(57)【要約】【課題】エバポの蒸発やスロッシュによるエバポ圧の影響を回避し、エバポリーク診断における診断精度の向上および診断頻度の向上を実現する。【解決手段】燃料貯蔵タンクとキャニスタと連通管からなるエバポパージ系内にエバポを充填し、充填後のエバポパージ系内の圧力変化に基づいてリークの有無を検出する。エバポを充填しタンク内のエバポを飽和状態に近づけることで、エバポ圧の影響が小さくなり、スロッシュが生じるのような運転条件においても診断が可能となる。【選択図】  図４
2004225540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のエバポリーク検出方法であって、
燃料貯蔵タンク，キャニスタ、及び連通管を含むエバポパージ系内にエバポを充填し、
充填後の前記エバポパージ系内の圧力変化に基づいてリークの有無を検出する内燃機関のエバポリーク検出方法。
【請求項２】
内燃機関のエバポリーク検出方法であって、
リーク検出に先立ってエバポパージ系を所定の負圧状態にするステップと、
当該所定の負圧状態の前記エバポパージ系の被検出通路内にエバポを充填するステップと、
エバポ充填後の前記エバポパージ系内の圧力変化に基づいてリークの有無を検出するステップとを有する内燃機関のエバポリーク検出方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の内燃機関のエバポリーク検出方法であって、
リーク検出に先立って前記エバポパージ系の温度履歴を記録するステップと、
当該温度履歴に基づいてリークの有無の検出を禁止するステップとを有する内燃機関のエバポリーク検出方法。
【請求項４】
内燃機関のエバポリーク検出方法であって、
大気圧近傍でエバポパージ系を密閉するステップと、
前記エバポパージ系を密閉後にエバポの分圧とエバポの飽和蒸気圧との比であるエバポ湿度をチェックするステップと、
当該エバポ湿度に基づいてリークの有無の検出を禁止するステップとを有する内燃機関のエバポリーク検出方法。
【請求項５】
請求項４記載の内燃機関のエバポリーク検出方法であって、
前記エバポ湿度をチェックするステップを、車両が減速中でかつ燃料カットをしている間に実施する内燃機関のエバポリーク検出方法。
【請求項６】
内燃機関のエバポリーク検出システムであって、
エバポパージ系に設けたエバポ生成促進機構と、
前記エバポパージ系に設けられ、前記エバポパージ系に充填されたエバポに起因する圧力をモニタするセンサとを有する内燃機関のエバポリーク検出システム。
【請求項７】
内燃機関のエバポリーク検出システムであって、
被検出通路に連通する燃料タンクに設けたエバポ生成抑制機構と、
エバポパージ系に設けられ、当該エバポパージ系に充填されたエバポに起因する圧力をモニタするセンサとを有する内燃機関のエバポリーク検出システム。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の内燃機関のエバポリーク検出システムであって、
燃料タンクあるいは連通管にエバポの濃度を測定するエバポ濃度計測機構を設けた内燃機関のエバポリーク診断システム。
【請求項９】
内燃機関のエバポリーク診断装置に用いられるキャニスタであって、
被検出通路に接続される第一の接続口と、エバポのリーク検出に先立って所定の期間大気に開放される別の第二の接続口とを有し、エバポのリーク検出に先立って前記第一の接続口から披検出通路にエバポを放出するキャニスタ。
【請求項１０】
燃料貯蔵タンク，キャニスタ、及び連通管を含むエバポパージ系を有し、
前記エバポパージ系に設けられエバポ生成促進機構と、
前記エバポパージ系に設けられ、前記エバポパージ系に充填されたエバポに起因する圧力をモニタするセンサとを有する自動車。
【請求項１１】
エバポパージ系を有し、
被検出通路に連通する燃料貯蔵タンクに設けたエバポ生成抑制機構と、
エバポパージ系に設けられ、当該エバポパージ系に充填されたエバポに起因する圧力をモニタするセンサとを有する自動車。
【請求項１２】
被検出通路に接続される第一の接続口と、エバポのリーク検出に先立って所定の期間大気に開放される別の第二の接続口とを備え、エバポのリーク検出に先立って前記第一の接続口から披検出通路にエバポを放出するキャニスタを有する自動車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンク内で発生した燃料蒸気（本明細書中、「エバポ」と表記する）が、キャニスタと燃料タンクとこれらを結ぶ連通管とからなるエバポパージ系からリークしているか否かを検出する、エバポパージ系のリーク診断に係る。
【０００２】
【従来の技術】
燃料タンクとキャニスタによって構成されるエバポパージ系からのリークを検出するための従来の技術として、燃料タンク内を負圧にした後のタンク圧力変化を用いる手段（負圧方式）が知られている（例えば、特許文献１，特許文献２参照。）。
【０００３】
しかし前記負圧方式は、リークによる圧力変化だけではなくエバポの蒸発による圧力変化（エバポ圧）の影響を受けるため、エバポが蒸発しやすい高温および高地条件においては、リークがない場合でもリークがあると誤診断する恐れがあった。
【０００４】
さらに前記エバポ圧はリード蒸気圧などの燃料性状の影響を受けるので、エバポ圧を正確に推定し補正することは困難であり、これが負圧方式の診断精度を低下させる大きな原因となっていた。そこでエバポガスパージ系の圧力変化を測定する前に燃料タンク内のエバポガスを放出してエバポガス濃度を低減する操作を行い、飽和状態からの差を大きくすることで燃料性状の影響を少なくし、診断精度を向上させる手段が知られている（例えば、特許文献３。）。
【０００５】
しかし飽和状態からの差を大きくすることは、必ずしもエバポ圧の影響を一定にすることにならず、むしろ燃料の液面揺れ（スロッシュ）により生じる急激なエバポ圧変化を引き起こす危険性が高い。従って従来の技術ではスロッシュが起こらない特定の運転条件においてのみ診断せざるを得ず、診断頻度を十分確保できるものでは無かった。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２６９９７５６号明細書
【特許文献２】
特許第３１０６８１６号明細書
【特許文献３】
特開平１１−２１０５６８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような事情を鑑みなされたもので、その目的はスロッシュによるエバポ圧の影響を回避し、エバポリーク診断における診断精度の向上および診断頻度の向上を実現することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
燃料貯蔵タンクとキャニスタと連通管からなるエバポパージ系内にエバポを充填し、充填後のエバポパージ系内の圧力変化に基づいてリークの有無を検出する。
【０００９】
また、リーク検出に先立って前記エバポパージ系を特定負圧状態にするステップを含み、当該所定の負圧状態の被検出通路内にエバポを充填するステップを含み、エバポ充填後のエバポパージ系内の圧力変化に基づいてリークの有無を検出するステップを含む。このようにエバポパージ系にエバポを充填することで、エバポパージ系内のエバポがほぼ飽和状態になるのでスロッシュがおきてもタンク圧が変化せず、診断を実施することができる。
【００１０】
また、リーク検出に先立って前記エバポパージ系の温度履歴を記録するステップを含み、当該温度履歴に基づいてリークの有無の検出を禁止するステップを含む。温度履歴に基づいて診断を禁止することで、エバポが特に発生しやすい状況における誤診断を防止できる。
【００１１】
また、大気圧近傍でエバポパージ系を密閉するステップを含み、エバポパージ系を密閉後にエバポの分圧とエバポの飽和蒸気圧との比であるエバポ湿度をチェックするステップを含み、当該エバポ湿度に基づいてリークの有無の検出を禁止するステップを含む。また、前記エバポ湿度をチェックするステップを、車両が減速中でかつ燃料カットをしている間に実施する。ここではエバポ湿度をチェックするステップにより、従来のプルダウン制御を行う前にリークなし判定が可能となる。またエバポ湿度をチェックするステップを燃料カット中に行うことでキャニスタパージを止める時間を最小にできる。
【００１２】
また、前記エバポパージ系にエバポ生成促進機構を設け、前記エバポパージ系には当該エバポパージ系に充填されたエバポに起因する圧力をモニタするセンサ（センサに限らず圧力を検出する圧力検出手段であれば良い。他のパラメータから推定または演算した当該圧力を求めるものでも良い。以下同様。）を設ける。エバポ生成促進機構を設けたことで、診断に先立ってエバポを発生させタンク内を飽和状態することが可能になり、スロッシュの影響を受けずに診断ができる。
【００１３】
また、被検出通路に連通するキャニスタにエバポ生成抑制機構を設け、前記エバポパージ系には当該エバポパージ系に充填されたエバポに起因する圧力をモニタするセンサを設ける。エバポ生成抑制機構を設けたことで、診断に先立ってエバポの蒸発を防止することが可能となり、スロッシュの影響を受けずに診断ができる。
【００１４】
また、燃料タンクあるいは連通管にエバポの濃度を測定するエバポ濃度計測機構を設ける。ここではエバポの濃度を測定することにより、エバポ湿度が飽和状態に近いか否かを判定することができ、飽和状態に近い状態において診断を実施することで診断精度が向上できる。
【００１５】
また、内燃機関のエバポリークを検出する装置に用いられるキャニスタであって、被検出通路に接続される第一の接続口と、エバポのリーク検出に先立って所定の期間大気に開放される別の第二の接続口とを備え、エバポのリーク検出に先立って前記第一の接続口から前記エバポパージ系にエバポを放出する内燃機関のエバポリーク診断装置に用いられるキャニスタを持つ。このように、キャニスタに蓄えられたエバポを第一の接続口からエバポパージ系にエバポを放出することで、特別なデバイスを設けずにエバポを充填することができる。
【００１６】
また上記記載のエバポリーク検出方法あるいはエバポリーク検出システムあるいはキャニスタを備えた自動車は、スロッシングの影響を受けないため走行中の診断が可能となり、リーク検出において十分な診断頻度を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１，図２は、本発明を適用する内燃機関の一実施形態とそのエバポリーク検出システム（第一の実施形態）を示す。
【００１８】
図１は、筒内噴射内燃機関１０７の制御システムにおける全体構成図である。シリンダ１０７ｂに導入される吸入空気は、エアクリーナ１０２の入口部１０２ａから取り入れられ、内燃機関の運転状態計測手段の一つである空気流量計（エアフロセンサ）１０３を通り、吸気流量を制御する電制スロットル弁１０５ａが収容されたスロットルボディ１０５を通ってコレクタ１０６に入る。前記エアフロセンサ１０３からは、前記吸気流量を表す信号が内燃機関制御装置であるコントロールユニット１１５に出力されている。
【００１９】
また、前記スロットルボディ１０５には、電制スロットル弁１０５ａの開度を検出する内燃機関の運転状態計測手段の一つであるスロットルセンサ１０４が取り付けられており、その信号もコントロールユニット１１５に出力されるようになっている。
【００２０】
前記コレクタ１０６に吸入された空気は、内燃機関１０７の各シリンダ１０７ｂに接続された各吸気管１０１に分配された後、前記シリンダ１０７ｂの燃焼室１０７ｃに導かれる。
【００２１】
一方、ガソリン等の燃料は、燃料タンク１０８から燃料ポンプ１０９により一次加圧されて燃料圧力レギュレータ１１０により一定の圧力に調圧されるとともに、高圧燃料ポンプ１１１でより高い圧力に二次加圧されてコモンレールへ圧送される。
【００２２】
前記高圧燃料は各シリンダ１０７ｂに設けられているインジェクタ１１２から燃焼室１０７ｃに噴射される。該燃焼室１０７ｃに噴射された燃料は、点火コイル１１３で高電圧化された点火信号により点火プラグ１１４で着火される。また、排気弁のカムシャフトに取り付けられたカム角センサ１１６は、カムシャフトの位相を検出するための信号をコントロールユニット１１５に出力する。ここで、カム角センサは吸気弁側のカムシャフトの取り付けてもよい。また、内燃機関のクランクシャフトの回転と位相を検出するためにクランク角センサ１１７をクランクシャフト軸上に設け、その出力をコントロールユニット１１５に入力する。さらに、排気管１１９中の触媒１２０の上流に設けられた空燃比センサ１１８は、排気ガス中の酸素を検出し、その検出信号をコントロールユニット１１５に出力する。なおここでは筒内噴射内燃機関について説明したが、本発明ではこれに限らずインジェクタ１１２を吸気ポートに取り付けたポート噴射内燃機関についても適用できる。
【００２３】
続いて図２を用いてエバポリーク系について詳細に説明する。燃料を貯蔵する燃料タンク２０２には、フロートなどを用いて液面のレベルを測定し、もって燃料の残量を検出する装置２０９が装着されている。装置２０９は燃料の液面レベルを電気信号に変換し、その信号はコントロールユニット２１１に入力されている。さらに燃料タンク２０２には、その内部の圧力を測定するセンサ２１０が装着されており、タンク内圧力と外部との相対圧力差を電気信号に変換してコントロールユニット２１１に与える。
【００２４】
また、燃料タンク２０２とキャニスタ２０４は連通管２０３により結合されており、燃料タンク２０２で揮発したエバポをキャニスタ２０４で吸着させ、エバポを大気に開放することを防いでいる。キャニスタ２０４にはドレイン制御弁
２０７が装着されており、コントロールユニット２１１からの電気信号により、開弁、閉弁の状態を取ることができる。したがって、車両の運転を停止しているときにドレイン制御弁２０７を開とすれば、燃料タンク２０１から蒸発する燃料はキャニスタ２０４内に導入され、吸着される。
【００２５】
さらに、キャニスタ２０４はエンジン２０１の吸気管２０６との間で、パージ制御弁２０８を介する形で、連通管２０５により結合されている。パージ制御弁２０８はコントロールユニットにより電気信号で駆動され、その開弁開度を制御することができる。
【００２６】
エンジン２０１は低負荷から中負荷で運転中は吸気管２０６に負圧を発生している。したがって、かかる状態のときパージ制御弁２０８を所定開口面積開弁し、かつドレイン制御弁２０７を開とすれば、外気がキャニスタ２０４内に導入され、吸着していたエバポを脱離して吸気管２０６に導かれる。導かれた外気とエバポはともにエンジン２０１で通常の吸入空気、供給燃料とともに燃焼される。ここで、キャニスタから供給される外気およびエバポは、その量を管理しないとエンジン２０１に対する供給空燃比に想定外の影響を与えるため、パージ制御弁２０８の開度をエンジンの運転状態によって全閉状態も含めて調整し、エンジンの供給空燃比に与える影響を小さくするようにしている。また、エンジンの運転中に蒸発した燃料も、キャニスタ２０４を介して外気と同様にエンジン内へと吸引されるため、同じく外気に放出されることはない。
【００２７】
かかる動作から理解されるように、以上説明した機構は、エバポを大気に開放しないように作用するが、例えば燃料タンク２０１や連通管２０３に大気と連通する漏れ（リーク）が発生してしまった場合には、その機能を果たさなくなる場合がある。
【００２８】
次に図３を用いて従来の負圧方式による漏れ検出方法について説明をする。図３はリーク診断におけるドレイン制御弁とパージ制御弁の動作およびタンク圧力の動きを示すタイムチャートの一例である。まず図３Ａにおいてドレイン制御弁を閉じパージ制御弁を開き、エンジンの吸気管の負圧により燃料タンクの圧力を大気圧に対して負圧にする（プルダウン制御）。
【００２９】
次に図３Ｂにおいて、所定負圧までタンク圧が達したときにパージ制御弁を閉めエバポパージ系を密閉状態にする（リークダウン制御）。この間所定時間（図３Ｃ）に達するまでの傾きが大きければリークありと判定し、さらに傾きの大きさによりリークのΦ径を判定できる。
【００３０】
しかし従来の方法では図３にも示すように、スロッシュが発生するとエバポ圧の影響でリークがないときでもリークありと誤診断する恐れがあるため、スロッシュを検出して診断を禁止あるいはマスクするか、スロッシュの発生が無いアイドリング時にのみ診断を行うしかなかった。そこで発明者らは、タンク内のエバポが飽和状態であるときにはスロッシュが生じてもエバポ圧がほとんど変化しないという新しい知見に基づき、診断に先立ってエバポをエバポパージ系に充填し、エバポ圧（特にスロッシュ）の影響を受けない診断方法を考案した。
【００３１】
図４は本発明を実施した際のタイムチャートの一例である。図３との違いはタンク内を負圧にした後に、図４Ｄでドレイン制御弁を開き、キャニスタから濃いエバポを連通管を介して燃料タンクに充填することである。その後図４Ｅにおいてドレイン制御弁を閉じてエバポ系を密閉し、図４Ｅと図４Ｃ間の傾きからリークを検出する。ここで図４Ｅから図４Ｃにおける圧力勾配が所定値（０Ｐａ／ｓ）以下であればエバポが飽和状態でありこれ以上エバポが蒸発することは無く、このときにスロッシュが生じてもタンク圧が変化しない。従って本発明においては診断中にエバポ圧の影響を受けないため、従来よりも広い運転条件で極めて精度良くリークを検出できる。
【００３２】
図５はタンク内を負圧にした後のリーク診断フローチャートの一部である。図４で説明した方法はキャニスタに所定量よりも多くのエバポが吸着されていないとタンク内に十分な量のエバポを充填できない。そこで図５では燃料タンク内のエバポ湿度およびキャニスタの吸着量を考慮してリークを検出する手順を示した。
【００３３】
まずステップＳ５０１ではタンク圧力をタンクに取り付けた圧力センサから読み込む。次にステップＳ５０２では読みこんだタンク圧力のデータをストアし、かつ以前にストアしたデータからタンク圧変化率を演算する。ここで、センサノイズの影響を取り除くため適当なローパスフィルタ処理を行うことが望ましい。
【００３４】
次にステップＳ５０３では、前ステップＳ５０２で演算されたタンク圧変化率がタンク温度によって決まる所定値と比較される。
【００３５】
ここでタンク圧変化率がほぼゼロに近くに設定された所定値よりも小さい場合は、エバポ充填によりエバポ湿度が高くほぼ飽和状態に達していると判断され、ステップＳ５０４に進む。ステップＳ５０４ではリーク診断を行うために診断許可フラグをたてて、リーク径演算の実行を許可する。
【００３６】
一方ステップＳ５０３でタンク圧変化率が所定値以上の場合はステップＳ５０５に進む。ステップＳ５０５ではキャニスタに吸着されているエバポ量の推定を行う。吸着量の推定方法として、例えばエンジン始動時から総吸入空気量あるいはパージ制御弁の開度履歴などを用いて推定しても良いし、パージ弁を開いてパージを実施したときの空燃比のリッチ度合いから推定しても良い。
【００３７】
次にステップＳ５０６では推定した吸着量が温度によって決まる所定値以上であるか比較し、所定値以上であれば、ステップＳ５０７に進む。ステップＳ５０７のエバポ制御では、パージ制御弁を閉じたままドレイン制御弁を開く。このときキャニスタにはエバポが十分に吸着されているため、ドレイン制御弁を開くことで、飽和に十分な量のエバポをタンク内に充填できる。
【００３８】
一方、ステップＳ５０６においてキャニスタに吸着されたエバポが所定値を下回っている場合には、前記エバポ制御を実施せずにステップＳ５０８に進む。ステップＳ５０８ではスロッシュを検出する。スロッシュの検出方法としては例えば図１７，図１８に示したように車速の差分から演算される推定加速度や液面レベルセンサ値の差分から演算される液面揺れの量が温度によって決まる所定値を超えたときにスロッシュ有りと判定すれば良い。
【００３９】
ステップＳ５０９ではスロッシュの有無により処理を分岐し、スロッシュあり判定された場合にはステップＳ５１０に進む。ステップＳ５１０では診断マスクフラグをたてて、スロッシング時には診断を行わないことで誤診断を防止する。
【００４０】
一方ステップＳ５０９においてスロッシュなしと判定された場合はステップ
Ｓ５１１に進みステップＳ５０４と同様にリーク径演算の実行を許可する。
【００４１】
以上説明した処理により、キャニスタからエバポの供給が可能であれば、スロッシングに対してロバストな診断が実現でき、さらにエバポの供給ができない場合においてもスロッシングの発生を検出し診断をマスクすることで、スロッシュによる誤診断を防止できる。
【００４２】
なおここまでの説明ではエバポの湿度をタンク圧の変化率より判定する方法について説明していたが、エバポ湿度を判定する方法はこれに限定されるものではない。そこで図６から図１１を用いて別の飽和状態判定に基づく診断方法について説明する。
【００４３】
まず図６から図８を用いて温度センサを用いて推定したエバポ湿度に基づくリーク診断方法について説明する。
【００４４】
図６ではタンク上面に取り付けた温度センサ６０１とフロートに取り付けて液面付近の温度を測定する液面温度センサ６０２が示されている。
【００４５】
図７に温度センサ６０１によるタンク温度から温度センサ６０２による液面温度を引いた温度差とエバポの飽和蒸気圧に対するエバポ分圧の割合（エバポ湿度）の関係を示す。ここでエバポ湿度１００％以上がエバポの飽和状態を示しており、図７に示すように温度差が小さいほどエバポ湿度が高く飽和状態に近づいていく。
【００４６】
図８にこの性質を使ってエバポ湿度を推定して、リーク診断処理を行うためのフローチャートを示す。
【００４７】
ステップＳ８０１では図６に示した二つの温度センサから温度を計測する。
【００４８】
次にステップＳ８０２では二つの温度センサの温度差を演算する。
【００４９】
次にステップＳ８０３ではステップＳ８０２で演算した温度差が所定値よりも小さいかどうかでエバポ湿度が高くほぼ飽和状態に達しているか否かを判定し、処理を分岐する。
【００５０】
ステップＳ８０４〜ステップＳ８１１は図５で説明した処理と同じなので説明を割愛するが、この処理によってもスロッシュの影響を受けずにリーク診断ができる。
【００５１】
次に図９から図１１を用いて燃料タンク内に設けられたＨＣ濃度検出器によるエバポ飽和判定法に基づくリーク診断方法について説明する。
【００５２】
図９に示したのは超音波パルスを用いた濃度推定方法であり、パルス発信機
９０１とパルス受信機９０２間のパルス伝達速度からエバポ湿度を推定できる。
【００５３】
図１０はパルス遅れとエバポ湿度の関係を模式的に示したものであり、パルス遅れが大きいほどエバポ湿度が高く飽和状態に近くなる。
【００５４】
図１１はこの性質を使ってリーク診断処理を行うためのフローチャートを示す。なおステップＳ１１０４〜Ｓ１１１１の説明は図５の説明と重複するので割愛する。
【００５５】
ステップＳ１１０１ではパルス発信機９０１からパルスを発信しパルス受信機９０２による受信を行う。
【００５６】
次にステップＳ１１０２では発信から受信までのパルス伝達遅れを演算する。
【００５７】
そしてステップＳ１１０３においてパルス遅れが所定値以上である場合はエバポが飽和状態にあると判定してステップＳ１１０４に進み、そうでないときはステップＳ１１０５に進んでエバポ濃度制御を行う。
【００５８】
なお本発明は本実施形態に示した３つの飽和状態判定方法以外の飽和状態判定を用いても、何ら発明の本質を失わない。
【００５９】
次の図１２および図１３を用いて説明するのはリークなし（ＯＫ判定）の方法である。本方法はエバポパージ系にリークがある場合において、密閉したタンク内の圧力が大気圧近傍であればエバポが発生しても圧力が変化しないという本発明者らの知見に基づいている。
【００６０】
図１２はエバポチェック制御によるＯＫ判定時とリーク径診断実施時の違いを示すタイムチャートである。
【００６１】
図１２Ｆにおいてドレイン制御弁およびパージ制御弁を閉じると、エバポが飽和状態あるいはリークがない限りは図１２に示したようにタンク圧力はエバポ圧により上昇する。したがって図１２Ａにおいてタンク圧力が所定値以上であればＯＫ判定し、パージ制御弁およびドレイン制御弁を開く。
【００６２】
一方圧力が図１２Ａにおいて所定値以下であれば、リークの疑いがあるのでドレイン弁を閉めたままパージ制御弁を開きタンク内に負圧を導入してリーク径診断を実施する。
【００６３】
さらに燃料タンクの温度履歴を参照し、温度履歴が上昇傾向であればエバポが発生する可能性が高く、このことを考慮すればより正確なＯＫ判定が可能である。この診断方法はエバポの発生度合いに影響を受け、エバポが発生しやすい（温度履歴が上昇傾向）時に特に有効な手段である。
【００６４】
図１３は図１２を用いて説明した制御を実現するフローチャートである。
【００６５】
まずステップＳ１３０１ではエバポの発生をチェックするために大気圧近傍でドレイン制御弁およびパージ制御弁を閉じエバポパージ系を密閉する。
【００６６】
次にステップＳ１３０２では密閉時のタンク圧力を測定し、ステップＳ１３０３にて測定したタンク圧からタンク圧の変化率を演算する。
【００６７】
そしてステップＳ１３０４においてタンク圧変化率が所定値（＞０）よりも大きければステップＳ１３０５に進む。
【００６８】
ステップＳ１３０５ではエバポの蒸発による圧力上昇が観測されたことから
ＯＫ判定とし、診断ＯＫフラグをたててメモリに保存する。
【００６９】
一方ステップＳ１３０４においてタンク圧変化が所定値以下であれば、リークの疑いがあるためタンク圧を負圧にしてエバポパージ系に対して前記プルダウン・リークダウン制御およびエバポ制御を実施し、リークの有無をチェックする。
【００７０】
ここで図１４から図１６を用い、これまでに説明したエバポ制御およびエバポチェック制御を実施した際のタンク圧挙動およびプログラムのＪＯＢスケジュールを説明する。
【００７１】
図１４はエバポ系にリークがあるときのタイムチャートの一例である。ここで勾配１はエバポチェック制御時のタンク圧変化率を示し、勾配２はエバポ濃度制御を実行したあとのリーク径演算中におけるタンク圧変化率を示す。
【００７２】
ここに示すように、本発明の診断方法ではリークが存在するときには勾配１はほとんど変化せず、また勾配２はリーク径に応じた勾配をもつという特徴がある。
【００７３】
また本例ではスロッシュ判定は診断中常時実施されており、特にエバポチェック中にスロッシュが起こったと判定されときに圧力が変化しなければリークの可能性が非常に高い。
【００７４】
なおリーク径演算においては空間容積およびタンク温度も考慮してリーク径を演算し、さらにリーク判定においては過去のリーク診断の結果を統計的に処理してリークの有無を判定させても良い。リーク判定が為された場合にはメモリに記録するとともに、ＭＩＬ（Ｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  Ｌｉｇｈｔ）を点灯する。
【００７５】
図１５および図１６はエバポパージ系にリークが無いときのタイムチャートの一例である。
【００７６】
図１５ではエバポチェック制御時にエバポの蒸発による圧力変化が検出されたので、リークなし（ＯＫ判定）と判定され、プルダウン・リークダウン制御は行われずに、リーク判定が実施される場合を示す。
【００７７】
一方図１６は、エバポチェック時の勾配１からリークが疑われたものの、エバポ濃度制御後のリーク径演算時の勾配２が小さいためリークなしと判定される場合を示す。
【００７８】
図１５および図１６の場合はリーク判定において診断実施フラグおよびＯＫ判定結果をメモリに記録する。
【００７９】
以上のように、本実施形態におけるエバポリーク診断装置においては、エバポを充填させてエバポ圧変化が少ない状態で診断を行うことでスロッシュによる影響を受けなくなり診断精度が向上する。またさらにエバポチェックの時の傾きからＯＫ判定を行うことで、従来よりも診断頻度も拡大できる。
【００８０】
なお本発明の診断法を用いてより確実な診断を行うためにはアイドル運転においてリーク診断することが好ましい。そこで図１９および図２０を用いてアイドル運転における診断方法について説明する。
【００８１】
図１９はアイドル運転での診断を実現するフローチャートの一部である。ステップＳ１９０１において減速中でかつ燃料カット中であることを判定し、真であればステップＳ１９０２に進み、偽であればステップＳ１９０７に進む。
【００８２】
燃料カット中においてエバポチェック制御を行う理由は、燃料カット中にパージ制御を行うとエバポによる排気悪化の恐れがあるため、通常燃料カット中はパージ制御弁が閉じられており、この期間にエバポチェック制御を行ってもパージ収支に影響を及ぼさないためである。従ってステップＳ１９０７では通常のエバポパージ制御に移行しリーク診断は行わずに処理を終了する。
【００８３】
なおステップＳ１９０２〜Ｓ１９０６およびステップＳ１９０８については図１３と同じなので説明を割愛する。
【００８４】
図２０は本制御を行ったときのタイムチャートの一例である。加速度が負であり、かつ燃料カット中においてドレイン制御弁およびパージ制御弁を閉めエバポの発生度合いをチェックし、タンク圧力が所定値以上になるか、あるいは圧力変化率が所定値より大きければエバポパージ系にリークが無いものと判定し、ドレインバルブを開いて通常のパージ制御に移行する。
【００８５】
一方タンク圧力が所定値以下あるいは圧力変化率が所定値以下であればエバポパージ系のリークをチェックするためリーク径診断（プルダウン・リークダウン制御およびエバポ制御）を実行する。
【００８６】
なお本実施形態では、キャニスタに蓄えられたエバポを戻すことによりエバポを充填する方法について説明したが、本発明の趣旨はタンク内のエバポを充填して診断することにあり、エバポ湿度を制御する手段は前記の方法に限らない。例えば、燃料タンクからインジェクタまで燃料を供給する燃料ポンプの制御によってもエバポの充填が可能である。すなわち燃料ポンプの燃料吐出量を増加させることにより燃料ポンプが持つ熱やエンジンで暖められたリターン燃料により燃料タンク内でエバポを発生させて、エバポ湿度を高めて飽和状態に近づけても良い。
【００８７】
またエバポ湿度と温度履歴には図２１に示すような関係がある。図２１に示すように温度履歴が上昇傾向（＋側）にあればエバポ湿度は低く（エバポが発生しやすく）なり、逆に温度履歴が下降傾向（−側）にあればエバポ湿度は高く（エバポが発生しにくく）なる。
【００８８】
そこで図２２にこの性質に注目した診断禁止手段のフローチャートを示す。
【００８９】
ステップＳ２２０７で温度履歴を参照し、ステップＳ２２０８に進む。
【００９０】
ステップＳ２２０８では温度履歴が所定値（＞０）よりも大きい場合には診断処理を中断し診断を禁止し、そうでなければステップＳ２２０１に進む。この結果、温度履歴が上昇傾向でエバポが発生しやすい状況での診断を禁止し、より確実に誤診断を防止することができる。
【００９１】
なおステップＳ２２０１〜Ｓ２２０６は図１３に示したステップＳ１３０１〜Ｓ１３０６にそれぞれ対応するので説明を割愛する。
【００９２】
また図２３に本発明の別の実施形態（第二の実施形態）を示す。
【００９３】
図２３はキャニスタ２３２にヒータ２３３をつけてヒータにより熱を加えてキャニスタから充填するエバポ量を制御するエバポリーク検出システムである。本システムではヒータ２３３でキャニスタを加熱することで、キャニスタからのエバポ脱離を促進し、エバポパージ系により多くのエバポを充填できる。
【００９４】
図２６に、このシステムにおけるエバポリーク検出のタイムチャートの一例を示す。図２６Ｄにおいてヒータに通電し、キャニスタを暖めることで濃いエバポをエバポパージ系に充填できることがこのシステムの特徴である。
【００９５】
また図２４に本発明の別の実施形態（第三の実施形態）を示す。
【００９６】
図２４はキャニスタのドレイン制御弁の変わりにポンプ２４３を設置したエバポリーク検出システムである。ポンプ２４３は停止時には通路内の流路を遮断する機能を備えており、ポンプＳＷがＯＦＦのときにはキャニスタと大気の間が遮断され、逆にポンプＳＷがＯＮのときには大気からキャニスタ内に空気を供給する。
【００９７】
図２７に、このシステムにおけるエバポリーク検出のタイムチャートの一例を示す。図２７Ｄにおいてポンプが稼動し、ポンプにより空気がキャニスタ内に送り込まれエバポの脱離が促進され、より多くのエバポを充填できることがこのシステムの特徴である。
【００９８】
また図２５にはヒータ２５３およびポンプ２５４の両方を備えたエバポリーク検出システム（第四の実施形態）を示す。図２８にこのシステムにおけるエバポリーク検出のタイムチャートの一例を示す。
【００９９】
特徴はエバポ充填時にキャニスタを暖めかつポンプによって空気を送り込むことでより多くのエバポが充填できる事である。
【０１００】
また図２９は燃料タンク２９３に燃料噴射弁２９２を取り付けたエバポリーク検出システム（第五の実施形態）を示す。図２９のシステムでは燃料噴射弁２９２から燃料を噴射することで燃料タンク２９３内のエバポ湿度を上げてエバポの蒸発を抑制できる。
【０１０１】
図３０にこのシステムにおけるエバポリーク検出のタイムチャートの一例を示す。図３０Ｄにおいて燃料噴射弁を開きタンク内に微粒化した燃料を噴射することで、タンク内にエバポを充填させエバポの生成を抑制できることがこのシステムの特徴である。
【０１０２】
また図３１は燃料タンク３１３に冷却装置３１２を取り付けたエバポリーク検出システム（第六の実施形態）を示す。図３１のシステムでは冷却装置３１２を稼動しタンク内の温度を下げることでエバポの蒸発を抑制することができる。
【０１０３】
図３２に、このシステムにおけるエバポリーク検出のタイムチャートの一例を示す。図３２Ｄにおいて冷却装置を稼動させることで燃料タンク３１３内の温度を下げ、エバポの生成を抑制しタンク内のエバポを飽和状態へ近づけることができる。
【０１０４】
【発明の効果】
本発明によれば、タンク内にエバポを充填させ、エバポパージ系内のエバポを飽和状態に近づけてリーク診断を行うので、スロッシュの影響を受けずに診断が可能となる。従って従来の負圧方式では困難であったスロッシュが生じる運転条件においても診断が可能となり、診断頻度が従来よりも大幅に拡大できる。
【０１０５】
また本発明ではエバポ圧力の影響を受けないので、リーク検出診断の精度も向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すシステム全体の概略構成図である。
【図２】本発明の第一の実施形態を示すエバポパージシステムの概略図である。
【図３】従来のリーク診断における制御タイムチャートの一例である。
【図４】本発明のリーク診断における制御タイムチャートの一例である。
【図５】リーク診断におけるフローチャートの一部である。
【図６】エバポの飽和状態を検出するための別の実施形態を示す図である。
【図７】図６におけるエバポ湿度と温度差の関係図の一例である。
【図８】図６の実施形態におけるリーク診断フローチャートの一部である。
【図９】エバポの飽和状態を検出するための別の実施形態を示す図である。
【図１０】図９におけるエバポ湿度とパルス遅れの関係図の一例である。
【図１１】図９の実施形態におけるリーク診断のフローチャートの一部である。
【図１２】エバポチェック制御によるリーク診断時のタイムチャートの一例である。
【図１３】本発明のリーク診断時におけるフローチャートの一部である。
【図１４】エバポパージ系にリークがある場合のタイムチャートの一例である。
【図１５】エバポパージ系にリークがない場合のタイムチャートの一例である。
【図１６】エバポパージ系にリークがない場合のタイムチャートの一例である。
【図１７】タンク温度と推定加速度による診断マスク領域を示すマップの一例である。
【図１８】タンク温度と液面揺れによる診断マスク領域を示すマップの一例である。
【図１９】本発明のリーク診断時におけるフローチャートの一部である。
【図２０】リーク診断におけるタイムチャートの一例である。
【図２１】温度履歴とエバポ湿度の関係を示す図の一例である。
【図２２】本発明のリーク診断時におけるフローチャートの一部である。
【図２３】本発明の第二の実施形態を示すエバポリーク検出システムの概略図。
【図２４】本発明の第三の実施形態を示すエバポリーク検出システムの概略図。
【図２５】本発明の第四の実施形態を示すエバポリーク検出システムの概略図。
【図２６】本発明の第二の実施形態における、制御タイムチャートの一例である。
【図２７】本発明の第三の実施形態における、制御タイムチャートの一例である。
【図２８】本発明の第四の実施形態における、制御タイムチャートの一例である。
【図２９】本発明の第五の実施形態を示すエバポリーク検出システムの概略図。
【図３０】本発明の第五の実施形態における、制御タイムチャートの一例である。
【図３１】本発明の第六の実施形態を示すエバポリーク検出システムの概略図。
【図３２】本発明の第六の実施形態における、制御タイムチャートの一例である。
【符号の説明】
１０１…吸気管、１０２…エアクリーナ、１０３…エアフロセンサ、１０４…スロットルセンサ、１０５…スロットルボディ、１０６…コレクタ、１０７…筒内噴射内燃機関、１０９…燃料ポンプ、１１１…高圧燃料ポンプ、１１２…インジェクタ、１１３…点火コイル、１１４…点火プラグ、１１５…コントロールユニット、１１６…カム角センサ、１１７…クランク角センサ、１１８…空燃比センサ、２０１…内燃機関、２０２…燃料タンク、２０４…キャニスタ、２０７…ドレイン制御弁、２０８…パージ制御弁、２０９…液面センサ、２１０…タンク圧センサ、２３３…ヒータ、２４３…ポンプ、２９２…燃料噴射弁、３１２…冷却装置、６０１…タンク温度センサ、６０２…液面温度センサ、９０１…パルス発信機、９０２…パルス受信機。
【図１】
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【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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