(57)【要約】【課題】  この発明は燃料計に頼らずに燃料量を計測するための燃料計測装置に関する。【解決手段】  既知の圧力導入特性により燃料タンクに圧力を導入することのできる圧力導入機構を設ける。タンク内圧を検出するタンク内圧センサを設ける。圧力導入機構による圧力導入の開始後、タンク内圧が定常圧力に達するまでの定常圧到達時間TＳＡＴを実測する（ステップ１００〜１０４）。TＳＡＴと推定燃料量VＦＵＥＬとの関係を定めたTＳＡＴ−VＦＵＥＬマップに実測されたTＳＡＴを照らし合わせて推定燃料量VＦＵＥＬを推定する（ステップ１０６）。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既知の圧力導入特性により燃料タンクに圧力を導入する圧力導入機構と、
タンク内圧を検出するタンク内圧センサと、
前記圧力導入機構による圧力導入の開始後におけるタンク内圧の推移に対応する特性値を実測する特性値実測手段と、
前記特性値に基づいて燃料タンク内の燃料量を推定する燃料量推定手段と、
を備えることを特徴とする燃料量計測装置。
【請求項２】
前記特性値実測手段は、前記圧力導入の開始後、タンク内圧が定常圧力に達するまでに要する定常圧到達時間を前記特性値として実測する定常圧到達時間実測手段を備え、
前記燃料量推定手段は、前記定常圧到達時間と燃料タンク内の燃料量との既定の関係を記憶した関係記憶手段と、前記定常圧到達時間の実測値に対応する燃料量を前記既定の関係に基づいて算出する燃料量算出手段と、を備えることを特徴とする請求項１記載の燃料量計測装置。
【請求項３】
前記特性値実測手段は、前記圧力導入の開始後、タンク内圧が定常圧力に達する前の所定時期における特定のタンク内圧を前記特性値として実測する特定タンク内圧実測手段を備え、
前記燃料量推定手段は、前記特定のタンク内圧と燃料タンク内の燃料量との既定の関係を記憶した関係記憶手段と、前記特定のタンク内圧の実測値に対応する燃料量を前記既定の関係に基づいて算出する燃料量算出手段と、を備えることを特徴とする請求項１記載の燃料量計測装置。
【請求項４】
前記特性値実測手段は、前記圧力導入の開始後、タンク内圧が定常圧力に達するまでに要する定常圧到達時間を前記特性値として実測する定常圧到達時間実測手段を備え、
前記燃料量推定手段は、燃料タンク内の空間容積と前記圧力導入機構の圧力導入特性とを物理モデルに当てはめてタンク内圧の推移を演算するモデル演算手段と、前記モデル演算手段により演算されるタンク内圧の演算値が定常値に達するまでに要する定常値到達時間を、前記定常圧到達時間の実測値と一致させるような理論上の空間容積を算出する理論空間容積算出手段と、前記理論上の空間容積に基づいて前記燃料タンク内の燃料量を算出する燃料量算出手段と、を備えることを特徴とする請求項１記載の燃料量計測装置。
【請求項５】
前記特性値実測手段は、前記圧力導入の開始後、タンク内圧が定常圧力に達する前の所定時期における特定のタンク内圧を前記特性値として実測する特定タンク内圧実測手段を備え、
前記燃料量推定手段は、燃料タンク内の空間容積と前記圧力導入機構の圧力導入特性とを物理モデルに当てはめてタンク内圧の推移を演算するモデル演算手段と、前記モデル演算手段により前記特定のタンク内圧として演算される値を、前記特定のタンク内圧の実測値と一致させるような理論上の空間容積を算出する理論空間容積算出手段と、前記理論上の空間容積に基づいて前記燃料タンク内の燃料量を算出する燃料量算出手段と、を備えることを特徴とする請求項１記載の燃料量計測装置。
【請求項６】
前記燃料タンクを含む系に漏れ故障が生じているか否かを判別する漏れ故障判別手段と、
前記漏れ故障の発生が認められる場合には、前記燃料量推定手段により推定された燃料量を破棄し、または、前記燃料量推定手段による燃料量の推定を禁止する推定機能無効手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の燃料量計測装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項記載の燃料量計測装置と、
前記燃料タンク内の燃料量を実測する燃料計と、
前記燃料計による燃料量の実測値と、前記燃料量推定手段による燃料量の推定値とが、所定量を超えて乖離している場合に前記燃料計の故障を判定する故障判定手段と、
を備えることを特徴とする燃料計の故障判定装置。
【請求項８】
既知の圧力導入特性により燃料タンクに圧力を導入する圧力導入機構と、
前記燃料タンク内の燃料量を実測する燃料計と、
前記燃料量の実測値を前提として、前記圧力導入機構による圧力導入の開始後に生ずると予想されるタンク内圧の推移に対応する特性値を推定する特性値推定手段と、
タンク内圧を検出するタンク内圧センサと、
前記圧力導入機構による圧力導入の開始後におけるタンク内圧の推移に対応する特性値を実測する特性値実測手段と、
前記特性値の推定値と実測値とが、所定量を超えて乖離している場合に前記燃料計の故障を判定する故障判定手段と、
を備えることを特徴とする燃料計の故障判定装置。
【請求項９】
前記特性値推定手段は、燃料タンク内の燃料量と前記圧力導入機構による圧力導入の開始後、タンク内圧が定常圧力に達するまでに要する定常圧到達時間との既定の関係を記憶した関係記憶手段と、燃料量の実測値に対応する定常圧到達時間を前記既定の関係に基づいて推定する定常圧到達時間推定手段と、を備え、
前記特性値実測手段は、前記定常圧到達時間を実測する定常圧到達時間実測手段を備え、
前記故障判定手段は、前記定常圧到達時間の推定値と実測値との乖離量に基づいて前記燃料計の故障を判定することを特徴とする請求項８記載の燃料計の故障判定装置。
【請求項１０】
前記特性値推定手段は、燃料量の実測値より前記燃料タンク内の空間容積を算出する空間容積算出手段と、燃料タンク内の空間容積と前記圧力導入機構の圧力導入特性とを物理モデルに当てはめてタンク内圧の推移を演算するモデル演算手段と、前記モデル演算手段による演算結果よりタンク内圧が定常値に達するまでに要すると予想される定常値到達時間を推定する定常値到達時間推定手段とを備え、
前記特性値実測手段は、前記圧力導入機構による圧力導入の開始後、タンク内圧が定常圧力に達するまでに要する定常圧到達時間を実測する定常圧到達時間実測手段を備え、
前記故障判定手段は、前記定常圧到達時間の推定値と実測値との乖離量に基づいて前記燃料計の故障を判定することを特徴とする請求項８記載の燃料計の故障判定装置。
【請求項１１】
前記特性値推定手段は、燃料タンク内の燃料量と前記圧力導入機構による圧力導入の開始後、タンク内圧が定常圧力に達する前の所定時期における特定のタンク内圧との既定の関係を記憶した関係記憶手段と、燃料量の実測値に対応する前記特定のタンク内圧を前記既定の関係に基づいて推定する特定タンク内圧推定手段と、を備え、
前記特性値実測手段は、前記特定のタンク内圧を実測する特定タンク内圧実測手段を備え、
前記故障判定手段は、前記特定のタンク内圧の推定値と実測値との乖離量に基づいて前記燃料計の故障を判定することを特徴とする請求項８記載の燃料計の故障判定装置。
【請求項１２】
前記特性値推定手段は、燃料量の実測値より前記燃料タンク内の空間容積を算出する空間容積算出手段と、燃料タンク内の空間容積と前記圧力導入機構の圧力導入特性とを物理モデルに当てはめてタンク内圧の推移を演算するモデル演算手段と、前記モデル演算手段による演算結果より前記圧力導入機構による圧力導入の開始後、タンク内圧が定常圧力に達する前の所定時期に生ずると予想される特定のタンク内圧を推定する特定タンク内圧推定手段とを備え、
前記特性値実測手段は、前記圧力導入機構による圧力導入の開始後、タンク内圧が定常圧力に達する前の所定時期におけるタンク内圧を実測する特定タンク内圧実測手段を備え、
前記故障判定手段は、前記特定タンク内圧の推定値と実測値との乖離量に基づいて前記燃料計の故障を判定することを特徴とする請求項８記載の燃料計の故障判定装置。
【請求項１３】
前記燃料タンクを含む系に漏れ故障が生じているか否かを判別する漏れ故障判別手段と、
前記漏れ故障の発生が認められる場合には、前記故障判定手段による判定結果を破棄し、または、前記故障判定手段による故障判定を禁止する判定機能無効手段と、
を備えることを特徴とする請求項８乃至１２の何れか１項記載の燃料計の故障判定装置。
【請求項１４】
燃料タンクに生じているリークのサイズを検出するリークサイズ検出手段を備え、
前記関係記憶手段は、リークのサイズに応じて複数準備された既定の関係の中から、検出されたリークのサイズに対応する関係を前記既定の関係として選択する関係選択手段、または、基準の関係を検出されたリークのサイズに応じて補正することにより前記既定の関係を生成する関係補正手段を含むことを特徴とする請求項２または３記載の燃料量計測装置。
【請求項１５】
燃料タンクに生じているリークのサイズを検出するリークサイズ検出手段を備え、
前記モデル演算手段は、燃料タンク内の空間容積と前記圧力導入機構の圧力導入特性と前記燃料タンクに生じているリークのサイズを物理モデルに当てはめてタンク内圧の推移を演算することを特徴とする請求項４または５記載の燃料量計測装置。
【請求項１６】
前記リークサイズ検出手段は、
前記圧力導入機構による圧力導入の開始後のタンク内圧の定常圧力とリークのサイズとの関係である定常関係を記憶した定常関係記憶手段と、
前記定常圧力を実測する定常圧力実測手段と、
前記定常関係に基づいて前記定常圧力に対応するリークのサイズを推定するリークサイズ推定手段と、
を含むことを特徴とする請求項１４または１５記載の燃料量計測装置。
【請求項１７】
前記リークサイズ検出手段は、
燃料タンク内の空間容積と前記圧力導入機構の圧力導入特性と前記燃料タンクに生じているリークのサイズを物理モデルに当てはめてタンク内圧の推移を演算するモデル演算手段と、
前記圧力導入の開始後のタンク内圧の定常圧力を実測する定常圧力実測手段と、
前記モデル演算手段により演算されるタンク内圧の定常値を、前記定常圧力の実測値と一致させるような理論上のリークのサイズを算出する理論リークサイズ算出手段と、
を含むことを特徴とする請求項１４または１５記載の燃料量計測装置。
【請求項１８】
前記リークサイズ検出手段は、
前記圧力導入の開始後のタンク内圧の定常圧力を実測する定常圧力実測手段と、
前記圧力導入機構の両側に前記定常圧力と大気圧とが作用した際に当該圧力導入機構により搬送されるガス流量を算出するガス流量算出手段と、
前記定常圧力と大気圧とが両側に作用した際に前記ガス流量を流通させるリークのサイズを算出するリークサイズ算出手段と、
を含むことを特徴とする請求項１４または１５記載の燃料量計測装置。
【請求項１９】
燃料タンクに生じているリークのサイズを検出するリークサイズ検出手段を備え、
前記関係記憶手段は、リークのサイズに応じて複数準備された既定の関係の中から、検出されたリークのサイズに対応する関係を前記既定の関係として選択する関係選択手段、または、基準の関係を検出されたリークのサイズに応じて補正することにより前記既定の関係を生成する関係補正手段を含むことを特徴とする請求項９または１０記載の燃料計の故障判定装置。
【請求項２０】
燃料タンクに生じているリークのサイズを検出するリークサイズ検出手段を備え、
前記モデル演算手段は、燃料タンク内の空間容積と前記圧力導入機構の圧力導入特性と前記燃料タンクに生じているリークのサイズを物理モデルに当てはめてタンク内圧の推移を演算することを特徴とする請求項１０または１２記載の燃料計の故障判定装置。
【請求項２１】
前記リークサイズ検出手段は、
前記圧力導入機構による圧力導入の開始後のタンク内圧の定常圧力とリークのサイズとの関係である定常関係を記憶した定常関係記憶手段と、
前記定常圧力を実測する定常圧力実測手段と、
前記定常関係に基づいて前記定常圧力に対応するリークのサイズを推定するリークサイズ推定手段と、
を含むことを特徴とする請求項１９または２０記載の燃料計の故障判定装置。
【請求項２２】
前記リークサイズ検出手段は、
燃料タンク内の空間容積と前記圧力導入機構の圧力導入特性と前記燃料タンクに生じているリークのサイズを物理モデルに当てはめてタンク内圧の推移を演算するモデル演算手段と、
前記圧力導入の開始後のタンク内圧の定常圧力を実測する定常圧力実測手段と、
前記モデル演算手段により演算されるタンク内圧の定常値を、前記定常圧力の実測値と一致させるような理論上のリークのサイズを算出する理論リークサイズ算出手段と、
を含むことを特徴とする請求項１９または２０記載の燃料計の故障判定装置。
【請求項２３】
前記リークサイズ検出手段は、
前記圧力導入の開始後のタンク内圧の定常圧力を実測する定常圧力実測手段と、
前記圧力導入機構の両側に前記定常圧力と大気圧とが作用した際に当該圧力導入機構により搬送されるガス流量を算出するガス流量算出手段と、
前記定常圧力と大気圧とが両側に作用した際に前記ガス流量を流通させるリークのサイズを算出するリークサイズ算出手段と、
を含むことを特徴とする請求項１９または２０記載の燃料計の故障判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は燃料量計測装置および燃料計の故障判定装置に係り、特に、燃料タンクの内部に残存する燃料量を計測するための燃料計測装置、およびその燃料量を計測する燃料計の故障を検出するための燃料計の故障判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料タンクの内部に残存する燃料量を計測する手法としては、液面センサを利用した燃料計を用いる手法が一般的である。これに対して、例えば特開平１１−１４８８５１号公報には、この種の燃料計を用いずに、燃料タンクに流入する燃料の量と燃料タンクから流出する燃料の量とを積算することで残存する燃料量を計測する装置が開示されている。
【０００３】
液面センサを利用して燃料量を計測する場合は、タンク形状の複雑化等に対処するため、液面センサを複数配置する必要等が生ずる。これに対して上述した従来の手法によれば、燃料量の計測精度がタンク形状により左右されることがない。このため、この手法は、タンク形状が複雑である場合等に、簡単な構成で高精度な燃料計測を実現するうえで有利である。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１４８８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、燃料計（液面センサ）を用いずに、上述した従来の手法とは異なる手法で、精度良く燃料タンク内の燃料量を計測することのできる燃料計測装置を提供することを第１の目的とする。
【０００６】
また、本発明は、燃料計と上記の燃料計測装置とを併せ持ち、両者の計測結果を比較することにより燃料計の故障を判定することのできる燃料計の故障判定装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、燃料量計測装置であって、
既知の圧力導入特性により燃料タンクに圧力を導入する圧力導入機構と、
タンク内圧を検出するタンク内圧センサと、
前記圧力導入機構による圧力導入の開始後におけるタンク内圧の推移に対応する特性値を実測する特性値実測手段と、
前記特性値に基づいて燃料タンク内の燃料量を推定する燃料量推定手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記特性値実測手段は、前記圧力導入の開始後、タンク内圧が定常圧力に達するまでに要する定常圧到達時間を前記特性値として実測する定常圧到達時間実測手段を備え、
前記燃料量推定手段は、前記定常圧到達時間と燃料タンク内の燃料量との既定の関係を記憶した関係記憶手段と、前記定常圧到達時間の実測値に対応する燃料量を前記既定の関係に基づいて算出する燃料量算出手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第３の発明は、第１の発明において、
前記特性値実測手段は、前記圧力導入の開始後、タンク内圧が定常圧力に達する前の所定時期における特定のタンク内圧を前記特性値として実測する特定タンク内圧実測手段を備え、
前記燃料量推定手段は、前記特定のタンク内圧と燃料タンク内の燃料量との既定の関係を記憶した関係記憶手段と、前記特定のタンク内圧の実測値に対応する燃料量を前記既定の関係に基づいて算出する燃料量算出手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、第４の発明は、第１の発明において、
前記特性値実測手段は、前記圧力導入の開始後、タンク内圧が定常圧力に達するまでに要する定常圧到達時間を前記特性値として実測する定常圧到達時間実測手段を備え、
前記燃料量推定手段は、燃料タンク内の空間容積と前記圧力導入機構の圧力導入特性とを物理モデルに当てはめてタンク内圧の推移を演算するモデル演算手段と、前記モデル演算手段により演算されるタンク内圧の演算値が定常値に達するまでに要する定常値到達時間を、前記定常圧到達時間の実測値と一致させるような理論上の空間容積を算出する理論空間容積算出手段と、前記理論上の空間容積に基づいて前記燃料タンク内の燃料量を算出する燃料量算出手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、第５の発明は、第１の発明において、
前記特性値実測手段は、前記圧力導入の開始後、タンク内圧が定常圧力に達する前の所定時期における特定のタンク内圧を前記特性値として実測する特定タンク内圧実測手段を備え、
前記燃料量推定手段は、燃料タンク内の空間容積と前記圧力導入機構の圧力導入特性とを物理モデルに当てはめてタンク内圧の推移を演算するモデル演算手段と、前記モデル演算手段により前記特定のタンク内圧として演算される値を、前記特定のタンク内圧の実測値と一致させるような理論上の空間容積を算出する理論空間容積算出手段と、前記理論上の空間容積に基づいて前記燃料タンク内の燃料量を算出する燃料量算出手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、第６の発明は、第１乃至だい５の発明の何れかにおいて、
前記燃料タンクを含む系に漏れ故障が生じているか否かを判別する漏れ故障判別手段と、
前記漏れ故障の発生が認められる場合には、前記燃料量推定手段により推定された燃料量を破棄し、または、前記燃料量推定手段による燃料量の推定を禁止する推定機能無効手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、第７の発明は、燃料計の故障判定装置であって、
第１乃至第６の発明の何れかに係る燃料量計測装置と、
前記燃料タンク内の燃料量を実測する燃料計と、
前記燃料計による燃料量の実測値と、前記燃料量推定手段による燃料量の推定値とが、所定量を超えて乖離している場合に前記燃料計の故障を判定する故障判定手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、第８の発明は、燃料計の故障判定装置であって、
既知の圧力導入特性により燃料タンクに圧力を導入する圧力導入機構と、
前記燃料タンク内の燃料量を実測する燃料計と、
前記燃料量の実測値を前提として、前記圧力導入機構による圧力導入の開始後に生ずると予想されるタンク内圧の推移に対応する特性値を推定する特性値推定手段と、
タンク内圧を検出するタンク内圧センサと、
前記圧力導入機構による圧力導入の開始後におけるタンク内圧の推移に対応する特性値を実測する特性値実測手段と、
前記特性値の推定値と実測値とが、所定量を超えて乖離している場合に前記燃料計の故障を判定する故障判定手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、第９の発明は、第８の発明において、
前記特性値推定手段は、燃料タンク内の燃料量と前記圧力導入機構による圧力導入の開始後、タンク内圧が定常圧力に達するまでに要する定常圧到達時間との既定の関係を記憶した関係記憶手段と、燃料量の実測値に対応する定常圧到達時間を前記既定の関係に基づいて推定する定常圧到達時間推定手段と、を備え、
前記特性値実測手段は、前記定常圧到達時間を実測する定常圧到達時間実測手段を備え、
前記故障判定手段は、前記定常圧到達時間の推定値と実測値との乖離量に基づいて前記燃料計の故障を判定することを特徴とする。
【００１６】
また、第１０の発明は、第８の発明において、
前記特性値推定手段は、燃料量の実測値より前記燃料タンク内の空間容積を算出する空間容積算出手段と、燃料タンク内の空間容積と前記圧力導入機構の圧力導入特性とを物理モデルに当てはめてタンク内圧の推移を演算するモデル演算手段と、前記モデル演算手段による演算結果よりタンク内圧が定常値に達するまでに要すると予想される定常値到達時間を推定する定常値到達時間推定手段とを備え、
前記特性値実測手段は、前記圧力導入機構による圧力導入の開始後、タンク内圧が定常圧力に達するまでに要する定常圧到達時間を実測する定常圧到達時間実測手段を備え、
前記故障判定手段は、前記定常圧到達時間の推定値と実測値との乖離量に基づいて前記燃料計の故障を判定することを特徴とする。
【００１７】
また、第１１の発明は、第８の発明において、
前記特性値推定手段は、燃料タンク内の燃料量と前記圧力導入機構による圧力導入の開始後、タンク内圧が定常圧力に達する前の所定時期における特定のタンク内圧との既定の関係を記憶した関係記憶手段と、燃料量の実測値に対応する前記特定のタンク内圧を前記既定の関係に基づいて推定する特定タンク内圧推定手段と、を備え、
前記特性値実測手段は、前記特定のタンク内圧を実測する特定タンク内圧実測手段を備え、
前記故障判定手段は、前記特定のタンク内圧の推定値と実測値との乖離量に基づいて前記燃料計の故障を判定することを特徴とする。
【００１８】
また、第１２の発明は、第８の発明において、
前記特性値推定手段は、燃料量の実測値より前記燃料タンク内の空間容積を算出する空間容積算出手段と、燃料タンク内の空間容積と前記圧力導入機構の圧力導入特性とを物理モデルに当てはめてタンク内圧の推移を演算するモデル演算手段と、前記モデル演算手段による演算結果より前記圧力導入機構による圧力導入の開始後、タンク内圧が定常圧力に達する前の所定時期に生ずると予想される特定のタンク内圧を推定する特定タンク内圧推定手段とを備え、
前記特性値実測手段は、前記圧力導入機構による圧力導入の開始後、タンク内圧が定常圧力に達する前の所定時期におけるタンク内圧を実測する特定タンク内圧実測手段を備え、
前記故障判定手段は、前記特定タンク内圧の推定値と実測値との乖離量に基づいて前記燃料計の故障を判定することを特徴とする。
【００１９】
また、第１３の発明は、第８乃至第１２の発明の何れかにおいて、
前記燃料タンクを含む系に漏れ故障が生じているか否かを判別する漏れ故障判別手段と、
前記漏れ故障の発生が認められる場合には、前記故障判定手段による判定結果を破棄し、または、前記故障判定手段による故障判定を禁止する判定機能無効手段と、
を備えることを特徴とする。
【００２０】
また、第１４の発明は、第２または第３の発明において、
燃料タンクに生じているリークのサイズを検出するリークサイズ検出手段を備え、
前記関係記憶手段は、リークのサイズに応じて複数準備された既定の関係の中から、検出されたリークのサイズに対応する関係を前記既定の関係として選択する関係選択手段、または、基準の関係を検出されたリークのサイズに応じて補正することにより前記既定の関係を生成する関係補正手段を含むことを特徴とする。
【００２１】
また、第１５の発明は、第４または第５の発明において、
燃料タンクに生じているリークのサイズを検出するリークサイズ検出手段を備え、
前記モデル演算手段は、燃料タンク内の空間容積と前記圧力導入機構の圧力導入特性と前記燃料タンクに生じているリークのサイズを物理モデルに当てはめてタンク内圧の推移を演算することを特徴とする。
【００２２】
また、第１６の発明は、第１４または第１５の発明において、
前記リークサイズ検出手段は、
前記圧力導入機構による圧力導入の開始後のタンク内圧の定常圧力とリークのサイズとの関係である定常関係を記憶した定常関係記憶手段と、
前記定常圧力を実測する定常圧力実測手段と、
前記定常関係に基づいて前記定常圧力に対応するリークのサイズを推定するリークサイズ推定手段と、
を含むことを特徴とする。
【００２３】
また、第１７の発明は、第１４または第１５の発明において、
前記リークサイズ検出手段は、
燃料タンク内の空間容積と前記圧力導入機構の圧力導入特性と前記燃料タンクに生じているリークのサイズを物理モデルに当てはめてタンク内圧の推移を演算するモデル演算手段と、
前記圧力導入の開始後のタンク内圧の定常圧力を実測する定常圧力実測手段と、
前記モデル演算手段により演算されるタンク内圧の定常値を、前記定常圧力の実測値と一致させるような理論上のリークのサイズを算出する理論リークサイズ算出手段と、
を含むことを特徴とする。
【００２４】
また、第１８の発明は、第１４または第１５の発明において、
前記リークサイズ検出手段は、
前記圧力導入の開始後のタンク内圧の定常圧力を実測する定常圧力実測手段と、
前記圧力導入機構の両側に前記定常圧力と大気圧とが作用した際に当該圧力導入機構により搬送されるガス流量を算出するガス流量算出手段と、
前記定常圧力と大気圧とが両側に作用した際に前記ガス流量を流通させるリークのサイズを算出するリークサイズ算出手段と、
を含むことを特徴とする。
【００２５】
また、第１９の発明は、第９または第１０の発明において、
燃料タンクに生じているリークのサイズを検出するリークサイズ検出手段を備え、
前記関係記憶手段は、リークのサイズに応じて複数準備された既定の関係の中から、検出されたリークのサイズに対応する関係を前記既定の関係として選択する関係選択手段、または、基準の関係を検出されたリークのサイズに応じて補正することにより前記既定の関係を生成する関係補正手段を含むことを特徴とする。
【００２６】
また、第２０の発明は、第１０または第１２の発明において、
燃料タンクに生じているリークのサイズを検出するリークサイズ検出手段を備え、
前記モデル演算手段は、燃料タンク内の空間容積と前記圧力導入機構の圧力導入特性と前記燃料タンクに生じているリークのサイズを物理モデルに当てはめてタンク内圧の推移を演算することを特徴とする。
【００２７】
また、第２１の発明は、第１９または第２０の発明において、
前記リークサイズ検出手段は、
前記圧力導入機構による圧力導入の開始後のタンク内圧の定常圧力とリークのサイズとの関係である定常関係を記憶した定常関係記憶手段と、
前記定常圧力を実測する定常圧力実測手段と、
前記定常関係に基づいて前記定常圧力に対応するリークのサイズを推定するリークサイズ推定手段と、
を含むことを特徴とする。
【００２８】
また、第２２の発明は、第１９または第２０の発明において、
前記リークサイズ検出手段は、
燃料タンク内の空間容積と前記圧力導入機構の圧力導入特性と前記燃料タンクに生じているリークのサイズを物理モデルに当てはめてタンク内圧の推移を演算するモデル演算手段と、
前記圧力導入の開始後のタンク内圧の定常圧力を実測する定常圧力実測手段と、
前記モデル演算手段により演算されるタンク内圧の定常値を、前記定常圧力の実測値と一致させるような理論上のリークのサイズを算出する理論リークサイズ算出手段と、
を含むことを特徴とする。
【００２９】
また、第２３の発明は、第１９または第２０の発明において、
前記リークサイズ検出手段は、
前記圧力導入の開始後のタンク内圧の定常圧力を実測する定常圧力実測手段と、
前記圧力導入機構の両側に前記定常圧力と大気圧とが作用した際に当該圧力導入機構により搬送されるガス流量を算出するガス流量算出手段と、
前記定常圧力と大気圧とが両側に作用した際に前記ガス流量を流通させるリークのサイズを算出するリークサイズ算出手段と、
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
第１の発明によれば、既知の圧力導入特性で燃料タンクに圧力を導入することができる。この際、タンク内圧は、燃料タンク内の空間容積に応じた推移、つまり、その内部に残存する燃料量に応じた推移を示す。本発明によれば、その推移に対応する特性値に基づき、精度良く燃料量を推定することができる。
【００３１】
第２の発明によれば、タンク内圧が定常圧力に達するまでに要する定常圧到達時間が実測される。そして、定常圧到達時間と燃料量とに関する既定の関係にその実測値を照らし合わせることにより、燃料量を精度良く推定することができる。
【００３２】
第３の発明によれば、圧力導入の開始後、所定時期における特定のタンク内圧が実測される。そして、その特定のタンク内圧と燃料タンク内の燃料量とに関する既定の関係にその実測値を照らし合わせることにより、燃料量を精度良く推定することができる。
【００３３】
第４の発明によれば、タンク内圧が定常圧力に達するまでに要する定常圧到達時間が実測される。そして、物理モデルを用いて、その定常圧到達時間が実現されるための理論上の空間容積が算出される。本発明によれば、その理論上の空間容積に基づいて燃料タンク内の燃料量を精度良く推定することができる。
【００３４】
第５の発明によれば、圧力導入の開始後、所定時期における特定のタンク内圧が実測される。そして、物理モデルを用いて、その特定のタンク内圧が実現されるための理論上の空間容積が算出される。本発明によれば、その理論上の空間容積に基づいて燃料タンク内の燃料量を精度良く推定することができる。
【００３５】
第６の発明によれば、燃料タンクに漏れ故障が生じているか否かを判別することができる。漏れ故障の発生時は、圧力導入時におけるタンク内圧の推移が正常時とは異なるものとなる。第１乃至第５の発明は、漏れ故障が存在しないことが前提とされているため、このような状況下では正しく燃料量を推定することができない。本発明によれば、このような状況下では燃料量の推定機構を無効にして、燃料量が誤った値に計測されるのを防ぐことができる。
【００３６】
第７の発明によれば、第１乃至第６の発明の何れかに係る燃料量計測装置と共に燃料計を備えるシステムにおいて、両者の計測結果を比較することにより、燃料計の故障を判定することができる。
【００３７】
第８の発明によれば、燃料計により実測された燃料量から、圧力導入の開始後に生ずると予想されるタンク内圧の推移に対応する特性値を推定することができる。また、本発明によれば、その特性値を実測することができる。燃料量の実測値が正しい値であれば、特性値の推定値は、その実測値と等しい値となる。本発明によれば、両者が乖離している場合に燃料計の故障を判定することができる。
【００３８】
第９の発明によれば、定常圧到達時間と燃料量とに関する既定の関係に燃料量の実測値を照らし合わせることにより、実測された燃料量に対して発生するべき定常圧到達時間を精度良く推定することができる。そして、その推定値と定常圧到達時間の実測値とを比較することにより、燃料計に故障が生じているか否かを精度良く判定することができる。
【００３９】
第１０の発明によれば、実測された燃料量から算出される空間容積を圧力導入特性と共に物理モデルに当てはめることにより、タンク内圧の推移を演算することができる。タンク内圧の推移が推定できると、タンク内圧が定常値に達するまでに要すると定常値到達時間を推定することができる。本発明によれば、このようにして推定された定常値到達時間を、その実測値と比較することにより、燃料計に故障が生じているか否かを精度良く判定することができる。
【００４０】
第１１の発明によれば、圧力導入の開始後、所定時期に生ずるべき特定のタンク内圧と燃料量とに関する既定の関係に燃料量の実測値を照らし合わせることにより、実測された燃料量に対して発生するべき特定のタンク内圧を精度良く推定することができる。そして、その推定値と特定のタンク内圧の実測値とを比較することにより、燃料計に故障が生じているか否かを精度良く判定することができる。
【００４１】
第１２の発明によれば、実測された燃料量から算出される空間容積を圧力導入特性と共に物理モデルに当てはめることにより、タンク内圧の推移を演算することができる。タンク内圧の推移が推定できると、圧力導入の開始後、所定時期に生ずるべき特定のタンク内圧を推定することができる。本発明によれば、このようにして推定された特定のタンク内圧を、その実測値と比較することにより、燃料計に故障が生じているか否かを精度良く判定することができる。
【００４２】
第１３の発明によれば、燃料タンクに漏れ故障が生じているか否かを判別することができる。漏れ故障の発生時は、圧力導入時におけるタンク内圧の推移が正常時とは異なるものとなる。第８乃至第１２の発明は、漏れ故障が存在しないことが前提とされているため、このような状況下では正しく燃料計の故障判定を行うことができない。本発明によれば、このような状況下では燃料計の故障判定機構を無効にして、誤った判定がなされるのを防ぐことができる。
【００４３】
第１４または第１９の発明によれば、燃料タンクに生じているリークのサイズを検出し、そのサイズに応じた適正な関係を既定の関係として設定することができる。このため、本発明によれば、燃料タンクに漏れ故障が生じている場合でも、燃料量を正確に推定し、或いは燃料計の故障を正確に判定することができる。
【００４４】
第１５または第２０の発明によれば、燃料タンクに生じているリークのサイズを検出し、燃料タンク内の空間容積と圧力導入機構の圧力導入特性と共に、そのリークのサイズを物理モデルに当てはめることにより、漏れ故障の発生を前提としたタンク内圧の推移を演算により推定することができる。このため、本発明によれば、燃料タンクに漏れ故障が生じている場合でも、燃料量を正確に推定し、或いは燃料計の故障を正確に判定することができる。
【００４５】
第１６または第２１の発明によれば、タンク内圧の定常圧力とリークのサイズとの関係を定めた定常関係に、定常圧力の実測値を照らし合わせることにより、燃料タンクに生じているリークのサイズを精度良く推定することができる。
【００４６】
第１７または第２２の発明によれば、タンク内圧の定常圧力が実測される。そして、物理モデルを用いた演算を行うことにより、実測された定常圧力が実現されるために発生しているべきリークのサイズを精度良く推定することができる。
【００４７】
第１８または第２３の発明によれば、タンク内圧の定常圧力が実測される。タンク内圧が定常圧力に達した後に圧力導入機構により搬送されるガス量は、その両側に発生する差圧に基づいて、つまり、実測された定常圧力と大気圧とに基づいて算出することができる。定常状態で漏れ故障の箇所を流通するガス流量は、その搬送ガス流量に等しいと見なすことができる。リークのサイズは、その両側に作用する差圧と、その中を流れるガス量より算出することができる。本発明によれば、定常圧力の実測値と大気圧との差圧、および上記の搬送ガス流量を基礎として、リークのサイズを精度良く算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
実施の形態１．
［実施の形態１の装置の構成］
図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。本実施形態のシステムは、燃料タンク１０を備えている。燃料タンクの内部には、その中に貯留されている燃料の液面に応じた出力を発する燃料計１２が設けられている。燃料計１２によれば、残留している燃料量、ひいては、燃料タンク１０内の空間容積VＳＰを検知することができる。以下、燃料計１２により計測された燃料量を「実測燃料量VＭＥ」と称す。
【００４９】
燃料タンク１０には、また、タンク内圧センサ１４が設けられている。タンク内圧センサ１４は、燃料タンク１０内部の圧力、つまり、タンク内圧PＴＡＮＫに応じた出力を発するセンサである。燃料タンク１０には、ベーパ通路１８を介してキャニスタ２０が連通している。キャニスタ２０の内部には、活性炭２２が充填されている。キャニスタ２０は、その活性炭２２により、燃料タンク１０から流入してくる蒸発燃料を吸着することができる。
【００５０】
キャニスタ２０には、また、パージ通路２４およびパージVSV(Vacuum Switching Valve)２６を介して内燃機関の吸気通路（図示せず）が連通している。内燃機関の運転中にパージVSV２６を開くと、キャニスタ２０に吸気負圧を導き、その内部に吸着されている蒸発燃料を空気と共に脱離させ、キャニスタ２０をパージすることができる。
【００５１】
キャニスタ２０には、更に、ポンプモジュール３０が連通している。ポンプモジュール３０は、より具体的には、活性炭２２を挟んでベーパ通路１８やパージ通路２４と反対側においてキャニスタ２０に連通している。ポンプモジュール３０は、大気通路３２を介して大気に開放されている。尚、ポンプモジュール３０の構成については、後に図２を参照して詳細に説明する。
【００５２】
本実施形態のシステムは、ECU５０(Electronic Control Unit)を備えている。ECU５０には、燃料計１２やタンク内圧センサ１４など、種々のセンサの出力が供給されている。また、ECU５０には、パージVSV２６やポンプモジュール３０などが電気的に接続されている。ECU５０は、それらのセンサ出力に基づき、各種のアクチュエータを駆動することにより、本実施形態のシステムを制御することができる。
【００５３】
図２は、ポンプモジュール３０の構成を詳細に説明するための図である。図２に示すように、ポンプモジュール３０は、キャニスタ２０に通じる切り換え弁３４を備えている。切り換え弁３４には、ポンプ通路３６とオリフィス通路３８が連通している。ポンプ通路３６は、電動ポンプ４０を介して大気通路３２に連通する通路であり、一方、オリフィス通路３８は、オリフィス４２を介して大気通路３２に連通する通路である。
【００５４】
切り換え弁３４は、キャニスタ２０とポンプ通路３６とを導通させる負圧導入状態と、オリフィス通路３８をポンプ通路３６に導通させるリファレンス圧発生状態とを選択的に実現することのできる２位置の電磁弁である。電動ポンプ４０は、ポンプ通路３６側のガスを大気通路３２側へ排出するためのポンプである。また、オリフィス４２は、基準径（例えばφ０．５mm）の大きさを有する基準孔である。
【００５５】
ポンプモジュール３０によれば、切り換え弁３４をリファレンス圧発生状態として電動ポンプ４０を作動させると、オリフィス通路３８に負圧を導入することができる。この場合、ポンプ通路３６からオリフィス通路３８にわたる系内の圧力は、オリフィス４２から流入する空気量と、電動ポンプ４０により排出される空気量とを均衡させる圧力に収束する。つまり、この場合、ポンプ通路３６には、基準孔（φ０．５mm）を有する系から電動ポンプ４０により空気を排出した場合に、その系内に収束値として生ずる圧力が発生する。以下、この圧力を「リファレンス圧PＲＥＦ」と称す。
【００５６】
ポンプモジュール３０は、ポンプ通路３６の圧力を検出する圧力センサ４４を備えている。このため、本実施形態のシステムによれば、切り換え弁３４をリファレンス圧発生状態として電動ポンプ４０を作動させることにより、圧力センサ４４により、リファレンス圧PＲＥＦを検出することができる。
【００５７】
ところで、ポンプ通路３６の内圧は、電動ポンプ４０が停止しており、かつ、切り換え弁３４がリファレンス圧発生状態とされている場合、或いは、内燃機関が停止している場合には、大気圧に収束する。このため、このような状況下では、圧力センサ４４により大気圧を検出することができる。
【００５８】
ポンプモジュール３０の切り換え弁３４が負圧導入状態である場合は、電動ポンプ４０が作動すると、キャニスタ２０に負圧が導入される。この際、パージVSV２６を閉じておけば、キャニスタ２０に導かれた負圧を燃料タンク１０に導くことができる。つまり、本実施形態のシステムによれば、パージVSV２６を閉じて、かつ、切り換え弁３４を負圧導入状態として電動ポンプ４０を作動させれば、燃料タンク１０を含む密閉空間に負圧を導入することができる。この際、密閉空間内の圧力は、タンク内圧センサ１４、或いは、ポンプモジュール３０内の圧力センサ４４により検知することができる。
【００５９】
［実施の形態１の装置の動作説明］
（漏れ故障の判定）
本実施形態の装置は、燃料タンク１０の漏れ故障を判定する機能を有している。漏れ故障を判定するにあたっては、先ず、上述した手法でリファレンス圧PＲＥＦが検出される。次に、燃料タンク１０に負圧が導入され、タンク内圧PＴＡＮＫの収束値（以下、「定常圧力PＳＡＴ」と称す）が検出される。リファレンス圧PＲＥＦは、基準孔を有する系に電動ポンプ４０で負圧を導入した際に到達する収束値である。従って、定常圧力PＳＡＴは、燃料タンク１０に基準孔より大きな漏れが生じていればリファレンス圧PＲＥＦはまで低下しない。このため、本実施形態の装置においては、上記の手法で検知したリファレンス圧PＲＥＦと定常圧力PＳＡＴとを比較することにより、燃料タンク１０に、基準孔より大きな漏れが生じているか否かを判断することができる。
【００６０】
（燃料量の推定）
本実施形態の装置は、漏れ故障の判定機能に加えて、燃料計１２の出力を用いずに燃料タンク１０内の燃料量を推定する機能を有している。以下、図３乃至図６を参照して、その推定方法を詳細に説明する。尚、以下の記載においては、推定により得られた燃料量と、実測燃料量VＭＥとを区別するため、前者を「推定燃料量VＦＵＥＬ」と称す。
【００６１】
図３は、ポンプモジュール３０により燃料タンク１０に負圧を導いた場合に、タンク内圧PＴＡＮＫに生ずる推移を説明するための図である。燃料タンク１０に負圧が導入されれば、タンク内圧PＴＡＮＫは時間の経過と共に低下する。タンク内圧PＴＡＮＫは、最終的には、電動ポンプ４０の能力に応じた定常圧力PＳＡＴに収束するが、定常圧力PＳＡＴに至る過程では常に一定の推移を示すものではない。すなわち、電動ポンプ４０の圧力導入特性は一定であるから、負圧導入開始後のタンク内圧PＴＡＮＫは、燃料タンク１０内の空間容積VＳＰが大きいほど緩やかな減圧傾向を示し、一方、空間容積VＳＰが小さいほど急激な減圧傾向を示す。
【００６２】
タンク内圧PＴＡＮＫが示す推移の傾向は、例えば、負圧導入が開始された後、タンク内圧PＴＡＮＫが定常圧力PＳＡＴに達するまでの時間（以下、「定常圧到達時間TＳＡＴ」と称す）と相関を有している。このため、定常圧到達時間TＳＡＴは、その推移に対応する特性値として用いることができる。
【００６３】
図４は、定常圧到達時間TＳＡＴと燃料タンク１０の空間容積VＳＰとの関係を示す。定常圧到達時間TＳＡＴは、タンク内圧PＴＡＮＫが緩やかな減圧傾向を示すほど長い時間となる。このため、図４に示すように、定常圧到達時間TＳＡＴと空間容積VＳＰとの関係は、正の傾きを有するものとなる。そして、電動ポンプ４０の圧力導入特性が一定であるから、その関係は予め実験的に定めておくことが可能である。
【００６４】
図５は、燃料量と定常圧到達時間TＳＡＴとの関係を示す。燃料タンク１０の総容積は一定であるから、その中に残存している燃料量は、空間容積VＳＰが大きいほど少量となる。このため、空間容積VＳＰと定常圧到達時間TＳＡＴとの関係が図４に示す如く決定されれば、その関係から、燃料量と定常圧到達時間TＳＡＴとの関係は、図５に示すように負の傾きを有するものとして決定することができる。そして、図５に示す関係が予め定まっていれば、定常圧到達時間TＳＡＴを実測することで、推定燃料量VＦＵＥＬを推定することが可能である。
【００６５】
［実施の形態２における具体的処理］
図６は、上記の手法で推定燃料量VＦＵＥＬを推定するために、ECU５０が実行するルーチンのフローチャートを示す。尚、ここでは、このルーチンが起動されると同時に、電動ポンプ４０の作動が開始され、かつ、タンク内圧PＴＡＮＫのモニタが開始されるものとする。
【００６６】
図６に示すルーチンでは、先ず、あるサンプリング時間での圧力変化量ΔP＝PＴ１−PＴ２が算出される（ステップ１００）。次に、圧力変化量ΔPが判定値P1以下であるか否かが判別される（ステップ１０２）。そして、ΔP≦P1の成立が認められるまで、上記ステップ１００および１０２の処理が繰り返し実行される。
【００６７】
図７は、圧力変化量ΔPの物理的意味を説明するための図である。上記ステップ１００において、圧力変化量ΔPを算出する基礎として用いられるPＴ１およびPＴ２は、それぞれ時刻T1およびT2におけるタンク内圧PＴＡＮＫである。そして、時刻T2は、ステップ１００が今回実行される時刻を意味し、一方、時刻T1は、前回ステップ１００が実行された時刻を意味している。従って、圧力変化量ΔPは、物理的には、最新のサンプリング間隔（ステップ１００の実行間隔）の間に生じたタンク内圧PＴＡＮＫの減圧量としての意味を有している。
【００６８】
圧力変化量ΔPは、タンク内圧PＴＡＮＫが定常圧力PＳＡＴに近づくに連れて小さな値となる。上記ステップ１０２において用いられる判定値P1は、タンク内圧PＴＡＮＫが定常圧力PＳＡＴに収束したと判断できる程度に小さな値に設定されている。このため、上記ステップ１０２において、ΔP≦P1の成立が認められた場合は、タンク内圧PＴＡＮＫが定常圧力PＳＡＴに収束したと判断することができる。
【００６９】
図６に示すルーチンにおいて、ΔP≦P1の成立が認められると、次に、電動ポンプ４０による圧力導入が開始された後、つまり、図６に示すルーチンが起動された後、現在の時刻までに要した時間が定常圧到達時間TＳＡＴとして実測される（ステップ１０４）。次に、その定常圧到達時間TＳＡＴに基づいて、推定燃料量VＦＵＥＬが算出される（ステップ１０６）。ECU５０は、定常圧到達時間TＳＡＴと燃料量VＦＵＥＬとの関係を定めたTＳＡＴ−VＦＵＥＬマップ（図５参照）を記憶している。本ステップ１０６では、そのTＳＡＴ−VＦＵＥＬマップに実測された定常圧到達時間TＳＡＴを照らし合わせることにより推定燃料量VＦＵＥＬが推定される。
【００７０】
以上説明した通り、図６に示すルーチンによれば、定常圧到達時間TＳＡＴを実測し、その実測結果をTＳＡＴ−VＦＵＥＬマップに当てはめることにより推定燃料量VＦＵＥＬを算出することができる。このため、本実施形態の装置によれば、燃料計１２の出力に頼ることなく燃料タンク１０内の燃料量VＦＵＥＬを精度良く推定することができる。燃料計１２を用いずに燃料量VＦＵＥＬが推定できれば、燃料計１２を廃止することも可能である。このため、図１に示す構成には燃料計１２を含めているが、本実施形態のシステムからは、燃料計１２を排除することとしてもよい。
【００７１】
尚、上述した実施の形態１においては、電動ポンプ４０が前記第１の発明における「圧力導入機構」に、定常圧到達時間TＳＡＴが前記第１の発明における「特性値」に、それぞれ相当していると共に、ECU５０が、上記ステップ１００〜１０４の処理を実行することにより前記第１の発明における「特性値実測手段」が、上記ステップ１０６の処理を実行することにより前記第１の発明における「燃料量推定手段」が、それぞれ実現されている。また、この実施形態では、ECU５０が、上記ステップ１００〜１０４の処理を実行することにより前記第２の発明における「定常圧到達時間実測手段」が、図５に示すTＳＡＴ−VＦＵＥＬマップを記憶することにより前記第２の発明における「関係記憶手段」が、上記ステップ１０６の処理を実行することにより前記第２の発明における「燃料量算出手段」が、それぞれ実現されている。
【００７２】
実施の形態２．
次に、図８乃至図１０を参照して本発明の実施の形態２について説明する。本実施形態の装置は、実施の形態１の装置において、ECU５０に、上記図６に示すルーチンに代えて後述する図１０に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【００７３】
上述した実施の形態１では、定常圧到達時間TＳＡＴをタンク内圧PＴＡＮＫの推移に対応する特性値として用い、その値TＳＡＴを基礎として推定燃料量VＦＵＥＬの推定を行うこととしている。ところで、圧力導入後におけるタンク内圧PＴＡＮＫの推移は、定常圧到達時間TＳＡＴの他、所定時刻（ここではT1とする）におけるタンク内圧PＴＡＮＫ（以下、「特定タンク内圧PＴ１」と称す）とも相関を有している。
【００７４】
図８は、所定時刻T1における特定タンク内圧PＴ１とタンク内圧PＴＡＮＫの推移傾向との関係を説明するための図である。尚、所定時刻T1は、電動ポンプ４０による圧力導入が開始された後、タンク内圧PＴＡＮＫが定常圧力PＳＡＴに収束する前、つまり、定常圧到達時間TＳＡＴが経過する前の既定の時刻である。
【００７５】
特定タンク内圧PＴ１は、タンク内圧PＴＡＮＫが急激な減少傾向を示すほど小さな値となり、一方、タンク内圧PＴＡＮＫが緩やかに減少するほど大きな値となる。このため、特定タンク内圧PＴ１は燃料タンク１０内の空間容積VＳＰが小さいほど小さな値となり、また、空間容積VＳＰが大きいほど大きな値となる。
【００７６】
図９は、上述したタンク内圧PＴＡＮＫと空間容積VＳＰとの関係を、タンク内圧PＴＡＮＫと推定燃料量VＦＵＥＬとの関係に変換して表したマップである。実施の形態１で用いたTＳＡＴ−ＶＦＵＥＬマップ（図５参照）と同様に、図９に示すマップも、ハードウェアの構成に対して予め定めておくことが可能である。そして、このマップが予め定まっていれば、特定タンク内圧PＴ１を実測することで、推定燃料量VＦＵＥＬを推定することが可能である。
【００７７】
［実施の形態２における具体的処理］
図１０は、上記の手法で推定燃料量VＦＵＥＬを推定するために、本実施形態においてECU５０が実行するルーチンのフローチャートを示す。尚、ここでは、このルーチンが起動されると同時に、電動ポンプ４０の作動が開始され、かつ、タンク内圧PＴＡＮＫのモニタが開始されるものとする。
【００７８】
図１０に示すルーチンでは、先ず、圧力導入が開始された後、所定時間T1が経過した時点におけるタンク内圧PＴＡＮＫが特定タンク内圧PＴ１として記憶される（ステップ１１０）。次に、その特定タンク内圧PＴ１に基づいて、推定燃料量VＦＵＥＬが算出される（ステップ１１２）。ECU５０は、特定タンク内圧PＴ１と燃料量VＦＵＥＬとの関係を定めたPＴ１−VＦＵＥＬマップ（図９参照）を記憶している。本ステップ１１２では、そのPＴ１−VＦＵＥＬマップに実測されたPＴ１を照らし合わせることにより推定燃料量VＦＵＥＬが推定される。
【００７９】
以上説明した通り、図１０に示すルーチンによれば、特定タンク内圧PＴ１を実測し、その実測結果をPＴ１−VＦＵＥＬマップに当てはめることにより推定燃料量VＦＵＥＬを算出することができる。このため、本実施形態の装置によれば、実施の形態１の装置と同様に、燃料計１２の出力に頼ることなく燃料タンク１０内の燃料量VＦＵＥＬを精度良く推定することができる。そして、本実施形態の構成によっても、実施の形態１の場合と同様に、燃料計１２を廃止することが可能である。
【００８０】
尚、上述した実施の形態２においては、特定タンク内圧PＴ１が前記第１の発明における「特性値」に相当していると共に、ECU５０が、上記ステップ１１０の処理を実行することにより前記第１の発明における「特性値実測手段」が、上記ステップ１１２の処理を実行することにより前記第１の発明における「燃料量推定手段」が、それぞれ実現されている。また、この実施形態では、ECU５０が、上記ステップ１１０の処理を実行することにより前記第３の発明における「特定タンク内圧実測手段」が、図９に示すPＴ１−VＦＵＥＬマップを記憶することにより前記第３の発明における「関係記憶手段」が、上記ステップ１１２の処理を実行することにより前記第３の発明における「燃料量算出手段」が、それぞれ実現されている。
【００８１】
実施の形態３．
次に、図１１乃至図１４を参照して本発明の実施の形態３について説明する。本実施形態の装置は、実施の形態１の装置において、ECU５０に、上述した図６に示すルーチンに代えて、後述する図１４に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【００８２】
上述した実施の形態１の装置は、定常圧到達時間TＳＡＴと推定燃料量VＦＵＥＬとの関係を予めマップに定めておき、そのマップを参照して推定燃料量VＦＵＥＬを算出することとしている。これに対して、本実施形態の装置は、タンク内圧PＴＡＮＫの推移を演算するための物理モデルを準備しておき、その物理モデルを用いて、定常圧到達時間TＳＡＴの実測値に対応する推定燃料量VＦＵＥＬを推定する点に特徴を有している。
【００８３】
［実施の形態３で用いられる物理モデルの説明］
図１１は、本実施形態において用いられる物理モデルを説明するための図である。このモデルは、密閉された燃料タンク１０内のガスが電動ポンプ４０により排出される際の様子を模擬するためのものである。燃料タンク１０の空間容積VＳＰの領域には、空気と蒸発燃料との混合ガスが存在している。電動ポンプ４０が作動すると、その混合ガスが燃料タンク１０から排出される。図１１には、その結果排出される空気量がma２と、また、その結果排出される蒸発燃料量がmg２として示されている。
【００８４】
図１１に示すモデルでは、燃料タンク１０内の燃料の分圧PＦＵＥＬが常にその飽和蒸気圧に維持されることを前提としている。つまり、このモデルでは、電動ポンプ４０によって蒸発燃料mg２が排出されると、分圧の減少分を補う分だけ燃料タンク１０の内部で新たな蒸発燃料が発生することを前提としている。図１１には、その蒸発燃料の量がm３として示されている。
【００８５】
タンク内圧PＴＡＮＫは、次式に示す通り、燃料分圧PＦＵＥＬと空気分圧PＡＩＲの和である。
PＴＡＮＫ＝PＦＵＥＬ＋PＡＩＲ                                ・・・（１）
【００８６】
従って、燃料分圧PＦＵＥＬが一定であるとの前提に立てば、タンク内圧PＴＡＮＫの変動は、空気分圧PＡＩＲの変動のみに起因して生ずることになる。そして、図１１に示すモデルにおいて、燃料タンク１０内の空気の減少量は「ma２」として表される。この減少量ma２を、空気を対象とした気体の状態方程式に当てはめると、次式（２）の関係が成立する。但し、次式（２）において、TＴＡＮＫはタンク内温度、Rは一般気体定数、VＳＰは燃料タンク１０の空間容積である。
【００８７】
【数１】
2005133616.tif 000003
【００８８】
タンク内温度TＴＡＮＫは一定値と見なせるため、流出する空気量ma２が判れば、上記の状態方程式（２）より、空気分圧PＡＩＲの変動量「dPＡＩＲ/dt」、つまり、タンク内圧PＴＡＮＫの変動量ΔPＴＡＮＫを算出することが可能である。
【００８９】
図１１に示すモデルにおいて、電動ポンプ４０により排出されるガスの総量QＴＡＮＫは、「ma２＋mg２」と表すことができる。一方、その排出流量QＴＡＮＫ＝ma２＋mg２は、電動ポンプ４０の圧力導入特性と、電動ポンプ４０の前後に作用する差圧とにより決まる値であり、その圧力導入特性は、電動ポンプ４０のハードウェア構成に対して一義的に決まる特性である。
【００９０】
図１２は、電動ポンプ４０の圧力導入特性を定めたマップの一例である。図１２に示すように、電動ポンプ４０の圧力導入特性は、ポンプに作用する前後差圧（ここでは、タンク内圧PＴＡＮＫと大気圧P０との差）と、ポンプ排出流量QＴＡＮＫとに関する一次式として表すことができる。そして、両者の間に成立する一次式は、適合作業等により次式のように数式化しておくことが可能である。但し、次式（３）において、BおよびCは適合係数である。
QＴＡＮＫ＝ma２＋mg２＝B・（PＴＡＮＫ−P０）＋C              ・・・（３）
【００９１】
電動ポンプ４０から排出される空気量ma２と蒸発燃料量mg２との比は、燃料タンク１０の内部における空気の質量分率aと等しいと見なすことができる。そして、その質量分率aは、次式（４）のように表すことができる。但し、次式においてMgは燃料の分子量、Maは空気の分子量である。
【００９２】
【数２】
2005133616.tif 000004
【００９３】
更に、上記（４）式に含まれる蒸発燃料の分圧PＦＵＥＬは、燃料温度Tｌにより決まる飽和蒸気圧と見なせるから、次式（５）により求めることができる。但し、次式（５）に含まれるRVP（リードベーパプレッシャー）は、燃料の蒸発のし易さを示す係数である。
【００９４】
【数３】
2005133616.tif 000005
【００９５】
上記（４）式および（５）式の関係によれば、空気の質量分率aは、タンク内圧PＴＡＮＫが判れば算出することが可能である。そして、空気の質量分率aが判れば、電動ポンプ４０により排出される空気量ma２は、上記（３）式の関係を用いて、次式の通り算出することができる。
ma２＝（ma２＋mg２）・a  
＝｛B・（PＴＡＮＫ−P０）＋C｝・a                ・・・（６）
【００９６】
このように、電動ポンプ４０により排出される空気量ma２は、タンク内圧PＴＡＮＫさえ判れば演算可能な値である。図１１に示す物理モデルは、タンク内圧PＴＡＮＫが大気圧P０に収束している状況下で電動ポンプ４０を始動させることを前提としている。このため、タンク内圧PＴＡＮＫの初期値は、大気圧P０として取り扱うことができる。そして、タンク内圧PＴＡＮＫを大気圧P０として上記の演算を行えば、電動ポンプ４０の始動直後に生ずる排出空気量ma２を算出することができる。
【００９７】
このようにして算出されたma２を上記の状態方程式（２）に当てはめると、そのma２に起因して生じたタンク内圧PＴＡＮＫの変化量ΔPＴＡＮＫを求めることができる。そして、その変化量ΔPＴＡＮＫを大気圧P０から減じれば、変化後のタンク内圧PＴＡＮＫ＝P０−ΔPＴＡＮＫを求めることができる。以後、変化後のタンク内圧PＴＡＮＫを用いて排出空気量ma２を算出する処理、および、その結果得られたma２を用いて変化後のタンク内圧PＴＡＮＫを算出する処理を繰り返すことにより、電動ポンプ４０始動後のタンク内圧PＴＡＮＫの推移を演算により推定することができる。
【００９８】
図１３は、上記の手法でタンク内圧PＴＡＮＫの推移を演算するために、本実施形態においてECU５０が実行するルーチンのフローチャートを示す。ここでは、先ず、電動ポンプ４０によって燃料タンク１０から排出される空気量ma２が算出される（ステップ１２０；上記（４）〜（６）式参照）。次に、算出された空気量ma２を状態方程式（２）に当てはめることにより、変化後のタンク内圧PＴＡＮＫが算出される（ステップ１２２）。以後、タンク内圧PＴＡＮＫの算出値が定常的な値に収束するまで上記の繰り返し計算が継続される。
【００９９】
［実施の形態３における具体的処理］
図１４は、定常圧到達時間TＳＡＴの実測値を基礎とし、上記の物理モデルを用いて推定燃料量VＦＵＥＬを推定すべく本実施形態においてECU５０が実行するルーチンのフローチャートを示す。尚、ここでは、このルーチンが起動されると同時に、電動ポンプ４０の作動が開始され、かつ、タンク内圧PＴＡＮＫのモニタが開始されるものとする。
【０１００】
図１４に示すルーチンが起動されると、先ず、実施の形態１の場合（図６参照）と同様の手法で定常圧到達時間TＳＡＴが実測される（ステップ１００〜１０４）。次に、適当な空間容積VＳＰが設定され、その空間容積VＳＰに対応する定常圧到達時間が上記の物理モデルを用いて算出される（ステップ１３０）。
【０１０１】
上記ステップ１３０では、より具体的には、先ず、空間容積VＳＰに初期値が代入される。この初期値は、上記の状態方程式（２）中の空間容積VＳＰに反映される。次に、その状態方程式（２）を用いて図１３に示すルーチンが繰り返し実行され、タンク内圧PＴＡＮＫの推移が演算される。その後、タンク内圧PＴＡＮＫの演算値が定常値に収束したら、その収束に要した時間が定常圧到達時間として記録される。尚、以下の記載においては、物理モデルを用いて推定された定常圧到達時間を、その実測値TＳＡＴと区別するため、「定常圧到達時間推定値TＣＬＣ」と称す。
【０１０２】
図１４に示すルーチンでは、次に、上記ステップ１３０において算出された定常圧到達時間推定値TＣＬＣと、実測された定常圧到達時間TＳＡＴとが一致しているか否かが判別される（ステップ１３２）。ステップ１３０において設定された空間容積VＳＰが現実の空間容積VＳＰと一致していれば、定常圧到達時間の推定値TＣＬＣと実測値TＳＡＴは一致するはずである。換言すると、それら両者が一致していない場合は、ステップ１３０で正しい空間容積VＳＰが設定されていないと判断することができる。
【０１０３】
上記ステップ１３２において、TＣＬＣ＝TＳＡＴが成立しないと判別されると、両者の差が減少するように空間容積VＳＰが変更され（ステップ１３４）、新たなVＳＰを用いて上記ステップ１３０の処理が再び実行される。そして、ステップ１３２においてTＣＬＣ＝TＳＡＴの成立が認められるまで、その処理が繰り返される。上記の処理が繰り返し実行されると、やがては空間容積VＳＰに適正な値（現実の値と一致する値）が設定され、TＣＬＣ＝TＳＡＴの成立が認められる。
【０１０４】
TＣＬＣ＝TＳＡＴの成立が認められると、その時点で設定されていたVＳＰが、燃料タンク１０内の空間容積の推定値として記録される。そして、その値VＳＰを既知のタンク容積から減じることにより、推定燃料量VＦＵＥＬが算出される（ステップ１３６）。
【０１０５】
以上説明した通り、図１４に示すルーチンによれば、物理モデルを用いてタンク内圧PＴＡＮＫの推移を推定する処理を繰り返し実行することにより、実測された定常圧到達時間TＳＡＴに対応する空間容積VＳＰを推定し、更に、その推定値VＳＰから推定燃料量VＳＰを算出することができる。このため、本実施形態の装置によれば、実施の形態１の装置と同様に、燃料計１２の出力に頼ることなく燃料タンク１０内の燃料量VＦＵＥＬを精度良く推定することができる。そして、本実施形態の構成によっても、実施の形態１の場合と同様に、燃料計１２を廃止することが可能である。
【０１０６】
尚、上述した実施の形態３においては、定常圧到達時間TＳＡＴが前記第１の発明における「特性値」に相当していると共に、ECU５０が、上記ステップ１００〜１０４の処理を実行することにより前記第１の発明における「特性値実測手段」が、上記ステップ１３０〜１３６の処理を実行することにより前記第１の発明における「燃料量推定手段」が、それぞれ実現されている。また、この実施形態では、ECU５０が、上記ステップ１００〜１０４の処理を実行することにより前記第４の発明における「定常圧到達時間実測手段」が、上記ステップ１３０〜１３４の処理を実行することにより前記第４の発明における「モデル演算手段」および「理論空間容積算出手段」が、上記ステップ１３６の処理を実行することにより前記第４の発明における「燃料量算出手段」が、それぞれ実現されている。
【０１０７】
実施の形態４．
次に、図１５を参照して本発明の実施の形態４について説明する。本実施形態の装置は、実施の形態１の装置において、ECU５０に、上述した図６に示すルーチンに代えて、後述する図１５に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【０１０８】
上述した実施の形態３の装置は、物理モデルを用いて演算される定常圧到達時間推定値TＣＬＣが実測された定常圧到達時間TＳＡＴと一致する場合に、正しい空間容積VＳＰが設定されたと判断することとしている。つまり、この実施形態３では、TＣＬＣ＝TＳＡＴが成立する場合に、物理モデルにより推定されたタンク内圧PＴＡＮＫが現実の推移と合致していると判断することとしている。
【０１０９】
ところで、物理モデルを用いて推定されるタンク内圧PＴＡＮＫの推移が、現実の推移に一致していることを判断する手法は、TＣＬＣ＝TＳＡＴの成立を判定する手法に限られるものではない。例えば、所定時期T1における特定タンク内圧PＴ１の実測値と推測値とを比較することによっても、上記の一致を判定することは可能である。そこで、本実施形態では、物理モデルにより推定される特定タンク内圧PＴ１の推定値（以下、「特定タンク内圧推定値PＣＬＣ」と称す）が、その実測値PＴ１と一致する場合に、物理モデルによってタンク内圧PＴＡＮＫが正しく推定されていると判断し、更に、そのモデルに代入されているVＳＰを正しい空間容積VＳＰの推定値として認識することとした。
【０１１０】
［実施の形態４における具体的処理］
図１５は、空間容積VＳＰを上記の手法で推定し、その推定結果に基づいて推定燃料量VＦＵＥＬを算出すべく、本実施形態においてECU５０が実行するルーチンのフローチャートを示す。尚、ここでは、このルーチンが起動されると同時に、電動ポンプ４０の作動が開始され、かつ、タンク内圧PＴＡＮＫのモニタが開始されるものとする。
【０１１１】
図１５に示すルーチンが起動されると、先ず、実施の形態２の場合（図１０参照）と同様の手法で、圧力導入が開始された後、所定時間T1が経過した時点におけるタンク内圧PＴＡＮＫが特定タンク内圧PＴ１として記憶される（ステップ１１０）。次に、適当な空間容積VＳＰが設定され、その空間容積VＳＰに対応する特定タンク内圧推定値PＣＬＣが上記の物理モデルを用いて算出される（ステップ１４０）。
【０１１２】
上記ステップ１４０では、より具体的には、先ず、空間容積VＳＰに初期値が代入される。この初期値は、上記の状態方程式（２）中の空間容積VＳＰに反映される。次に、その状態方程式（２）を用いて図１３に示すルーチンが繰り返し実行され、特定タンク内圧推定値PＣＬＣの推定に必要な範囲でタンク内圧PＴＡＮＫの推移が演算される。そして、所定時間T1の経過時点におけるタンク内圧PＴＡＮＫが推定されたら、その値が特定タンク内圧推定値PＣＬＣとして記録される。
【０１１３】
図１５に示すルーチンでは、次に、上記ステップ１４０において算出された特定タンク内圧推定値PＣＬＣと、実測された特定タンク内圧PＴ１とが一致しているか否かが判別される（ステップ１４２）。ステップ１４０において設定された空間容積VＳＰが現実の空間容積VＳＰと一致していれば、特定タンク内圧推定値PＣＬＣと実測された特定タンク内圧PTＴ１は一致するはずである。換言すると、それら両者が一致していない場合は、ステップ１４０で正しい空間容積VＳＰが設定されていないと判断することができる。
【０１１４】
上記ステップ１４２においてPＣＬＣ＝PＴ１が成立しないと判別されると、両者の差が減少するように空間容積VＳＰが変更され（ステップ１４４）、新たなVＳＰを用いて上記ステップ１４０の処理が再び実行される。そして、ステップ１４２においてPＣＬＣ＝PＴ１の成立が認められるまで、その処理が繰り返される。上記の処理が繰り返し実行されると、やがては空間容積VＳＰに適正な値（現実の値と一致する値）が設定され、PＣＬＣ＝PＴ１の成立が認められる。
【０１１５】
PＣＬＣ＝PＴ１の成立が認められると、その時点で設定されていたVＳＰが、燃料タンク１０内の空間容積の推定値として記録される。そして、その値VＳＰを既知のタンク容積から減じることにより、推定燃料量VＦＵＥＬが算出される（ステップ１４６）。
【０１１６】
以上説明した通り、図１５に示すルーチンによれば、物理モデルを用いてタンク内圧PＴＡＮＫの推移を推定する処理を繰り返し実行することにより、実測された特定タンク内圧PＴ１に対応する空間容積VＳＰを推定し、更に、その推定値VＳＰから推定燃料量VＳＰを算出することができる。このため、本実施形態の装置によれば、実施の形態１の装置と同様に、燃料計１２の出力に頼ることなく燃料タンク１０内の燃料量VＦＵＥＬを精度良く推定することができる。そして、本実施形態の構成によっても、実施の形態１の場合と同様に、燃料計１２を廃止することが可能である。
【０１１７】
尚、上述した実施の形態４においては、特定タンク内圧PＴ１が前記第１の発明における「特性値」に相当していると共に、ECU５０が、上記ステップ１１０の処理を実行することにより前記第１の発明における「特性値実測手段」が、上記ステップ１４０〜１４６の処理を実行することにより前記第１の発明における「燃料量推定手段」が、それぞれ実現されている。また、この実施形態では、ECU５０が、上記ステップ１１０の処理を実行することにより前記第５の発明における「特定タンク内圧実測手段」が、上記ステップ１４０〜１４４の処理を実行することにより前記第５の発明における「モデル演算手段」および「理論空間容積算出手段」が、上記ステップ１４６の処理を実行することにより前記第５の発明における「燃料量算出手段」が、それぞれ実現されている。
【０１１８】
実施の形態５．
次に、図１６を参照して本発明の実施の形態５について説明する。本実施形態の装置は、実施の形態１乃至４の何れかの装置において、ECU５０に、後述する図１６に示すルーチンを更に実行させることにより実現することができる。
【０１１９】
本実施形態の装置は、上述した実施の形態１乃至４で用いられる何れかの手法により、燃料計１２を用いずに燃料量VＦＵＥＬを推定することができる。燃料計１２が正常に機能している場合は、燃料計１２により計測される燃料量VＭＥと、推定燃料量燃料量VＦＵＥＬとは実質的に一致するはずである。このため、両者が一致しているか否かを判定すれば、燃料計１２が故障しているか否かを判定することが可能である。
【０１２０】
図１６は、上記の原理に従って燃料計１２の故障を判定するため、本実施形態においてECU５０が実行するルーチンのフローチャートを示す。図１６に示すルーチンでは、実施の形態１乃至４の何れかの手法で推定燃料量VＦＵＥＬが算出された後（ステップ１５０）、燃料計１２により計測された実測燃料量VＭＥと、推定燃料量VＦＵＥＬとの比較が行われる（ステップ１５２）。より具体的には、ここでは、VＦＵＥＬとVＭＥとの差の絶対値│VＦＵＥＬ−VＭＥ│が乖離判定値V1以上であるかが判別される。
【０１２１】
その結果、│VＦＵＥＬ−VＭＥ│≧V1の成立が認められる場合は、燃料計１２が正しい実測燃料量VＭＥを示していないと判断できる。この場合、ECU５０は、燃料計１２が異常であると判定する（ステップ１５４）。一方、│VＦＵＥＬ−VＭＥ│≧V1の不成立が認められる場合は、燃料計１２が正しい実測燃料量VＭＥを示していると判断できる。この場合、ECU５０は、燃料計１２が正常であると判定する（ステップ１５６）。
【０１２２】
以上説明した通り、図１６に示すルーチンによれば、推定燃料量VＦＵＥＬと実測燃料量VＭＥとを比較することで、燃料計１２が正常であるか否かを判定することができる。このため、本実施形態の装置によれば、燃料計１２の故障を速やかに検知することができ、その故障に伴う不都合を未然に防ぐことができる。
【０１２３】
尚、上述した実施の形態５においては、ECU５０が、上記ステップ１５０〜１５６の処理を実行することにより前記第７の発明における「故障判定手段」が実現されている。
【０１２４】
実施の形態６．
次に、図１７を参照して、本発明の実施の形態６について説明する。本実施形態の装置は、実施の形態１乃至５の何れかの装置において、ECU５０に、後述する図１６に示すルーチンを更に実行させることにより実現することができる。
【０１２５】
本実施形態の装置は、上述した実施の形態１乃至４で用いられる何れかの手法により、燃料計１２を用いずに燃料量VＦＵＥＬを推定することができる。また、本実施形態の装置は、上述した実施の形態１の装置と同様に、タンク内圧PＴＡＮＫの定常圧力PＳＡＴとリファレンス圧PＲＥＦとを比較することで、燃料タンク１０に漏れ故障が生じているか否かを判断することができる。
【０１２６】
ところで、実施の形態１で用いられるTＳＡＴ−VＦＵＥＬマップ（図５参照）、および実施の形態２で用いられるPＴ１−VＦＵＥＬマップ（図９参照）は、何れも燃料タンク１０に漏れ故障が生じていないことを前提として設定されたマップである。また、実施の形態３および４で用いられる物理モデル（図１１参照）も、燃料タンク１０に漏れ故障が生じていないことを前提としている。このため、燃料タンク１０に漏れ故障が生じている場合は、それらのマップや物理モデルを用いて正確な推定燃料量VＦＵＥＬを算出することはできない。そこで、本実施形態では、誤った推定燃料量VＦＵＥＬの算出を避けるため、漏れ故障の発生が認められる場合には、算出された推定燃料量VＦＵＥＬを無効にすることとした。
【０１２７】
図１７は、上記の機能を実現するために本実施形態においてECU５０が実行するルーチンのフローチャートを示す。尚、このルーチンは、実施の形態１において説明した手法でリファレンス圧PＲＥＦを検出した後に実行されるものとする。
【０１２８】
図１７に示すルーチンでは、先ず、実施の形態１乃至４の何れかの手法で推定燃料量VＦＵＥＬが算出される（ステップ１６０）。何れの手法が用いられても、ここでは、推定燃料量VＦＵＥＬの算出と共に定常圧力PＳＡＴの実測も行われる。次に、定常圧力PＳＡＴとリファレンス圧PＲＥＦとの比較により、漏れ故障の有無が判定される（ステップ１６２）。
【０１２９】
その結果、PＳＡＴ≧PＳＡＴの成立が認められる場合は、燃料タンク１０に漏れ故障が生じていると判定され、上記ステップ１６０において算出された推定燃料量VＦＵＥＬがクリアされる（ステップ１６４）。一方、PＳＡＴ≧PＳＡＴの不成立が認められる場合は、燃料タンク１０に漏れ故障は生じていないと判定され、上記ステップ１６０において算出された推定燃料量VＦＵＥＬが正しい値として出力される（ステップ１６６）。
【０１３０】
以上説明した通り、図１７に示すルーチンによれば、燃料タンク１０に漏れ故障が生じている場合には、推定燃料量VＦＵＥＬが出力されるのを防ぐことができる。このため、本実施形態の装置によれば、漏れ故障の発生時に誤った推定燃料量VＦＵＥＬが有効なものとして用いられるのを防ぐことができる。ところで、この実施形態６では、推定燃料量VＦＵＥＬを推定した後、漏れ故障の有無に応じてその推定値を有効とするか無効とするかを判断することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、推定燃料量VＦＵＥＬの推定に先立って漏れ故障の有無を判定し、漏れ故障の発生が認められる場合には、その推定自体を禁止することとしてもよい。
【０１３１】
実施の形態７．
次に、図１８を参照して本発明の実施の形態７について説明する。本実施形態の装置は、実施の形態１の装置において、ECU５０に、上述した図６に示すルーチンに代えて、後述する図１８に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【０１３２】
上述した実施の形態１の装置（図１〜図７参照）は、定常圧到達時間TＳＡＴを実測し、その実測値TＳＡＴをTＳＡＴ−VＦＵＥＬマップ（図５参照）に照らし合わせることで推定燃料量VＦＵＥＬを算出することとしている。ところで、TＳＡＴ−VＦＵＥＬマップが既知であれば、つまり、定常圧到達時間と燃料量との関係が既知であれば、その既知の関係に実測燃料量VＭＥを照らし合わせることにより、定常圧到達時間推定値TＣＬＣを算出することが可能である。
【０１３３】
このようにして算出される定常圧到達時間推定値TＣＬＣは、実測燃料量VＭＥが正しい値であれば、つまり、燃料計１２が正しい値を示していれば、実測による定常圧到達時間TＳＡＴと等しくなるべき値である。従って、燃料計１２に故障が生じているか否かは、上記の如く推定される定常圧到達時間推定値TＣＬＣと、実測による定常圧到達時間TＳＡＴとが一致しているか否かを見ることでも判断することができる。
【０１３４】
図１８は、燃料計１２の故障判定を上記の手法で行うべく本実施形態においてECU５０が実行するルーチンのフローチャートである。尚、ここでは、このルーチンが起動されると同時に、電動ポンプ４０の作動が開始され、かつ、タンク内圧PＴＡＮＫのモニタが開始されるものとする。
【０１３５】
図１８に示すルーチンでは、先ず、燃料計１２の出力に基づいて実測燃料量VＭＥが実測される（ステップ１７０）。次に、VＭＥ−TＣＬＣマップにその実測燃料量VＭＥを照らし合わせることにより、定常圧到達時間推定値TＣＬＣが推定される（ステップ１７２）。ここで用いられるVＭＥ−TＣＬＣマップは、実質的には図５に示すTＳＡＴ−VＦＵＥＬマップと同じ関係、つまり、定常圧到達時間と燃料量との既知の関係を定めたマップである。上記の処理によれば、その既知の関係を基礎として、実測燃料量VＭＥに対応する定常圧到達時間推定値TＣＬＣを算出することができる。
【０１３６】
図１８に示すルーチンでは、次に、実施の形態１の場合と同様の手法で定常圧到達時間TＳＡＴが実測される（ステップ１００〜１０４、図６参照）。その後、実測された定常圧到達時間TＳＡＴと定常圧到達時間推定値TＣＬＣとの比較が行われる（ステップ１７４）。より具体的には、ここでは、TＳＡＴとTＣＬＣとの差の絶対値│TＳＡＴ−TＣＬＣ│が乖離判定値T1以上であるかが判別される。
【０１３７】
その結果、│TＳＡＴ−TＣＬＣ│≧T1の成立が認められる場合は、定常圧到達時間推定値TＣＬＣが正しく推定されていなかった、つまり、燃料計１２が正しい実測燃料量VＭＥを示していなかったと判断できる。この場合、ECU５０は、燃料計１２の異常を判定する（ステップ１７６）。一方、│TＳＡＴ−TＣＬＣ│≧T1の不成立が認められる場合は、燃料計１２が正しい実測燃料量VＭＥを示していたと判断できる。この場合、ECU５０は、燃料計１２が正常であると判定する（ステップ１７８）。
【０１３８】
以上説明した通り、図１８に示すルーチンによれば、実測燃料量VＭＥを既知の関係に照らし合わせることにより推定した定常圧到達時間推定値TＣＬＣが、実測による定常圧到達時間TＳＡＴと正しく整合しているか否かを見ることで、燃料計１２が正常であるか否かを判定することができる。このため、本実施形態の装置によれば、燃料計１２の故障を速やかに検知することができ、その故障に伴う不都合を未然に防ぐことができる。
【０１３９】
尚、上述した実施の形態７においては、電動ポンプ４０が前記第８の発明における「圧力導入機構」に、定常圧到達時間が前記第８の発明における「特性値」に、それぞれ相当していると共に、ECU５０が、上記ステップ１７０および１７２の処理を実行することにより、前記第８の発明における「特性値推定手段」が、上記ステップ１００〜１０４の処理を実行することにより前記第８の発明における「特性値実測手段」が、上記ステップ１７４〜１７８の処理を実行することにより前記第８の発明における「故障判定手段」が、それぞれ実現されている。更に、この実施形態においては、ECU５０が、上述したVＭＥ−TＣＬＣマップを記憶することにより前記第９の発明における「関係記憶手段」が、上記ステップ１７２の処理を実行することにより前記第９の発明における「定常圧到達時間推定手段」が、上記ステップ１００〜１０４の処理を実行することにより前記第９の発明における「定常圧到達時間実測手段」が、それぞれ実現されている。
【０１４０】
実施の形態８．
次に、図１９を参照して本発明の実施の形態８について説明する。本実施形態の装置は、実施の形態１の装置において、ECU５０に、上述した図６に示すルーチンに代えて、後述する図１９に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【０１４１】
上述した実施の形態３の装置（図１１〜図１４参照）は、定常圧到達時間TＳＡＴを実測し、その実測値TＳＡＴを発生させる理論上の空間容積VＳＰを、物理モデルを用いた演算処理により探し出すこととしている。そして、実施の形態３では、そのようにして探索された理論上の空間容積VＳＰから推定燃料量VＦＵＥＬが算出される。
【０１４２】
ところで、図１１に示す物理モデルによれば、つまり、上述した演算式（１）〜（６）を用いたモデル演算の手法によれば、空間容積VＳＰを実測し、その実測値VＳＰに整合する定常圧到達時間推定値TＣＬＣを算出することも可能である。より具体的には、実測による空間容積VＳＰを上記の状態方程式（２）に代入してモデル演算を繰り返せば、実測された空間容積VＳＰに対して発生するべきタンク内圧PＴＡＮＫの推移を推定することができる。そして、その推移が推定できれば、実測された空間容積VＳＰに整合する定常圧到達時間推定値TＣＬＣを推定することが可能である。
【０１４３】
空間容積VＳＰは、燃料計１２により実測された燃料量VＭＥを既知のタンク容量から減ずることで実質的に実測することができる。そして、上記の手法で推定される定常圧到達時間推定値TＣＬＣは、空間容積VＳＰの実測値が正しい値であれば、つまり、燃料計１２が正しい値を示していれば、実測による定常圧到達時間TＳＡＴと等しくなるはずである。従って、燃料計１２に故障が生じているか否かは、上記の手法で推定された定常圧到達時間推定値TＣＬＣと、実測された定常圧到達時間TＳＡＴとが一致しているか否かを見ることでも判断することができる。
【０１４４】
図１９は、燃料計１２の故障判定を上記の手法で行うべく本実施形態においてECU５０が実行するルーチンのフローチャートである。尚、ここでは、このルーチンが起動されると同時に、電動ポンプ４０の作動が開始され、かつ、タンク内圧PＴＡＮＫのモニタが開始されるものとする。
【０１４５】
図１９に示すルーチンでは、先ず、燃料計１２により実測された燃料量VＭＥに基づいて空間容積VＳＰが実測される（ステップ１８０）。次に、実測された空間容積VＳＰを用いてモデル演算を繰り返すことにより、タンク内圧PＴＡＮＫの推移が推定され、更に、その推定結果より定常圧到達時間推定値TＣＬＣが算出される（ステップ１８２）。以後、実施の形態７の場合と同様の手法で、定常圧到達時間TＳＡＴの実測（ステップ１００〜１０４）、および│TＳＡＴ−TＣＬＣ│≧T1の判定による燃料計１２の故障判定（ステップ１７４〜１７８）が順次実行される。
【０１４６】
以上説明した通り、図１９に示すルーチンによれば、実測燃料量VＭＥを代入したモデル演算により推定した定常圧到達時間推定値TＣＬＣが、実測による定常圧到達時間TＳＡＴと正しく整合しているか否かを見ることで、燃料計１２が正常であるか否かを判定することができる。このため、本実施形態の装置によれば、燃料計１２の故障を速やかに検知することができ、その故障に伴う不都合を未然に防ぐことができる。
【０１４７】
尚、上述した実施の形態８においては、ECU５０が、上記ステップ１８０および１８２の処理を実行することにより、前記第８の発明における「特性値推定手段」が実現されている。更に、この実施形態においては、ECU５０が、上記ステップ１８０の処理を実行することにより前記第１０の発明における「空間容積算出手段」が、上記ステップ１８２の処理を実行することにより前記第１０の発明における「モデル演算手段」および「定常値到達時間推定手段」が、それぞれ実現されている。
【０１４８】
実施の形態９．
次に、図２０を参照して本発明の実施の形態９について説明する。本実施形態の装置は、実施の形態１の装置において、ECU５０に、上述した図６に示すルーチンに代えて、後述する図２０に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【０１４９】
上述した実施の形態２の装置（図８〜図１０参照）は、特定タンク内圧PＴ１を実測し、その実測値PＴ１をPＴ１−VＦＵＥＬマップ（図９参照）に照らし合わせることで推定燃料量VＦＵＥＬを算出することとしている。ところで、PＴ１−VＦＵＥＬマップが既知であれば、つまり、圧力導入開始後所定時間T1が経過した時点でのタンク内圧PＴ１と燃料量との関係が既知であれば、その既知の関係に実測燃料量VＭＥを照らし合わせることにより、特定タンク内圧推定値PＣＬＣを算出することが可能である。
【０１５０】
このようにして算出される特定タンク内圧推定値PＣＬＣは、実測燃料量VＭＥが正しい値であれば、つまり、燃料計１２が正しい値を示していれば、特定タンク内圧PＴ１の実測値と等しくなるべき値である。従って、燃料計１２に故障が生じているか否かは、上記の如く推定される特定タンク内圧推定値PＣＬＣと、実測による特定タンク内圧PＳＡＴとが一致しているか否かを見ることでも判断することができる。
【０１５１】
図２０は、燃料計１２の故障判定を上記の手法で行うべく本実施形態においてECU５０が実行するルーチンのフローチャートである。尚、ここでは、このルーチンが起動されると同時に、電動ポンプ４０の作動が開始され、かつ、タンク内圧PＴＡＮＫのモニタが開始されるものとする。
【０１５２】
図２０に示すルーチンでは、先ず、燃料計１２の出力に基づいて実測燃料量VＭＥが実測される（ステップ１９０）。次に、VＭＥ−PＣＬＣマップにその実測燃料量VＭＥを照らし合わせることにより、特定タンク内圧推定値PＣＬＣが推定される（ステップ１９２）。ここで用いられるVＭＥ−PＣＬＣマップは、実質的には図９に示すPＴ１−VＦＵＥＬマップと同じ関係、つまり、特定タンク内圧と燃料量との既知の関係を定めたマップである。上記の処理によれば、その既知の関係を基礎として、実測燃料量VＭＥに対応する特定タンク内圧推定値PＣＬＣを算出することができる。
【０１５３】
図２０に示すルーチンでは、次に、圧力導入が開始された後、所定時間T1が経過した時点でのタンク内圧PＴＡＮＫが特定タンク内圧PＴ１の実測値として取得されると共に、その実測値PＴ１と特定タンク内圧推定値PＣＬＣとの差、つまり、│PＴ１−PＣＬＣ│が乖離判定値P1以上であるかが判別される。
【０１５４】
その結果、│PＴ１−PＣＬＣ│≧P1の成立が認められる場合は、特定タンク内圧推定値PＣＬＣが正しく推定されていなかった、つまり、燃料計１２が正しい実測燃料量VＭＥを示していなかったと判断できる。この場合、ECU５０は、燃料計１２の異常を判定する（ステップ１９６）。一方、│PＴ１−PＣＬＣ│≧P1の不成立が認められる場合は、燃料計１２が正しい実測燃料量VＭＥを示していたと判断できる。この場合、ECU５０は、燃料計１２が正常であると判定する（ステップ１９８）。
【０１５５】
以上説明した通り、図２０に示すルーチンによれば、実測燃料量VＭＥを既知の関係に照らし合わせることにより推定した特定タンク内圧推定値PＣＬＣが、実測された特定タンク内圧PＴ１と正しく整合しているか否かを見ることで、燃料計１２が正常であるか否かを判定することができる。このため、本実施形態の装置によれば、燃料計１２の故障を速やかに検知することができ、その故障に伴う不都合を未然に防ぐことができる。
【０１５６】
尚、上述した実施の形態９においては、圧力導入開始後、所定時間T1が経過した時点でのタンク内圧PＴＡＮＫ（つまり、特定タンク内圧）が前記第８の発明における「特性値」に相当していると共に、ECU５０が、上記ステップ１９０および１９２の処理を実行することにより、前記第８の発明における「特性値推定手段」が、上記ステップ１９４において特定タンク内圧PＴ１を実測することにより前記第８の発明における「特性値実測手段」が、上記ステップ１９４〜１９８の処理を実行することにより前記第８の発明における「故障判定手段」が、それぞれ実現されている。更に、この実施形態においては、ECU５０が、上述したVＭＥ−PＣＬＣマップを記憶することにより前記第１１の発明における「関係記憶手段」が、上記ステップ１９２の処理を実行することにより前記第１１の発明における「特定タンク内圧推定手段」が、上記ステップ１９４の処理を実行することにより前記第１１の発明における「特定タンク内圧実測手段」がそれぞれ実現されている。
【０１５７】
実施の形態１０．
次に、図２１を参照して本発明の実施の形態１０について説明する。本実施形態の装置は、実施の形態１の装置において、ECU５０に、上述した図６に示すルーチンに代えて、後述する図２１に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【０１５８】
上述した実施の形態４の装置（図１５参照）は、特定タンク内圧PＴ１を実測し、その実測値PＴ１を発生させる理論上の空間容積VＳＰを、物理モデルを用いた演算処理により探し出すこととしている。そして、実施の形態４では、そのようにして探索された理論上の空間容積VＳＰから推定燃料量VＦＵＥＬが算出される。
【０１５９】
ところで、図１１に示す物理モデルによれば、つまり、上述した演算式（１）〜（６）を用いたモデル演算の手法によれば、空間容積VＳＰを実測し、その実測値VＳＰに整合する特定タンク内圧推定値PＣＬＣを算出することも可能である。より具体的には、実測による空間容積VＳＰを上記の状態方程式（２）に代入してモデル演算を繰り返せば、実測された空間容積VＳＰに対して発生するべきタンク内圧PＴＡＮＫの推移を推定することができる。そして、その推移が推定できれば、実測された空間容積VＳＰに整合する特定タンク内圧推定値PＣＬＣを推定することが可能である。
【０１６０】
空間容積VＳＰは、燃料計１２により実測された燃料量VＭＥを既知のタンク容量から減ずることで実質的に実測することができる。そして、上記の手法で推定される特定タンク内圧推定値PＣＬＣは、空間容積VＳＰの実測値が正しい値であれば、つまり、燃料計１２が正しい値を示していれば、特定タンク内圧PＳＡＴの実測値と等しくなるはずである。従って、燃料計１２に故障が生じているか否かは、上記の手法で推定された特定タンク内圧推定値PＣＬＣと、実測された特定タンク内圧PＴ１とが一致しているか否かを見ることでも判断することができる。
【０１６１】
図２１は、燃料計１２の故障判定を上記の手法で行うべく本実施形態においてECU５０が実行するルーチンのフローチャートである。尚、ここでは、このルーチンが起動されると同時に、電動ポンプ４０の作動が開始され、かつ、タンク内圧PＴＡＮＫのモニタが開始されるものとする。
【０１６２】
図２１に示すルーチンでは、先ず、燃料計１２により実測された燃料量VＭＥに基づいて空間容積VＳＰが実測される（ステップ２００）。次に、実測された空間容積VＳＰを用いてモデル演算を繰り返すことにより、タンク内圧PＴＡＮＫの推移が推定され、更に、その推定結果より、圧力導入開始後、所定時間T1が経過した時点で生ずると予想されるタンク内圧PＴＡＮＫが特定タンク内圧推定値PＣＬＣとして算出される（ステップ２０２）。以後、実施の形態９の場合と同様の手法で、特定タンク内圧PＴ１の実測値と特定タンク内圧推定値PＣＬＣとの偏差│PＴ１−PＣＬＣ│が乖離判定値P1以上であるかに基づき、燃料計１２の故障判定が行われる（ステップ１９４〜１９８）。
【０１６３】
以上説明した通り、図２１に示すルーチンによれば、実測燃料量VＭＥを代入したモデル演算により推定した特定タンク内圧推定値PＣＬＣが、実測による特定タンク内圧PＴ１と正しく整合しているか否かを見ることで、燃料計１２が正常であるか否かを判定することができる。このため、本実施形態の装置によれば、燃料計１２の故障を速やかに検知することができ、その故障に伴う不都合を未然に防ぐことができる。
【０１６４】
尚、上述した実施の形態１０においては、ECU５０が、上記ステップ２００および２０２の処理を実行することにより、前記第８の発明における「特性値推定手段」が実現されている。更に、この実施形態においては、ECU５０が、上記ステップ２００の処理を実行することにより前記第１２の発明における「空間容積算出手段」が、上記ステップ２０２の処理を実行することにより前記第１２の発明における「モデル演算手段」および「特定タンク内圧推定手段」が、それぞれ実現されている。
【０１６５】
実施の形態１１．
次に、図２２を参照して、本発明の実施の形態１１について説明する。本実施形態の装置は、実施の形態７乃至１０の何れかの装置において、ECU５０に、後述する図２２に示すルーチンを更に実行させることにより実現することができる。
【０１６６】
本実施形態の装置は、上述した実施の形態７乃至１０で用いられる何れかの手法により、燃料計１２の故障を判定することができる。また、本実施形態の装置は、上述した実施の形態１の装置と同様に、タンク内圧PＴＡＮＫの定常圧力PＳＡＴとリファレンス圧PＲＥＦとを比較することで、燃料タンク１０に漏れ故障が生じているか否かを判断することができる。
【０１６７】
ところで、実施の形態７で用いられるVＭＥ−TＣＬＣマップ、および実施の形態９で用いられるVＭＥ−PＣＬＣマップは、何れも燃料タンク１０に漏れ故障が生じていないことを前提として設定されたマップである。また、実施の形態１０および１２で用いられる物理モデル（図１１参照）も、燃料タンク１０に漏れ故障が生じていないことを前提としている。このため、燃料タンク１０に漏れ故障が生じている場合は、それらのマップや物理モデルを用いて、定常圧到達時間推定値TＣＬＣや特定タンク内圧推定値PＣＬＣを正しく算出することはできない。従って、そのような場合には、燃料計１２の故障を正しく判定することはできない。そこで、本実施形態では、故障に関する誤判定を避けるため、漏れ故障の発生が認められる場合には、故障判定の結果を無効にすることとした。
【０１６８】
図２２は、上記の機能を実現するために本実施形態においてECU５０が実行するルーチンのフローチャートを示す。尚、このルーチンは、実施の形態１において説明した手法でリファレンス圧PＲＥＦを検出した後に実行されるものとする。
【０１６９】
図２２に示すルーチンでは、先ず、実施の形態７乃至１０の何れかの手法で燃料計１２の故障診断が行われる（ステップ２１０）。何れの手法が用いられても、ここでは、故障判定の処理と共に定常圧力PＳＡＴの実測が行われる。次に、定常圧力PＳＡＴとリファレンス圧PＲＥＦとの比較により、漏れ故障の有無が判定される（ステップ２１２）。そして、PＳＡＴ≧PＳＡＴの成立が認められる場合は、燃料タンク１０に漏れ故障が生じていると判定され、上記ステップ２１０で得られた診断の結果がクリアされる（ステップ２１４）。一方、PＳＡＴ≧PＳＡＴの不成立が認められる場合は、燃料タンク１０に漏れ故障は生じていないと判定され、上記ステップ２１０で得られた判定結果が正しい結果として出力される（ステップ２１６）。
【０１７０】
以上説明した通り、図２２に示すルーチンによれば、燃料タンク１０に漏れ故障が生じている場合には、燃料計１２の故障診断の結果が出力されるのを防ぐことができる。このため、本実施形態の装置によれば、漏れ故障の発生時に誤った故障診断結果が出力されるのを防ぐことができる。ところで、この実施形態１１では、燃料計１２の故障診断を実行した後、漏れ故障の有無に応じてその診断の結果を有効とするか無効とするかを判断することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、故障診断の推定に先立って漏れ故障の有無を判定し、漏れ故障の発生が認められる場合には、その診断自体を禁止することとしてもよい。
【０１７１】
尚、上述した実施の形態１１においては、ECU５０が、上記ステップ２１２の処理を実行することにより前記第１３の発明における「漏れ故障判別手段」が、上記ステップ２１４の処理を実行することにより前記第１３の発明における「判定機能無効手段」が、それぞれ実現されている。
【０１７２】
実施の形態１２．
次に、図２３乃至図２５を参照して本発明の実施の形態１２について説明する。本実施形態の装置は、実施の形態１の装置において、ECU５０に、上述した図６に示すルーチンに代えて、後述する図２５に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【０１７３】
上述した実施の形態１の装置は、漏れ故障が発生していないことを前提として設定したTＳＡＴ−VＦＵＥＬマップ（図５参照）を用いて推定燃料量VＦＵＥＬを推定することから、漏れ故障の発生時には、推定燃料量VＦＵＥＬを正しく推定できないという特性を有していた。これに対して、本実施形態は、漏れ故障のサイズに応じたTＳＡＴ−VＦＵＥＬマップを予め複数準備しておき、漏れ故障のサイズに応じて適切なTＳＡＴ−VＦＵＥＬマップを選択して推定処理を行うことで、漏れ故障の発生時にも推定燃料量VＦＵＥＬを正しく推定する点に特徴を有している。
【０１７４】
上記の機能を実現するためには、漏れ故障のサイズに応じたマップを選択するに先だって、そのサイズを正確に検知する必要がある。燃料タンク１０に漏れ故障が生じている場合、タンク内圧PＴＡＮＫは、漏れ故障の箇所から流入するガス量m1と、電動ポンプ４０により排出されるガス量QＴＡＮＫとが均衡することで定常圧力PＳＡＴに収束する。この場合、リーク径Aが大きく、流入ガス量m1が多量になるほど、定常圧力PＳＡＴは高圧となる。そして、両者の関係は、電動ポンプ４０の圧力導入特性に対してほぼ一義的に決定される。
【０１７５】
図２３は、漏れ故障のリーク径Aと定常圧力PＳＡＴとの関係の一例を示す。このような関係は、システムのハードウェアが決まれば、例えば適合作業を行うことで、予め把握しておくことが可能である。そして、この関係が既知であれば、ECU５０は、定常圧力PＳＡＴの実測値をその関係に照らし合わせることにより、リーク径Aを検知することができる。
【０１７６】
図２４は、本実施形態の装置が記憶しているTＳＡＴ−VＦＵＥＬマップの概念を示した図である。TＳＡＴ−VＦＵＥＬマップは、負圧導入が開始された後、タンク内圧PＴＡＮＫが定常圧力PＳＡＴに収束するのに要する時間TＳＡＴと、燃料タンク１２内に残存している燃料量VＦＵＥＬとの関係を定めたものである。タンク内圧PＴＡＮＫの収束には、燃料タンク１２内の空間容積VＳＰが大きいほど長い時間を要する。このため、定常圧到達時間TＳＡＴは、燃料量VＦＵＥＬが少ないほど長時間となる。また、タンク内圧PＴＡＮＫは、漏れ箇所からの流入ガス量m1が多いほどその収束に長時間を要する。このため、定常圧到達時間TＳＡＴはリーク径Aが大きいほど長時間となる。これらの関係は、適合作業等により予め把握し、図２４に示すようにマップ化してECU５０に記憶させておくことができる。そして、その関係が既知であれば、ECU５０は、実測された定常圧到達時間TＳＡＴと、検知されたリーク径Aとを実測値をその関係に照らし合わせることにより、漏れ故障の有無に関わらず、常に正確に推定燃料量VＦＵＥＬを推定することができる。
【０１７７】
図２５は、上記の手法で推定燃料量VＦＵＥＬを推定すべく本実施形態においてECU５０が実行するルーチンのフローチャートを示す。尚、ここでは、このルーチンが起動されると同時に、電動ポンプ４０の作動が開始され、かつ、タンク内圧PＴＡＮＫのモニタが開始されるものとする。
【０１７８】
図２５に示すルーチンが起動されると、先ず、実施の形態１の場合（図６参照）と同じ手法で定常圧到達時間TＳＡＴが実測される（ステップ１００〜１０４）。次に、タンク内圧PＴＡＮＫの定常圧力PＳＡＴが測定される（ステップ２２０）。測定された定常圧力PＳＡＴがリーク径−定常圧力マップ（図２３参照）に照らし合わされることにより、リーク径Aが算出される（ステップ２２２）。ECU５０は、複数記憶しているTＳＡＴ−VＦＵＥＬマップ（図２４参照）の中から、算出されたリーク径Aに応じたマップを選択する（ステップ２２４）。選択されたTＳＡＴ−VＦＵＥＬマップに、上記ステップ１０４で実測された定常圧到達時間TＳＡＴが照らし合わされることにより、推定燃料量VＦＵＥＬが算出される（ステップ２２６）。
【０１７９】
以上説明した通り、図２５に示すルーチンによれば、リーク径Aと定常圧力PＳＡＴとに関する既定の関係を基礎としてリーク径Aを算出し、そのリーク径Aに応じた適切なTＳＡＴ−VＦＵＥＬマップを用いて推定燃料量VＦＵＥＬを推定することができる。このため、本実施形態の装置によれば、燃料タンク１０に漏れ故障が生じている場合でも、燃料計１２に頼ることなく精度良く推定燃料量VＦＵＥＬを推定することができる。
【０１８０】
ところで、上述した実施の形態１２では、ECU５０に、リーク径Aに応じた複数のTＳＡＴ−VＦＵＥＬマップを記憶させておき、適切なマップを選択することで漏れ故障の発生に対処することとしているが、その対処の手法はこれに限定されるものではない。すなわち、ECU５０には、標準のTＳＡＴ−VＦＵＥＬマップだけを記憶させておき、リーク径Aに応じてそのマップの値を補正することで漏れ故障の発生に対処することとしてもよい。
【０１８１】
また、上述した実施の形態１２では、実施の形態１で用いられた手法（TＳＡＴ−VＦＵＥＬマップからVＦＵＥＬを推定する手法）に対して、リーク径Aに応じてマップ値を修正する手法を組み合わせることとしているが、その組み合わせの対象は、これに限定されるものではない。すなわち、リーク径Aに応じてマップ値を修正する手法は、実施の形態２で用いられた手法（PＴ１−VＦＵＥＬマップからVＦＵＥＬを推定する手法、図１０参照）、実施の形態７で用いられた手法（VＭＥ−TＣＬＣマップからTＣＬＣを推定する手法、図１８参照）、更には、実施の形態９で用いられた手法（VＭＥ−PＣＬＣマップからPＣＬＣを推定する手法、図２０参照）と組み合わせることとしてもよい。尚、この点については、以下に説明する実施の形態１３および１４についても同様である。
【０１８２】
尚、上述した実施の形態１２においては、ECU５０が、上記ステップ２２０および２２２の処理を実行することにより前記第１４の発明における「リークサイズ検出手段」が、上記ステップ２２４の処理を実行することにより前記第１４の発明における「関係選択手段」が、それぞれ実現されている。また、この実施形態においては、ECU５０に、リーク径Aに応じて標準のマップ値を補正させることにより、前記第１４の発明における「関係補正手段」を実現することができる。更に、この実施形態においては、ECU５０が、図２３に示すリーク径−定常圧力マップを記憶することにより前記第１６または第２１の発明における「定常関係記憶手段」が、上記ステップ２２０の処理を実行することにより前記第１６または第２１の発明における「定常圧力実測手段」が、上記ステップ２２２の処理を実行することにより前記第１６または第２１の発明における「リークサイズ推定手段」が、それぞれ実現されている。
【０１８３】
実施の形態１３．
次に、図２６乃至図２９を参照して本発明の実施の形態１３について説明する。本実施形態の装置は、リーク径Aの算出を、物理モデルを用いた演算により行う点を除き、上述した実施の形態１２の装置と同様である。この装置は、実施の形態１の装置において、ECU５０に、上述した図６に示すルーチンに代えて、後述する図２９に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【０１８４】
［実施の形態１３で用いられる物理モデルの説明］
図２６は、本実施形態において用いられる物理モデルを説明するための図である。このモデルは、燃料タンク１０にリーク径Aの漏れが形成されていることを仮定している点において、図１１に示すモデルと相違している。
【０１８５】
燃料タンク１０内のガスが電動ポンプ４０により排出されると、タンク内圧PＴＡＮＫが低下して燃料タンク１０の内外に差圧が生ずる。その結果、漏れ故障の部位では、燃料タンク１０の内部へ向かう空気の流れが生ずる。図２６に示す「m１」は、その空気の流量を示している。尚、図２６において、「ma２」および「mg２」は、図１１に示す場合と同様に、それぞれ電動ポンプ４０による排出空気量および排出燃料量を意味している。また、このモデルにおいても、燃料タンク１０内の燃料分圧PＦＵＥＬは、常にその飽和蒸気圧に維持されるとの前提が取られており、「m３」は、その燃料分圧を維持するために発生する蒸発燃料量を意味している。
【０１８６】
燃料分圧PＦＵＥＬが一定であるとの前提に立てば、タンク内圧PＴＡＮＫの変動は、空気分圧PＡＩＲの変動のみに起因して生ずることになる。そして、図２６に示すモデルによれば、燃料タンク１０内の空気の増減量は「m１＋ma２」として表すことができる。この増減量を空気を対象とした気体の状態方程式に当てはめると、次式（７）の関係が成立する。但し、次式（７）において、TＴＡＮＫはタンク内温度、Rは一般気体定数、VＳＰは燃料タンク１０の空間容積である。
【０１８７】
【数４】
2005133616.tif 000006
【０１８８】
タンク内温度TＴＡＮＫは一定値と見なすことができる。また、空間容積VＳＰは実質的に燃料計１２により推定することができる。このため、流入空気量m１と流出空気量ma２とが判れば、上記の状態方程式（７）より、空気分圧PＡＩＲの変動量「dPＡＩＲ/dt」、つまり、タンク内圧PＴＡＮＫの変動量ΔPＴＡＮＫを算出することが可能である。
【０１８９】
ところで、流入空気量m１は、リーク径Aの漏れを通って大気圧P０の空間からタンク内圧PＴＡＮＫの空間に流入してくる空気の量である。この空気量m１は関数Φを用いたノズルの式により、以下のように表すことができる。但し、次式（８）において、Maは空気の分子量、Tは基準孔の上流側温度（つまり、大気温度）である。
【０１９０】
【数５】
2005133616.tif 000007
【０１９１】
上記（８）式の右辺は、タンク内圧PＴＡＮＫとリーク径Aとを除いて、既知または検出可能な値により構成されている。従って、流入空気量m１は、タンク内圧PＴＡＮＫが判り、かつ、リーク径Aが設定されれば上記（８）式から算出することが可能である。
【０１９２】
一方、図２６に示すモデルにおいて、排出空気量ma２は、図１１に示すモデルの場合と同様に、タンク内圧PＴＡＮＫさえ判れば、上記（３）式乃至（６）式より算出することが可能である。つまり、上記の状態方程式（７）に、未知の値として含まれる流入空気量m１および排出空気量ma２は、リーク径Aが定まれば、タンク内圧PＴＡＮＫの関数として算出することが可能である。
【０１９３】
図２６に示すモデルは、タンク内圧PＴＡＮＫが大気圧P０に収束している状況下で電動ポンプ４０を始動させることを前提としている。このため、タンク内圧PＴＡＮＫの初期値は、大気圧P０として取り扱うことができる。そして、タンク内圧PＴＡＮＫを大気圧P０として状態方程式（７）を解けば、設定されたリーク径Aに対して、電動ポンプ４０の始動直後に生ずるべきタンク内圧PＴＡＮＫの変化量ΔPＴＡＮＫを求めることができる。そして、その変化量ΔPＴＡＮＫを大気圧P０から減じれば、変化後のタンク内圧PＴＡＮＫ＝P０−ΔPＴＡＮＫを求めることができる。以後、変化後のタンク内圧PＴＡＮＫを用いて流入空気量m１および排出空気量ma２を算出する処理、および、その結果得られたm１およびma２を用いて変化後のタンク内圧PＴＡＮＫを算出する処理を繰り返すことにより、リーク径Aの存在下で電動ポンプ４０始動後に生ずるタンク内圧PＴＡＮＫの推移を推定することができる。
【０１９４】
図２７は、上記の手法でタンク内圧PＴＡＮＫの推移を推定するために、本実施形態においてECU５０が実行するルーチンのフローチャートを示す。ここでは、先ず、電動ポンプ４０によって燃料タンク１０から排出される空気量ma２が算出される（ステップ２３０；上記（３）〜（６）式参照）。次に、上記したノズルの式（８）を用いて、リーク径Aの仮想の漏れ箇所から流入する空気量m１が算出される（ステップ２３２）。そして、それらの算出値量ma２およびm１を状態方程式（７）に当てはめることにより、変化後のタンク内圧PＴＡＮＫが算出される（ステップ２３４）。以後、タンク内圧PＴＡＮＫの算出値が定常的な値に収束するまで上記の繰り返し計算が継続される。
【０１９５】
図２８は、上述したモデル演算により推定されるタンク内圧PＴＡＮＫの推移と、その演算に用いたリーク径Aとの関係を説明するための図である。この図において、破線で示す曲線は、リーク径Aを変えて行った複数のタンク内圧推移の推定結果を示す。また、実線で示す曲線は、実測によるタンク内圧推移を示す。モデル演算により推定されたタンク内圧推定は、その演算に用いられたリーク径Aが現実のリーク径と一致していれば、現実のタンク内圧推移と一致する。このため、その一致が得られるようなリーク径Aを探し出せば、現実のリーク径を演算により求めることができる。
【０１９６】
［実施の形態１３における具体的処理］
図２９は、物理モデルを用いた上記の手法でリーク径Aを検出するために本実施形態においてECU５０が実行するルーチンのフローチャートを示す。尚、ここでは、このルーチンが起動されると同時に、電動ポンプ４０の作動が開始され、かつ、タンク内圧PＴＡＮＫのモニタが開始されるものとする。
【０１９７】
図２９に示すルーチンでは、先ず、実施の形態１２の場合（図２５参照）と同様の手法で、定常圧到達時間TＳＡＴの実測（ステップ１００〜１０４）と、定常圧力PＳＡＴの実測（ステップ２２０）が順次行われる。このルーチンでは、次に、適当なリーク径Aが設定され、そのリーク径Aに対応する定常圧力推定値PＳＣＬＣが上記の物理モデルを用いて算出される（ステップ２３０）。
【０１９８】
上記ステップ２３０では、より具体的には、先ず、燃料計１２により実測された実測燃料量VＭＥから空間容積VＳＰが算出される。算出された空間容積VＳＰは、上記の状態方程式（７）に反映される。次に、リーク径Aに初期値が代入される。この初期値は、上記のノズル式（８）に反映される。次いで、状態方程式（７）を用いて図２７に示すルーチンが繰り返し実行され、タンク内圧PＴＡＮＫの推移が演算される。その後、タンク内圧PＴＡＮＫの演算値が定常値に収束したら、その収束値が定常圧力推定値PＳＣＬＣとして記録される。
【０１９９】
図２９に示すルーチンでは、次に、上記ステップ２３０において算出された定常圧力推定値PＳＣＬＣと、上記ステップ２２０で実測された定常圧力PＳＡＴとが一致しているか否かが判別される（ステップ２３２）。ステップ２３０において設定されたリーク径Aが現実の漏れの大きさと合致していれば、定常圧力の推定値PＳＣＬＣと実測値PＳＡＴは一致するはずである。換言すると、それら両者が一致していない場合は、ステップ２３０で正しいリーク径Aが設定されていなかったと判断することができる。
【０２００】
上記ステップ２３２において、PＳＣＬＣ＝PＳＡＴの不成立が認められると、両者の差が減少するようにリーク径Aが変更され（ステップ２３４）、新たなAを用いて上記ステップ２３０の処理が再び実行される。そして、ステップ２３２においてPＳＣＬＣ＝PＳＡＴの成立が認められるまで、その処理が繰り返される。上記の処理が繰り返し実行されると、やがてはリーク径Aに適正な値（現実の値と一致する値）が設定され、PＳＣＬＣ＝PＳＡＴの成立が認められる。
【０２０１】
PＳＣＬＣ＝PＳＡＴの成立が認められると、その時点で設定されていたAが、燃料タンク１０に生じている漏れ故障のリーク径として記録される。そして、以後、実施の形態１２の場合と同様に、複数のTＳＡＴ−VＦＵＥＬマップ（図２４参照）から、そのリーク径Aに応じたマップが選択され（ステップ２２４）、その選択されたTＳＡＴ−VＦＵＥＬマップに従って推定燃料量VＦＵＥＬが算出される（ステップ２２６）。
【０２０２】
以上説明した通り、図２９に示すルーチンによれば、現実のタンク内圧推移と一致する推移をモデル上で発生させるリーク径Aを探すことにより、精度良くリーク径Aを推定し、その推定値Aに応じて、適切なTＳＡＴ−VＦＵＥＬマップを選択することができる。このため、本実施形態の装置によれば、燃料タンク１０に漏れ故障が生じている場合でも、燃料計１２に頼ることなく精度良く推定燃料量VＦＵＥＬを推定することができる。
【０２０３】
ところで、上述した実施の形態１３では、モデル演算に用いられたリーク径Aが現実の漏れの大きさに合致したものであるか否かを、定常圧力PＳＡＴと定常圧力推定値PＳＣＬＣとの比較により判定することとしているが、その判定の手法はこれに限定されるものではない。すなわち、リーク径Aが正しい値であるか否かは、モデル演算により推定されたタンク内圧推移が現実の推移と一致しているか否かにより判断すれば良く、その判定が可能であれば、特定タンク内圧PＴ１の実測値と特定タンク内圧推定値PＣＬＣとの比較、或いは、定常圧到達時間TＳＡＴの実測値と定常圧到達時間推定値TＣＬＣとの比較により、その判定を行うこととしてもよい。
【０２０４】
尚、上述した実施の形態１３においては、ECU５０が、上記ステップ２３０〜２３４の処理を実行することにより前記第１４の発明における「リークサイズ検出手段」が実現されている。また、この実施形態においては、ECU５０が、上記ステップ２３０の処理を実行することにより前記第１７または第２３の発明における「モデル演算手段」が、上記ステップ２２０の処理を実行することにより前記代１７または第２３の発明における「定常圧力実測手段」が、上記ステップ２３２および２３４の処理を実行することにより前記第１７または第２３の発明における「理論リークサイズ算出手段」が、それぞれ実現されている。
【０２０５】
実施の形態１４．
次に、図３０を参照して本発明の実施の形態１４について説明する。本実施形態の装置は、リーク径Aの算出を、ノズルの式を用いて行う点を除き、上述した実施の形態１２、或いは実施の形態１３の装置と同様である。この装置は、実施の形態１の装置において、ECU５０に、上述した図６に示すルーチンに代えて、後述する図３０に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【０２０６】
図２６に示すモデルにおいて、漏れ故障の箇所から流入してくる空気の量m１は、リーク径Aを用いて上記（８）式のように表すことができるのは上記の通りである。この（８）式を書き直すと、リーク径Aは、流入空気量m１を用いて、次式の如く表すことができる。
【０２０７】
【数６】
2005133616.tif 000008
【０２０８】
タンク内圧PＴＡＮＫが定常圧力PＳＡＴに収束した状態では、流入空気量m１と、電動ポンプ４０による排出ガス量QＴＡＮＫ（＝ma２＋mg２）が均衡していると見なすことができる。従って、PＴＡＮＫ＝PＳＡＴが成立する状況下では、上記（９）式は、次式のように書き直すことができる。
【０２０９】
【数７】
2005133616.tif 000009
【０２１０】
排出ガス量QＴＡＮＫは、上記（３）式に示すように、電動ポンプ４０の圧力導入特性と、その前後に作用する差圧（PＴＡＮＫ−P０）とにより決まる値である。このため、上記（１０）式のPＴＡＮＫに、実測した定常圧力PＳＡＴを代入すれば、リーク径Aを求めることが可能である。
【０２１１】
［実施の形態１４における具体的処理］
図３０は、上記の手法でリーク径Aを算出し、その算出結果を利用して精度良く推定燃料量VＦＵＥＬを算出すべく本実施形態においてECU５０が実行するルーチンのフローチャートを示す。尚、ここでは、このルーチンが起動されると同時に、電動ポンプ４０の作動が開始され、かつ、タンク内圧PＴＡＮＫのモニタが開始されるものとする。
【０２１２】
図３０に示すルーチンでは、先ず、実施の形態１２の場合（図２５参照）と同様の手法で、定常圧到達時間TＳＡＴの実測（ステップ１００〜１０４）と、定常圧力PＳＡＴの実測（ステップ２２０）が順次行われる。このルーチンでは、次に、実測された定常圧力PＳＡＴと既知のポンプ特性とに基づき、電動ポンプ４０による排出ガス量QＴＡＮＫが算出される（ステップ２３０、上記（３）式参照）。
【０２１３】
次に、その結果得られた排出ガス量QＴＡＮＫと、定常圧力PＳＡＴの実測値とを上記（１０）式に代入することでリーク径Aが算出される（ステップ２３２）。以後、実施の形態１２の場合と同様に、複数のTＳＡＴ−VＦＵＥＬマップ（図２４参照）から、そのリーク径Aに応じたマップが選択され（ステップ２２４）、その選択されたTＳＡＴ−VＦＵＥＬマップに従って推定燃料量VＦＵＥＬが算出される（ステップ２２６）。
【０２１４】
以上説明した通り、図３０に示すルーチンによれば、タンク内圧PＴＡＮＫが定常圧力PＳＡＴに収束している時の拘束条件（m１＝QＴＡＮＫ）を利用して、ノズルの式よりリーク径Aを簡単に算出することができる。そして、算出されたリーク径Aに応じて、適切なTＳＡＴ−VＦＵＥＬマップを選択することができる。このため、本実施形態の装置によれば、燃料タンク１０に漏れ故障が生じている場合でも、燃料計１２に頼ることなく精度良く推定燃料量VＦＵＥＬを推定することができる。
【０２１５】
ところで、上述した実施の形態１２乃至１４では、実施の形態１で用いられた手法（TＳＡＴ−VＦＵＥＬマップからVＦＵＥＬを推定する手法）に対して、リーク径Aに応じてマップ値を修正する手法を組み合わせることとしているが、その組み合わせの対象は、これに限定されるものではない。すなわち、リーク径Aに応じてマップ値を修正する手法は、実施の形態２で用いられた手法（PＴ１−VＦＵＥＬマップからVＦＵＥＬを推定する手法、図１０参照）、実施の形態７で用いられた手法（VＭＥ−TＣＬＣマップからTＣＬＣを推定する手法、図１８参照）、更には、実施の形態９で用いられた手法（VＭＥ−PＣＬＣマップからPＣＬＣを推定する手法、図２０参照）と組み合わせることとしてもよい。
【０２１６】
尚、上述した実施の形態１４においては、ECU５０が、上記ステップ２４０および２４２の処理を実行することにより前記第１４の発明における「リークサイズ検出手段」が実現されている。また、この実施形態においては、ECU５０が、上記ステップ２２０の処理を実行することにより前記第１８または第２３の発明における「定常圧力実測手段」が、上記ステップ２４０の処理を実行することにより前記第１８または第２３の発明における「ガス流量算出手段」が、上記ステップ２４２の処理を実行することにより前記第１８または第２３の発明における「リークサイズ算出手段」が、それぞれ実現されている。
【０２１７】
実施の形態１５．
次に、図３１を参照して本発明の実施の形態１５について説明する。本実施形態の装置は、実施の形態１の装置において、ECU５０に、上述した図６に示すルーチンに代えて、後述する図３１に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【０２１８】
上述した実施の形態３の装置（図１１乃至図１４参照）は、漏れ故障が発生していないことを前提としたモデル演算によりタンク内圧PＴＡＮＫの推移を推定し、その結果を利用して推定燃料量VＦＵＥＬを推定している。このため、この装置では、漏れ故障の発生時に推定燃料量VＦＵＥＬを正しく推定することはできない。ところで、図２６に示す物理モデルでは、リーク径Aの漏れ故障の存在が前提とされている。このため、そのモデルを用いたモデル演算（図２７参照）によれば、リーク径Aが決まれば、その漏れが存在する状況下でのタンク内圧PＴＡＮＫの推移を精度良く推定し、その結果から推定燃料量VＦＵＥＬを精度良く推定することができる。
【０２１９】
リーク径Aは、例えば、上述した実施の形態１２で用いた手法により算出することができる。そこで、本実施形態では、その手法によりリーク径Aを算出した後、図２６に示す物理モデルを前提としたモデル演算にそのリーク径Aを代入して、タンク内圧PＴＡＮＫの推移推定と、推定燃料量VＦＵＥＬの算出とを行うこととした。
【０２２０】
図３１は、上記の手法で推定燃料量VＦＵＥＬを推定すべく本実施形態においてECU５０が実行するルーチンのフローチャートを示す。尚、ここでは、このルーチンが起動されると同時に、電動ポンプ４０の作動が開始され、かつ、タンク内圧PＴＡＮＫのモニタが開始されるものとする。
【０２２１】
図３１に示すルーチンが起動されると、先ず、実施の形態１２の場合（図２５参照）と同じ手法で、燃料タンク１０に生じている漏れ故障のリーク径Aが算出される（ステップ１００〜１０４，２２０〜２２２）。
【０２２２】
次に、適当な空間容積VＳＰが設定され、その空間容積VＳＰに対応する定常圧到達時間推定値TＣＬＣが、図２６に示す物理モデルを前提としたモデル演算により（図２７、上記（３）〜（８）式参照）算出される。そして、空間容積VＳＰを変更しながらその演算を繰り返すことにより、TＣＬＣ＝TＳＡＴを成立させるVＳＰが探索され（ステップ２５２，２５４）、そのVＳＰを既知のタンク容量から減ずることで推定燃料量VＦＵＥＬが算出される。尚、これらの処理は、用いられるモデル演算が異なる点を除き、図１４に示すステップ１３０〜１３６の処理（実施の形態３参照）と同じであるため、ここではその詳細な説明は省略する。
【０２２３】
以上説明した通り、図３１に示すルーチンによれば、リーク径Aの漏れ故障が生じている状況下での推定燃料量VＦＵＥＬを、モデル演算により精度良く算出することができる。このため、本実施形態の装置によれば、燃料タンク１０に漏れ故障が生じている場合に、燃料計１２に頼ることなく、推定燃料量VＦＵＥＬをモデル演算により精度良く推定することができる。
【０２２４】
ところで、上述した実施の形態１５においては、リーク径Aを、実施の形態１２の場合と同様の手法で算出することとしているが、その算出の手法はこれに限定されるものではない。すなわち、リーク径Aは、実施の形態１３（図２９参照）で用いた手法、或いは実施の形態１４（図３０参照）で用いた手法により算出することとしてもよい。
【０２２５】
図３２は、実施の形態１３で用いたリーク径Aの算出手法（ステップ１００〜２３２）と、モデル演算により推定燃料量VＦＵＥＬを算出する手法（ステップ２５０〜２５６）とを組み合わせた場合のフローチャートである。また、図３３は、実施の形態１４で用いたリーク径Aの算出手法（ステップ１００〜２４２）と、モデル演算により推定燃料量VＦＵＥＬを算出する手法（ステップ２５０〜２５６）とを組み合わせた場合のフローチャートである。尚、これらの内容は、既に説明した事項の組み合わせに過ぎないため、ここではその詳細な説明は省略する。
【０２２６】
ところで、上述した実施の形態１５では、実施の形態３で用いられた処理（TＣＬＣ＝TＳＡＴとなるVＳＰを探す処理）に対して、リーク径Aの漏れを前提としたモデル演算を組み合わせることとしているが、その組み合わせの対象は、これに限定されるものではない。すなわち、リーク径Aの漏れを前提としたモデル演算は、実施の形態４で用いられた処理（PＣＬＣ＝PＴ１となるVＳＰを探す処理、図１５参照）、実施の形態８で用いられた処理（VＳＰからTＣＬＣを算出する処理、図１９参照）、更には、実施の形態１０で用いられた手法（VＳＰからPＣＬＣを算出する処理、図２１参照）と組み合わせることとしてもよい。
【０２２７】
また、上述した全ての実施形態１乃至１５は、推定燃料量VＦＵＥＬの推定や、燃料計１２の故障診断の前提として、燃料タンク１０に負圧を導入することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、推定燃料量VＦＵＥＬの推定や、燃料計１２の故障診断は、燃料タンク１０に正圧を導入したうえで行うこととしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０２２８】
【図１】本発明の実施の形態１の構成を説明するための図である。
【図２】図１に示す装置が備えるポンプモジュールの構成を説明するための図である。
【図３】図１に示す装置において燃料タンクへの負圧導入が開始された後のタンク内圧PＴＡＮＫの変化を示す図である。
【図４】タンク内圧PＴＡＮＫが定常圧力PＳＡＴに達するのに必要な定常圧到達時間TＳＡＴと空間容積VＳＰとの関係を示す図である。
【図５】タンク内圧PＴＡＮＫが定常圧力PＳＡＴに達するのに必要な定常圧到達時間TＳＡＴと推定燃料量VＦＵＥＬとの関係を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態１においてタンク内圧PＴＡＮＫの収束を判定する手法を説明するための図である。
【図８】圧力導入の開始後所定時間T1が経過した時点での特定タンク内圧PＴ１と空間容積VＳＰとの関係を示す図である。
【図９】圧力導入の開始後所定時間T1が経過した時点での特定タンク内圧PＴ１と推定燃料量VＦＵＥＬとの関係を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態３におい用いられる物理モデルを説明するための図である。
【図１２】図１に示す装置が備える電動ポンプの圧力導入特性を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施の形態３において物理モデルを用いてタンク内圧PＴＡＮＫの推移を推定すべく実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態３において推定燃料量VＦＵＥＬを算出するために実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態４において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１６】本発明の実施の形態５において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１７】本発明の実施の形態６において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態７において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１９】本発明の実施の形態８において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図２０】本発明の実施の形態９において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図２１】本発明の実施の形態１０において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図２２】本発明の実施の形態１１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図２３】漏れ故障のリーク径とタンク内圧PＴＡＮＫの定常圧力PＳＡＴとの関係を示す図である。
【図２４】本発明の実施の形態１２において用いられる複数のTＳＡＴ−VＦＵＥＬマップの概念図である。
【図２５】本発明の実施の形態１２において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図２６】本発明の実施の形態１３におい用いられる物理モデルを説明するための図である。
【図２７】本発明の実施の形態１３において物理モデルを用いてタンク内圧PＴＡＮＫの推移を推定すべく実行されるルーチンのフローチャートである。
【図２８】図２７に示すモデル演算により推定されるタンク内圧PＴＡＮＫの推移と、その演算に用いたリーク径Aとの関係を説明するための図である。
【図２９】本発明の実施の形態１３において推定燃料量VＦＵＥＬを算出するために実行されるルーチンのフローチャートである。
【図３０】本発明の実施の形態１４において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図３１】本発明の実施の形態１５において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図３２】本発明の実施の形態１５において実行されるルーチンの第１変形例のフローチャートである。
【図３３】本発明の実施の形態１５において実行されるルーチンの第２変形例のフローチャートである。
【符号の説明】
【０２２９】
１０  燃料タンク
１２  燃料計
１４  タンク内圧センサ
３０  ポンプモジュール
３４  切り換え弁
４０  電動ポンプ
４４  圧力センサ
５０  ECU(Electronic Control Unit)
VＳＰ  空間容積
TＳＡＴ  定常圧到達時間（または基準の定常圧到達時間）
TＣＬＣ  定常圧到達時間推定値
PＳＡＴ  定常圧力
PＳＣＬＣ  定常圧力推定値
PＴ１  特定タンク内圧
PＣＬＣ  特定タンク内圧推定値
PＲＥＦ  リファレンス圧
m１  流入空気量
ma２  流出空気量
mg２  流出蒸発燃料量
a  質量分率
【図１】
2005133616.tif 000010
【図２】
2005133616.tif 000011
【図３】
2005133616.tif 000012
【図４】
2005133616.tif 000013
【図５】
2005133616.tif 000014
【図６】
2005133616.tif 000015
【図７】
2005133616.tif 000016
【図８】
2005133616.tif 000017
【図９】
2005133616.tif 000018
【図１０】
2005133616.tif 000019
【図１１】
2005133616.tif 000020
【図１２】
2005133616.tif 000021
【図１３】
2005133616.tif 000022
【図１４】
2005133616.tif 000023
【図１５】
2005133616.tif 000024
【図１６】
2005133616.tif 000025
【図１７】
2005133616.tif 000026
【図１８】
2005133616.tif 000027
【図１９】
2005133616.tif 000028
【図２０】
2005133616.tif 000029
【図２１】
2005133616.tif 000030
【図２２】
2005133616.tif 000031
【図２３】
2005133616.tif 000032
【図２４】
2005133616.tif 000033
【図２５】
2005133616.tif 000034
【図２６】
2005133616.tif 000035
【図２７】
2005133616.tif 000036
【図２８】
2005133616.tif 000037
【図２９】
2005133616.tif 000038
【図３０】
2005133616.tif 000039
【図３１】
2005133616.tif 000040
【図３２】
2005133616.tif 000041
【図３３】
2005133616.tif 000042