(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
深さ方向で断面積が異なる燃料タンクと吸気通路とを蒸発燃料吸着手段を介して連通する蒸発燃料供給経路を備え、
上記蒸発燃料供給経路に負圧を導入し、該蒸発燃料供給経路内の圧力の変化状態から蒸発燃料供給経路の故障診断を行なう一方、
上記燃料タンク内の油面の変動量を検出する油面変動量検出手段を設け、
上記油面変動量検出手段で検出された変動量が所定しきい値以上の時、故障診断を中止する診断中止手段が設けられた蒸発燃料供給系の故障診断装値であって、上記燃料タンク内の燃料の残量変化による油面の表面積変化に応じて上記しきい値を変更するしきい値変更手段を備えた
蒸発燃料供給系の故障診断装置。
【請求項２】
上記燃料タンク内の油面の表面積が小さくなる程、上記しきい値を小さくする請求項１記載の蒸発燃料供給系の故障診断装置。
【請求項３】
上記しきい値は燃料の残量変化による油面の表面積変化に応じて予め設定された
請求項１または２記載の蒸発燃料供給系の故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、燃料タンクと吸気経路とをキャニスタ等の蒸発燃料吸着手段を介して連通する蒸発燃料供給経路の故障を診断するような蒸発燃料供給系の故障診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、燃料タンク内で発生する蒸発燃料が大気中に放出されるのを防止する目的で、上述の燃料タンクと吸気通路との間には蒸発燃料吸着手段（キャニスタ）を備えた蒸発燃料供給経路（エバポ経路）が設けられている。
そして、上述のエバポ経路に故障が有るか無いかを診断するために各種の蒸発燃料供給系の故障診断装置が既に発明されている。
【０００３】
例えば特開平５−１２５９９７号公報に記載の故障診断装置は、燃料タンクと、スロットル弁下流の吸気通路とをキャニスタが介設されたエバポ経路で連通し、故障診断時（異常検出時）にはキャニスタ閉塞弁を閉じた後に、パージバルブを開いて、上述のエバポ経路に吸気負圧を導入し、所定時間経過後にパージバルブを閉じ、上述のエバポ経路内の圧力の変化状態から該エバポ経路の故障診断を行なうものにおいて、燃料タンクの燃料量を検出する燃料量検出手段（フロートタイプのフューエルセンサ）と、この燃料量検出手段により検出された燃料量が変動しているか否かを判断し、この燃料量が変動している時は故障診断を実質的に無効とするものである。
【０００４】
この従来装置によれば、上述のエバポ経路内の圧力変化状態は燃料タンクに設けられた圧力センサにより検知され、油面の揺れ等により燃料量が変動すると蒸発燃料量が変化することに起因して、燃料タンクの内圧変化量が大きく変化し、正確な故障診断が本来行なわれなくなるため、燃料量が変動している時は故障診断を実質的に無効とすることで、誤診断を防止しようとするものである。
【０００５】
しかし、上述の従来装置にあっては燃料量検出手段としてフューエルセンサを用い、このフューエルセンサの所定時間毎の出力が所定範囲内にあるか否かを判定し、フューエルセンサ出力が所定範囲外になった時、故障診断を中止するものであって、燃料タンク内の燃料の残量変化による油面の表面積変化に応じて上述の所定範囲の幅を可変するものではないので、次のような問題点があった。
【０００６】
すなわち、深さ方向で断面積が異なる燃料タンクの場合には、燃料の残量変化によって油面の表面積が異なり、油面の表面積が大きい時には上述のフューエルセンサにて揺れ等による油面変動に良好に追従して該油面変動を感度よく検出することができる反面、油面の表面積が小さい時には上述のフューエルセンサの追従不足に起因して油面変動の感度低下が生じ、本来、油面の揺れによって蒸発燃料が多くなり、これに伴ってタンク内圧が上昇しても、上述のフューエルセンサ出力を一律の所定範囲と比較する関係上、故障診断が中止されず、誤判定が行なわれる問題点があった。
【０００７】
特に、図１５に示すように上半部で内容積（油面の表面積）が大きく、下半部にあっては内容積（油面の表面積）が漸次小さくなるような形状の燃料タンク９１において上述のフューエルセンサのセンシングフロート９２を設けた場合、図示のように油面の揺れによって蒸発燃料が多く発生しているにもかかわらず、センシングフロート９２それ自体は油面変動を良好に感知することができず、この結果、故障診断が中止されないので、誤判定が発生する問題点があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の請求項１記載の発明は、燃料タンク内の燃料の残量変化による油面（液面）の表面積変化に応じてしきい値（故障診断を中止する変動量のしきい値）を変更することで、タンク残量にともなう油面の表面積変化による油面変動量検出手段の感度低下を考慮したしきい値が設定でき、エバポ経路の誤診断を防止することができる蒸発燃料供給系の故障診断装置の提供を目的とする。
【０００９】
この発明の請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明の目的と併せて、燃料タンク内の油面の表面積が小さくなる程、上述のしきい値を小さくすることで、表面積に対応したしきい値設定ができ、誤診断をより一層良好に防止することができる蒸発燃料供給系の故障診断装置の提供を目的とする。
【００１０】
この発明の請求項３記載の発明は、上記請求項１または２記載の発明の目的と併せて、上述のしきい値を、燃料の残量変化による油面の表面積変化に応じて予め設定することで、テーブルやマップからのしきい値読出し処理により、該しきい値を即時に、かつ容易に変更することができる蒸発燃料供給系の故障診断装置の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１記載の発明は、深さ方向で断面積が異なる燃料タンクと吸気通路とを蒸発燃料吸着手段を介して連通する蒸発燃料供給経路を備え、上記蒸発燃料供給経路に負圧を導入し、該蒸発燃料供給経路内の圧力の変化状態から蒸発燃料供給経路の故障診断を行なう一方、上記燃料タンク内の油面の変動量を検出する油面変動量検出手段を設け、上記油面変動量検出手段で検出された変動量が所定しきい値以上の時、故障診断を中止する診断中止手段が設けられた蒸発燃料供給系の故障診断装値であって、上記燃料タンク内の燃料の残量変化による油面の表面積変化に応じて上記しきい値を変更するしきい値変更手段を備えた蒸発燃料供給系の故障診断装置であることを特徴とする。
【００１２】
この発明の請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成と併せて、上記燃料タンク内の油面の表面積が小さくなる程、上記しきい値を小さくする蒸発燃料供給系の故障診断装置であることを特徴とする。
【００１３】
この発明の請求項３記載の発明は、上記請求項１または２記載の発明の構成と併せて、上記しきい値は燃料の残量変化による油面の表面積変化に応じて予め設定された蒸発燃料供給系の故障診断装置であることを特徴とする。
【００１４】
【発明の作用及び効果】
この発明の請求項１記載の発明によれば、上述の蒸発燃料供給経路に負圧を導入して、この蒸発燃料供給経路内の圧力の変化状態から該蒸発燃料供給経路の故障診断を行なう一方、上述の油面変動量検出手段は深さ方向で断面積が異なる燃料タンク内の油面の変動量を検出し、診断中止手段は上述の油面変動量検出手段で検出された変動量が所定しきい値以上の時に故障診断を中止する。
しかも、上述のしきい値変更手段は燃料タンク内の燃料の残量変化による油面の表面積変化に応じて上述のしきい値（故障診断を中止する変動量のしきい値）を変更する。
この結果、タンク残量にともなう油面（液面）の表面積変化による油面変動量検出手段の感度低下を考慮したしきい値が設定できて、蒸発燃料供給経路（エバポ経路）の誤診断を防止することができる効果がある。
【００１５】
この発明の請求項２記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明の効果と併せて、上述の燃料タンク内の油面の表面積が小さくなる程、上述のしきい値を小さくするので、表面積に対応したしきい値の設定ができ、特に油面の表面積が小さい時の油面変動量検出手段の感度低下を小さい値のしきい値により補完して、誤診断をより一層良好に防止することができる効果がある。
【００１６】
この発明の請求項３記載の発明によれば、上記請求項１または２記載の発明の効果と併せて、上述のしきい値は燃料の残量変化による油面の表面積変化に応じて予め設定されているので、しきい値変更に演算処理を要することなく、テーブルやマップからのしきい値読出し処理により、該しきい値を即時に、かつ容易に変更することができる効果がある。
【００１７】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は蒸発燃料供給系の故障診断装置を示すが、まず図１を参照して蒸発燃料供給系を備えたエンジンの全体構造について説明する。図１において、エンジン１の燃焼室２には吸気弁３によって開閉される吸気ポート４と、排気弁５によって開閉される排気ポート７とが開口している。そして、上述の吸気ポート４には吸気通路７（吸気系）が、また排気ポート６には排気通路８（排気系）がそれぞれ接続されている。
【００１８】
上述の吸気通路７には、その上流側から順にエアクリーナ９、エアフローセンサ１０、スロットル弁１１およびサージタンク１２が設けられると共に、吸気ポート４の近傍に、燃料を噴射するインジェクタ１３が設けられている。さらに、吸気通路７には、上述のスロットル弁１１をバイパスするＩＳＣ通路１４が設けられ、このＩＳＣ通路１４には、吸気流量を調整してアイドル回転数制御を実行するＩＳＣバルブ１５が設けられている。一方、排気通路８にはＯ2 センサなどの空燃比センサ１６と触媒コンバータ１７とが設けられている。
【００１９】
また、吸気通路７には、スロットル弁１１の開度（ＴＶＯ）を検出するスロットルセンサ１８が設けられ、エンジン１には、そのエンジン冷却水の温度を検出する水温センサ１９が設けられている。
一方、燃料タンク２０内には、燃料量および油面の変動量を検出するフロートタイプのレベルセンサ２１が設けられている。
【００２０】
このレベルセンサ２１は中央のガイド棒に対して上下動するセンシングフロートの上下位置を電気量に換量するものであってもよく、ポテンショメータにアームを介してセンシングフロートを設け、このセンシングフロートの上下動をポテンショメータから電圧変化として取出すものであってもよい。
【００２１】
上述のインジェクタ１３に対して燃料を供給する燃料系は、燃料タンク２０、燃料ポンプ、燃料供給通路およびリターン通路を備え、燃料ポンプにより燃料タンク２０から燃料供給通路を通してインジェクタ１３に燃料が送られ、燃料供給通路には、フューエルファルタが介設される一方、リターン通路には、吸気圧に応じて燃圧を調整するプレッシャギュレータが設けられているが、図示の便宜上、これら各要素の図示を省略している。
【００２２】
また、上述の燃料タンク２０とスロットル弁１１下流の吸気系との間には、燃料タンク２０内で発生した蒸発燃料を吸気通路７に供給する蒸発燃料供給系２２が設けられている。この蒸発燃料供給系２２はパージ通路２３を備え、このパージ通路２３は、その上流端が燃料タンク２０の上部に連通接続されると共に、下流端が吸気通路７のサージタンク１２に連通接続されている。上述のバージ通路２３の途中には蒸発燃料を吸着する蒸発燃料吸着手段としてのキャニスタ２４が介設され、このキャニスタ２４には大気開放通路２５が接続されている。
【００２３】
上述の燃料タンク２０とキャニスタ２４とを接続するパージ通路２３には、チェックバルブ２６が設けられると共に、これと並列にソレノイドバルブからなる開閉バルブ２７（いわゆるＴＰＣＶバルブ）が設けられている。また、上述の大気開放通路２５には、エアフィルタ２８およびチェック弁２９が設けられると共に、ソレノイドバルブからなる大気開放バルブ（いわゆるＣＤＣＶバルブ）３０が設けられている。
【００２４】
上述のキャニスタ２４とサージタンク１２との間のパージ通路２３には、蒸発燃料の供給量を調節するためのデューティソレノイドバルブからなるパージバルブ３１が設けられている。さらに蒸発燃料供給系２２には、上述のパージバルブ３１よりも燃料タンク２０側に位置するパージ通路２３の内部圧力を検出する圧力検出手段としての燃料タンク内部圧力センサ（以下単に内圧センサと略記する）３２が設けられている。そして、上述の大気開放バルブ３０およびパージバルブ３１により、燃料タンク２０と吸気通路７との間でのパージ通路２３を開閉する通路開閉手段が構成されている。
【００２５】
図２は蒸発燃料供給系２２の故障診断装置の制御回路ブロック図を示し、ＣＰＵ４０はエアフローセンサ１０からの吸入空気量Ｑ、空燃比センサ１６からの空燃比Ａ／Ｆ、スロットルセンサ１８からのスロットル開度ＴＶＯ、ディストリビュータ３３からのエンジン回転数Ｎｅ、水温センサ１９からの水温ｔｗ、レベルセンサ２１からの出力レベル信号Ｌ、内圧センサ３２からの内部圧力Ｐ、大気センサ３４からの信号など必要な各種信号入力に基づいて、ＲＯＭ３５に格納されたプログラムに従って、パージバルブ３１、開閉バルブ２７、大気開放バルブ３０、インジェクタ１３、ＩＳＣバルブ１５、表示手段３６を駆動制御し、またＲＡＭ３７は必要なデータ等を記憶する。
【００２６】
上述のＣＰＵ４０にはしきい値記憶手段としてのＣＤ−ＲＯＭ３８が接続され、このＣＤ−ＲＯＭ３８には図４に示すようなしきい値Ｂ（故障診断を中止する変動量ΔＬのしきい値）のテーブルが記憶されている。すなわち、このテーブルは横軸に燃料タンク２０内の燃料の残量変化による油面の表面積をとり、縦軸に故障診断を中止する変動量ΔＬのしきい値Ｂをとったテーブルで、図３に示す深さ方向で断面積が異なる燃料タンク２０のタンク形状に対応して、燃料タンク２０内の油面の表面積が小さくなる程、しきい値Ｂが小さくなるように予め実測して設定したものである。
【００２７】
図５はＣＰＵ４０の作用を機能的に示す機能ブロック図で、同図に示すように、エンジンの特定運転領域で上述のパージバルブ３１を開いてキャニスタ２４に吸着された燃料を吸気通路７に供給すると共に、蒸発燃料供給系２２の故障診断（詳しくは同供給系２２のうちの燃料タンク２０からパージバルブ３１までの間の故障診断）時にパージ通路２３内に吸気通路７の負圧を導入した後に、上述のパージ通路２３を密閉状態とするように上述の各バルブ３０，３１を制御する蒸発燃料系制御手段４１と、予め設定された診断時間ｅ（図１０参照）内におけるパージ通路２３の圧力上昇度合（Ｐ２−Ｐ１）を演算によって求める圧力上昇度合演算手段４２と、蒸発燃料供給系２２が故障しているか否かを判定する故障判定手段４３と、蒸発燃料供給系２２の故障診断時に、所定のサンプリング時間内におけるパージ通路２３の圧力変化量ΔＰを演算によって求める圧力変化量演算手段４４と、上述の圧力上昇度合演算手段４２の演算値に基づいて揺れ度合判別用のしきい値Ａ（図６参照）を設定するしきい値設定手段４５と、燃料タンク２０内に収容された油面の揺れ度合を判別する揺れ度合判別手段４６とが設けられている。
【００２８】
上述の圧力上昇度合演算手段４２は、蒸発燃料系制御手段４１により各バルブ３０，３１を開閉制御してパージ通路２３内に吸気通路７の負圧を導入し、さらにパージ通路２３を密閉した状態で、予め設定された診断時間ｅ内、例えば２５秒間におけるパージ通路２３の圧力上昇度合（Ｐ２−Ｐ１）を上述の内圧センサ３２（圧力検出手段）の検出信号に基づいて演算するように構成されている。
【００２９】
すなわち、上述の開閉バルブ２７およびパージバルブ３１を開放すると共に、大気開放バルブ３０を閉止して燃料タンク２０と吸気通路７との間でパージ通路２３を開通させると共に、大気開放通路２５を遮断することにより、パージ通路２３内に吸気負圧を導入してパージ通路２３内を負圧状態とした後、パージバルブ３１を閉止してパージ通路２３を密閉状態とすることにより、このパージ通路２３の負圧を保持する。そして、圧力上昇度合演算手段４２において、パージ通路２３を密閉した時点ｔ２および診断時間ｅが経過した時点ｔ３における内圧センサ３２の第１、第２の各検出圧力Ｐ１，Ｐ２（図１０参照）をそれぞれ読込み、診断時間ｅの経過時点ｔ３における第２検出出力Ｐ２から密閉時点ｔ２における第１検出圧力Ｐ１を減算（Ｐ２−Ｐ１）することにより、診断時間ｅ内におけるパージ通路２３の圧力上昇度合（Ｐ２−Ｐ１）を求めるようになっている。
【００３０】
上述の故障判定手段４３は、圧力上昇度合演算手段４２において求めた診断時間ｅ内における圧力上昇度合（Ｐ２−Ｐ１）の演算値と、運転状態に応じて設定された基準値Ｐｒとを比較し、圧力上昇度合（Ｐ２−Ｐ１）が基準値Ｐｒよりも大きいことが確認された場合に、パージ通路２３内の負圧を適正に維持することができない故障、例えばパージ通路２３に亀裂が形成される等の軽度の故障があると判定し、この故障を表示手段３６において表示させる制御信号を出力するように構成されている。
【００３１】
また、上述の故障判定手段４３は、パージ通路２３内を所定の負圧状態とするのに要した時間（図１０に示す時点ｔ１〜ｔ２間の時間）を測定し、この測定時間が予め設定された３０秒程度の基準時間ｄ（図１０参照）よりも長いことが確認された場合に、パージ通路２３の接続不良等に起因する重度の故障があると判定すると共に、パージバルブ３１を閉止してパージ通路２３を密閉した時点ｔ２における内圧センサ３２の第１検出圧力Ｐ１と、運転状態に応じて設定された基準圧力ｂとを比較して第１検出圧力Ｐ１が基準圧力ｂより高いことが確認された場合に、パージバルブ３１を全閉状態とすることができないバルブ故障が発生したと判定するように構成されている。
【００３２】
上述の圧力変化量演算手段４４は、蒸発燃料供給系２２の故障診断時に診断時間ｅよりも短い時間に設定されたサンプリング時間においてパージ通路２３の圧力変化量ΔＰを上述の内圧センサ３２の検出信号に基づいて演算により求め、この圧力変化量ΔＰの演算値を上記揺れ度合判別手段４６に出力するように構成されている。
【００３３】
上述のしきい値設定手段４５は、圧力上昇度合演算手段４２において求めた診断時間ｅ内におけるパージ通路２３の圧力上昇度合（Ｐ２−Ｐ１）と、所定の係数Ｋとを乗じて揺れ度合判別用のしきい値Ａを設定し、このしきい値Ａを揺れ度合判別手段４６に出力するように構成している。この揺れ度合判別用のしきい値Ａは、図６に示すように、圧力上昇度合（Ｐ２−Ｐ１）が増大するのに従って大きな値となるように設定される。
【００３４】
上記揺れ度合判別手段４６は、診断時間ｅ内において圧力変化量演算手段４２によりサンプリング時間毎に演算された各圧力変化量ΔＰのうち最大値ΔＰmax を求め、この最大値ΔＰmax と、上記しきい値設定手段４５によって設定された揺れ度合判別用のしきい値Ａとを比較し、しきい値Ａよりも圧力変化量ΔＰの最大値ΔＰmax が大きく、燃料タンク２０内において大きな油面の揺れが生じているため、燃料の気化が促進されやすい状態にあることが確認された場合に、上記故障判定手段４３による故障判定を中止するように構成されている。
【００３５】
また、上述の揺れ度合判別手段４６は、燃料タンク２０内に設けられたレベルセンサ２１の出力信号に応じて油面の揺れが大きいか否かを判定し、レベルセンサ２１の出力レベルが顕著に変化していることが確認された場合に、燃料の気化が促進されやすい状態にあると判断して上記故障判定手段４３による故障判定制御を中止するように構成されている。
【００３６】
しかも、上述のＣＰＵ４０は油面変動量検出手段としてレベルセンサ２１で検出した変動量ΔＬが所定のしきい値Ｂ以上の時、故障診断を中止する診断中止手段（図７に示すフローチャートの第４ステップＳ４参照）と、
燃料タンク２０内の燃料の残量変化に応じて上述のしきい値Ｂを変更するしきい値変更手段（図８に示すフローチャートの第２９ステップＳ２９参照）と、
を兼ねる。
【００３７】
このように構成した蒸発燃料供給系の故障診断装置の作用を、図７、図８、図９に示す一連のフローチャートおよび図１０に示すタイムチャートを参照して以下に詳述する。
第１ステップＳ１で、ＣＰＵ４０はエンジンが動作状態にあるか否かを判定し、ＹＥＳ判定時には次の第２ステップＳ２においてパージ通路２３内を負圧状態とするための基準時間ｄ（図１０参照）をカウントする減圧タイマＴ１のカウント値を０にリセットする。
【００３８】
次に第３ステップＳ３においてスロットルセンサ１８によって検出されたスロットル開度ＴＶＯが予め設定された基準開度ａよりも小さいか否かを判定する。この基準開度ａは、スロットル弁１１を２０〜２５％程度開放したエンジンの軽負荷運転状態に対応した値に設定されている。上述の第３ステップＳ３でＮＯ判定され、エンジンが高負荷運転状態にあることが確認された場合には、この状態で蒸発燃料供給系２２の故障診断を実行すると、吸気流量が多いことに起因してパージ通路２３内を所定の負圧状態とすることができない場合があるため、次の第４ステップＳ４において大気開放バルブ３０を開放し、故障判定手段４３による故障診断を中止して、上述の第２ステップＳ２にリターンする。
【００３９】
一方、上述の第３ステップＳ３でＹＥＳ判定され、エンジンが軽負荷運転状態にあることが確認された場合には、第５ステップＳ５においてエンジンの運転状態を検出する各センサの検出値を入力した後、次の第６ステップＳ６において蒸発燃料供給系２２に重度の故障が生じているか否かの判定基準となる負圧の基準圧力（図１０参照）ｂを、水温センサ１９および大気圧センサ３４の検出値に基づいて設定する。例えば大気圧センサ３４によって検出された大気圧が平均的な値であれば、−２００mmAq程度に設定され、大気圧の検出値が小さくなるのに応じて上述の基準圧力ｂの絶対値が小さくなるように、つまり圧力が高い値に設定されるようになっている。これによって大気圧の低い高地の走行時に、エンジン回転数Ｎｅが低下傾向となることに起因してパージ通路２３内の負圧が充分に確保されないことによる故障の誤判断が防止されることになる。
【００４０】
次に、第７ステップＳ７において蒸発燃料供給系２２の故障判定条件が成立したか否かを判定し、ＮＯ判定時には、上述の第４ステップＳ４に移行する。一方、第７ステップＳ７でＹＥＳ判定されて蒸発燃料供給系２２の故障判定条件が成立したことが確認された時点ｔ１で、第８ステップＳ８において、上述の大気開放バルブ３０を閉止する。この大気開放バルブ３０が閉止された後に、次の第９ステップＳ９においてパージバルブ３１を開放する。このように大気開放バルブ３０が閉止されると共に、パージバルブ３１が開放されることにより、吸気負圧がパージ通路２３内に導入され、図１０に示すように、上記時点ｔ１から、パージ通路２３の内部圧力Ｐが次第に低下し始めることになる。
【００４１】
そして、パージバルブ３１が開放された後に、次の第１０ステップＳ１０において上述の減圧タイマＴ１のカウント値を１だけインクリメントとすると共に、次の第１１ステップＳ１１においてスロットル開度ＴＶＯが基準開度ａよりも小さいか否かを再び判定する。
【００４２】
第１１ステップＳ１１でＮＯ判定され、アクセルペダルが踏込まれることによりスロットル開度ＴＶＯが基準開度ａよりも大きくなったことが確認された場合には、次の第１２ステップＳ１２においてタイマＴ２によりスロットル開度ディレイ時間のカウントを行なった後、第１３ステップＳ１３において上記タイマＴ２のカウント値と、予め設定された１秒程度の基準時間ｃとを比較して上記タイマＴ２がタイムアップしたか否かを判定し、ＮＯ判定時には第５ステップＳ５にリターンして上記処理を繰返す。
【００４３】
一方、第１３ステップＳ１３でＹＥＳ判定され、上記タイマＴ２がタイムアップしたことが確認された場合には、スロットル開度ＴＶＯが基準開度ａよりも大きい状態が所定時間にわたって継続され、この状態で蒸発燃料供給系２２の故障診断を実行すると、蒸発燃料供給系２２に故障が生じていないにもかかわらず、パージ通路２３内の負圧が充分に得られなくなって故障していると誤判断されるおそれがあるため、次の第１４ステップＳ１４において上記タイマＴ２のカウント値を０にリセットした後、第４ステップＳ４にリターンして故障診断を中止する。
【００４４】
一方、上述の第１１ステップＳ１１でＹＥＳ判定され、スロットル開度ＴＶＯが基準開度ａよりも小さいことが確認された場合には、次の第１５ステップＳ１５において内圧センサ３２によって検出されたパージ通路２３の内部圧力Ｐが基準圧力ｂよりも低いか否かを判定する。この第１５ステップＳ１５でＮＯ判定され、パージ通路２３の内部圧力Ｐが基準圧力ｂよりも高いことが確認された場合には、次の第１６ステップＳ１６において減圧タイマＴ１のカウント値が予め設定された３０秒程度の基準時間ｄ以上となったか否かを判定する。
【００４５】
第１６ステップＳ１６でＮＯ判定された場合には、図８に示す一連のフローチャートの第１８ステップＳ１８に移動する一方、第１６ステップＳ１６でＹＥＳ判定され、基準時間ｄが経過した時点ｔ２においてもパージ通路２３の内部圧力Ｐが基準圧力ｂよりも低くならないことが確認された場合には、蒸発燃料供給系２２に重度の故障があるため、上記負圧が基準時間ｄ内において−２００mmAq程度の基準圧力ｂまで低下しなかったと判断し、次の第１７ステップＳ１７において表示手段３６に斯る故障が発生したことを表示させる信号を出力して制御動作を終了する。
【００４６】
また、上述の第１６ステップＳ１６でＹＥＳ判定される以前に、先の第１５ステップＳ１５でＹＥＳ判定されてパージ通路２３の内部圧力Ｐが基準圧力ｂよりも低くなったことが判断された場合には、第５ステップＳ５にリターンする。  上述の第１８ステップＳ１８においてパージ通路２３の圧力上昇度合（Ｐ２−Ｐ１）を測定するための診断時間ｅをカウントする負圧保持タイマＴ３を０にリセットし、次の第１９ステップＳ１９で、圧力変化量演算手段４４において求められＲＡＭ３７の所定エリアに記憶された圧力変化量ΔＰの最大値ΔＰmax を０にリセットする。
【００４７】
次に第２０ステップＳ２０においてパージバルブ３１を閉ししてパージ通路２３を密閉する。そして、パージバルブ３１が閉止されたことが確認された時点ｔ２で、第２１ステップＳ２１において内圧センサ３２により検出されたパージ通路２３の内部圧力を第１検出圧力Ｐ１として記憶した後、次の第２２ステップＳ２２においてパージバルブ３１の故障を判定するための基準圧力Ｐ０１を、水温センサ１９および大気圧センサ３４の検出値に基づいて設定する。通常の運転状態では、上述の基準圧力Ｐ０１が例えば−１３０mmAq程度の値に設定される。
【００４８】
次に第２３ステップＳ２３において第１検出圧力Ｐ１が基準圧力Ｐ０１よりも小さいか否かを判定する。この第２３ステップＳ２３でＹＥＳ判定され、パージバルブ３１に故障が生じて、このパージバルブ３１を全閉状態とすることができずに、その内部負圧が基準圧力Ｐ０１よりも大きな値に上昇していないことが確認された場合には、次の第２４ステップＳ２４において上述の故障判定手段４３から表示手段３６にバルブ故障が発生したことを表示させる信号を出力して制御動作を終了する。
【００４９】
一方、上述の第２３ステップＳ２３でＮＯ判定された場合には、別の第２５ステップＳ２５においてエンジンの運転状態を検出する各センサの検出値を入力した後、次の第２６ステップＳ２６において蒸発燃料供給系２２に軽度の故障が生じているか否かの判定基準となる圧力上昇度合（Ｐ２−Ｐ１）の基準値Ｐｒを水温センサ１９および大気圧センサ３４の検出値に基づいて設定すると共に、次の第２７ステップＳ２７において蒸発燃料供給系２２の故障判定条件が成立したか否かを判定し、ＮＯ判定された場合には、先の第４ステップＳ４（図７参照）に移行する。
【００５０】
一方、上述の第２７ステップＳ２７でＹＥＳ判定されて蒸発燃料供給系２２の故障判定条件が成立したことが確認された場合には、次の第２８ステップＳ２８において減圧タイマＴ１のカウント値を１だけインクリメントする。
次に第２９ステップＳ２９（しきい値変更手段）で、ＣＰＵ４０波はレベルセンサの大小に対応して、換言すればタンク残量（油面の表面積）に対応して図４に示すテーブルから故障診断を中止する変動量ΔＬのしきい値Ｂを読込む。
【００５１】
次に第３０ステップＳ３０（油面変動量演算手段）で、ＣＰＵ４０はレベルセンサ２１の出力レベル信号Ｌの最大値Ｌmax から同信号Ｌの最小値Ｌmin （図１１参照）を減算して油面の表面変動量ΔＬを演算する。
次に第３１ステップＳ３１（比較手段）で、ＣＰＵ４０は先の第２９ステップＳ２９で読込んだしきい値Ｂと演算された表面変動量ΔＬとを比較して、ΔＬ＞Ｂの油面の振れが大きい時（ＹＥＳ判定時）には、油面変動により蒸発燃料が発生して、正確な診断が不可となるので、故障診断を中止するために前述の第４ステップＳ４（図７参照）にリターンし、この第４ステップＳ４で故障診断を中止する。
【００５２】
一方、上述の第３１ステップＳ３１で、ΔＬ＜Ｂの振れ小と判定された時（ＮＯ判定時には次の第３２ステップＳ３２に移行する。
この第３２ステップＳ３２において内圧センサ３２により検出されたパージ通路２３の内部圧力Ｐに基づいて所定のサンプリング時間内における圧力変化量ΔＰを、上記圧力変化量演算手段４４において演算により求めた後、この圧力変化量ΔＰに基づき、次の第３３ステップＳ３３において圧力変化量ΔＰの最大値ΔＰmax を選定してＲＡＭ３７の所定エリアに記憶させる。
【００５３】
すなわち、内圧センサ３２により検出された現時点におけるパージ通路２３の内部圧力Ｐ(i) と、前回の制御動作時に検出されたパージ通路２３の内部圧力Ｐ(i-1) との偏差を求めることにより、今回の制御時における圧力変化量ΔＰを算出し、この値ΔＰとＲＡＭ３７の所定エリアに記憶された圧力変化量ΔＰの最大値ΔＰmax とを比較し、大きい方を最大値として更新記憶させることにより、下記の診断時間ｅ内における圧力変化量ΔＰの最大値ΔＰmax を求める。
【００５４】
次に第３４ステップＳ３４において負圧保持タイマＴ３のカウント値と、予め設定された２５秒程度の診断時間ｅとを比較することにより、負圧保持タイマＴ３がタイムアップしたか否かを判定し、ＮＯ判定時には、第２５ステップＳ２５にリターンして上記処理を繰り返す。一方、第３４ステップＳ３４でＹＥＳ判定され、診断時間ｅが経過したことが確認された時点ｔ３で、内圧センサ３２により検出されたパージ通路２３の内部圧力を図９に示す一連のフローチャートの次の第３５ステップＳ３５において第２検出圧力Ｐ２として記憶した後、次の第３６ステップＳ３６においてこの第２検出圧力Ｐ２から先の第１検出圧力Ｐ１を減算することにより、診断時間ｅ内におけるパージ通路２３の圧力上昇度合（Ｐ２−Ｐ１）を上述の圧力上昇度合演算手段４２によって求める。  次に第３７ステップＳ３７において上述の圧力上昇度合演算手段４２で求めた診断時間ｅ内におけるパージ通路２３の圧力上昇度合（Ｐ２−Ｐ１）の絶対値と、予め設定された係数ｋとを、上記しきい値設定手段４５において乗算することにより求めた値（ｋ×｜Ｐ２−Ｐ１｜）を、揺れ度合判別用のしきい値Ａとして設定する。
【００５５】
次に第３８ステップＳ３８において先の第３３ステップＳ３３で求めた圧力変化量ΔＰの最大値ΔＰmax が、上記揺れ度合判別用のしきい値Ａよりも小さいか否かを判定する。この第３８ステップＳ３８でＮＯ判定され、燃料タンク２０内に収容された燃料の油面が大きく揺れて、燃料の気化が促進されることにより、上述のパージ通路２３の内部圧力が短時間で大きく上昇しやすい状態にあることが確認された場合には、故障判定を実行すべきではないと判断して、第４ステップＳ４にリターンし、故障判定制御を中止して、故障判定制御を再度初めから開始することで故障判定を確実に行なうようにする。
【００５６】
一方、第３８ステップＳ３８で、ＹＥＳ判定され、燃料タンク２０内に収容された燃料の油面が大きく揺れていないことが確認された場合には、次の第３９ステップＳ３９において上述の圧力上昇度合の絶対値｜Ｐ２−Ｐ１｜と、第２６ステップＳ２６で求めた第２基準値Ｐｒとを比較して、圧力上昇度合の絶対値｜Ｐ２−Ｐ１｜が第２基準値Ｐｒよりも小さいか否かを判定する。
【００５７】
この第３９ステップＳ３９でＮＯ判定され、パージ通路２３に亀裂が形成される等により診断時間ｅ内におけるパージ通路２３の圧力上昇度合（Ｐ２−Ｐ１）が第２基準値Ｐｒ以上になったことが確認された場合には、第４０ステップＳ４０において上記故障判定手段４３から表示手段３６に斯る故障が発生したことを表示させる信号を出力する。
【００５８】
一方、第３９ステップＳ３９でＹＥＳ判定され、パージ通路２３の圧力上昇度合の絶対値｜Ｐ２−Ｐ１｜が第２基準値Ｐｒよりも小さいことが確認された場合には、蒸発燃料供給系２２が正常であるためにパージバルブ３１内の負圧が診断時間ｅの経過まで適正に維持されたと判断し、次の第４１ステップＳ４１において大気開放バルブ３０を開放した後に一連の処理動作を終了する。
【００５９】
このように上記実施例の蒸発燃料供給系の故障診断装置によれば、蒸発燃料供給系２２に吸気負圧を導入して、この蒸発燃料供給系２２内の圧力の変化状態から該蒸発燃料供給系２２の故障診断を行なう一方、上述の油面変動量検出手段（レベルセンサ２１参照）は深さ方向で断面積が異なる燃料タンク２０内の油面の変動量ΔＬを検出し、診断中止手段（第４ステップＳ４参照）は上述の油面変動量検出手段（レベルセンサ２１参照）で検出された変動量ΔＬが所定しきい値Ｂ以上の時に故障診断を中止する。
【００６０】
しかも、上述のしきい値変更手段（第２９ステップＳ２９参照）は燃料タンク２０内の燃料の残量変化による油面の表面積変化に応じて上述のしきい値Ｂ（故障診断を中止する変動量ΔＬのしきい値）を図４にテーブルで示す如く変更する。
この結果、タンク残量にともなって油面（液面）の表面積が小さくなることによる油面変動量検出手段（レベルセンサ２１参照）の感度低下を考慮したしきい値Ｂが設定できて、蒸発燃料供給系２２（エバポ経路）の誤診断を防止することができる効果がある。
【００６１】
また、上述の燃料タンク２０内の油面の表面積が小さくなる程、上述のしきい値Ｂを図４に示す如く小さくするので、表面積に対応したしきい値Ｂの設定ができ、特に油面の表面積が小さい時の油面変動量検出手段（レベルセンサ２１参照）の感度低下を小さい値のしきい値Ｂにより補完して、誤診断をより一層良好に防止することができる効果がある。
【００６２】
さらに、上述のしきい値Ｂは燃料の残量変化による油面の表面積変化に応じて予め設定されているので、しきい値Ｂの変更に演算処理を要することなく、テーブルからのしきい値Ｂの読出し処理により、該しきい値Ｂを即時に、かつ容易に変更することができる効果がある。
【００６３】
なお、上記実施例においては深さ方向で断面積が異なる燃料タンク２０の一例として図３に示すように同タンク２０内の燃料の残量が小さくなる程、燃料油面の表面積が漸小する形状のタンクを例示したが、タンク形状はこれに限定されることなく図１２に示す如きタンク２０Ａや、図１３に示すような樽形のタンク２０Ｂまたは図１４に示すような鞍形のタンク２０Ｃであってもよく、何れにしても燃料タンク２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ内の燃料の残量変化による油面の表面積変化に応じて上述のしきい値Ｂを表面積が小さくなる程、小さい値に設定するとよい。
【００６４】
この発明の構成と、上述の実施例において、
この発明の蒸発燃料吸着手段は、実施例のキャニスタ２４に対応し、
以下同様に、
蒸発燃料供給経路は、蒸発燃料供給系２２に対応し、
油面変動量検出手段は、フロートタイプのレベルセンサ２１に対応し、
診断中止手段は、ＣＰＵ制御による第４ステップＳ４（図７参照）に対応し、
しきい値変更手段は、第２９ステップＳ２９（図８参照）に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【００６５】
例えば、上述のフロートタイプのレベルセンサ２１の場合には燃料タンク２０内の燃料の残量と燃料油面の変動とを同一センサにて検出することができる。換言すればレベルセンサ２１は燃料の残量検出手段と、油面変動量検出手段とを兼ねるが、このフロートタイプのレベルセンサ２１に代えて、光を燃料に照射して屈折率の差異により油面変動を検出する光センサを用いてもよく、音波を燃料に照射して受波状態の変化により油面変動を検出する音波センサを用いてもよく、燃料の残量検出と、油面変動量の検出をそれぞれ別々のセンサにて検出実行してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の蒸発燃料供給系の故障診断装置を備えたエンジン全体の系統図。
【図２】  故障診断装値の制御回路ブロック図。
【図３】  燃料タンクの概略図。
【図４】  テーブルの説明図。
【図５】  故障診断装置のブロック図。
【図６】  圧力上昇度合に対するしきい値変化を示す説明図。
【図７】  故障診断処理を示すフローチャート。
【図８】  図７のフローチャートにつづくフローチャート。
【図９】  図８のフローチャートにつづくフローチャート。
【図１０】  故障診断処理を示すタイムチャート。
【図１１】  レベルセンサ出力の説明図。
【図１２】  燃料タンクの他の形状を示す概略図。
【図１３】  燃料タンクのさらに他の形状を示す概略図。
【図１４】  燃料タンクのさらに他の形状を示す概略図。
【図１５】  油面変動の感知不足を説明するための説明図。
【符号の説明】
７…吸気通路
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…燃料タンク
２１…レベルセンサ（油面変動量検出手段）
２２…蒸発燃料供給系
２４…キャニスタ（蒸発燃料吸着手段）
Ｓ４…診断中止手段
Ｓ２９…しきい値変更手段
Ｂ…しきい値
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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