(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクと内燃機関の吸気管とを連通する通路に、前記燃料タンク内の燃料が蒸発して生じた燃料蒸発ガスを吸着するキャニスタと、このキャニスタから前記吸気管への燃料蒸発ガスのパージを制御するパージ制御弁とを設け、リーク診断時に少なくとも前記燃料タンクと前記キャニスタとを含むパージ系内に所定の圧力を導入して密閉した時の該パージ系の圧力又はその後の圧力変化量を検出してその検出値に基づいて前記パージ系のリークの有無を診断するリーク診断手段を備えた燃料蒸発ガスパージシステムのリーク診断装置において、
前記パージ系内に所定の負圧を導入するのに要する負圧導入時間又は負圧導入時の所定時間当たりの圧力変化量又は圧力変化率（以下これらを「負圧導入速度」という）を計測する負圧導入速度計測手段と、
前記燃料タンク内の燃料残量を検出する燃料残量検出手段とを備え、
前記負圧導入速度計測手段は、負圧導入開始後に前記パージ系の圧力が負圧導入開始当初の圧力から所定圧力だけ低下した時点から前記負圧導入速度の計測を開始し、
前記リーク診断手段は、前記パージ系のリークの有無を診断する際の判定条件を、前記負圧導入速度と前記燃料残量とに基づいて補正することを特徴とする燃料蒸発ガスパージシステムのリーク診断装置。
【請求項２】
燃料タンクと内燃機関の吸気管とを連通する通路に、前記燃料タンク内の燃料が蒸発して生じた燃料蒸発ガスを吸着するキャニスタと、このキャニスタから前記吸気管への燃料蒸発ガスのパージを制御するパージ制御弁とを設け、リーク診断時に少なくとも前記燃料タンクと前記キャニスタとを含むパージ系内に所定の圧力を導入して密閉した時の該パージ系の圧力又はその後の圧力変化量を検出してその検出値に基づいて前記パージ系のリークの有無を診断するリーク診断手段を備えた燃料蒸発ガスパージシステムのリーク診断装置において、
前記パージ系内に所定の負圧を導入するのに要する負圧導入時間又は負圧導入時の所定時間当たりの圧力変化量又は圧力変化率（以下これらを「負圧導入速度」という）を計測する負圧導入速度計測手段と、
前記燃料タンク内の燃料残量を検出する燃料残量検出手段とを備え、
前記負圧導入速度計測手段は、負圧導入開始後に前記パージ系の圧力が所定の計測開始圧力まで低下した時点から前記負圧導入速度の計測を開始し、
前記リーク診断手段は、前記パージ系のリークの有無を診断する際の判定条件を、前記負圧導入速度と前記燃料残量とに基づいて補正することを特徴とする燃料蒸発ガスパージシステムのリーク診断装置。
【請求項３】
前記負圧導入速度計測手段は、前記内燃機関の定常運転中又はアイドル運転中に前記負圧導入速度を計測することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料蒸発ガスパージシステムのリーク診断装置。
【請求項４】
前記リーク診断手段は、負圧導入時の吸気管圧力に基づいて前記判定条件を補正又は変更する手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の燃料蒸発ガスパージシステムのリーク診断装置。
【請求項５】
前記リーク診断手段は、負圧導入時の吸気管圧力と前記燃料タンクの内圧とに基づいて前記判定条件を補正又は変更する手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の燃料蒸発ガスパージシステムのリーク診断装置。
【請求項６】
前記リーク診断手段は、定常運転時とアイドル運転時とで前記判定条件を変更又は補正する手段を有することを特徴とする請求項３に記載の燃料蒸発ガスパージシステムのリーク診断装置。
【請求項７】
前記リーク診断手段は、負圧導入時の吸気管圧力に基づいて前記負圧導入速度の計測値を補正する手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の燃料蒸発ガスパージシステムのリーク診断装置。
【請求項８】
前記リーク診断手段は、負圧導入時の吸気管圧力と前記燃料タンクの内圧とに基づいて前記負圧導入速度の計測値を補正する手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の燃料蒸発ガスパージシステムのリーク診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンク内の燃料が蒸発して生じた燃料蒸発ガスを内燃機関の吸気管にパージ（放出）する燃料蒸発ガスパージシステムのリークの有無を診断する燃料蒸発ガスパージシステムのリーク診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、燃料蒸発ガスパージシステムにおいては、燃料タンク内から発生する燃料蒸発ガスが大気中に漏れ出すことを防止するため、燃料タンク内の燃料蒸発ガス通路を通してキャニスタ内に吸着すると共に、このキャニスタ内に吸着されている燃料蒸発ガスを内燃機関の吸気管へパージするパージ通路の途中にパージ制御弁を設け、内燃機関の運転状態に応じてパージ制御弁の開閉を制御することによって、キャニスタから吸気管へパージする燃料蒸発ガスのパージ流量を制御するようになっている。この燃料蒸発ガスパージシステムから大気中に燃料蒸発ガスが漏れる異常が長期間放置されるのを防止するために、燃料蒸発ガスの漏れを早期に検出する必要がある。
【０００３】
そこで、例えば特開平５−１２５９９７号公報に示すように、燃料タンクとキャニスタとを含むパージ系内に大気圧又は吸気管負圧を導入・密閉したときの該パージ系の圧力又はその後の圧力変化量に基づいて該パージ系のリークの有無を診断するようにしたものがある。このものでは、燃料残量（燃料タンク内の空間容積）に応じてリーク診断時の燃料タンクの内圧変化量、つまり、パージ系の圧力変化量が変化することを考慮して、リーク診断の判定条件を燃料残量に応じて変化させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、負圧導入・密閉後も燃料タンク内の燃料が蒸発して燃料蒸発ガスが増加し続けるため、負圧導入・密閉後のパージ系の圧力は、燃料蒸発ガスの発生量によって変化する。このため、上記公報のリーク診断では、燃料蒸発ガス発生量の違いによる圧力変化の影響を受けて圧力検出値がばらついてしまい、リークの誤診断が発生するおそれがある。
【０００５】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、燃料蒸発ガス発生量と燃料残量の両方の影響を考慮したリーク診断を行うことができ、リーク診断の信頼性を高めることができる燃料蒸発ガスパージシステムのリーク診断装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１の燃料蒸発ガスパージシステムのリーク診断装置によれば、パージ系内に所定負圧を導入するのに要する負圧導入時間又は負圧導入時の所定時間当たりの圧力変化量又は圧力変化率（以下これらを「負圧導入速度」という）を負圧導入速度計測手段により計測すると共に、燃料タンク内の燃料残量を燃料残量検出手段により検出する。この際、負圧導入開始後にパージ系の圧力が負圧導入開始当初の圧力から所定圧力だけ低下した時点から負圧導入速度の計測を開始し、リーク診断手段は、パージ系のリークの有無を診断する際の判定条件を、負圧導入速度と燃料残量（燃料タンク内の空間容積）とに基づいて補正し、この判定条件を用いてパージ系のリークの有無を診断する。
【０００７】
この場合、負圧導入時の燃料蒸発ガス発生量が多くなるほど、負圧導入速度が遅くなるため、負圧導入速度は、燃料蒸発ガス発生量を反映したパラメータとなる。従って、負圧導入速度と燃料残量とに基づいてリーク診断の判定条件を補正すれば、リーク診断時の燃料蒸発ガス発生量と燃料残量に応じた適正な判定条件でリーク診断を精度良く行うことができ、リーク診断時の燃料蒸発ガス発生量や燃料残量の違いによるリークの誤診断を防止することができて、リーク診断の信頼性を高めることができる。
【０００８】
尚、燃料タンク内に燃料温度センサを設け、この燃料温度センサの検出値に基づいて燃料蒸発ガス発生量を推定する方法が知られているが、この場合、燃料温度センサを新たに設ける必要があり、コストアップする欠点がある。しかも、燃料蒸発ガス発生量は、同じ燃料温度でも燃料の揮発性（燃料性状）によって異なるため、燃料温度のみでは燃料蒸発ガス発生量を精度良く推定することができない。
【０００９】
その点、本発明では、燃料蒸発ガス発生量に応じて変化する負圧導入速度を、リーク診断時の燃料蒸発ガス発生量の代用情報として用いるので、燃料温度センサを新たに設ける必要がなく、低コスト化できると共に、揮発性の異なる燃料を用いても、その影響を受けずに、リーク診断時の燃料蒸発ガス発生量をリーク診断の判定条件に精度良く反映させることができる。
【００１０】
ところで、同じ燃料残量、同じ燃料蒸発ガス発生量の状態でも、パージ制御弁の個体差（特に応答遅れの違い）によって、負圧導入開始指令を出力してから実際にパージ制御弁が開弁するまでの応答遅れ時間に差が生じることがある。従って、負圧導入開始指令を出力した時点から直ちに負圧導入速度の計測を開始すると、パージ制御弁の個体差による応答遅れ時間の違いによって負圧導入速度の計測値が変化してしまう。
【００１１】
この対策として、請求項１のように、負圧導入開始後にパージ系の圧力が負圧導入開始当初の圧力から所定圧力だけ低下した時点から負圧導入速度の計測を開始するようにしたり、或は、請求項２のように、負圧導入開始後にパージ系の圧力が所定の計測開始圧力まで低下した時点から負圧導入速度の計測を開始するようにしても良い。これらいずれの場合でも、実際にパージ制御弁が開弁してから負圧導入速度の計測を開始するので、パージ制御弁の個体差によって応答遅れ時間に違いがあったとしても、その影響を受けずに、同じ基準で負圧導入速度を計測することができる。
【００１２】
また、負圧導入時には吸気管負圧をパージ系内に導入するため、吸気管負圧が変化すると負圧導入速度が変化してしまう。従って、吸気管負圧が比較的大きく変化する過渡運転状態で、負圧導入を行うと、吸気管負圧の変化によって負圧導入速度の計測値が変化してしまう。
【００１３】
そこで、請求項３のように、内燃機関の定常運転中又はアイドル運転中に負圧導入速度を計測するようにすると良い。定常運転中やアイドル運転中は、吸気管負圧がほぼ一定又は変化が少ないため、吸気管負圧の変化の影響を受けずに、負圧導入速度を精度良く測定することができる。
【００１４】
また、請求項４のように、負圧導入時の吸気管圧力に基づいて前記判定条件を補正又は変更するようにしても良い。このようにすれば、負圧導入時の吸気管圧力の変化によって負圧導入速度の計測値が変化するのに対応して、判定条件を修正することができ、常に負圧導入時の吸気管圧力に応じた適正な判定条件でリーク診断を精度良く行うことができる。これにより、負圧導入時の吸気管圧力の変化によるリークの誤診断を防止することができて、リーク診断の信頼性を高めることができる。
【００１５】
或は、請求項５のように、負圧導入時の吸気管圧力と燃料タンクの内圧とに基づいて前記判定条件を補正又は変更するようにしても良い。つまり、吸気管圧力と燃料タンク内圧との差圧が大きくなるほど、負圧導入時にパージ制御弁を通過する空気流量が増加するため、吸気管圧力と燃料タンク内圧との差圧によって負圧導入速度が変化する。従って、負圧導入時の吸気管圧力と燃料タンクの内圧とに基づいて判定条件を補正又は変更すれば、常に負圧導入時の吸気管圧力との差圧に応じた適正な判定条件でリーク診断を精度良く行うことができ、リーク診断の信頼性を更に高めることができる。尚、吸気管圧力の変化と比べて燃料タンク内圧の変化は少ないため、前述の請求項４では、燃料タンク内圧が一定圧力（例えば大気圧）と仮定して、負圧導入時の吸気管圧力に基づいて判定条件を補正又は変更するものである。
【００１６】
また、前記請求項３のように、定常運転中又はアイドル運転中にリーク診断を行う場合は、アイドル運転時と定常運転時とで、吸気管負圧が異なることを考慮して、請求項６のように、定常運転時とアイドル運転時とで判定条件を変更又は補正するようにしても良い。このようにしても、負圧導入時の吸気管圧力の影響を少なくすることができ、リーク診断の信頼性を高めることができる。
【００１７】
また、前記請求項４〜６では、負圧導入時の吸気管圧力等に基づいて判定条件を補正又は変更するようにしたが、請求項７のように、負圧導入時の吸気管圧力に基づいて負圧導入速度の計測値を補正したり、或は、請求項８のように、負圧導入時の吸気管圧力と燃料タンク内圧とに基づいて負圧導入速度の計測値を補正するようにしても良い。このようにすれば、吸気管負圧（と燃料タンク内圧）の変化の影響を排除した標準的な圧力条件下における負圧導入速度の計測値を求めることができるため、予め設定した標準的な判定条件を用いてリーク診断を精度良く行うことができる。要するに、負圧導入時の吸気管負圧（と燃料タンク内圧）に基づいて判定条件と負圧導入速度の計測値のいずれか一方を補正すれば、吸気管負圧（と燃料タンク内圧）の変化の影響を受けない安定したリーク診断を行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
［実施形態（１）］
以下、本発明の実施形態（１）を図１乃至図６に基づいて説明する。まず、図１に基づいてシステム全体の概略構成を説明する。エンジン１１の吸気管１２の上流側にはエアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３を通過した空気がスロットルバルブ１４を通してエンジン１１の各気筒に吸入される。スロットルバルブ１４の開度は、アクセルペダル１５の踏込み量によって調節される。また、吸気管１２には、各気筒毎に燃料噴射弁１６が設けられている。各燃料噴射弁１６には、燃料タンク１７内の燃料（ガソリン）が燃料ポンプ１８により燃料配管１９を介して送られてくる。燃料タンク１７には、燃料タンク１７内の圧力を検出する半導体圧力センサ等の圧力センサ２０と、燃料残量を検出するフューエルセンサ５４（燃料残量検出手段）が設けられている。
【００１９】
次に、パージ系２１の構成を説明する。燃料タンク１７には、連通管２２を介してキャニスタ２３が接続されている。このキャニスタ２３内には、燃料蒸発ガスを吸着する活性炭等の吸着体２４が収容されている。また、キャニスタ２３の底面部には、大気に連通する大気連通管２５が設けられ、この大気連通管２５にはキャニスタ閉塞弁２６が取り付けられている。
【００２０】
このキャニスタ閉塞弁２６は、電磁弁により構成され、オフ状態では、スプリング（図示せず）により開弁状態に維持され、キャニスタ２３の大気連通管２５が大気に開放された状態に保たれる。そして、このキャニスタ閉塞弁２６に所定電圧が印加されると、キャニスタ閉塞弁２６が閉弁状態に切り換わり、大気連通管２５が閉塞された状態になる。
【００２１】
一方、キャニスタ２３と吸気管１２との間には、吸着体２４に吸着されている燃料蒸発ガスを吸気管１２にパージ（放出）するためのパージ通路３０ａ，３０ｂが設けられ、このパージ通路３０ａ，３０ｂ間に、パージ流量を調整するパージ制御弁３１が設けられている。このパージ制御弁３１は、電磁弁により構成されている。
【００２２】
このパージ制御弁３１のソレノイドコイル（図示せず）には、パルス信号にて電圧が印加され、このパルス信号の周期に対するパルス幅の比率（デューティ比）を調整することによって、パージ制御弁３１の開閉周期に対する開弁時間の比率を調整して、キャニスタ２３から吸気管１２への燃料蒸発ガスのパージ流量を制御するようになっている。
【００２３】
また、燃料タンク１７の給油口１７ａには、リリーフ弁付きのフィラーキャップ３８が装着され、燃料タンク内圧が−４０ｍｍＨｇ〜１５０ｍｍＨｇ（リリーフ圧）を越える内圧となった場合にリリーフ弁が開放して圧抜きすようになっている。従って、燃料タンク１７からキャニスタ２３までの区間は、常にこのリリーフ圧範囲内の圧力に抑えられている。
【００２４】
次に、制御系の構成を説明する。制御回路３９は、ＣＰＵ４０、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４２、入出力回路４３等をコモンバス４４を介して相互に接続して構成されている。また、入出力回路４３には、スロットルセンサ４５、アイドルスイッチ４６、車速センサ４７、大気圧センサ４８、吸気管圧力センサ４９、冷却水温センサ５０、吸気温センサ５１等、エンジン運転状態を検出する各種のセンサが接続され、これら各種センサから入出力回路４３を介して入力される信号及びＲＯＭ４１やＲＡＭ４２内に記憶されたプログラムやデータ等に基づいて、燃料噴射制御、点火制御、燃料蒸発ガスパージ制御、燃料蒸発ガスパージシステム２１の異常診断等を実行し、燃料噴射弁１６、点火プラグ５２、キャニスタ閉塞弁２６、パージ制御弁３１等に入出力回路４３を介して駆動信号を出力すると共に、パージ系２１の異常を検出した時には警告ランプ５３を点灯して運転者に知らせる。
【００２５】
以下、制御回路３９が実行するパージ系２１の異常診断プログラムについて図２及び図３のフローチャートを用いて説明する。この異常診断プログラムは、イグニッションスイッチ（図示せず）がオン操作されると、所定時間毎（例えば２５６ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行され、特許請求の範囲でいうリーク診断手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まず、図２のステップ１０１で、アイドル運転中又は定常運転中であるか否かを判定し、もし、アイドル運転、定常運転のいずれでもない場合、つまり吸気管負圧が比較的大きく変化する過渡運転状態である場合には、誤診断を防止するために、異常診断を禁止し、以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。
【００２６】
一方、上記ステップ１０１で、アイドル運転状態と判定されれば、ステップ１０２〜１０４に進み、現在の処理がどの段階まで進んでいるか否かを判定しつつ種々のステップへ分岐する。処理は第１〜第４段階の４つであり、第１〜第３の各フラグＦ１〜Ｆ３の設定状態から処理段階を判断できるようになっている。全てのフラグＦ１〜Ｆ３が「０」に設定されているとき、即ちステップ１０２〜１０４が全て「Ｎｏ」のときが第１段階であり、ステップ１０５に進む。
【００２７】
第１段階では、まずステップ１０５で、パージ制御弁３１を全閉にした後、ステップ１０６で、キャニスタ閉塞弁２６を全閉にして燃料タンク１７から吸気管１２までのパージ系２１を密閉状態にする。即ち、図４に示すように、まずキャニスタ閉塞弁２６が開放状態のときに時刻Ｔ１でパージ制御弁３１を全閉にすることで、燃料タンク１７からパージ制御弁３１までのパージ経路を大気連通管２５を介して大気圧と同じ圧力に保ち、やや遅れて時刻Ｔ２でキャニスタ閉塞弁２６を全閉にすることで、大気圧に保たれた密閉パージ経路を形成する。
【００２８】
そして、次のステップ１０７で、図４の時刻Ｔ２での燃料タンク内圧Ｐ１ａを読み込み、タイマＴをリセットスタートさせた後、ステップ１０８に進み、タイマＴのカウント値が例えば１０秒以上になったか否かを判定する。１０秒経過前であれば、ステップ１０９に進み、第１フラグＦ１を「１」にセットして本プログラムを終了する。
【００２９】
これ以後、第２段階の処理となる。この第２段階では、ステップ１０２で「Ｙｅｓ」と判定されるようになり、ステップ１０１→ステップ１０２→ステップ１０８→……と処理を繰り返す。この間、圧力センサ２０の検出値は、図４の時刻Ｔ２から時刻Ｔ３の間において、燃料タンク１７内での燃料蒸発ガスの発生量と燃料残量に応じてＰ１ａ（０ｍｍＨｇ）から上昇する。
【００３０】
その後、時刻Ｔ２（Ｐ１ａの検出時点）から１０秒が経過すると、ステップ１１０に進み、圧力センサ２０の出力信号を読み込んで、このときの燃料タンク内圧Ｐ１ｂを記憶し、続くステップ１１１で、１回目の圧力測定区間（Ｔ２〜Ｔ３）中の圧力変化量ΔＰ１  を次式により算出する。
ΔＰ１  ＝Ｐ１ｂ−Ｐ１ａ
この後、ステップ１１２で、第１フラグＦ１をリセットする。これによって第２段階の処理が終了し、第３段階ヘ移る。
【００３１】
この第３段階では、まず図３のステップ１２１で、パージ制御弁３１を全閉から全開状態に切り換えて吸気管負圧導入制御を開始すると同時に、ステップ１２２で、タイマＴをリセットスタートする。ここで、パージ制御弁３１が全開されることにより、それ以前の大気圧下のパージ系２１内に吸気管負圧を導入し始める（図４の時刻Ｔ３）。従って、パージ系２１にリーク等による異常がなければ、圧力センサ２０の検出値は下降し始める。
【００３２】
次のステップ１２３では、圧力センサ２０からの入力信号に基づいて燃料タンク内圧ＰＴが例えば−２０ｍｍＨｇ以下になったか否かを判定し、−２０ｍｍＨｇ以下になっていなければ、ステップ１３６に進み、パージ制御弁３１の全開後、例えば５秒が経過したか否かを判定する。５秒経過前であれば、ステップ１４２に進み、第２のフラグＦ２を「１」にセットして本プログラムを終了する。
【００３３】
このように、第２のフラグＦ２が「１」にセットされることで、次回以降の本プログラム実行時には、ステップ１０２で「Ｎｏ」、ステップ１０３で「Ｙｅｓ」と判定されるようになり、ステップ１０１〜１０３→ステップ１２３→……と処理を繰り返す。この状態は、ステップ１２３又はステップ１３６が「Ｙｅｓ」となると終了する。ステップ１３６の方が先に「Ｙｅｓ」となった場合には、パージ系２１に吸気管負圧を十分に導入できない状態となっており、パージ系２１のどこかが詰っているものと考えられる。この場合には、ステップ１３７に進み、パージ系詰りフラグＦｃｌｏｓｅ  をパージ系２１の詰りを意味する「１」にセットし、次のステップ１３８で、警告ランプ５３を点灯して運転者にパージ系２１の異常を警告し、本プログラムを終了する。
【００３４】
一方、ステップ１２３の方が先に「Ｙｅｓ」となった場合には、ステップ１２４に進み、吸気管負圧導入制御を開始してから燃料タンク内圧ＰＴが−２０ｍｍＨｇに低下するまでに要した負圧導入時間Ｔｘ（タイマＴのカウント値）を読み込んで記憶する。上記ステップ１２１〜１２４の処理が特許請求の範囲でいう負圧導入速度計測手段としての役割を果たす。この負圧導入時間Ｔｘは負圧導入時の燃料蒸発ガス発生量が多くなるほど長くなるため（図５参照）、負圧導入時間Ｔｘは負圧導入時の燃料蒸発ガス発生量を反映したパラメータとなる。
【００３５】
この後、ステップ１２５に進み、第２のフラグＦ２をリセットし、続くステップ１２６で、パージ制御弁３１を再び全閉にした後、ステップ１２７で、圧力センサ２０からの入力信号を読み込んで、パージ系２１を密閉状態にした直後の燃料タンク内圧Ｐ２ａを記憶すると共に、タイマＴをリセットスタートする。これにより、第３段階から第４段階に移行する。
【００３６】
上記ステップ１２５〜１２７の処理が実行されることにより、図４に示すように、時刻Ｔ４でパージ系２１は−２０ｍｍＨｇの負圧状態で密閉された状態となる。これ以後、圧力センサ２０の検出値は、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５の間で燃料タンク１７内での燃料蒸発ガス発生量と燃料残量に応じた変化率で−２０ｍｍＨｇから上昇していくことになる。
【００３７】
そして、次のステップ１２８で、密閉直後の燃料タンク内圧Ｐ２ａの読み込みから例えば１０秒が経過したか否かを判定し、１０秒経過前は、ステップ１３９に進み、第３のフラグＦ３を「１」に設定して本プログラムを終了する。これにより、次回以降の本プログラム実行時には、ステップ１０２，１０３で「Ｎｏ」、ステップ１０４で「Ｙｅｓ」と判定されるようになり、ステップ１０１〜１０４→ステップ１２８→……と処理を繰り返す。
【００３８】
この後、密閉直後の燃料タンク内圧Ｐ２ａの読み込みから１０秒が経過すると、ステップ１２９に進み、圧力センサ２０からの入力信号を読み込んで、時刻Ｔ５での燃料タンク内圧Ｐ２ｂを記憶し、続くステップ１３０で、２回目の圧力測定区間（Ｔ４〜Ｔ５）中の圧力変化量ΔＰ２  を次式により算出する。
ΔＰ２  ＝Ｐ２ｂ−Ｐ２ａ
【００３９】
この後、ステップ１３１に進み、フューエルセンサ５４の出力信号を読み込んで燃料タンク１７内の燃料残量Ｆｕを検出し、次のステップ１３２で、図６に示す負圧導入時間Ｔｘと燃料残量Ｆｕとをパラメータとするリーク判定条件の補正係数γのマップを検索して、負圧導入時間Ｔｘと燃料残量Ｆｕに応じた補正係数γを求める。
【００４０】
ここで、図６の補正係数γのマップ特性は、後述するリーク判定条件を燃料蒸発ガス発生量と燃料残量に応じて適正化するために、負圧導入時間Ｔｘが長く（燃料蒸発ガス発生量が多く）なるほど、補正係数γが大きくなり、また、燃料残量Ｆｕが多く（燃料タンク１７の空間容積が小さく）なるほど、補正係数γが大きくなるように設定されている。尚、図６のマップに代えて、負圧導入時間Ｔｘと燃料残量Ｆｕとをパラメータとする関数式を予め実験又はシミュレーションにより設定しておき、この関数式に負圧導入時間Ｔｘと燃料残量Ｆｕを代入して補正係数γを算出するようにしても良い。
【００４１】
補正係数γの算出後、ステップ１３３に進み、次式で示されたリーク判定条件に基づいてリークが有るか否かを判定する。
ΔＰ２  ＞α・ΔＰ１  ＋β＋γ    ……（１）
ここで、αは大気圧と負圧の違いによる燃料蒸発ガス発生量の差を補正する係数であり、βは圧力センサ２０の検出精度、キャニスタ閉塞弁２６のリーク等を補正する係数である。
【００４２】
上記（１）式のリーク判定条件を満たせば、「リーク有り」と判定される。つまり、燃料タンク１７からパージ制御弁３１までのパージ系２１の密閉区間にリーク原因があれば、正圧下では密閉区間から大気中への流出が起こり、反対に、負圧下では大気中から密閉区間への空気の流入が起こる。従って、「（大気圧下の圧力変化量ΔＰ１  ）＝（燃料タンク１７からの燃料蒸発ガスの発生量）−（密閉区間から大気中への流出量）」よりも「（負圧下の圧力変化量ΔＰ２  ）＝（燃料タンク１７からの燃料蒸発ガスの発生量）＋（大気中から密閉区間への流入量）」の方が大きくなる。この関係から、上記（１）式のリーク判定条件が導き出されたものである。
【００４３】
上記（１）式のリーク判定条件を満たさない場合には、リーク無しと判定され、ステップ１３４に進み、第１〜第３の各フラグＦ１〜Ｆ３を強制的にリセットした後、ステップ１３５に進み、図４の時刻Ｔ５でキャニスタ閉塞弁２６を全開して、パージ制御弁３１を通常の制御状態に戻し、本プログラムを終了する。
【００４４】
一方、上記（１）式のリーク判定条件を満たす場合には、燃料タンク１７からパージ制御弁３１までのパージ系２１の密閉区間のどこかにリーク原因となる孔があることを意味し、リーク有りと判定される。この場合には、ステップ１４０に進み、リークフラグＦｌｅａｋをリーク有りを意味する「１」にセットし、次のステップ１４１で、警告ランプ５３を点灯して運転者にパージ系２１のリークを警告し、本プログラムを終了する。
【００４５】
以上説明した実施形態（１）によれば、リーク判定条件（ΔＰ２  ＞α・ΔＰ１  ＋β＋γ）における補正係数γを負圧導入時間Ｔｘ（燃料蒸発ガス発生量）と燃料残量Ｆｕに応じて設定するようにしたので、リーク診断時の燃料蒸発ガス発生量と燃料残量に応じた適正なリーク判定条件でリーク診断を精度良く行うことができる。これにより、リーク診断時の燃料蒸発ガス発生量や燃料残量の違いによってリークの有無を誤診断することを防止でき、リーク診断の信頼性を高めることができる。
【００４６】
しかも、燃料蒸発ガス発生量の代用情報として負圧導入時間Ｔｘを用いるので、燃料蒸発ガス発生量を検出するための燃料温度センサを設ける必要がなく、低コスト化できると共に、揮発性の異なる燃料を用いても、その影響を受けずに、リーク診断時の燃料蒸発ガス発生量をリーク判定条件に精度良く反映させることができる。
【００４７】
また、本実施形態（１）では、アイドル運転中や定常運転中は、吸気管負圧がほぼ一定又は変化が少ないという点に着目して、アイドル運転中又は定常運転中にリーク診断を実行するようにしているので、吸気管負圧の変化の影響を受けずに、負圧導入時間Ｔｘを精度良く測定することができる。
【００４８】
尚、アイドル運転中のみに、リーク診断を実行するようにしても良い。アイドル運転中であれば、リーク診断時の燃料揺れに伴う検出精度ヘの悪影響を受けずに済む利点がある。
【００４９】
［実施形態（２）］
図７に示すように、同じ燃料蒸発ガス発生量、同じ燃料残量の状態でも、負圧導入開始指令を出力してから実際にパージ制御弁３１が開弁して燃料タンク内圧が下がり始めるまでの応答遅れ時間がパージ制御弁３１の固体差によって異なることがある。従って、負圧導入開始指令を出力した時点から直ちに負圧導入時間Ｔｘの計測を開始すると、パージ制御弁３１の個体差による応答遅れ時間の違いによって負圧導入時間Ｔｘの計測値が変化してしまう。
【００５０】
このような事情を考慮して、本発明の実施形態（２）では、図７に示すように負圧導入開始後に燃料タンク内圧が負圧導入開始当初の圧力Ｐ１ｂから所定圧力αだけ低下した時点から負圧導入時間Ｔｘの計測を開始するようにしている。
【００５１】
この場合、実際にパージ制御弁３１が開弁してから負圧導入時間Ｔｘの計測を開始するので、パージ制御弁３１の個体差によって応答遅れ時間に違いがあったとしても、その影響を受けずに、同じ基準で負圧導入時間Ｔｘを計測することができ、リーク診断精度を更に向上することができる。
【００５２】
［実施形態（３）］
図８に示す本発明の実施形態（３）では、負圧導入開始後に燃料タンク内圧が所定の計測開始圧力Ｐａｔａ  まで低下した時点から負圧導入時間Ｔｘの計測を開始する。この実施形態（３）も、前記実施形態（２）と同じく、実際にパージ制御弁３１が開弁してから負圧導入時間Ｔｘの計測を開始するので、パージ制御弁３１の応答遅れ時間の影響を受けずに、同じ基準で負圧導入時間Ｔｘを計測することができる。
【００５３】
［実施形態（４）］
上記各実施形態では、燃料タンク１７に設けたフューエルセンサ５４の出力により燃料タンク１７内の燃料残量Ｆｕを検出するようにしたが、図９に示す本発明の実施形態（４）では、負圧下のパージ系２１内に大気圧を導入する時の圧力上昇勾配が燃料タンク１７内の空間容積にほぼ比例する点に着目して、大気圧導入時の圧力上昇勾配から燃料残量Ｆｕを推定するようにしている。
【００５４】
具体的には、図９に示すように、２回目の圧力測定区間（Ｔ４〜Ｔ５）中の圧力変化量ΔＰ２  を算出した後、時刻Ｔ５で、パージ制御弁３１を再度、全開状態に切り換えて負圧を導入する。その後、時刻Ｔ６で、パージ制御弁３１を全閉状態に戻した後、時刻Ｔ７で、キャニスタ閉塞弁２６を全開状態に切り換えてパージ系２１内に大気圧を導入し、この時の圧力上昇勾配（例えばＰｃ  ／Ｔｃ  ）から燃料残量Ｆｕを推定する。この圧力上昇勾配から燃料残量Ｆｕを推定する機能が特許請求の範囲でいう燃料残量検出手段に相当する役割を果たす。
【００５５】
このようにすれば、フューエルセンサ５４の出力を用いなくても、燃料残量を比較的精度良く検出することができ、リーク診断を実施することができる。しかも、この燃料残量Ｆｕの検出方法は、フューエルセンサ５４と比べて、車両の傾きによる検出誤差が少ないという利点もある。
【００５６】
［実施形態（５）］
前記実施形態（１）では、負圧導入時の吸気管圧力の変化がリーク診断に及ぼす影響を少なくするために、吸気管圧力がほぼ一定又は変化が少ない運転状態であるアイドル運転中又は定常運転中にリーク診断を実行するようにしたが、一般に、アイドル運転中と定常運転中とでは、吸気管圧力が異なるため、他の条件が同じでも、負圧導入時間Ｔｘの計測値が異なってくる（図１１参照）。
【００５７】
この点を考慮して、本発明の実施形態（５）では、図１０に示す異常診断プログラムのステップ１３１ａ，１３２，１３２ａの処理によって、アイドル運転時と定常運転時とで、リーク判定条件の補正係数γ算出マップを切り換えるこで、リーク判定条件を補正するようにしている。尚、図１０は、異常診断プログラムの後半部の処理を示し、同プログラムの前半部の処理は図２と同じである。
【００５８】
本実施形態（５）では、前記実施形態（１）と同様の処理により、圧力変化量ΔＰ１  ，ΔＰ２  と燃料残量Ｆｕを検出した後に、図１０のステップ１３１ａに進み、アイドル運転中か否かを判定し、アイドル運転中であれば、ステップ１３２に進み、アイドル運転用の補正係数γ算出マップｆ（Ｔｘ，Ｆｕ）を検索して、負圧導入時間Ｔｘと燃料残量Ｆｕに応じた補正係数γを求める。一方、アイドル運転中でない場合（定常運転中）には、ステップ１３２ａに進み、定常運転用の補正係数γ算出マップｆ’（Ｔｘ，Ｆｕ）を検索して、負圧導入時間Ｔｘと燃料残量Ｆｕに応じた補正係数γを求める。その他の処理は、前記実施形態（１）と同じである。
【００５９】
以上説明した実施形態（５）では、アイドル運転時と定常運転時とで、吸気管圧力が異なることを考慮して、アイドル運転時と定常運転時とで、リーク判定条件の補正係数γ算出マップを切り換えるようにしたので、負圧導入時の吸気管圧力の変化によって負圧導入時間Ｔｘの計測値が変化するのに対応して、リーク判定条件を補正することができ、常に負圧導入時の吸気管圧力に応じた適正なリーク判定条件でリーク診断を精度良く行うことができる。これにより、負圧導入時の吸気管圧力の変化によるリークの誤診断を防止することができて、リーク診断の信頼性を高めることができる。
【００６０】
尚、上記実施形態（５）では、アイドル運転時と定常運転時とで、リーク判定条件の補正係数γ算出マップを切り換えるようにしたが、予め、吸気管圧力に応じてリーク判定条件の補正係数γ算出マップ（又は関数式）を２個以上設定しておき、負圧導入時の吸気管圧力に応じてリーク判定条件の補正係数γ算出マップ（又は関数式）を切り換えるようにしても良い。
【００６１】
或は、図３のステップ１３２で、負圧導入時間Ｔｘと燃料残量Ｆｕに応じて算出したリーク判定条件の補正係数γを、負圧導入時の吸気管圧力に応じた補正係数Ｆ１で補正するようにしても良い。
γ＝ｆ（Ｔｘ，Ｆｕ）×Ｆ１
この場合、負圧導入時の吸気管圧力が高くなるほど、吸気管圧力に応じた補正係数Ｆ１が小さくなる（補正係数γが小さくなる）ように設定れば良い。
【００６２】
また、リーク判定条件の補正係数γを、下記の式に示すように、負圧導入時間Ｔｘと燃料残量Ｆｕの他に、負圧導入時の吸気管圧力と燃料タンク内圧との差圧も考慮してマップ又は関数式により算出するようにしても良い。
γ＝ｆ（Ｔｘ，Ｆｕ，燃料タンク内圧−吸気管圧力）
【００６３】
或は、図３のステップ１３２で、負圧導入時間Ｔｘと燃料残量Ｆｕに応じて算出したリーク判定条件の補正係数γを、負圧導入時の吸気管圧力と燃料タンク内圧との差圧に応じた補正係数Ｆ２で補正するようにしても良い。
γ＝ｆ（Ｔｘ，Ｆｕ）×Ｆ２
【００６４】
この場合、負圧導入時の吸気管圧力と燃料タンク内圧との差圧（燃料タンク内圧−吸気管圧力）が大きくなるほど、その差圧に応じた補正係数Ｆ２が大きくなる（補正係数γが大きくなる）ように設定すれば良い。つまり、吸気管圧力と燃料タンク内圧との差圧が大きくなるほど、負圧導入時にパージ制御弁３１を通過する空気流量が増加するため、図１１に示すように、吸気管圧力と燃料タンク内圧との差圧が大きくなるほど、負圧導入時間Ｔｘが短くなる。従って、負圧導入時間Ｔｘと燃料残量Ｆｕの他に、負圧導入時の吸気管圧力と燃料タンク内圧との差圧も考慮してリーク判定条件の補正係数γを設定すれば、常に負圧導入時の吸気管圧力と燃料タンク内圧との差圧に応じた適正なリーク判定条件でリーク診断を精度良く行うことができ、リーク診断の信頼性を更に高めることができる。
【００６５】
［実施形態（６）］
上記実施形態（５）では、負圧導入時の吸気管圧力等に基づいてリーク判定条件を補正するようにしたが、本発明の実施形態（６）では、図１２に示す異常診断プログラムのステップ１２３ａの処理によって、負圧導入時の吸気管圧力と燃料タンク内圧との差圧（燃料タンク内圧−吸気管圧力）の平均値を算出し、負圧導入時間Ｔｘの計測値を吸気管圧力と燃料タンク内圧との差圧の平均値に応じた補正係数Ｋ３で補正する（ステップ１２４ａ）。
補正後の負圧導入時間Ｔｘ＝補正前の負圧導入時間Ｔｘ×Ｋ３
【００６６】
図１１に示すように、吸気管圧力と燃料タンク内圧との差圧が大きくなるほど、負圧導入時間Ｔｘが短くなるため、燃料タンク内圧と吸気管圧力との差圧が大きくなるほど、負圧導入時間Ｔｘに対する補正係数Ｋ３が大きくなるように設定する。これにより、負圧導入時の吸気管圧力と燃料タンク内圧との差圧が異なっても、その差圧の影響を排除した標準的な圧力条件下における負圧導入時間Ｔｘを求めることができる。
【００６７】
尚、ステップ１２３ａで、負圧導入時の吸気管圧力と燃料タンク内圧との差圧の平均値を算出する処理は、次の▲１▼〜▲３▼のいずれかの方法で行えば良い。
▲１▼負圧導入中（負圧導入時間Ｔｘの測定中）に、所定のサンプリング周期で、差圧δＰｉを測定し、負圧導入時間Ｔｘの測定終了後に、負圧導入中に測定された差圧δＰｉの平均値を次式により算出する。
差圧の平均値＝Σ（δＰｉ）／Ｎ
ｉ＝１〜Ｎ
Ｎ＝サンプリング回数
【００６８】
▲２▼負圧導入時間Ｔｘの測定開始時の差圧と測定終了時の差圧との中間値を平均値とする。
差圧の平均値＝（測定開始時の差圧＋測定終了時の差圧）／２
【００６９】
▲３▼負圧導入中（負圧導入時間Ｔｘの測定中）に所定のサンプリング周期で測定した吸気管圧力の平均値を算出すると共に、燃料タンク内圧の平均値を算出し、後者から前者を引き算して差圧の平均値を求める。
差圧の平均値＝燃料タンク内圧の平均値−吸気管圧力の平均値
尚、上記ステップ１２３ａ，１２４ａ以外の処理は、前記実施形態（１）と同じである。
【００７０】
以上説明した実施形態（６）では、負圧導入時間Ｔｘを吸気管圧力と燃料タンク内圧との差圧の平均値で補正するようにしたので、吸気管圧力と燃料タンク内圧の変化の影響を排除した標準的な圧力条件下における負圧導入時間Ｔｘの計測値を求めることができるため、予め設定した標準的なリーク判定条件を用いてリーク診断を精度良く行うことができる。
【００７１】
尚、負圧導入時間Ｔｘの補正に用いる“差圧の平均値”は、負圧導入中（負圧導入時間Ｔｘの測定中）の中間時期に測定した差圧で代用しても良い。例えば、負圧導入中に燃料タンク内圧が最終導入負圧の半分の負圧まで低下した時に測定した燃料タンク内圧と吸気管圧力との差圧を“差圧の平均値”として代用しても良い。
【００７２】
或は、差圧の平均値の代わりに、負圧導入時間Ｔｘの測定中の所定時期（例えば測定開始時、測定終了時、或は、測定開始から所定時間経過後等）に測定した差圧を用いて負圧導入時間Ｔｘを補正するようにしても良い。
【００７３】
尚、燃料タンク内圧の変化量は吸気管圧力との差圧と比べて非常に小さく、且つ、燃料タンク内圧は大気圧に近い状態であるので、負圧導入時の吸気管圧力、又は吸気管圧力と大気圧との差圧に基づいて負圧導入時間Ｔｘを補正するようにしても良い。
【００７４】
［その他の実施形態］
上記各実施形態では、負圧導入時の負圧導入速度（圧力変化率）を評価するために、負圧導入時間Ｔｘを計測するようにしたが、これに代えて、例えば、負圧導入開始から所定時間経過後のパージ系２１内の圧力（燃料タンク内圧）を検出して、その時の検出圧力（又は負圧導入開始から所定時間経過するまでの圧力低下量）を用いるようにしても良く、要は、負圧導入時の負圧導入速度に関連するパラメータを計測するようにすれば良い。
【００７５】
また、リーク判定条件は、前記実施形態（１）で説明した次の条件
ΔＰ２  ＞α・ΔＰ１  ＋β＋γ
に限定されず、適宜変更しても良い。例えば、ΔＰ２  とα・ΔＰ１  との差圧を所定の判定値と比較して、ΔＰ２  −α・ΔＰ１  ＞判定値であるか否かでリークの有無を診断するようにしても良い。この場合においても、負圧導入速度と燃料残量に応じて、差圧（ΔＰ２  −α・ΔＰ１  ）又は判定値を補正するようにすれば良い。また、負圧導入時の吸気管圧力又は負圧導入時の吸気管圧力と燃料タンク内圧との差圧に基づいて、ΔＰ２  −α・ΔＰ１  又は判定値を更に補正するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態（１）を示すシステム全体の概略構成図
【図２】異常診断プログラムの前半部の処理の流れを示すフローチャート
【図３】異常診断プログラムの後半部の処理の流れを示すフローチャート
【図４】異常診断時のパージ制御弁、キャニスタ閉塞弁、燃料タンク内圧の挙動を説明するタイムチャート
【図５】燃料蒸発ガス発生量と負圧導入時間Ｔｘとの関係を示すタイムチャート
【図６】負圧導入時間Ｔｘと燃料残量とからリーク判定条件の補正係数γを算出するマップの一例を概念的に示す図
【図７】本発明の実施形態（２）における負圧導入時間Ｔｘの計測方法を説明するタイムチャート
【図８】本発明の実施形態（３）における負圧導入時間Ｔｘの計測方法を説明するタイムチャート
【図９】本発明の実施形態（４）における燃料残量の検出方法を説明するタイムチャート
【図１０】本発明の実施形態（５）で用いる異常診断プログラムの後半部の処理の流れを示すフローチャート
【図１１】負圧導入時の吸気管圧力と燃料タンク内圧との差圧と負圧導入時間Ｔｘ（補正係数Ｋ３）との関係を概略的に示す図
【図１２】本発明の実施形態（６）で用いる異常診断プログラムの後半部の処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１４…スロットルバルブ、１６…燃料噴射弁、１７…燃料タンク、１８…燃料ポンプ、２０…圧力センサ、２１…パージ系、２２…連通管、２３…キャニスタ、２４…吸着体、２６…キャニスタ閉塞弁、３０ａ，３０ｂ…パージ通路、３１…パージ制御弁、３９…制御回路（リーク診断手段，負圧導入速度計測手段）、５３…警告ランプ、５４…フューエルセンサ（燃料残量検出手段）。
【図１】
0003555678.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003555678.tif 000009
【図９】
0003555678.tif 000010
【図１０】
0003555678.tif 000011
【図１１】
0003555678.tif 000012
【図１２】
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