて電磁ソレノイドがオンして、ＣＣＶ１０は閉まった状態（閉状態）に設定される。

また、エバポ通路６には、燃料タンク５の内部圧力を調整すべく、機械的な調圧機構を有する圧力制御ソレノイドバルブ１１（以下「ＰＣＶ」という）が介装されている。このＰＣＶ１１は、内蔵された電磁ソレノイドがオフする通常時には、燃料タンク５の内部圧力と大気圧との圧力差、または、燃料タンク５の内部圧力とキャニスタ７の内部圧力との圧力差に応じて、機械的に開閉する。具体的には、燃料タンク５の内部圧力が大気圧よりも所定に上昇した場合には、ＰＣＶ１１が開弁し、燃料タンク５内の蒸発燃料がキャニスタ７に向かって流れる（図中、エバポ通路６のｂ→ａ）。これにより、燃料タンク５内の圧力状態が調整され、燃料タンク５の内部圧力の上昇が抑制される。また、燃料タンク５の内部圧力がキャニスタ７の内部圧力よりも所定に低下した場合、すなわち、燃料タンク５内の圧力が負圧になった場合にも、ＰＣＶ１１が開弁し、キャニスタ７内の気体が燃料タンク５に向かって流れる（図中、エバポ通路６のａ→ｂ）。これにより、燃料タンク５内の圧力状態が調整され、燃料タンク５内の圧力の低下が抑制される。このようなＰＣＶ１１の機械的な調圧機構により、燃料タンク５の変形や破損を有効に防止できる。これに対して、リーク診断時において、ＰＣＶ１１は、ＥＣＵ１８の制御信号に応じて電磁ソレノイドがオンして、強制的に開弁する。この開弁状態では、燃料タンク５の内部圧力とキャニスタ７の内部圧力との圧力差に応じて、燃料タンク５からキャニスタ７、または、キャニスタ７から燃料タンク５の一方へ気体が流れる（図中、エバポ通路６のａ→ｂ，ｂ→ａ）。

一方、キャニスタ７と吸気系のエアチャンバ２との間を流通するパージ通路１２には、チャンバ１３が形成されているとともに、その下流にはパージ制御ソレノイドバルブ１４（以下「パージバルブ」または「ＣＰＣ」という）が介装されている。パージバルブ１４は、ＥＣＵ１８から出力された制御信号のデューティ比に応じて開度が設定されるデューティソレノイドバルブであり、リーク診断時には、診断状況に応じてその開度が調整される。一方、通常制御時には、運転状態に応じてパージバルブ１４の開度が制御され、これによりパージ量が調整される。パージバルブ１４の上流側に設けられたチャンバ１３は、パージバルブ１４の開閉によって発生する気流音や脈動音を消音するために設けられている。

燃料タンク５の上部には、燃料タンク５の内部圧力（内圧値）を検出する圧力センサ１５が取付けられている。この圧力センサ１５は、大気圧と燃料タンク５の内部圧力との圧力差を内圧として検出するセンサであり、これを内圧値ＰteとしてＥＣＵ１８に出力する。また、圧力センサ１５へ大気を導入する大気導入通路１６には、ＥＣＵ１８によって開閉制御されるタンク内圧切替ソレノイドバルブ１７（以下「タンク内圧バルブ」という）が介装されている。このバルブ１７を設ける理由は、走行時における高度変化に伴い大気圧が変動すると、燃料タンク５内の絶対的な圧力が一定であったとしても、内圧値Ｐteが変動してしまうので、これに対処するためである。通常時には、内蔵された電磁ソレノイドがオフし、タンク内圧バルブ１７が開状態に設定されており、これにより、大気導入通路１６が大気に開口される。これに対して、リーク診断時には、ＥＣＵ１８の制御信号に応じて電磁ソレノイドがオンし、タンク内圧バルブ１７が閉状態に設定される。これにより、圧力センサ１５とタンク内圧バルブ１７との間の大気導入通路１６の圧力状態が大気圧に調整される。

ＥＣＵ１８は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従い、インジェクタの燃料噴射量、その噴射タイミング、点火プラグの点火タイミング、およびスロットル開度等に関する演算を行う。ＥＣＵ１８は、この演算によって算出された制御量（制御信号）を各種アクチュエータに対して出力する。また、ＥＣＵ１８は、上述した蒸発燃料処理システムにおける燃料タンク５を含む蒸発燃料処理系のリーク診断を行う。ＥＣＵ１８がリーク診断を行う際に必要な情報として、圧力センサ１５および各種センサ１９〜２２からの検出信号が挙げられる。燃料レベルセンサ１９は、燃料タンク５内に取付けられており、蓄えられた燃料の残量レベル（燃料量）Ｌを検出するセンサである。燃料温度センサ２０は燃料温度Ｔfを検出するセンサであり、車速センサ２１は車速ｖを検出するセンサである。エンジン回転数センサ２２はエンジン回転数Ｎｅを検出するセンサである。

図２に示すように、リーク診断を実行するための各部を機能的に捉えると、ＥＣＵ１８は、バルブ制御部２４と、診断部２５とを有する。バルブ制御部２４は、診断部２５におけるリーク診断の状況に応じて、各バルブ１０，１１，１７の開閉状態を指示する制御信号を出力する。これらの信号により、電磁ソレノイドがオン／オフして、対応するバルブ１０，１１，１７の開閉状態が設定される。また、バルブ制御部２４は、パージバルブ１４に対して制御信号を出力することにより、このパージバルブを制御信号のデューティ比に応じた開度に制御する。

診断部２５は、バルブ制御部２４を通じたバルブ制御によって燃料タンク５を含む蒸発燃料処理系を目標内圧Ｐtebで負圧で密閉し、負圧で密閉後の圧力変化量Ｐ２を計測する。そして、診断部２５は、少なくとも圧力変化量Ｐ２に基づいて診断値Ｘを算出し、当該診断値Ｘが判定値Ｙよりも大きいとき蒸発燃料処理系にリークがある（すなわち、異常である）と判定する。その際、診断部２５は、診断開始時に検出した各種パラメータから燃料タンク５内での蒸発燃料の発生量を推定し、推定した蒸発燃料の発生量に基づいて目標内圧Ｐtebを可変に設定する。ここで、目標内圧Ｐtebは、蒸発燃料の発生量が多い程、高い値に設定される。すなわち、ＥＣＵ１８は、診断部２５によって、蒸発燃料発生量推定手段、目標内圧設定手段としての各機能を実現する。そして、ＥＣＵ１８は、診断部２５で蒸発燃料処理系の異常を判定したとき、例えば、インストルメントパネル上に配置された警報ランプ２６を通じて、その旨を、ドライバに報知する。

次に、本形態に係るリーク診断について、図５に示すリーク診断のメインルーチンのフローチャートに従って詳細に説明する。このルーチンは、エンジンが始動してから停止するまでの間（すなわち、１運転サイクル）において、所定間隔（例えば１０ｍｓ）毎に呼び出され、ＥＣＵ１８によって実行される。なお、本形態におけるリーク診断の対象は、燃料タンク５を含む蒸発燃料処理系（エバポ通路６、キャニスタ７、パージバルブ１４とキャニスタ７との間を連通するパージ通路１２等）である。

このルーチンがスタートすると、ＥＣＵ１８は、先ず、ステップＳ１０１において、診断実行フラグＦdiagが「０」であるか否かを調べる。診断実行フラグＦdiagは、初期的には「０」に設定されており、リーク診断が適切に完了した場合に「１」にセットされる。そのため、あるタイミングで診断実行フラグＦdiagが「０」から「１」に一旦変更されると、それ以降は、運転サイクルが継続する限り、ステップＳ１０１の判定に従い、ステップＳ１１５に進む。この場合は、ＥＣＵ１８は、後述するように、バルブの通常制御を実行した上で、本ルーチンを抜ける。一方、ステップＳ１０１において、Ｆdiag＝０を判定すると、ＥＣＵ１８は、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２において、ＥＣＵ１８は、診断実行条件が成立しているか否かを判定する。この診断実行条件は、リーク診断を行うのに適した運転条件を規定した条件であり、不適切な運転状態での診断実行を回避すべく設けられた判断である。診断実行条件としては、例えば、以下に示す（１）〜（３）の条件が挙げられる。

（１）エンジン始動後の時間が所定時間以上経過していること（例えば、３２５ｓｅｃ）。
エンジン始動した直後、さらに空燃比フィードバック制御開始前にタンク内への負圧導入の為のパージを実行すると、高濃度な蒸発燃料がエンジンに導入され空燃比が大きくリッチ化しエンジン排気ガスの悪化を招く。このような理由で始動後所定時間はリーク診断の実行を許可しない。

（２）燃料タンク内の燃料揺れが小さいこと。
燃料タンク５内の燃料が大きく揺れている状況では、燃料タンク５内の圧力が大きく変動するため、リーク診断における誤判定の可能性が生じる。そこで、燃料レベルセンサ１９を用いて燃料タンク５内の揺れを特定する。燃料揺れは、燃料レベルセンサ１９により検出された燃料量Ｌの単位時間当たりの変化量ΔＬから推定することができる。すなわち、この変化量ΔＬが適切に設定された判定値よりも大きい場合は、燃料揺れが大きいものと判断して、リーク診断の実行を許可しない。

（３）エンジン回転数Ｎｅ及び車速ｖが所定値よりも大きいこと（例えば、Ｎｅ≧１５００ｒｐｍ，ｖ≧７０ｋｍ／ｈ）。
低速走行時では、走行状態が不安定なため、リーク診断における誤判断の可能性が生じる。そこで、走行状態が比較的安定した高速走行時にリーク診断を行う。

ステップＳ１０２で否定判定した場合、すなわち、上述の（１）〜（３）の少なくとも何れか１つの診断実行条件が成立しない場合には、ＥＣＵ１８は、ステップＳ１１５に進む。そして、ＥＣＵ１８は、ステップＳ１１５において、下記のバルブの通常制御を行った後に、本ルーチンを抜ける。

すなわち、ステップＳ１１５において、ＥＣＵ１８は、ＣＣＶ１０に対する制御値ＸＣＣＶを「０」にセットし、電磁ソレノイドをオフすることで、ＣＣＶ１０を開弁する。また、ＥＣＵ１８は、ＰＣＶ１１に対する制御値ＸＰＣＶを「０」にセットし、電磁ソレノイドをオフすることで、ＰＣＶ１１をメカニカルな機構で開閉させる。また、ＣＰＣ１４に対する制御値ｄｐｒｇを運転状態に応じた所定デューティ比にセットし、電磁ソレノイドをデューティ制御することで、ＣＰＣ１４を適宜所定の開度で開閉させる。さらに、タンク内圧バルブ１７に対する制御値を「０」にセットし、電磁ソレノイドをオフすることで、タンク内圧バルブ１７を閉弁する。

一方、ステップＳ１０２で肯定判定した場合、すなわち、上述の（１）〜（３）の全ての診断実行条件が成立している場合には、ＥＣＵ１８は、ステップ１０３に進み、蒸発燃料処理系のリーク診断を開始する。

診断実行条件が成立してリーク診断を開始すると、ＥＣＵ１８は、先ず、ステップＳ１０３において、ＰＣＶ１１を開弁制御するとともに、ＣＣＶ１０及びＣＰＣ１３を閉弁制御して蒸発燃料処理系を密閉する。すなわち、ＥＣＵ１８は、ＰＣＶ１１に対する制御値ＸＰＣＶを「１」にセットし、電磁ソレノイドをオンすることで、ＰＣＶ１１を強制的に開弁する。また、ＥＣＵ１８は、ＣＣＶ１０に対する制御値ＸＣＣＶを「１」にセットし、電磁ソレノイドをオンすることで、ＣＣＶ１０を閉弁する。また、ＥＣＵ１８は、ＣＰＣ１４に対する制御値ｄｐｒｇを「０」にセットし、電磁ソレノイドをオフすることで、ＣＰＣ１４を閉弁する。

続くステップＳ１０４において、ＥＣＵ１８は、診断開始時の蒸発燃料処理系の状態を示す各種パラメータとして、例えば、タンク内圧値Ｐteini、燃料温度Ｔfini、エバポ濃度ｆlprgini、燃料量Ｌをセットする。すなわち、ＥＣＵ１８は、診断開始時のタンク内圧値Ｐteiniとして、蒸発燃料処理系の密閉直後に圧力センサ１５で検出したタンク内圧値Ｐteをセットする。また、ＥＣＵ１８は、診断開始時の燃料温度Ｔfiniとして、蒸発燃料処理系の密閉直後に燃料温度センサ２０で検出した燃料温度Ｔfをセットする。また、ＥＣＵ１８は、診断開始時のエバポ濃度ｆlprginiとして、現在推定されている最新のエバポ濃度推定値ｆlprgをセットする。ここで、エバポ濃度推定値ｆlprgは、周知のように、蒸発燃料のパージ制御時に算出される空燃比フィードバック補正量の状態（変動の状態）等から推定され、例えば「０」〜「０．２」の範囲で設定される。また、ＥＣＵ１８は、診断開始時の燃料量Ｌiniとして、蒸発燃料処理系の密閉直後に燃料レベルセンサ１９で検出した燃料量Ｌをセットする。

そして、ステップＳ１０４からステップＳ１０５に進むと、ＥＣＵ１８は、蒸発燃料処理系の密閉後に予め設定された設定時間ｔ１が経過したか否かを調べ、未だ設定時間ｔ１が経過していないと判定した場合には、そのまま待機する。

一方、ステップＳ１０５において、設定時間ｔ１が経過したと判定してステップＳ１０６に進むと、ＥＣＵ１８は、燃料タンク５内での蒸発燃料の発生量（エバポ発生量）を推定する。

ここで、蒸発燃料処理系の密封後の内圧値Ｐteの変化は、燃料タンク５内でのエバポの発生量に依存するため、例えば、蒸発燃料処理系を密封してから設定時間ｔ１が経過するまでの圧力変化量Ｐ１（図５，６参照）を計測し、この圧力変化量Ｐ１に基づいてエバポ発生量を推定することが可能である。しかし、このような圧力変化量Ｐ１の計測は、通常、蒸発燃料処理系が密封された直後からの比較的不安定な圧力状態下で行われるため、圧力変化量Ｐ１からエバポ発生量を精度よく推定することが困難な場合がある。そこで、本形態において、ＥＣＵ１８は、比較的安定的に検出が可能なパラメータであるタンク内圧値Ｐteini、燃料温度Ｔfini、エバポ濃度ｆlprgini、燃料量Ｌを用いてエバポ発生量を推定する。具体的に説明すると、ＥＣＵ１８には、予め実験やシミュレーション等によって設定された、タンク内圧値Ｐteiniとエバポ発生量との関係を示すマップ（図７参照）、燃料温度Ｔfiniとエバポ発生量との関係を示すマップ（図８参照）、エバポ濃度ｆlprginiとエバポ発生量との関係を示すマップ（図９参照）、燃料量Ｌとエバポ発生量との関係を示すマップ（図１０参照）等が格納されており、ＥＣＵ１８は、これらのマップを用いてエバポ発生量を推定する。例えば、ＥＣＵ１８は、図７のマップからタンク内圧値Ｐteiniを用いてエバポ発生量を求め、このエバポ発生量を、図８〜図１０のマップから求めた各エバポ発生量等で補正することで最終的なエバポ発生量を推定する。

続くステップＳ１０７において、ＥＣＵ１８は、ステップＳ１０６で推定したエバポ発生量を用いて目標内圧Ｐtebを可変設定する。すなわち、ＥＣＵ１８には、例えば図６に示すように、予め設定されたエバポ発生量と目標内圧Ｐtebとの関係を示すマップが格納されており、このマップを参照して、ＥＣＵ１８は、推定したエバポ発生量が多い程、目標内圧Ｐtebを高く設定する。ここで、目標内圧Ｐtebは、大気圧を基準とした絶対圧に設定することも可能であるが、診断開始時のタンク内圧値Ｐteiniを基準とした相対圧に設定することが好ましい。このように、目標内圧Ｐtebを診断開始時のタンク内圧値Ｐteiniを基準とした相対圧に設定することにより、診断開始時に安定的に保持されている圧力を基準として負圧導入を行うことが可能となる。

続くステップＳ１０８において、ＥＣＵ１８は、蒸発燃料処理系に負圧を導入すべく、ＣＰＣ１４に対する制御値ｄｐｒｇを所定デューティ比にセットし、電磁ソレノイドをデューティ制御することで、ＣＰＣ１４を所定開度で開弁する。

そして、ステップＳ１０８からステップＳ１０９に進むと、ＥＣＵ１８は、タンク内圧値Ｐteが、目標内圧Ｐtebに到達したか否かを調べ、未だ目標内圧Ｐteに到達していないと判断した場合には、そのまま待機する。

一方、ステップＳ１０９において、タンク内圧値Ｐteが目標内圧Ｐtebに到達したと判断してステップＳ１１０に進むと、ＥＣＵ１８は、蒸発燃料処理系を負圧で密閉すべく、ＣＰＣ１４に対する制御値ｄｐｒｇを「０」にセットし、電磁ソレノイドをオフすることで、ＣＰＣ１４を閉弁する。

そして、ステップＳ１１０からステップＳ１１１に進むと、ＥＣＵ１８は、負圧で密閉後のタンク内圧値Ｐteが、設定内圧Ｐteb1に到達したか否かを調べ、未だ設定内圧Ｐteb1に到達していないと判断した場合には、そのまま待機する。ここで、設定内圧Ｐteb1は、負圧封導入によって不安定となる蒸発燃料処理系の圧力状態を安定化させるに十分な内圧値に設定されるもので、例えば、ステップＳ１０７で設定される目標内圧Ｐtebに応じて可変設定される。

一方、ステップＳ１１１において、タンク内圧値Ｐteが設定内圧Ｐteb1に到達したと判断してステップＳ１１２に進むと、ＥＣＵ１８は、タンク内圧値Ｐteが設定内圧Ｐteb1に到達後に予め設定された設定時間ｔ２が経過したか否かを調べる。

そして、ＥＣＵ１８は、ステップＳ１１２において、未だ設定時間ｔ２が経過していないと判定した場合には、そのまま待機する。

一方、ステップＳ１１２において、設定時間ｔ２が経過したと判定してステップＳ１１３に進むと、ＥＣＵ１８は、現在のタンク内圧値Ｐteと設定内圧Ｐteb1とに基づいて圧力変化量Ｐ２を計測する。すなわち、現在のタンク内圧値Ｐteと設定内圧Ｐteb1との差圧が負圧で密閉後の圧力変化量Ｐ２として計測される。

そして、ステップＳ１１３からステップＳ１１４に進むと、ＥＣＵ１８は、少なくともステップＳ１１３で計測した圧力変化量Ｐ２に基づいて診断値Ｘを設定するとともに、例えば図１１に示すマップを参照して燃料量Ｌに応じた判定値Ｙを設定し、これらの比較によるリーク診断を行った後、ルーチンを抜ける。すなわち、ＥＣＵ１８は、診断値Ｘが判定値Ｙよりも大きいとき蒸発燃料処理系にリークがあると判定し、診断値Ｘが判定値Ｙよりも小さいとき蒸発燃料処理系にリークがないと判定する。なお、ステップＳ１１４の診断が実行されると、Ｆdiagは「１」にセットされる。

このような形態によれば、診断開始時のエバポ発生量を推定し、推定したエバポ発生量が多い場合には目標内圧Ｐtebを高く設定（すなわち、浅い負圧状態に設定）し、一方、エバポ発生量が少ない場合には目標内圧Ｐtebを低く設定（すなわち、深い負圧状態に設定）することにより、蒸発燃料処理系の内圧を目標内圧Ｐtebに到達させるまでの負圧導入時間を短縮することができる。従って、エバポ発生量が多い場合にも、負圧導入に起因して蒸発燃料処理系の圧力状態が不安定となること抑制でき、負圧で密閉後の圧力変化量Ｐ２を精度良く計測して適切なリーク診断を行うことができる。

また、実験やシミュレーション等に基づいてエバポ発生量と目標内圧Ｐtebとのマップ等を適切に設定し、目標内圧Ｐtebを適切な値に可変設定することにより、例えば、図４，５に示すように、燃料タンク内５内の燃料量Ｌが同一である場合における負圧で密閉後の圧力変化の挙動を、診断開始時のエバポ発生量によることなく、略一様にすることができる。従って、圧力変化量Ｐ２（診断値Ｘ）に対する判定値Ｙを、燃料量Ｌのみの可変値とすることができ、リーク診断を簡素化することができる。なお、図４，５において、蒸発燃料処理系にリークがない場合の負圧で密閉後の内圧値Ｐteの挙動を実線で示し、リークがある場合の挙動を一点鎖線で示す。

なお、上述の形態においては、タンク内圧値Ｐteiniに基づいて求めたエバポ発生量を、燃料温度Ｔfini、エバポ濃度ｆlprgini、燃料量Ｌ等に基づいて求めたエバポ発生量で補正することで最終的なエバポ発生量を推定する一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、燃料温度Ｔfini、エバポ濃度ｆlprgini、或いは燃料量Ｌに基づいて求めたエバポ発生量を他のパラメータに基づいて求めたエバポ発生量で補正することで最終的なエバポ発生量を推定してもよいことは勿論である。さらに、エバポ発生量は、上述のタンク内圧値Ｐteini、燃料温度Ｔfini、エバポ濃度ｆlprgini、或いは燃料量Ｌの少なくとも何れか１つを用いて推定されるものであってもよい。

蒸発燃料処理システムの概略構成図 ＥＣＵの機能的なブロック図 リーク診断ルーチンのフローチャート エバポ発生量が少ないときのリーク診断時のタイミングチャート エバポ発生量が多いときのリーク診断時のタイミングチャート エバポ発生量と目標内圧との関係を示すマップ タンク内圧とエバポ発生量との関係を示すマップ 燃料温度とエバポ発生量との関係を示すマップ エバポ濃度とエバポ発生量との関係を示すマップ 燃料量とエバポ発生量との関係を示すマップ 燃料量と判定値との関係を示すマップ

符号の説明

５ … 燃料タンク（蒸発燃料処理系）
６ … エバポ通路（蒸発燃料処理系）
７ … キャニスタ（蒸発燃料処理系）
１２ … パージ通路（蒸発燃料処理系）
１８ … 制御装置（蒸発燃料発生量推定手段、目標内圧設定手段）
Ｌini … 診断開始時の燃料量
Ｐteini … 診断開始時のタンク内圧値
Ｔfini … 診断開始時の燃料温度
ｆlprgini … エバポ濃度
Ｐteb … 目標内圧
Ｐ２ … 圧力変化量
Ｘ … 診断値
Ｙ … 判定値
代理人 弁理士 伊 藤 進

Claims (6)

1. 内燃機関の燃料タンクを含む蒸発燃料処理系を目標内圧で負圧で密閉し、少なくとも負圧で密閉後の圧力変化量に基づく診断値が判定値よりも大きいとき上記蒸発燃料処理系のリークを判定する蒸発燃料処理システムの診断装置において、
   上記燃料タンク内の蒸発燃料の発生量を推定する蒸発燃料発生量推定手段と、
   少なくとも上記蒸発燃料発生量推定手段で推定した上記蒸発燃料の発生量に基づいて上記目標内圧を可変設定する目標内圧設定手段とを有し、
   上記目標内圧設定手段は、上記蒸発燃料の発生量が多い程、上記目標内圧を高く設定することを特徴とする蒸発燃料処理システムの診断装置。
2. 上記目標内圧設定手段は、上記目標内圧を、診断開始時の燃料タンク内圧値を基準とする相対圧に設定することを特徴とする請求項１記載の蒸発燃料処理システムの診断装置。
3. 上記蒸発燃料発生量推定手段は、少なくとも診断開始時の燃料タンク内圧値に基づいて、蒸発燃料発生量を推定することを特徴とする請求項１または請求項２記載の蒸発燃料処理システムの診断装置。
4. 上記蒸発燃料発生量推定手段は、少なくとも診断開始時の燃料温度に基づいて、蒸発燃料発生量を推定することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の蒸発燃料処理システムの診断装置。
5. 上記蒸発燃料発生量推定手段は、少なくとも蒸発燃料のパージ制御時に推定されるエバポ濃度に基づいて、蒸発燃料発生量を推定することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の蒸発燃料処理システムの診断装置。
6. 上記蒸発燃料発生量推定手段は、少なくとも診断開始時の燃料量に基づいて、蒸発燃料発生量を推定することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の蒸発燃料処理システムの診断装置。

Images