(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクと、該燃料タンク内で発生する蒸発燃料を貯蔵するキャニスタと、前記燃料タンクとキャニスタとを接続するチャージ通路と、前記キャニスタと内燃機関の吸気系とを接続するパージ通路と、該パージ通路の途中に設けられたパージ制御弁とを備える蒸発燃料処理装置の漏れの有無を判定する故障診断装置において、
前記機関のアイドル状態において前記漏れの有無の判定を行うときは、前記パージ制御弁を通過するガス流量を、アイドル状態以外の運転状態において判定を行うときの最大流量より小さい所定流量以下に制限すると共に、前記蒸発燃料処理装置内の圧力変化の振幅が徐々に減少するように前記ガス流量を制御して、前記蒸発燃料処理装置内の減圧処理を行い、該減圧処理後の前記蒸発燃料装置内の圧力の変化に基づいて前記漏れの有無を判定することを特徴とする故障診断装置。
【請求項２】
当該故障診断装置は、前記内燃機関及びその制御装置とは別個に設けられる外部装置であり、該外部装置が前記制御装置に接続され、前記外部装置からの実行指令に応じて前記漏れの有無の判定を実行することを特徴とする請求項１に記載の故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンク内で発生する蒸発燃料をキャニスタに貯蔵し、適時内燃機関の吸気系に放出する蒸発燃料処理装置の故障診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用蒸発燃料処理装置の故障診断は、例えば特開平９−１２６０６４号公報に示されるように、車両がいわゆるクルージング状態にあり、機関運転状態が定常的な状態にあることなどを条件として実行されている。この故障診断は、機関吸気系の負圧を蒸発燃料処理装置を導入して実行されるため、負圧導入時、すなわち蒸発燃料処理装置内の減圧処理時に、蒸発燃料の吸気系への放出量が多くなる傾向がある。そのため、蒸発燃料の放出の影響を極力少なくすべく、上記したような故障診断の実行条件が決められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ユーザの使用態様によっては、故障診断を実行できる、すなわち故障診断の実行条件を満たす車両運転状態とならない場合もあるため、機関のアイドル状態においても故障診断を実行可能とすることが望まれていた。上述したように、従来の故障診断手法は、車両がクルージング状態にあることを前提としたものであるため、そのまま機関のアイドル状態での故障診断に適用すると、機関吸気系への蒸発燃料の放出量が多くなりすぎて、機関が停止してしまうおそれがあった。
【０００４】
本発明はこの点に着目してなされたものであり、機関のアイドル状態においても、機関停止といった問題を起こすことなく、蒸発燃料処理装置内の減圧処理を含む故障診断を実行できるようにした故障診断装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、燃料タンクと、該燃料タンク内で発生する蒸発燃料を貯蔵するキャニスタと、前記燃料タンクとキャニスタとを接続するチャージ通路と、前記キャニスタと内燃機関の吸気系とを接続するパージ通路と、該パージ通路の途中に設けられたパージ制御弁とを備える蒸発燃料処理装置の漏れの有無を判定する故障診断装置において、前記機関のアイドル状態において前記漏れの有無の判定を行うときは、前記パージ制御弁を通過するガス流量を、アイドル状態以外の運転状態において判定を行うときの最大流量より小さい所定流量以下に制限すると共に、前記蒸発燃料処理装置内の圧力変化の振幅が徐々に減少するように前記ガス流量を制御して、前記蒸発燃料処理装置内の減圧処理を行い、該減圧処理後の前記蒸発燃料装置内の圧力の変化に基づいて前記漏れの有無を判定することを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、機関のアイドル状態において蒸発燃料処理装置の漏れの有無の判定を行うときは、パージ制御弁を通過するガス流量を、アイドル状態以外の運転状態において判定を行うときの最大流量より小さい所定流量以下に制限して、蒸発燃料処理装置内の減圧処理が行われ、該減圧処理後の蒸発燃料装置内の圧力の変化に基づいて漏れの有無が判定されるので、機関吸気系への蒸発燃料供給量が急激に増加することがなく、アイドル状態においても機関停止といった問題を起こすことなく、蒸発燃料処理装置の故障診断を実行することができる。また蒸発燃料処理装置内の圧力変化の振幅が徐々に減少するようにガス流量を制御して減圧処理が行われるので、例えば蒸発燃料装置内の圧力を検出する圧力センサをチャージ通路に配置するような場合でも、燃料タンク内の圧力を正確に減圧目標値に減圧することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の故障診断装置は、前記内燃機関及びその制御装置とは別個に設けられる外部装置であり、該外部装置が前記制御装置に接続され、前記外部装置からの実行指令に応じて前記漏れの有無の判定を実行することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、機関のアイドル時に外部装置としての故障診断装置を接続することにより、任意に故障診断を実行することができるので、車両の点検整備を行う際に容易に蒸発燃料処理装置の故障診断を行うことが可能となる。
また前記故障診断装置は、前記チャージ通路に取り付けられた圧力センサによる検出圧力と、第１の所定圧力（ＰＯＢＪＨ）及び該第１の所定圧力より低い第２の所定圧力（ＰＯＢＪＬ）とを比較し、前記検出圧力が前記第１の所定圧力に達したとき前記パージ制御弁の開弁量を徐々に大きくする一方、前記検出圧力が前記第２の所定圧に達したとき、前記パージ制御弁の開弁量を徐々に小さくすることにより、前記減圧処理を実行するものである場合には、前記所定流量は、該減圧実行時の目標流量の上限値（ＱＥＶＡＰＨ）とすることが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる蒸発燃料処理装置及び故障診断装置を含む内燃機関の制御装置の構成を示す図である。同図において、符号１は例えば４気筒を有する内燃機関（以下、単に「エンジン」という）であって、該エンジン１の吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されている。また、スロットル弁３にはスロットル弁開度（θＴＨ）センサ４が連結されており、当該スロットル弁３の開度に応じた電気信号を出力して電子コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に供給する。
【００１０】
燃料噴射弁６は、吸気管２の途中であってエンジン１とスロットル弁３との間の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられている。また、各燃料噴射弁６は燃料供給管７を介して燃料タンク９に接続されており、燃料供給管７の途中には燃料ポンプ８が設けられている。燃料噴射弁６はＥＣＵ５に電気的に接続され、該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の開弁時期が制御される。
【００１１】
吸気管２の前記スロットル弁３の下流側には吸気管内絶対圧ＰＢＡを検出する吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ１３及び吸気温ＴＡを検出する吸気温（ＴＡ）センサ１４が装着されており、これらのセンサの検出信号はＥＣＵ５に供給される。
エンジン１のシリンダブロックの冷却水が充満した気筒周壁にはサーミスタ等からなるエンジン水温（ＴＷ）センサ１５が挿着され、該ＴＷセンサ１５により検出されたエンジン冷却水温ＴＷは電気信号に変換されてＥＣＵ５に供給される。
【００１２】
エンジン１の図示しないカム軸周囲またはクランク軸周囲にはエンジン回転数（ＮＥ）センサ１６が取り付けられている。エンジン回転数センサ１６はエンジン１のクランク軸の１８０度回転毎に所定のクランク角度位置で信号パルス（以下、「ＴＤＣ信号パルス」という）を出力し、該ＴＤＣ信号パルスはＥＣＵ５に供給される。
【００１３】
排気管１２の途中には、酸素濃度センサ３２が装着されており、酸素濃度センサ３２は、排気中の酸素濃度を検出してその検出値ＶＯ２に応じた信号をＥＣＵ５に供給する。排気管１２の酸素濃度センサ３２の下流には、排気ガス浄化装置である三元触媒３３が設けられている。
【００１４】
またＥＣＵ５には、エンジン１が搭載された車両の走行速度ＶＰを検出する車速センサ１７、バッテリ電圧ＶＢを検出するバッテリ電圧センサ１８及び大気圧ＰＡを検出する大気圧センサ１９が接続されており、これらのセンサの検出信号はＥＣＵ５に供給される。
【００１５】
次に燃料タンク９、チャージ通路２０、キャニスタ２５、パージ通路２７等から構成される蒸発燃料処理装置３１について説明する。
燃料タンク９はチャージ通路２０を介してキャニスタ２５に接続されており、チャージ通路２０はエンジンルーム内に設けられた第１〜第３の分岐部２０ａ〜２０ｃを有する。そして、この分岐部２０ａ〜２０ｃ側のチャージ通路２０にはタンク内圧センサ１１が取り付けられている。タンク内圧センサ１１は、チャージ通路２０内の圧力をタンク内圧ＰＴＡＮＫとして検出し、その検出信号はＥＣＵ５に供給される。タンク内圧ＰＴＡＮＫは、定常状態では燃料タンク９内の実際の圧力と等しいが、後述するように過渡的な状態では、実際の燃料タンク９内の圧力と若干異なる値を示す。
【００１６】
第１の分岐部２０ａには、一方向弁２１及びパフロス弁２２が設けられている。一方向弁２１は、タンク内圧ＰＴＡＮＫが大気圧より１．６〜１．７ｋＰａ（１２〜１３ｍｍＨｇ）程度高くなったときのみ開弁作動するように構成されている。パフロス弁２２は、後述するパージ実行中に開弁され、エンジン停止中は閉弁される電磁弁であり、その作動はＥＣＵ５により制御される。
【００１７】
第２の分岐部２０ｂには二方向弁２３が設けられている。二方向弁２３は、タンク内圧ＰＴＡＮＫが大気圧より２．７ｋＰａ（２０ｍｍＨｇ）程度高くなったとき及びタンク内圧ＰＴＡＮＫが二方向弁２３のキャニスタ２５側の圧力より所定圧だけ低くなったときに開弁作動するように構成されている。
【００１８】
第３の分岐部２０ｃには、バイパス弁２４が設けられている。バイパス弁２４は、通常は閉弁状態とされ、後述する異常判定実行中開閉される電磁弁であり、その作動はＥＣＵ５により制御される。
キャニスタ２５は、蒸発燃料を吸着する活性炭を内蔵し、通路２６ａを介して大気に連通する吸気口（図示せず）を有する。通路２６ａの途中には、ベントシャット弁２６が設けられている。ベントシャット弁２６は、通常は開弁状態に保持され、後述する異常判定実行中、一時的に閉弁される電磁弁であり、その作動はＥＣＵ５により制御される。
【００１９】
キャニスタ２５は、パージ通路２７を介して吸気管２のスロットル弁３の下流側に接続されており、パージ通路２７は第１及び第２の分岐部２７ａ，２７ｂを有する。第１の分岐部２７ａにはジェットオリフィス２８及びジェットパージ制御弁２９が設けられ、第２の分岐部２７ｂにパージ制御弁３０が設けられている。ジェットパージ制御弁２９は、パージ制御弁３０では正確に制御できないような小流量のパージ燃料混合気を制御するための電磁弁であり、パージ制御弁３０は、その制御信号のオン−オフデューティ比を変更することにより流量を連続的に制御することができるように構成された電磁弁であり、これらの電磁弁２９，３０の作動はＥＣＵ５により制御される。なお、パージ制御弁３０はその開弁量を連続的に変更可能な電磁弁を使用してもよく、上記オン−オフデューティ比は、このような開弁量連続可変型の電磁弁における開弁量に相当する。
【００２０】
ＥＣＵ５は、上述の各種センサからの入力信号波形を整形して電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路と、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」という）と、該ＣＰＵで実行する演算プログラムや演算結果等を記憶する記憶手段と、前記燃料噴射弁６、パフロス弁２２、バイパス弁２４、ジェットパージ制御２９及びパージ制御弁３０に駆動信号を供給する出力回路とを備えている。
【００２１】
ＥＣＵ５は上述の各種エンジンパラメータ信号に基づいて、Ｏ２センサ３２により検出される排ガス中の酸素濃度に応じたフィードバック（Ｏ２フィードバック）制御運転領域やオープンループ制御運転領域等の種々のエンジン運転状態を判別するとともに、エンジン運転状態に応じ、次式（１）に基づき、前記ＴＤＣ信号パルスに同期する燃料噴射弁６の燃料噴射時間Ｔｏｕｔを演算する。
Ｔｏｕｔ＝Ｔｉ×Ｋ1×ＫＯ２＋Ｋ２       （１）
【００２２】
ここに、Ｔｉは燃料噴射弁６の噴射時間Ｔｏｕｔの基準値であり、エンジン回転数ＮＥと吸気管絶対圧ＰＢＡに応じて設定されたＴｉマップから読み出される。
【００２３】
ＫＯ２は空燃比補正係数であってフィードバック制御時、Ｏ2センサ３２により検出される排気ガス中の酸素濃度に応じて設定され、更にフィードバック制御を行わない複数のオープンループ制御運転領域では各運転領域に応じた値に設定される係数である。
【００２４】
Ｋ1及びＫ2は夫々各種エンジンパラメータ信号に応じて演算される他の補正係数及び補正変数であり、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速特性等の諸特性の最適化が図られるような所定値に設定される。
【００２５】
図２は、本実施形態における故障診断処理の手順を説明するためのフローチャートである。図６も参照して、故障診断処理の全体を流れを説明する。
先ずステップＳ１１では、補正チェック用大気開放モード処理を実行する（図６，時刻ｔ０〜ｔ１）。この処理では、ベントシャット弁２６、バイパス弁２４及びパフロス弁２２を開弁状態とするとともに、パージ制御弁３０を閉弁状態とし、且つジェットパージ制御弁２８を開弁状態として、所定時間Ｔ１だけその状態を維持する。
【００２６】
ステップＳ１２では、補正チェックモード処理を実行する（図６，時刻ｔ１〜ｔ２）。この処理では、ステップＳ１１の状態からベントシャット弁２６のみ閉弁し、その状態を所定時間Ｔ２だけ維持し、その所定時間Ｔ２におけるタンク内圧ＰＴＡＮＫの変化量ΔＰ１を計測する。この状態では、燃料タンク９で発生する蒸発燃料により、タンク内圧ＰＴＡＮＫが若干上昇する。
【００２７】
ステップＳ１３では、減圧用大気開放モード処理を実行する（図６，時刻ｔ２〜ｔ３）。この処理では、ステップＳ１２の状態からベントシャット弁２６を開弁してステップＳ１１の状態と同一とし、所定時間Ｔ３だけその状態を維持する。これにより、蒸発燃料処理装置３１内の圧力を大気圧と等しくする。
【００２８】
ステップＳ１４では、減圧モード処理を実行する（図６，時刻ｔ３〜ｔ４）。この処理では、ステップＳ１３の状態からベントシャット弁２６を閉弁するとともに、パージ制御弁３０及びジェットパージ制御弁２９を開弁し、吸気管２内の負圧を蒸発燃料処理装置３１内に導入する減圧処理を実行し、燃料タンク９内の圧力を所定圧（例えば大気圧より２．０ｋＰａ（１５ｍｍＨｇ）程度低い圧力）まで減圧する。
【００２９】
ステップＳ１５では、リークチェックモード処理を実行する（図６，時刻ｔ４〜ｔ５）。この処理では、ステップＳ１４の状態からパージ制御弁３０及びジェットパージ制御弁２９を閉弁し、所定時間Ｔ４だけその状態を維持する。そして、その所定時間Ｔ４におけるタンク内圧ＰＴＡＮＫの変化量ΔＰ２を計測する。漏れがないときは、図６に実線で示すように圧力変化量ΔＰ２は小さいが、漏れがあるときは同図に破線で示すように圧力変化量ΔＰ２が大きくなるので、この違いにより漏れの有無を判定する。なお本実施形態では、所定時間Ｔ４＝Ｔ２としている。
【００３０】
ステップＳ１６では、ベーパチェックモード処理を実行する（図６，時刻ｔ５〜ｔ６）。この処理では、ステップＳ１５の状態からベントシャット弁２６を開弁し、所定時間Ｔ５だけその状態を維持する。そして、ベントシャット弁開弁直後のタンク内圧ＰＴＡＮＫが大気圧より低い状態から大気圧に向かって上昇したときは、燃料タンク９におけるベーパ（蒸発燃料）発生量は所定量以下と判定する一方、タンク内圧ＰＴＡＮＫが大気圧より高い状態から大気圧に向かって下降したときは、ベーパ発生量が所定量以上と判定する。
【００３１】
ステップＳ１７では、ステップＳ１６の処理の結果、ベーパ発生量が所定量以下か否かを判別し、その答が否定（ＮＯ）であってベーパ発生量が多いときは、漏れがあってもリークチェックモードにおける圧力変化量ΔＰ２が小さくなり、正確な診断ができないので、再診断を行うこととして（ステップＳ１８）、故障診断処理を終了する。
【００３２】
一方ベーパ発生量が少ないときは、ステップＳ１５で計測した変化量ΔＰ２と、ステップＳ１２で計測した変化量ΔＰ１との差、すなわち蒸発燃料の蒸気圧の影響を除いた圧力変化量（＝ΔＰ２−ΔＰ１）が、所定変化量ΔＰＬＥＡＫより大きいか否かを判別し、ΔＰ２−ΔＰ１＞ΔＰＬＥＡＫであるときは、故障（漏れがある）と判定し（ステップＳ２０）、ΔＰ２−ΔＰ１≦ΔＰＬＥＡＫであるときは、正常と判定して（ステップＳ２１）、故障診断処理を終了する。
【００３３】
次に図３〜図５を参照して本実施形態における減圧モード処理を詳細に説明する。
本実施例形態では、タンク内圧センサ１１を燃料タンク９内に取り付けず、エンジンルーム内の分岐部２０ａ〜２０ｃ側のチャージ通路２０に取り付けるようにしたので、減圧中は圧力損失によってタンク内圧センサ１１の出力値ＰＴＡＮＫと実際の燃料タンク９内の圧力との差が大きくなる。従って、正確に燃料タンク内圧力を検出することができず、燃料タンク９内を正確に目標圧力まで減圧できないおそれがある。そこで、本実施形態の減圧モード処理では、図３及び図４のフローチャートに示す手法によりタンク内圧センサ１１の出力値ＰＴＡＮＫに基づいて燃料タンク９内の圧力を推定し、これによって燃料タンク９内の実際の圧力を目標圧力まで正確に減圧させるようにしている。
【００３４】
図３のステップＳ３１では、バイパス弁２４を開弁状態にし、且つパフロス弁２２及びベントシャット弁２６を閉弁状態にする。続くステップＳ３２では、ＰＴＡＮＫ値が下限値ＰＯＢＪＬを一度下まわったときに「１」に設定されるフィードバック減圧フラグＦＰＦＢが「１」であるか否かを判別する。最初はその答が否定（ＮＯ）であるので、エンジン１がアイドル状態にあることを「１」で示すアイドルフラグＦＩＤＬが「１」であるか否かを判別し（ステップＳ３３）、ＦＩＤＬ＝０であってアイドル状態以外の運転状態にあるときは、オープン減圧処理を行うべくステップＳ３４に進み、ＦＩＤＬ＝１であってアイドル状態にあるときは、直ちにフィードバック減圧処理を実行すべくステップＳ３５に進む。
【００３５】
ステップＳ３４では、ＰＴＡＮＫ値が減圧目標下限値ＰＯＢＪＬの初期値ＰＯＢＪＬ０より低いか否かを判別する。最初はその答が否定（ＮＯ）であるので、ステップＳ３６に進み、予めＥＣＵ５の記憶手段に記憶されている目標流量テーブルを検索して、目標パージ流量ＱＥＶＡＰを現在のタンク内圧ＰＴＡＮＫに応じて決定し、ステップＳ５１（図４）に進む。ここで、この目標流量テーブルは、ＰＴＡＮＫ値が増加するほどＱＥＶＡＰ値が増加するように設定されている。なお、前記減圧目標下限値ＰＯＢＪＬの初期値ＰＯＢＪＬ０は、図５に示すフィードバック（Ｆ／Ｂ）減圧処理で使用されるＰＯＢＪＬテーブルの、カウンタＣＦＢ＝０に対応する値である。
【００３６】
ステップＳ５１では、今回、パージ制御弁３０で制御されるべきパージ流量ＱＰＦＲＱＥを、ステップＳ３６で検索された目標パージ流量ＱＥＶＡＰからジェットパージ制御弁２９における流量ＱＰＪＥＴを差し引いて算出する。続くステップＳ５２では、ステップＳ５１で算出されたパージ流量ＱＰＦＲＱＥが「０」以上か否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）のときには、さらに該パージ流量ＱＰＦＲＱＥが所定上限値ＱＰＢＬＩＭ以下か否かを判別し（ステップＳ５３）、その答が肯定（ＹＥＳ）のときには、０≦ＱＰＦＲＱＥ≦ＱＰＢＬＩＭが成立するので、ステップＳ５６へ進む。所定上限値ＱＰＢＬＩＭは、後述するフィードバック減圧処理中の上限値ＱＥＶＡＰＨより大きい値、例えば５０Ｌ／ｍｉｎ程度に設定される。上限値ＱＥＶＡＰＨは、１５Ｌ／ｍｉｎ程度である。
【００３７】
また、これらステップＳ５２，Ｓ５３の答が否定（ＮＯ）のときには、ステップＳ５４でＱＰＦＲＱＥ値を下限値「０」に、ステップＳ５５でＱＰＦＲＱＥ値を所定上限値ＱＰＢＬＩＭにそれぞれリミット設定してステップＳ５６へ進む。
【００３８】
これらの処理により設定されたパージ流量ＱＰＦＲＱＥと、タンク内圧ＰＴＡＮ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡとに応じてパージ制御弁３０のデューティ比が算出される。
ステップＳ５６では、前記デューティ比に応じた開度でパージ制御弁３０を開弁する共に、ジェットパージ制御弁２９は開弁状態を維持する。その後、ステップＳ５７へ進み、空燃比補正係数ＫＯ２が所定閾値ＥＶＰＬＭＴ以上か否かを判別し、その答が否定（ＮＯ）であるときには、かなり多量の蒸発燃料が発生していて、ＫＯ２値がリーンリミットに向かって大きく変動するおそれがあると判断し、ステップＳ５８へ進み、当該故障診断処理を終了すべくパージ積算流量ＤＱＰＡＩＲＴを「０」にリセットして本ルーチンを終了する。パージ積算流量ＤＱＰＡＩＲＴは、パージ制御弁３０の開度と、吸気管内絶対圧ＰＢＡ及びタンク内圧ＰＴＡＮＫとに応じて算出される実パージ流量をエンジン始動時から積算して算出されるパラメータであり、積算パージ流量ＤＱＰＡＩＲＴが所定値以上であることが故障診断の実行条件としているので、ＤＱＰＡＩＲＴ＝０となると、故障診断実行条件不成立となって、故障診断処理が中止される。
【００３９】
ステップＳ５７の答が肯定（ＹＥＳ）であるときには、蒸発燃料の発生量が小さく安定した空燃比の下で当該故障診断が実行できると判断し、ステップＳ５９へ進む。ステップＳ５９ではＰＴＡＮＫ値が所定閾値ＰＫＯ２以下であるか否かを判別し、ＰＴＡＮＫ＞ＰＫＯ２であるときは直ちにステップＳ６１に進む一方、ＰＴＡＮＫ≦ＰＫＯ２であるときには、蒸発燃料がパージされて燃料タンク側が負圧になっていると判断し、エアーフローがあったことを「１」で示すフラグＦＫＯ２ＯＫを「１」に設定して（ステップＳ６０）、ステップＳ６１へ進む。
【００４０】
そして、ステップＳ６１では、後述するフィードバック減圧処理の終了時期を決定するためのダウンカウントタイマｔＰＦＢＳＴの値が「０」になっているか否かを判別する。オープン減圧処理中は、その答が否定（ＮＯ）となるので、直ちに本処理を終了する。
【００４１】
減圧処理を継続し、ＰＴＡＮＫ＜ＰＯＢＪＬ０が成立してステップＳ３４（図３）の答が肯定（ＹＥＳ）となったときには、ステップＳ３５へ進み、１）フィードバック減圧フラグＦＰＦＢを「１」に設定し、２）ＰＴＡＮＫ値が減圧目標下限値ＰＯＢＪＬより低下した後、減圧目標上限値ＰＯＢＪＨに達するまで「１」に設定される圧力上昇フラグＦＰＯＢＪを「１」に設定し、３）後述するＦ／Ｂ減圧処理（ステップＳ４７，図５）で設定され、目標パージ流量ＱＥＶＡＰが上限値にはりついていることを「１」で示す上限値貼り付きフラグＦＱＥＶＡＰＨを「０」に設定し、４）目標パージ流量ＱＥＶＡＰを後述するＦ／Ｂ減圧処理時のＱＥＶＡＰ値の初期値ＱＥＶＡＰＳＴに設定し、５）Ｆ／Ｂ減圧処理（ステップＳ４７）の実行回数をカウントするＣＦＢカウンタの値を「０」に設定し、６）Ｆ／Ｂ減圧処理の終了時期を決定するためのタイマｔＰＦＢＳＴに所定時間Ｔ１３（例えば５秒）を設定してスタートさせ、７）減圧目標値ＰＯＢＪを所定の減圧目標上限値ＰＯＢＪＨに設定する。次いで、ステップＳ５１〜Ｓ６１の処理を経てオープン減圧処理を終了する。この時点では、ＰＴＡＮＫ値が下限値ＰＯＢＪＬ０よりも小さくなるまで減圧されている。
【００４２】
次回からは、フィードバック減圧フラグＦＰＦＢが「１」となっているので、ステップＳ３２の答が肯定（ＹＥＳ）となり、ステップＳ４１に進んであらかじめＥＣＵ５の記憶手段に記憶されているＰＯＢＪＬテーブルを検索して、減圧目標値ＰＯＢＪの下限値ＰＯＢＪＬをＦ／Ｂ減圧処理（図５）の実行回数を示すＣＦＢカウンタのカウント値に応じて決定する。このＰＯＢＪＬテーブルのＰＯＢＪＬ値は、ＣＦＢカウンタのカウント値が増加するほど減圧目標上限値ＰＯＢＪＨに近づくように設定されている。
【００４３】
次いで、圧力上昇フラグＦＰＯＢＪが「１」であるか否かを判別し（ステップＳ４２）、最初はステップＳ３５で「１」に設定されているため、その答は肯定（ＹＥＳ）となり、ステップＳ４５に進む。ステップＳ４５では現在のタンク内圧ＰＴＡＮＫが減圧目標上限値ＰＯＢＪＨより大きいか否かを判別し、最初はＰＴＡＮＫ＜ＰＯＢＪＨであるので、直ちにステップＳ４７に進み、図５に示すＦ／Ｂ減圧処理を実行する。
【００４４】
図５のステップＳ７１では、Ｆ／Ｂ減圧処理に入ってから圧力上昇フラグＦＰＯＢＪが反転したか否かを判別し、最初はその答が否定（ＮＯ）であるので、ステップＳ７２へ進み、目標パージ流量ＱＥＶＡＰを減少させるべく次式（２）の値に設定する。
ＱＥＶＡＰ＝ＱＥＶＡＰ＋ＩＱ×（ＰＴＡＮＫ−ＰＯＢＪ）    （２）
【００４５】
ここで、式（２）中のＩＱは、パージ流量Ｉ（積分）項の制御ゲインであり、所定値に設定されている。また減圧目標値ＰＯＢＪは上限値ＰＯＢＪＨに設定されており（図３、ステップＳ３５）、ＰＴＡＮＫ＜ＰＯＢＪであるので、目標パージ流量ＱＥＶＡＰは減少することになる。
【００４６】
次いで、ステップＳ７６へ進んで、本処理の実行回数をカウントするＣＦＢカウンタをインクリメントした後、続くステップＳ７７で目標パージ流量ＱＥＶＡＰがその下限値ＱＥＶＡＰＬよりも大きいか否かを判別する。その答が肯定（ＹＥＳ）であるときにはステップＳ７９へ進み、目標パージ流量ＱＥＶＡＰがその上限値ＱＥＶＡＰＨより小さいか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）であるときには、ＱＥＶＡＰＬ＜ＱＥＶＡＰ＜ＱＥＶＡＰＨが成立するとしてＱＥＶＡＰ値リミット貼付き経過時間計測し、Ｆ／Ｂ減圧処理の終了時期を決定するためのｔＰＦＢＳＴタイマを所定時間Ｔ１３にセットしてスタートさせると共に、目標パージ流量ＱＥＶＡＰが上限値ＱＥＶＡＰＨに貼付いたことを「１」で示す上限値貼り付きフラグＦＱＥＶＡＰＨを「０」に設定して（ステップＳ８１）、本処理を終了する。
【００４７】
一方、ステップＳ７７の答が否定（ＮＯ）であるときには、目標パージ流量ＱＥＶＡＰをその下限値ＱＥＶＡＰＬに設定すると共に上限値貼り付きフラグＦＱＥＶＡＰＨを「０」に設定し（ステップＳ７８）、またステップＳ７９の答が否定（ＮＯ）であるときには、目標パージ流量ＱＥＶＡＰをその上限値ＱＥＶＡＰＨに設定すると共に上限値貼り付きフラグＦＱＥＶＡＰＨを「１」に設定して本処理を終了する。
【００４８】
その後、目標パージ流量ＱＥＶＡＰの減少によりタンク内圧ＰＴＡＮＫが増加し、ＰＴＡＮＫ＞ＰＯＢＪＨとなってステップＳ４５（図３）の答が肯定（ＹＥＳ）となると、ステップＳ４６へ進み、圧力上昇フラグＦＰＯＢＪを「０」に戻すと共に、ステップＳ４１でＣＦＢカウンタのカウント値に応じて決定された下限値ＰＯＢＪＬを減圧目標値ＰＯＢＪとする。この時点での下限値ＰＯＢＪＬは前回値より上限値ＰＯＢＪＨに近づいた値に設定される。
【００４９】
そして、Ｆ／Ｂ減圧処理（図５）に移行し、ステップＳ７１の答は肯定（ＹＥＳ）となるので、ステップＳ７３へ進み、圧力上昇フラグＦＰＯＢＪが「０」であるか否かを判別する。今回はその答が肯定（ＹＥＳ）となるので、ステップＳ７５へ進み、目標パージ流量ＱＥＶＡＰを増加すべく次式（３）の値に設定する。
ＱＥＶＡＰ＝ＱＥＶＡＰ＋ＰＱ    （３）
【００５０】
ここで、式（３）中のＰＱは、パージ流量Ｐ（比例）項である。
その後は、ステップＳ７６以降の処理を実行して本処理を終了する。
次回図３のステップＳ４２に進むと、ＦＰＯＢＪ＝０であるため、ステップＳ４３に進み、タンク内圧ＰＴＡＮＫが下限値ＰＯＢＪＬより低いか否かを判別する。最初はこの答は否定（ＮＯ）となり直ちにステップＳ４７以降の処理を行う。この後、Ｆ／Ｂ減圧処理ではステップＳ７１→ステップＳ７２の処理が繰り返され、目標パージ流量ＱＥＶＡＰは徐々に増加し、タンク内圧ＰＴＡＮＫは徐々に減少する。
【００５１】
そしてＰＴＡＮＫ＜ＰＯＢＪＬとなると、ステップＳ４３（図３）の答が肯定（ＹＥＳ）となるので、圧力上昇フラグＦＯＢＪを「１」とすると共に減圧目標値ＰＯＢＪを上限値ＰＯＢＪＨに設定して（ステップＳ４４）、ステップＳ４７以降の処理を行う。このときは図５のステップＳ７１からステップＳ７３を経由してステップＳ７４へ進み、目標パージ流量ＱＥＶＡＰを減少すべく次式（４）の値に設定する。
ＱＥＶＡＰ＝ＱＥＶＡＰ−ＰＱ    （４）
【００５２】
以後同様の処理を繰り返し実行し、次回以降のループでｔＰＦＢＳＴ＝０となってステップＳ６１（図４）の答が肯定（ＹＥＳ）となったときには、圧力上昇フラグＦＰＯＢＪの反転が所定時間Ｔ１３に亘って行われてなく、その結果、目標パージ流量ＱＥＶＡＰが上限値ＱＥＶＡＰＨまたは下限値ＱＥＶＡＰＬに貼付ついてから所定時間Ｔ１３経過したと判断して、ステップＳ６２へ進み、アイドルフラグＦＩＤＬが「１」であるか否かを判別する。ＦＩＤＬ＝０であってアイドル状態以外の運転状態にあるときは、当該減圧処理が終了したことを「１」で示す減圧終了フラグＦＰＬＶＬを「１」に設定して（ステップＳ６４）、減圧モード処理を終了する。
【００５３】
一方ＦＩＤＬ＝１であってエンジン１がアイドル状態にあるときは、目標パージ流量ＱＥＶＡＰが上限値ＱＥＶＡＰＨと等しいか否かを判別し（ステップＳ６３）、ＱＥＶＡＰ＝ＱＥＶＡＰＨであるときは、直ちに本処理を終了して、減圧モード処理を継続する。また目標パージ流量ＱＥＶＡＰが上限値ＱＥＶＡＰＨと等しくない、すなわち下限値ＱＥＶＡＰＬに貼り付いているときは、ステップＳ６４に進み、減圧モード処理を終了する。
【００５４】
なお、所定上限時間以内にステップＳ６２が実行されて減圧モード処理が終了しないときは、図示しない処理により、減圧モード処理は強制終了される。
【００５５】
図７は、アイドル状態以外の運転状態において故障診断処理を実行した場合の減圧モードにおける、タンク内圧ＰＴＡＮＫ（同図（ａ））、目標パージ流量ＱＥＶＡＰ（同図（ｂ））及びｔＰＦＢＳＴタイマの値（同図（ｃ））の推移を示す。なお、同図（ａ）の破線は、実際の燃料タンク９内の圧力（推定値）の推移を示す。
【００５６】
時刻ｔ０から減圧モード処理を開始すると、先ずオープン減圧が実行される。このとき、目標パージ流量ＱＥＶＡＰは、図３のステップＳ３６でタンク内圧ＰＴＡＮＫに応じて設定され、当初はタンク内圧ＰＴＡＮＫは大気圧近傍にあるため、目標パージ流量ＱＥＶＡＰは、パージ可能な最大流量、例えば５０Ｌ／ｍｉｎ程度まで増加する。その後タンク内圧ＰＴＡＮＫが低下して、ＰＴＡＮＫ＜ＰＯＢＪＬ０となると（時刻ｔ１）、フィードバック減圧に移行する。そしてｔＰＦＢＳＴタイマの値が「０」となると（時刻ｔ２）、減圧モード処理を終了する。
【００５７】
図８は、エンジンのアイドル状態において故障診断処理を実行した場合の減圧モードにおける、タンク内圧ＰＴＡＮＫ（同図（ａ））、目標パージ流量ＱＥＶＡＰ（同図（ｂ））及びｔＰＦＢＳＴタイマの値（同図（ｃ））の推移を示す。図７と同様に、図８（ａ）の破線は、実際の燃料タンク９内の圧力の推移を示す。
【００５８】
時刻ｔ０から減圧モード処理を開始すると、直ちにフィードバック減圧モードとなるが、タンク内圧ＰＴＡＮＫが高いため、目標パージ流量ＱＥＶＡＰは上限値ＱＥＶＡＰＨに貼り付いた状態となる。ここで上限値ＱＥＶＡＰＨは、例えば１５Ｌ／ｍｉｎ程度に設定されるので、図７に示す場合のようにパージ流量が大きくなることはなく、蒸発燃料の過剰供給が回避される。
【００５９】
このように本実施形態の減圧モード処理では、オープン減圧処理の次に実施されるＦ／Ｂ減圧処理で、タンク内圧センサ１１の出力値ＰＴＡＮＫよってパージ流量を増減し、その際、減圧目標値ＰＯＢＪの下限値ＰＯＢＪＬを上限値ＰＯＢＪＨに近づけるように変更していくことにより、ＰＴＡＮＫ値の振幅を減少させ、最終的にＰＴＡＮＫ値を減圧目標値ＰＯＢＪに収束させる。この間、パージ流量は、全体として漸減し、ＰＴＡＮＫ値が減圧目標値ＰＯＢＪに収束する時は下限値ＱＥＶＡＰＬで一定となる。こうして、パージ流量を増減しながらパージ流量を漸減させていくので、減圧中の圧力損失がなくなり、よってＰＴＡＮＫ値が減圧目標値ＰＯＢＪに収束するときにはタンク内圧センサ１１の出力値ＰＡＮＫと実際の燃料タンク内圧力と差が略０となっている。これにより、減圧目標値ＰＯＢＪに収束した時のＰＴＡＮＫ値が燃料タンク９の内圧と等しいと推定され、正確に減圧目標値に減圧される。
【００６０】
さらに本実施形態では、エンジン１がアイドル状態にあるときは、オープン減圧を行うことなく直ちにフィードバック減圧を行い、目標パージ流量ＱＥＶＡＰが上限値ＱＥＶＡＰＨに貼り付いたときは、減圧モード処理を終了しないようにした。これにより、オープン減圧を実行することによるパージ流量の急激な増加が防止され、蒸発燃料の過剰供給が回避される。その結果エンジンストールを引き起こすことなく、エンジンのアイドル状態においても蒸発燃料処理装置の故障診断を実行することが可能となる。
【００６１】
本実施形態では、タンク内圧センサ１１及びＥＣＵ５により、故障診断装置が構成される。具体的には、図２〜図５の処理が故障診断装置に相当する。
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、エンジン１がアイドル状態にあるときは、オープン減圧を行うことなく直ちにフィードバック減圧を実行することにより、パージ流量を低い状態に維持して減圧を行うようにしたが、実際には目標パージ流量ＱＥＶＡＰは、パージ流量の上限値ＱＥＶＡＰＨに固定されることになる。したがって、最大流量をこの上限値ＱＥＶＡＰＨに設定してオープン減圧を実行するようにしてもよい。
【００６２】
また上述した実施形態では、エンジン制御用のＥＣＵ５が故障診断装置を構成するようにしたが、故障診断装置をエンジン１及びその制御装置（ＥＣＵ５等）とは別個に設けられる外部装置として構成し、例えば車両の点検整備を行う際に、外部装置としての故障診断装置を制御装置に接続し、エンジン１をアイドル状態として外部装置からの実行指令により、故障診断を実行するようにしてもよい。その場合には、図３〜５の減圧モード処理は、アイドル状態に対応した部分のみを実行するようにすればよい。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１に記載の発明によれば、機関のアイドル状態において蒸発燃料処理装置の漏れの有無の判定を行うときは、パージ制御弁を通過するガス流量を、アイドル状態以外の運転状態において判定を行うときの最大流量より小さい所定流量以下に制限して、蒸発燃料処理装置内の減圧処理が行われ、該減圧処理後の蒸発燃料装置内の圧力の変化に基づいて漏れの有無が判定されるので、機関吸気系への蒸発燃料供給量が急激に増加することがなく、アイドル状態においても機関停止といった問題を起こすことなく、蒸発燃料処理装置の故障診断を実行することができる。また蒸発燃料処理装置内の圧力変化の振幅が徐々に減少するようにガス流量を制御して減圧処理が行われるので、例えば蒸発燃料装置内の圧力を検出する圧力センサをチャージ通路に配置するような場合でも、燃料タンク内の圧力を正確に減圧目標値に減圧することができる。
【００６４】
請求項２に記載の発明によれば、機関のアイドル時に外部装置としての故障診断装置を接続することにより、任意に故障診断を実行することができるので、車両の点検整備を行う際に容易に蒸発燃料処理装置の故障診断を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる蒸発燃料処理装置及び故障診断装置を含む内燃機関の制御システムの構成を示す図である。
【図２】蒸発燃料処理装置の故障診断を行う処理のフローチャートである。
【図３】蒸発燃料処理装置内を減圧する処理のフローチャートである。
【図４】蒸発燃料処理装置内を減圧する処理のフローチャートである。
【図５】図３で実行されるＦ／Ｂ減圧処理のフローチャートである。
【図６】図２の故障診断処理の全体を説明するためのタイムチャートである。
【図７】アイドル状態以外の運転状態における減圧モード処理を説明するためのタイムチャートである。
【図８】アイドル状態における減圧モード処理を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
１  内燃機関
２  吸気管
５  電子コントロールユニット（故障診断装置）
９  燃料タンク
２０  チャージ通路
２５  キャニスタ
２７  パージ通路
３０  パージ制御弁
３１  蒸発燃料処理装置
【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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