(57)【要約】【課題】蒸発燃料蒸散防止システムでの微量リークや極微量リークの有無を大気圧変化の影響を受けずに的確に判定する。【解決手段】故障診断対象領域を減圧した後に測定した第１復圧量（ΔＰ）が第１又は第２判定値（Ｌ１１、Ｌ１２）を越えた場合、故障診断対象領域を大気開放後に密閉して第２復圧量（再ΔＰ１）を測定し、第１復圧量と第２判定値との大小関係に応じて第２復圧量を第３判定値（Ｌ２１）また第４判定値（Ｌ２２）と比較し、第１復圧量が第１判定値を越え且つ第２復圧量が第３判定値を越えないとき、或いは、第１復圧量が第２判定値を越え且つ第２復圧量が第４判定値を越えないときに、リークありと判定する。第１復圧量の測定中に大気圧（ＢＰ）が所定量以上減少変化した場合は第４判定値を第３判定値に置き換える。【選択図】      図４
2004324529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内で発生する蒸発燃料をキャニスタに捕集して内燃機関の吸気通路へ導入する燃料蒸散防止システムの故障診断装置において、
前記燃料蒸散防止システムの故障診断対象領域を減圧した後に測定した第１復圧量を第１判定値および前記第１判定値よりも大きな第２判定値と順次比較する第１診断手段と、
前記第１診断手段により測定された前記第１復圧量が前記第１判定値又は第２判定値よりも大きければ、前記故障診断対象領域に大気圧を導入した後に前記故障診断対象領域を密閉して第２復圧量を測定し、次に、前記第１復圧量が前記第１判定値よりも大きく且つ前記第２判定値よりも小さい場合は前記第２復圧量を第３判定値と比較する一方、前記第１復圧量が前記第２判定値よりも大きい場合には前記第２復圧量を前記第３判定値よりも大きな第４判定値と比較する第２診断手段と、
前記第１診断手段により測定された第１復圧量が前記第１判定値よりも大きく且つ前記第２診断手段により測定された第２復圧量が前記第３判定値よりも小さいとき、或いは、前記第１復圧量が前記第２判定値よりも大きく且つ前記第２復圧量が前記第４判定値よりも小さいときに、前記燃料蒸散防止システムを異常と判定する異常判定手段と、
前記第１診断手段による前記第１復圧量の測定中に大気圧が減少変化した場合に、前記第２診断手段により前記第２復圧量と比較される前記第４判定値を減少補正する補正手段と
を備えたことを特徴とする燃料蒸散防止システムの故障診断装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記第１診断手段による前記第１復圧量の測定中の大気圧の減少変化量に応じて前記第４判定値を減少補正することを特徴とする請求項１に記載の燃料蒸散防止システムの故障診断装置。
【請求項３】
前記補正手段は、前記第１診断手段による前記第１復圧量の測定中に、大気圧が所定圧以上減少変化した場合に、前記第４判定値を前記第３判定値に置き換えることを特徴とする請求項１に記載の燃料蒸散防止システムの故障診断装置。
【請求項４】
燃料タンク内で発生する蒸発燃料をキャニスタに捕集して内燃機関の吸気通路へ導入する燃料蒸散防止システムの故障診断装置において、
前記燃料蒸散防止システムの故障診断対象領域を減圧した後に測定した第１復圧量を第１判定値および前記第１判定値よりも大きな第２判定値と順次比較する第１診断手段と、
前記第１診断手段により測定された前記第１復圧量が前記第１判定値又は第２判定値よりも大きければ、前記故障診断対象領域に大気圧を導入した後に前記故障診断対象領域を密閉して第２復圧量を測定し、次に、前記第１復圧量が前記第１判定値よりも大きく且つ前記第２判定値よりも小さい場合は前記第２復圧量を前記第１復圧量に応じて設定された第３判定値と比較する一方、前記第１復圧量が前記第２判定値以上の場合には前記第２復圧量を前記第１復圧量に応じて設定された第４判定値と比較する第２診断手段と、
前記第１診断手段により測定された第１復圧量が前記第１判定値よりも大きく且つ前記第２診断手段により測定された第２復圧量が前記第３判定値よりも小さいとき、或いは、前記第１復圧量が前記第２判定値よりも大きく且つ前記第２復圧量が前記第４判定値よりも小さいときに、前記燃料蒸散防止システムを異常と判定する異常判定手段と、
前記第１診断手段による前記第１復圧量の測定中に大気圧が減少変化した場合に、前記第２診断手段により前記第２復圧量と比較される前記第３判定値又は前記第４判定値を減少補正する補正手段と
を備えたことを特徴とする燃料蒸散防止システムの故障診断装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記第１診断手段による前記第１復圧量の測定中の大気圧の減少変化量に応じて前記第３判定値又は前記第４判定値を減少補正することを特徴とする請求項４に記載の燃料蒸散防止システムの故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料蒸散防止システムの故障診断装置に関し、特に、故障診断中の大気圧変化の影響を受けることなく、同システムでの微量リークや極微量リークによる異常の有無を診断可能な故障診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料タンク内で発生した蒸散燃料の大気中への放出を防止すべく、車両には燃料蒸散防止システムが装備される。燃料蒸散防止システムは、キャニスタと、燃料タンクとキャニスタ間に延びパージ弁が介装されたベーパ通路と、キャニスタと内燃機関の吸気通路間に延びるパージ通路とを有しており、燃料タンク内の蒸散燃料をベーパ通路を通してキャニスタに吸着させる一方、所定条件下でパージ弁を開くことにより、キャニスタに吸着された蒸散燃料をパージ通路を通して内燃機関の吸気通路へパージするようになっている。
【０００３】
そして、燃料蒸散防止システムには同システムのリーク異常を検出する故障診断装置が装備される。この故障診断装置は、キャニスタに装着されたベント弁と、燃料タンク内の圧力を検出する圧力センサと、圧力センサからの検出情報を入力すると共にベント弁及びパージ弁を開閉制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）とを備えている。故障診断の際、故障診断装置は、パージ弁を開くと共にベント弁を閉じて、燃料蒸散防止システムの故障診断対象領域である燃料タンク、ベーパ通路及びパージ通路を所定負圧状態とした後にパージ弁を閉じて故障診断対象領域を閉塞した状態で燃料タンク内圧を測定し、タンク内圧の増大量が判定値よりも大きい場合にリーク異常ありと判定するようになっている。
【０００４】
しかしながら、タンク内圧の増大は種々の要因によって生じるので、タンク内圧の増大量と判定値との比較結果に基づいてリーク判定を行うと誤判定のおそれがある。タンク内圧の増大要因のひとつは、燃料タンクに開いた小穴を介して外気がタンク内に流入することにある。一方、燃料タンクにリークが無くてもタンク内の燃料蒸気飽和度合いが低い場合には、燃料の蒸散によりタンク内圧が上昇する。また、内燃機関からその低圧燃料経路を介して燃料が燃料タンク内へ戻されるが、このリターン燃料も蒸散量の増大要因になり、特にタンク内の燃料残量が少なくなるとリターン燃料によるタンク内での燃料蒸散が顕著になる。さらに、冷間地では秋口から春先にかけて冬季用燃料が使用されるが、冬季用燃料はアルコール分が多くひいては蒸散量が多く、特に温暖な日には燃料蒸散が顕著になる。この様に、故障診断の目安となる燃料タンク内圧の増大要因はリーク穴と燃料蒸散とに大別されるが、正確な故障診断を行うにはタンク内圧の増大要因を的確に判別する必要がある。
【０００５】
そこで、故障診断対象領域を負圧状態にした後に閉鎖条件下で測定されるタンク内圧の増大量が第１判定値を上回った場合に仮の故障判定を行い、次に、故障診断対象領域を大気開放した後に閉塞状態にしてタンク内圧の増大量を測定し、この測定値を第２判定値と比較して最終判定を行うようにしている。すなわち、大気開放後のタンク内圧の増大量が第２判定値よりも小さければリーク穴があると最終判定する一方、タンク内圧の増大が第２判定値よりも大きければ燃料蒸散に起因してタンク内圧が増大したと判断し、仮の故障判定を撤回してリーク穴有無不明（高蒸散判定による診断結果無効）と最終判定するようにしている。
【０００６】
この様な故障診断方法によれば、燃料蒸散に起因したリーク判定上の誤りを低減することができるが、燃料タンク内圧の検出にあたり燃料タンク内外の相対圧を検出する相対圧センサを用いる場合、大気圧変化による誤判定をきたすおそれがある。すなわち、故障診断対象領域での負圧形成後に閉鎖条件下で燃料タンク内圧を測定している間に例えば車両の急勾配登坂走行に伴って燃料タンク外の大気圧が減少変化すると、相対圧センサにより検出される燃料タンク内圧が、大気圧の減少変化分だけ相対的に増大するので、リーク異常が無いにもかかわらず「リーク穴有り」と誤判定することがある。
【０００７】
そこで、特許文献１に記載の診断装置では、診断中に検出される大気圧の変化が所定量以上のときに診断処理を停止もしくは診断結果を無効にし、これにより大気圧変化による誤判定を防止するようにしている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−２１８９５１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載の診断装置によれば、大気圧変化による誤判定を防止することはできるものの、大気圧が大きく変化した場合には故障診断が行われず、故障診断の頻度がその分少なくなり、燃料蒸散防止システムの異常を適時に検出できなくなるおそれがある。
【００１０】
また、燃料蒸散防止システムでは、近年、微量リークばかりでなく極微量のリークをも防止することが要請されており、この様な要請に応えるためには、同システムの故障診断において微量リークと極微量リークの双方を判別する必要がある。この点、仮判定と最終判定とからなる既述の故障診断を行うことにより、微量リークに関しては誤判定を低減可能であるが、この様な故障診断手法によっても微量リークと極微量リークの双方を確実に判別することは困難である。つまり、極微量リークの主たる要因となる極小リーク穴はその直径が約０．５ｍｍである一方、これまで検出対象とされてきた小リーク穴の直径は約１．０ｍｍであり、この様に種々の大きさのリーク穴を検出対象とする場合、タンク内圧の増大がリーク穴によるものであるか或いは燃料蒸散によるものであるかを的確に判別することはより困難になる。
【００１１】
すなわち、リーク穴に起因するタンク内圧の増大度合いは穴径が小さいほど小さくなるので、極小リーク穴によるタンク内圧増大と燃料蒸散によるタンク内圧増大とを区別するために用いられる第２判定値を小さくする必要があるが、第２判定値を小さく設定すると小リーク穴がある場合は大気開放後の閉塞状態でのタンク内圧の増大量が第２判定値を上回り易くなる。このため、小リーク穴が存在して小リーク穴ありとの仮判定が行われたとしても、大気解放後の閉塞状態でのタンク内圧の増大量が第２判定値を上回ってリーク判定が撤回されることが多くなり、小リーク穴に起因する微量リークを検出することができなくなる。
【００１２】
本発明の目的は、故障診断中の大気圧変化の影響を受けることなく、蒸発燃料蒸散防止システムでの微量リークや極微量リークによる異常を的確に判定できる故障診断装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の故障診断装置では、燃料蒸散防止システムの故障診断対象領域を減圧した後に測定した第１復圧量が第１判定値又はこれより大きな第２判定値を越えた場合、故障診断対象領域に大気圧を導入した後に故障診断対象領域を密閉して第２復圧量を測定し、第１復圧量が第１判定値と第２判定値との間であれば第２復圧量を第３判定値と比較する一方、第１復圧量が第２判定値を越えていれば第２復圧量を第３判定値よりも大きな第４判定値と比較する。そして、第１復圧量が第１判定値を越え且つ第２復圧量が第３判定値を越えないとき、或いは、第１復圧量が第２判定値を越え且つ第２復圧量が第４判定値を越えないときに、蒸発燃料蒸散防止システムを異常と判定する。
【００１４】
リーク穴に起因する第１復圧量の増大度合いはリーク穴径によって変化するので、種々の穴径のリーク穴について燃料蒸散の影響を受けずにリーク穴の有無を判定することは困難であるが、この点、請求項１の故障診断装置では、第１及び第２判定値を極微量リーク及び微量リーク（たとえば、極微量リーク及び微量リークを生起させる極小リーク穴及び小リーク穴）にそれぞれ対応づけて設定すると共に、第３および第４判定値を極微量リーク及び微量リークによる異常と燃料蒸散による異常とを区別可能なようにそれぞれ設定することができ、これにより、極微量リークや微量リークを、復圧量に基づき且つ燃料蒸散による復圧量の増大から区別して的確に判定することができる。
【００１５】
すなわち、第１復圧量が、極微量リークの判定基準である第１判定値を上回り且つ微量リークの判定基準である第２判定値を下回っていれば、極微量リークによる異常が仮判定され、次に、この様な第１復圧量の増大が極微量リークによるものか或いは燃料蒸散によるものであるのかを判別するために第２復圧量が測定される。そして、第２復圧量が第３判定値を越えたときは、燃料蒸散が第１復圧量の増大要因であると判断され、極微量リーク異常の仮判定が撤回されて極微量リーク有無不明（高蒸散判定による診断結果無効）と最終判定される。一方、第２復圧量が第３判定値を越えなければ、極微量リークが第１復圧量の増大要因であると判断されて、極微量リーク異常が最終判定される。
【００１６】
また、第１復圧量が第２判定値を越えたときには微量リークによる異常が仮判定され、次に、第１復圧量の増大要因の判別のために第２復圧量が測定される。そして、第２復圧量が第４判定値を越えた場合は燃料蒸散が第１復圧量の増大要因であると判断されて微量リーク有無不明（高蒸散判定による診断結果無効）と最終判定される一方、第２復圧量が第４判定値を越えない場合には微量リークが第１復圧量の増大要因であると判断されて微量リーク異常ありと最終判定される。
【００１７】
以上のように、請求項１の故障診断装置によれば、極小リーク穴や小リーク穴などに起因する極微量リークや微量リークの有無を的確に判定することができる。
ところで、燃料タンク内外の相対圧を検出する相対圧センサにより燃料タンク内圧を計測する場合、燃料タンク内圧の測定中に大気圧が減少変化すると、相対圧センサにより検出される燃料タンク内圧が大気圧の減少変化分だけ相対的に増大する。その一方、本発明では、第１復圧量が判定値（第１または第２判定値）を越えた場合、リーク異常ありと仮判定すると共に故障診断対象領域への大気導入後に密閉条件下で第２復圧量を測定して、高蒸散判定値（第３または第４判定値）と比較するようにしており、第１復圧量の測定中に大気圧が減少変化した場合には、実際には微量リーク異常がなくても第１復圧量が第１判定値より大きい第２判定値を上回ることがあり、第３判定値より大きい第４判定値が高蒸散判定値として設定されることになる。そして、その後の高蒸散判定において大気圧減少変化がない場合と同一の第４判定値を用いると、第４判定値が大気圧の減少変化分だけ過大であることに起因して、実際には微量リーク異常がないにもかかわらず微量リークありとの誤判定がなされるおそれがある。
【００１８】
この点、請求項１の発明では、第１復圧量の増大要因が微量リークであるか或いは燃料蒸散であるかを判別するための高蒸散判定において、第２復圧量と比較される第４判定値（高蒸散判定値）を、第１復圧量の測定中に大気圧が減少変化した場合に減少補正するので、微量リーク異常ありと不用意に判定するおそれが低減する。
【００１９】
このように、本発明によれば、相対圧センサによる燃料タンク内圧の測定中における大気圧変化の影響を受けることなく、蒸発燃料蒸散防止システムでの微量リーク異常の有無を的確に判定可能であり、従って、例えば急勾配登坂中にもリーク異常の有無を適時に判定することができる。
なお、第１復圧量の測定中に大気圧が減少変化した場合に第３判定値と第４判定値の双方を減少補正するようにしても良く、この場合、蒸発燃料蒸散防止システムにおける微量リークや極微量リークによる異常の有無を大気圧変化の影響を受けずに判定することができる。
【００２０】
請求項２に記載の故障診断装置では、第１復圧量の測定中の大気圧の減少変化量に応じて第４判定値が減少補正される。この好適態様によれば、大気圧が減少変化した場合における第４判定値の減少補正量が大気圧の減少変化量に対応したものになるので、第２復圧量と比較される第４判定値がより適正になり、微量リーク異常の有無をより的確に判定可能になる。なお、第３判定値を第４判定値と同様に減少補正して、極微量リーク異常の有無を的確に判定可能である。
【００２１】
既述のように、本発明では、第１復圧量の増大要因が微量リークであるか燃料蒸散であるかの判別に第４判定値を用いる一方、同要因が極微量リークであるか燃料蒸散であるかを判別する際には第４判定値よりも小さい第３判定値を用いている。
請求項３の発明では、第１復圧量の測定中に大気圧が所定圧以上減少変化した場合に第４判定値を第３判定値に置き換える。この好適態様によれば、大気圧の減少変化の有無に応じて第４判定値として第３判定値または第４判定値自体を選択的に用いるという簡易な構成により、大気圧が減少変化した場合に第４判定値を減少補正して誤判定を防止することができる。
【００２２】
なお、第２復圧量との比較に供される判定値として、第３判定値及び第４判定値に加えて第３判定値より小さい第５判定値を予め設定しておき、第１復圧量の測定中の大気圧が所定圧以上減少変化した場合に第３判定値を第５判定値に置き換えるようにしても良く、これにより、大気圧が減少変化した場合にも極微量リーク異常の有無を簡易な構成で的確に判定可能になる。
【００２３】
請求項４に記載の故障診断装置では、故障診断対象領域を減圧した後に測定された第１復圧量を第１判定値およびこれよりも大きな第２判定値と順次比較し、第１復圧量が第１判定値又は第２判定値よりも大きければ、故障診断対象領域に大気圧を導入した後に同領域を密閉して第２復圧量を測定し、次に、第１復圧量が第１判定値よりも大きく且つ第２判定値よりも小さい場合は第２復圧量を第１復圧量に応じて設定された第３判定値と比較する一方、第１復圧量が第２判定値以上の場合には第２復圧量を第１復圧量に応じて設定された第４判定値と比較し、第１復圧量が第１判定値よりも大きく且つ第２復圧量が第３判定値よりも小さいとき、或いは、第１復圧量が第２判定値よりも大きく且つ第２復圧量が第４判定値よりも小さいときに燃料蒸散防止システムを異常と判定する。
【００２４】
請求項４に記載の故障診断装置によれば、第１復圧量が、極微量リークや微量リークの判定基準となる第１判定値または第２判定値を上回ると、リーク異常が仮判定され、次に、第１復圧量の増大要因の判別のために第２復圧量が計測される。そして、第１復圧量が第１判定値と第２判定値の間にあれば第２復圧量が第３判定値と比較される。第３判定値は、第１復圧量に応じて設定されて極微量リークに適合したものになっており、第２復圧量が第３判定値を上回れば第１復圧量の増大が燃料蒸散によるものであると判断されてリーク異常の仮判定が撤回される一方、第２復圧量が第３判定値を下回れば第１復圧量の増大がリーク異常に起因すると判断され、極微量リークによる異常が最終判定される。これに対して、第１復圧量が第２判定値以上であれば、第２復圧量が、第１復圧量に応じて微量リークに適合するように設定した第４判定値と比較され、第４判定値を上回ればリーク異常の仮判定が撤回される一方、第４判定値を下回れば微量リークによる異常が最終判定される。この様に、第１復圧量に適合した第３判定値および第４判定値を用いて、燃料蒸散による誤判定を防止しつつ極微量リークや微量リークの有無が的確に判別される。
【００２５】
さらに、請求項４に記載の発明では、第１復圧量の測定中に大気圧が減少変化した場合に、第３判定値又は第４判定値を減少補正するようにしている。
この発明では、第１復圧量の測定中に大気圧が減少変化すると、第１復圧量の増大要因の判定（高蒸散判定）のために第２復圧量と比較される第３判定値または第４判定値が減少補正されるので、相対圧センサを用いて燃料タンク内圧（第１復圧量）を測定する場合も、大気圧の減少変化を伴う急勾配登坂などに際して微量リークや極微量リークによる異常の有無を的確に判定可能である。
【００２６】
請求項５に記載の発明では、第１復圧量の測定中の大気圧の減少変化量に応じて第３判定値または第４判定値が減少補正される。この好適態様によれば、第３判定値または第４判定値の減少補正量がより適正になり、微量リークや極微量リークによる異常の有無がより的確に判定される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の故障診断装置について説明する。
故障診断装置が装備される車両用の燃料蒸散防止システムは、図１に示すように、燃料タンク１内の蒸散燃料をベーパ通路２を通してキャニスタ３に吸着させておき、所定のパージ条件が成立したときに、ＥＣＵ１１の制御下で、パージ通路４に設けたパージ弁７を開いて、キャニスタ３内に吸着された蒸散燃料をパージ通路４を通して内燃機関５の吸気通路６へ放出し、これにより蒸散燃料の大気中への放出を防止するようになっている。
【００２８】
本発明の一実施形態に係る故障診断装置は、燃料蒸散防止システムにおけるリーク異常の有無を診断するものであって、キャニスタ３に装着されたベント弁８と、燃料タンク１に装着されタンク内圧を検出する圧力センサ１０と、パージ弁７及びベント弁８を開閉制御するＥＣＵ１１と、ＥＣＵ１１の入力側に接続された大気圧センサ１２とを備えている。圧力センサ１０は、燃料タンク１の内外の相対圧を燃料タンク内圧として検出する相対圧センサから構成されており、圧力センサ１０により検出される燃料タンク内圧は、本装置を搭載した車両の登坂走行に伴って大気圧が減少変化すると、大気圧の減少分増大することになる。
【００２９】
故障診断装置付きの燃料蒸散防止システムにおいて、パージ弁７を開くと共にベント弁８を閉じると、燃料タンク１がベーパ通路２およびパージ通路４を介して吸気通路６と連通するため、吸気通路６内の負圧の作用で燃料タンク１内が減圧される。一方、パージ弁７を閉じると共にベント弁８を開くと、燃料タンク１内は大気圧程度に増圧する。その後、パージ弁７及びベント弁８の双方を閉じると、燃料タンク１内での燃料の蒸散により燃料タンク１内は大気圧以上に増圧する。
【００３０】
故障診断装置のＥＣＵ１１は、例えば車両のイグニッションキーがオンされたコールドスタート時に、図２及び図３に示す故障診断ルーチンを実行する。
故障診断ルーチンのステップＳ１では、ＥＣＵ１１は、始動時冷却水温度及び吸気温度が所定温度以下で、且つ燃料温度が所定温度以下、燃料残量が所定値以内である等の故障診断条件が成立しているか否かを判別する。
【００３１】
ステップＳ１で故障診断条件の不成立が判別されると今回周期における故障診断を終了する。一方、故障診断条件が成立したことをステップＳ１で判別すると、図４に記号ΔＰ１で示すタンク内圧上昇量の測定が行われる（ステップＳ２）。ΔＰ１の測定にあたり、パージ弁７が閉じると共にベント弁８が開いて燃料蒸散防止システムの故障診断対象領域が大気開放される。この際、パージ弁７を徐々に閉じるようにしても良い。そして、大気開放状態におけるタンク内圧Ｐ１を表す圧力センサ１０の出力が読み込まれる。タンク内圧Ｐ１の測定後、ベント弁８を閉じると、図４に示すようにタンク内圧が時間経過につれて増大する。
【００３２】
そして、タンク内圧Ｐ１の測定時点から所定時間Ｔ１が経過したときに圧力センサ１０の出力が読み込まれ、当該時点でのタンク内圧Ｐ２が測定される。次に、タンク内圧Ｐ１、Ｐ２からタンク内圧上昇量ΔＰ１が算出され、これによりステップＳ２でのΔＰ１の測定を終了する。
次のステップＳ３ではステップＳ２で求めたタンク内圧上昇量ΔＰ１が高蒸散判定値Ｌ１よりも小さいか否かが判定され、この判定結果が否定であれば燃料蒸散過大のため正確な故障診断不能と判断して（ステップＳ３ａ）、故障診断を終了する。
【００３３】
一方、タンク内圧上昇量ΔＰ１がリーク判定値Ｌ１以下であれば、更なる故障判定が行われる。このため、先ず、図２のステップＳ４において、パージ弁７を開いて故障診断対象領域を減圧し、圧力センサ１０により検出される圧力が図４に記号Ｐ３で示す所定負圧値に達したときにパージ弁７を閉じて故障診断対象領域を閉塞状態とする。閉塞状態の故障診断対象領域では、燃料タンク１内での燃料の蒸発あるいはリークにより、図４に示すようにタンク内圧が時間経過につれて増大する。そして、パージ弁７を閉じた時点から所定時間Ｔ２が経過したときに当該時点でのタンク内圧Ｐ４を表す圧力センサ１０の出力が読み込まれ、タンク内圧Ｐ３、Ｐ４から第１復圧量としてのタンク内圧上昇量ΔＰが算出される。
【００３４】
次のステップＳ５では、ステップＳ４で算出した第１復圧量ΔＰが、主に極小リーク穴に起因して生起する極微量リークの判定に適した第１判定値Ｌ１１よりも大きいか否かが判定され、この判別結果が否定であればリーク異常なしと判断して（ステップＳ５ａ）、故障診断を終了する。
一方、第１復圧量ΔＰが第１判定値Ｌ１１よりも大きければ、第１復圧量ΔＰが、主に小リーク穴に起因して生起する微量リークの判定に適した第２判定値Ｌ１２よりも大きいか否かが判定される（ステップＳ６）。そして、ステップＳ６での判定結果が肯定であれば、第１復圧量ΔＰが第２判定値Ｌ１２を越えた回数を表すフラグＦの値を「１」だけインクリメントし（ステップＳ７）、次に、制御フローがステップＳ８へ移行する。一方、ステップＳ６での判別結果が否定すなわち第１復圧量ΔＰが第２判定値Ｌ１２を下回ればステップ６からステップＳ８へ移行する。
【００３５】
ステップＳ８では、フラグＦｂｐが、第１復圧量ΔＰの測定中の大気圧ＢＰの減少変化量ΔＢＰが所定量ＢＰａ以上であったことを表す値「１」であるか否かが判別され、このステップＳ８での判別結果が肯定（フラグＦｂｐ＝１）であれば制御フローは図３のステップＳ１２へ移行する。
一方、ステップＳ８での判別結果が否定（Ｆｂｐ≠１）、すなわち前回までのΔＰ測定中に大気圧が減少変化しなかったことが判別された場合には、今回のΔＰ測定中に大気圧減少変化があったか否かを判別する。このため、タンク内圧が所定負圧Ｐ３に到達したときに大気圧センサ１２により検出され且つメモリに一時記憶された大気圧ＢＰ１と所定負圧Ｐ３への到達時点から所定時間Ｔ２が経過したときに検出されて一時記憶された大気圧ＢＰ２とをメモリから読み出し、ＢＰ１からＢＰ２を減じて大気圧減少変化量ΔＢＰを求め、さらに、変化量ΔＢＰが所定量ＢＰａ以上であるか否かを判別する（ステップＳ９）。そして、第１復圧量ΔＰの測定中に所定量ＢＰａ以上の大気圧減少変化があったことを判別した場合にはフラグＦｂｐを値１にセットし（ステップＳ１０）、その様な大気圧減少変化がなかった場合にはフラグＦｂｐを値０にリセットする（ステップＳ１１）。
【００３６】
ステップＳ８、Ｓ１０またはＳ１１に続くステップＳ１２では、第１復圧量ΔＰの測定回数Ｎを「１」だけインクリメントし、次に、測定回数Ｎが「３」に等しいか否かを判定する（ステップＳ１３）。第１復圧量ΔＰの測定回数が３回に満たなければ、図２のステップＳ４に移行して第１復圧量ΔＰを再度測定する。そして、第１復圧量ΔＰを３回にわたって測定すると、ステップＳ１３での判定結果が肯定になり、次のステップＳ１４ではフラグＦの値が「３」であるか否かが判定される。
【００３７】
ステップＳ１４の判別結果が否定、すなわち３度測定された第１復圧量ΔＰのいずれかが第２判定値Ｌ１２を下回ったと判別すると、主に極小リーク穴に起因する極微量リークがあることを仮に判定し、後述の高蒸散判定で用いられる判定値Ｌを、極微量リークと高蒸散とを区別するのに適した第３判定値Ｌ２１に設定する（ステップＳ１６）。
【００３８】
これに対して、３度測定された第１復圧量ΔＰのいずれもが第２判定値Ｌ１２を越えていたことがステップＳ１４で判別されると、次のステップＳ１５ではフラグＦｂｐが値１であるか否かが判別される。
ステップＳ１５での判別結果が否定、すなわち、第１復圧量ΔＰを３度測定している間に大気圧が所定量ＢＰａ以上減少変化しなかった場合には、主に小リーク穴に起因する微量リークがあることを仮に判定し、高蒸散判定値Ｌを、微量リークと高蒸散とを区別するのに適した第４判定値Ｌ２２に設定する（ステップＳ１７）。一方、ステップＳ１５での判別結果が肯定、すなわち３度にわたる第１復圧量ΔＰの測定中に所定量ＢＰａ以上の大気圧減少変化が１度でも検出されたことを判別すると、ステップＳ１４で第１復圧量ΔＰが大であって微量リークの可能性があると判定されたにもかかわらず、高蒸散判定値Ｌを微量リーク判定に適した第４判定値Ｌ２２よりも小さい第３判定値Ｌ２１に設定する（ステップＳ１５）。
【００３９】
すなわち、ΔＰ測定中に急勾配登坂走行などに起因して大気圧ＢＰが所定圧以上減少変化した場合には、相対圧センサからなる圧力センサ１０による燃料タンク内圧の測定値が、図４に一点鎖線で示すタンク内圧変化曲線から実線で示す曲線へ向かって白抜き矢印で示すように相対的に増大するので、大気圧減少変化を伴わない平地走行時の高蒸散判定値と同一の判定値Ｌを用いて高蒸散判定を行うと、判定値Ｌが大気圧減少変化分だけ過大になって、実際にはリーク異常がないにもかかわらずリーク異常ありと誤判定するおそれがある。
【００４０】
この点、第１復圧量が大であっても大気圧の減少変化時に上記ステップＳ１５において、図４に太い下向き矢印で示すと共に図５に示すように、第４判定値Ｌ２２を第３判定値Ｌ２１に置き換えると、第４判定値Ｌ２２が減少補正されて誤判定を回避することができる。
故障診断ルーチンのステップＳ１８では、パージ弁７を閉じると共にベント弁８を開いて故障診断対象領域を大気開放し、この大気開放状態におけるタンク内圧Ｐ５が圧力センサ１０により測定された後でベント弁８を閉じて故障診断対象領域を閉塞状態にする。この閉塞状態ではタンク内圧が図４に示すように時間経過につれて増大する。そして、タンク内圧Ｐ５の測定が終了した時点から所定時間Ｔ３が経過したときに圧力センサ１０の出力を読み込み、当該時点のタンク内圧Ｐ６を測定し、タンク内圧Ｐ５、Ｐ６から第２復圧量としての再ΔＰ１を算出する。
【００４１】
次のステップＳ１９では再ΔＰ１が、ステップＳ１６またはＳ１７で設定された判定値Ｌよりも大きいか否かが判定され、この判定結果が否定であればステップＳ２０でリークありとの最終判定がなされる一方、ステップＳ１９での判定結果が肯定であれば、第１復元量ΔＰの増大が高蒸散によるものであるのでリークありとの仮判定を撤回すべきと判断し（ステップＳ２１）、リーク判定を行うことなしに故障診断を終了する。ここで、大気圧減少変化時には最終判定に用いられる第４判定値Ｌ２２が既述のように減少補正されるので、同判定値が大気圧減少変化分だけ過剰であることに起因してリーク異常ありと誤判定するおそれが低減する。なお、ステップＳ２０でリークありと判定された場合は、警報ランプや警報ブザーなどを用いてリーク判定結果を通知する。
【００４２】
以上を要約すれば、本実施形態では、第１及び第２判定値Ｌ１１、Ｌ１２が極微量リーク及び微量リークにそれぞれ対応づけて設定され、また、第３及び第４判定値Ｌ２１、Ｌ２２が極微量リーク及び微量リークによる異常と燃料蒸散による異常とを区別可能なようにそれぞれ設定される。そして、第１復圧量ΔＰが、極微量リークの判定基準である第１判定値Ｌ１１を上回り且つ微量リークの判定基準である第２判定値Ｌ１２を下回っていれば、極微量リークによる異常が仮判定され、次に、この様な第１復圧量の増大が極微量リークによるものか或いは過大な燃料蒸散によるものであるのかを判別するために第２復圧量（再ΔＰ１）が測定される。そして、第２復圧量が第３判定値Ｌ２１を越えたときは、燃料蒸散が第１復圧量ΔＰの増大要因であると判断され、極微量リーク異常の仮判定が撤回されて極微量リーク有無不明（高蒸散判定による診断無効）と最終判定される。一方、第２復圧量が第３判定値を越えなければ、極微量リークが第１復圧量の増大要因であると判断されて、極微量リーク異常が最終判定される。また、第１復圧量ΔＰが第２判定値Ｌ１２を越えたときには微量リークによる異常が仮判定され、次に、第１復圧量の増大要因の判別のために第２復圧量（再ΔＰ１）が測定され、第２復圧量が第４判定値Ｌ２２を越えた場合は燃料蒸散が第１復圧量ΔＰの増大要因であると判断されて微量リーク有無不明（高蒸散判定による診断無効）と最終判定される一方、第２復圧量が第４判定値Ｌ２２を越えない場合には微量リークが第１復圧量の増大要因であると判断されて微量リーク異常ありと最終判定される。この様にして、極微量リークや微量リークを的確に判定することができる。
【００４３】
また、本実施形態では、燃料タンク内圧Ｐ１〜Ｐ６の測定に燃料タンク内外の相対圧を検出する圧力センサ１０を用いるので、タンク内圧測定中に大気圧が減少変化すると大気圧の減少変化分だけ測定値が相対的に増大してリーク判定に誤りが生じるおそれがあるが、ΔＰ測定中に大気圧が所定量ＢＰａ以上減少変化した場合には、その後の高蒸散判定において第２復圧量（再ΔＰ１）と比較される第４判定値Ｌ２２を減少補正するので、微量リーク異常の有無を的確に判定することができ、ΔＰ測定中の大気圧変化の影響を受けることなく微量リーク異常を判定することができる。また、第４判定値Ｌ２２の減少補正を、第４判定値Ｌ２２を第３判定値Ｌ２１に置き換えることにより行うので、リーク判定に係る構成や判定手順が簡易になる。
【００４４】
付言すれば、故障診断装置のＥＣＵ１１は、故障診断対象領域の減圧後に測定した第１復圧量ΔＰを第１判定値Ｌ１１または第２判定値Ｌ１２と比較する第１診断手段として機能し、また、故障診断対象領域を大気開放した後に閉塞した状態で測定した第２復圧量（再ΔＰ１）を第３判定値Ｌ２１または第４判定値Ｌ２２と比較する第２診断手段として機能し、第１及び第２復圧量に基づいて燃料蒸散防止システムの異常を判定する異常判定手段として機能し、さらには、大気圧ＢＰが減少変化した場合に第４判定値Ｌ２２を減少補正する補正手段として機能する。
【００４５】
さて、本発明者らは、上記実施形態による故障診断装置を装備した燃料蒸散防止システムを製作し、第１〜第４判定値Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１及びＬ２２を設定して故障診断精度を評価した。図６は燃料タンク１内の燃料残量が４０〜８５％の場合についての故障診断結果を示し、図７は燃料残量が１５〜４０％の場合についての故障診断結果を示す。図６及び図７中、○マークはリークなしの燃料蒸散防止システムについての診断結果を示し、●マークは、極微量リークを生起させる０．５ｍｍ径の極小リーク穴を設けた燃料蒸散防止システムに係る診断結果を示し、△マークは、微量リークを生起させる１．０ｍｍ径の小リーク穴を設けた燃料蒸散防止システムに係る診断結果を示す。
【００４６】
図６から分かるように、リークなしの燃料蒸散防止システムでは、○マークで示すように、第１復圧量ΔＰが第１判定値Ｌ１１を下回る場合が多いので殆どが正しく正常判定され、また、第１復圧量ΔＰが第１判定値Ｌ１１を上回る場合は再ΔＰ１が第３判定値Ｌ２１又は第４判定値Ｌ２２を上回って高蒸散判定される。すなわち、第１復圧量ΔＰと再ΔＰ１との間に相関があって、第１復圧量ΔＰが増大するにつれて再ΔＰ１が増大するので、リーク判定されることはなかった。図６中に楕円領域で示す場合については第１判定値Ｌ１１を燃料温度と燃料残量に応じて可変設定することにより正常判定可能である。極小リーク穴のあるシステムでは、●マークで示すように、殆どの場合は正しくリーク判定されるが、燃料蒸散が大きい場合には高蒸散判定されることもあった。小リーク穴のあるシステムでは、△マークで示すように殆どの場合、正しくリーク判定され、特に図６中に円領域で示すように、第１復圧量ΔＰが第２判定値Ｌ１２を上回る場合については第２復圧値（再ΔＰ１）に係る判定基準値として第３判定値Ｌ２１よりも大きい第４判定値Ｌ２２を用いることにより正しくリーク判定されることが明らかになった。
【００４７】
図７から分かるように、燃料残量が少ない場合にも図６の場合と同様の故障診断精度が得られ、特に、図７に円領域で示すように第４判定値Ｌ２２を用いる効果が顕著に現れている。この様に、故障診断装置は、低燃料量域での故障診断にも好適することが分かった。ただし、図７に楕円領域で示すように極小リークを高蒸散判定する場合があった。
【００４８】
以上で本発明の一実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されず、種々に変形可能である。
例えば、上記実施形態では、３度にわたるΔＰ測定中に所定量ＢＰａ以上の大気圧減少変化が１度でも検出された場合に第４判定値Ｌ２２を減少補正するようにしたが、大気圧の減少変化が複数回検出された場合、或いは、３度のΔＰ測定中の大気圧減少変化量の最大値、最小値または平均値が所定量ＢＰａを上回った場合に、減少補正を行うようにしてもよい。なお、ΔＰ測定は３回に限定されない。
【００４９】
また、大気圧減少変化量ΔＢＰが所定量ＢＰａ以上である場合に、高蒸散判定値Ｌを図５に示すようにＬ２２からＬ２１にステップ状に減少補正することは必須ではなく、たとえば、図８に示すように大気圧減少変化量ΔＢＰが増大するにつれて値１から減少する補正係数ＫＬを判定値Ｌに乗じることにより、判定値Ｌを減少補正するようにしてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では大気圧減少変化時に第４判定値Ｌ２２のみを減少補正するようにしたが、第３判定値Ｌ２１および第４判定値Ｌ２２の双方を補正してもよい。この際、各判定値を、図５に示すように所定量ＢＰａにおいてステップ状に補正し、または複数の所定量のそれぞれにおいてステップ状に補正し、或いは図８に示すように漸減補正することができる。
【００５１】
さらに、上記実施形態では第３判定値Ｌ２１および第４判定値Ｌ２２を第１復圧量ΔＰの値にかかわらず一定としたが、両判定値Ｌ２１、Ｌ２２を第１復圧量ΔＰに応じて可変設定し、または、両判定値のうち第２復圧量（再ΔＰ１）と比較されるものをΔＰに応じて可変設定するようにしてもよい。この変形例においても、ΔＰ測定中に所定圧以上の大気圧減少変化があった場合には第３判定値Ｌ２１または第４判定値Ｌ２２あるいは両判定値を減少補正し、好ましくは、大気圧の減少変化量に応じて減少補正する。
【００５２】
その他、本発明はその発明概念の範囲内で種々に変形可能である。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１、４に記載の故障診断装置では、燃料蒸散防止システムの故障診断対象領域を減圧した後に測定した第１復圧量が第１判定値又はこれより大きな第２判定値を越えた場合、故障診断対象領域に大気圧を導入した後に故障診断対象領域を密閉して第２復圧量を測定し、第１復圧量が第１判定値と第２判定値との間であれば第２復圧量を第３判定値と比較する一方、第１復圧量が第２判定値を越えていれば第２復圧量を第３判定値よりも大きな第４判定値と比較し、第１復圧量が第１判定値を越え且つ第２復圧量が第３判定値を越えないとき、或いは、第１復圧量が第２判定値を越え且つ第２復圧量が第４判定値を越えないときに、蒸発燃料蒸散防止システムを異常と判定するので、極小リーク穴や小リーク穴などに起因する極微量リークや微量リークの有無を過大な燃料蒸散による誤判定を防止しつつ的確に判定することができる。請求項４の発明では、第３判定値および第４判定値を第１復圧量に応じて極微量リークおよび微量リークにそれぞれ適合したものにするので、より的確にリーク判定を行うことができる。
【００５４】
また、請求項１の発明では、第１復圧量の測定中に大気圧が減少変化した場合、第１復圧量の増大要因を判別するために第２復圧量と比較される第４判定値を減少補正するので、燃料タンク内外の相対圧を検出する相対圧センサを用いて検出された燃料タンク内圧に基づいて第１および第２復圧量を測定する故障診断装置にあっても、燃料タンク内圧の測定中における大気圧変化の影響を受けることなく、蒸発燃料蒸散防止システムでの微量リークによる異常の有無を的確に判定することができる。請求項４の発明では、大気圧減少変化時に第３判定値または第４判定値を減少補正するので、極微量リークや微量リークによる異常の有無を大気圧変化の影響を受けずに的確に判定可能である。
【００５５】
請求項２、５に記載の故障診断装置では、第１復圧量の測定中の大気圧の減少変化量に応じて第４判定値を減少補正しあるいは第３判定値または第４判定値を減少補正するので、第４判定値の減少補正量、あるいは第３判定値または第４判定値の減少補正量が大気圧の減少変化量に対応したものになり、第２復圧量と比較される第４判定値、あるいは第３判定値または第４判定値を、より適正にすることができ、微量リーク異常の有無をより的確に判定することができる。
【００５６】
請求項３の発明では、第１復圧量の測定中に大気圧が所定圧以上減少変化した場合に第４判定値を第３判定値に置き換えるので、大気圧減少変化時の第４判定値の減少補正を、判定値の置き換えという簡易な構成により行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による故障診断装置を装備した燃料蒸散防止システムの概略図である。
【図２】図１に示したＥＣＵが実施する故障診断ルーチンの一部を示すフローチャートである。
【図３】図２に続く故障診断ルーチンの残部を示すフローチャートである。
【図４】故障診断中の燃料タンク内圧の、時間経過に伴う変化を示す図である。
【図５】図２および図３に示した故障診断ルーチンで用いられる高蒸散判定値Ｌと第１復圧量ΔＰの計測中の大気圧減少変化量ΔＢＰとの関係を示す図である。
【図６】燃料残量が多い場合における本発明の故障診断装置による故障診断精度を示す図である。
【図７】燃料残量が少ない場合についての故障診断精度を示す図である。
【図８】本発明の変形例に係る故障診断ルーチンでの高蒸散判定値Ｌの設定に用いられる補正係数ＫＬと大気圧減少変化量ΔＢＰとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１  燃料タンク
２  ベーパ通路
３  キャニスタ
４  パージ通路
５  内燃機関
６  吸気通路
７  パージ弁
８  ベント弁
１０  圧力センサ
１１  ＥＣＵ（第１、第２診断手段、異常判定手段、補正手段）
１２  大気圧センサ
【図１】
2004324529.tif 000003
【図２】
2004324529.tif 000004
【図３】
2004324529.tif 000005
【図４】
2004324529.tif 000006
【図５】
2004324529.tif 000007
【図６】
2004324529.tif 000008
【図７】
2004324529.tif 000009
【図８】
2004324529.tif 000010