(57)【要約】  【課題】蒸発燃料処理システムのリーク診断において、診断時間の短縮を図る。  【解決手段】燃料タンク５を含む蒸発燃料処理系の内部を目標圧力値Ｐtrgに変圧した後に、蒸発燃料処理系の内部を密閉する。そして、診断部２５は、蒸発燃料処理系の内圧が、目標圧力値Ｐtrgからピーク圧力値Ｐtpeakへ変化したタイミングｔ3'を基準として、開始タイミングｔ4を設定する。そして、この設定された開始タイミングｔ4おいて検出部１５により検出された蒸発燃料処理系の内圧値Ｐtankと、これよりも後に設定された終了タイミングｔ5において検出部１５により検出された蒸発燃料処理系の内圧値Ｐtankとの変化量ΔＰ2が算出される。そして、診断部２５は、算出された変化量ΔＰ2に基づいて、蒸発燃料処理系のリークを診断する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃料タンクを含む蒸発燃料処理系の内圧を基準圧力値から当該基準圧力値とは異なる目標圧力値に変圧した後に、前記蒸発燃料処理系内を密閉して、前記蒸発燃料処理系のリーク診断を行う蒸発燃料処理システムの診断装置において、
前記蒸発燃料処理系の内圧を検出する検出部と、
前記蒸発燃料処理系内を密閉した後に、前記検出部によって検出された内圧値が前記目標圧力値からピーク圧力値へ到達したタイミングを基準に開始タイミングを設定し、当該設定された開始タイミングにおいて前記検出部によって検出された内圧値と、前記開始タイミングよりも後に設定された終了タイミングにおいて前記検出部によって検出された内圧値との変化量に基づいて、前記蒸発燃料処理系のリーク診断を行う診断部と
を有することを特徴とする蒸発燃料処理システムの診断装置。
【請求項２】
前記診断部は、前記検出部によって検出された内圧値が前記ピーク圧力値から前記目標圧力値へ復帰するまでの期間において、前記開始タイミングを可変に設定することを特徴とする請求項１に記載された蒸発燃料処理システムの診断装置。
【請求項３】
前記診断部は、前記蒸発燃料処理系の内圧を変圧した際における当該蒸発燃料処理系の内部状態に基づいて、前記ピーク圧力値に到達したタイミングから前記開始タイミングまでの期間を設定することを特徴とする請求項１または２に記載された蒸発燃料処理システムの診断装置。
【請求項４】
前記診断部は、所定時間が経過しても、前記検出部によって検出された内圧値が前記基準圧力値から前記目標圧力値に到達しない場合には、前記リーク診断を中止することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された蒸発燃料処理システムの診断装置。
【請求項５】
前記診断部は、所定時間が経過しても、前記検出部によって検出された内圧値が前記目標圧力値から前記ピーク圧力値へ到達しない場合には、前記リーク診断を中止することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載された蒸発燃料処理システムの診断装置。
【請求項６】
前記蒸発燃料処理系に設けられており、前記燃料タンク内の圧力を機械的に調圧するバルブをさらに有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載された蒸発燃料処理システムの診断装置。
【請求項７】
燃料タンクを含む蒸発燃料処理系の内圧を基準圧力値から当該基準圧力値とは異なる目標圧力値に変圧した後に、前記蒸発燃料処理系内を密閉して、前記蒸発燃料処理系のリーク診断を行う蒸発燃料処理システムの診断方法において、
前記蒸発燃料処理系の内圧を前記基準圧力値から前記目標圧力値に変圧する第１のステップと、
前記蒸発燃料処理系の内圧として検出された内圧値が前記目標圧力値からピーク圧力値へ到達したタイミングを基準に開始タイミングを設定する第２のステップと、
前記設定された開始タイミングにおける前記内圧値と、前記開始タイミングよりも後の終了タイミングにおける前記内圧値との変化量に基づいて、前記蒸発燃料処理系のリーク診断を行う第３のステップと
を有することを特徴とする蒸発燃料処理システムの診断方法。
【請求項８】
前記第２のステップは、前記内圧値が前記ピーク圧力値から前記目標圧力値へ復帰するまでの期間において、前記開始タイミングを可変に設定するステップであることを特徴とする請求項７に記載された蒸発燃料処理システムの診断方法。
【請求項９】
前記第２のステップは、前記蒸発燃料処理系の内圧を変圧した際における当該蒸発燃料処理系の内部状態に基づいて、前記ピーク圧力値に到達したタイミングから前記開始タイミングまでの期間を設定するステップであることを特徴とする請求項７または８に記載された蒸発燃料処理システムの診断方法。
【請求項１０】
所定時間が経過しても、前記内圧値が前記目標圧力値から前記ピーク圧力値へ到達しない場合には、前記リーク診断を中止するステップをさらに有することを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載された蒸発燃料処理システムの診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸発燃料処理システムの診断装置および診断方法に係り、特に、燃料タンクを含む蒸発燃料処理系のリーク診断に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料タンク内で蒸発した燃料が大気へ放出されるのを防止するため、蒸発燃料処理システムを備えた内燃機関が知られている。このシステムでは、燃料タンク内に生じた蒸発燃料（エバポレーションガス）がキャニスタの内部に充填された吸着剤に一時的に吸着されるとともに、所定の運転条件下で、吸着された蒸発燃料がパージ通路を介して内燃機関の吸気系へ放出される。ところが、何らかの原因で、このシステムの一部が破損または破裂した場合、蒸発燃料が大気中に放出されてしまう。かかる事態を防止すべく、蒸発燃料処理系のリークの有無を判定するリーク診断が行われる（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
このリーク診断では、まず、吸気負圧を利用して、蒸発燃料処理系内に負圧を導入し、目標圧力値（負圧の所定値）に変圧した後に、蒸発燃料処理系内を密閉する。または、ポンプ等を用いて、蒸発燃料処理系内に正圧を導入し、目標圧力値（正圧の所定値）に変圧した後に、蒸発燃料処理系内を密閉する。そして、密閉時における蒸発燃料処理系の内圧値と、密閉時から所定時間経過した後の蒸発燃料処理系の内圧値との変化量（差分値）に基づいて、蒸発燃料処理系内からの蒸発燃料のリーク量を推定し、リークの有無が判定される。
【特許文献１】特開平２００１−４１１１６号公報
【特許文献２】特開平２００３−５６４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、蒸発燃料処理系内の圧力状態は、負圧（或いは正圧）導入の影響によって密閉直後には未だ安定しておらず、これが安定するまでには、ある程度の時間を必要とする。そのため、負圧導入における密閉直後では、蒸発燃料処理系の内圧が経時的に目標圧力値よりも下がり続けるという現象、或いは、正圧導入における密閉直後では、蒸発燃料処理系の内圧が経時的に目標圧力値よりも上がり続けるという現象、すなわち、オーバーシュートが発生する。
【０００５】
そこで、従来のリーク診断では、オーバーシュートの発生を見越した上で、密閉後に一定期間だけ蒸発燃料処理系の内部状態を保持し、蒸発燃料処理系の内圧が目標圧力値に復帰した後に、変化量の算出を開始している。しかしながら、この手法では、診断の目安となる変化量を算出するためには、蒸発燃料処理系の内圧が目標圧力値へ復帰するまで待機しなければならず、診断に要する期間が長くなるという不都合が生じる。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、蒸発燃料処理システムのリーク診断において、診断の長期化を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するために、第１の発明は、燃料タンクを含む蒸発燃料処理系の内圧を基準圧力値から基準圧力値とは異なる目標圧力値に変圧した後に、蒸発燃料処理系内を密閉して、蒸発燃料処理系のリーク診断を行う蒸発燃料処理システムの診断装置を提供する。かかる診断装置は、蒸発燃料処理系の内圧を検出する検出部と、蒸発燃料処理系内を密閉した後に、検出部によって検出された内圧値が目標圧力値からピーク圧力値へ到達したタイミングを基準に開始タイミングを設定し、設定された開始タイミングにおいて検出部によって検出された内圧値と、開始タイミングよりも後に設定された終了タイミングにおいて検出部によって検出された内圧値との変化量に基づいて、蒸発燃料処理系のリーク診断を行う診断部とを有する。
【０００８】
ここで、第１の発明において、診断部は、検出部によって検出された内圧値がピーク圧力値から目標圧力値へ復帰するまでの期間において、開始タイミングを可変に設定することが好ましい。また、診断部は、蒸発燃料処理系の内圧を変圧した際における蒸発燃料処理系の内部状態に基づいて、ピーク圧力値に到達したタイミングから開始タイミングまでの期間を設定することが好ましい。
【０００９】
また、第１の発明において、診断部は、診断部は、所定時間が経過しても、検出部によって検出された内圧値が基準圧力値から目標圧力値に到達しない場合には、リーク診断を中止することが好ましい。さらに、診断部は、所定時間が経過しても、検出部によって検出された内圧値が目標圧力値からピーク圧力値へ到達しない場合には、リーク診断を中止することが好ましい。
【００１０】
さらに、第１の発明において、上記の診断装置は、蒸発燃料処理系に設けられており、燃料タンク内の圧力を機械的に調圧するバルブをさらに有することが好ましい。
【００１１】
また、第２の発明は、燃料タンクを含む蒸発燃料処理系の内圧を基準圧力値から基準圧力値とは異なる目標圧力値に変圧した後に、蒸発燃料処理系内を密閉して、蒸発燃料処理系のリーク診断を行う蒸発燃料処理システムの診断方法を提供する。かかる診断方法は、第１のステップとして、蒸発燃料処理系の内圧を基準圧力値から目標圧力値に変圧する。第２のステップとして、蒸発燃料処理系の内圧として検出された内圧値が目標圧力値からピーク圧力値へ到達したタイミングを基準に開始タイミングを設定する。第３のステップとして、設定された開始タイミングにおける内圧値と、開始タイミングよりも後に設定された終了タイミングにおける内圧値との変化量に基づいて、蒸発燃料処理系のリーク診断を行う。
【００１２】
ここで、第２の発明において、第２のステップは、内圧値がピーク圧力値から目標圧力値へ復帰するまでの期間において、開始タイミングを可変に設定するステップであることが好ましい。また、第２のステップは、蒸発燃料処理系の内圧を変圧した際における蒸発燃料処理系の内部状態に基づいて、ピーク圧力値に到達したタイミングから開始タイミングまでの期間を設定するステップであることが好ましい。
【００１３】
また、第２の発明において、さらなるステップとして、所定時間が経過しても、内圧値が目標圧力値からピーク圧力値へ到達しない場合には、リーク診断を中止することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、内圧値の変化量の算出開始タイミングが、蒸発燃料処理系の内圧がピーク圧力値に到達したタイミングを基準に設定される。これにより、変化量の算出開始タイミングを適切なタイミングに設定することができるとともに、蒸発燃料処理系の内圧が目標圧力値に復帰する以前に、変化量の算出を開始することができるので、診断時間の短縮を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本実施形態にかかる蒸発燃料処理システムの診断装置のブロック構成図である。エアクリーナ１により大気中の塵埃等が除去された空気は、図示しない電動スロットルバルブの開度に応じて、その流量が制御される。このスロットルバルブは、エアクリーナ１とエアチャンバ２との間の吸気通路に設けらたスロットルボディ３に設けられており、その開度（スロットル開度）は電動モータによって設定される。スロットル開度は、マイクロコンピュータを中心として構成される制御装置１８（以下「ＥＣＵ」という）からの出力信号によって設定される。スロットル開度によって流量が制御された吸入空気は、エアチャンバ２、インテークマニホールド４を流れ、図示しないインジェクタから噴射された燃料（ガソリン）と混合される。このインジェクタは、インテークマニホールド４内に先端が突出するように配置され、エンジンの気筒毎に設けられている。各インジェクタには、燃料タンク５と連通した燃料配管（図示せず）を介して、調圧された燃料が供給される。インテークマニホールド４の内部において形成された混合気は、吸気バルブの開弁によってエンジンの燃焼室に流入する。そして、点火プラグで混合気を着火し、混合気を燃焼させることで、エンジンの駆動力が発生する。燃焼後のガスは、排気バルブの開弁によって燃焼室から排気通路へと排出される。
【００１６】
燃料タンク５の内部において発生した蒸発燃料は、蒸発燃料処理システムを介して、吸気系のエアチャンバ２に放出される。具体的には、燃料タンク５は、その上部に設けられたエバポ通路６を介して、キャニスタ７と連通している。燃料タンク５内の蒸発燃料は、キャニスタ７の内部に充填された活性炭等の吸着剤に吸着される。キャニスタ７内の燃料成分（特に炭化水素（ＨＣ）等）を含まない気体は、新気導入通路８を介し、ドレーンフィルター９によって浄化された後に、大気中に放出される。この新気導入通路８には、ＥＣＵ１８によって開閉制御されるドレーンバルブ１０が介装されている。バルブの通常制御時において、ドレーンバルブ１０は、電磁ソレノイドがオフしており、開いた状態（開状態）に設定される。これに対して、リーク診断時には、ＥＣＵ１８の制御信号に応じて電磁ソレノイドがオンして、ドレーンバルブ１０は閉まった状態（閉状態）に設定される。
【００１７】
また、エバポ通路６には、燃料タンク５の内部圧力を調整すべく、機械的な調圧機構を有する圧力制御ソレノイドバルブ１１（以下「ＰＣＶ」という）が介装されている。このＰＣＶ１１は、内蔵された電磁ソレノイドはオフする通常時には、燃料タンク５の内部圧力と大気圧との圧力差、または、燃料タンク５の内部圧力とキャニスタ７の内部圧力との圧力差に応じて、機械的に開閉する。具体的には、燃料タンク５の内部圧力が大気圧よりも上昇した場合には、ＰＣＶ１１が開弁し、燃料タンク５内の蒸発燃料がキャニスタ７に向かって流れる（図中、エバポ通路６のｂ→ａ）。これにより、燃料タンク５内の圧力状態が大気圧に調整され、燃料タンク５の内部圧力の上昇が抑制される。また、燃料タンク５の内部圧力がキャニスタ７の内部圧力よりも低下した場合、すなわち、燃料タンク５内の圧力が負圧になった場合にも、ＰＣＶ１１が開弁し、キャニスタ７内の気体が燃料タンク５に向かって流れる（図中、エバポ通路６のａ→ｂ）。これにより、燃料タンク５内の圧力状態が大気圧に調整され、燃料タンク５内の圧力の低下が抑制される。このようなＰＣＶ１１の機械的な調圧機構により、燃料タンク５の変形や破損を有効に防止できる。これに対して、リーク診断時おいて、ＰＣＶ１１は、ＥＣＵ１８の制御信号に応じて電磁ソレノイドがオンして、強制的に開弁する。この開弁状態では、燃料タンク５の内部圧力とキャニスタ７の内部圧力との圧力差に応じて、燃料タンク５からキャニスタ７、または、キャニスタ７から燃料タンク５の一方へ気体が流れる（図中、エバポ通路６のａ→ｂ，ｂ→ａ）。
【００１８】
一方、キャニスタ７と吸気系のエアチャンバ２との間を連通するパージ通路１２には、チャンバ１３が形成されているとともに、その下流にはパージ制御ソレノイドバルブ１４（以下「パージバルブ」という）が介装されている。パージバルブ１４は、ＥＣＵ１８から出力された制御信号のデューティ比に応じて開度が設定されるデューティソレノイドバルブであり、リーク診断時には、診断状況に応じてその開度が調整される。一方、バルブの通常制御時には、運転状態に応じてパージバルブ１４の開度が制御され、これによりパージ量が調整される。パージバルブ１４の上流側に設けられたチャンバ１３は、パージバルブ１４の開閉によって発生する気流音や脈動音を消音するために設けられている。
【００１９】
燃料タンク５の上部には、燃料タンク５の内部圧力を検出する圧力センサ１５が取付けられている。この圧力センサ１５は、大気圧と燃料タンク５の内部圧力との圧力差を内圧として検出するセンサであり、これを内圧値ＰtankとしてＥＣＵ１８に出力する。また、圧力センサ１５へ大気を導入する大気導入通路１６には、ＥＣＵ１８によって開閉制御されるタンク内圧切替ソレノイドバルブ１７（以下「タンク内圧バルブ」という）が介装されている。このバルブ１７を設ける理由は、走行時における高度変化に伴い大気圧が変動すると、燃料タンク５内の絶対的な圧力が一定であったとしても、内圧値Ｐtankが変動してしまうので、これに対処するためである。通常時には、内蔵された電磁ソレノイドがオフし、タンク内圧バルブ１７が開状態に設定されており、これにより、大気導入通路１６が大気に開放される。これに対して、リーク診断時には、ＥＣＵ１８の制御信号に応じて電磁ソレノイドがオンし、タンク内圧バルブ１７が閉状態に設定される。これにより、圧力センサ１５とタンク内圧バルブ１７との間の大気導入通路１６の圧力状態が大気圧に調整される。
【００２０】
ＥＣＵ１８は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従い、インジェクタの燃料噴射量、その噴射タイミング、点火プラグの点火タイミング、およびスロットル開度等に関する演算を行う。ＥＣＵ１８は、この演算によって算出された制御量（制御信号）を各種アクチュエータに対して出力する。また、ＥＣＵ１８は、上述した蒸発燃料処理システムにおける燃料タンク５を含む蒸発燃料処理系のリーク診断を行う。ＥＣＵ１８がリーク診断を行う際に必要な情報として、圧力センサ１５および各種センサ１９〜２３からの検出信号が挙げられる。燃料レベルセンサ１９は、燃料タンク５内に取付けられており、蓄えられた燃料の残量レベルＬを検出するセンサである。燃料温度センサ２０は燃料温度Ｔを検出するセンサであり、車速センサ２１は車速ｖを検出するセンサである。エンジン回転数センサ２２はエンジン回転数Ｎｅを検出するセンサである。また、吸気圧センサ２３はスロットルバルブ下流の吸気負圧を検出し、これを吸気負圧値ＰinとしてＥＣＵ１８に出力する。
【００２１】
図２は、ＥＣＵ１８の機能的なブロック図である。リーク診断を実行するＥＣＵ１８を機能的に捉えると、バルブ制御部２４と、診断部２５とを有する。バルブ制御部２４は、診断部２５におけるリーク診断の状況に応じて、各バルブ１０，１１，１７の開閉状態を指示する制御信号を出力する。これらの制御信号により、電磁ソレノイドがオン／オフして、対応するバルブ１０，１１，１７の開閉状態が設定される。また、バルブ制御部２４は、パージバルブ１４に対して制御信号を出力することにより、このパージバルブ１４を制御信号のデューティ比に応じた開度に制御する。診断部２５は、燃料タンク５を含む蒸発燃料処理系の内圧を基準圧力値（本実施形態では大気圧値）から目標圧力値Ｐtrg（本実施形態では負圧の所定値）に変圧した後に、蒸発燃料処理系内を密閉して、蒸発燃料処理系のリーク診断を行う。具体的には、圧力センサ１５によって検出された内圧値Ｐtank（すなわち、燃料タンク５と連通する蒸発燃料処理系の内圧）が目標負圧値Ｐtrgからピーク圧力値Ｐtpeakへ到達したタイミングを基準に開始タイミングが設定される。そしてこの開始タイミングにおいて圧力センサ１５によって検出された内圧値Ｐtankと、開始タイミングよりも後に設定された終了タイミングにおいて圧力センサ１５によって検出された内圧値Ｐtankとの変化量に基づいて、リーク診断が行われる。この診断部２５は、蒸発燃料処理系にリークがあると判断した場合には、「異常」との診断を行い、リークがないと判断した場合には、「正常」との診断を行う。
【００２２】
図３は、本実施形態にかかるリーク診断ルーチンのフローチャートである。このルーチンは、エンジンが始動してからエンジンが停止するまでの間、すなわち、１運転サイクルにおいて、所定間隔（例えば10ms）で呼び出され、ＥＣＵ１８によって実行される。なお、本実施形態におけるリーク診断の対象は、燃料タンク５を含む蒸発燃料処理系（エバポ通路６、キャニスタ７、パージバルブ１４とキャニスタ７との間を連通するパージ通路１２等）である。
【００２３】
まず、ステップ１において、診断実行フラグＦdiagが「０」であるか否かが判断される。診断実行フラグＦdiagは、初期的には「０」に設定されており、リーク診断が適切に完了した場合、すなわち、１運転サイクルにおいて「正常」または「異常」の診断結果が得られた場合に「１」にセットされる。そのため、あるタイミングで診断実行フラグＦdiagが「０」から「１」に一旦変更されると、それ以降は運転サイクルが継続する限り、ステップ１の否定判定に従い、ステップ３のリーク診断をスキップして、ステップ４に進む。この場合は、後述するように、ＥＣＵ１８はバルブの通常制御を実行した上で、本ルーチンを抜ける。一方、ステップ１において肯定判定された場合、すなわち、リーク診断が完了していない場合には、ステップ２に進む。
【００２４】
ステップ２において、診断実行条件が成立するか否かが判断される。この診断実行条件はリーク診断を行うのに適した運転状態を規定した条件であり、不適切な運転状態での診断実行を回避すべく、ステップ３のリーク診断に先立ち、ステップ２の判断が設けられている。診断実行条件としては、例えば、以下に示す（１）〜（４）の条件が挙げられる。
診断実行条件
（１）エンジン始動後の時間が所定時間以上経過していること（例えば、325sec）
エンジンを始動した直後では、エンジン回転数が安定せずに内圧値Ｐtankが不安定になり、リーク診断における誤判定の可能性が生じる。そこで、エンジン始動からの経過時間が短い場合は、エンジン回転数が安定していないと判断して、リーク診断の実行を許可しない。
（２）燃料温度Ｔが所定温度の範囲内であること（例えば、-10≦Ｔ≦35℃）
燃料温度Ｔが高いと蒸発燃料処理の発生量が多くなるため、燃料タンク５を含む蒸発燃料処理系のリークの有無を区別しにくくなる。そこで、燃料温度センサ２０を用いて燃料温度Ｔを検出し、燃料温度Ｔが適切に設定された範囲とならない場合は、リーク診断の実行を許可しない。
（３）燃料タンク内の燃料揺れが小さいこと
燃料タンク５内の燃料が大きく揺れている状況では、燃料タンク５内の圧力が大きく変動するため、リーク診断における誤判定の可能性が生じる。そこで、燃料レベルセンサ１９を用いて燃料タンク５内の燃料揺れを特定する。燃料揺れは、燃料レベルセンサ１９により検出された燃料量Ｌの単位時間当たりの変化量ΔＬから推定することができる。すなわち、この変化量ΔＬが適切に設定された判定値よりも大きい場合は、燃料揺れが大きいものと判断して、リーク診断の実行を許可しない。
（４）エンジン回転数Ｎeおよび車速ｖが所定値よりも大きいこと（Ｎe≧1500rpm，ｖ≧70km/h）
低速走行時では、走行状態が不安定なため、リーク診断における誤判断の可能性が生じる。そこで、走行状態が比較的安定した高速走行時にリーク診断を行う。
【００２５】
ステップ２において否定判定された場合、すなわち、すべての診断実行条件が成立しない場合には、ステップ３のリーク診断をスキップして、ステップ４に進む。そして、ステップ４において、下記のバルブの通常制御を行った後に、本ルーチンを抜ける。
通常バルブ制御
ドレーンバルブ１０      開
ＰＣＶ１１              メカニカルな機構により開閉
パージバルブ１４        運転状況に応じて開閉
タンク内圧バルブ１７    開
【００２６】
一方、ステップ２において肯定判定された場合、すなわち、すべての診断実行条件が成立している場合には、ステップ３に進む。
【００２７】
図４および図５は、ステップ３におけるリーク診断ルーチンの詳細を示すフローチャートである。図６は、リーク診断におけるタイミングチャートである。ステップ３におけるリーク診断は、蒸発燃料処理系内の圧力状態の安定化（その期間ｔ0〜ｔ1）、蒸発燃料発生量の推定（その期間ｔ1〜ｔ2）、蒸発燃料処理系への負圧導入（その期間ｔ2〜ｔ3）、負圧保持（その期間ｔ3〜ｔ4）、圧力変化算出（その期間ｔ4〜ｔ5）の順に進行する。
【００２８】
まず、ステップ１０において、初回判別フラグＦiniが「１」であるか否かが判定される。この初回判別フラグＦiniは、以下の３つのケースにおいて「０」に設定されている。
（ケース１）運転サイクルにおける本ルーチンの初回実行時
（ケース２）ステップ２で否定判定された直後の本ルーチンの実行時
（ケース３）ステップ３４で初回判別フラグＦiniが「０」にリセットされた直後の本ルーチンの実行時
【００２９】
リーク診断では、各種バルブ１０，１１，１４，１７の開閉状態を設定し、蒸発燃料処理系の内圧を大気圧から目標負圧値Ｐtrgに変圧する。そして、圧力センサ１５によって検出された内圧値Ｐtankの変化をモニターすることにより、システムのリーク診断が行われる。そのため、この内圧値Ｐtankをモニターする前提として、初めての診断サイクルの実行時（ケース１）、或いは、診断サイクルの再実行時（ケース２またはケース３）には、燃料タンク５を含む蒸発燃料処理系の内圧を大気圧にリセットとする必要が生じる。そこで、初回判別フラグＦiniが「０」の場合には、ステップ１０の否定判定に従い、ステップ１１に進む。一方、初回判別フラグＦiniが「１」の場合、すなわち、リーク診断が前回のルーチンから継続している場合には、ステップ１１，１２をスキップして、ステップ１３に進む。
【００３０】
ステップ１１において、蒸発燃料処理系内の圧力状態の安定化（圧力状態のリセット）が行われる。具体的には、パージバルブ１４が閉弁され、ＰＣＶ１１が強制的に開弁されるとともに、ドレーンバルブ１０が開弁される。これにより、燃料タンク５を含む蒸発燃料処理系内が、大気圧と同じ圧力状態に調整される。これとともに、タンク内圧バルブ１７も開弁される。そして、ステップ１２において、初回判別フラグＦiniが「１」にセットされるとともに、診断カウンタのカウント値ｔが「０」にリセットされる。
【００３１】
ステップ１３において、診断カウンタのカウント値ｔが、蒸発燃料処理系内の圧力状態の安定化期間ｔ0〜ｔ1における終了タイミングｔ1に到達したか否かが判定される。このステップ１３において否定判定された場合、すなわち、カウント値ｔが終了タイミングｔ1に到達していない場合には（ｔ＜ｔ1）、ステップ１４以降の処理をスキップして、図５に示すステップ３６に進む。この場合、カウント値ｔがインクリメントされた後（ステップ３６）、本ルーチンを抜ける。一方、診断サイクルが継続し、カウント値ｔが終了タイミングｔ1に到達すると（ｔ≧ｔ1）、それ以降は診断サイクルが継続する限りステップ１３における肯定判定に従い、ステップ１４に進む。
【００３２】
ステップ１４において、診断カウンタのカウント値ｔが蒸発燃料発生量の推定期間ｔ1〜ｔ2における終了タイミングｔ2に到達したか否かが判定される。このステップ１４において否定判定された場合、すなわち、カウント値ｔが終了タイミングｔ2に到達していない場合には（ｔ1≦ｔ＜ｔ2）、ステップ１６以降の処理をスキップして、ステップ１５に進む。このステップ１５では、ドレーンバルブ１０が閉弁されるとともに、タンク内圧バルブ１７が閉弁される。ドレーンバルブ１０を閉弁することにより、蒸発燃料処理系内は、大気圧に調整された上で密閉される（タイミングｔ1）。そして、ステップ１５に続くステップ３６において、診断カウンタのカウント値ｔがインクリメントされた後、本ルーチンを抜ける。
【００３３】
一方、診断サイクルが継続し、カウント値ｔが推定期間の終了タイミングｔ2に到達すると（ｔ≧ｔ2）、それ以降は診断サイクルが継続する限りステップ１４の肯定判定に従い、ステップ１６に進む。このステップ１６では、蒸発燃料発生量推定フラグＦestiが「１」であるか否かが判断される。このフラグＦestiは、初期的には「０」に設定されており、蒸発燃料発生量の推定が行われているケースにおいて「１」にセットされる。そのため、本診断サイクルにおいて、蒸発燃料発生量が推定されていない場合には（ステップ１６における否定判定）、ステップ１７に進む。一方、蒸発燃料発生量推定フラグＦestiが「０」から「１」に一旦変更されると、それ以降は診断サイクルが継続する限り、ステップ１６の肯定判定に従い、ステップ２０に進む。
【００３４】
ステップ１７において、内圧値Ｐtankの変化量ΔＰ1が算出される。上述したように、タンク内圧バルブ１７を閉弁することにより、圧力センサ１５と連通する大気導入通路１６は、このバルブ１７を閉弁したタイミングｔ1における大気圧に実質的にホールドされる。したがって、内圧値Ｐtankの変化量ΔＰ1は、大気圧の変動の影響を受けることなく、燃料タンク５内で生じる蒸発燃料の発生量に依存する。内圧値Ｐtankは、蒸発燃料の発生量が多いほど経時的に大きくなっていく。そこで、タイミングｔ1における内圧値Ｐtankと、現在のタイミングｔ2における内圧値Ｐtankとの差である変化量ΔＰ1を蒸発燃料の発生量と見なすことができる。なお、後述するように、この変化量ΔＰ1はリーク量を推定する際の補正値として用いられる
【００３５】
ステップ１８において、蒸発燃料発生量推定フラグＦestiが「１」にセットされると、パージバルブ１４が開弁される（ステップ１９）。このステップ１９において、閉弁していたパージバルブ１４が開弁されるため、タイミングｔ2以降、吸気系から蒸発燃料処理系に負圧が導入され、この蒸発燃料処理系に連通する燃料タンク５の内圧値Ｐtankは急激に小さくなっていく。そして、ステップ１９に続くステップ３６において、カウント値ｔがインクリメントされた後、本ルーチンを抜ける。
【００３６】
ステップ２０では、負圧保持フラグＦholdが「１」であるか否かが判断される。この負圧保持フラグＦholdは、初期的には「０」に設定されており、蒸発燃料処理系への負圧導入が完了した場合において「１」にセットされる。そのため、負圧保持フラグＦholdが「０」である限り、ステップ２０の否定判定に従い、ステップ２１に進む。一方、負圧保持フラグＦholdが「０」から「１」に変更されると、それ以降は診断サイクルが継続する限りステップ２０の肯定判定に従い、ステップ２５に進む。
【００３７】
ステップ２１では、内圧値Ｐtankが目標負圧値Ｐtrgに到達したか否かが判断される。上述のステップ１９においてパージバルブ１４が開弁されるため、診断サイクルが継続するにつれ、内圧値Ｐtankは目標負圧値Ｐtrgに近づく方向に小さくなる（蒸発燃料処理系内の負圧が深くなる）。ステップ２１において否定判定された場合、すなわち、内圧値Ｐtankが目標負圧値Ｐtrgよりも大きい場合（Ｐtank＞Ｐtrg）には、カウント値ｔをインクリメントした後（ステップ３６）、本ルーチンを抜ける。一方、診断サイクルが継続し、内圧値Ｐtankが目標負圧値Ｐtrgに到達した場合には（Ｐtank≦Ｐtrg）、ステップ２１の肯定判定に従い、ステップ２２に進む。
【００３８】
図５に示すステップ２２において、蒸発燃料処理系への負圧導入を終了すべく、パージバルブ１４が閉弁される。このパージバルブ１４を閉弁することにより、燃料タンク５を含む蒸発燃料処理系内は、目標負圧値Ｐtrgに変圧された上で密閉される（密閉タイミングｔ3）。これにともない、ステップ２３において負圧保持フラグＦholdが「１」にセットされる。
【００３９】
ステップ２３に続くステップ２４において、負圧保持期間ｔ3〜ｔ4の終了タイミング（すなわち、圧力変化算出期間ｔ4〜ｔ5の開始タイミング）ｔ4を規定する設定値ｔ4'が算出される。この設定値ｔ4'を算出する理由は、適切なタイミングにおいて負圧保持期間から圧力変化算出期間に移行することにより、診断時間の短縮を図るためである。
【００４０】
密閉タイミングｔ3以降における内圧値Ｐtankは、蒸発燃料処理系のリークや蒸発燃料の発生に起因してその値が大きくなる方向に変化するが、実際には、負圧導入の影響に起因してその値が小さくなる方向に変化する。そして、蒸発燃料処理系内の圧力状態が安定するに従い、内圧値Ｐtankは、ピーク圧力値Ｐtpeak（本実施形態では、極小値）へ到達し、その後に、ピーク圧力値Ｐtpeakから目標負圧値Ｐtrgへ復帰する（オーバーシュートの発生）。そのため、従来のリーク診断では、オーバーシュートの発生を見越した上で、内圧値Ｐtankが、密閉タイミングｔ3における目標負圧値Ptrgから再度目標負圧値Ｐtrgへ復帰した後に、負圧保持期間を終了する（すなわち、圧力変化算出期間を開始する）。オーバーシュートによる影響を含まない内圧変化領域においてリーク量を推定し、これにより、その推定精度の向上を図っている。
【００４１】
ただし、リーク量の推定にオーバーシュートによる影響を与えないという点に鑑みれば、内圧値Ｐtankが目標負圧値Ｐtrgからピーク圧力値Ｐtpeakへ到達する期間（内圧値Ｐtankが経時的に小さくなる期間）において、圧力変化算出期間の開始タイミングｔ4を設定しなければよい。すなわち、この開始タイミングｔ4は、最短で、内圧値Ｐtankがピーク圧力値Ｐtpeakへ到達したタイミングに設定することができる。これによれば、内圧値Ｐtankが目標負圧値Ｐtrgへ復帰するタイミングよりも前に圧力変化算出期間を開始することができるので、従来のリーク診断と比較して診断時間の長期化を抑制することができる。
【００４２】
しかしながら、内圧値Ｐtankがピーク圧力値Ｐtpeakから目標負圧値Ｐtrgへ復帰している途中であっても、ピーク圧力値Ｐtpeakに到達したタイミングからある程度の期間内では、内圧値Ｐtankに不適切な圧力変動（例えば、内圧値Ｐtankの非線形的、不連続的な変化）が生じる場合がある。そのため、開始タイミングｔ4をピーク圧力値Ｐtpeakに到達したタイミングとして固定的に設定した場合には、この圧力変動により、リーク量の推定精度が低下する虞がある。
【００４３】
本実施形態では、このような不適切な圧力変動期間の長さが、負圧導入時の蒸発燃料処理系の内部状態に依存して変化するという知得に基づき、蒸発燃料処理系の内部状態に基づいて設定値ｔ4'を算出する。この設定値ｔ4'は、予めシミュレーションや実験を通じて、蒸発燃料処理系の内部状態を示すパラメータと設定値ｔ4'との対応関係が適切に設定された算出式（或いは算出マップ）により、一義的に算出される。具体的には、この設定値ｔ4'は、最小で0sec、最大でピーク圧力値Ｐtpeakから目標負圧値Ｐtrgに復帰するまでに要する期間となり、この範囲内で可変に設定される。これにより、この設定値ｔ4'は、内圧値Ｐtankがピーク圧力値Ｐtpeakに到達したタイミングを基準に、上述した不適切な圧力変動期間をカバーするような期間に設定されることとなる。
【００４４】
この設定値ｔ4'を算出するための状態パラメータとしては、負圧導入時間（ｔ3−ｔ2）や負圧導入期間中の吸気負圧値Ｐinなどが挙げられる。例えば、負圧導入時間が10秒で、吸気負圧値Ｐinが500mmHg（≒66.7kPa）である場合には、設定値ｔ4'が2秒に設定される、或いは、負圧導入時間が15秒で、吸気負圧値Ｐinが300mmHg（≒40.0kPa）である場合には、設定値ｔ4'が5秒に設定されるといった如くである。この算出式または算出マップは、ＥＣＵ１８を構成するＲＯＭの一連のアドレスにメモリされている。そして、ステップ２４に続くステップ３６において、カウント値ｔがインクリメントされた後、本ルーチンを抜ける。
【００４５】
再び図４に示すステップ２５において、内圧値Ｐtankがピーク圧力値Ｐtpeakに到達したか否かが判断される。このピーク圧力値Ｐtpeakは、前回のルーチンにおける内圧値Ｐtank(n-1)と、現在の内圧値Ｐtan(n)との大小関係を比較することにより、特定可能である。具体的には、内圧値Ｐtankがピーク圧力値Ｐtpeakに到達すると、現在の内圧値Ｐtan(n)と、前回の内圧値Ｐtank(n-1)との差分値（Ｐtank(n)−Ｐtank(n-1)）の正負の符号が逆転する（本実施形態では、負の値から、０または正の値に変化する）。そのため、両者の正負が変化したタイミングにおける内圧値Ｐtankの前回値Ｐtan(n-1)が、ピーク圧力値Ｐpeakとなる（そのタイミングｔ3'）。
【００４６】
このステップ２５において否定判定された場合、すなわち、内圧値Ｐtankがピーク圧力値Ｐtpeakに到達していない場合には、カウント値ｔをインクリメントした後（ステップ３６）、本ルーチンを抜ける。一方、ステップ２５において肯定判定された場合、すなわち、診断サイクルが継続することにより、内圧値Ｐtankがピーク圧力値Ｐtpeakに到達した場合には、ステップ２６に進む。
【００４７】
ステップ２６において、診断カウンタのカウント値ｔが負圧保持期間ｔ3〜ｔ4における終了タイミングｔ4に到達したか否かが判断される。この終了タイミングｔ4は、ピーク圧力値Ｐtpeakにおけるタイミングｔ3'に、算出された設定値ｔ4'を加算することにより、算出される。このステップ２６において否定判定された場合、すなわち、カウント値ｔが終了タイミングｔ4に到達していない場合には、カウント値ｔをインクリメントした後（ステップ３６）、本ルーチンを抜ける。一方、診断サイクルが継続し、カウント値ｔが終了タイミングｔ4に到達すると、それ以降は運転サイクルが継続する限り、ステップ２６の肯定判定に従い、ステップ２７に進む。
【００４８】
ステップ２７において、内圧値Ｐtankの変化量ΔＰ2を算出する。上述したように、ピーク圧力値Ｐtpeakにおけるタイミングｔ3'から設定値ｔ4'だけ経過し、これにより、タイミングｔ4以降の内圧値Ｐtankは、変化量ΔＰ2が燃料タンク５内における蒸発燃料の発生量と蒸発燃料処理系のリーク量とに依存する。変化量ΔＰ2は、タイミングｔ4における内圧値Ｐtankと、現在のタイミングｔにおける内圧値Ｐtankとの差に基づき算出される。
【００４９】
ステップ２８において、診断カウンタのカウント値ｔが圧力変化算出期間ｔ4〜ｔ5における終了タイミングｔ5に到達したか否かが判定される。このステップ２８において否定判定された場合、すなわち、カウント値ｔが終了タイミングｔ5に到達していない場合には、ステップ２９以降の処理をスキップする。そして、カウント値ｔをインクリメントした後（ステップ３６）、本ルーチンを抜ける。一方、診断サイクルが継続し、カウント値ｔが開始タイミングｔ4より後の終了タイミングｔ5に到達すると、ステップ２８の肯定判定に従い、ステップ２９に進む。
【００５０】
ステップ２９において、既に算出された２つの変化量ΔＰ1，ΔＰ2の差に基づいて、診断値Ｄiagが推定される。上記のステップにおいて算出された変化量ΔＰ2は、実質的に期間ｔ4〜ｔ5における内圧値Ｐtankの変化量を示しており、蒸発燃料処理系におけるリークの影響だけでなく、発生した蒸発燃料の影響も受けている。そこで、この変化量ΔＰ2から、蒸発燃料の発生のみ起因した変化量ΔＰ1に重み係数ｋ（ｋの値は燃料タンク容量等によって決定される（例えば、2.0））を乗じた値を減算する。これにより、蒸発燃料系のリーク量に相当する内圧の変化量を診断値Ｄiagとして求めることができる。この診断値Ｄiagは、その値が大きいほど蒸発燃料処理系のリーク量が多いことを意味する。
【００５１】
そして、ステップ３０において、診断値Ｄiagが第１の判定しきい値Ｐth1（例えば600pa）より小さいか否かが判断される。診断値Ｄiagがしきい値Ｐth1よりも小さい場合、すなわち、リークが少ない場合には、「正常」との判定を受ける（ステップ３１）。一方、診断値Ｄiagがしきい値Ｐth1以上の場合、ステップ３２に進む。
【００５２】
ステップ３２において、診断値Ｄiagが第２の判定しきい値Ｐth2（例えば800pa）以上であるか否かが判断される。診断値Ｄiagがしきい値Ｐth2以上である場合、すなわち、リーク量が多い場合には、「異常」との判定を受ける（ステップ３３）。一方、診断値Ｄiagがしきい値Ｐth2よりも小さく、かつ、しきい値Ｐth1以上である場合には、「正常」または「異常」との判定を行わない。このケースでは、再度診断サイクルを実行すべく、初回判別フラグＦiniを「０」にリセットした後に（ステップ３４）、本ルーチンを抜ける。
【００５３】
そして、ステップ３１またはステップ３３に続くステップ３５において、診断実行フラグＦdiagが「０」から「１」に変更され、本ルーチンを抜ける。なお、ここでは詳述しないが、リーク診断結果は、ＥＣＵ１８のバックアップＲＡＭにストアされるリークＮＧフラグに反映される。（例えば、リークＮＧフラグ＝０のとき正常、１のとき異常）そして、ＥＣＵ１８の図示しない外部接続コネクタに携帯型故障診断装置（シリアルモニタ）を接続し、リークＮＧフラグの値を読み出すことでリーク診断結果を知ることができる。また、リーク異常判定時は、インストルメントパネルに配設されＥＣＵ１８の出力ポートに接続された警報ランプ２６を点灯することでドライバーに異常を報知する。
【００５４】
このように、本実施形態によれば、蒸発燃料発生量（変化量ΔＰ1）を推定した後に、パージバルブ１４を開弁し、蒸発燃料処理系内に負圧を導入する。そして、内圧値Ｐtankが目標圧力値Ｐtrg（本実施形態では負圧の所定値）に到達することにより、パージバルブ１４が閉弁される。これにより、燃料タンク５を含む蒸発燃料処理系内は目標圧力値Ｐtrgに変圧された上で密閉される。この密閉以降、蒸発燃料処理系の内圧（内圧値Ｐtank）は、目標圧力値Ｐtrg、ピーク圧力値Ｐtpeak（Ｐtrg＞Ｐtpeak）、目標圧力値Ｐtrgの順に変化していく。そして、内圧値Ｐtankがピーク圧力値Ｐtpeakへ到達したタイミングｔ3'を基準に設定値ｔ4'だけ経過したタイミングｔ4に、蒸発燃料処理系内における内圧変化量ΔＰ2の算出開始タイミングが設定される。この設定値ｔ4'は負圧を導入した際における蒸発燃料処理系内の状態によってその取り得る値が異なり、タイミングｔ4は内圧値Ｐtankがピーク圧力値Ｐtpeakから目標圧力値Ｐtrgへ復帰するまでの期間において、可変に設定される。そのため、ピーク圧力値Ｐtpeak付近における不適切な圧力変動期間を経過した後に、変化量ΔＰ2の算出が開始されるため、リーク量の推定精度を向上することができる。これにより、診断精度の向上を図ることができる。また、内圧値Ｐtankが目標圧力値Ｐtrgに復帰する以前に、変化量ΔＰ2の算出開始タイミングが設定されるので、従来のリーク診断と比較してリーク診断に要する時間を短縮することができる。
【００５５】
なお、設定値ｔ4'を算出するための状態パラメータは、負圧導入時間（ｔ3−ｔ2）や負圧導入期間中の吸気負圧値Ｐinのみに限定されない。この状態パラメータは、燃料タンク５を含む蒸発燃料処理系の内部状態を反映するパラメータであればよく、これ以外にも、燃料タンク５内の燃料温度Ｔや残量レベルＬなどを用いることもできる。
【００５６】
また、リークが大きい、または燃料タンク５のフィラーキャップが外れているといったケースでは、内圧値Ｐtankが目標負圧値Ｐtrgに到達しない虞がある。そのため、上述したステップ２１において否定判定されたケースにおいて（内圧値Ｐtank＞目標負圧値Ｐtrg）、負圧導入期間（カウント値ｔ−ｔ2）が、所定時間以上経過した場合には、リーク診断を中止してもよい。また、これらのケースでは、負圧保持期間において、内圧値Ｐtankがピーク圧力値Ｐtpeakに到達しない虞がある。そのため、上述したステップ２５において肯定判定されたケースにおいて、負圧保持期間（カウント値ｔ−ｔ3）が所定時間以上経過した場合には、リーク診断を中止してもよい。これにより、リーク診断が正常に行えないケースでのリーク診断を適切に中止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本実施形態にかかる蒸発燃料処理システムの診断装置のブロック構成図
【図２】ＥＣＵの機能的なブロック図
【図３】本実施形態にかかるリーク診断ルーチンのフローチャート
【図４】ステップ３におけるリーク診断ルーチンの詳細を示すフローチャート
【図５】ステップ３におけるリーク診断ルーチンの詳細を示すフローチャート
【図６】リーク診断におけるタイミングチャート
【符号の説明】
【００５８】
１      エアクリーナ
２      エアチャンバ
３      スロットルボディ
４      インテークマニホールド
５      燃料タンク
６      エバポ通路
７      キャニスタ
８      新気導入通路
９      ドレーンフィルター
１０      ドレーンバルブ
１１      ＰＣＶ
１２      パージ通路
１３      チャンバ
１４      パージバルブ
１５      圧力センサ
１６      大気導入通路
１７      タンク内圧バルブ
１８      ＥＣＵ
１９      燃料レベルセンサ
２０      燃料温度センサ
２１      車速センサ
２２      エンジン回転数センサ
２３      吸気圧センサ
２４      バルブ制御部
２５      診断部
２６      警報ランプ
【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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