(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクと連通するキャニスタを備えるエバポパージシステムの故障診断装置であって、
前記キャニスタに負圧を導くための負圧導入機構と、
前記キャニスタに大気を導入するための大気弁と、
前記負圧導入機構による前記キャニスタへの負圧導入が終了された後、前記大気弁を開弁させる大気弁開制御手段と、
前記キャニスタと前記燃料タンクとを含む系の内圧が目標圧力と一致した後に、大気から遮断された前記系内に生ずる圧力上昇の傾向に基づいて、前記系の漏れ故障を診断する故障診断手段と、
前記燃料タンクの内圧を測定するタンク内圧センサと、
前記大気弁が開弁された後、前記燃料タンクの内圧が前記目標圧力より低い大気導入判定圧力以下のまま一定時間が経過した時点で前記大気弁を閉弁させる大気弁閉制御手段とを備えることを特徴とするエバポパージシステムの故障診断装置。
【請求項２】
前記一定時間は、前記大気弁が閉弁された後、前記燃料タンクの内圧と前記キャニスタの内圧とが一致する際の圧力が、前記目標圧力より低い値になるように設定された時間であることを特徴とする請求項１記載のエバポパージシステムの故障診断装置。
【請求項３】
燃料タンクと連通するキャニスタを備えるエバポパージシステムの故障診断装置であって、
前記キャニスタに負圧を導くための負圧導入機構と、
前記キャニスタに大気を導入するための大気弁と、
前記負圧導入機構による前記キャニスタへの負圧導入が終了された後、前記大気弁を開弁させる大気弁開制御手段と、
所定のタイミングで前記大気弁を閉弁させる大気弁閉制御手段と、
前記キャニスタと前記燃料タンクとを含む系の内圧が目標圧力と一致した後に、大気から遮断された前記系内に生ずる圧力上昇の傾向に基づいて、前記系の漏れ故障を診断する故障診断手段と、
前記燃料タンク内の燃料残量を検知する燃料残量検知手段と、
前記燃料残量に基づいて、前記負圧導入の後に確保すべき前記大気弁の開弁期間を算出する開弁期間算出手段と、を備え、
前記大気弁閉制御手段は、前記大気弁が開弁された後、前記開弁期間が経過した時点で前記大気弁を閉弁させることを特徴とするエバポパージシステムの故障診断装置。
【請求項４】
前記開弁期間は、前記大気弁が閉弁された後、前記燃料タンクの内圧と前記キャニスタの内圧とが一致する際の圧力が、前記目標圧力より低い値になるように設定された時間であることを特徴とする請求項３記載のエバポパージシステムの故障診断装置。
【請求項５】
前記燃料タンクの内圧を測定するタンク内圧センサを備え、
前記負圧導入機構は、前記燃料タンクの内圧が前記目標圧力まで低下した時点で負圧導入を終了し、
前記大気弁開制御手段は、前記負圧導入の終了と同時に前記大気弁を開弁させ、
前記故障診断手段は、前記燃料タンクの内圧が、前記目標圧力まで上昇した時点で前記系内に生ずる圧力上昇の傾向を検出し始めることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載のエバポパージシステムの故障診断装置。
【請求項６】
前記燃料タンクの内圧を測定するタンク内圧センサを備え、
前記負圧導入機構は、前記燃料タンクの内圧が前記目標圧力まで低下した時点で負圧導入を終了し、
前記大気弁開制御手段は、前記負圧導入の終了時以後、前記燃料タンク内圧が前記目標圧力より低い大気導入判定圧力まで低下した時点で前記大気弁を開弁させ、
前記故障診断手段は、前記燃料タンクの内圧が、前記目標圧力まで上昇した時点で前記系内に生ずる圧力上昇の傾向を検出し始めることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載のエバポパージシステムの故障診断装置。
【請求項７】
前記燃料タンクの内圧を測定するタンク内圧センサを備え、
前記負圧導入機構は、前記燃料タンクの内圧が前記目標圧力まで低下した時点で負圧導入を終了し、
前記大気弁開制御手段は、前記負圧導入の終了後所定のインターバルが経過した時点で、前記燃料タンク内圧が前記目標圧力より低い大気導入判定圧力以下である場合、或いは、前記インターバルの過程で前記燃料タンク内圧に大気導入判定値以下の負の変化が生じた場合に前記大気弁を開弁させ、
前記故障診断手段は、前記燃料タンクの内圧が、前記目標圧力まで上昇した時点で前記系内に生ずる圧力上昇の傾向を検出し始めることを特徴とする請求項１乃至４および６の何れか１項記載のエバポパージシステムの故障診断装置。
【請求項８】
前記大気弁開制御手段は、前記大気弁が閉弁された後所定のインターバルが経過した時点で、前記燃料タンク内圧が前記目標圧力より低い大気導入判定圧力以下である場合、或いは、前記インターバルの過程で前記燃料タンク内圧に大気導入判定値以下の負の変化が生じた場合に前記大気弁を再度開弁させることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載のエバポパージシステムの故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エバポパージシステムの故障診断装置に係り、燃料タンク内で発生する蒸発燃料の大気放出を防止するエバポパージシステムの漏れ故障を診断する故障診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開２００１−１２３１２号公報に開示されるように、燃料タンク内で発生する蒸発燃料の大気放出を防止するためのエバポパージシステムが知られている。このエバポパージシステムは、燃料タンクと連通するキャニスタを備えている。キャニスタは、大気を導入するための大気口を備えていると共に、パージ制御弁を介して内燃機関の吸気通路に連通している。
【０００３】
従来のシステムにおいて、燃料タンクの内部で発生した蒸発燃料は、一時的にキャニスタに吸着保持される。キャニスタに保持された蒸発燃料は、大気口を開いた状態でキャニスタに吸気負圧を導入することで、空気と共に吸気通路へパージさせることができる。従来のシステムは、このようにして蒸発燃料が大気に放出されるのを防止する。
【０００４】
エバポパージシステムにおいて、燃料タンクやキャニスタを含む系に漏れ故障が生じていると、蒸発燃料がその故障個所から大気に放出されてしまう。このため、エバポパージシステムの漏れ故障は、速やかに検出することが必要である。従来のシステムは、その漏れ故障を検出するため、以下の手順で故障診断処理を実行する機能を有している。
【０００５】
すなわち、上記の故障診断処理では、先ず、燃料タンクおよびキャニスタを含む系が大気から切り離される。次に、キャニスタから、その系内に負圧が導入される。系内の負圧が所定の目標圧力となると、負圧の導入が終了され、その後、所定期間に渡って系内の圧力上昇傾向が監視される（以下、この監視行為を「漏れ検出」と称す）。系に漏れが生じている場合、系内の圧力は、漏れ故障が生じていない場合に比して大きく上昇する。そこで、従来のシステムは、上記の「漏れ検出」により、所定の判定値を越える圧力上昇が検出されたか否かにより、漏れ故障の有無を判断する。
【０００６】
ところで、上述した負圧導入の過程では、キャニスタ側から負圧が導入されることから、キャニスタの内圧が、燃料タンクの内圧に先行して大きく負圧化する。特に、キャニスタと燃料タンクとの間に絞りが設けられているような場合には、負圧導入が終了された後、系内の圧力不均一が解消されるまでにある程度の時間を要する場合がある。
【０００７】
系内の圧力不均一が解消されるまでは、漏れ故障とは無関係にその内圧に変化が生ずる。このため、負圧導入が終了された後、その不均一が解消されるまでは、系内の圧力変化に基づいて漏れ故障の有無を精度良く判断することはできない。これに対して、上記従来のシステムは、系内に負圧を導入する過程でキャニスタ内圧とタンク内圧とに大きな偏差が生ずる場合には、負圧導入の終了後に、一時的に大気口を解放してキャニスタに大気を導入することとしている。キャニスタに大気が導入されると、キャニスタの内圧が上昇するため、キャニスタ内圧とタンク内圧との偏差を小さくすることができる。このため、従来のエバポパージシステムによれば、負圧導入の終了後、系内の圧力分布が均一になるまでの時間を短縮することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のシステムでは、燃料タンクとキャニスタの間の通気抵抗が特に大きいような場合に、以下に説明するような問題が生ずる。
図１４は、従来のシステムにおいて生ずる問題を説明するためのタイミングチャートである。より具体的には、図１４（Ａ）は、タンク内圧Ptの変化と、キャニスタ内圧Pcの変化とを対比して表した図である。図１４（Ｂ）は、キャニスタに負圧を導入するためのパージVSV(Vacuum Switching Valve)の状態を表す図である。また、図１４（Ｃ）は、キャニスタの大気口を開閉する大気弁(CCV: Canister Closed Valve)の状態を表す図である。
【０００９】
図１４は、時刻t1にパージVSVが開弁され、キャニスタへの負圧導入が開始された例を示している。この場合、時刻t1の後、キャニスタ内圧Pcは、タンク内圧Ptに先行して大きく負圧化する。
【００１０】
従来のシステムは、タンク内圧Ptを検出するタンク内圧センサを備えており、その検出値が目標圧力（例えば、−２０mmHg）まで低下した時点でパージVSVを閉じる。図１４に示す例において、パージVSVは時刻t2に閉じられている。この時点で、キャニスタ内圧Pcは、目標圧力に比して十分に低い圧力となっている。
【００１１】
タンク内圧Ptとキャニスタ内圧Pcとの間に上記の如く生じた大きな偏差を縮小するため、負圧導入が終了された後、即座に大気弁が開弁される（時刻t2）。そして、その開弁の影響がタンク内圧センサにより検出された時点で、より具体的には、タンク内圧センサにより、タンク内圧Ptが減少から増加に転じたことが検出された時点で（時刻t3）、大気弁は閉弁される。
【００１２】
従来のシステムは、上記の如く、大気弁の閉弁時期をタンク内圧Ptに基づいて決定している。このため、タンク内圧Ptに顕著な変化が現れるまで大気弁を閉じることはできない。つまり、図１４に示す例では、時刻t3より前に大気弁を閉じることはできない。
【００１３】
ところが、燃料タンクとキャニスタとの間に大きな通気抵抗が生じている場合は、図１４に例示する通り、タンク内圧Ptに顕著な変化が現れるまでに（時刻t3までに）、キャニスタ内圧Pcが不当に大きく上昇してしまうことがある。この場合、タンク内圧Ptは、時刻t3の後、キャニスタ内圧Pcとタンク内圧Ptとが一致する前に目標圧力（−２０mmHg）に到達する。
【００１４】
図１４（Ａ）中に実線で示す曲線は、時刻t4において、タンク内圧Ptが、キャニスタ内圧Pcと均衡する前に目標圧力（−２０mmHg）となった状態を示している。一方、図１４（Ａ）中に波線で示す曲線は、時刻t4以前に両者が一致していた場合に、時刻t4以降、それら（PtおよびPc）が辿る軌跡を示す。これらの曲線が示す通り、時刻t4以前にPtとPcが一致していない場合、タンク内圧Ptは、時刻t4以前にそれらが一致していた場合に比して大きな変化を示す。
【００１５】
従来のシステムは、大気弁が閉じられた後、タンク内圧Ptが目標圧力まで上昇してきた時点で（時刻t4）、漏れ検出、すなわち、所定期間に渡るタンク内圧Ptの監視を開始することとしている。このため、時刻t4以降のタンク内圧Ptに、キャニスタ内圧Pcと均衡するための変化が重畳するような状況下では、正確な漏れ検出を行うことができない。
【００１６】
以上説明した通り、上述した従来のシステムは、キャニスタと燃料タンクとの間に大きな通気抵抗が生じているような場合に、キャニスタ内圧Pcとタンク内圧Ptとを早期に一致させるうえでは有効であるものの、システムの構成によっては、正確な漏れ検出が実行できないことがあるという問題を有していた。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、キャニスタと燃料タンクとの間に大きな通気抵抗が存在する場合でも、迅速に、かつ、正確にエバポパージシステムの漏れ故障を検出することのできる故障診断装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記の目的を達成するため、燃料タンクと連通するキャニスタを備えるエバポパージシステムの故障診断装置であって、
前記キャニスタに負圧を導くための負圧導入機構と、
前記キャニスタに大気を導入するための大気弁と、
前記負圧導入機構による前記キャニスタへの負圧導入が終了された後、前記大気弁を開弁させる大気弁開制御手段と、
前記キャニスタと前記燃料タンクとを含む系の内圧が目標圧力と一致した後に、大気から遮断された前記系内に生ずる圧力上昇の傾向に基づいて、前記系の漏れ故障を診断する故障診断手段と、
前記燃料タンクの内圧を測定するタンク内圧センサと、
前記大気弁が開弁された後、前記燃料タンクの内圧が前記目標圧力より低い大気導入判定圧力以下のまま一定時間が経過した時点で前記大気弁を閉弁させる大気弁閉制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のエバポパージシステムの故障診断装置であって、前記一定時間は、前記大気弁が閉弁された後、前記燃料タンクの内圧と前記キャニスタの内圧とが一致する際の圧力が、前記目標圧力より低い値になるように設定された時間であることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項３記載の発明は、燃料タンクと連通するキャニスタを備えるエバポパージシステムの故障診断装置であって、
前記キャニスタに負圧を導くための負圧導入機構と、
前記キャニスタに大気を導入するための大気弁と、
前記負圧導入機構による前記キャニスタへの負圧導入が終了された後、前記大気弁を開弁させる大気弁開制御手段と、
所定のタイミングで前記大気弁を閉弁させる大気弁閉制御手段と、
前記キャニスタと前記燃料タンクとを含む系の内圧が目標圧力と一致した後に、大気から遮断された前記系内に生ずる圧力上昇の傾向に基づいて、前記系の漏れ故障を診断する故障診断手段と、
前記燃料タンク内の燃料残量を検知する燃料残量検知手段と、
前記燃料残量に基づいて、前記負圧導入の後に確保すべき前記大気弁の開弁期間を算出する開弁期間算出手段と、を備え、
前記大気弁閉制御手段は、前記大気弁が開弁された後、前記開弁期間が経過した時点で前記大気弁を閉弁させることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載のエバポパージシステムの故障診断装置であって、前記開弁期間は、前記大気弁が閉弁された後、前記燃料タンクの内圧と前記キャニスタの内圧とが一致する際の圧力が、前記目標圧力より低い値になるように設定された時間であることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至４の何れか１項記載のエバポパージシステムの故障診断装置であって、
前記燃料タンクの内圧を測定するタンク内圧センサを備え、
前記負圧導入機構は、前記燃料タンクの内圧が前記目標圧力まで低下した時点で負圧導入を終了し、
前記大気弁開制御手段は、前記負圧導入の終了と同時に前記大気弁を開弁させ、
前記故障診断手段は、前記燃料タンクの内圧が、前記目標圧力まで上昇した時点で前記系内に生ずる圧力上昇の傾向を検出し始めることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項６記載の発明は、請求項１乃至４の何れか１項記載のエバポパージシステムの故障診断装置であって、
前記燃料タンクの内圧を測定するタンク内圧センサを備え、
前記負圧導入機構は、前記燃料タンクの内圧が前記目標圧力まで低下した時点で負圧導入を終了し、
前記大気弁開制御手段は、前記負圧導入の終了時以後、前記燃料タンク内圧が前記目標圧力より低い大気導入判定圧力まで低下した時点で前記大気弁を開弁させ、
前記故障診断手段は、前記燃料タンクの内圧が、前記目標圧力まで上昇した時点で前記系内に生ずる圧力上昇の傾向を検出し始めることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項７記載の発明は、請求項１乃至４および６の何れか１項記載のエバポパージシステムの故障診断装置であって、
前記燃料タンクの内圧を測定するタンク内圧センサを備え、
前記負圧導入機構は、前記燃料タンクの内圧が前記目標圧力まで低下した時点で負圧導入を終了し、
前記大気弁開制御手段は、前記負圧導入の終了後所定のインターバルが経過した時点で、前記燃料タンク内圧が前記目標圧力より低い大気導入判定圧力以下である場合、或いは、前記インターバルの過程で前記燃料タンク内圧に大気導入判定値以下の負の変化が生じた場合に前記大気弁を開弁させ、
前記故障診断手段は、前記燃料タンクの内圧が、前記目標圧力まで上昇した時点で前記系内に生ずる圧力上昇の傾向を検出し始めることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項８記載の発明は、請求項１乃至７の何れか１項記載のエバポパージシステムの故障診断装置であって、前記大気弁開制御手段は、前記大気弁が閉弁された後所定のインターバルが経過した時点で、前記燃料タンク内圧が前記目標圧力より低い大気導入判定圧力以下である場合、或いは、前記インターバルの過程で前記燃料タンク内圧に大気導入判定値以下の負の変化が生じた場合に前記大気弁を再度開弁させることを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００２６】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の故障診断装置の構成を説明するための図を示す。本実施形態の故障診断装置は、燃料タンク１０を備えている。燃料タンク１０には、タンク内圧Ptを測定するためのタンク内圧センサ１２が設けられている。タンク内圧センサ１２は、大気圧に対する相対圧としてタンク内圧Ptを検出する相対圧センサである。
【００２７】
燃料タンク１０には、ＲＯＶ(Roll Over Valve)１４，１６を介してベーパ通路１８が接続されている。ベーパ通路１８は、ダイヤフラム式の給油弁２０を介してキャニスタ２２に接続されている。ベーパ通路１８には、また、燃料タンク１０とキャニスタ２２との間の通気抵抗を制御するための絞り機構（図示せず）が設けられている。
【００２８】
燃料キャニスタ２２の内部には、燃料ベーパを吸着するための活性炭が充填されている。このため、燃料タンク１０の内部で発生した燃料ベーパは、パージ通路１８および給油弁２０を通ってキャニスタ２２に到達し、キャニスタ２２の内部に吸着保持される。
【００２９】
キャニスタ２２には、大気導入口２４が設けられている。大気導入口２４は、大気弁２６(以下、「CCV２６」と称す)および大気フィルタ２８を介して大気に連通している。CCV２６は、大気導入口２４を開状態と閉状態とを選択的に実現する切り替え弁である。大気フィルタ２８は、大気導入口２４に流入する空気から異物を除去するためのエアフィルタである。
【００３０】
キャニスタ２２には、更に、図示しない内燃機関の吸気通路に通じるパージ通路３０が接続されている。パージ通路３０には、その内部を流れるガスの流量を制御するためのパージVSV（Vacuum Switching Valve)３２が設けられている。パージVSV３２は、デューティ制御されることにより、実質的に任意の開度を実現する制御弁である。
【００３１】
エバポパージシステムは、また、ECU(Electronic Control Unit)３４を備えている。ECU３４は、エバポパージシステムの制御装置であり、上述したタンク内圧センサ１２より出力信号の供給を受けていると共に、CCV２６およびパージVSV３２に対して駆動信号を供給している。
【００３２】
図１に示すシステムにおいて、燃料タンク１０の内部で発生した燃料ベーパは、ベーパ通路１８を通ってキャニスタ２２に導かれる。キャニスタ２２は、このようにして導かれてくる燃料ベーパを一時的に吸着保持する。ECU３４は、内燃機関の運転中、所定のパージ条件が成立している場合に、パージVSV３２をデューティ制御する。その結果、パージVSV３２が開弁すると、パージ通路３０を介して、内燃機関の吸気通路からキャニスタ２２へ吸気負圧が導かれる。この際、CCV２６が開いていれば、キャニスタ２２に空気が流入し、その内部に吸着されていた燃料ベーパが、空気と共に吸気通路へパージされる。図１に示すシステムによれば、このようにして、燃料タンク１０内で発生する燃料ベーパを大気に放出させることなく処理することができる。
【００３３】
ところで、図１に示すシステムにおいて、キャニスタ２２や燃料タンク１０を含む系に漏れ故障が生じていると、その故障箇所から燃料ベーパが車両外部に放出される。このため、上記系内の漏れ故障は速やかに検出することが必要である。
【００３４】
図２は、上記の要求を満たすべく、本実施形態のシステムにおいて実行される故障診断処理の基本的な内容を説明するためのタイミングチャートである。図２において、縦軸はタンク内圧センサ１２により検出されるタンク内圧Ptを示し、横軸は時間を示している。尚、以下の説明する処理は、システムの漏れ故障を検出するための原理の説明を主眼としたものであり、本実施形態において現実に実行される処理とは細部において相違している。
【００３５】
故障診断処理は、CCV２６が閉じた状態で、すなわち、燃料タンク１０およびキャニスタ２２を含む系が大気から切り離された状態で開始される。図２において、時刻T1は、CCV２６が閉じた状態でパージVSV３２が開弁され、上記の系内に負圧が導入され始めた時刻である。タンク内圧Ptは、巨視的には、時刻T1の後、負圧導入が終了されるまで継続的に減圧される。
【００３６】
図２において、時刻T2は、タンク内圧Ptが所定の目標圧力Pt0（例えば、−２０mmHg）に達した時刻である。タンク内圧Ptが目標圧力Pt0に達すると、パージVSV３２が閉弁され負圧の導入が終了される。その結果、燃料タンク１０およびキャニスタ２２を含む系は、大気および吸気通路の何れからも遮断された状態となる。
【００３７】
上記の系内に所定の負圧が導かれた状態で、その系が大気および吸気通路の双方から遮断されると、新たな燃料ベーパの発生に伴って、タンク内圧Ptが緩やかに上昇する。この際、系内の何れかの箇所に漏れ故障が生じていると、その故障個所から系内へ大気が導入されるため、漏れ故障が生じていない場合に比して、タンク内圧Ptが早急に上昇する。従って、時刻T2以降、タンク内圧Ptがどのように上昇するかを見ることにより、上記系内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。
【００３８】
本実施形態のシステムでは、時刻T2の後、所定期間に渡ってタンク内圧Ptの圧力上昇傾向を監視する処理（漏れ検出）が行われる。そして、上記の漏れ検出の過程で検出された圧力上昇量が所定の判定値に比して大きいか否かに基づいて、系内の何れかの箇所に漏れ故障が生じているか否かが判定される。
【００３９】
図２において、時刻T3は、上記の漏れ検出が終了される時刻、すなわち、時刻T2の後、上記の所定期間が経過した時刻である。本実施形態のシステムは、漏れ検出が終了すると、CCV２６を開弁状態として、キャニスタ２２に大気を導入させ始める。その結果、タンク内圧Ptは、時刻T3の後、速やかに大気圧に向かって上昇する。
【００４０】
図２において、時刻T4は、タンク内圧Ptが大気圧に復帰した時刻である。燃料タンク１０の内部では、時間の経過に伴ってある程度の燃料ベーパが常に生じている。従って、タンク内圧Ptは、時刻T4の後緩やかに正圧に変化するのが通常である。本実施形態における故障診断処理では、時刻T4の後、所定時間内に生ずるタンク内圧変化量ΔP1が検出され、その値に基づいて燃料ベーパの発生量の多少が判断される。
【００４１】
燃料ベーパが多量に発生している場合は、時刻T2以降、漏れ検出の際に、漏れ故障が生じていなくてもタンク内圧Ptが比較的大きく上昇する。従って、このような場合には、システムが正常であるにも関わらず、誤って漏れ故障の発生が判定されることがある。このため、本実施形態のシステムは、時刻T4の後、所定の判定値を越えるΔP1が検出された場合には、システムの異常判定を保留する。
【００４２】
以上説明した故障診断処理によれば、タンク内圧Ptの変化に基づいて、燃料タンク１０やキャニスタ２２を含む系に漏れが生じているか否かを精度良く判定することができる。
【００４３】
ところで、本実施形態のシステムは、故障診断処理の際に、キャニスタ２２および燃料タンク１０を含む系に、キャニスタ２２を介して負圧を導入する構成を有している。また、本実施形態において、キャニスタ２２と燃料タンク１０との間には、ダイヤフラム式の給油弁２０や図示しない絞り機構などが設けられている。このため、負圧導入の際には、キャニスタ内圧Pcがタンク内圧Ptに先行して負圧化し、タンク内圧Ptが目標圧力Pt0に達した時点（図２における時刻T2）では、キャニスタ内圧Pcが、目標圧力Pt0より十分に低い圧力となっていることがある。
【００４４】
タンク内圧Ptとキャニスタ内圧Pcとが上記の如く相違している場合、それら両者は、互いに均衡しようとして変化する。つまり、この場合、タンク内圧Ptは、漏れ故障の有無とは無関係な変化を示す。このため、本実施形態のシステムでは、図２を参照して説明したように、単にタンク内圧Ptが目標圧力Pt0まで低下するのを待って漏れ検出を開始したのでは、システムの漏れ故障を正確に検出することはできない。そこで、本実施形態のシステムは、タンク内圧Ptが目標圧力Pt0まで低下した後、タンク内圧Ptとキャニスタ内圧Pcとに大きな偏差が生じた場合は、両者を早期に均衡させ（その結果、タンク内圧Ptは、目標圧力Pt0より更に低下する）、その後、再びタンク内圧Ptが目標圧力Pt0に復帰した時点で漏れ検出を開始することとしている。
【００４５】
また、本実施形態のシステムにおいて、所定期間に渡ってタンク内圧Ptの上昇傾向を監視する漏れ検出は、条件のばらつきを排除する観点より、常に、タンク内圧Ptが目標圧力Pt0と一致する状態から開始されることが望ましい。この要求を満たすためには、負圧導入の過程で系内に過剰な負圧が導入され、タンク内圧Ptが目標圧力Pt0を下回った場合には、タンク内圧Ptが目標圧力Pt0まで上昇してくるのを待って漏れ検出を開始することが必要である。
【００４６】
タンク内圧Ptは、燃料タンク１０の内部でベーパが発生することにより徐々に上昇する。しかし、ベーパの発生に頼ってタンク内圧Ptが目標圧力Pt0まで上昇してくるのを待っていたのでは、漏れ検出の開始までに長い時間が必要となる。そこで、本実施形態のシステムは、タンク内圧Ptが過剰に負圧化された場合は、CCV２６を開けて系内に大気を導入し、系内の圧力を強制的に上昇させることとしている。
【００４７】
以下、上述した機能を実現するために、本実施形態において、ECU３４が実行する処理の内容について説明する。
図３および図４は、上記の機能を実現するため、ECU３４が実行する故障診断ルーチンのフローチャートである。本実施形態において、この故障診断ルーチンは、所定時間毎に、具体的には６５msec毎に、繰り返し起動される定時割り込みルーチンである。
【００４８】
故障診断ルーチンでは、先ず、故障診断の実行条件が成立しているか否かが判別される（ステップ１００）。
本ステップ１００では、具体的には、水温条件、パージ条件、内燃機関の運転条件などがそれぞれ所定の条件を満たしていること、並びに、漏れ故障の検出が未完了であること、などが確認される。その結果、実行条件が成立しないと判別された場合は、以後、何ら処理が実行されることなく今回の処理サイクルが終了される。
【００４９】
一方、上記ステップ１００において、実行条件が成立していると判別された場合は、次に、漏れ検出の実行中か、すなわち、負圧導入等の一連の処理（後述）が終了し、既に、所定期間に渡るタンク内圧Ptの監視が開始されているか（図２における時刻T2とT3の間か）が判別される（ステップ１０２）。
【００５０】
その結果、漏れ検出が実行中であると判断された場合は、次に、漏れ検出が終了したか（図２における時刻T3が到来したか）が判別される（ステップ１０４）。
【００５１】
漏れ検出が終了していないと判別された場合は、以後、速やかに今回の処理サイクルが終了され、６５msecの後に、再び上記ステップ１００〜１０４の処理が繰り返される。一方、漏れ検出が終了したと判別される場合は、次に、漏れ検出の過程で検出されたタンク内圧Ptの上昇量に基づいて、システムが正常であるか否かが判別される（ステップ１０６）。
【００５２】
上記ステップ１０６において、漏れ検出の過程でタンク内圧Ptに生じた上昇量が、所定の判定値以下であると判別された場合は、燃料タンク１０やキャニスタ２２を含む系に漏れは生じておらずシステムは正常であると判断される（ステップ１０８）。
この場合、以後、漏れ故障の検出完了を表すフラグ処理等が実行された後（ステップ１１０）、今回の処理サイクルが終了される。
【００５３】
一方、上記ステップ１０６において、漏れ検出により検出されたタンク内圧Ptの上昇量が、所定の判定値に満たないと判別された場合は、次に、図２に示す変化量ΔP1を算出する処理が実行される（ステップ１１０）。
そして、その変化量ΔP1が、所定の判定値α以上であるかが判別される（ステップ１１２）。
【００５４】
その結果、ΔP1≧αが成立する場合は、ベーパが多量に発生しているため、漏れ検出の結果から故障の存在が断定できないと判断される。この場合、システムの異常に関する判断が保留された後（ステップ１１６）、ステップ１１０を経て今回の処理サイクルが終了される。
【００５５】
一方、ΔP1≧αが成立しない場合は、漏れ検出の結果から、故障の存在が断定できると判断される。この場合、システムの異常が認識された後（ステップ１１８）、ステップ１１０を経て今回の処理サイクルが終了される。
【００５６】
故障診断ルーチンにおいて、上記ステップ１０２において、未だ漏れ検出中ではないと判別された場合は、以後、図４に示す一連の処理が実行される。
具体的には、先ず、燃料タンク１０およびキャニスタ２２を含む系内への負圧の導入中かが判別される（ステップ１２０）。
【００５７】
その結果、負圧導入中であると判別された場合は、タンク内圧Ptが、目標圧力Pt0（例えば−２０mmHg）以下となっているかが判別される（ステップ１２２）。
Pt≦Pt0が成立しない場合は、未だ系内に十分に負圧が導入されていないと判断され、何ら処理が実行されることなく速やかに今回のルーチンが終了される。この場合、以後、Pt≦Pt0が成立するまで、６５msec毎に上記ステップ１２２の処理が繰り返し実行される。
【００５８】
上記ステップ１２２において、Pt≦Pt0が成立すると判別されると、負圧導入を終了させるため、パージVSV３２を全閉状態とするパージ制御弁閉弁処理が実行される（ステップ１２４）。
次いで、負圧導入の終了を表すフラグ処理が実行される（ステップ１２６）。
【００５９】
本実施形態のシステムでは、負圧導入が終了された時点で、以下に示す４つの状況が生じていることが考えられる。
（ｉ）タンク内圧Ptとキャニスタ内圧Pcとが概ね均衡しており、かつ、タンク内圧Ptが目標圧力Pt0とほぼ一致している状況、
（ii）タンク内圧Ptとキャニスタ内圧Pcとは概ね均衡しているが、タンク内圧Ptが目標圧力Pt0に比して大きく低下している状況、
（iii）タンク内圧Ptに比してキャニスタ内圧Pcが大きく負圧化しているが、タンク内圧Ptが目標圧力Pt0とほぼ一致している状況、および
（iv）タンク内圧Ptに比してキャニスタ内圧Pcが大きく負圧化しており、更に、タンク内圧Ptが目標圧力Pt0に比して大きく低下している状況。
【００６０】
図４に示す一連の処理は、これら４つの状況に、それぞれ適切に対処することができるように設計されている。
すなわち、図４に示す一連の処理では、負圧導入が停止された後、上記ステップ１２６の処理に次いで、以下に示す条件が成立するか否かが判別される（ステップ１２８）。
タンク内圧Pt≦PT1                    ・・・（１）
但し、上記（１）式におけるPT1は、目標圧力Pt0より所定値だけ低い値に設定された大気導入判定圧力（例えば−２２mmHg）である。
【００６１】
状況（ｉ）に対する説明．
負圧導入の終了時点で状況（ｉ）が生じている場合、すなわち、PtとPcが均衡し、かつ、Ptがほぼ目標圧力Pt0と一致している場合、上記（１）式の条件は成立しない。この場合、故障診断ルーチンは、ステップ１２８の後速やかに終了され、６５msecの後に再び起動される。
【００６２】
６５msecの後に再び故障診断ルーチンが起動された際には、図４に示すステップ１２０において、負圧導入中ではないとの判別がなされる。この場合、ステップ１２０に次いで、以下に示す２つの条件の何れかが成立するかが判別される（ステップ１３０）。
タンク内圧Pt≦PT1                    ・・・（１）
タンク内圧変化率ΔPt≦ΔPT1          ・・・（２）
但し、（１）式の条件は、上記ステップ１２８で用いられたものと同様である。また、上記（２）式におけるΔPtは、前回の処理サイクル時から今回の処理サイクル時までの６５msecの間に生じたタンク内圧Ptの変化量である。ここで、ΔPtは、タンク内圧Ptが減少する場合に負の符号をとるものとする。更に、上記（２）式におけるΔPT1は、タンク内圧変化率ΔPtに関して設定された大気導入判定値である。
【００６３】
負圧導入が終了した時点で、キャニスタ内圧Pcがタンク内圧Ptに比して大きく負圧化している場合は、６５msecの間に、タンク内圧Ptがキャニスタ内圧Pcと均衡しようとして大きく負圧化する。この場合、上記（１）式の条件および上記（２）式の条件の少なくとも一方は成立する。従って、負圧導入の終了時点で、キャニスタ内圧Pcとタンク内圧Ptとに無視できない偏差が生じている場合は、上記ステップ１３０において、条件成立の判定がなされる。
【００６４】
状況（ｉ）の下では、キャニスタ内圧Pcとタンク内圧Ptとがほぼ均衡しているため、上記（１）式の条件、および上記（２）式の条件は何れも成立しない。このため、状況（ｉ）が生じている場合、上記ステップ１３０では、条件不成立の判定がなされる。
【００６５】
上記ステップ１３０において、条件不成立が判定されると、次に、CCV２６を閉弁状態とする大気弁閉弁処理が実行される（ステップ１３２）。
次いで、タンク内圧Ptが目標圧力Pt0と一致した後、所定期間に渡ってタンク内圧Ptを監視する処理、すなわち、漏れ検出が開始される（ステップ１３４）。漏れ検出が開始されると、以後、故障診断ルーチンが起動される毎に、図３に示すステップ１０２において、「漏れ検出中である」との判定がなされ、ステップ１０４以降の処理が実行される。その結果、既述した手法により、系内に漏れ故障が生じているか否かが判定される。
【００６６】
状況（ii）に対する説明．
負圧導入の終了時点で状況（ii）が生じている場合、すなわち、PtとPcが均衡し、かつ、Ptが過剰に負圧化されている場合、上記ステップ１２８の条件が成立する。この場合、ステップ１２８の処理に次いで、CCV２６を開弁させる処理、すなわち、大気弁開弁処理が実行される（ステップ１３６）。
CCV２６が開弁されるとキャニスタ２２に大気が導入されるため、本ステップ１３６の処理によれば、キャニスタ内圧Pc、更にはタンク内圧Ptを上昇させることができる。
【００６７】
図４に示す一連の処理では、上記ステップ１３６に次いで、開弁後カウンタの積算処理が行われる（ステップ１３８）。
開弁後カウンタは、CCV２６が開弁された後の時間を計数するためのカウンタである。
【００６８】
次に、開弁後カウンタの積算値が、所定の設定値Ctに達したか否かが判別される（ステップ１４０）。
その結果、未だカウンタ値がCtに達していないと判別された場合は、速やかに今回の処理サイクルが終了される。この場合、６５msec後に故障診断ルーチンが再び起動された際には、上記ステップ１２０を経由して、上記ステップ１３０の判別が行われる。
【００６９】
このようにしてステップ１３０の判別が行われる時点では、タンク内圧Ptが、既に大気導入判定圧力Pt1より大きくなっていることがある。この場合、もはやタンク内圧Ptを上昇させる必要がないため、CCV２６を閉じたうえで漏れ検出が開始される（上記ステップ１３２，１３４参照）。
【００７０】
一方、上記ステップ１３０が実行される時点で、未だタンク内圧Ptが大気導入判定圧力Pt１以下である場合は、再び、ステップ１３６，１３８を経て、ステップ１４０の判別が行われる。上記ステップ１３０の条件が成立しない限り、故障診断ルーチンが起動される毎にこれらの処理は繰り返され、やがて、上記ステップ１４０において、開弁後カウンタの積算値が判定値Ctに達したと判別される。
【００７１】
上記の判別がなされると、ステップ１４０の処理に次いで、CCV２６を閉じる処理（大気弁閉弁処理）が実行され（ステップ１４２）、更に、開弁後カウンタがクリアされた後（ステップ１４４）、今回の処理サイクルが終了される。
【００７２】
この場合、故障診断ルーチンが次に起動されるまでの６５msecの間は、適量の大気が導入されたキャニスタ２２と、そのキャニスタ２２に連通する燃料タンク１０とが、大気から切り離された状態で維持される。CCV２６が閉じられた直後は、通常、キャニスタ内圧Pcがタンク内圧Ptに比して高圧となる。この圧力偏差は、上記の６５msecの間に十分に解消され、故障診断ルーチンが再び起動される段階では、両者がほぼ均衡した状態が形成される。従って、６５msecの後に故障診断ルーチンが再起動された際には、ステップ１３０において、キャニスタ内圧Pcとほぼ均衡したタンク内圧Ptが、大気導入判定圧力Pt１以下であるかを判別することができる。
【００７３】
上記の如くステップ１３０の判別が行われる段階では、タンク内圧Ptが、既に大気導入判定圧力Pt1より大きくなっていることがある。この場合、CCV２６の開弁中に系内に十分な大気を供給することができ、もはや大気を供給する必要はないと判断できる。図４に示すルーチンでは、この場合、以後、CCV２６が閉じられた状態で漏れ検出が開始される（上記ステップ１３２，１３４参照）。
【００７４】
一方、上記ステップ１３０が実行される時点で、未だタンク内圧Ptが大気導入判定圧力Pt１以下である場合は、再びCCV２６を開けて系内に大気を導入することが妥当であると判断できる。図４に示すルーチンでは、この場合、以後、再び上記ステップ１３６以降の処理が実行され、CCV２６が開状態とされる。そして、タンク内圧Ptが大気導入判定圧力Pt１より大きくなると、その時点で、漏れ検出が開始される。
【００７５】
以上説明した通り、上記の処理によれば、負圧導入の終了時に状況（ii）が生じていた場合に、タンク内圧Ptを強制的に目標圧力Pt0の近傍まで上昇させた後に漏れ検出を開始することができる。この場合、タンク内圧Ptの上昇が成り行きに任される場合に比して、漏れ検出が開始できるまでの時間を十分に短縮することができる。
【００７６】
また、上記の処理によれば、負圧導入の終了後に、タンク内圧Ptが大気圧導入判定圧力Pt１以下であっても、開弁後カウンタが判定値Ctを計数する一定の時間を超えて、CCV２６が継続的に開弁するのを避けることができる。つまり、CCV２６が開弁された後、その一定の時間が経過すると、その時点でCCV２６を閉じて、キャニスタ内圧Pcとタンク内圧Ptとを均衡させる時間（６５msec）を設けることができる。そして、その時間（６５msec）が経過した後に、キャニスタ内圧Pcと均衡したタンク内圧Ptが、大気導入判定圧力Pt１以下であるかに応じて、再びCCV２６を開けるか、或いは、漏れ検出を開始するかを決定することができる。
【００７７】
キャニスタ２２と燃料タンク１０との間に大きな通気抵抗が生じている場合は、CCV２６の開弁中に、タンク内圧Ptには顕著な変化が現れる前に、キャニスタ２２内圧Pcだけが不当に大きく上昇してしまうことがある。この場合、タンク内圧Ptに変化が現れるのを待ってCCV２６を閉じたのでは、キャニスタ２２に流入する大気量を適量に抑えられない事態が生ずる。つまり、タンク内圧Ptが大気導入判定圧力Pt１より大きくなるのを待ってCCV２６を閉じたのでは、キャニスタ内圧Pcとタンク内圧Ptとの均衡値が、目標圧力Pt0より高圧となってしまうことがある。
【００７８】
本実施形態のシステムにおいて上記の事態が生ずるとすれば、キャニスタ内圧Pcと均衡するためにタンク内圧Ptが高速で上昇している過程で、漏れ検出が開始されることになる。この場合、漏れ検出の過程でタンク内圧Ptには大きな上昇が生ずるため、誤ってシステムの漏れ故障が認識される事態が生じ得る。
【００７９】
これに対して、上述した故障診断ルーチンによれば、CCV２６の継続開弁時間を一定時間に制限することで、漏れ検出の開始に先立ってキャニスタ２２に過剰な大気が導入されるのを防ぐことができる。このため、本実施形態の故障診断装置によれば、負圧導入終了時に状況（ii）が生じていた場合にも、システムの漏れ故障を正確に検出することができる。
【００８０】
状況（iii）に対する説明．
負圧導入の終了時点で状況（iii）が生じている場合、すなわち、Ptに比してPcは大きく負圧化しているが、Ptはほぼ目標圧力Pt0である場合、上記ステップ１２８の条件は不成立となる。この場合、ステップ１２８の後、今回の処理サイクルは速やかに終了される。以後、故障診断ルーチンが再び起動されるまでの６５msecの間は、キャニスタ２２と燃料タンク１０を含む系が大気から切り離された状態で維持される。
【００８１】
状況（iii）では、キャニスタ内圧Pcがタンク内圧Ptに比して大きく低下しているため、上記の６５msecの間は、両者が互いに均衡しようとして変化する。その結果、その６５msecの間に、タンク内圧Ptには大きな変化ΔPtが生じ、その値は目標圧力Pt0より十分に低い値となる。
【００８２】
上述した状況（iii）の下、負圧導入の終了から６５msecが経過した時点で再び故障診断ルーチンが起動されると、今度は、ステップ１２０を経てステップ１３０の処理が実行される。そして、ステップ１３０では、上記（１）式の条件、或いは上記（２）式の条件が成立すると判断される。その結果、CCV２６が開弁される（上記ステップ１３６参照）。
【００８３】
CCV２６が開弁された後の動作は、負圧導入終了時に状況（ii）が生じていた場合の動作と同様である。つまり、以後の処理では、タンク内圧Ptが大気導入判定圧力Pt1より大きくなるまで（その場合、タンク内圧変化は当然に大気導入判定値ΔPt１より大きくなっている）、「一定時間だけCCV２６を開き（上記ステップ１３０、１３６〜１４０参照）、CCV２６を閉じた後（上記ステップ１４２，１４４参照）、６５msecのインターバルの後に再びタンク内圧Ptと大気導入判定値Pt１とを比較する処理（上記ステップ１３０参照）」が繰り返される。
【００８４】
以上説明した通り、上記の処理によれば、負圧導入の終了時にタンク内圧Ptが適正であった場合に、その後６５msecが経過した時点で上記ステップ１３０の条件が成立するか否かを見ることで、タンク内圧Ptがキャニスタ内圧Pcと均衡するために大きく低下しているか、つまり、PtとPcの間に大きな偏差が生じているかを判断することができる。そして、その偏差が生じている場合には、CCV２６を開くことで強制的にキャニスタ内圧Pcを上昇させることができる。
【００８５】
大気の導入に伴ってキャニスタ内圧Pcが強制的に上昇すると、PcとPtの偏差が縮小されると共に、両者が均衡した際のタンク内圧Ptを、大気の導入がない場合に比して目標圧力Pt0に近づけることができる。このため、本実施形態の故障診断装置によれば、負圧導入時に状況（iii）が生じていた場合にも、負圧導入の終了後、漏れ検出が開始できるまでの時間を十分に短縮することができる。
【００８６】
また、上述した一連の処理によれば、負圧導入の終了時に状況（iii)が生じている場合にも、開弁後カウンタが判定値Ctを計数するのに要する一定時間を超えて、CCV２６が継続的に開弁されるのを避けることができる。つまり、その一定の時間が経過した時点でCCV２６を一旦閉じて、６５msecの時間をあけて、再びCCV２６を開ける必要があるかを判定することができる。このため、本実施形態の故障診断装置によれば、状況（iii）の下でも、漏れ検出の開始に先立ってキャニスタ２２に過剰な大気が導入されるのを防ぐことができ、システムの漏れ故障を正確に検出することができる。
【００８７】
状況（iv）に対する説明．
負圧導入の終了時点で状況（iv）が生じている場合、すなわち、Ptに比してPcが大きく負圧化しており、かつ、Ptが目標圧力Pt0より大きく負圧化している場合、上記ステップ１２８では、条件成立の判定がなされる。この場合、ステップ１２８の後、速やかにCCV２６が開弁される（上記ステップ１３６参照）。
【００８８】
CCV２６が開弁された後の動作は、負圧導入終了時に状況（ii）或いは状況（iii）が生じていた場合と同様である。つまり、以後の処理では、タンク内圧Ptが大気導入判定圧力Pt1より大きくなるまで（その場合、タンク内圧変化は当然に大気導入判定値ΔPt１より大きくなっている）、「一定時間だけCCV２６を開き（上記ステップ１３０、１３６〜１４０参照）、CCV２６を閉じた後（上記ステップ１４２，１４４参照）、６５msecのインターバルの後に再びタンク内圧Ptと大気導入判定値Pt１とを比較する処理（上記ステップ１３０参照）」が繰り返される。
【００８９】
上記の処理によれば、負圧導入の終了時に状況（iv）が生じていた場合に、速やかにCCV２６を開いて強制的にキャニスタ内圧Pcを上昇させることができる。そして、判定値Ctに対応する一定時間が経過した時点でCCV２６を一旦閉じて、６５msecの時間をあけて、再びCCV２６を開ける必要があるかを判定することで、キャニスタ２２に過剰な大気が導入されるのを防ぐことができる。このため、本実施形態の故障診断装置によれば、状況（iv）の下でも、負圧導入終了の後、漏れ検出が開始できるまでの時間を短縮し、かつ、高い精度でシステムの漏れ故障を検出することができる。
【００９０】
図５および図６は、それぞれ、上述した故障診断ルーチンにより実現される特徴的な動作を説明するためのタイミングチャートの一例である。
すなわち、図５は、負圧導入の終了時（時刻t2）に上記の状況（iv）が生じ、その後、CCV２６が一定時間（時刻t2−t3）だけ開弁されたところ、６５msecのインターバルが経過した時点（時刻t4）で漏れ検出の開始が可能となった場合のタイミングチャートである。
【００９１】
また、図６は、負圧導入の終了時（時刻t2）に上記の状況（iv）が生じ、その後、漏れ検出の開始が可能となるまでにCCV２６を２回開弁する必要があった場合のタイミングチャートである。すなわち、図６に示すタイミングチャートでは、時刻t2に負圧導入が終了され、その後時刻t3までCCV２６が開かれている。その間、キャニスタ内圧Pcが十分に上昇しなかったため、時刻t3の後、６５msecが経過して再び故障診断ルーチンが起動された時点（時刻t4）では、タンク内圧Ptが大気導入判定圧Pt１まで上昇していない。この場合、時刻t4から一定の時間だけ（時刻t5まで）再びCCV２６が開弁される。その結果、時刻t5の後、６５msecが経過する過程で、漏れ検出の開始が可能な状態が形成され、その６５msecが経過した時点（時刻t6）で漏れ検出が開始されている。
【００９２】
以上説明した通り、本実施形態の故障診断装置によれば、負圧導入の終了後、一定時間のCCV２６の開弁と、６５msecのインターバルとを繰り返すことで、タンク内圧Ptを負圧側から目標圧力Pt0に近づけることができる。つまり、一定時間だけCCV２６を開くことで適量の大気をキャニスタ２２に導入し、その後、６５msecの時間をかけてタンク内圧Ptとキャニスタ内圧Pcとを均衡させる処理を繰り返すことにより、タンク内圧Ptを迅速にキャニスタ内圧Pcと均衡させる機能と、タンク内圧Ptを迅速に負圧側から目標圧力Pt0に近づける機能とを実現している。このため、本実施形態の故障診断装置によれば、迅速で、かつ、精度の高い漏れ故障診断を実現することができる。
【００９３】
ところで、上述した実施の形態１においては、CCV２６を閉弁した後、キャニスタ内圧Pcとタンク内圧Ptとを均衡させるための時間を、ルーチンの起動間隔に合わせて６５msecとしているが、その時間はこれに限定されるものではない。すなわち、CCV２６の閉弁後に、PtとPcを均衡させるべく確保する時間は、６５msecに限ることなく、任意の時間を用いることができる。
【００９４】
また、上述した実施の形態１では、負圧導入が終了した時点で、タンク内圧Ptが大気導入判定圧力Pt１以下となっていない場合には、６５msecのインターバルを経てステップ１３０の条件判定を行い、その条件が成立する場合にCCV２６を開弁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、燃料タンク１０とキャニスタ２２との間に大きな通気抵抗が存在し、負圧導入の終了時点で両者間に大きな差圧が生ずること（状況（iii）または（iv）が生ずること）が明らかな場合には、常に負圧導入が終了した時点でCCV２６を開弁させることとしてもよい。
【００９５】
尚、上述した実施の形態１においては、パージVSV３２が前記請求項１記載の「負圧導入機構」に、CCV２６が前記請求項１記載の「大気弁」にそれぞれ相当していると共に、ECU３４が、上記ステップ１３６の処理を実行することにより前記請求項１記載の「大気弁開制御手段」が、上記ステップ１４２の処理を実行することにより前記請求項１記載の「大気弁閉制御手段」が、上記ステップ１３４，１０４および１０６の処理を実行することにより前記請求項１記載の「故障診断手段」が、それぞれ実現されている。
【００９６】
また、上述した実施の形態１においては、ECU３４が、タンク内圧Ptが目標圧力Pt0まで低下した時点で常にCCV２６を開弁させる処理をECU３４に実行させることにより前記請求項５記載の「大気弁開制御手段」が実現されている。
【００９７】
また、上述した実施の形態１においては、ECU３４が、上記ステップ１２８または１３０に次いでステップ１３６の処理を実行することにより前記請求項６記載の「大気弁開制御手段」が実現されている。
【００９８】
また、上述した実施の形態１においては、ECU３４が、上記ステップ１３０に次いでステップ１３６の処理を実行することにより前記請求項７記載の「大気弁開制御手段」が実現されている。
【００９９】
また、上述した実施の形態１においては、ECU３４が、上記ステップ１４２を実行した後、次の処理サイクル時に上記ステップ１３０に次いでステップ１３６の処理を実行することにより前記請求項８記載の「大気弁開制御手段」が実現されている。
【０１００】
実施の形態２．
次に、図７乃至図１１を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施形態の故障診断装置は、図１に示すシステム構成において、ECU３４に、上記図４に示す一連の処理に代えて、図７に示す一連の処理を実行させることにより実現することができる。すなわち、本実施形態において、ECU３４は、６５msec毎に、図３と図７とに表された処理を含む故障診断ルーチンを実行する。
【０１０１】
上述した実施の形態１の装置は、負圧導入の終了後にタンク内圧Ptが過剰に負圧化している場合に、一定時間だけCCV２６を開くことによりキャニスタ２２に大気を導入している。ここで、キャニスタ２２に導入される大気の量は、過剰に負圧化したタンク内圧Ptを、キャニスタ内圧Pcと均衡させた上で目標圧力Pt0の近傍まで上昇させるのに過不足のない量であることが望まれる。以下、この量を「最適導入量」と称す。
【０１０２】
上記の最適導入量は、負圧導入の終了時に、燃料タンク１０のどれだけの燃料が残存していたか、より具体的には、どれだけの空間が生じていたかに応じて変化する。つまり、負圧導入の終了時に燃料タンク１０に多量の燃料が残存しており、その内部の空間が小さい場合は、過剰に負圧化したタンク内圧Ptを目標圧力Pt0付近まで上昇させるのにさほど多量の大気は必要とされない。これに対して、負圧導入終了時の燃料残量が少量であり、燃料タンク１０内の大きな空間に負圧が導入されている場合は、過剰に負圧化したタンク内圧Ptを目標圧力Pt0付近にまで上昇させるのに多量の大気が必要となる。
【０１０３】
そこで、本実施形態の故障診断装置では、負圧導入の終了後にCCV２６を開く必要が生じた場合に、燃料タンク１０内の燃料残量（若しくは空間の大きさ）に応じた開弁時間を求めて、CCV２６が継続して開かれる時間をその開弁時間にすることとした。尚、本実施形態の故障診断装置は、CCV２６の開弁時間が一定期間から上記の開弁期間に変更されている点を除き、実施の形態１の装置と同様である。
【０１０４】
図７は、本実施形態においてECU３４が、上記の機能を実現すべく実行する故障診断ルーチンの一部のフローチャートである。尚、図７において、上記図４に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【０１０５】
すなわち、図７に示す一連の処理では、上記ステップ１２８においてタンク内圧Ptが大気導入判定圧力Pt1以下であると判別された場合、或いは、上記ステップ１３０において、Pt≦Pt1またはΔPt≦ΔPt1が成立すると判別された場合、次に、燃料タンク１０内の燃料残量が求められる（ステップ２００）。
燃料残量は、例えば、燃料タンク１０に燃料センサを設けて、その実測値を平滑化することなどにより求めることができる。
【０１０６】
次に、燃料残量に基づいて開弁カウンタの判定値kCtが求められる（ステップ２０２）。
図８は、上記の判定値kCtを求めるためにECU３４が参照するマップの一例を示す。図８に示すマップによれば、燃料残量が多量であるほど判定値kCtは小さな値とされる。つまり、判定値kCtは、燃料タンク１０内の空間が小さいほど小さな値とされる。ここでは、燃料が多量に残っている（燃料残量＝β）場合の判定値kCtがＡとして、また、燃料残量がその半分程度（α）である場合の判定値kCtがＢとして例示されている。
【０１０７】
図７に示す一連の処理では、上記ステップ２０２の処理に次いで、ステップ１３６および１３８の処理が実行され、その後、開弁後カウンタの積算値が判定値kCtに達したか否かが判別される（ステップ２０４）。
そして、開弁後カウンタの積算値が未だkCtに達していない場合は、そのまま今回の処理サイクルが終了され、一方、その積算値が既にkCtに達していると判別される場合は、以後、ステップ１４２および１４４の処理が実行される。
【０１０８】
図９は、本実施形態の装置において、多量（β）の燃料残量が存在する状況下で実現される動作を説明するためのタイミングチャートの一例を示す。
【０１０９】
図９において、時刻t2は、タンク内圧Ptが目標圧力Pt0以下となったことが検知された時刻である。この際、タンク内圧Ptが大気導入判定圧力Pt1以下となっていると、パージVSV３２が閉じられると同時にCCV２６が開かれる。
多量の燃料残量βが存在する場合、本実施形態では、開弁後カウンタの判定値kCtが、比較的小さな値Ａとされる。このため、時刻t2の後、開弁後カウンタにより判定値Ａが計数されると、その時点（時刻t3）でCCV２６が閉じられる。
図９に示す例では、時刻t2からt3にかけての短い時間で最適導入量の大気をキャニスタ２２に導入することができる。このため、時刻t3の後、６５msecのインターバルの間に、タンク内圧Ptは、キャニスタ内圧Pcと均衡したうえで、大気導入判定圧力Pt1より高い値となる。そして、その６５msecが終了した時点（時刻t4）で漏れ検出が開始される。
【０１１０】
図１０は、燃料残量が少量（α）しか存在しない状況下で、燃料残量βに対応する判定値Ａが用いられた場合の動作を例示したタイミングチャートである。以下、この動作の例を「比較例」と称す。
【０１１１】
燃料残量が少量（α）しか存在しない場合、最適導入量の大気をキャニスタ２２に導入するためには、開弁後カウンタが判定値Ｂ（＞Ａ：図８参照）を計数する時間だけCCV２６を開いておく必要がある。従って、開弁後カウンタの計数値がＡに達するに過ぎない時刻t3の時点では、未だキャニスタ２２に十分な大気は導入されていない。
このため、図１０に示す比較例では、時刻t3にCCV２６が閉じられた後、６５msecのインターバルが経過した時点では、タンク内圧Ptが未だ目標圧力Pt0より十分に低い値を維持している。この場合、その後タンク内圧Ptが目標圧力Pt0まで上昇してくるのを成り行きに任せて待つとすれば、時刻t6まで、長期に渡って漏れ検出が開始できない事態が継続する（比較例の動作）。また、時刻t3の時点で再びCCV２６を開くとしても（実施の形態１の動作）、その後漏れ検出が開始できる状態となるまでには、ある程度の時間が必要である。
【０１１２】
図１１は、本実施形態の装置において、燃料残量が少量（α）しか存在しない状況下で実現される動作を説明するためのタイミングチャートの一例を示す。尚、図１１中に波線で示す波形は、図１０に示す波形を比較のため示したものである。
【０１１３】
本実施形態の装置は、燃料残量が少量（α）しか存在しない場合は、開弁後カウンタの判定値kCtをＢとする（図８参照）。このため、時刻t2において開弁されたCCV２６は、時刻t3を越えて時刻t4まで開状態に維持され、その間に、キャニスタ２２には燃料残量αに対応した十分な大気、すなわち、最適導入量の大気が導入される。
時刻t4の時点でキャニスタ２２の最適導入量の大気が導入され終わると、CCV２６が閉じられた後、６５msecのインターバルの間に、タンク内圧Ptは、キャニスタ内圧Pcと均衡したうえで、大気導入判定圧力Pt1より高く、かつ、目標圧力Pt0より低い値となる。その結果、図１１に示す例では、上記のインターバルが終了する時刻t5において、漏れ検出が開始される。
【０１１４】
以上説明した通り、本実施形態の故障診断装置によれば、燃料タンク１０内の燃料残量に基づいてCCV２６の開弁時間を適切に設定し、一度の開弁処理により、キャニスタ２２に最適導入量の大気を導入することができる。このため、本実施形態の故障診断装置によれば、負圧導入が終了した後、漏れ検出が開始されるまでの時間を、実施の形態１の場合に比して更に短縮することができる。
【０１１５】
ところで、上述した実施の形態２においては、CCV２６の閉弁後に確保するインターバルの期間を６５msecとしているが、実施の形態１の場合と同様に、その時間はこれに限定されるものではなく、任意に設定することができる。
また、上述した実施の形態２では、負圧導入の終了時にCCV２６を開弁するか否かを判定することとしているが、実施の形態１の場合と同様に、CCV２６は負圧導入終了後常に開弁させることとしてもよい。
【０１１６】
尚、上述した実施の形態２においては、パージVSV３２が前記請求項３記載の「負圧導入機構」に、CCV２６が前記請求項３記載の「大気弁」にそれぞれ相当していると共に、ECU３４が、上記ステップ１３６の処理を実行することにより前記請求項３記載の「大気弁開制御手段」が、上記ステップ１４２の処理を実行することにより前記請求項３記載の「大気弁閉制御手段」が、上記ステップ１３４，１０４および１０６の処理を実行することにより前記請求項３記載の「故障診断手段」が、上記ステップ２００の処理を実行することにより前記請求項３記載の「燃料残量検知手段」が、上記ステップ２０２の処理を実行することにより前記請求項３記載の「開弁期間算出手段」が、それぞれ実現されている。
【０１１７】
実施の形態３．
次に、図１２乃至図１３を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。
上述した実施の形態２の装置は、CCV２６を開弁する期間を燃料残量に基づいて決定している。そして、その期間の基礎となる燃料残量は、燃料センサの出力に基づいて検知している。
【０１１８】
ところで、燃料タンク１０内における燃料残量は、故障診断装置が負圧導入を開始した後、その導入が終了するまでの間にキャニスタ２２から内燃機関に向けてパージされたガス量の積算値と相関を有している。つまり、燃料残量が多く、燃料タンク１０内の空間が小さい場合は、負圧導入が終了するまでのパージ積算量は比較的少量であり、一方、燃料残量が少なく、燃料タンク１０内に大きな空間が生じている場合は、負圧導入が終了するまでに多量のパージ積算量が生ずる。そこで、本実施形態の装置は、燃料センサを用いることなく、負圧導入が終了するまでの間に生じたパージ積算量に基づいて燃料残量を算出し、その算出値に基づいてCCV２６の開弁時間（判定値kCt）を決めることとしている。
【０１１９】
図１３は、上記の機能を実現するため本実施形態においてECU３４が実行する故障診断ルーチンの一部のフローチャートである。本実施形態の故障診断装置は、図１に示すシステム構成において、ECU３４に、上記図４に示す一連の処理に代えて、図１３に示す一連の処理を実行させることにより実現することができる。すなわち、本実施形態において、ECU３４は、６５msec毎に、図３と図１３とに表された処理を含む故障診断ルーチンを実行する。尚、図１３において、上記図４または図７に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【０１２０】
図１３に示す一連の処理において、故障診断のための負圧導入が開始された後、その負圧導入が終了するまでの間は、ステップ１２２において条件不成立の判定がなされる。この場合、図１３に示すルーチンでは、次に、パージガスの全開流量が求められる（ステップ３００）。
【０１２１】
上記の全開流量は、パージVSV３２が全開状態とされた場合に生ずるパージガス流量である。内燃機関に向かって流れるパージ流量は、その全開流量に、パージVSV３２の開度、すなわち、パージVSV３２の駆動デューティを掛け合わせることにより求めることができる。ECU３４は、全開流量と内燃機関の負荷（吸気負圧）との関係を定めたマップを予め記憶しており、上記ステップ３００では、そのマップを参照して、内燃機関の負荷に対応する全開流量を求める。
【０１２２】
図１３に示す一連の処理では、次に、パージ流量が算出される。このパージ流量は、上記の如く、全開流量とパージVSV３２の駆動デューティ比とに基づいて算出される（ステップ３０２）。
【０１２３】
次いで、上記ステップ３０２で算出されたパージ流量を、前回の処理サイクル時に算出されたパージ積算流量に加算することで、パージ積算流量が更新される（ステップ３０４）。
【０１２４】
本実施形態において、上記ステップ３００〜３０４の処理は、負圧導入が開始された後、その導入が終了するまで、６５msec毎に繰り返し実行される。その結果、負圧導入が終了した時点では、負圧導入の過程で生じたパージ流量の総和がパージ積算流量として算出される。
【０１２５】
負圧導入が終了した後、ステップ１２８の条件、或いはステップ１３０の条件が成立すると、図１３に示す一連の処理では、パージ積算流量に基づいて燃料残量が算出される（ステップ３０６）。
ECU３４には、図１２に示すように、パージ積算流量と燃料残量との関係を定めたマップが記憶されている。本ステップ３０６では、そのマップを参照して燃料残量が算出される。
【０１２６】
以後、ECU３４では、実施の形態２の場合と同様に、ステップ２０２以降の処理が実行される。上記の処理によれば、燃料センサを用いることなく、負圧導入中に生じたパージ積算流量に基づいて燃料残量を算出することができる。そして、その燃料残量に基づいて、キャニスタ２２に最適導入量の大気を導入するための開弁期間を設定することができる。このため、本実施形態によれば、燃料センサを用いることなく、実施の形態２の装置と同様の機能を実現することができる。
【０１２７】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
請求項１記載の発明によれば、キャニスタおよび燃料タンクを含む系への負圧導入が終了された後、大気弁を開弁することで、キャニスタ内圧に大気を導入することができる。また、一定時間の後に大気弁を閉じることにより、キャニスタ内圧が不当に上昇する前に、キャニスタへの大気の導入を終了させることができる。このため、本発明によれば、キャニスタ内圧とタンク内圧とを、目標圧力より低い圧力で早期に一致させることができる。
【０１２８】
請求項２記載の発明によれば、開弁された大気弁を一定時間後に閉弁させることにより、タンク内圧とキャニスタ内圧とを目標圧力より低い圧力で一致させることができる。
【０１２９】
請求項３記載の発明によれば、キャニスタおよび燃料タンクを含む系への負圧導入が終了された後、大気弁を開弁することで、キャニスタ内圧に大気を導入することができる。また、燃料残量に基づいて算出された開弁時間の後に大気弁を閉じることにより、キャニスタ内圧が不当に上昇する前に、キャニスタへの大気の導入を終了させることができる。このため、本発明によれば、キャニスタ内圧とタンク内圧とを、目標圧力より低い圧力で早期に一致させることができる。
【０１３０】
請求項４記載の発明によれば、開弁された大気弁を、燃料残量に対応する開弁時間の後に閉弁させることにより、タンク内圧とキャニスタ内圧とを目標圧力より低い圧力で一致させることができる。
【０１３１】
請求項５記載の発明によれば、タンク内圧が目標圧力となった時点で負圧導入を終了し、キャニスタへの大気の導入を開始させることができる。そして、適当な時期に大気弁を閉じて、その後、タンク内圧が目標圧力となった時点で漏れ検出を開始することができる。
【０１３２】
請求項６記載の発明によれば、負圧導入の終了時に、タンク内圧が不当に大きく負圧化していた場合に、大気弁を開けてタンク内圧を上昇させることができる。このため、本発明によれば、タンク内圧を早期に目標圧力まで上昇させて、負圧導入の終了後、速やかに漏れ検出を開始させることができる。
【０１３３】
請求項７記載の発明によれば、負圧導入の終了後、インターバルの間にタンク内圧が大きく負圧側に変化する場合に、大気弁を開けてキャニスタに大気を導入することができる。キャニスタに大気が導入されると、キャニスタ内圧が上昇し、タンク内圧との不均衡が解消される。このため、本発明によれば、タンク内圧を早期に目標圧力まで上昇させて、負圧導入の終了後、速やかに漏れ検出を開始させることができる。
【０１３４】
請求項８記載の発明によれば、大気弁を閉じた後、未だ、系内に目標圧力に比して十分に低い負圧が存在している場合は、再び大気弁を開けてキャニスタ内に大気を導入することができる。このため、本発明によれば、負圧導入が開始された後、漏れ検出が開始されるまでの期間を十分に短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１の故障診断装置の構成を説明するための図である。
【図２】  実施の形態１の故障診断装置が実行する故障診断の基本的な内容を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】  実施の形態１において実行される故障診断ルーチンの基本部分のフローチャートである。
【図４】  実施の形態１において実行される故障診断ルーチンの特徴部分のフローチャートである。
【図５】  実施の形態１の故障診断装置の特徴的な動作の第１の例を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】  実施の形態１の故障診断装置の特徴的な動作の第２の例を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】  実施の形態２において実行される故障診断ルーチンの特徴部分のフローチャートである。
【図８】  図７に示す一連の処理において開弁後カウンタの判定値を決める際に参照されるマップの一例である。
【図９】  実施の形態２の故障診断装置の特徴的な動作の第１の例を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】  実施の形態２において実現される動作と対比される動作（比較例）を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】  実施の形態２の故障診断装置の特徴的な動作の第２の例を説明するためのタイミングチャートである。
【図１２】  実施の形態３において利用されるパージ積算量と燃料残量との関係を表したマップの一例である。
【図１３】  実施の形態３において実行される故障診断ルーチンの特徴部分のフローチャートである。
【図１４】  従来の故障診断装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０  燃料タンク
２２  キャニスタ
２６  CCV(Canister Closed Valve)
３２  パージVSV(Vacuum Switching Valve)
３４  ECU(Electronic Control Unit)
Pt  タンク内圧
Pc  キャニスタ内圧
Pt0  目標圧力
Pt1  大気導入判定圧力
ΔPt1  大気導入判定値
【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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