(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクで発生した燃料蒸気を捕集するキャニスタと、該キャニスタから離脱した燃料蒸気をエンジン吸気通路へパージするパージ通路と、該パージ通路に設けられたパージ制御弁と、該パージ制御弁を制御する制御装置とを備えると共に、キャニスタからエンジン吸気通路への燃料蒸気のパージを目的とした通常モードと、前記燃料タンク及びキャニスタを含むパージ経路に対しエンジン吸気通路の負圧を導きその負圧導入後の圧力を監視することで前記パージ経路の異常診断を行うことを目的とした自己診断モードとの間でモード切替え可能な燃料蒸気パージシステムにおいて、
前記制御装置は、
通常モード時における燃料蒸気のパージ率を把握するパージ率把握手段と、
パージガスの燃料成分濃度に基づいてパージ率の加減量を算出する加減量算出手段と、
前記通常モード時のパージ率に前記加減量を減算又は加算することにより自己診断モードでの負圧導入開始時における初期パージ率を決定するパージ率演算手段とを備え、
通常モードから自己診断モードに移行したときに前記初期パージ率での負圧導入が実現されるように前記パージ制御弁の開度を制御する
ことを特徴とする燃料蒸気パージシステム。
【請求項２】
前記加減量は、基本加減量に補正係数を乗算したものであって、正の値、ゼロ又は負の値のいずれをも採り得るものであり、前記初期パージ率は、前記通常モード時におけるパージ率から前記加減量を減算することで求められる
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料蒸気パージシステム。
【請求項３】
前記基本加減量は、パージガスの燃料成分濃度が高くなるほど大きくなるように設定される
ことを特徴とする請求項２に記載の燃料蒸気パージシステム。
【請求項４】
前記補正係数は、燃料タンク内での燃料蒸気発生量と関係付けられ、当該燃料蒸気発生量が多くなるほど大きくなるように設定される
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の燃料蒸気パージシステム。
【請求項５】
前記制御装置は、自己診断モードでの負圧導入開始時には前記初期パージ率で負圧導入を開始するが、その後は徐々にパージ率を増大させて負圧を高め、所用時間内にパージ経路全体を所定の減圧レベルに到らしめる
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料蒸気パージシステム。
【請求項６】
燃料タンクとキャニスタとをつなぐと共に前記パージ経路の一部を構成するバイパス通路及びそこに設けられたバイパス制御弁を更に備えており、自己診断モードの負圧導入プロセスにおいて前記パイパス制御弁が強制開弁される
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料蒸気パージシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンクで発生した燃料蒸気をキャニスタで一旦捕集すると共に、該キャニスタから燃料蒸気を適宜離脱させてエンジン吸気通路へパージするための燃料蒸気パージシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に揮発性液体燃料のタンクを備えた車輌には、いわゆる燃料蒸気パージシステムが採用されている。代表的なチャコール・キャニスタ方式のパージシステムによれば、燃料タンクで発生する燃料蒸気はキャニスタに一旦捕集され、捕集された燃料蒸気は適宜、エンジンの吸気通路にパージ（放出）される。また、燃料蒸気パージシステムの信頼性を確保するために当該システムには多くの場合、穴あきや裂傷等に起因する漏れを発見するための自己診断装置が組み込まれている。かかる漏れ診断手法の一つとして「負圧法」が知られている。この方法は、（１）キャニスタへの大気導入を一時遮断すると共に、燃料タンクとキャニスタとを強制連通させた状態でこれらを含むパージ経路の全体にエンジンの吸引負圧を及ぼして所定の減圧レベルまで減圧する、（２）パージ経路とエンジンの吸気通路との連通を断ちパージ経路を孤立空間化する、（３）その後のパージ経路内の圧力変化を所定時間にわたり観察し、内圧上昇の傾向性に基づいて穴あきや裂傷等の存在の有無を最終判定する、という工程からなっている。
【０００３】
負圧法の前記（１）の工程では、パージ経路が所定の減圧レベルに到達するまでの間、エンジン吸気通路と燃料タンクとが直接連通状態となり、負圧吸引の影響が燃料タンクに直接およぶ。このため、燃料の蒸発が促進され、多量の燃料成分がエンジン吸気通路に流れ出すことは避けられない。このことは、エンジン（特にガソリンエンジン）での空燃比（Ａ／Ｆ）のコントロールに対しては攪乱又は不安定要因となる。この問題は当業者において、燃料蒸気パージシステムの自己診断時におけるガスパージによるＡ／Ｆ荒れとして認識されている。
【０００４】
負圧吸引によって多量の燃料成分がエンジン吸気通路に流れ出すという事態を回避するために考え出された対策の一つに、パージ経路への負圧導入開始時におけるパージ率（初期パージ率）を予め定められた最低のパージ率（即ち、所定時間内に目標とする減圧レベルに到達することを可能とするパージ率の最小値）に強制設定し、その初期パージ率から徐々にパージ率を上げていき、所定時間内に目標減圧レベルにまで到達せしめるというものがある。なお、「パージ率」とは、キャニスタを経由してエンジン吸気通路に流れ出すガスパージ量を、エンジン吸気通路を流れる吸入空気量で除して得た比率をいう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
負圧導入開始時の初期パージ率をある決まった値（固定値）に強制設定する上記方法によれば、比較的高濃度のガスが負圧導入開始と同時にエンジン吸気通路に混入するという事態は回避されるかもしれない。しかし、上記自己診断時におけるＡ／Ｆ荒れを防止する対策としては、極めて不十分なものであった。その理由を図８を参照して説明する。
【０００６】
図８のタイムチャートは、上記方法を採用した場合におけるパージ率及びパージデューティＤｔの推移の一例を示す。パージデューティＤｔとは、キャニスタとエンジン吸気通路とを結ぶパージ通路に設けられたパージ制御弁に対する駆動信号のデューティ比である。本例ではＤｔ＝１００％でパージ制御弁は全開となり、Ｄｔ＝０％で全閉となる。図８中、診断条件成立フラグＦとは、負圧法による漏れ診断プロセスに入るための前提条件が成立しているか否かを示す電気的又は磁気的データのことであり、Ｆ＝１で条件成立、Ｆ＝０で条件不成立を示す。フラグＦの立ち上げ（０→１）にほぼ同期して、燃料蒸気パージシステムは通常のパージ制御（通常モード）から自己診断モードに移行する。
【０００７】
図８のチャートには、通常モードから自己診断モードに移行する際の代表的な二つのパターンが描かれている。第１のパターンは、負圧導入開始以前にはＤｔ＝１００％（パージ制御弁全開）つまり最大能力でキャニスタからの燃料蒸気パージを行っており、フラグＦの立ち上げに同期してＤｔをＭ％に一挙に小さくしパージ率を予め定められた初期値（１．３％）に低下させた場合を示す。他方、第２のパターンは、負圧導入開始以前においてＤｔを０％から徐々に大きくし、それに呼応してパージ率も上昇する場合を示す。このような動きは例えば、負圧法による漏れ診断を終了してパージ制御弁を再開弁した直後にみられる。負圧法による診断の前提条件としてＤｔの下限条件が存在し、第２のパターンの場合には、Ｄｔが１５％に達したところでフラグＦが立ち上がる。更にフラグＦの立ち上げに同期してＤｔがＭ％に上方修正され、第１のパターンと同様、負圧導入開始時の初期パージ率が１．３％に設定される。
【０００８】
第１のパターンにおいては、Ｄｔが１００％からＭ％（パージ率１．３％を実現するＤｔ）に変更されることで、パージ率の大幅な低下をみる。この瞬間、燃料成分のエンジン吸気通路への放出量（パージ量）が急減少し、空燃比が増大傾向（Ａ／Ｆリーン化）となる。他方、第２のパターンにおいては、Ｄｔが１５％からＭ％に変更されることで、パージ率の上昇をみる。この瞬間、エンジン吸気通路への燃料成分の放出量が急増大し、空燃比が低下傾向（Ａ／Ｆリッチ化）となる。いずれにしても、フラグＦが切り替わる前後でパージ率変化の較差が極度に大きい場合の発生が避けられず、Ａ／Ｆ荒れを誘発し易い。Ａ／Ｆ荒れが顕著であると、エンジンのドライバビリティが悪化する等の不都合を生じる。
【０００９】
本発明の目的は、自己診断モードでの負圧導入開始時における初期パージ率の設定を最適化することにより、負圧導入開始に起因したＡ／Ｆ荒れつまり空燃比の過度な変動を回避しつつ負圧法によるパージシステムの自己診断を可能ならしめる燃料蒸気パージシステムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、燃料タンクで発生した燃料蒸気を捕集するキャニスタと、該キャニスタから離脱した燃料蒸気をエンジン吸気通路へパージするパージ通路と、該パージ通路に設けられたパージ制御弁と、該パージ制御弁を制御する制御装置とを備えると共に、キャニスタからエンジン吸気通路への燃料蒸気のパージを目的とした通常モードと、前記燃料タンク及びキャニスタを含むパージ経路に対しエンジン吸気通路の負圧を導きその負圧導入後の圧力を監視することで前記パージ経路の異常診断を行うことを目的とした自己診断モードとの間でモード切替え可能な燃料蒸気パージシステムにおいて、前記制御装置は、通常モード時における燃料蒸気のパージ率を把握するパージ率把握手段と、パージガスの燃料成分濃度に基づいてパージ率の加減量を算出する加減量算出手段と、前記通常モード時のパージ率に前記加減量を減算又は加算することにより自己診断モードでの負圧導入開始時における初期パージ率を決定するパージ率演算手段とを備え、通常モードから自己診断モードに移行したときに前記初期パージ率での負圧導入が実現されるように前記パージ制御弁の開度を制御することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、通常モードから自己診断モードに移行した直後の負圧導入開始時における初期パージ率は、通常モード時における燃料蒸気のパージ率から前記加減量分だけ変化するに過ぎない。つまり、自己診断用負圧導入の開始に同期したパージ率の変化量が前記加減量分にとどめられる。しかも、その加減量はパージガスの燃料成分濃度との関係付けに基づいて算出される。このため、負圧導入開始時においてエンジン吸気通路に放出された燃料成分が実際の空燃比変化に及ぼす影響度を小さくする、又は、空燃比変化が急激になることを回避するように初期パージ率を適宜設定（変更）することが可能となる。従って、本発明によれば、負圧導入開始に起因したＡ／Ｆ荒れつまり空燃比の過度な変動を回避することができる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１に記載の燃料蒸気パージシステムにおいて、前記加減量は、基本加減量に補正係数を乗算したものであって、正の値、ゼロ又は負の値のいずれをも採り得るものであり、前記初期パージ率は、前記通常モード時におけるパージ率から前記加減量を減算することで求められることを特徴とする。
【００１３】
これは、加減量算出手段による加減量算出の好ましい態様を限定したものである。加減量が正の値、ゼロ又は負の値のいずれをも採り得るものであることから、通常モード時のパージ率から自己診断モードでの初期パージ率への変化は、プラス、ゼロ又はマイナスのいずれもあり得ることになる。つまり、初期パージ率の設定にはかなりの柔軟性が付与されており、常に初期パージ率の最適化が可能となっている。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項２に記載の燃料蒸気パージシステムにおいて、前記基本加減量は、パージガスの燃料成分濃度が高くなるほど大きくなるように設定されることを特徴とする。
【００１５】
基本加減量の設定に際し、パージガスの燃料成分濃度との間で上記のような相関性を持たせることにより（図６（Ａ）参照）、Ａ／Ｆ荒れ防止に役立つ初期パージ率の演算が容易になる。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項２又は３に記載の燃料蒸気パージシステムにおいて、前記補正係数は、燃料タンク内での燃料蒸気発生量と関係付けられ、当該燃料蒸気発生量が多くなるほど大きくなるように設定されることを特徴とする。
【００１７】
補正係数の設定に際し、燃料タンク内での燃料蒸気発生量との間で上記のような相関性を持たせることにより（図６（Ｂ）参照）、Ａ／Ｆ荒れ防止に役立つ初期パージ率の演算が容易になる。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料蒸気パージシステムにおいて、前記制御装置は、自己診断モードでの負圧導入開始時には前記初期パージ率で負圧導入を開始するが、その後は徐々にパージ率を増大させて負圧を高め、所用時間内にパージ経路全体を所定の減圧レベルに到らしめることを特徴とする。
【００１９】
このように、自己診断モードでの負圧導入期間中におけるパージ率を前記初期パージ率から徐々に増大させることで、所用時間内にパージ経路全体を所定の減圧レベルに到らしめることが確実且つ容易なものとなる。
【００２０】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料蒸気パージシステムにおいて、燃料タンクとキャニスタとをつなぐと共に前記パージ経路の一部を構成するバイパス通路及びそこに設けられたバイパス制御弁を更に備えており、自己診断モードの負圧導入プロセスにおいて前記パイパス制御弁が強制開弁されることを特徴とする。
【００２１】
このように、自己診断モードの負圧導入プロセスにおいて燃料タンクとキャニスタとを強制連通させる構成要素（即ちバイパス通路及びバイパス制御弁）を備えた燃料蒸気パージシステムにおいて、本発明は特に有用である。
【００２２】
なお、請求項１〜６に記載の発明の技術的意義に関するその他の側面については、以下の「発明の実施の形態」において明らかとなる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、車輌用の燃料蒸気パージシステムの具体例を図面を参照して説明する。
【００２４】
図１に示すようにエンジン１０は、燃焼室１１、吸気通路１２及び排気通路１３を備えている。エンジン１０の運転にあたっては燃料タンク３０内に備蓄された燃料（例えばガソリン）が燃料ポンプ３１によって汲み出され、燃料供給通路を通じてデリバリパイプ１２ａに送られた後、燃料噴射弁１２ｂによって吸気通路１２内に噴射供給される。この吸気通路１２の上流には、アクセルペダル（図示略）の踏み込み操作に基づいて吸気通路１２の流路面積を可変とするスロットルバルブ１２ｃが設けられている。更にその上流には、吸入空気を浄化するためのエアクリーナ１２ｄ及びエンジン１０への吸入空気量を検出するためのエアフローメータ１２ｅが設けられている。
【００２５】
燃料蒸気パージシステム２０は、燃料タンク３０から発生する燃料蒸気を捕集するキャニスタ４０や、その捕集された燃料蒸気をエンジン１０の吸気通路１２にパージするパージ通路７１を備えている。このパージシステム２０にあって、燃料タンク３０の天井部分には、タンク内圧検知手段としての圧力センサ３２と、ブリーザ制御弁３３とが設けられている。圧力センサ３２は、燃料タンク３０及び同タンク３０と連通する領域の圧力を大気圧基準で検出する。大気圧基準とは大気圧相当の圧力をゼロとして検出することをいう。ブリーザ制御弁３３はダイアフラム式の差圧弁であり、給油時等、燃料タンクの内圧がブリーザ通路３４内の圧力より所定圧以上高くなるときに自律的に開弁して燃料蒸気をブリーザ通路３４を介してキャニスタ４０に逃がす。
【００２６】
更に燃料タンク３０は、ブリーザ通路３４よりも通路内径の小さなベーパ通路３５を介してキャニスタ４０に連通可能となっている。ベーパ通路３５とキャニスタ４０との間に設けられたタンク内圧制御弁６０は、先のブリーザ制御弁３３と同様の機能を有するダイアフラム式差圧弁である。タンク内圧制御弁６０内のダイアフラム弁体６１は、燃料タンク３０内の圧力がキャニスタ４０内の圧力より所定圧以上高くなるときのみタンク内圧制御弁６０を開弁させる。
【００２７】
キャニスタ４０は、その内部に吸着材（例えば活性炭）を備え、燃料蒸気を該吸着材に吸着させて一時的に蓄えた後、大気圧よりも低い圧力下におかれることによってこの吸着材に吸着させた燃料蒸気を再離脱させることが可能な構成となっている。以下、本明細書において、大気圧を基準としてそれよりも低い圧力を負圧といい、大気圧を基準としてそれよりも高い圧力を正圧という。キャニスタ４０は、ブリーザ通路３４及びベーパ通路３５を介して燃料タンク３０と連通可能である他、パージ通路７１を経由して吸気通路１２に連通可能であり、更に大気弁７０を介して大気導入通路７２及び大気排出通路７３にも連通している。
【００２８】
なお、パージ通路７１の途中には電磁弁又はＶＳＶ（バキュームスイッチングバルブ）からなるパージ制御弁７１ａが設けられている。このパージ制御弁７１ａは単なる開閉弁ではなく、全閉状態（開度０％）から全開状態（開度１００％）まで任意に開度調節可能なタイプであり、外部からのデューティ制御によって駆動する。又、エアクリーナ１２ｄに連通する大気導入通路７２の途中には、電磁弁又はＶＳＶからなる大気導入弁７２ａが設けられている。
【００２９】
大気弁７０内には、各々が異なる機能を有する二つのダイアフラム弁体７４，７５が設けられている。第１のダイアフラム弁体７４は、その背面側の空間７４ａがパージ通路７１と連通しており、パージ通路７１が所定圧以下の負圧状態になると開弁して大気導入通路７２からキャニスタ４０内への外気の流入を許容する。一方、第２のダイアフラム弁体７５は、キャニスタ４０内が所定圧以上の正圧に達すると開弁してキャニスタ４０から大気排出通路７３へ余分な空気を排出させる。
【００３０】
キャニスタ４０の内部は仕切板４１によって、第１吸着材室４２と第２吸着材室４３とに区画されている。両吸着材室４２，４３は吸着材（活性炭）で満たされるも、両室はキャニスタ底部（図１では右側）において通気性フィルタ４４を介して連通している。燃料タンク３０は、一方ではベーパ通路３５及びタンク内圧制御弁６０を介して、他方ではブリーザ制御弁３３及びブリーザ通路３４を介して第１吸着材室４２に連通可能となっている。また、大気導入通路７２及び大気排出通路７３は大気弁７０を介して第２吸着材室４３に連通可能となっている。そして、パージ制御弁７１ａを備えたパージ通路７１は、キャニスタ４０の第１吸着材室４２と、吸気通路１２のスロットルバルブ１２ｃ下流位置とを連結しており、パージ制御弁７１ａの開弁動作に応じて第１吸着材室４２とスロットルバルブ１２ｃ下流位置とを連通する。即ちベーパ通路３５やブリーザ通路３４から導入された燃料蒸気は、第１吸着材室４２に一時的に吸着され、その後にパージ通路７１に運ばれる。又、大気弁７０を構成する第２のダイアフラム弁体７５が開弁してキャニスタ４０内の余分な空気が大気排出通路７３から排出される場合でも、キャニスタ４０内の気相に残留する燃料蒸気は、第２吸着材室４３を通過する際にその内部の吸着材に吸着され、外に漏れることはない。
【００３１】
加えて燃料蒸気パージシステム２０には、タンク内圧制御弁６０（又はべーパ通路３５の一端部）とキャニスタの第２吸着材室４３とを連絡するように負圧導入用のバイパス通路８０が設けられている。このバイパス通路８０の途中には、電磁弁又はＶＳＶからなるバイパス制御弁８０ａが設けられている。このバイパス制御弁８０ａが開弁するとき、バイパス通路８０及びベーパ通路３５を介して第２吸着材室４３と燃料タンク３０とが直接連通する。特にパージ制御弁７１ａが開弁状態にあるときには、パージ通路７１の全体が、第１吸着材室４２→通気性フィルタ４４→第２吸着材室４３→バイパス通路８０→ベーパ通路３５を介して燃料タンク３０に連通する。また、ブリーザ通路３４内の空間も第１吸着材室４２と連通しているため、パージ通路７１と同一空間を共有することとなる。このように、パージ制御弁７１ａの開弁によりキャニスタ４０内に負圧が導入されている状態でバイパス制御弁８０ａを開弁することで互いに連通する燃料蒸気パージシステム２０内の共有空間が、同システム２０における「パージ経路」となる。本実施形態にかかる燃料蒸気パージシステムの異常診断装置は、このパージ経路の漏れの有無を判定することによってその異常の有無を診断する。
【００３２】
更に、エンジン１０及び燃料蒸気パージシステム２０は、エンジン制御系及びパージ制御系としての電子制御装置（ＥＣＵ）５０を備えている。図２に示すようにＥＣＵ５０は、マイクロコンピュータ５１を中心に構成されている。マイクロコンピュータ５１は、エンジン制御やパージ制御（システム診断を含む）に関する各種処理を実行するＣＰＵ５１ａ、上記制御や診断に関する各種プログラムを記憶した読出し専用メモリであるＲＯＭ５１ｂ、読出しと書込みが自由な揮発性メモリであるＲＡＭ５１ｃ及び読込みと書込みが自由で且つバッテリバックアップされることによりエンジン１０の停止後も記憶内容が保持される不揮発性メモリであるバックアップＲＡＭ５１ｄを備えている。マイクロコンピュータ５１の入力側には、圧力センサ３２やエアフローメータ１２ｅのほかに、回転数センサや気筒判別センサ等のエンジン１０の運転制御に必要な各種センサが直接的又は間接的に接続されている。マイクロコンピュータ５１の出力側には、燃料噴射弁１２ｂ、燃料ポンプ３１、パージ制御弁７１ａ、大気導入弁７２ａ及びバイパス制御弁８０ａが、それぞれの駆動回路を介して接続されている。
【００３３】
ＥＣＵ５０は、各センサから提供される各種情報に基づき、空燃比のフィードバック制御、燃料噴射量の制御、点火タイミング制御等のエンジン制御を実行する。又、ＥＣＵ５０は、圧力センサ３２からの出力信号を認識しつつ、パージ制御弁７１ａ、大気導入弁７２ａ及びバイパス制御弁８０ａを適宜開閉制御することにより、燃料蒸気パージ制御やパージシステムの自己診断（即ち上記パージ経路の漏れ診断等）を行う。
【００３４】
ここで「燃料蒸気パージ制御」とは、パージシステムの漏れ診断時以外の通常のパージ処理（通常モード）でのパージ率の制御を含むものであり、デューティ制御によるパージ制御弁７１ａの開度調節が主たる制御内容となる。なお、本件が問題とするのは、パージシステムの漏れ診断（自己診断モード）での準備段階にあたる負圧導入プロセスでのパージ率ＰＲであり、前記通常モードでのパージ率ＰＲＮとは明確に区別されるものである。通常モード時におけるパージ率の制御は、エンジン制御の対象となる燃料噴射量や空燃比の目標値を補正演算する際の補正係数や補正量を勘案しつつパージ率を適正化するものであり、そのような更新演算の結果としてのパージ率は「現在のパージ率ＰＲＮ」として、ＥＣＵ５０により内部的に保持される。
【００３５】
なお、パージ制御弁７１ａの開度調節は、駆動回路からパージ制御弁７１ａに出力される駆動信号のデューティ比Ｄｔを制御することにより行われる。具体的には、前記デューティ比Ｄｔが０％のときにパージ制御弁７１ａは全閉となり、前記デューティ比Ｄｔが１００％のときにパージ制御弁７１ａは全開となる。
【００３６】
なお、ＥＣＵ５０は、パージシステムの異常診断の正確性又は信頼性を担保するために前記バイパス制御弁８０ａ等の各種アクチュエータ類の異常診断をも行うが、この点についての説明は割愛する。
【００３７】
（燃料蒸気パージシステムにおける燃料パージ処理の概要）
燃料タンク３０内の燃料が蒸気化しその蒸気圧が所定圧以上に達すると、タンク内圧制御弁６０が自律開弁して燃料タンク３０からキャニスタ４０内へ燃料蒸気の流入が許容される。また、例えば燃料給油時のように、燃料蒸気の蒸気圧が燃料タンク３０内で急激に高まるような場合には、ブリーザ制御弁３３が自律開弁して、燃料タンク３０からキャニスタ４０内へのより大量の燃料蒸気の流入が許容される。キャニスタ４０内に流入した燃料蒸気は、キャニスタ４０内の吸着材に一旦吸着される。その後、例えば図３に示すように、エンジン１０の冷却水温が所定のパージ開始水温（本実施形態では８０℃）に達すると、ＥＣＵ５０からの制御信号に基づき、閉じていたパージ制御弁７１ａが開弁されると共に大気導入弁７２ａの開弁状態が維持される。すると、パージ通路７１を介して吸気通路１２からキャニスタ４０内に吸引負圧が導かれると共に、大気導入通路７２を通じてエアクリーナ１２ｄからキャニスタ４０内に新気が導入される。この負圧及び新気の導入によって吸着材から燃料蒸気が離脱し、パージ通路７１を介して吸気通路１２にパージされる。以上が、通常モードでの基本動作である。
【００３８】
（燃料蒸気パージシステムにおけるパージ経路の漏れ診断の概要）
パージ経路の漏れ診断を行うにあたっては、いくつかの前提条件が成立していることが求められる。診断の前提条件としては、エンジン１０の冷却水温がパージ開始水温（例えば８０℃）に達してパージが既に開始されていること、燃料タンク３０のタンク内圧Ｐｔが安定していること、及び、パージ制御弁７１ａの開度が所定の最小必要開度以上となっていることがあげられる。タンク内圧Ｐｔの安定に関しては、例えば図３に示すように、圧力センサ３２の検出圧力に基づきタンク内圧Ｐｔの所定時間（例えば１５秒）の圧力変化量ΔＰ１を算出し、この圧力変化量ΔＰ１が所定値以下であることが３回続けて確認されると、タンク内圧Ｐｔが安定していると認定される。また、パージ制御弁７１ａの開度に関しては、具体的にはＥＣＵ５０の指令により駆動回路からパージ制御弁７１ａに出力される駆動信号のデューティ比（パージデューティ比Ｄｔ）が、前記最小必要開度を実現するためのデューティ比以上であることが求められる。前記パージ制御弁７１ａの最小必要開度とは、負圧導入によってパージ経路全体を所定時間内に後記目標減圧レベルに到達させることが可能なパージ制御弁開度の最小値を意味する。パージ制御弁７１ａの最小必要開度を実現するためのパージデューティ比Ｄｔには、診断前提条件を満足するパージデューティ比Ｄｔ１と、負圧導入の実行時におけるパージデューティ比Ｄｔ２とが設定されており、パージデューティ比Ｄｔ１は例えば１５％以上であることが求められ、パージデューティ比Ｄｔ２は例えば１０％以上であることが求められる。
【００３９】
これら診断プロセスに入るための前提条件が満たされると、ＥＣＵ５０が内部的に管理している診断条件成立フラグＦがアクティブに設定される。即ち本実施形態では、ＥＣＵ５０により、診断の前提条件が成立したか否かの検査・判定が漏れ診断の一環として定期的に実行される。そして、全ての前提条件が満たされたときに前記フラグＦは「１」とされ、それ以外の場合にはフラグＦは「０」とされる。
【００４０】
前記漏れ診断の前提条件が満たされた、つまりフラグＦが０から１に変更された時点（図３の時刻ｔ０）で、燃料蒸気パージシステムは自己診断モードに移行する。すると、パージ制御弁７１ａの開弁状態が維持されたまま、ＥＣＵ５０からの指令により大気導入弁７２ａが閉弁され、その結果、キャニスタ４０には吸気通路１２からパージ通路７１を介して負圧が導かれる。加えて、大気導入弁７２ａの閉弁に同期したバイパス制御弁８０ａの強制開弁により、燃料タンク３０、キャニスタ４０、ブリーザ通路３４、ベーパ通路３５及びパージ通路７１（すなわちパージ経路全体）が負圧状態となる。漏れ診断のための負圧導入開始（時刻ｔ０）以降もパージ制御弁７１ａの開弁状態は維持されるものの、パージシステムへの負圧導入開始に起因するＡ／Ｆ荒れを防止又は緩和するために、時刻ｔ０においてパージ制御弁７１ａの開度は修正される。このときのパージ制御弁７１ａの開度つまりはパージデューティＤｔは、直前のパージ率との関係で決定される。この点については後ほど詳述する。
【００４１】
前記パージ経路の内圧は、燃料タンク３０の天井にある圧力センサ３２によって検知される。時刻ｔ０において負圧導入を開始してからパージ経路全体をある程度減圧し、内圧が所定の目標減圧レベル（本実施形態では大気圧に対し−２．６７ｋＰａのレベル）に達した時刻ｔ１において、パージ制御弁７１ａを閉弁し負圧導入を終了する。すると、パージ経路内が減圧状態で密閉される。このときパージ経路に穴あき等の異常がなければ、燃料タンク３０内の燃料が蒸発することにより、パージ経路の内圧は、経路内に残留する空気及び燃料蒸気の平衡圧に徐々に近づいていく（つまり緩やかに上昇する）はずである。他方、パージ経路に漏れがある場合には、パージ経路の内圧は急速に外気圧（大気圧）に近づくことになる。いずれにしても時刻ｔ１以後パージ経路内圧は上昇するが、漏れの有無によって内圧上昇の度合いが異なる。本実施形態では、パージ経路内圧（＝Ｐｔ）が再び所定負圧（−２．００ｋＰａ＝−１５ｍｍＨｇ）に達した時刻ｔ２において、圧力変化度合いとしての圧力変化速度ΔＰ（−１５）（ｋＰａ／秒又はｍｍＨｇ／秒）を測定する。そして、この圧力変化速度ΔＰ（−１５）に基づき、パージ経路に穴開き等の異常がある否かを判定することで、漏れ診断を行っている。
【００４２】
（負圧導入時におけるパージ率ＰＲの可変設定）
漏れ診断の準備段階としてパージ経路へ負圧を導入する期間（例えば図３の時刻ｔ０〜ｔ１）におけるパージ率ＰＲの可変設定方法について説明する。
【００４３】
図４はパージ率設定の概要を示すフローチャートであり、本ルーチンは、ＥＣＵ５０によって所定時間（例えば数十〜数百ミリ秒）毎の定期割込み処理として実行される。なお、ＥＣＵ５０は、図４の処理によってパージ率ＰＲが変更されたとき、その変更の結果を、パージ経路への負圧導入期間（図３の時刻ｔ０〜ｔ１）におけるパージデューティＤｔの制御に反映させる。つまり、負圧導入期間にあっては、図４の処理に基づいて更新されるパージ率ＰＲを逐次実現するようなパージ制御弁７１ａの開度制御が行われる。
【００４４】
パージ率設定の割込み処理要求があると、ＥＣＵ５０はまず図４のステップ１０５において、エンジン１０がアイドリング状態にあるか否かを判定する。アイドリング状態か否かについては、例えばＥＣＵ５０が制御しているスロットルバルブ１２ｃの角度又は開度に基づいて判定することができる。アイドリング時の場合にはステップ１１０以下の処理が行われ、さもなくば（つまり走行時の場合には）ステップ１４０以下の処理が行われる。
【００４５】
アイドリング時、ＥＣＵ５０はステップ１１０において、負圧導入中であるか否かを判定する。ステップ１１０判定で負圧導入中でない場合にはステップ１１５に処理を移行し、負圧導入中である場合にはステップ１２５に処理を移行する。
【００４６】
ＥＣＵ５０はステップ１１５において、診断条件成立フラグＦが「０」か「１」かを判定する。フラグＦが「０」の場合には、現タイミングが負圧導入開始タイミング（図３の時刻ｔ０）よりも前にあると判断し、本ルーチンを一旦終了する。
【００４７】
他方、ステップ１１５判定でフラグＦが「１」の場合には、現タイミングが負圧導入開始時（図３の時刻ｔ０）であると判断され、ステップ１２０において負圧導入開始時におけるパージ率の初期値ＰＲＩ（％）を演算し、これを目標パージ率ＰＲ（％）として記憶する。パージ率の初期値ＰＲＩの演算手順を図５のフローチャートに示すが、これについては後述する。このようにフラグＦが「０」から「１」に変わった直後に目標とすべきパージ率ＰＲ、つまりは時刻ｔ０でのあるべきパージデューティＤｔが演算される。もちろん、フラグＦ＝０の間は、ここで計算されたパージ率ＰＲに基づくパージ制御弁７１ａのデューティ制御は行われない。
【００４８】
ステップ１１０判定で負圧導入中の場合には、現タイミングが負圧導入開始時（図３の時刻ｔ０）よりも後の時点にあると判断され、パージ率ＰＲの漸増が図られる。具体的にはステップ１２５において、記憶している目標パージ率ＰＲを所定増加量Δα（本実施形態では０．１％）だけ増加させる。その後、ステップ１３０において、再設定された目標パージ率ＰＲが所定の上限ガード値Ｕα（本実施形態では５．０％）以下であるか否かが判定される。そして、ステップ１３０判定がＹＥＳの場合にはそのままとされ、ステップ１３０判定がＮＯの場合には目標パージ率ＰＲが上限ガード値Ｕαに強制設定される（ステップ１３５参照）。つまり、ステップ１２５，１３０及び１３５の一連の処理は、負圧導入開始時を除く負圧導入期間における目標パージ率ＰＲを初期値ＰＲＩからΔα刻みで徐々に増大させるものの、上限ガード値Ｕαによって上限規制を行うというものである。
【００４９】
ステップ１０５判定がＮＯの場合（走行時の場合）も、処理の流れは基本的に同じである。すなわち、ＥＣＵ５０はステップ１４０において、負圧導入中であるか否かを判定する。ステップ１４０判定で負圧導入中でない場合にはステップ１４５に処理を移行し、負圧導入中である場合にはステップ１５５に処理を移行する。
【００５０】
ＥＣＵ５０はステップ１４５において、診断条件成立フラグＦが「０」か「１」かを判定する。フラグＦが「０」の場合には、現タイミングが負圧導入開始タイミング（図３の時刻ｔ０）よりも前にあると判断し、本ルーチンを一旦終了する。
【００５１】
他方、ステップ１４５判定でフラグＦが「１」の場合には、現タイミングが負圧導入開始時（図３の時刻ｔ０）であると判断され、ステップ１５０において負圧導入開始時におけるパージ率の初期値ＰＲＩ（％）を演算し、これを目標パージ率ＰＲ（％）として記憶する。パージ率の初期値ＰＲＩの演算手順はやはり図５のフローチャートに基づく。
【００５２】
ステップ１４０判定で負圧導入中の場合には、現タイミングが負圧導入開始時（図３の時刻ｔ０）よりも後の時点にあると判断され、パージ率ＰＲの漸増が図られる。具体的にはステップ１５５において、記憶している目標パージ率ＰＲを所定増加量Δβ（本実施形態では０．０１％）だけ増加させる。その後、ステップ１６０において、再設定された目標パージ率ＰＲが所定の上限ガード値Ｕβ（本実施形態では３．０％）以下であるか否かが判定される。そして、ステップ１６０判定がＹＥＳの場合にはそのままとされ、ステップ１６０判定がＮＯの場合には目標パージ率ＰＲが上限ガード値Ｕβに強制設定される（ステップ１６５参照）。つまり、ステップ１５５，１６０及び１６５の一連の処理は、負圧導入開始時を除く負圧導入期間における目標パージ率ＰＲを初期値ＰＲＩからΔβ刻みで徐々に増大させるものの、上限ガード値Ｕβによって上限規制を行うというものである。
【００５３】
次に、前記ステップ１２０及び１５０におけるパージ率の初期値ＰＲＩ（％）の算出手法について、図５、図６及び図７を参照して説明する。図５のフローチャートは、初期パージ率ＰＲＩの算出の概要を示し、ステップ１２０及び１６０での処理内容を表す。なお、ステップ２１０，２２０，２３０は、ステップ２４０での演算のための準備工程である。
【００５４】
まずステップ２１０においてＥＣＵ５０はパージ率の基本加減量Ａを算出する。基本加減量Ａは、ＥＣＵ５０が内部的に管理するパージ濃度のデータに基づいて、同じくＥＣＵ５０が内部的に保持する第１のマップ形式データ（図６（Ａ））を参照することにより算出される。ここで「パージ濃度」とは、パージ通路７１を経由してエンジン吸気通路にパージされるガス中における燃料成分濃度をいう。前述のようにＥＣＵ５０は、燃料蒸気のパージ制御の他に燃料噴射量制御や空燃比のフィードバック制御をも司っており、空燃比のフィードバック補正係数その他の多種多様にわたる制御パラメータを内部的に保持している。これらの内部パラメータを利用すれば、パージ濃度の演算が可能であることは既に公知であり（例えば特開平９−６８１１２号公報参照）、本件では、このようなＥＣＵ５０が管理するパージ濃度データを基本加減量Ａの算出に利用する。
【００５５】
前記パージ濃度から基本加減量Ａを算出するための第１のマップ形式データは、図６（Ａ）のグラフに示すような特性を持つ。即ち、パージ濃度（パージガスの燃料成分濃度）が高くなるにつれて基本加減量Ａも大きくなるように関係付けられている。しかも、基本加減量Ａは常に正の値ではなく、あるパージ濃度以下では負の値をとる。この基本加減量Ａの正負は、ステップ２４０での演算に大きな影響を及ぼす。
【００５６】
ステップ２２０においてＥＣＵ５０は、前記基本加減量Ａを乗算補正するための補正係数Ｂを算出する。補正係数Ｂは、ＥＣＵ５０が内部的に管理する燃料蒸気発生量のデータに基づいて、同じくＥＣＵ５０が内部的に保持する第２のマップ形式データ（図６（Ｂ））を参照することにより算出される。ここで「燃料蒸気発生量」とは、密閉状態にあるときの燃料タンク３０内での燃料蒸気発生量を指し、具体的には、前記タンク内圧の安定性を調べるために測定した１５秒間での圧力変化量ΔＰ１そのもの又はそれと緊密に相関するパラメータを意味する。前述のようにＥＣＵ５０は、圧力変化量ΔＰ１を監視する処理を適宜行い、前記ΔＰ１の値を内部的に保持している。それ故、このΔＰ１に基づいて燃料蒸気発生量を導出することができる。
【００５７】
燃料蒸気発生量から補正係数Ｂを算出するための第２のマップ形式データは、図６（Ｂ）のグラフに示すような特性を持つ。即ち、燃料蒸気発生量が多くなるにつれて補正係数Ｂも大きくなるように関係付けられている。なお、本実施形態では、補正係数Ｂは常に正の値をとる。
【００５８】
ステップ２３０においてＥＣＵ５０は、現在のパージ率ＰＲＮを読み込む。この現在のパージ率ＰＲＮとは、漏れ診断用の負圧導入開始以前の通常のパージ制御時におけるパージ率（最新の更新値）であり、ＥＣＵ５０が内部的に保持しているデータである。この意味でＥＣＵ５０は、通常モード時におけるパージ率を把握するパージ率把握手段としての役目を果たす。
【００５９】
ステップ２４０においてＥＣＵ５０は、前記現在のパージ率ＰＲＮ、基本加減量Ａ及び補正係数Ｂを用い、ＰＲＩ＝ＰＲＮ−（Ａ×Ｂ）の計算式に基づいて、目標パージ率の初期値ＰＲＩ（％）を算出する。基準加減量Ａに補正係数Ｂを乗算して得た補正後の加減量（Ａ×Ｂ）が正規の加減量となる。この意味でＥＣＵ５０は、加減量算出手段及びパージ率演算手段として機能する。
【００６０】
前記加減量（Ａ×Ｂ）の意味は、図７のタイムチャートによって明らかとなる。図７には、モード切替え前後におけるパージ率及びパージデューティＤｔの推移についての二つのパターンが示されている。いずれのパターンにおいても、診断条件成立フラグＦの立ち上げ（０→１）にほぼ同期して、パージ率がＰＲＮからＰＲＩに変化している。その変化量こそが加減量（Ａ×Ｂ）である。つまり本実施形態によれば、自己診断モードでの負圧導入開始時における初期パージ率ＰＲＩ（つまりは負圧導入／燃料成分放出の程度）は、特定の値に固定化されず、モード切替え直前のパージ率ＰＲＮを基準点としてその都度決められる流動的な値として相対化されている。そして、その相対変化の度合いたる加減量（Ａ×Ｂ）は、パージ濃度とか燃料蒸気発生量といったパージガス中の燃料成分含有量と深く関連するパラメータに応じて変化する。このように、パージ濃度及び燃料蒸気発生量を勘案しつつ加減量（Ａ×Ｂ）を決定すると共に、その加減量分だけ、モード切替え直前のパージ率ＰＲＮに対して負圧導入開始時の初期パージ率ＰＲＩを相対設定する点に、本実施形態の特徴がある。このような工夫により、通常モードから自己診断モード（負圧導入開始）への移行に伴う空燃比の変化を極力緩和する、又は必要最小限にとどめることが可能となる。
【００６１】
なお、こうして求められた初期パージ率ＰＲＩに基づいてパージ制御弁７１ａのパージデューティ比Ｄｔが制御されるのであるが、このパージデューティ比Ｄｔが負圧導入の実行時におけるパージデューティ比Ｄｔ２（例えば１０％）未満になる場合には前記漏れ診断の前提条件が不成立となり、漏れ診断プロセスには入らず、通常のパージ制御が実行される。
【００６２】
（効果）本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
・  通常モードから自己診断モードに移行した直後の負圧導入開始時における初期パージ率ＰＲＩは、固定値ではなく可変値である。しかもその初期パージ率は、通常モード時における最終のパージ率ＰＲＮから、パージガスの燃料成分濃度と相関する加減量（Ａ×Ｂ）分だけ変化するに過ぎない。このため、負圧導入開始時においてエンジン吸気通路１２に放たれた燃料成分が実際の空燃比変化に及ぼす影響度を小さくする、又は、空燃比変化が急激となることを回避するように初期パージ率ＰＲＩを適宜設定変更できる。それ故、負圧導入開始に起因するＡ／Ｆ荒れを回避でき、エンジンのドライバビリティの悪化等の不都合を防止することができる。
【００６３】
・  パージガスの燃料成分濃度に応じて選択される基本加減量Ａと、燃料蒸気発生量に応じて選択される補正係数Ｂとを乗算することにより前記加減量（Ａ×Ｂ）を求めるようにしたので、空燃比の過度な変動を回避し、Ａ／Ｆ荒れを効果的に防止することができる。
【００６４】
（変更例）上記実施形態を次のように変更してもよい。
・  前記実施形態では、図６（Ａ）のようなマップデータを参照してパージ濃度から基本加減量Ａを算出したが、パージ濃度と基本加減量Ａとの関係を数式化しておき、その数式に基づきパージ濃度から基本加減量Ａを算出するようにしてもよい。
【００６５】
・  前記実施形態では、図６（Ｂ）のようなマップデータを参照して燃料蒸気発生量から補正係数Ｂを算出したが、燃料蒸気発生量と補正係数Ｂとの関係を数式化しておき、その数式に基づき燃料蒸気発生量から補正係数Ｂを算出するようにしてもよい。
【００６６】
・  前記実施形態では、基本加減量Ａと補正係数Ｂとの積を加減量としたが、補正係数Ｂによる補正乗算を省略してもよい。換言すれば、常にＢ＝１としておいてもよい。あるいは、補正係数Ｂを可変値ではなく特定の値に固定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃料蒸気パージシステムの概略構成図。
【図２】パージシステムの電気的構成の概要を示すブロック図。
【図３】パージシステムの漏れ診断の概要を示すタイムチャート。
【図４】自己診断モードでのパージ率設定ルーチンのフローチャート。
【図５】パージ率初期値の設定ルーチンのフローチャート。
【図６】（Ａ）はパージ濃度から基準加減量Ａを算出するマップの特性を示すグラフ、（Ｂ）は燃料蒸気発生量から補正係数Ｂを算出するマップの特性を示すグラフ。
【図７】モード切替え前後におけるパージ率等のタイムチャート。
【図８】従来技術でのモード切替え前後におけるパージ率等のタイムチャート。
【符号の説明】
１０…エンジン、１２…吸気通路、２０…燃料蒸気パージシステム、３０…燃料タンク（パージ経路）、４０…キャニスタ（パージ経路）、５０…ＥＣＵ（制御装置、パージ率把握手段、加減量算出手段及びパージ率演算手段）、７１…パージ通路、７１ａ…パージ制御弁、７２…大気導入通路、８０…バイパス通路（パージ経路）、８０ａ…バイパス制御弁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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