(57)【要約】    【課題】  内燃機関の停止中に、比較的簡単な構成でかつ迅速に、蒸発燃料処理装置の漏れの判定を行うことができる故障診断装置を提供する。    【解決手段】  内燃機関の作動中に吸気管２内の負圧を蓄積する負圧レザーバ４１が設けられている。機関停止後、蒸発燃料処理装置５０と閉じた状態として、負圧レザーバ４１に蓄積されている負圧を導入する。負圧導入後のタンク内圧ＰＴＡＮＫの検出値に基づいて、蒸発燃料処理装置５０の漏れの有無が判定される。【選択図】  図１
2004301119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクと、大気に連通する空気通路が接続され、前記燃料タンク内で発生する蒸発燃料を吸着する吸着剤を有するキャニスタと、該キャニスタと前記燃料タンクとを接続する第１の通路と、前記キャニスタと内燃機関の吸気系とを接続する第２の通路と、前記空気通路を開閉するベントシャット弁と、前記第２の通路に設けられたパージ制御弁とを備えた蒸発燃料処理装置の故障を診断する故障診断装置において、
前記蒸発燃料処理装置内の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記機関の作動中に前記吸気系内の負圧を貯蔵する負圧貯蔵手段と、
前記機関の停止を検出する機関停止検出手段と、
該機関停止検出手段により前記機関の停止が検出されたときに、前記パージ制御弁及びベントシャット弁を閉弁して、前記負圧貯蔵手段に貯蔵された負圧を前記蒸発燃料処理装置内に導入し、その後の所定判定期間中の前記圧力検出手段による検出圧力に基づいて、前記蒸発燃料処理装置の漏れの有無を判定する判定手段とを備えることを特徴とする故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンク内で発生する蒸発燃料を一時的に貯蔵し、貯蔵した蒸発燃料を内燃機関に供給する蒸発燃料処理装置の故障を診断する故障診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の停止後に蒸発燃料処理装置の漏れの有無を判定する故障診断装置は、例えば特許文献１に示されている。この装置によれば、電動ポンプにより空気を加圧して蒸発燃料処理装置内に導入し、そのときの電動ポンプの負荷電流値に基づいて漏れの有無の判定が行われる。すなわち、蒸発燃料処理装置に漏れがあるときは、電動ポンプの負荷電流値が減少するので、加圧中の負荷電流値が所定判定閾値より小さいとき、漏れがあると判定される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５７１６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の装置では、加圧用の電動ポンプが必要であり、装置の構成が複雑化し、コストが高くなるという課題がある。また漏れがある場合には、加圧によって蒸発燃料処理装置内の蒸発燃料が大気中に放出されるという問題もある。
【０００５】
本発明はこの点に着目してなされたものであり、内燃機関の停止中に、比較的簡単な構成でかつ迅速に、蒸発燃料処理装置の漏れの判定を行うことができる故障診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、燃料タンク（９）と、大気に連通する空気通路（３７）が接続され、前記燃料タンク（９）内で発生する蒸発燃料を吸着する吸着剤を有するキャニスタ（３３）と、該キャニスタ（３３）と前記燃料タンク（９）とを接続する第１の通路（３１）と、前記キャニスタ（３３）と内燃機関の吸気系（２）とを接続する第２の通路（３２）と、前記空気通路（３７）を開閉するベントシャット弁（３８）と、前記第２の通路（３２）に設けられたパージ制御弁（３４）とを備えた蒸発燃料処理装置（５０）の故障を診断する故障診断装置において、前記蒸発燃料処理装置（５０）内の圧力を検出する圧力検出手段（１５）と、前記機関の作動中に前記吸気系内の負圧を貯蔵する負圧貯蔵手段（４１）と、前記機関の停止を検出する機関停止検出手段と、該機関停止検出手段により前記機関の停止が検出されたときに、前記パージ制御弁（３４）及びベントシャット弁（３８）を閉弁して、前記負圧貯蔵手段に貯蔵された負圧を前記蒸発燃料処理装置（５０）内に導入し、その後の所定判定期間中の前記圧力検出手段（１５）による検出圧力（ＰＴＡＮＫ）に基づいて、前記蒸発燃料処理装置（５０）の漏れの有無を判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
ここで「負圧」は、大気圧より低い圧力を意味する。
また、前記判定手段は、前記所定判定期間中における前記圧力検出手段による検出圧力の変化量（ＰＴＬＫ１−ＰＴＬＫ０）が、判定閾値（ΔＰＴＨ）以上であるときは、前記蒸発燃料処理装置に漏れがあると判定することが望ましい。また、前記燃料タンク内の残燃料量を検出する燃料量検出手段を備え、前記判定閾値（ΔＰＴＨ）を燃料量検出手段により検出される残燃料量に応じて設定することが望ましい。
【０００８】
また、前記判定手段は、前記所定判定期間中における前記圧力検出手段による検出圧力の変化率を示す変化率パラメータ（ＤＰ）を算出し、該変化率パラメータの変化率（Ａ）に基づいて前記判定を行うことが望ましい。より具体的には、前記判定手段は、変化率パラメータ（ＤＰ）の検出値及び該検出値の検出タイミング（ＴＭＵ）を統計処理することにより、回帰直線の傾き（Ａ）を算出し、該傾き（Ａ）に基づいて前記判定を行うことが望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、機関作動中に吸気系内の負圧が負圧貯蔵手段に蓄積され、蓄積された負圧が、機関停止後に蒸発燃料処理装置内に導入される。そして、負圧導入後の所定判定期間中における蒸発燃料装置内の検出圧力に基づいて、漏れの有無が判定される。したがって、従来の装置のように加圧用の電動ポンプを用いる必要はなく、また蒸発燃料処理装置内の圧力は大気圧より低くなるので、蒸発燃料を大気中に放出することを回避することができる。また、負圧貯蔵手段を用いないで判定を行う場合に比べて、迅速に判定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る蒸発燃料処理装置及び内燃機関の制御装置の構成を示す図である。同図において、例えば４気筒を有する内燃機関（以下単に「エンジン」という）１は、吸気管２を有し、吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されている。また、スロットル弁３にはスロットル弁開度（ＴＨＡ）センサ４が連結されており、当該スロットル弁３の開度に応じた電気信号を出力して電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に供給する。
【００１１】
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との間の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられている。また、各燃料噴射弁６は燃料供給管７を介して燃料タンク９に接続されており、燃料供給管７の途中には燃料ポンプ８が設けられている。燃料タンク９は給油のための給油口１０を有しており、給油口１０にはフィラーキャップ１１が取付けられている。
【００１２】
燃料噴射弁６はＥＣＵ５に電気的に接続され、該ＥＣＵ５からの信号によりその開弁時間が制御される。吸気管２のスロットル弁３の下流側には吸気管内絶対圧ＰＢＡを検出する吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ１３、及び吸気温ＴＡを検出する吸気温（ＴＡ）センサ１４が装着されている。
【００１３】
エンジン１の図示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲にはエンジン回転数を検出するエンジン回転数（ＮＥ）センサ１７が取付けられている。エンジン回転数センサ１７はエンジン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パルス（ＴＤＣ信号パルス）を出力する。この他、エンジン１の冷却水温ＴＷを検出するエンジン水温センサ１８及びエンジン１の排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ（以下「ＬＡＦセンサ」という）１９が設けれられており、これらのセンサ１３，１４及び１７〜１９の検出信号はＥＣＵ５に供給される。ＬＡＦセンサ１９は、排気中の酸素濃度（エンジン１に供給される混合気の空燃比）にほぼ比例する信号を出力する広域空燃比センサとして機能するものである。
【００１４】
ＥＣＵ５にはさらに、イグニッションスイッチ５１が接続されており、イグニッションスイッチ５１の切替信号がＥＣＵ５に供給される。
燃料タンク９は、チャージ通路３１を介してキャニスタ３３に接続され、キャニスタ３３は、吸気管２のスロットル弁３の下流側にパージ通路３２を介して接続されている。
【００１５】
燃料タンク９には、燃料タンク内の圧力を検出する圧力センサ１５及び燃料レベルを検出する燃料レベルセンサ１６が設けられており、これらのセンサの検出信号はＥＣＵ５に供給される。圧力センサ１５の検出圧力ＰＴＡＮＫは、以下の説明では、「タンク内圧ＰＴＡＮＫ」という。
【００１６】
キャニスタ３３は、燃料タンク９内の蒸発燃料を吸着するための活性炭を内蔵する。キャニスタ３３には、空気通路３７が接続されており、キャニスタ３３は空気通路３７を介して大気に連通可能となっている。
空気通路３７の途中にはベントシャット弁（開閉弁）３８が設けられている。ベントシャット弁３８は、ＥＣＵ５によりその作動が制御される電磁弁であり、給油時またはパージ実行中に開弁される。またベントシャット弁３８は、後述する故障診断実行時に開閉される。ベントシャット弁３８は、駆動信号が供給されないときは、開弁する常開型の電磁弁である。
【００１７】
吸気管２は第１負圧通路４２を介して負圧レザーバ４１に接続されている。第１負圧通路４２には、逆止弁４３が設けられており、逆止弁４３は、吸気管内絶対圧ＰＢＡが負圧レザーバ４１内の圧力ＰＶＲがより低くなると開弁する。負圧レザーバ４１は、第２負圧通路４４を介して空気通路３７に接続されている。負圧レザーバ４１は、例えば４リットル程度の容量を有する。負圧レザーバ４１内の圧力ＰＶＲは、エンジン１により駆動される車両の走行後は、２１ｋＰａ（１６０ｍｍＨｇ）程度まで低下する。
【００１８】
第２負圧通路４４には負圧制御弁４５が設けられている。負圧制御弁４５は、ＥＣＵ５によりその作動が制御される電磁弁であり、後述する故障診断実行時に開閉される。負圧制御弁４５は、駆動信号が供給されないときは、閉弁する常閉型の電磁弁である。
【００１９】
パージ通路３２には、パージ制御弁３４が設けられている。パージ制御弁３４は、その制御信号のオン−オフデューティ比（制御弁の開度）を変更することにより流量を連続的に制御することができるように構成された電磁弁であり、その作動はＥＣＵ５により制御される。
【００２０】
燃料タンク９、チャージ通路３１、キャニスタ３３、パージ通路３２、パージ制御弁３４、空気通路３７、及びベントシャット弁３８により、蒸発燃料処理装置５０が構成される。エンジン１の停止後に、負圧レザーバ４１に蓄えられた負圧を、蒸発燃料処理装置５０に導入し、故障診断が実行される。
【００２１】
本実施形態では、イグニッションスイッチ５１がオフされても、後述する故障診断を実行する期間中は、ＥＣＵ５、ベントシャット弁３８及び負圧制御弁４５には電源が供給される。なおパージ制御弁３４は、イグニッションスイッチ４２がオフされると、電源が供給されなくなり、閉弁状態を維持する。
【００２２】
燃料タンク９の給油時に蒸発燃料が大量に発生すると、キャニスタ３３に蒸発燃料が貯蔵される。エンジン１の所定運転状態において、パージ制御弁３４のデューティ制御が行われ、適量の蒸発燃料がキャニスタ３３から吸気管２に供給される。
【００２３】
ＥＣＵ５は各種センサ等からの入力信号波形を整形し、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等の機能を有する入力回路、中央演算処理ユニット（以下「ＣＰＵ」という）、ＣＰＵで実行される演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路のほか、燃料噴射弁６、パージ制御弁３４、ベントシャット弁３８、及び負圧制御弁４５に駆動信号を供給する出力回路等から構成される。
【００２４】
ＥＣＵ５のＣＰＵは、エンジン回転数センサ１７、吸気管内絶対圧センサ１３、エンジン水温センサ１８などの各種センサの出力信号に応じてエンジン１に供給する燃料量制御、パージ制御弁３４のデューティ制御等を行う。また、ＥＣＵ５のＣＰＵは、以下に説明する蒸発燃料処理装置５０の故障診断処理を実行する。
【００２５】
図２は、エンジン停止後に実行される蒸発燃料処理装置５０の故障診断の概要を説明するためのタイムチャートである。
イグニッションスイッチがオフされ、エンジン１が停止すると、パージ制御弁３４は閉弁し、ベントシャット弁３８（図２においては「ＶＳＶ」と表示されている）は開弁状態を維持するので、蒸発燃料処理装置５０は、大気に開放された状態となる。なお、後述する第１大気開放モード処理は、エンジン停止時点から所定時間ＴＤＬＹ１経過後の時刻ｔ０から開始されるが、実際には、ベントシャット弁３８は時刻ｔ０より前から開弁されているため、蒸発燃料処理装置５０は大気に開放された状態となっている。
【００２６】
時刻ｔ１からベーパチェックモード処理が開始され、ベントシャット弁３８が閉弁される。この状態では、蒸発燃料処理装置５０は閉塞状態となるので、燃料タンク９で発生する蒸発燃料により、タンク内圧ＰＴＡＮＫが若干上昇する。
時刻ｔ２にベントシャット弁３８が開弁され、第２大気開放モード処理が開始される。
【００２７】
時刻ｔ３から減圧モード処理が開始され、ベントシャット弁３８が閉弁されるとともに、負圧制御弁（図２では「ＶＣＶ」と表示）４５が開弁される。減圧モード処理では、負圧レザーバ４１内の負圧が蒸発燃料処理装置５０内に導入され、負圧レザーバ４１内の圧力ＰＶＲが上昇するとともに、タンク内圧ＰＴＡＮＫが低下する。目標圧力ＰＮＯＢＪは、例えば大気圧ＰＡＴＭより、２．５ｋＰａ（１８．５ｍｍＨｇ）程度低い圧力に設定される。
【００２８】
時刻ｔ４からリークチェックモード処理が開始され、負圧制御弁４５が閉弁される。この状態で、タンク内圧ＰＴＡＮＫを監視し、破線で示すようにタンク内圧ＰＴＡＮＫが上昇したときは、漏れがあると判定される。一方、実線で示すようにタンク内圧ＰＴＡＮＫの上昇量が小さいときは正常と判定される。
【００２９】
時刻ｔ５から圧力復帰モード処理が開始され、ベントシャット弁３８が開弁される。これにより、タンク内圧ＰＴＡＮＫが大気圧ＰＡＴＭに復帰する。
【００３０】
図３は、ＥＣＵ５のＣＰＵで実行される蒸発燃料処理装置５０の故障診断処理のフローチャートである。この処理は、所定時間（例えば８０ミリ秒）にＥＣＵ５のＣＰＵで実行される。
ステップＳ１１ではエンジン１が停止したか否か、すなわちイグニッションスイッチがオフされたか否かを判別する。エンジン１が作動中であるときは、本処理で使用されるフラグの初期化を行う（ステップＳ１３）。具体的には、第１大気開放フラグＦＡＴＭ１を「１」に設定し、ベーパチェックフラグＦＶＣＨＫ，第２大気開放フラグＦＡＴＭ２，減圧フラグＦＰＤＥＣ，リークチェックフラグＦＬＣＨＫ及び圧力復帰フラグＦＰＲをいずれも「０」に設定する。
【００３１】
エンジン１が停止すると、該停止後所定時間ＴＤＬＹ１（例えば６０秒）が経過したか否かを判別する（ステップＳ１２）。所定時間ＴＤＬＹ１が経過する前は前記ステップＳ１３に進み、経過後はステップＳ１４に進む。そして、第１大気開放モード処理（ステップＳ１４）、ベーパチェックモード処理（ステップＳ１５）、第２大気開放モード処理（ステップＳ１６）、減圧モード処理（ステップＳ１７）、リークチェックモード処理（ステップＳ１８）、及び圧力復帰モード処理（ステップＳ１９）を順次実行する。
【００３２】
図４は、図３のステップＳ１４で実行される第１大気開放モード処理のフローチャートである。
ステップＳ３１では、第１大気開放フラグＦＡＴＭ１が「１」であるか否かを判別する。第１大気開放フラグＦＡＴＭ１は、図３のステップＳ１３で「１」に設定されているので、ステップＳ３２進み、パージ制御弁（ＰＣＶ）３４及び負圧制御弁（ＶＣＶ）４５の閉弁状態、並びにベントシャット弁３８の開弁状態を維持する。次いで、第１大気開放モード処理の開始時点から所定時間ＴＡＴＭ１（例えば９０秒）が経過したか否かを判別する（ステップＳ３３）。所定時間ＴＡＴＭ１の経過前であれば直ちに本処理を終了する。所定時間ＴＡＴＭ１が経過すると、ステップＳ３４に進み、タンク内圧ＰＴＡＮＫが大気圧ＰＡＴＭの近傍（例えば±０．７ｋＰａの範囲内）にあるか否かを判別する。この答が否定（ＮＯ）であるときは、何らかの異常が発生していると判定し、直ちに故障診断処理を中止する（ステップＳ３５）。
【００３３】
ステップＳ３４の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、第１大気開放フラグＦＡＴＭ１を「０」に設定するとともに、ベーパチェックフラグＦＶＣＨＫを「１」に設定する（ステップＳ３６）。これにより、ステップＳ３１の答が否定（ＮＯ）となるので、第１大気開放モード処理が終了する。
【００３４】
図５は、図３のステップＳ１５で実行されるベーパチェックモード処理のフローチャートである。
ステップＳ４１では、ベーパチェックフラグＦＶＣＨＫが「１」であるか否かを判別し、ＦＶＣＨＫ＝１であるときは、ベーパチェックモード処理開始時点から所定待ち時間ＴＶＤＬＹ（例えば１秒）が経過したか否かを判別する（ステップＳ４２）。所定待ち時間ＴＶＤＬＹが経過前は直ちに本処理を終了し、所定待ち時間ＴＶＤＬＹ経過後は、ステップＳ４３に進み、パージ制御弁３４及び負圧制御弁４５の閉弁状態を維持し、ベントシャット弁３８を閉弁する。
【００３５】
ステップＳ４４では、ベントシャット弁３８の閉弁時点から所定時間ＴＶＣＨＫ（例えば１２０秒）が経過したか否かを判別する。所定時間ＴＶＣＨＫの経過前は、直ちに本処理を終了し、経過後は、ベーパチェック圧ＰＶＰＣＨＫ１をその時点のタンク内圧ＰＴＡＮＫに設定する（ステップＳ４５）。次いで、ベーパチェック圧ＰＶＰＣＨＫ１が所定圧ＰＣＨＫ１（例えば０．７ｋＰａ）より高いか否かを判別する（ステップＳ４６）。この答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、蒸発燃料の発生量が多いと判定する。このような場合には、正確な故障診断ができないので、故障診断を中止する（ステップＳ４７）。
【００３６】
ステップＳ４６でＰＶＰＣＨＫ１≦ＰＣＨＫ１であるときは、ベーパチェックフラグＦＶＣＨＫを「０」に設定するとともに、第２大気開放フラグＦＡＴＭ２を「１」に設定する（ステップＳ４８）。ステップＳ４８を実行すると、ステップＳ４１の答が否定（ＮＯ）となるので、ベーパチェックモード処理を終了する。
【００３７】
図６は、図３のステップＳ１６で実行される第２大気開放モード処理のフローチャートである。
ステップＳ５１では、第２大気開放フラグＦＡＴＭ２が「１」であるか否かをを判別する。ＦＡＴＭ２＝１であるときは、パージ制御弁３４及び負圧制御弁４５の閉弁状態を維持し、ベントシャット弁３８を開弁する（ステップＳ５２）。次いで、ベントシャット弁３８の開弁時点から所定時間ＴＡＴＭ２（例えば６０秒）が経過したか否かを判別し（ステップＳ５３）、所定時間ＴＡＴＭ２が経過する前は直ちに本処理を終了する。
【００３８】
所定時間ＴＡＴＭ２が経過すると、タンク内圧ＰＴＡＮＫが大気圧ＰＡＴＭ近傍にあるか否かをを判別する（ステップＳ５４）。この答が否定（ＮＯ）であるときは故障診断処理を中止する（ステップＳ５５）。ステップＳ５４の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、第２大気開放フラグＦＡＴＭ２を「０」に設定するとともに、減圧フラグＦＰＤＥＣを「１」に設定する（ステップＳ５６）。ステップＳ５６の実行すると、ステップＳ５１の答が否定（ＮＯ）となるので、第２大気開放モード処理を終了する。
【００３９】
図７は、図３のステップＳ１７で実行される減圧モード処理のフローチャートである。
ステップＳ６１では、減圧フラグＦＰＤＥＣが「１」であるか否かを判別し、ＦＰＤＥＣ＝１であるときは、パージ制御弁３４の閉弁状態を維持し、ベントシャット弁３８を閉弁するとともに、負圧制御弁４５を開弁する（ステップＳ６２）。これにより、蒸発燃料処理装置５０内に負圧レザーバ４１に蓄積された負圧が導入される。
【００４０】
ステップＳ６３では、タンク内圧ＰＴＡＮＫが目標圧力ＰＮＯＢＪ以下であるか否かを判別する。最初はＰＴＡＮＫ＞ＰＮＯＢＪであるので、ステップＳ６４に進み、負圧導入を開始した時点から所定時間ＴＷＡＩＴ（例えば６０秒）が経過したか否かを判別する。所定時間ＴＷＡＩＴ経過前は直ちに本処理を終了し、経過後はステップＳ６５に進んで、タンク内圧ＰＴＡＮＫが所定変化量ΔＰＤＥＣ（例えば１．３ｋＰａ）以上変化（低下）したか否かを判別する。この答が否定（ＮＯ）であって、負圧を導入したにも拘わらずタンク内圧ＰＴＡＮＫの変化量が小さいときは、減圧不可であるので、負圧レザーバ４１に漏れがあると判定し、故障診断を中止する（ステップＳ６６）。ステップＳ６５の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは直ちに本処理を終了する。
【００４１】
ステップＳ６３でＰＴＡＮＫ≦ＰＮＯＢＪとなると、減圧フラグＦＰＤＥＣを「０」に設定するとともに、リークチェックフラグＦＬＣＨＫを「１」に設定する（ステップＳ６７）。ステップＳ６７を実行すると、ステップＳ６１の答が否定（ＮＯ）となり、減圧モード処理を終了する。
【００４２】
図８は、図３のステップＳ１８で実行されるリークチェックモード処理のフローチャートである。
ステップＳ７１では、リークチェックフラグＦＬＣＨＫが「１」であるか否かを判別し、ＦＬＣＨＫ＝１であるときは、パージ制御弁３４及びベントシャット弁３８の閉弁状態を維持し、負圧制御弁４５を閉弁する（ステップＳ７２）。次いで、負圧制御弁４５の閉弁時点から所定時間ＴＬＤＬＹ（例えば１秒）が経過したか否かを判別する（ステップＳ７３）。所定時間ＴＬＤＬＹが経過するまでは、開始圧ＰＴＬＫ０をその時点のタンク内圧ＰＴＡＮＫに設定する（ステップＳ７４）とともに、リークチェックのための待ち時間を計時するリークチェックタイマＴＭＬＥＡＫをリセットする（ステップＳ７５）。
【００４３】
所定時間ＴＬＤＬＹが経過するとステップＳ７３からステップＳ７６に進み、リークチェックタイマＴＭＬＥＡＫの計測時間が所定時間ＴＬＣＨＫ（例えば１２０秒）に達したか否かを判別する。この答が否定（ＮＯ）である間は直ちに本処理を終了し、肯定（ＹＥＳ）となると、ステップＳ７７に進み、終了圧ＰＴＬＫ１をその時点のタンク内圧ＰＴＡＮＫに設定する。次いで、終了圧ＰＴＬＫ１と、開始圧ＰＴＬＫ０との差圧が、所定判定圧ΔＰＴＨ（例えば１．３ｋＰａ）以上であるか否かを判別する（ステップＳ７８）。ステップＳ７８の答が肯定（ＹＥＳ）であって圧力変化が大きいときは、漏れがあると判定する（ステップＳ８０）一方、（ＰＴＬＫ１−ＰＴＬＫ０）＜ΔＰＴＨであって、圧力変化が小さいときは、正常と判定する（ステップＳ７９）。
【００４４】
ステップＳ８１では、リークチェックフラグＦＬＣＨＫを「０」に設定するとともに、圧力復帰フラグＦＰＲを「１」に設定する。ステップＳ８１を実行することにより、ステップＳ７１の答が否定（ＮＯ）となり、リークチェックモード処理を終了する。
【００４５】
図９は、図３のステップＳ１９で実行される圧力復帰モード処理のフローチャートである。
ステップＳ９１では、圧力復帰フラグＦＰＲが「１」であるか否かをを判別する。ＦＰＲ＝１であるときは、パージ制御弁３４及び負圧制御弁４５の閉弁状態を維持し、ベントシャット弁３８を開弁する（ステップＳ９２）。次いで、ベントシャット弁３８を開弁した時点から所定時間ＴＰＲ（例えば１０秒）が経過したか否かを判別し（ステップＳ９３）、所定時間ＴＰＲが経過するまでは直ちに本処理を終了する。所定時間ＴＰＲが経過すると、ステップＳ９４に進み、タンク内圧ＰＴＡＮＫが大気圧近傍に復帰したか否かを判別する。この答が否定（ＮＯ）であるときは、ベントシャット弁３８が開弁しない故障（閉塞故障）が発生している判定し、故障診断処理を終了する（ステップＳ９５）。またステップＳ９４の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、圧力復帰フラグＦＰＲを「０」に設定する（ステップＳ９６）。これにより、ステップＳ９１の答が否定（ＮＯ）となって、圧力復帰モード処理が終了する。
【００４６】
以上詳述したように本実施形態では、エンジン１の作動中において、吸気管２内の負圧を蓄積する負圧レザーバ４１を設け、エンジン１の停止後に負圧レザーバ４１に蓄積された負圧を蒸発燃料処理装置５０に導入し、負圧導入後のタンク内圧ＰＴＡＮＫの変化に基づいて、蒸発燃料処理装置５０の故障を判定するようにしたので、従来の装置のように加圧用の電動ポンプを用いる必要がない。また蒸発燃料処理装置５０内の圧力は大気圧より低くなるので、蒸発燃料を大気中に放出することを回避することができる。また、負圧レザーバ４１を用いずにタンク内圧ＰＴＡＮＫの経時変化に基づいて故障診断を行う場合に比べて、迅速に判定を行うことができる。
【００４７】
本実施形態では、圧力センサ１５及び負圧レザーバ４１がそれぞれ圧力検出手段及び負圧貯蔵手段に相当し、ＥＣＵ５が機関停止検出手段及び判定手段を構成する。より具体的には、図３のステップＳ１１が機関停止検出手段に相当し、同図のステップＳ１２〜Ｓ１９が判定手段に相当する。
【００４８】
（第２の実施形態）
本実施形態では、リークチェックモード処理において、所定時間（例えば１秒）当たりのタンク内圧ＰＴＡＮＫの変化量（以下「圧力変化量」という）ＤＰに着目して、漏れの有無の判定が行われる。図２に示すように、漏れが無い場合には、リークチェックモードにおいてタンク内圧ＰＴＡＮＫは、小さな傾きで直線的に上昇するので、圧力変化量ＤＰは、その値が小さくかつほぼ一定となる。
【００４９】
これに対し、漏れがある場合には、タンク内圧ＰＴＡＮＫが最初は比較的大きな傾きで増加し、徐々にその傾きが減少する傾向がある。したがって、圧力変化量ＤＰは、徐々に減少する。
【００５０】
図１０は、リークチェックモードにおける圧力変化量ＤＰの実測値の変化を示すタイムチャートであり、同図（ａ）が漏れが無い場合に対応し、同図（ｂ）が漏れがある場合に対応する。圧力変化量ＤＰの実測値は、例えば同図にハッチングを付して示す領域の範囲内にばらつくので、その実測値を用いて最小二乗法により回帰直線を求めると、漏れが無い場合には直線Ｌ１が得られ、漏れがある場合には直線Ｌ２が得られる。したがって、本実施形態では、圧力変化量ＤＰの検出値から求められた回帰直線の傾きＡの絶対値が判定閾値ＡＴＨより小さいときは、正常と判定され、傾きＡの絶対値が判定閾値ＡＴＨ以上であるときは、漏れがあると判定される。
【００５１】
以下本実施形態における故障診断処理を具体的に説明する。以下に説明する点以外は、第１の実施形態と同一である。
本実施形態では、イグニッションスイッチがオフされエンジン１が停止したときは、ＥＣＵ５の作動を停止させ、所定待機時間ＴＤＬＹ２（例えば１時間）経過後に起動させる。図１１は、この手順をフローチャートで示したものであり、エンジン停止後所定待機時間ＴＤＬＹ２が経過したか否かが、ＥＣＵ５とは別に設けられたエンジン停止タイマＴＭＳＴＰにより判定される（ステップＳ１０１）。エンジン停止タイマＴＭＳＴＰは、イグニッションスイッチがオフされると、スタートされるアップカウントタイマである。
【００５２】
エンジン停止後所定待機時間ＴＤＬＹ２が経過すると、エンジン停止タイマＴＭＳＴＰにより、ＥＣＵ５が起動される（ステップＳ１０２）。
【００５３】
図１２は、起動されたＥＣＵ５のＣＰＵで実行される故障診断処理のフローチャートであり、この処理は所定時間毎に実行される。図１２の処理は、図３のステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１５，及びＳ１８をそれぞれ、ステップＳ１１ａ，Ｓ１２ａ，Ｓ１５ａ，及びＳ１８ａに変更したものである。
【００５４】
ステップＳ１１ａでは、初期化フラグＦＩＮＩが「１」であるか否かを判別する。最初は、ＦＩＮＩ＝０であるので、ステップＳ１２ａに進み、初期化フラグＦＩＮＩを「１」に設定し、ステップＳ１３に進む。初期化フラグＦＩＮＩが「１」に設定されると、ステップＳ１１ａからステップＳ１４に進み、図３の処理と同様の処理が実行される。ただし、ベーパチェックモード処理（ステップＳ１５ａ）及びリークチェックモード処理（ステップＳ１８ａ）は、第１の実施形態と異なるので、以下に説明する。
【００５５】
図１３は、図１２のステップＳ１５ａで実行されるベーパチェックモード処理のフローチャートである。この処理は、図５の処理のステップＳ４７をＳ４７ａに変更したものである。すなわち、ステップＳ４６でベーパチェック圧ＰＶＰＣＨＫ１が所定圧ＰＣＨＫ１より高いときは、蒸発燃料の発生量が多いので、第１大気開放処理を再度実行する。そのために、ベーパチェックフラグＦＶＣＨＫを「０」に戻し、第１大気開放フラグＦＡＴＭ１を再度「１」に設定する。
【００５６】
これにより第１大気開放モード処理が再度実行され、その後またベーパチェックモード処理が実行される。その結果、ステップＳ４６の答が肯定（ＹＥＳ）となれば、ベーパチェックモード処理を終了する。
【００５７】
図１４及び図１５は、図１２のステップＳ１８ａで実行されるリークチェックモード処理のフローチャートである。
この処理では、図１６に示すように、負圧制御弁４５を閉弁し（時刻ｔ１１）、タンク内圧ＰＴＡＮＫがリークチェック開始圧ＰＳＴＣＨＫに達した時点（ｔ１２）から、リークチェックが開始される。これは、燃料タンクが樹脂製である場合、減圧によってその形状が変化（収縮）し、減圧終了（負圧制御弁４５の閉弁）直後にタンク内圧ＰＴＡＮＫが若干上昇することを考慮したからである。目標圧力ＰＮＯＢＪは、例えば（大気圧ＰＡＴＭ−２．５ｋＰａ（１８．５ｍｍＨｇ））とし、リークチェック開始圧ＰＳＴＣＨＫは、（ＰＡＴＭ−２．０ｋＰａ（１５ｍｍＨｇ））程度とする。
【００５８】
図１４のステップＳ１１１では、リークチェックフラグＦＬＣＨＫが「１」であるか否かを判別し、ＦＬＣＨＫ＝１であるときは、パージ制御弁３４及びベントシャット弁３８の閉弁状態を維持し、負圧制御弁４５を閉弁する（ステップＳ１１２）。次いで、負圧制御弁４５の閉弁時点から所定時間ＴＬＤＬＹ（例えば１秒）が経過したか否かを判別する（ステップＳ１１３）。所定時間ＴＬＤＬＹが経過するまでは、直ちに本処理を終了する。
【００５９】
所定時間ＴＬＤＬＹが経過すると、ステップＳ１１３からステップＳ１１４に進み、タンク内圧ＰＴＡＮＫがリークチェック開始圧ＰＳＴＣＨＫ以上か否かを判別する。最初はＰＴＡＮＫ＜ＰＳＴＣＨＫであるので、ステップＳ１１５に進み、アップカウントタイマＴＭＵの値を「０」に設定するとともに、ダウンカウントタイマＴＭＤを所定時間ＴＤＰ（例えば１秒）に設定してスタートさせる（ステップＳ１１６）。次いで、圧力変化量ＤＰを算出するための初期圧Ｐ０をその時点のタンク内圧ＰＴＡＮＫに設定して（ステップＳ１１７）、ステップＳ１２７に進む。
【００６０】
タンク内圧ＰＴＡＮＫがリークチェック開始圧ＰＳＴＣＨＫに達すると、ステップＳ１１４からステップＳ１１８に進み、ダウンカウントタイマＴＭＤの値が「０」であるか否かを判別する。最初はＴＭＤ＞０であるので、直ちにステップＳ１２７に進む。ＴＭＤ＝０となると、ステップＳ１２０に進み、その時点のタンク内圧ＰＴＡＮＫから初期圧Ｐ０を減算することにより、圧力変化量ＤＰ（ＰＴＡＮＫ−Ｐ０）を算出する。
【００６１】
ステップＳ１２１では、下記式（１）により、アップカウントタイマＴＭＵの値の積算値ＳＩＧＭＡＸを算出する。
ＳＩＧＭＡＸ＝ＴＭＵ＋ＳＩＧＭＡＸ                            （１）
ここで、右辺のＳＩＧＭＡＸは、前回算出値である。
【００６２】
ステップＳ１２２では、下記式（２）により、アップカウントタイマＴＭＵの値を２乗した値の積算値ＳＩＧＭＡＸ２を算出する。
ＳＩＧＭＡＸ２＝ＴＭＵ2＋ＳＩＧＭＡＸ２                      （２）
ここで、右辺のＳＩＧＭＡＸ２は、前回算出値である。
【００６３】
ステップＳ１２３では、下記式（３）により、アップカウントタイマＴＭＵの値と圧力変化量ＤＰの積の積算値ＳＩＧＭＡＸＹを算出する。
ＳＩＧＭＡＸＹ＝ＴＭＵ×ＤＰ＋ＳＩＧＭＡＸＹ                  （３）
ここで、右辺のＳＩＧＭＡＸＹは、前回算出値である。
【００６４】
ステップＳ１２４では、下記式（４）により、圧力変化量ＤＰの積算値ＳＩＧＭＡＹを算出する。
ＳＩＧＭＡＹ＝ＤＰ＋ＳＩＧＭＡＹ                              （４）
ここで、右辺のＳＩＧＭＡＹは、前回算出値である。
【００６５】
ステップＳ１２５では、初期圧Ｐ０をその時点のタンク内圧ＰＴＡＮＫに設定し、次いでダウンカウントタイマＴＭＤを所定時間ＴＤＰに設定してスタートさせる（ステップＳ１２６）。ステップＳ１１８及びＳ１２６により、ステップＳ１２０〜Ｓ１２６は、所定時間ＴＤＰ毎に実行される。これにより、圧力変化量ＤＰの検出値に基づく回帰直線の傾きＡを求めるための積算値ＳＩＧＭＡＸ，ＳＩＧＭＡＸ２，ＳＩＧＭＡＸＹ，及びＳＩＧＭＡＹが算出される。
【００６６】
ステップＳ１２７では、アップカウントタイマＴＭＵの値が所定時間ＴＬＣＨＫに達したか否かを判別し、ＴＭＵ＜ＴＬＣＨＫである間は直ちに本処理を終了する。アップカウントタイマＴＭＵの値が所定時間ＴＬＣＨＫに達すると、ステップＳ１２８に進み、下記式（５）にステップＳ１２１〜Ｓ１２４で算出される積算値ＳＩＧＭＡＸ，ＳＩＧＭＡＸ２，ＳＩＧＭＡＸＹ，及びＳＩＧＭＡＹを適用し、回帰直線の傾きＡを算出する。式（５）は、回帰直線の傾きを求めるための式として周知のものである。
【数１】
2004301119.tif 000003
ここで、ＮＤＡＴＡは、アップカウントタイマＴＭＵの値を所定時間ＴＤＰで除算することにより得られるデータ数である。
【００６７】
ステップＳ１２９では、傾きＡの絶対値が判定閾値ＡＴＨより小さいか否かを判別し、｜Ａ｜＜ＡＴＨであるときは、蒸発燃料処理装置５０は正常と判定する（ステップＳ１３０）。一方、｜Ａ｜≧ＡＴＨであるときは、蒸発燃料処理装置５０に漏れがあると判定する（ステップＳ１３１）。続くステップＳ１３２では、リークチェックフラグＦＬＣＨＫを「０」に戻し、圧力復帰フラグＦＰＲを「１」に設定する。ステップＳ１３２を実行すると、ステップＳ１１１の答が否定（ＮＯ）となり、リークチェックモード処理が終了する。
【００６８】
以上のように本実施形態では、リークチェックモードにおける圧力変化量ＤＰの変化特性の傾き（タンク内圧ＰＴＡＮＫの２次微分値に相当するパラメータ）に基づいて、漏れの有無を判定するようにしたので、第１の実施形態に比べてより正確な判定が可能となる。また圧力変化量ＤＰの検出値から回帰直線を求める統計手法を用いることにより、検出値のばらつきの影響を低減し、判定精度を向上させることができる。
【００６９】
本実施形態では、エンジン停止タイマＴＭＳＴＰがエンジン停止検出手段に対応し、ＥＣＵ５のＣＰＵで実行される図１２の処理が判定手段に相当する。
【００７０】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。上述した第１の実施形態では、図８のステップＳ７８で使用される所定判定圧ΔＰＴＨは所定の固定値としたが、図１７に示すように、燃料タンク９内の残燃料量ＦＬＥＶＥＬ（％）に応じて設定するようにしてもよい。その場合、判定圧ΔＰＴＨを、残燃料量ＦＬＥＶＥＬが増加するほど大きくなるように設定することが望ましい。これにより、燃料タンク内の残燃料量に拘わらず正確な判定を行うことができる。
【００７１】
また上述した実施形態では、圧力センサ１５は、燃料タンク９に設けられているが、これに限るものではなく、例えばチャージ通路３１やキャニスタ３３に設けるようにしてもよい。
また本発明は、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機用エンジンに燃料を供給する燃料タンクを含む蒸発燃料処理装置の故障診断にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態にかかる蒸発燃料処理装置及び内燃機関の制御装置を示す図である。
【図２】故障診断の概要を説明するためのタイムチャートである。
【図３】故障診断を実行する処理のフローチャートである。
【図４】図３の処理で実行される第１大気開放モード処理のフローチャートである。
【図５】図３の処理で実行されるベーパチェックモード処理のフローチャートである。
【図６】図３の処理で実行される第２大気開放モード処理のフローチャートである。
【図７】図３の処理で実行される減圧モード処理のフローチャートである。
【図８】図３の処理で実行されるリークチェックモード処理のフローチャートである。
【図９】図３の処理で実行される圧力復帰モード処理のフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態における判定手法を説明するための図である。
【図１１】機関停止後の時間を計測するタイマの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】故障診断を実行する処理のフローチャートである。
【図１３】図１２の処理で実行されるベーパチェックモード処理のフローチャートである。
【図１４】図１２の処理で実行されるリークチェックモード処理のフローチャートである。
【図１５】図１２の処理で実行されるリークチェックモード処理のフローチャートである。
【図１６】リークチェックの開始タイミングを説明するためのタイムチャートである。
【図１７】燃料レベル（ＦＬＥＶＥＬ）に応じた判定圧（ΔＰＴＨ）の設定を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  内燃機関
２  吸気管
５  電子制御ユニット（機関停止検出手段、判定手段）
９  燃料タンク
１５  圧力センサ（圧力検出手段）
３１  チャージ通路（第１の通路）
３２  パージ通路（第２の通路）
３４  パージ制御弁
３７  空気通路
３８  ベントシャット弁
４１  負圧レザーバ（負圧貯蔵手段）
４２  第１負圧通路
４３  逆止弁
４４  第２負圧通路
４５  負圧制御弁
５０  蒸発燃料処理装置
【図１】
2004301119.tif 000004
【図２】
2004301119.tif 000005
【図３】
2004301119.tif 000006
【図４】
2004301119.tif 000007
【図５】
2004301119.tif 000008
【図６】
2004301119.tif 000009
【図７】
2004301119.tif 000010
【図８】
2004301119.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2004301119.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2004301119.tif 000016
【図１４】
2004301119.tif 000017
【図１５】
2004301119.tif 000018
【図１６】
2004301119.tif 000019
【図１７】
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