(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクから導出された蒸発燃料を吸着手段に供給して吸着させるとともに、この吸着手段に吸着された燃料をエンジンに供給するパージ通路と、このパージ通路を開閉する通路開閉手段と、上記パージ通路の内部圧力を検出する圧力検出手段と、蒸発燃料供給系の故障診断時に上記パージ通路内に吸気通路の負圧を導入し、さらに上記パージ通路を密閉させるように上記通路開閉手段を制御する蒸発燃料系制御手段と、上記圧力検出手段の検出信号に基づいて予め設定された診断時間内におけるパージ通路の圧力上昇度合を求める圧力上昇度合演算手段と、負圧状態で密閉されたパージ通路の圧力上昇度合に基づいて蒸発燃料供給系が故障しているか否かを判定する故障判定手段とを有する故障診断装置であって、蒸発燃料供給系の故障診断時に上記診断時間よりも短い時間に設定されたサンプリング時間内におけるパージ通路内の圧力変化量の最大値を上記圧力検出手段の検出信号に基づいて求める圧力変化量演算手段と、上記圧力上昇度合演算手段の演算値に対応した燃料タンク内油面の揺れ度合判別用のしきい値を設定するしきい値設定手段と、この揺れ度合判別用のしきい値と、上記圧力変化量演算手段により求めた圧力変化量の最大値とを比較して燃料タンク内油面の揺れ度合を判別する揺れ度合判別手段とを備え、この揺れ度合判別手段において上記圧力変化量の最大値が揺れ度合判別用のしきい値よりも大きいことが確認された場合に、上記故障判定手段による故障判定を抑制するように構成したことを特徴とする蒸発燃料供給系の故障診断装置。
【請求項２】
燃料タンク内に収容された燃料の油面レベルを検出する油面検出手段を設け、この油面検出手段の検出信号に基づいて油面の揺れ度合を揺れ度合判別手段によって判別し、上記油面検出手段の検出信号に応じて油面の揺れ度合が大きいことが確認された場合、および上記圧力変化量演算手段により求めた圧力変化量の最大値が、油面の揺れ度合判別用のしきい値よりも大きいことが確認された場合に、それぞれ上記故障判定手段による故障判定を抑制するように構成したことを特徴とする請求項１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】
本発明は、車両に搭載されているエンジンの蒸発燃料供給系が故障しているか否かを診断する蒸発燃料供給系の故障診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平６−１５９１５７号公報に示されるように、燃料タンクからの蒸発燃料をベーパ通路を介してキャニスタ内の吸着材に吸着させ、このキャニス内に吸着された燃料を、パージ通路を通して内燃機関の吸気通路へパージする蒸発燃料供給系で、上記燃料タンクを含むエバポ経路の圧力を検出する圧力検出手段の検出圧力に基づいて故障判定を行う蒸発燃料供給系の故障診断装置において、車体が振動することによる燃料タンク内の燃料の飛び跳ねであるスロッシュの発生を検出するスロッシュ検出手段を設け、このスロッシュ検出手段によってスロッシュの発生が検出された場合に、上記故障判定を中断させるようにしたものが知られている。これによって燃料タンク内で燃料が飛び跳ねることによって蒸発燃料が急増する可能性がある状態で、上記圧力検出手段の検出圧力に基づいて蒸発燃料供給系の故障判定が行われることによる誤判定を防止することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記故障診断装置では、圧力センサにより検出されたパージ通路等からなるエバポ経路の内部圧力の変化状態に基づいて燃料タンク内でスロッシュが発生しているか否かを判定し、あるいは燃料タンク内に設置された油面センサの検出信号に応じて所定時間毎に油面レベルの変化量を算出し、この油面レベルの変化量に基づいて上記スロッシュが発生しているか否かを直接判定するように構成されている。
【０００４】
上記のように油面センサの検出信号に応じてスロッシュが発生しているか否かを直接判定するようにした構成によると、燃料タンク内において油面レベルの変化が全体的に発生している場合に、上記スロッシュの発生を比較的容易に検出することができる。しかし、油面センサが設置されたタンク中央部等の油面レベルが略一定に維持された状態でタンク側辺部に油面の揺れが生じている場合には、これを上記油面センサの検出値に基づいて検出することができない。このため、上記タンク側辺部における油面の揺れに起因した燃料の気化が発生しているにも拘らず、上記圧力検出手段の検出圧力に基づいて蒸発燃料供給系の故障判定が実行され、故障が生じていないのに故障していると誤判定されることがあるという問題がある。
【０００５】
また、故障診断装置によって蒸発燃料供給系の故障判定を行う際に、圧力センサにより検出されたタンク内圧の所定時間毎の変化量と、所定のしきい値とを比較して、燃料タンク内で上記スロッシュが発生しているか否かを間接的に判定するように構成した場合（特開平６−７４１０６号公報参照）には、上記タンク内圧の変化が油面の揺れに起因して生じたのか、あるいは蒸発燃料供給系の管路に亀裂が形成される等の故障に起因して生じたのかを正確に判別することが困難である。このため、上記管路が亀裂する等の軽度の故障が発生した場合には、この故障が発生しているにも拘らず、上記タンク内圧の変化がスロッシュにより発生したと誤判断されることがあり、故障判定が中断されて上記故障の発見が遅れる等の問題がある。
【０００６】
本発明は、燃料タンク内に収容された燃料の油面の揺れに起因した誤判定を防止しつつ、蒸発燃料供給系の故障を正確かつ迅速に診断することができる蒸発燃料供給系の故障診断装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、燃料タンクから導出された蒸発燃料を吸着手段に供給して吸着させるとともに、この吸着手段に吸着された燃料をエンジンに供給するパージ通路と、このパージ通路を開閉する通路開閉手段と、上記パージ通路の内部圧力を検出する圧力検出手段と、蒸発燃料供給系の故障診断時に上記パージ通路内に吸気通路の負圧を導入し、さらに上記パージ通路を密閉させるように上記通路開閉手段を制御する蒸発燃料系制御手段と、上記圧力検出手段の検出信号に基づいて予め設定された診断時間内におけるパージ通路の圧力上昇度合を求める圧力上昇度合演算手段と、負圧状態で密閉されたパージ通路の圧力上昇度合に基づいて蒸発燃料供給系が故障しているか否かを判定する故障判定手段とを有する故障診断装置であって、蒸発燃料供給系の故障診断時に上記診断時間よりも短い時間に設定されたサンプリング時間内におけるパージ通路内の圧力変化量の最大値を上記圧力検出手段の検出信号に基づいて求める圧力変化量演算手段と、上記圧力上昇度合演算手段の演算値に対応した燃料タンク内油面の揺れ度合判別用のしきい値を設定するしきい値設定手段と、この揺れ度合判別用のしきい値と、上記圧力変化量演算手段により求めた圧力変化量の最大値とを比較して燃料タンク内油面の揺れ度合を判別する揺れ度合判別手段とを備え、この揺れ度合判別手段において上記圧力変化量の最大値が揺れ度合判別用のしきい値よりも大きいことが確認された場合に、上記故障判定手段による故障判定を抑制するように構成したものである。
【０００８】
上記構成によれば、蒸発燃料供給系の故障診断時に、圧力上昇量演算手段により診断時間内におけるパージ通路内の圧力上昇度合が演算された後、この圧力上昇度合の演算値に基づいて上記揺れ度合判別用のしきい値が設定され、このしきい値と、上記圧力変化量演算手段により求めたサンプリング時間内におけるパージ通路内の圧力変化量の最大値とが比較され、この圧力変化量の最大値が上記しきい値よりも大きいことが確認された場合には、上記故障判定手段による蒸発燃料供給系の故障判定が中止され、あるいは故障が発生していると判定されにくい方向に故障判定用の基準値が補正されることにより、上記故障判定が抑制されることになる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、上記請求項１記載の蒸発燃料供給系の故障診断装置において、燃料タンク内に収容された燃料の油面レベルを検出する油面検出手段を設け、この油面検出手段の検出信号に基づいて油面の揺れ度合を揺れ度合判別手段によって判別し、上記油面検出手段の検出信号に応じて油面の揺れ度合が大きいことが確認された場合、および上記圧力変化量演算手段により求めた圧力変化量の最大値が、油面の揺れ度合判別用のしきい値よりも大きいことが確認された場合に、それぞれ上記故障判定手段による故障判定を抑制するように構成したものである。
【００１２】
上記構成によれば、蒸発燃料供給系の故障診断時に、燃料タンク内に収容された燃料の油面レベルを検出する油面検出手段の検出信号に応じて油面の揺れ度合が大きいことが確認された場合には、上記故障判定手段による故障判定が抑制される。また、上記油面検出手段の検出信号に応じて油面の揺れ度合が小さいことが確認された場合においても、上記圧力変化量演算手段において求められた圧力変化量の最大値が、油面の揺れ度合判別用のしきい値よりも大きいことが確認された場合には、上記故障判定手段による故障判定が抑制されることになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明が適用される蒸発燃料供給系を備えたエンジン全体の概略構造を示している。この図において、１はシリンダを有するエンジン本体であり、そのシリンダの燃焼室２には吸気弁によって開閉される吸気ポート３および排気弁によって開閉される排気ポート４が開口している。上記吸気ポート３には吸気通路５が接続され、排気ポート４には排気通路１３が接続されている。
【００１４】
上記吸気通路５には、その上流側から順にエアクリーナ６、エアフローセンサ７、スロットル弁８およびサージタンク９が設けられるとともに、吸気ポート３の近傍に、燃料を噴射するインジェクタ１０が設けられている。さらに、吸気通路５には、上記スロットル弁８をバイパスするＩＳＣ通路１１が設けられ、このＩＳＣ通路１１には、空気流量を調節してアイドル回転数制御を実行するＩＳＣバルブ１２が設けられている。一方、排気通路１３にはＯ2 センサ１４、触媒装置１５等が設けられている。
【００１５】
また、吸気通路５には、スロットル弁８の開度を検出するスロットル開度センサ１６が設けられ、エンジン本体１には、エンジン回転数を検出する回転数センサ１７と、エンジンの冷却水温を検出するが水温センサ１８とが設けられている。さらに、燃料タンク２０内には、燃料の油面レベルを検出する油面センサ１９が設けられている。
【００１６】
上記インジェクタ１０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２１、燃料供給通路２２およびリターン通路２３を備え、上記燃料ポンプ２１により燃料タンク２０から燃料供給通路２２を通してインジェクタ１０に燃料が送られるようになっている。上記燃料供給通路２２には、フューエルフィルタ２４が介設されている。さらに上記リターン通路２３には、吸気圧に応じて燃圧を調整するプレッシャレギュレータ２５が設けられている。
【００１７】
また、上記燃料タンク２０とエンジン本体１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５に供給する蒸発燃料供給系が設けられている。この蒸発燃料供給系はパージ通路３０を備えており、このパージ通路３０は、上流端が燃料タンク２０の上部に接続されるとともに、下流端が吸気通路５のサージタンク９に接続されている。上記パージ通路３０の途中には蒸発燃料を吸着するキャニスタ３１からなる吸着手段が介設され、このキャニスタ３１には大気開放通路３２が接続されている。
【００１８】
上記燃料タンク２０とキャニスタ３１とを接続するパージ通路３０には、チェックバルブ３３が設けられるとともに、これと並列にソレノイドバルブからなる開閉バルブ（以下ＴＰＣＶバルブと称する）３４が設けられている。また、上記大気開放通路３２には、エアフィルター３５およびチェックバルブ３６が設けられるとともに、ソレノイドバルブからなる大気開放バルブ（以下ＣＤＣＶバルブと称する）３７が設けられている。
【００１９】
上記キャニスタ３１とサージタンク９との間のパージ通路３０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３８が設けられている。さらに蒸発燃料供給系には、上記パージバルブ３８よりも燃料タンク２０側に位置するパージ通路３０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圧力センサ（以下ＦＴＰセンサと称する）３９が設けられている。そして、上記ＣＤＣＶバルブ３７およびパージバルブ３８により、燃料タンク２０と吸気通路５との間でのパージ通路３０を開閉する通路開閉手段が構成されている。
【００２０】
上記パージバルブ３８、ＴＰＣＶバルブ３４およびＣＤＣＶバルブ３７は制御部としてのエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）４０に接続されている。このエンジン制御ユニット４０は、エアフローメータ７、Ｏ2 センサ１４、スロットル開度センサ１６、回転数センサ１７、冷却水温センサ１８、油面センサ１９およびＦＴＰセンサ３９および大気圧を検出する大気圧センサ４１等からの信号を受け、上記パージバルブ３８、ＴＰＣＶバルブ３４およびＣＤＣＶバルブ３７を制御し、さらにインジェクタ１０の制御やＩＳＣバルブ１２の制御等も行うようになっている。
【００２１】
上記制御ユニット４０には、図２に示すように、エンジンの特定運転領域で上記パージバルブ３８を開いてキャニスタ３１に吸着された燃料を吸気通路５に供給するとともに、上記蒸発燃料供給系の故障診断時にパージ通路３０内に吸気通路５の負圧を導入した後に、上記パージ通路３０を密閉状態とするように上記通路開閉手段を制御する蒸発燃焼系制御手段４２と、予め設定された診断時間内におけるパージ通路３０の圧力上昇度合を演算によって求める圧力上昇度合演算手段４３と、上記蒸発燃料供給系が故障しているか否かを判定する故障判定手段４４と、上記蒸発燃料供給系の故障診断時に、所定のサンプリング時間内におけるパージ通路３０の圧力変化量を演算によって求める圧力変化量演算手段４５と、上記圧力上昇度合演算手段４２の演算値に基づいて上記揺れ度合判別用のしきい値を設定するしきい値設定手段４６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４７とが設けられている。
【００２２】
上記圧力上昇度合演算手段４３は、蒸発燃料系制御手段４２により上記通路開閉手段を開閉制御してパージ通路内３０に吸気通路５の負圧を導入し、さらにパージ通路３０を密閉した状態で、予め設定された診断時間内、例えば２５秒間におけるパージ通路３０の圧力上昇度合を上記ＦＴＰセンサ３０からなる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。
【００２３】
すなわち、上記ＴＰＣＶバルブ３４およびパージバルブ３８を開放するとともに、ＣＤＣＶバルブ３７を閉止して燃料タンク２０と吸気通路５との間で上記パージ通路３０を開通させるとともに、大気側開放通路３２を遮断することにより、上記パージ通路３０内に吸気通路５の負圧を導入してパージ通路３０内を負圧状態とした後、上記パージバルブ３８を閉止してパージ通路３０を密閉状態とすることにより、このパージ通路３０の負圧を保持する。そして、上記圧力上昇度合演算手段４３において、上記パージ通路３０を密閉した時点および上記診断時間が経過した時点におけるＦＴＰセンサ３９の第１，第２検出圧力をそれぞれ読み込み、上記診断時間の経過時点における第２検出圧力から上記密閉時点における第１検出圧力を減算することにより、上記診断時間内におけるパージ通路３０の圧力上昇度合を求めるようになっている。
【００２４】
上記故障判定手段４４は、圧力上昇度合演算手段４３において求めた上記診断時間内における圧力上昇度合の演算値と、運転状態に応じて設定された基準値とを比較し、上記圧力上昇度合が基準値よりも大きいことが確認された場合に、パージ通路３０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３０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４８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。
【００２５】
また、上記故障判定手段４４は、パージ通路３０内を所定の負圧状態とするのに要した時間を測定し、この測定時間が予め設定された３０秒程度の基準時間よりも長いことが確認された場合に、上記パージ通路３０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ともに、上記パージバルブ３８を閉止してパージ通路３０を密閉した時点におけるＦＴＰセンサ３９の第１検出圧力と、運転状態に応じて設定された基準圧力とを比較して上記第１検出圧力が基準圧力よりも高いことが確認された場合に、上記パージバルブ３８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。
【００２６】
上記圧力変化量演算手段４５は、蒸発燃料供給系の故障診断時に上記診断時間よりも短い時間に設定されたサンプリング時間、例えば後述する故障診断時の制御サイクル、またはこの制御サイクルとは関係なく１秒程度に設定されたサンプリング毎にパージ通路３０の圧力変化量を上記ＦＴＰセンサ３９の検出信号に基づいて演算により求め、この圧力変化量の演算値を上記揺れ度合判別手段４７に出力するように構成されている。
【００２７】
上記しきい値設定手段４６は、圧力上昇度合演算手段４３において求めた診断時間内におけるパージ通路３０の圧力上昇度合と、所定の係数とを掛け合わせる等により揺れ度合判別用のしきい値を設定し、このしきい値を揺れ度合判別手段４７に出力するように構成されている。この揺れ度合判別用のしきい値は、図３に示すように、上記圧力上昇度合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。
【００２８】
上記揺れ度合判別手段４７は、上記診断時間内において圧力変化量演算手段４５によりサンプリング時間毎に演算された各圧力変化量のうち最大値を求め、この最大値と、上記しきい値設定手段４６によって設定された揺れ度合判別用のしきい値とを比較し、このしきい値よりも上記圧力変化量の最大値が大きく、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易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４４による故障判定を中止するように構成されている。
【００２９】
また、上記揺れ度合判別手段４７は、燃料タンク２０内に設置された油面センサ１９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、油面センサ１９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易い状態にあると判断して上記故障判定手段４４による故障判定制御を中止するように構成されている。
【００３０】
上記構成を有する蒸発燃料供給系の故障診断装置によって行われる故障診断時の制御動作を、図４〜図６に示すフローチャートおよび図７に示すタイムチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、ステップＳ１においてエンジンが作動状態にあるか否かを判定し、ＹＥＳと判定された時点で、ステップＳ２においてパージ通路３０内を負圧状態とするための基準時間ｄをカウントする減圧タイマＴｐｇｏｎのカウント値を０にリセットする。
【００３１】
次いで、ステップＳ３において上記スロットル開度センサ１６によって検出されたスロットル開度ｔｖｏの検出値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８を２０〜２５％程度開放したエンジンの軽負荷運転時に対応した値に設定されている。上記ステップＳ３でＮＯと判定され、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上記パージ通路３０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、ステップＳ４において上記ＣＤＣＶバルブ３７を開放し、故障判定手段４４による故障診断を実行することなく、上記ステップＳ２にリターンする。
【００３２】
そして、上記ステップＳ３でＹＥＳと判定され、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、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、ステップＳ６において蒸発燃料供給系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ｂを、水温センサ１８および大気圧センサ４１の検出値に基づいて設定する。例えば上記大気圧センサ４１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、上記大気圧の検出値が小さくなるのに応じて上記基準圧力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、エンジン回転数が低下傾向となることに起因してパージ通路３０内の負圧が十分に確保されないことによる故障の誤判定が防止されることになる。
【００３３】
次ぎに、ステップＳ７において蒸発燃料供給系の故障判定条件が成立したか否かを判定し、ＮＯと判定された場合には、上記ステップＳ４に移行する。そして、上記ステップＳ７でＹＥＳと判定されて蒸発燃料供給系の故障判定条件が成立したことが確認された時点Ｔ１で、ステップＳ８において、上記ＣＤＣＶバルブ３７を閉止する。このＣＤＣＶバルブ３７が閉止された後に、ステップＳ９において上記パージバルブ３８を開放する。このようにＣＤＣＶバルブ３７が閉止されるとともに、パージバルブ３８が開放されることにより、吸気通路５内の負圧が上記パージ通路３０内に導入され、図７に示すように、上記時点Ｔ１から、パージ通路３０の内部圧力ｆｔｐが次第に低下し始めることになる。
【００３４】
そして、パージバルブ３８が開放された後に、ステップＳ１０において上記減圧タイマＴｐｇｏｎのカウント値を１だけインクリメントするとともに、ステップＳ１１においてスロットル開度ｔｖｏの検出値が上記基準開度ａよりも小さいか否かを再び判定する。
【００３５】
上記ステップＳ１１でＮＯと判定され、アクセルペダルが踏み込まれることによりスロットル開度ｔｖｏが上記基準開度ａよりも大きくなったことが確認された場合には、ステップＳ１２においてタイマＴｔｖｄによりスロットル開度ディレィ時間のカウントを行った後、ステップＳ１３において上記タイマＴｔｂｄ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Ｔｔｖｄがタイムアップしたか否かを判定し、ＮＯと判定された場合には上記ステップＳ３に戻って上記制御動作を繰り返す。
【００３６】
上記ステップＳ１３でＹＥＳと判定され、上記タイマＴｔｖｄ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が上記基準開度ａよりも大きい状態が所定時間に亘って継続され、この状態で蒸発燃料供給系の故障診断を実行すると、この故障が生じていないにも拘らず、パージ通路３０内の負圧が十分に得られなくなって故障していると誤判定される虞があるため、ステップＳ１４において上記タイマＴｔｖｄのカウント値を０にリセットした後、上記ステップＳ４にリターンして故障診断を禁止する。
【００３７】
また、上記ステップＳ１１でＮＯと判定され、上記基準時間ｃ内にスロットル開度ｔｖｏの検出値が基準開度ａよりも小さくなったことが確認された場合には、ステップＳ１５おいて上記ＦＴＰセンサ３９によって検出されたパージ通路３０の内部圧力ｆｔｐが上記ステップＳ６で設定された基準圧力ｂよりも低いか否かを判定する。上記ステップＳ１５でＮＯと判定され、上記パージ通路３０の内部圧力ｆｔｐが基準圧力ｂよりも高いことが確認された場合には、ステップＳ１６において上記減圧タイマＴｐｇｏｎ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。
【００３８】
上記ステップＳ１６でＮＯと判定された場合には、上記ステップＳ５に戻って上記制御動作を繰り返す。そして、上記ステップＳ１６でＹＥＳと判定され、上記基準時間ｄが経過した時点Ｔ２においてもパージ通路３０の内部圧力が上記基準圧力ｂよもり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、ステップＳ１７において表示手段４８に上記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。
【００３９】
また、上記ステップＳ１６でＹＥＳと判定される前に、上記ステップＳ１５でＹＥＳと判定されてパージ通路３０の内部圧力が上記基準圧力ｂよりも低くなったことが判断された場合には、ステップＳ１８においてパージ通路３０の圧力上昇度合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Ｔｐｇｏｆを０にリセットするとともに、上記圧力変化量演算手段４６において求められて記憶手段に記憶された圧力変化量の最大値ｆｔｂｒ・maxの記憶値をステップＳ１９において０にリセットする。
【００４０】
次にステップＳ２０において上記パージバルブ３８を閉止してパージ通路３０を密閉する。そして、上記パージバルブ３８が閉止されたことが確認された時点Ｔ２で、ステップＳ２１において上記ＦＴＰセンサ３９により検出されたパージ通路３０の内部圧力を第１検出圧力ｆｔｐ１として記憶した後、ステップＳ２２においてパージバルブ３８の故障を判定するための基準圧力Ｐ１を、水温センサ１８および大気圧センサ４１の検出値に基づいて設定する。通常の運転状態では、上記基準圧力Ｐ１が例えば−１３０ｍｍＡｑ程度の値に設定される。
【００４１】
そして、ステップＳ２３において上記第１検出圧力ｆｔｐ１が基準圧力Ｐ１よりも大きいか否かを判定する。このステップＳ２３でＮＯと判定され、上記パージバルブ３８に故障が生じてこのパージバルブ３８を全閉状態とすることができないために、その内部負圧が上記基準圧力Ｐ１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、ステップＳ２４において上記故障判定手段４４から表示手段４８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。
【００４２】
また、上記ステップＳ２３でＹＥＳと判定された場合には、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、ステップＳ２６において蒸発燃料供給系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の基準値Ｐｒを、水温センサ１８および大気圧センサ４１の検出値に基づいて設定するとともに、ステップＳ２７において蒸発燃料供給系の故障判定条件が成立したか否かを判定し、ＮＯと判定された場合には、上記ステップＳ４に移行する。
【００４３】
そして、上記ステップＳ２７でＹＥＳと判定されて蒸発燃料供給系の故障判定条件が成立したことが確認された場合には、ステップＳ２８において上記減圧タイマＴｐｇｏｎのカウント値を１だけインクリメントした後、ステップＳ２９において上記油面センサ４１の検出信号に基づいて油面レベルの揺れが大きいか否かを上記揺れ度合判別手段４７により判定する。このステップＳ２９でＹＥＳと判定され、上記油面レベルの揺れが大きいことが確認された場合には、上記故障判定を実行すべき状態にないと判断して上記ステップＳ４にリターンし、上記故障判定制御を中止して、故障判定制御を初めから開始することで、確実に故障判定を行うようにする。
【００４４】
また、上記ステップＳ２９でＮＯと判定された場合には、ステップＳ３０において上記ＦＴＰセンサ３９により検出されたパージ通路３０の内部圧力ｆｔｐ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ｆｔｐｒを、上記圧力変化量演算手段４５において演算により求めた後、この圧力変化量ｆｔｐｒに基づき、ステップＳ３１において上記圧力変化量の最大値ｆｔｐｒ maxを選定して記憶手段に記憶させる。
【００４５】
すなわち、上記ＦＴＰセンサ３９により検出された現時点におけるパージ通路３０の内部圧力ｆｔｐと、前回の制御動作時に検出されたパージ通路３０の内部圧力ｆｔｐ−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ｆｔｐｒを算出し、この値と記憶手段に記憶された圧力変化量の最大値ｆｔｂｒ maxの記憶値とを比較し、大きい方を最大値として記憶手段に記憶させることにより、下記の診断時間内ｅにおける圧力変化量の最大値ｆｔｐｒ maxを求める。
【００４６】
次に、ステップＳ３２において上記負圧保持タイマＴｐｇｏｆ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、上記負圧保持タイマＴｐｇｏｆがタイムアップしたか否かを判定し、ＮＯと判定された場合には、上記ステップＳ２５に戻って上記制御動作を繰り返す。そして、上記ステップＳ３３でＹＥＳと判定され、上記診断時間ｅが経過したことが確認された時点Ｔ３で、上記ＦＴＰセンサ３９により検出されたパージ通路３０の内部圧力を、ステップＳ３３において第２検出圧力ｆｔｐ２として記憶した後、ステップＳ３５においてこの第２検出圧力ｆｔｐ２から上記第１検出圧力ｆｔｐ１を減算することにより、上記診断時間ｅ内におけるパージ通路３０の圧力上昇度合（ｆｔｐ２−ｆｔｐ１）を上記圧力上昇度合演算手段４５によって求める。
【００４７】
また、上記ステップＳ３５において上記圧力上昇度合演算手段４３で求めた診断時間ｅ内におけるパージ通路３０の圧力上昇度合（ｆｔｐ２−ｆｔｐ１）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４６において掛け合わせることにより求めた値（ｋ×｜ｆｔｐ２−ｆｔｐ１｜）を、揺れ度合判別用のしきい値Ａとして設定する。
【００４８】
次にステップＳ３６において上記ステップＳ３１で求めた圧力変化量の最大値ｆｔｐｒ max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。上記ステップＳ３６でＮＯと判定され、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、上記パージ通路３０の内部圧力が短時間で大きく上昇し易い状態にあることが確認された場合には、上記故障判定を実行すべきではないと判断して上記ステップＳ４にリターンし、上記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うようにする。
【００４９】
また、上記ステップＳ３６でＹＥＳと判定され、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、ステップＳ３７において上記圧力上昇度合の絶対値｜ｆｔｐ２−ｆｔｐ１｜と、上記ステップＳ２６で求めた第２基準値Ｐｒとを比較して、上記圧力上昇度合の絶対値｜ｆｔｐ２−ｆｔｐ１｜が第２基準値Ｐｒよりも小さいか否かを判定する。
【００５０】
上記ステップＳ３７でＮＯと判定され、パージ通路３０に亀裂が形成される等により上記診断時間ｅ内におけるパージ通路３０の圧力上度合が上記第２基準値Ｐｒ以上になったことが確認された場合には、ステップＳ２４において上記故障判定手段４４から表示手段４８に上記故障が発生したことを表示させる信号を出力する。
【００５１】
また、上記ステップＳ３７でＹＥＳと判定され、パージ通路３０の圧力上度合の絶対値｜ｆｔｐ２−ｆｔｐ１｜が上記第２基準値Ｐｒよりも小さいことが確認された場合には、蒸発燃料供給系が正常であるために上記パージバルブ３０内の負圧が上記診断時間ｅが経過するまで適正に維持されたと判断し、ステップＳ３９において上記ＣＶＤＶバルブ３７を開放した後に制御動作を終了する。
【００５２】
このように負圧状態で密閉された上記パージ通路３０の圧力上昇度合（ｆｔｐ２−ｆｔｐ１）を所定の診断時間ｅ内において求める圧力上昇度合演算手段４３と、この圧力上昇度合（ｆｔｐ２−ｆｔｐ１）に基づいて蒸発燃料供給系が故障しているか否かを判定する故障判定手段４４とを有する故障診断装置において、蒸発燃料供給系の故障診断時に上記診断時間ｅよりも短い時間に設定されたサンプリング時間内におけるパージ通路３０の圧力変化量の最大値ｆｔｐｒ maxをＦＴＰセンサ３９からなる圧力検出手段の検出信号に基づいて求める圧力変化量演算手段４５と、上記圧力上昇度合演算手段４３の演算値（ｆｔｐ２−ｆｔｐ１）に基づいて上記揺れ度合判別用のしきい値Ａを設定するしきい値設定手段４６と、この揺れ度合判別用のしきい値Ａと上記圧力変化量演算手段４５で求められた圧力変化量の最大値ｆｔｐｒ maxとを比較して燃料タンク内油面の揺れ度合を判別する揺れ度合判別手段４７とを設け、この揺れ度合判別手段４７によって上記圧力変化量の最大値ｆｔｐｒ maxが揺れ度合判別用のしきい値Ａよりも大きいことが確認された場合に、上記故障判定手段４４による故障判定を禁止するように構成したため、燃料タンク２０内に収容された燃料の油面の揺れに起因した誤判定を防止しつつ、蒸発燃料供給系の故障を正確かつ迅速に診断することができる。
【００５３】
すなわち、上記圧力変化量演算手段４５において求めた所定のサンプリング時間内におけるパージ通路３０の圧力変化量ｆｔｐｒに基づいて燃料タンク２０内に収容された燃料タンク内油面の揺れ度合を上記揺れ度合判別手段４７により判別するように構成したため、上記油面センサ１９の検出信号のみに基づいて油面の揺れ度合を判別する場合のように、油面センサ１９の設置部の油面レベルが略一定に維持された状態で燃料タンク２０の側辺部等に生じる油面の揺れを検出することができないという事態を生じることなく、上記燃料タンク２０内における油面の顕著な揺れを正確に検出することができる。したがって、燃料タンク２０の側辺部等において油面の大きな揺れが生じているにも拘らず、上記ＦＴＰセンサ３９の検出圧力に基づいて蒸発燃料供給系の故障判定が実行され、故障が生じていないのに故障していると誤判定されるのを効果的に防止することができる。
【００５４】
また、上記圧力上昇度合演算手段４３において求めた診断時間ｅ内におけるパージ通路３０の圧力上昇度合（ｆｔｐ２−ｆｔｐ１）の絶対値と、所定の係数ｋとを掛け合わせる等により、上記圧力上昇度合（ｆｔｐ２−ｆｔｐ１）が増大するのに従って大きな値となるように変化する上記揺れ度合判別用のしきい値Ａを、上記しきい値設定手段４６において求めて設定するように構成したため、上記油面の揺れ度合を正確に判別してこの揺れの発生時に上記故障判定を抑制することにより、誤判定の発生を効果的に防止することができるとともに、顕著な揺れが発生していない状態で上記故障判定を適正に実行することができる。
【００５５】
何故なら、上記パージ通路３０に亀裂等が形成されることなく、このパージ通路３０内の負圧を適正に維持できる状態で、油面の顕著な揺れが発生した場合には、図８に示すように、上記診断時間ｅが経過した時点における上記圧力上昇度合（ｆｔｐ２−ｆｔｐ１）は、比較的小さな値となって上記揺れ判別用のしきい値Ａも小さな値となるため、このしきい値Ａと、油面が揺れることに起因して生じるサンプリング時間Ｓ内における圧力変化量ｆｐｔｒとを比較することにより、この圧力変化量ｆｐｔｒが比較的小さい場合においても、上記油面の揺れを正確に判別することができる。
【００５６】
これに対して油面の揺れが発生していない状態で、上記パージ通路３０に亀裂等が形成される等により、このパージ通路３０の内部圧力が上昇し易い状態となった場合には、図９に示すように、上記診断時間ｅが経過した時点における上記圧力上昇度合（ｆｔｐ２−ｆｔｐ１）は、比較的大きな値となって上記揺れ判別用のしきい値Ａも大きな値となる。したがって、上記亀裂からパージ通路３０内に空気が導入されるのに応じて生じるサンプリング時間Ｓ内における圧力変化量ｆｐｔｒと、上記揺れ判別用のしきい値Ａとを比較した場合に、このしきい値Ａよりも上記圧力変化量ｆｐｔｒが大きくなる確率が低下し、油面の揺れが発生していると誤判別されるのを効果的に防止することができる。
【００５７】
したがって、上記圧力上昇度合（ｆｔｐ２−ｆｔｐ１）が小さく、蒸発燃料供給系に故障が生じている可能性が低い状態で、油面の顕著な揺れが発生した場合に、上記故障判定が実行されて、油面の揺れに起因した燃料の蒸発に応じて故障が発生したと誤判定されるのを効果的に防止することができるとともに、上記圧力上昇度合（ｆｔｐ２−ｆｔｐ１）が大きく、蒸発燃料供給系に故障が生じている可能性が高い状態で、油面の大きな揺れが発生していないにも拘らず、上記故障判定が禁止されて故障の検出が遅れるという事態の発生を効果的に防止することができる。
【００５８】
また、上記のように圧力変化量演算手段４５により診断時間ｅ内における圧力変化量の最大値ｆｔｐｒ・maxを求め、この圧力変化量の最大値ｆｔｐｒ・maxが、上記揺れ度合判別用のしきい値Ａよりも大きいことが確認された場合に、上記故障判定手段４４による故障判定を抑制するように構成したため、上記診断時間ｅ内においてサンプリング時間ごとに求めた各圧力変化量ｆｔｐｒの全てを上記しきい値Ａと比較するという煩雑な制御を要することなく、上記圧力変化量の最大値ｆｔｐｒ・maxに基づいて油面の揺れ度合を迅速かつ正確に判別することができる。
【００５９】
さらに上記実施形態では、燃料タンク２０内に収容された燃料の油面レベルを検出する油面センサ１９等からなる油面検出手段を設け、この油面検出手段の検出信号に基づいて油面の揺れ度合を揺れ度合判別手段４７によって判別し、上記油面検出手段の検出信号に応じて油面の揺れ度合が大きいと判別された場合、および上記圧力変化量演算手段４５において求められた圧力変化量の最大値ｆｔｐｒ・maxが、油面の揺れ度合判別用のしきい値よりも大きいことが確認された場合に、それぞれ上記故障判定手段による故障判定を抑制するように構成したため、上記油面検出手段の設置部において油面の大きな揺れが発生している場合には、この油面検出手段の検出信号に応じて上記揺れ度合を迅速に判別することができるとともに、上記油面検出手段の設置部以外において大きな油面の揺れが発生している場合には、上記圧力変化量ｆｔｐｒに基づいて上記油面の揺れ度合を正確に判別することができる。
【００６０】
なお、上記実施形態では、圧力変化量演算手段４５において求められた圧力変化量ｆｔｐｒに基づいて油面の揺れが大きいことが揺れ度合判別手段４７において確認された場合に、上記故障判定手段４４による故障判定を中止することによって抑制するようにした例について説明したが、この故障判定手段４４における故障判定用の第２基準値Ｐｒを通常時よりも大きな値に設定し、蒸発燃料供給系に故障が発生していると判定されにくい方向に上記第２基準値Ｐｒを補正することにより、上記故障判定を抑制するように構成してもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、圧力検出手段の検出信号に基づいて予め設定された診断時間内におけるパージ通路の圧力上昇度合を求める圧力上昇度合演算手段と、負圧状態で密閉されたパージ通路の圧力上昇度合に基づいて蒸発燃料供給系が故障しているか否かを判定する故障判定手段とを有する故障診断装置であって、蒸発燃料供給系の故障診断時に上記診断時間よりも短い時間に設定されたサンプリング時間内におけるパージ通路内の圧力変化量の最大値を上記圧力検出手段の検出信号に基づいて求める圧力変化量演算手段と、上記圧力上昇度合演算手段の演算値に対応した燃料タンク内油面の揺れ度合判別用のしきい値を設定するしきい値設定手段と、この揺れ度合判別用のしきい値と、上記圧力変化量演算手段により求めた圧力変化量の最大値とを比較して燃料タンク内油面の揺れ度合を判別する揺れ度合判別手段とを備え、この揺れ度合判別手段において上記圧力変化量の最大値が揺れ度合判別用のしきい値よりも大きいことが確認された場合に、上記故障判定手段による故障判定を抑制するように構成したため、燃料タンクの側辺部等において大きな油面の揺れが生じているにも拘らず、上記圧力検出手段の検出圧力に基づいて蒸発燃料供給系の故障判定が実行され、故障が生じていないのに故障していると誤判定されるのを、簡単な構成で効果的に防止できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る蒸発燃料供給系を備えたエンジンの一例を示す概略図である。
【図２】故障診断装置の具体的構成を示すブロック図である。
【図３】揺れ度合判別用のしきい値とパージ通路の内部圧力との関係を示すグラフである。
【図４】故障診断制御の第１工程を示すフローチャートである。
【図５】故障診断制御の第２工程を示すフローチャートである。
【図６】故障診断制御の第３工程を示すフローチャートである。
【図７】故障診断時の制御動作を示すタイムチャートである。
【図８】非故障発生時におけるパージ通路の内部圧力の上昇状態を示すタイムチャートである。
【図９】故障発生時におけるパージ通路の内部圧力の上昇状態を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
５  吸気通路
１９  油面センサ（油面検出手段）
２０  燃料タンク
３０  パージ通路
３１  キャニスタ（吸着手段）
３７  ＣＤＣＶバルブ（通路開閉手段）
３８  パージバルブ（通路開閉手段）
３９  ＦＴＰセンサ（圧力検出手段）
４０  エンジン制御ユニット
４２  蒸発燃料系制御手段
４３  圧力上昇度合演算手段
４４  故障判定手段
４５  圧力上昇量演算手段
４６  しきい値設定手段
４７  揺れ度合判別手段
【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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