(57)【要約】【課題】内燃機関の蒸発燃料処理系のリーク診断処理において、適切に減圧が行えなかった場合に、その原因箇所を迅速に特定する。【解決手段】本発明によるリーク判定装置は、内燃機関の蒸発燃料処理系のリーク判定を行う。この装置は、蒸発燃料処理系内の圧力を検出し、検出した圧力が所定の目標値になるように蒸発燃料処理系への吸気系の負圧の導入量を制御することによって、蒸発燃料処理系を減圧する。同時に、内燃機関に供給される蒸発燃料供給量の推定値を算出する。そして、前記減圧制御において所定の期間が経過しても蒸発燃料処理系が前記所定の目標値まで減圧されない場合、蒸発燃料供給量の推定値が所定値以上である場合は燃料タンクにおいて大量リークが発生していると判定し、蒸発燃料供給量の推定値が所定値に達しない場合はパージ通路において大量リークが発生していると判定する。【選択図】図６
2004100507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクで発生した蒸発燃料を貯蔵部に一時的に貯蔵し、該貯蔵部と内燃機関の吸気系を接続するパージ通路を通じて蒸発燃料を前記内燃機関に供給する蒸発燃料処理系のリーク判定を行うリーク判定装置であって、
前記蒸発燃料処理系内の圧力を検出する圧力検出手段と、
検出された圧力が所定の目標値になるように、前記蒸発燃料処理系への吸気系の負圧の導入量を制御することにより、前記蒸発燃料処理系を減圧する減圧制御手段と、
前記内燃機関に供給される蒸発燃料供給量の推定値を算出する蒸発燃料供給量推定手段と、
前記減圧制御において、所定の期間が経過しても前記蒸発燃料処理系が前記所定の目標値まで減圧されないときに、前記蒸発燃料供給量推定値に基づいて前記蒸発燃料処理系における大量リークの発生部位を特定するリーク部位特定手段と、
を備えることを特徴とする蒸発燃料処理系のリーク判定装置。
【請求項２】
前記リーク部位特定手段は、前記蒸発燃料供給量推定値が所定値以上である場合は前記燃料タンクにおいて大量リークが発生していると判定し、前記蒸発燃料供給量推定値が所定値に達しない場合は前記パージ通路において大量リークが発生していると判定する、請求項１に記載の蒸発燃料処理系のリーク判定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を一時的に貯蔵し、内燃機関の吸気系に供給する蒸発燃料処理系のリーク判定装置に関し、より具体的には蒸発燃料処理系のリーク部位を特定することができるリーク判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、外部から負圧を導入する蒸発燃料処理系における故障判定装置として、減圧法によるリーク判定装置が知られている。例えば特開２００１−１７３５２５号公報には、燃料タンクの大量リークを検出することのできる蒸発燃料処理装置が提示されている。この装置は、蒸発燃料排出抑止系内の圧力を検出する内圧センサと、該内圧センサにより検出された蒸発燃料排出抑止系内の圧力の変動が小さいとき蒸発燃料排出抑止系内にリークがあると判定する内圧監視手段と、前記内圧センサの出力をもとに前記蒸発燃料排出抑止系を閉じた系にしたときの前記内圧センサの変化によりリークの有無を判定するリークチェック手段と、前記内圧監視手段によりリーク有りと判定されかつ前記リークチェック手段による判定時に圧力の変化が瞬時に起きたとき大量リーク有りと判定する大量リーク判定手段を有している。これによると、所与の時点における蒸発燃料排出抑止系内の圧力と減圧に要する処理時間等の複数の条件を考慮して判定を行うことによって、ユーザによる燃料タンクのフィラーキャップの閉め忘れ等に起因する大量リークを良好な精度で判定することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては、減圧できない故障の原因、つまり蒸発燃料排出抑止系のどこで大量リークが発生しているかを特定していないため、故障を修理する際の迅速な作業を妨げるという問題がある。
【０００４】
従って、蒸発燃料処理系内の大量リークの発生部位を検出することのできるリーク検出装置が必要とされている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、蒸発燃料処理系のリーク診断処理において、適切な減圧ができなかった場合に、その原因がパージ配管の外れによるものか、またはフィラーキャップの閉め忘れ等の大穴がタンクに存在することによるものかを区別するものである。
【０００６】
本発明の一実施形態は、燃料タンクで発生した蒸発燃料を貯蔵部に一時的に貯蔵し、該貯蔵部と内燃機関の吸気系を接続するパージ通路を通じて蒸発燃料を内燃機関に供給する蒸発燃料処理系のリーク判定を行うリーク判定装置である。この装置は、蒸発燃料処理系内の圧力を検出する圧力検出手段と、検出された圧力が所定の目標値になるように蒸発燃料処理系への吸気系の負圧の導入量を制御することにより、蒸発燃料処理系を減圧する減圧制御手段と、内燃機関に供給される蒸発燃料供給量の推定値を算出する蒸発燃料供給量推定手段と、前記減圧制御において、所定の期間が経過しても蒸発燃料処理系が前記所定の目標値まで減圧されないときに、蒸発燃料供給量推定値に基づいて蒸発燃料処理系における大量リークの発生部位を特定するリーク部位特定手段と、を備える。
【０００７】
この発明によれば、蒸発燃料処理系の減圧制御（減圧モード）中の蒸発燃料（ベーパ）供給量の推定値を算出することによって、内燃機関の蒸発燃料処理系における大量リークの発生部位を判定することができる。
【０００８】
本発明の別の実施形態によると、前記リーク部位特定手段は、前記蒸発燃料供給量推定値が所定値以上である場合は前記燃料タンクにおいて大量リークが発生していると判定し、前記蒸発燃料供給量推定値が所定値に達しない場合は前記パージ通路において大量リークが発生していると判定する。
【０００９】
この発明によれば、パージ配管外れなどのパージ系の故障の場合は、減圧モード中に空気の流れが発生しないため蒸発燃料供給量推定値が０に近い値となり、一方フィラーキャップ外れなどのタンク系の故障の場合は、減圧モード中にも空気の流れがあるため蒸発燃料供給量推定値はある程度の値を示すことを利用することによって、大量リークの発生部位を特定することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明の実施形態に係る内燃機関の蒸発燃料処理系（蒸発燃料排出抑止系とも言う）の全体構成図であり、内燃機関（以下、「エンジン」という）１、本発明によるリーク判定装置が適用される蒸発燃料処理系３１及び電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）５が示されている。以下では、大気圧に対して正側の圧力を正圧といい、負側の圧力を負圧という。
【００１１】
エンジン１は、例えば４気筒を備えるエンジンであり、吸気管２が連結されている。吸気管２の上流側にはスロットル弁３が配されており、スロットル弁３に連結されたスロットル弁開度センサ（θＴＨ）４は、スロットル弁３の開度に応じた電気信号を出力してＥＣＵ５に送る。
【００１２】
燃料噴射弁６は、吸気管２の途中であって、エンジン１とスロットル弁３の間に各気筒毎に設けられ、ＥＣＵ５からの制御信号により開弁時間ＴＯＵＴが制御される。
【００１３】
燃料供給管７は、燃料噴射弁６及び燃料タンク９を接続しており、その途中に設けられた燃料ポンプ８が燃料を燃料タンク９から燃料噴射弁６に供給する。ポンプ８と燃料噴射弁６の間にはレギュレータ（図示せず）が設けられ、吸気管２から取り込まれる空気の圧力と、燃料供給管７を介して供給される燃料の圧力との間の差圧を一定にするよう動作して、燃料の圧力が高すぎる時は図示しないリターン管を通して余分な燃料を燃料タンク９に戻す。こうして、スロットル弁３を介して取り込まれた空気は、吸気管２を通り、燃料噴射弁６から噴射される燃料と混合してエンジン１のシリンダに供給される。
【００１４】
吸気管圧力（ＰＢＡ）センサ１３及び吸気温（ＴＡ）センサ１４は、吸気管２のスロットル弁３の下流側に装着されており、それぞれ吸気管圧力及び吸気温を検出して電気信号に変換し、ＥＣＵ５に送る。
【００１５】
エンジン水温（ＴＷ）センサ１５は、エンジン１のシリンダブロックの冷却水が充満した気筒周壁に取付けられており、エンジン冷却水の温度を検出して電気信号に変換し、ＥＣＵ５に送る。エンジン１のカム軸周囲またはクランク軸周囲にはエンジン回転数（ＮＥ）センサ１６が取付けられており、エンジン１のクランク軸の１８０度回転毎に所定のクランク角度位置で信号パルス（ＴＤＣ信号パルス）を出力し、ＥＣＵ５に送る。
【００１６】
次に、蒸発燃料処理系３１について説明する。蒸発燃料処理系３１は、燃料タンク９、チャージ通路２０、キャニスタ２５、パージ通路２７及びいくつかの制御弁を備え、燃料タンク９からの蒸発燃料をキャニスタ２５に一時的に貯留し、吸気管２内に適宜放出する。蒸発燃料処理系３１は、チャージ通路２０にあるバイパス弁２４を境に便宜上２つに分けて考えることができ、燃料タンク９を含む側をタンク系、キャニスタ２５を含む側をキャニスタ系と呼ぶ。
【００１７】
燃料タンク９は、チャージ通路２０を介してキャニスタ２５に接続され、燃料タンク９で発生した蒸発燃料がキャニスタ２５に移動できるようになっている。チャージ通路２０は、第１の分岐２０ａ及び第２の分岐２０ｂを持ち、これらはエンジンルーム内に設けられている。内圧センサ１１は、チャージ通路２０内の燃料タンク側に取付けられており、チャージ通路２０内の内圧と大気との差圧を検出する。定常状態においては、チャージ通路２０内の圧力は燃料タンク９内の圧力とほぼ等しいので、内圧センサ１１により検出された内圧を燃料タンク９の圧力（以下、「タンク内圧」という）とみなすことができる。
【００１８】
第１の分岐２０ａには二方向弁２３が設けられている。二方向弁２３は正圧弁と負圧弁を備えている。正圧弁は、タンク内圧が大気圧より所定圧だけ高くなった時に開く弁であり、これが開弁状態にあると、蒸発燃料がキャニスタ２５に流れてそこで吸着される。負圧弁は、タンク内圧がキャニスタ２５側の圧力より所定圧だけ低くなったとき開く弁であり、これが開弁状態にあるとキャニスタ２５に吸着された蒸発燃料が燃料タンク９に戻される。
【００１９】
第２の分岐２０ｂには電磁弁であるバイパス弁２４が設けられる。バイパス弁２４は、通常は閉弁状態にあり、蒸発燃料処理系３１のリーク検出の際に、ＥＣＵ５からの制御信号により開閉を制御される。
【００２０】
燃料タンク９は、フィラーキャップ４２が設けられた給油管４１を有し、さらに給油時用のチャージ通路（図示せず）を介してキャニスタ２５に接続されている。給油時用チャージ通路は、チャージ通路２０より大きな断面積を持ち、給油時に発生する大量の蒸発燃料をキャニスタ２５に供給するために設けられている。
【００２１】
キャニスタ２５は、燃料蒸気を吸着する活性炭を内蔵し、通路２６ａを介して大気に連通する吸気口（図示せず）を持つ。通路２６ａの途中に、電磁弁であるベントシャット弁２６が設けられる。ベントシャット弁２６は、通常は開弁状態にあり、蒸発燃料処理系３１のリーク検出をする際に、ＥＣＵ５からの制御信号により開閉を制御される。
【００２２】
キャニスタ２５は、パージ通路２７を介して吸気管２のスロットル弁３の下流側に接続される。パージ通路２７の途中には電磁弁であるパージ制御弁３０が設けられており、キャニスタ２５に吸着された燃料は、パージ制御弁３０を介してエンジンの吸気系に適宜パージされる。パージ制御弁３０は、ＥＣＵ５からの制御信号に基づいて、オン／オフデューティ比を変更することにより、パージ流量を連続的に制御する。
【００２３】
ＥＣＵ５は、この発明の制御手段を構成するユニットであり、エンジン１の各部の制御を行うための演算を実行するＣＰＵ５ａ、エンジン各部の制御を行うためのプログラム及び各種のデータを格納する読取り専用メモリ（ＲＯＭ）５ｂ、ＣＰＵ５ｂによる演算の作業領域を提供し、エンジン各部から送られてくるデータ及びエンジン各部に送り出す制御信号を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５ｃ、エンジン各部から送られてくるデータを受け取る入力インタフェース５ｄ、及びエンジン各部に制御信号を送る出力インタフェース５ｅを備える。
【００２４】
各種センサからの入力信号は入力インタフェース５ｄに渡される。入力インタフェース５ｄは、入力信号波形を整形して電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する。ＣＰＵ５ａは、変換されたデジタル信号を処理し、各種入力信号に応じて、エンジン１の運転状態を判定し、これに応じてＲＯＭ５ｂに記憶された制御プログラムに従って演算を実行し、車の各部のアクチュエータに送る制御信号を作り出す。この制御信号は出力インタフェース５ｅに送られる。出力インタフェース５ｅは、バイパス弁２４、ベントシャット弁２６、パージ制御弁３０に制御信号を送る。これによって、ＥＣＵ５は、蒸発燃料処理系３１の動作を制御するとともに、蒸発燃料処理系３１のリーク判定処理を実行する。
【００２５】
リーク判定処理では、上記の弁を様々に制御し蒸発燃料処理系３１の圧力を大気開放し、または負圧状態や閉鎖状態にしたときのタンク内圧ＰＴＡＮＫの値をモニタすることによって、蒸発燃料処理系３１のリーク判定を実行する。
【００２６】
図２は、リーク判定処理の流れ図である。リーク判定処理は以下の４つの段階から構成される。
【００２７】
ステップＳ５２の始動後オープン処理では、エンジン１の始動直後にバイパス弁２４を開いて蒸発燃料処理系３１を大気圧に開放する。このとき、タンク内圧が大気解放前の値から所定値以上変動すると、タンク系にリークが無く正常と判定される。
【００２８】
ステップＳ５４の内圧監視モニタ処理では、内圧センサ１１により検出されるタンク内圧ＰＴＡＮＫを連続的にチェックする。そして、タンク内圧ＰＴＡＮＫが大気圧付近に集中する場合はリーク有りと判定し、大気圧を中心に正圧または負圧に大きく変動する場合はリーク無しと判定する。本実施形態では、この内圧監視処理により１ｍｍ径以上の穴に起因するリークを検出する。
【００２９】
ステップＳ５６のキャニスタモニタ処理では、キャニスタ２５を負圧にし、負圧の保持状態を検出することによりキャニスタ系のリークの有無を判定する。
【００３０】
ステップＳ５８のタンク減圧モニタ処理では、始動後オープン処理及び内圧監視モニタ処理で検出されなかったタンク系のリークを検出する。
【００３１】
このタンク減圧モードは、図３に示すような複数のモードを含む。また、図４は、タンク減圧モードにおける、内圧センサ１１で検出される圧力の遷移の例である。タンク内圧ＰＴＡＮＫは、大気圧からの偏差で表されている。
【００３２】
ステップＳ６２の大気開放モードでは、ベントシャット弁を開き、パージ制御弁３０を閉じるとともに、バイパス弁２４を開く。これによって、タンク内圧ＰＴＡＮＫは図４に示すように大気圧にほぼ等しい状態となる。大気開放モードに要する時間は、例えば１５秒である。
【００３３】
ステップＳ６６の減圧モードでは、バイパス弁２４を開き、ベントシャット弁２６を閉じるとともに、パージ制御弁３０の開弁量をデューティ制御することによって、吸気管２内の負圧を蒸発燃料処理系３１に導入して、タンク内圧ＰＴＡＮＫを所定の圧力にまで安定的に減圧する。内圧センサ１１は、すぐに負圧状態になる細いチャージ通路２０に設けられており、それに対して燃料タンク９は容量が大きいため、センサ１１が負圧を示す時でも燃料タンク９が実際には負圧になっていないことがある。従って、減圧モードでは、安定した負圧状態にするために、オープン減圧の後にフィードバック（Ｆ／Ｂ）減圧を実行する。これについては後述する。
【００３４】
そして、タンク内圧ＰＴＡＮＫが所定の範囲内の値に収束したときに、ステップＳ７２のリークチェックモードに移行する。このリークチェックモードでは、バイパス弁２４を開き、ベントシャット弁２６を閉じるとともに、パージ制御弁３０を閉鎖状態にする。そして、それ以降のタンク内圧ＰＴＡＮＫの推移に基づいて、蒸発燃料処理系３１のリークの有無を判定し、タンク減圧モニタ処理を終了する。このリークチェックモードでは、比較的小さい穴が検出される。
【００３５】
ここで、図４を参照してオープン減圧及びＦ／Ｂ減圧について説明する。減圧モードでは、最初に行われるオープン減圧において、予めＲＯＭに格納されているオープン減圧目標流量テーブルを検索して現在のタンク内圧に応じたパージ流量を算出し、そのパージ流量に対応する開弁量にパージ制御弁３０を設定する。その後、Ｆ／Ｂ減圧において、ベントシャット弁２６を閉じ、バイパス弁２４及びパージ制御弁３０を開いてタンク系を減圧する。この減圧を所定回数繰り返すことで、ある圧力までタンク系を減圧する。すなわちパージ制御弁３０によるパージ流量のＦ／Ｂ制御が実行される。
【００３６】
具体的には、Ｆ／Ｂ減圧により内圧センサ１１の出力が減圧目標値の下限値ＰＯＢＪＬに達した時、次の減圧目標値をその上限値ＰＯＢＪＨに変更する。現在のタンク内圧及び減圧目標値に基づいて、タンク内圧が減圧目標値に達するようパージ流量ＱＯＢＪＬを算出し、算出されたパージ流量に対応する開弁量にパージ制御弁３０を設定する。その結果パージ流量は減少し、それに応じてタンク内圧は上昇する。次に、内圧センサ１１の出力が上限値ＰＯＢＪＨに達したとき、タンク内圧の減圧目標値をその下限値ＰＯＢＪＬに変更し、現在のタンク内圧および減圧目標値に基づいて、タンク内圧が減圧目標値に達するようパージ流量ＱＯＢＪＨを算出し、算出されたパージ流量に対応する開弁量にパージ制御弁３０を設定する。その結果、パージ流量は増加し、それに応じてタンク内圧は減少する。これにより、タンク内圧ＰＴＡＮＫが、目標上限圧ＰＯＢＪＨと目標下限圧ＰＯＢＪＬとの間の範囲内の値に収束するように制御される。
【００３７】
このように、減圧目標値の上限値及び下限値の間でパージ流量を増減させながら復圧及び減圧を繰り返すと、パージ流量がその下限値ＱＯＢＪＬにはりつく。すなわち、目標タンク内圧を下限値に持ち替えてパージ流量を増加しても、タンク内圧が目標下限値まで下がらなくなる。これは、タンク内圧が上限値と下限値の間の負圧状態であって、パージ流量を変えてもタンク内圧が変らない安定点に達したことを示し、このような状態に達した時、Ｆ／Ｂ減圧を終了する。パージ流量が上限値にはりつき、目標タンク内圧を上限値に持ち替えてパージ流量を減少させても、タンク内圧が目標上限値まで上がらなくなる場合も同様である。Ｆ／Ｂ減圧を行うことにより、内圧センサ１１により示される圧力と実際のタンク内圧の差圧がほぼゼロになる。
【００３８】
このように、減圧処理において、オープン減圧制御及びＦ／Ｂ減圧制御の双方を実行するのは、以下の理由による。すなわち、内圧センサ１１が燃料タンク９ではなくチャージ通路２０に設けられているため、減圧中に内圧センサ１１により検出されたタンク内圧ＰＴＡＮＫは、内圧センサ１１と燃料タンク９との間の通路の圧力損失に起因して、燃料タンク内の実際の圧力よりも低い値を示し、これに対してずれてしまう。この結果、そのような内圧センサ１１の検出信号に基づいてＦ／Ｂ制御のみを実行した場合、燃料タンク９内の実際の圧力とのずれに起因して、タンク内圧が上記範囲内の値に収束するのに時間がかかってしまう。従って、この収束時間を短縮するため、Ｆ／Ｂ減圧制御の前にオープン減圧制御を実行する。
【００３９】
本発明は、上記減圧モードにおいて、ベーパ濃度を算出し、その大きさによって、蒸発燃料処理系３１の大量リークの発生位置を特定する。以下、図６を参照して、Ｆ／Ｂ減圧モードにおけるリーク判定処理について説明する。
【００４０】
ステップＳ１０２で、Ｆ／Ｂ減圧時の目標パージ流量ＱＰＧＦＢを算出するルーチンに入る。このルーチンでは、上述したように、減圧目標値の上限値と下限値の間でタンク内圧ＰＴＡＮＫを変化させるようにパージ流量ＱＰＧＦＢを算出し、これに従ってパージ制御弁３０の開弁量が設定される。
【００４１】
次にステップＳ１０４において、リーク判定実行条件成立フラグＦ＿ＥＶＰＬＫＭが「１」であるか否かを判定する。このリーク判定実行条件成立フラグＦ＿ＥＶＰＬＫＭの値は、図示しない処理において以下のように設定される。すなわち、各種センサの検出信号に基づいて、エンジン１の運転状態が判定され、パージを行ってもエンジン１の燃焼状態や混合気の空燃比への影響が少ない運転状態が所定時間（例えば、５秒）以上継続したとき、リーク判定処理の実行条件が成立しているとして、リーク判定実行条件成立フラグＦ＿ＥＶＰＬＫＭが「１」にセットされる。さらに、エンジン始動時、またはパージを行うのに不適切な運転状態が所定時間（例えば、５秒）以上継続したときには、リーク判定処理の実行条件が成立していないとして前記フラグは「０」にセットされる。それ以外のときには、フラグの値はそのままの状態で保持される。
【００４２】
ステップＳ１０４の判定がＮＯであるときは、ステップＳ１０６に進み、Ｆ／Ｂ減圧下限流量はりつきフラグＦ＿ＦＢＱＰＧＬＯを０に設定する。このフラグは、Ｆ／Ｂ減圧中にパージ流量が下限流量ＱＯＢＪＬにはりついたときに「１」に設定されるフラグである。続いて、ステップＳ１０８で、パージ供給ベーパ量最大値ＭＡＳＱＰＧＭＸに０を設定する。この値は、後述するようにステップＳ１１４で算出され、またステップＳ１３４における大穴の判定に用いるものであるが、ステップＳ１０８の時点ではまだＦ／Ｂ減圧が開始されていないので０に設定される。
【００４３】
次に、ステップＳ１１０で、パージ積算流量ＱＰＧＤＥＣＦＢに所定値が設定される。さらに、Ｆ／Ｂ減圧完了タイマＴＰＴＦＢＳＴＬ及び減圧タイマＴＦＢＤＥＣにそれぞれ所定値が設定される。また、Ｆ／Ｂ減圧モード終了フラグＦ＿ＤＥＣＦＢＥＮＤに「０」をセットして、この処理を終了する。
【００４４】
ステップＳ１０４における判定がＹＥＳであると、ステップＳ１１２に進み、減圧モードフラグＦ＿ＴＫＤＥＣが「１」であるか否かを判定する。この減圧モードフラグＦ＿ＴＫＤＥＣは、「１」のとき減圧モード中であることを表し、上述のステップＳ６２の大気開放モードを終了するときに「１」に、ステップＳ７２のリークチェックモードに移行するときに「０」にセットされる。ステップＳ１１２における判定がＮＯであるときは、前述のステップＳ１０８及び１１０を実行し、本処理を終了する。
【００４５】
ステップＳ１１２の判定がＹＥＳであるときは、ステップＳ１１４でパージ通路に供給されているベーパ量の最大値であるＭＡＳＱＰＧＭＸを次式のようにして求める。
【００４６】
【数１】
ＭＡＳＱＰＧＭＸ←ＭＡＸ（ＭＡＳＱＰＧＭＸ，ＭＡＳＱＰＧＶＰ）
ここで、ＭＡＳＱＰＧＶＰは燃焼室へのベーパ供給量の推定値であり、後に図７を参照して説明するベーパ発生判定ルーチンにおいて算出される（Ｓ１６２）。そして、算出されたＭＡＳＱＰＧＶＰとＭＡＳＱＰＧＭＸの前回値とを比較して、大きい方をパージ供給ベーパ量最大値ＭＡＳＱＰＧＭＸにセットする。
【００４７】
次に、ステップＳ１１６で、Ｆ／Ｂ減圧モードスタートフラグＦ＿ＤＥＦＢＳＴＡが「１」であるか否かを判定する。このＦ／Ｂ減圧モードスタートフラグＦ＿ＤＥＦＢＳＴＡは、Ｆ／Ｂ減圧モード中であることを表すものであり、ステップＳ６６のオープン減圧モードが終了するときに「１」に、ステップＳ７２のリークチェックモードに移行したときに「０」にセットされるフラグである。この判定がＮＯであった場合はＦ／Ｂ減圧モード中ではないので、前述のステップＳ１１０を実行した後、本処理を終了する。
【００４８】
ステップＳ１１６でＹＥＳであり、Ｆ／Ｂ減圧モード中の場合は、ステップＳ１１８でタンク内圧ＰＴＡＮＫが減圧終了判定値以下となったか否かを判定する。初めはタンク内圧ＰＴＡＮＫは高いので、ＮＯとなり、ステップＳ１２０でパージの積算流量が所定値以上となったか否かを判定する。これも初めはＮＯとなるので、続いてステップＳ１２２において、ステップＳ１０２で算出したＦ／Ｂ減圧目標流量ＱＰＧＦＢが、下限流量ＱＰＧＯＢ０１Ｌに等しいか否かを判定する。
【００４９】
当初の時点ではＮＯとなるので、続いてステップＳ１２４でＦ／Ｂ減圧完了タイマに所定値ＴＭＦＢＳＴＬ４をセットし、さらにステップＳ１２６でＦ／Ｂ減圧モード終了フラグＦ＿ＤＥＣＦＢＥＮＤに０をセットして、本処理を終了する。
【００５０】
タンク内圧ＰＴＡＮＫが減少するか、またはパージ積算流量が増えるかして、ステップＳ１１８またはＳ１２０における判定の何れかがＹＥＳとなると、処理はステップＳ１３０に進み、ステップＳ１１０でセットされた減圧タイマＴＦＢＤＥＣが０となったか否かを判定する。減圧タイマがまだ０になっていないときには、ステップＳ１２６を実行して、本処理を終了する。
【００５１】
ステップＳ１２２における判定でＹＥＳとなったとき、つまり、Ｆ／Ｂ減圧目標流量が下限流量となったときは、ステップＳ１２８に進み、ステップＳ１１０またはＳ１２４で設定されたＦ／Ｂ減圧完了タイマＴＰＴＦＢＳＴＬが０になったか否かを判定する。減圧完了タイマがまだ０になっていないときは、ステップＳ１２６を実行して本処理を終了する。
【００５２】
ステップＳ１２８においてＹＥＳであると、減圧流量ＱＰＧＦＢが所定時間以上下限流量にはりついていることを示しており、ステップＳ１３０に進む。
【００５３】
Ｆ／Ｂ減圧モードに入って一定の時間が経過すると、減圧タイマＴＦＢＤＥＣが０となり、処理はステップＳ１３２に進む。そして、タンク内圧ＰＴＡＮＫが減圧不可判定しきい値ＤＰＴＤＥＣＥＲ以下であるか否かを判定する。この判定がＹＥＳであれば、Ｆ／Ｂ減圧は正常に行われたことになり、従ってステップＳ１４０でＦ／Ｂ減圧モード終了フラグＦ＿ＤＥＣＦＢＥＮＤに１をセットする。
【００５４】
続いて、ステップＳ１４２で、べつのルーチンで行われる大穴判定処理において使用されるＦ／Ｂ減圧終了時タンク内圧ＰＴＧＲＯＳＬＫに現在のタンク内圧ＰＴＡＮＫをセットして、本処理を終了する。
【００５５】
ステップＳ１３２における判定がＮＯであると、Ｆ／Ｂ減圧が目標通り実行できなかったことを意味し、従って蒸発燃料処理系に何らかの故障が発生していると考えることができる。そこで、ステップＳ１３４において、ステップＳ１１４で算出される現時点でのパージ供給ベーパ量最大値ＭＡＳＱＰＧＭＸが、所定のしきい値ＭＡＳＤＥＣＶＰ以上であるか否かを判定する。
【００５６】
パージの配管が外れているなどの故障がある場合、減圧モード中には空気の流れが発生しないため、ベーパ供給量推定値ＭＡＳＱＰＧＶＰは０となるはずである。一方、タンクに大穴が存在するなどの故障がある場合は、燃料タンク９から吸気管２に向かう空気の流れがあり、燃料タンク９内で発生したベーパがエンジン１に流れ込むので、ベーパ供給量推定値ＭＡＳＱＰＧＶＰはある程度の値を示すこととなる。従って、減圧中のベーパ供給量推定値ＭＡＳＱＰＧＶＰの最大値が所定のしきい値以上であった場合、タンクに大穴が存在すると判定することができる。
【００５７】
従って、ステップＳ１３４における判定がＹＥＳの場合、パージ通路にある程度のベーパ供給があり、タンク系にフィラーキャップ外れ等の大穴が存在すると判断することができる。この場合は、Ｆ／Ｂ減圧モード減圧不可フラグＦ＿ＤＥＣＦＢＮＧ１に「１」をセットし、続いてステップＳ１４２の処理を実行して、図６の処理を終了する。
【００５８】
ステップＳ１３４における判定がＮＯである場合、パージ通路にはほとんどベーパ供給が無く、パージ配管外れなどの故障がパージ側にあると判断することができる。この場合は、パージフローＮＧフラグＦ＿ＤＥＣＰＧＦＮＧに「１」をセットし、続いてステップＳ１４２の処理を実行して、図６の処理を終了する。
【００５９】
次に、図７を参照して、ベーパ供給量推定値ＭＡＳＱＰＧＶＰを算出し、さらに減圧中にタンクベーパが発生していることを判定する、タンクベーパ発生判定処理について説明する。この処理は、図６に示したリーク判定処理と並列的に行われる。
【００６０】
まず、ステップＳ１５２で、減圧モードフラグＦ＿ＴＫＤＥＣが「１」であるか否かを判定する。この判定がＮＯであり減圧モード中でない場合は、ベーパの発生判定は不要であるので、ステップＳ１５４でベーパ供給量推定値ＭＡＳＱＰＧＶＰに０をセットし、ステップＳ１５６でパージ１Ｌ／ｍｉｎ当たりのベーパ供給量ＶＡＰＥＲＱＰＧに０をセットする。続いて、ステップＳ１５８に進み、減圧時タンクベーパ発生判定フラグＦ＿ＴＡＮＫＶＰに「０」をセットして、本処理を終了する。
【００６１】
ステップＳ１５２における判定がＹＥＳであり、減圧モード中である場合は、ステップＳ１６０でベーパ供給量推定値ＭＡＳＱＰＧＶ１を算出する。
【００６２】
ベーパ濃度ＭＡＳＱＰＧＶＰは、以下のように算出される。ＭＡＳＱＰＧＶＰは、エンジン１が理論空燃比で運転するのに必要な燃料量のうち、ベーパの占める割合から求められる。必要燃料量は、吸入空気量に、燃料と吸入空気の比率を理論空燃比にするための定数を乗じることで求められる。これを式で表すと、以下のようになる。
【００６３】
【数２】
ＭＡＳＱＰＧＶＰ＝必要燃料量×ベーパの占める割合
＝定数×吸入空気量（Ｌ／ｍｉｎ）×ベーパの占める割合
＝０．００１４６０（ｇ／ｍｉｎ／Ｌ）×ＱＡＩＲ（Ｌ／ｍｉｎ）
×｛ＫＥＶＡＣＴ＋（ＫＲＥＦＶＰ−ＫＡＦ）＋（ＫＡＣＴ−ＫＣＭＤ）｝
数２において、ＱＡＩＲはエンジン１の運転状況から算出される燃焼室に供給される吸入空気量である。また、ＫＥＶＡＣＴは、エンジン１が要求する必要燃料噴射量のうちベーパの占める割合の推定値である。
【００６４】
以降の項は、補正のための項である。ＫＥＶＡＣＴは、ＫＡＦがＫＲＥＦＶＰに収束するように推定しているため、定常状態が継続していれば補正が収束し、必要燃料量のうち実際にベーパが占める割合はＫＥＶＡＣＴのみで良いが、ベントシャット弁を閉じた減圧モード中では、ベーパ濃度が通常のパージ制御中と異なるので、ずれが生じてしまう。そこで、ベーパ供給量をより正確に算出するため、ＫＡＦ、ＫＡＣＴを用いてＫＥＶＡＣＴのずれを補正する。
【００６５】
（ＫＲＥＦＶＰ−ＫＡＦ）は、燃料噴射弁６の噴射量Ｆ／Ｂ値ＫＡＦと、ＫＡＦの目標となるＫＲＥＦＶＰとの偏差である。これは、ＫＥＶＡＣＴによる補正がずれていた場合でも、目標空燃比で燃焼させるためインジェクタ噴射量Ｆ／Ｂ値ＫＡＦとＫＲＥＦＶＰの偏差をベーパ供給量に加算して補正するものである。
【００６６】
（ＫＡＣＴ−ＫＣＭＤ）は、実空燃比ＫＡＣＴと目標空燃比ＫＣＭＤとの偏差であり、燃料噴射量Ｆ／Ｂ値ＫＡＦで補正しきれなかった偏差をもベーパ供給量に加算するものである。
【００６７】
また、数２における定数０．００１４６０（ｇ／ｍｉｎ／Ｌ）は、空気１ｍｏｌが２８．８５１ｇ＝２２．４Ｌであり、理論空燃比が１４．７であることから、吸入空気量ＱＡＩＲが理論空燃比で燃焼するために必要な燃料量をＸ（ｇ／ｓｅｃ）として、以下のようにして求めることができる。
【００６８】
【数３】
２８．８５１：２２．４＝Ｘ：（ＱＡＩＲ／６０）
∴Ｘ＝（１／２２．４）×２８．８５１×（ＱＡＩＲ／６０）×（１／１４．７）
＝０．００１４６０×ＱＡＩＲ
【００６９】
図７に戻り、ステップＳ１６２で、算出されたベーパ供給量推定値ＭＡＳＱＰＧＶ１のなまし処理を行う。これは、ＫＡＦあるいはＫＡＣＴがスパイク状に変化することがあるため（例えば、減速リッチ時）、これに対応して行われるものである。なました値は、ＭＡＳＱＰＧＶＰとして、図６のステップＳ１１４で使用される。
【００７０】
続いて、ステップＳ１６４で、実パージ流量ＱＰＧＣＦが所定量ＱＰＧＴＫＶＰ以上か否かを判定する。この判定がＮＯであるときは、後述するステップＳ１６６及び１８８をスキップする。判定がＹＥＳであるときは、ステップＳ１６６で、パージ１Ｌ／ｍｉｎ当たりのベーパ量の今回値ＶＡＰＥＲＱＰＴを算出する。これは、次式によって行われる。
【００７１】
【数４】
ＶＡＰＥＲＱＰＴ＝６０［ｍｉｎ／Ｌ］×ＭＡＳＱＰＧＶＰ／ＱＰＧＣＦ
【００７２】
分母の実パージ流量ＱＰＧＣＦは、減圧モードの実行によるタンク内圧ＰＴＡＮＫの変化に伴い変化するので、ステップＳ１６８においてなまし処理を行う。なました値はＶＡＰＥＲＱＰＧにセットされ、後述するステップＳ１７６で使用される。
【００７３】
次に、ステップＳ１７０で、オープン減圧モード終了フラグＦ＿ＤＥＯＰＮＥＮＤが「１」であるか否かを判定する。この判定がＹＥＳで、オープン減圧モードが終了している場合は、本処理を終了する。この判定がＮＯである場合は、ステップＳ１７２で、減圧時タンクベーパ発生判定フラグＦ＿ＴＡＮＫＶＰに「１」がセットされているか否かを判定する。すでに「１」がセットされている場合は、タンクベーパの発生が確定しているので、後のステップをスキップして本処理を終了する。フラグが０でありタンクベーパ発生が確定していない場合は、ステップＳ１７４に進み、減圧モード積算流量ＱＰＧＳＭＤＥＣが所定量ＱＰＧＣＳＭＴＶを超えているか否かを判定する。この判定がＮＯであるときは、ステップＳ１５８を実行した後に本処理を終了する。判定がＹＥＳであるときは、ステップＳ１７６に進み、ステップＳ１６８で求めたベーパ量ＶＡＰＥＲＱＰＧが所定量ＴＡＮＬＶＰＲＴを超えているか否かを判定する。この判定がＮＯであるときは、ステップＳ１５８を実行した後に本処理を終了する。判定がＹＥＳであるときは、減圧時タンクベーパ発生判定フラグＦ＿ＴＡＮＫＶＰに「１」をセットして、本処理を終了する。
【００７４】
以上説明したように、本発明の一実施形態である大量リーク判定装置によれば、減圧できなかった故障について、その原因がパージ配管の外れによるものか、燃料タンクに大穴が存在（例えば、フィラーキャップ外れ）するためのものかを判断することができるので、故障の修理の際の迅速な対応が可能となる。
【００７５】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、リークの判定処理はＦ／Ｂ減圧モード中に行われるように図示したが、これに限定されずオープン減圧中に行ってもよい。また、ベーパ供給量推定値の算出には、上記の手法によらず別の手法で行っても良い。
【００７６】
本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進器用エンジンにも適用が可能である。
【００７７】
【発明の効果】
本発明によれば、蒸発燃料処理系の減圧モード中のベーパ供給量の推定値を算出することによって、内燃機関の蒸発燃料処理系における大量リークの発生部位を特定することができる。すなわち、パージ配管外れなどのパージ系の故障の場合は、減圧モード中に空気の流れが発生しないことから、ベーパ供給量推定値が０に近い値となり、一方フィラーキャップ外れなどのタンク系の故障の場合は、減圧モード中にも空気の流れがあることからベーパ供給量推定値はある程度の値を示すことを利用することによって、大量リークの発生部位を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を適用する蒸発燃料処理系の構成図である。
【図２】リーク判定処理の流れ図である。
【図３】タンク減圧モニタの流れ図である。
【図４】タンク減圧モニタにおけるタンク内圧の変化を示す図である。
【図５】減圧モードにおけるタンク内圧の変化を示す図である。
【図６】Ｆ／Ｂ減圧処理を示す流れ図である。
【図７】タンクベーパ発生判定処理を示す流れ図である。
【符号の説明】
１　　　エンジン（内燃機関）
２　　　吸気管
５　　　電子制御ユニット
６　　　燃料噴射弁
９　　　燃料タンク
１１　　内圧センサ
２０　　チャージ通路
２３　　二方向弁
２４　　バイパス弁
２６　　ベントシャット弁
３０　　パージ制御弁
【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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