JP3930437B2 - 蒸発燃料処理装置の故障診断方法および故障診断装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸発燃料処理装置の故障診断方法および故障診断装置に関し、特に燃料蒸気の漏れの判定技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蒸発燃料処理装置は、燃料タンクで発生した蒸発燃料の大気への放散を防止するための装置で、燃料タンクから導入通路を介して導入された蒸発燃料を一旦、キャニスタ内の吸着材に吸着し、この吸着した蒸発燃料を内燃機関の運転時に、パージ通路を介して内燃機関の吸気管に供給（パージ）している。パージは、パージ通路に設けられたパージ制御弁による調量のもとでなされる。燃料タンクからキャニスタおよびパージ通路を介してパージ制御弁に到る構造部材の結合体（以下、エバポ系という）は、前記パージ制御弁が閉状態のときに蒸発燃料が拡散可能な閉空間を形成しているが、米国の規制では、このエバポ系に蒸発燃料の漏れがないかどうかを判定する（以下、適宜、リークチェックという）故障診断装置の設置が義務付けられている。
【０００３】
かかる故障診断装置として、内燃機関の吸気圧を導入し、圧力の変化を測定して漏れの状態を判定する技術がある。しかしながら、この技術では内燃機関の運転状態の影響を受けるため、判定可能条件が限られるという問題があった。また、前記規制においても、今後、漏れの状態の判定の頻度を上げることが予定されており、内燃機関の停止中でも判定可能な技術が必要であった。かかる技術として、エバポ系内をポンプで加圧することにより前記エバポ系の漏れ箇所から気体が漏れる状態を積極的につくり出してエバポ系の漏れを判定する技術が種々、提案されている。例えば、エバポ系内をポンプで加圧しておき、予め設定した所定時間におけるエバポ系内の圧力の低下状態を測定して漏れの状態を判定するもの（特許文献１等参照）や、ポンプを運転特性値（電流、電圧、回転数等）がサチュレートするまで駆動し、そのときの運転特性値を基準値と比較することで漏れの状態を判定するもの（特許文献２等参照）がある。
【０００４】
このうち、特許文献１のものでは、燃料残量により加圧可能な空間容積が異なると、圧力低下速度（傾き）も異なるため、漏れの有無の検出は可能であっても漏れの大きさを正確に検出することができない。また、雰囲気温度、燃料性状（ある温度における燃料の蒸発量）の違いによっても圧力低下状態は変化するため、そのままでは十分に正確な漏れ状態の判定ができない。漏れ状態を正確に把握しようとすれば、判定に影響を与える燃料残量等のパラメータによって補正することが考えられるが、複雑化によるコストアップを招く。一方、リークチェックを許容する条件を厳しくすれば、判定頻度を確保するという本来の目的が果たせない。
【０００５】
また、特許文献２のものでは、運転特性値がサチュレートするまでポンプを駆動するため、ポンプ駆動時間が長くなって燃費を悪化させる。また、ポンプに長寿命のものを用いたり、ポンプの交換頻度を上げたりすることが必要になって、コストアップを招く。
【０００６】
これらの課題を解決するものとして、次の技術がある。図１９はこの技術におけるエバポ系内の圧力の挙動を示すもので、エバポ系内をポンプで所定の圧力Ｐ0 に加圧した状態から、予め設定した経過時間Ｔにおける圧力低下状態を、基準の漏れ箇所としてのオリフィスからの漏れがある場合とない場合との両方で計測し（圧力変化量Ｐ1 ，Ｐ2 ）、故障としての漏れ穴による圧力変化量Ｐ2 と、基準の漏れ穴としてのオリフィスによる圧力変化量Ｐ3 （＝Ｐ1 −Ｐ2 ）とを比較することで、燃料残量、雰囲気温度、燃料性状等の影響の相殺を図っている（特許文献３参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−２７２４１７号公報（米国特許第５１４６９０２）
【特許文献２】
特開平１０−９０１０７号公報
【特許文献３】
特開平１１−３５１０７８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献３の技術は、燃料残量が特に多いとき、すなわち、加圧空間容積がごく小さいときには、図２０に示すように、圧力低下速度が速くなって、前記経過時間Ｔが完了するまでに圧力がエバポ系外と同じ０（大気圧）になってしまい、適正な圧力変化量とはいえなくなる。また、逆に、燃料残量が少ないと、圧力低下速度が遅くなって、圧力変化量Ｐ1 ，Ｐ2 が十分に得られず、十分な検出精度が得られない。このため、漏れの状態について正確な判定ができないおそれがあった。十分に加圧しておけばよいが、燃料タンク等の耐圧の確保の問題や、加圧用のポンプ能力の問題があり、簡便とはいえなくなる。
【０００９】
また、特許文献３には、所定の圧力降下幅となるまでの所要時間を測定することが提案されている。圧力の検出に比べれば、時間は高精度な測定が容易である。しかし、経過時間Ｔ後の圧力変化量Ｐ1 ，Ｐ2 の検出で漏れ判定をするもののように、故障としての漏れに基因した圧力変化量はＰ2 から得られ、オリフィスの漏れに基因した圧力変化量はＰ3 （＝Ｐ1 −Ｐ2 ）から得られる、というようにはいかない。このため、実用的なものとはなっていない。
【００１０】
本発明は前記実情に鑑みなされたもので、燃料残量によらず正確なリークチェックができ、しかも実用的な蒸発燃料処理装置の故障診断方法および故障診断装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、燃料タンク内から導入通路を介して導かれた蒸発燃料を一時的に吸着する吸着材を収納したキャニスタと、前記吸着材から脱離した蒸発燃料を内燃機関の吸気管に導くパージ通路と、パージ通路に設けられ、前記吸気管に導く蒸発燃料の量を調整するパージ制御弁とを備えた蒸発燃料処理装置の故障を診断する故障診断方法であって、
前記燃料タンクから前記キャニスタおよび前記パージ通路を介して前記パージ制御弁に到るエバポ系内にエバポ系外との圧力差を与えておき、前記エバポ系の漏れ穴から気体が漏れることにより前記エバポ系内の圧力が変化する圧力変化状態を計測し、計測された圧力変化状態に基づいて前記エバポ系の漏れの状態を判定する故障診断方法において、
前記圧力変化状態の計測として、
前記エバポ系内を予め設定した第１の所定圧力にしておき、基準の漏れ穴を開いて該基準の漏れ穴および故障としての漏れ穴から漏れが生じる状態で、前記エバポ系内の圧力が前記第１の所定圧力から、該第１の所定圧力よりもエバポ系外の圧力側で予め設定した第２の所定圧力に変化するまでの第１の所要時間を測定する第１の計測と、
前記エバポ系内を前記第１の所定圧力にしておき、前記基準の漏れ穴を閉じて故障としての漏れ穴のみから漏れが生じる状態で、前記エバポ系内の圧力が前記第１の所定圧力から前記第２の所定圧力に変化するまでの第２の所要時間を測定する第２の計測とを実行し、
前記第２の所要時間を、前記第１の所要時間に、前記基準の漏れ穴の面積に基づいて予め設定した係数を乗じた判定基準時間と比較することにより、前記エバポ系の漏れの状態を判定する。
【００１２】
第１の計測では、エバポ系の漏れ箇所は、故障としての漏れ穴と、基準の漏れ穴とであり、第２の計測では、故障としての漏れ穴のみであるから、エバポ系内の圧力が第１の所定圧力から第２の所定圧力に変化するまでの所要時間は、漏れ箇所の面積が小さい第２の計測時の方が長くなる。ベルヌーイの定理により漏れ箇所からの気体の流速はエバポ系内の圧力が等しければ同じであるから、前記第２の所要時間の前記第１の所要時間に対する比率は、第１の計測時の漏れ箇所の面積の第２の計測時の漏れ箇所の面積に対する比率に等しい。
【００１３】
ここで、第１の計測時の漏れ箇所の面積の第２の計測時の漏れ箇所の面積に対する比率は、第１の計測時にのみ漏れを生じる基準の漏れ穴の面積に比して故障としての漏れ穴の面積の大きさがどれだけの大きさをとるかに依存する。
【００１４】
したがって、上記係数を基準の漏れ穴の面積に基づいて設定し、前記第２の所要時間を、前記第１の所要時間に前記係数を乗じた前記判定基準時間と比較することにより、故障としての漏れ穴の大きさを、前記係数の大きさや、第１の所要時間と第２の所要時間との大小に基づいて、把握することができる。これにより、実用的に漏れの状態を判定することができる。
【００１５】
第１の計測の時と第２の計測の時とで燃料残量等は変わらず、エバポ系は実質的に等価であるから、正確な漏れの状態の判定ができる。
【００１６】
また、第１、第２の計測のいずれにおいても、初期の圧力とともに最終的な圧力が予め設定した所定圧力であり、燃料残量が多く圧力差が与えられる空間の容積が僅かでも、適正に圧力の変化状態を計測することができる。その影響は、漏れが僅かのときに、第１の所定圧力から第２の所定圧力に変化するまでの所要時間が長くなるというに過ぎない。したがって、適正なリークチェックが可能な条件が大幅に緩和され、判定頻度を高くすることができ、さらに正確な漏れの状態の判定ができる。
【００１７】
請求項２記載の発明では、請求項１の発明の構成において、前記係数は、故障としての漏れ穴の面積がその許容上限値のときにおける、基準の漏れ穴と故障としての漏れ穴とを合わせた第１の計測時の漏れ箇所の面積の、前記故障としての漏れ穴のみからなる第２の計測時の漏れ箇所の面積に対する比率に設定する。
【００１８】
前記のごとく、第２の所要時間の前記第１の所要時間に対する比率は、第１の計測時の漏れ箇所の面積の第２の計測時の漏れ箇所の面積に対する比率に等しい。ここで、前記係数を、故障としての漏れ穴の面積がその許容上限値のときにおける、第１の計測時の漏れ箇所の面積の第２の計測時の漏れ箇所の面積に対する比率に設定すれば、第２の所要時間が判定基準時間よりも大きいか否かにより、故障としての漏れ穴の面積がその許容上限値よりも小さいか否かを判定することができる。
【００１９】
例えば、故障としての漏れ穴の面積の許容上限値が、基準の漏れ穴の面積であるとすると、故障としての漏れ穴の面積が許容上限値をとる場合、第１の計測時の漏れ箇所の面積の第２の計測時の漏れ箇所の面積に対する比率は２である。基準時間を求める際に前記所要時間に乗じる係数を２とすれば、前記第２の所要時間が判定基準時間よりも長ければ、故障としての漏れ穴の面積が前記許容上限値よりも小さく、前記第２の所要時間が判定基準時間よりも短ければ、故障としての漏れ穴の面積が前記許容上限値よりも大きいと判定することができる。
【００２０】
請求項３記載の発明では、燃料タンク内から導入通路を介して導かれた蒸発燃料を一時的に吸着する吸着材を収納したキャニスタと、前記吸着材から脱離した蒸発燃料を内燃機関の吸気管に導くパージ通路と、パージ通路に設けられ、前記吸気管に導く蒸発燃料の量を調整するパージ制御弁とを備えた蒸発燃料処理装置の故障を診断する故障診断方法であって、
前記燃料タンクから前記キャニスタおよび前記パージ通路を介して前記パージ制御弁に到るエバポ系内にエバポ系外との圧力差を与えておき、前記エバポ系の漏れ穴から気体が漏れることにより前記エバポ系内の圧力が変化する圧力変化状態を計測し、計測された圧力変化状態に基づいて前記エバポ系の漏れの状態を判定する故障診断方法において、
前記圧力変化状態の計測として、
前記エバポ系内を予め設定した第１の所定圧力にしておき、基準の漏れ穴を開いて該基準の漏れ穴および故障としての漏れ穴から漏れが生じる状態で、前記エバポ系内の圧力が前記第１の所定圧力から、該第１の所定圧力よりもエバポ系外の圧力側で予め設定した第２の所定圧力に変化するまでの所要時間を測定する第１の計測と、
前記エバポ系内を前記第１の所定圧力にしておき、前記基準の漏れ穴を閉じて故障としての漏れ穴のみから漏れが生じる状態で、前記所要時間に前記基準の漏れ穴の面積に基づいて予め設定した係数を乗じた基準時間が経過した時の前記エバポ系内の到達圧力を測定する第２の計測とを順行し、
前記到達圧力を前記第２の所定圧力と比較することにより、前記エバポ系の漏れの状態を判定する。
【００２１】
第１の計測では、エバポ系の漏れ箇所は、故障としての漏れ穴と、基準の漏れ穴とであり、第２の計測では、故障としての漏れ穴のみであるから、エバポ系内の圧力の変化速度は、漏れ箇所の面積が小さい第２の計測時の方が遅くなる。ベルヌーイの定理により漏れ箇所からの気体の流速はエバポ系内の圧力が等しければ同じであるから、エバポ系内の圧力が同じ初期圧力から同じ圧力に到達するまでの経過時間を第１の計測時と第２の計測時とで比べると、第２の計測時の経過時間の第１の計測時の経過時間に対する比率が、第１の計測時の漏れ箇所の面積の第２の計測時の漏れ箇所の面積に対する比率に等しい。
【００２２】
ここで、第１の計測時の漏れ箇所の面積の第２の計測時の漏れ箇所の面積に対する比率は、第１の計測時にのみ現れる基準の漏れ穴の面積に対して故障としての漏れ穴の面積の大きさがどれだけの大きさをとるかに依存する。
【００２３】
したがって、上記係数を基準の漏れ穴の面積に基づいて設定し、第２の計測において、前記所要時間に前係数を乗じた基準時間が経過したときに、前記到達圧力を前記第２の所定圧力と比較することにより、故障としての漏れ穴の大きさを、前記係数の大きさや、前記到達圧力と第２の所定圧力との大小に基づいて、把握することができる。これにより、実用的に漏れの状態を判定することができる。
【００２４】
第１の計測の時と第２の計測の時とで燃料残量等は変わらず、エバポ系は実質的に等価であるから、正確な漏れの状態の判定ができる。ここで、例えば、基準時間を求める際に前記所要時間に乗じる係数を２とすれば、前記到達圧力が第２の所定圧力に対して余裕があるほど、故障としての漏れ穴の大きさが基準の漏れ穴よりも小さく、前記到達圧力が第２の所定圧力を越えて該第２の所定圧力から離れているほど故障としての漏れ穴の大きさが基準の漏れ穴よりも大きいと判定することができる。
【００２５】
また、第２の計測の圧力変化は故障としての漏れの分、第１の計測時ほどには速い速度にはならないから、前記係数を適当に選べば、燃料残量が多く圧力差が与えられる空間の容積が僅かでも、到達圧力がエバポ系外の圧力（大気圧）まで変化することはない。また、前記のごとく、圧力の変化速度が第２の計測時の方が第１の計測時よりも遅いから、到達圧力がエバポ系外の圧力にならないように基準時間を設定するのは容易である。また、漏れの多少によらず基準時間に達した時点で第２の計測が終了となるから、請求項１記載の発明のように漏れが少ないほど計測終了時点が長いということはない。リークチェックに要する時間があまり変動しない。したがって、リークチェックが可能な条件が大幅に緩和され、判定頻度の高いものとすることができる。
【００２６】
なお、故障としての漏れ穴でも定量的な評価が不要な大きな漏れについては、第２の計測において必ずしも基準時間の経過の時点でエバポ系外の圧力に対して余裕を有している必要はなく、基準時間内に圧力が所定のしきい値に達した時点で、漏れが多いと判定すればよいのは勿論である。
【００２７】
請求項４記載の発明では、請求項３の発明の構成において、前記係数は、故障としての漏れ穴の面積がその許容上限値のときにおける、基準の漏れ穴と故障としての漏れ穴とを合わせた第１の計測時の漏れ箇所の面積の、前記故障としての漏れ穴のみからなる第２の計測時の漏れ箇所の面積に対する比率に設定する。
【００２８】
第２の計測において、エバポ系内の圧力を第２の所定圧力まで変化させたとして、エバポ系内の圧力が第１の所定圧力から第２の所定圧力に到達するまでの経過時間を第１の計測時と第２の計測時とで比べると、第２の計測時の経過時間の第１の計測時の経過時間に対する比率が、第１の計測時の漏れ箇所の面積の第２の計測時の漏れ箇所の面積に対する比率に等しい。ここで、前記係数を、故障としての漏れ穴の面積がその許容上限値のときにおける、第１の計測時の漏れ箇所の面積の第２の計測時の漏れ箇所の面積に対する比率に設定すれば、第２の計測時の経過時間が基準時間に達したときの到達圧力が、第２の圧力に達したか否かにより、故障としての漏れ穴の面積がその許容上限値よりも小さいか否かを判定することができる。
【００２９】
例えば、故障としての漏れ穴の面積の許容上限値が、基準の漏れ穴の面積であるとすると、故障としての漏れ穴の面積が許容上限値をとる場合、第１の計測時の漏れ箇所の面積の第２の計測時の漏れ箇所の面積に対する比率は２である。基準時間を求める際に前記所要時間に乗じる係数を２とすれば、到達圧力が第２の所定圧力に達していなければ、故障としての漏れ穴の面積が前記許容上限値よりも小さく、前記到達圧力が第２の所定圧力を越えて該第２の所定圧力から離れると、故障としての漏れ穴の面積が前記許容上限値よりも大きいと判定することができる。
【００３０】
請求項５記載の発明では、請求項１ないし４の発明の構成において、前記圧力差はエバポ系内を加圧することにより与え、前記圧力変化状態は圧力低下状態とする。
【００３１】
請求項６記載の発明では、請求項１ないし５の発明の構成において、前記圧力差はエバポ系内を減圧することにより与え、前記圧力変化状態は圧力上昇状態とする。
【００３２】
請求項７記載の発明では、燃料タンク内から導入通路を介して導かれた蒸発燃料を一時的に吸着する吸着材を収納したキャニスタと、前記吸着材から脱離した蒸発燃料を内燃機関の吸気管に導くパージ通路と、パージ通路に設けられ、前記吸気管に導く蒸発燃料の量を調整するパージ制御弁とを備えた蒸発燃料処理装置の故障を診断する故障診断装置であって、
前記燃料タンクから前記キャニスタおよび前記パージ通路を介して前記パージ制御弁に到るエバポ系内にエバポ系外との圧力差を生成せしめる圧力差生成手段と、前記エバポ系内の圧力を検出する圧力検出手段とを具備しており、前記エバポ系内にエバポ系外との圧力差を与えておき、前記エバポ系の漏れ箇所から気体が漏れることにより前記エバポ系内の圧力が変化する圧力変化状態を計測し、計測された圧力変化状態に基づいて前記エバポ系の漏れの状態を判定する故障診断装置において、
前記エバポ系と連通し先端で大気に開放する通路と、
該通路に設けられ一定の通路断面積を有する絞り手段と、
前記通路を閉じる弁と、
前記圧力差生成手段および前記弁を制御して、前記エバポ系内を予め設定した第１の所定圧力にしておき、前記弁を開いて、前記エバポ系内の圧力が前記第１の所定圧力から、該第１の所定圧力よりもエバポ系外の圧力側で予め設定した第２の所定圧力に変化するまでの第１の所要時間を測定する第１の所要時間測定手段と、
前記圧力差生成手段および前記弁を制御して、前記エバポ系内を前記第１の所定圧力にしておき、前記弁を閉じたままで、前記エバポ系内の圧力が前記第１の所定圧力から前記第２の所定圧力に変化するまでの第２の所要時間を測定する第２の所要時間測定手段と、
前記第２の所要時間を、前記第１の所要時間に前記絞り手段の通路断面積に基づいて予め設定した係数を乗じた判定基準時間と比較することにより、前記エバポ系の漏れの状態を判定する判定手段とを具備せしめる。
【００３３】
第１の所要時間の測定では、エバポ系の漏れ箇所は、故障としての漏れ穴と、基準の漏れ穴である絞り手段とであり、第２の所要時間の測定では、故障としての漏れ穴のみであるから、エバポ系内の圧力が第１の所定圧力から第２の所定圧力に変化するまでの所要時間は、漏れ箇所の面積が小さい第２の所要時間の測定時の方が長くなる。ベルヌーイの定理により漏れ箇所からの気体の流速はエバポ系内の圧力が等しければ同じであるから、前記第２の所要時間の前記第１の所要時間に対する比率は、第１の所要時間の測定時の漏れ箇所の面積の第２の所要時間の測定時の漏れ箇所の面積に対する比率に等しい。
【００３４】
ここで、第１の所要時間の測定時の漏れ箇所の面積の第２の所要時間の測定時の漏れ箇所の面積に対する比率は、第１の所要時間の測定時にのみ現れる基準の漏れ穴の面積に対して故障としての漏れ穴の面積の大きさがどれだけの大きさをとるかに依存する。
【００３５】
したがって、上記係数を基準の漏れ穴の面積に基づいて設定し、前記第２の所要時間を、前記第１の所要時間に前記係数を乗じた前記判定基準時間と比較することにより、故障としての漏れ穴の大きさを、前記係数の大きさや、第１の所要時間と第２の所要時間との大小に基づいて、把握することができる。これにより、実用的に漏れの状態を判定することができる。
【００３６】
第１の所要時間の測定時と第２の所要時間の測定時とで燃料残量等は変わらず、エバポ系は実質的に等価であるから、正確な漏れの状態の判定ができる。
【００３７】
また、いずれの所要時間の測定においても、初期の圧力とともに最終的な圧力が予め設定した所定圧力であり、燃料残量が多く圧力差が与えられる空間の容積が僅かでも、適正に圧力の変化状態を計測することができる。その影響は、漏れが僅かのときに、第１の所定圧力から第２の所定圧力に変化するまでの所要時間が長くなるというに過ぎない。したがって、適正なリークチェックが可能な条件が大幅に緩和され、判定頻度を高くすることができ、さらに正確な漏れの状態の判定ができる。
【００３８】
請求項８記載の発明では、請求項７の発明の構成において、前記係数は、故障としての漏れ穴の面積がその許容上限値のときにおける、絞り手段と故障としての漏れ穴とを合わせた第１の所要時間の測定時の漏れ箇所の面積の、前記故障としての漏れ穴のみからなる第２の所要時間の測定時の漏れ箇所の面積に対する比率に設定する。
【００３９】
前記のごとく、第２の所要時間の前記第１の所要時間に対する比率は、第１の所要時間の測定時の漏れ箇所の面積の第２の所要時間の測定時の漏れ箇所の面積に対する比率に等しい。ここで、前記係数を、故障としての漏れ穴の面積がその許容上限値のときにおける、第１の所要時間の測定時の漏れ箇所の面積の第２の所要時間の測定時の漏れ箇所の面積に対する比率に設定すれば、第２の所要時間が判定基準時間よりも大きいか否かにより、故障としての漏れ穴の面積がその許容上限値よりも小さいか否かを判定することができる。
【００４０】
請求項９記載の発明では、燃料タンク内から導入通路を介して導かれた蒸発燃料を一時的に吸着する吸着材を収納したキャニスタと、前記吸着材から脱離した蒸発燃料を内燃機関の吸気管に導くパージ通路と、パージ通路に設けられ、前記吸気管に導く蒸発燃料の量を調整するパージ制御弁とを備えた蒸発燃料処理装置の故障を診断する故障診断装置であって、
前記燃料タンクから前記キャニスタおよび前記パージ通路を介して前記パージ制御弁に到るエバポ系内にエバポ系外に対する圧力差を生成せしめる圧力差生成手段と、前記エバポ系内の圧力を検出する圧力検出手段とを具備しており、前記エバポ系内にエバポ系外との圧力差を与えておき、前記エバポ系の漏れ箇所から気体が漏れることにより前記エバポ系内の圧力が変化する圧力変化状態を計測し、計測された圧力変化状態に基づいて前記エバポ系の漏れの状態を判定する故障診断装置において、
前記エバポ系と連通し先端で大気に開放する通路と、
該通路に設けられ一定の通路断面積を有する絞り手段と、
前記通路を閉じる弁と、
前記圧力差生成手段および前記弁を制御して、前記エバポ系内を予め設定した第１の所定圧力にしておき、前記弁を開いて、前記エバポ系内の圧力が前記第１の所定圧力から、該第１の所定圧力よりもエバポ系外の圧力側で予め設定した第２の所定圧力に変化するまでの所要時間を測定する所要時間測定手段と、
前記圧力差生成手段を制御して、前記エバポ系内を前記第１の所定圧力にしておき、前記弁を閉じたままで、前記所要時間に前記絞り手段の通路断面積に基づいて予め設定した係数を乗じた基準時間が経過した時の前記エバポ系内の到達圧力を測定する到達圧力測定手段と、
前記到達圧力を前記第２の所定圧力と比較することにより、前記エバポ系の漏れの状態を判定する判定手段とを具備せしめる。
【００４１】
所要時間の測定では、エバポ系の漏れ箇所は、故障としての漏れ穴と、基準の漏れ穴である絞り手段とであり、到達圧力の測定では、故障としての漏れ穴のみであるから、エバポ系内の圧力の変化速度は、漏れ箇所の面積が小さい到達圧力の測定時の方が遅くなる。ベルヌーイの定理により漏れ箇所からの気体の流速はエバポ系内の圧力が等しければ同じであるから、エバポ系内の圧力が同じ初期圧力から同じ圧力に到達するまでの経過時間を所要時間の測定時と到達圧力の測定時とで比べると、到達圧力の測定時の経過時間の、所要時間の測定時の経過時間に対する比率が、所要時間の測定時の漏れ箇所の面積の、到達圧力の測定時の漏れ箇所の面積に対する比率に等しい。
【００４２】
ここで、前記所要時間の測定時の漏れ箇所の面積の、前記到達圧力の測定時の漏れ箇所の面積に対する比率は、前記所要時間の測定時にのみ現れる基準の漏れ穴の面積に対して故障としての漏れ穴の面積の大きさがどれだけの大きさをとるかに依存する。
【００４３】
したがって、上記係数を基準の漏れ穴の面積に基づいて設定し、到達圧力の測定において、前記所要時間に前係数を乗じた基準時間が経過したときに、前記到達圧力を前記第２の所定圧力と比較することにより、故障としての漏れ穴の大きさを、前記係数の大きさや、前記到達圧力と第２の所定圧力との大小に基づいて、把握することができる。これにより、実用的に漏れの状態を判定することができる。
【００４４】
所要時間の測定時と到達圧力の測定時とで燃料残量等は変わらず、エバポ系は実質的に等価であるから、正確な漏れの状態の判定ができる。
【００４５】
また、所要時間の測定時の圧力変化は、故障としての漏れの分、到達圧力の測定時ほどには速い速度にはならないから、前記係数を適当に選べば、燃料残量が多く圧力差が与えられる空間の容積が僅かでも、到達圧力がエバポ系外の圧力まで低下することはない。また、前記のごとく、圧力の変化速度が到達圧力測定時の方が所要時間測定時よりも遅いから、到達圧力がエバポ系外の圧力にならないように基準時間を設定するのは容易である。また、漏れの多少によらず基準時間に達した時点で到達圧力の測定が終了となるから、請求項７記載の発明のように漏れが少ないほど計測終了時点が長いということはない。リークチェックに要する時間があまり変動しない。したがって、リークチェックが可能な条件が大幅に緩和され、判定頻度の高いものとすることができる。
【００４６】
なお、故障としての漏れ穴でも定量的な評価が不要な大きな漏れについては、到達圧力の測定において必ずしも基準時間の経過の時点でエバポ系外の圧力に対して余裕を有している必要はなく、基準時間内に圧力が所定のしきい値に達した時点で、漏れが多いと判定すればよいのは勿論である。
【００４７】
請求項１０記載の発明では、請求項９の発明の構成において、前記係数は、故障としての漏れ穴の面積がその許容上限値のときにおける、絞り手段と故障としての漏れ穴とを合わせた前記所要時間の測定時の漏れ箇所の面積の、前記故障としての漏れ穴のみからなる前記到達圧力の測定時の漏れ箇所の面積に対する比率に設定する。
【００４８】
到達圧力の測定において、エバポ系内の圧力を第２の圧力まで変化させたとして、エバポ系内の圧力が第１の圧力から第２の圧力に到達するまでの経過時間を所要時間の測定時と到達圧力の測定時とで比べると、到達圧力の測定時の経過時間の、所要時間の測定時の経過時間に対する比率が、所要時間の測定時の漏れ箇所の面積の、到達圧力の測定時の漏れ箇所の面積に対する比率に等しい。ここで、前記係数を、故障としての漏れ穴の面積がその許容上限値のときの、所要時間の測定時の漏れ箇所の面積の、到達圧力の測定時の漏れ箇所の面積に対する比率に設定すれば、到達圧力の測定時の経過時間が基準時間に達したときの到達圧力が、第２の圧力に達したか否かにより、故障としての漏れ穴の面積がその許容上限値よりも小さいか否かを判定することができる。
【００４９】
例えば、故障としての漏れ穴の面積の許容上限値が、基準の漏れ穴の面積であるとすると、故障としての漏れ穴の面積が許容上限値をとる場合、所要時間の測定時の漏れ箇所の面積の、到達圧力の測定時の漏れ箇所の面積に対する比率は２である。基準時間を求める際に前記所要時間に乗じる係数を２とすれば、第２の所定圧力に対して余裕があるほど、故障としての漏れ穴の面積が前記許容上限値よりも小さく、前記到達圧力が第２の所定圧力を越えて該第２の所定圧力から離れているほど、故障としての漏れ穴の面積が前記許容上限値よりも大きいと判定することができる。
【００５０】
請求項１１記載の発明では、請求項７ないし１０の発明の構成において、前記圧力差生成手段は、エバポ系内を加圧する加圧手段であり、前記圧力変化状態は圧力低下状態である構成とする。
【００５１】
請求項１２記載の発明では、請求項７ないし１０の発明の構成において、前記圧力差生成手段は、エバポ系内を減圧する減圧手段であり、前記圧力変化状態は圧力上昇状態である。
【００５２】
請求項１３記載の発明では、請求項７ないし１２の発明の構成において、前記圧力差生成手段を電動ポンプにより構成する。
【００５３】
内燃機関の動力によらずにポンプを作動させることができるので、機関停止中でも、リークチェックが可能となり、判定頻度を高くすることができる。
【００５４】
請求項１４記載の発明では、請求項１３の発明の構成において、前記内燃機関が運転状態か否かを判定し、運転状態のときには、前記所要時間測定手段、前記到達圧力測定手段の作動を禁止する禁止手段を具備せしめる。
【００５５】
内燃機関の運転中には、振動で燃料が揺さぶられて燃料が急激に蒸発したり、燃料タンク内に配設された燃料ポンプの発熱で急激な温度変化を生じることがあり得、漏れの状態の判定を正確に行い得ないおそれがある。かかる内燃機関の運転中の漏れの状態の作動を禁止することで、判定誤差の要因が排除され、正確なリークチェックを行うことができる。
【００５６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１に本発明の第１実施形態になる蒸発燃料処理装置の故障診断装置の構成を示す。本実施形態は自動車のエンジンに適用したもので、内燃機関であるエンジン１の燃料タンク６は導入通路７を介してキャニスタ８と接続され、燃料タンク６とキャニスタ８とは常時、連通している。キャニスタ８内には吸着材９が充填され、燃料タンク６で蒸発した燃料は吸着材９で一時吸着する。キャニスタ８はパージ通路１０を介してエンジン１の吸気管２と接続されている。パージ通路１０にはパージ制御弁であるパージバルブ１１が設けられ、その開き時にはキャニスタ８と吸気管２とが連通するようになっている。パージバルブ１１には電磁弁が用いられる。
【００５７】
パージバルブ１１は、エンジン１の各部を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）１８により制御される。ＥＣＵ１８は、基本的な構成は一般的なエンジン用のもので、吸気管２に設けられて燃料を噴射するインジェクタ４や吸入空気量を調整するスロットル５等の各部を、吸気管２に設けられたエアフローセンサ１９により検出される吸入空気量、排気管３に設けられた空燃比センサ２０により検出される空燃比の他、イグニッション信号、エンジン回転数、エンジン冷却水温、アクセル開度等に基づいて制御し、適正な燃料噴射量やスロットル開度等が与えられるようにする。パージバルブ１１は、エンジン運転時にＥＣＵ１８によるデューティ制御等で開度が調整され、吸着材９から脱離した蒸発燃料が吸気管２の負圧により吸気管２内にパージされ、インジェクタ４からの噴射燃料とともに燃焼することになる。
【００５８】
キャニスタ８には、先端で大気に開放する大気通路１２が接続されている。大気通路１２には、先端側からクローズバルブ１３、加圧手段であるポンプ１４が設けられている。クローズバルブ１３の開弁時にポンプ１４が作動すると、大気からの空気がキャニスタ８へと圧送されるようになっている。クローズバルブ１３の閉弁時には、大気通路１２が先端側で閉鎖されることになる。クローズバルブ１３には電磁式の二方弁が用いられる。なお、クローズバルブ１３とポンプ１４の位置は逆でも構わない。
【００５９】
大気通路１２には、ポンプ１４よりもキャニスタ８側で大気通路１２に合流する通路である基準リーク通路１５が接続されている。基準リーク通路１５は先端で大気に開放している。基準リーク通路１５には、先端側から弁である基準リークバルブ１６、空気の流通を絞る絞り手段である基準オリフィス１７が設けられている。基準オリフィス１７は一定の通路面積を有する固定絞りである。基準リークバルブ１６の開弁時には、基準オリフィス１７で絞られた範囲で気体の流通が可能であり、基準リークバルブ１６の閉弁時には、基準リーク通路１５が先端側で閉鎖されることになる。バルブ１６には電磁式の二方弁が用いられる。なお、基準リークバルブ１６と基準オリフィス１７の位置は逆でも構わない。
【００６０】
前記クローズバルブ１３、ポンプ１４、基準リークバルブ１６は、前記パージバルブ１１等とともにＥＣＵ１８により制御される。パージバルブ１１、クローズバルブ１３、基準リークバルブ１６を閉弁とすれば、リークチェックの対象範囲である、燃料タンク６、導入通路７、キャニスタ８、パージ通路１０、およびこれに付属する大気通路１２および漏れ通路１５の結合体（以下、エバポ系という）が、閉鎖空間が形成される閉鎖空間形成体となる。エバポ系内はパージバルブ１１が閉状態のときに蒸発燃料が拡散可能である。また、クローズバルブ１３のみ開弁した状態でポンプ１４を作動させれば、エバポ系内を加圧することができ、エバポ系内に、大気圧となっているエバポ系外との圧力差を生成することができる。
【００６１】
また、キャニスタ８には、キャニスタ８内の圧力を検出する圧力検出手段である圧力センサ２１が設けられ、その検出信号がリークチェック用としてＥＣＵ１８に入力している。圧力センサ２１はエバポ系内の圧力を検出するものであり、その設置場所は、エバポ系を構成する部材であればキャニスタ８には限られない。例えば、導入通路７やパージ通路１０でもよい。
【００６２】
車室内にはリークチェックで異常があった時に運転者に警告を発する警告手段２２（例えばランプ）が設けられている。警告手段２２はＥＣＵ１８による駆動で作動する。
【００６３】
図２、図３、図４に、リークチェック時にＥＣＵ１８で実行される制御を示し、これに基づいて本発明の故障診断方法および故障診断装置の作動を説明する。ステップＳ１０１〜ステップＳ１０５はリークチェックの実行を許可するか否かを判断するための手順であり、リークチェックの判定に誤差を生じるおそれのある状態でのリークチェックの実行が排除される。先ず、ステップＳ１０１でリークチェックの条件が成立したか否かを判定する。リークチェック条件は、運転条件、温度条件等が決められた所定の条件を満たすことにより成立する。肯定判断されるとステップＳ１０２に進み、否定判断された場合は本フローを終了する。これにより、例えば高温下でのリークチェック等が排除される。
【００６４】
ステップＳ１０２は禁止手段としての手順であり、エンジン停止状態か否かすなわちキーオフか否かを判定する。肯定判断されるとステップＳ１０３に進み、否定判断されるとキーオフ待ちとなる（ステップＳ１０２）。エンジン運転中は、燃料ポンプの発熱等で燃料タンク６内の温度が高くなっていることにより、また、車両の走行状態やロードノイズ等により燃料タンク６内の燃料が揺さぶられることにより、著しく燃料が蒸発することがある。エバポ系内の圧力が変動する燃料蒸発時のリークチェックが排除される。
【００６５】
ステップＳ１０３〜ステップＳ１０５はキーオフ後、予め設定した所定時間ｔ0 が経過するのを待つための手順で、ステップＳ１０３ではタイマｔをリセットし（ｔ＝０）、ステップＳ１０４でｔを進める。そして、ステップＳ１０５でｔがｔ0 に達したか否かを判定する。肯定判断されるとステップＳ１０６でリークチェックが実行され、否定判断されるとステップＳ１０４に戻り、所定時間ｔ0 の経過待ちとなる。キーオフ直後は燃料タンク６内の状態がまだ安定していないため、燃料タンク６内が安定していない状況でのリークチェックが排除される。
【００６６】
リークチェック（ステップＳ１０６）の詳細について説明する。この時の各バルブ１３，１６、ポンプ１４の作動は図５に示すタイミングチャートに従う。
【００６７】
ステップＳ２００〜Ｓ２１２は第１の計測手順であり、ＥＣＵ１８の第１の所要時間測定手段としての手順である。先ず、ステップＳ２００でパージバルブ１１、基準リークバルブ１６を閉じて、パージバルブ１１、基準リークバルブ１６位置でエバポ系を閉鎖するとともに、クローズバルブ１３を開く。次いで、ステップＳ２０１でポンプ１４をオンし、エバポ系内を加圧する（ｔ1 ）。ここで、エバポ系のいずれかに、漏れ規制値程度の漏れがあってもエバポ系内の圧力が上昇するようにポンプ１４の能力（吐出量）が設定される。圧力センサ２１による検出圧力は漸次、上昇する。
【００６８】
なお、ステップＳ２００，Ｓ２０１のように、ポンプ１４のオンに先立ってパージバルブ１１、基準リークバルブ１６を閉じておくことで、パージバルブ１１、基準リークバルブ１６が閉じきる前にポンプ１４が作動することによる圧力抜けを防止し、効率よくリークチェックを行うことができるようにしている。勿論、パージバルブ１１、基準リークバルブ１６に使用する電磁弁の応答性や要求される仕様によっては、パージバルブ１１、基準リークバルブ１６を閉じるのと、ポンプ１４をオンするのとを同時に行ってもよい。
【００６９】
ステップＳ２０２では圧力Ｐを計測し、続くステップＳ２０３で、計測された圧力Ｐが予め設定した所定圧力Ｐ0 を越えたか否かを判定する。肯定判断されるとステップＳ２０５に進み、否定判断されると圧力Ｐの上昇待ちとなる（ステップＳ２０２，Ｓ２０３）。この時、ステップＳ２０４でポンプ４を駆動してからの経過時間ｔa が所定値ｔa1より長いか判定する。ここで、所定値ｔa1はエバポ系に基準値相当の漏れがある場合にエバポ系を所定圧力Ｐ0 まで加圧するのに必要なポンプの駆動時間である。エバポ系に非常に大きな漏れがある場合、ポンプを十分な時間駆動しても、エバポ系は所定圧力Ｐ0 に到達しない。このため、ステップＳ２０４で経過時間ｔa が所定値ｔa1より長い場合、ステップＳ２２６へ進み、異常と判定する。
【００７０】
圧力Ｐが所定圧力Ｐ0 を越えると、ステップＳ２０５でクローズバルブ１３を閉じ、ステップＳ２０６でポンプ１４をオフする。これにより、パージバルブ１１、基準リークバルブ１６位置に加えてクローズバルブ１３位置でエバポ系を閉鎖する。
【００７１】
ステップＳ２０５，Ｓ２０６のようにポンプ１４のオフに先立ってクローズバルブ１３を閉じておくことで、クローズバルブ１３が閉じきる前にポンプ１４が停止することによる圧力抜けを防止している。なお、図５には説明の便宜のため、クローズバルブ１３の閉作動とポンプ１４のオフとは同時としてある。勿論、クローズバルブ１３に使用する電磁弁の応答性や要求される仕様によっては、クローズバルブ１３を閉じるのと、ポンプ１４をオフするのとを同時に行ってもよい。
【００７２】
次いで、ステップＳ２０７で基準リークバルブ１６を開く（ｔ2 ）。これにより、所定圧力Ｐ0 に加圧されたエバポ系内の気体が基準オリフィス１７を通り、基準リーク通路１５の先端から流出する。基準オリフィス１７はその通路断面積が既知の基準の漏れ穴である。エバポ系に故障としての漏れ穴があればそこからも気体が流出する。これらの気体の流出により、エバポ系内の圧力が変化する。この圧力変化状態は、大気圧となっているエバポ系外の圧力に向かって低下する圧力低下状態である。
【００７３】
基準リークバルブ１６が開くと、ステップＳ２０８でタイマＴ1 をリセット（Ｔ1 ＝０）する。
【００７４】
ステップＳ２０９では圧力Ｐを測定し、続くステップＳ２１０で測定された圧力Ｐが予め設定した所定圧力Ｐ1 を下回ったか否かを判定する。肯定判断されるとステップＳ２１２に進む。否定判断されるとステップＳ２１１でタイマＴ1 を進めて（Ｔ1 ＝Ｔ1 ＋１）し、ステップＳ２０９に戻る。すなわち、エバポ系内の圧力Ｐが第１の所定圧力Ｐ0 から、これよりも低い第２の所定圧力Ｐ1 まで低下するのに要する所要時間を測定することになる。
【００７５】
圧力Ｐが第２の所定圧力Ｐ1 に達する（ｔ3 ）と、ステップＳ２１２で、所要時間Ｔ1 をメモリに記憶する。
【００７６】
続くステップＳ２１３〜Ｓ２２３は第２の計測手順であり、ＥＣＵ１８の第２の所要時間測定手段としての手順である。基準リークバルブ１６を閉じた状態で、ステップＳ２００〜Ｓ２１２と同様にエバポ系内の圧力Ｐが第１の所定圧力Ｐ0 から第２の所定圧力Ｐ1 まで低下するのに要する所要時間を求める。すなわち、ステップＳ２１３で基準リークバルブ１６を閉じてパージバルブ１１、基準リークバルブ１６位置でエバポ系を閉鎖するとともに、クローズバルブ１３を開く。次いで、ステップＳ２１４でポンプ１４をオンし、エバポ系内を加圧する。
【００７７】
なお、ステップＳ２１３，Ｓ２１４でも、基準リークバルブ１６を閉じるのと、ポンプ１４をオンするのとを同時に行ってもよい。
【００７８】
ステップＳ２１５では圧力Ｐを測定し、続くステップＳ２１６で測定された圧力Ｐが予め設定した所定圧力Ｐ0 を越えたか否かを判定する。肯定判断されるとステップＳ２１７に進み、否定判断されると圧力Ｐの上昇待ちとなる（ステップＳ２１５，Ｓ２１６）。
【００７９】
圧力Ｐが所定圧力Ｐ0 を越えると、ステップＳ２１７でクローズバルブ１３を閉じ、ステップＳ２１８でポンプ１４をオフする（ｔ4 ）。これにより、パージバルブ１１、基準リークバルブ１６位置に加えてクローズバルブ１３位置でエバポ系を閉鎖する。
【００８０】
なお、ステップＳ２１７，Ｓ２１８でも、クローズバルブ１３を閉じるのと、ポンプ１４をオフするのとを同時に行ってもよい。
【００８１】
このｔ4 以降のエバポ系内は、ｔ2 からｔ3 までの期間と異なり基準リークバルブ１６が閉じているので、所定圧力Ｐ0 に加圧されたエバポ系内の気体が、故障としての漏れ穴のみから流出し、エバポ系内の圧力が低下する。なお、ｔ4 以降とｔ2 からｔ3 までの期間とでは、燃料残量が同じであるからエバポ系の加圧空間の容積も同じであり、かつ、実質的に雰囲気温度も同じである。勿論、燃料性状も同じである。気体の漏れ部分が異なる点を除き、等価であるとみなせる。
【００８２】
ポンプ１４がオフすると、ステップＳ２１９でタイマＴ2 をリセット（Ｔ2 ＝０）する。
【００８３】
ステップＳ２２０では圧力Ｐを測定し、続くステップＳ２２１で測定された圧力Ｐが予め設定した所定圧力Ｐ1 を下回ったか否かを判定する。肯定判断されるとステップＳ２２３に進む。否定判断されるとステップＳ２２２でタイマＴ2 を進めて（Ｔ2 ＝Ｔ2 ＋１）し、ステップＳ２２０に戻る。すなわち、エバポ系内の圧力Ｐが第１の所定圧力Ｐ0 から第２の所定圧力Ｐ1 まで低下するのに要する所要時間を測定することになる。
【００８４】
圧力Ｐが所定圧力Ｐ1 に達する（ｔ5 ）と、ステップ２２３で、所要時間Ｔ2 をメモリに記憶する。
【００８５】
続くステップＳ２２４〜Ｓ２２７ではエバポ系の漏れの有無を判定する。ＥＣＵ１８の判定手段としての手順である。
【００８６】
ここで、判定手順の説明に先立ち、判定原理について説明する。エバポ系から気体が漏れる場合、式（１）として表されるベルヌーイの定理から知られるように、エバポ系内の圧力が等しければ、漏れ箇所の面積Ａによらず漏れの流速は等しい。式中、ｖは流速、Ｐは圧力、ρは密度、ｇは重力加速度、ｚは高さ方向位置である。
ｖ² ／２＋Ｐ／ρ＋ｇｚ＝一定・・・（１）
【００８７】
したがって、同じ圧力のもとでは、漏れの流量Ｑ（＝ｖ×Ａ）は漏れ箇所の面積Ａに比例する。面積Ａが２倍になれば、漏れ流量Ｑも２倍になるので、漏れによる圧力の低下速度も２倍になる。つまり、実質的な密閉空間に漏れ穴がある場合、漏れ箇所の面積Ａが２倍になれば、同じ初期圧力から同じ圧力幅ΔＰ低下するのに要する時間は１／２倍になる。
【００８８】
これを本実施形態のエバポ系に当てはめると、エバポ系に基準オリフィス１７と同じ面積の故障としての漏れ穴がある場合、基準リークバルブ１６が閉状態での圧力Ｐの低下は、基準リークバルブ１６が開状態での圧力Ｐの低下にくらべて漏れ箇所の面積が１／２になるため、所定圧力Ｐ1 まで低下するのに要する所要時間Ｔ2 が所要時間Ｔ1 の２倍になる（Ｔ2 ＝Ｔ1 ×２）。
【００８９】
一方、エバポ系に基準オリフィス１６よりも大きな面積の漏れ穴がある場合、２回目の基準リークバルブ１６が閉状態での圧力Ｐの低下は、１回目の基準リークバルブ１６が開状態での圧力Ｐの低下にくらべて漏れ箇所の面積が１／２よりも大きくなるため、所定圧力Ｐ1 まで低下するのに要する所要時間Ｔ2 が所要時間Ｔ1 の２倍より短くなる（Ｔ2 ＜Ｔ1 ×２）。
【００９０】
逆に、エバポ系に基準オリフィス１７よりも小さな面積の故障としての漏れ穴がある場合、基準リークバルブ１６が閉状態での圧力Ｐの低下は、基準リークバルブ１６が開状態での圧力Ｐの低下にくらべて漏れ箇所の面積が１／２よりも小さくなるため、所定圧力Ｐ1 まで低下するのに要する所要時間Ｔ2 が所要時間Ｔ1 の２倍より長くなる（Ｔ2 ＞Ｔ1 ×２）。
【００９１】
したがって、ステップＳ２２４では、Ｔ2 と、Ｔ1 に係数である２を乗じた判定基準時間（Ｔ1 ×２）とを比較し、Ｔ2 ＞Ｔ1 ×２であるか否かを判定する。すなわち、所要時間Ｔ2 を所要時間Ｔ1 ×２と比較することにより、故障としての漏れ穴の面積が、基準オリフィス１７の通路断面積よりも大きいか否かを判定することになる。肯定判断されると、漏れが少ないと判断してステップＳ２２５に進み、正常であると診断してリークチェックを終了する。ステップＳ２２４が否定判断されると、漏れが多いと判断してステップＳ２２６に進み、異常であると診断する。次いでステップＳ２２７で警告手段２２を作動してリークチェックを終了する。
【００９２】
本発明によれば、基準オリフィス１７での漏れがある第１の計測の場合と、基準オリフィス１７での漏れがない第２の計測の場合とで、エバポ系内が、燃料残量（空間体積）や雰囲気温度等の点で実質的に等価であるため、燃料残量や雰囲気温度等の影響が現れず、これらに基づく補正を要しない。さらに、ポンプ１４による加圧を所定圧力Ｐ0 で停止しているので、ポンプ１４に吐出能力の高いものを用いる必要がない。また、ポンプ１４の作動時間が短時間で済み、ポンプ１４の負担が少なく長寿命である。このため消費電力も少なくて済むから、省エネルギーである。
【００９３】
また、いずれの計測においても、初期の圧力とともに最終的な圧力が予め設定した所定圧力Ｐ1 であり、燃料残量が多く加圧容積が僅かでも、その影響は、第１の所定圧力Ｐ0 から第２の所定圧力Ｐ1 に低下するまでの所要時間Ｔ1 ，Ｔ2 が短くなるというに過ぎない。したがって、常に漏れの状態について正確に判定することができる。これにより、適正なリークチェックが可能な条件が大幅に緩和され、判定頻度を高くすることができる。
【００９４】
なお、判定基準時間はＴ1 に２を乗じて得ているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば３でもよい。この場合、故障としての漏れ穴の面積として許容される上限値（判定基準値）は基準オリフィス１７の通路断面積の１／２となり、エバポ系に面積が判定基準値と等しい故障としての漏れ穴があるとき、所要時間Ｔ2 が判定基準時間（Ｔ1 ×３）と等しくなる。第１の計測時の漏れ箇所の面積の第２の計測時の漏れ箇所の面積に対する比率が３になるからである。
【００９５】
一般的には次のようになる。基準オリフィス１７の通路断面積をＡO とし、故障としての漏れ穴の面積をＡL とすると、式（２）、（３）が成り立つ。
１／Ｔ1 ：１／Ｔ2 ＝（ＡO ＋ＡL ）：ＡL ・・・（２）
Ｔ2 ／Ｔ1 ＝（ＡO ＋ＡL ）／ＡL ・・・（３）
【００９６】
したがって、故障としての漏れ穴の面積ＡL として許容される上限値（判定基準値）を、基準オリフィス１７の通路断面積をＡO を単位としてαＡO と表すと、故障としての漏れ穴の面積がこの判定基準値αＡO のとき、式（３）より式（４）となる。したがって、判定基準時間を設定する際に所要時間Ｔ1 に乗じる係数は（１＋α）／αとなる。
Ｔ2 ／Ｔ1 ＝（１＋α）／α・・・（４）
【００９７】
したがって、所要時間Ｔ2 を所要時間Ｔ1 ×２と比較するものは、α＝１とした例ということができる。また、所要時間Ｔ2 を所要時間Ｔ1 ×３と比較するものは、α＝１／２とした例ということができる。
【００９８】
このように、判定基準時間を求める際に所要時間Ｔ1 に乗じる係数を、基準オリフィス１７の通路断面積ＡO を単位とする判定基準値に基づいて設定することで、故障としての漏れ穴の大きさを、係数（１＋α）／αの大きさや、所要時間Ｔ2 と判定基準時間（Ｔ1 ×（１＋α）／α）との大小により、把握することができる。
【００９９】
そして、係数（１＋α）／αは、故障としての漏れ穴の面積ＡL がその許容上限値αＡO のときにおける、第１の計測時の漏れ箇所の面積（ＡO ＋ＡL ）の、第２の計測時の漏れ箇所の面積ＡL に対する比率に設定することで、前記所要時間Ｔ2 と判定基準時間（Ｔ1 ×（１＋α）／α）との大小により、故障としての漏れ赤の面積ＡL が許容上限値αＡO よりも小さいか否かを判定することができる。基準オリフィス１７の大きさによらず、判定基準値が自在である。
【０１００】
（第２実施形態）
図６に本発明の第２実施形態になる蒸発燃料処理装置の故障診断装置の構成を示す。第１実施形態において、ＥＣＵで実行されるリークチェックの手順を別のものに代えたもので、第１実施形態と実質的に同じ作動をする部分には同じ番号を付して、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１０１】
図７、図８にＥＣＵ１８Ａで実行されるリークチェックの手順を示す。この時の基準リークバルブ１６、クローズバルブ１３、ポンプ１４の作動は図９に示すタイミングチャートに従う。
【０１０２】
ステップＳ３００〜Ｓ３１２は第１の計測手順であり、ＥＣＵ１８Ａの所要時間測定手段としての手順である。先ず、ステップＳ３００でパージバルブ１１、基準リークバルブ１６を閉じて、パージバルブ１１、基準リークバルブ１６位置でエバポ系を閉鎖するとともに、クローズバルブ１３を開く。次いで、ステップＳ３０１でポンプ１４をオンし、エバポ系内を加圧する（ｔ1 ）。
【０１０３】
なお、ステップＳ３００，Ｓ３０１も、パージバルブ１１、基準リークバルブ１６を閉じるのと、ポンプ１４をオンするのとを同時に行ってもよい。
【０１０４】
ステップＳ３０２では圧力Ｐを計測し、続くステップＳ３０３で計測された圧力Ｐが予め設定した所定圧力Ｐ0 を越えたか否かを判定する。肯定判断されるとステップＳ３０５に進み、否定判断されると圧力Ｐの上昇待ちとなる（ステップＳ３０２，Ｓ３０３）。この時、ステップＳ３０４でポンプを駆動してからの経過時間ｔa が所定値ｔa1より長いか判定する。ここで、所定値ｔa1はエバポ系に基準値相当の漏れがある場合にエバポ系を所定圧力Ｐ0 まで加圧するのに必要なポンプの駆動時間である。エバポ系に非常に大きな漏れがある場合、ポンプを十分な時間駆動しても、エバポ系は所定圧力Ｐ0 に到達しない。このため、ステップＳ３０４で経過時間ｔa が所定値ｔa1より長い場合、ステップＳ３２５へ進み、異常と判定する。
【０１０５】
圧力Ｐが所定圧力Ｐ0 を越えると、ステップＳ３０５でクローズバルブ１３を閉じ、ステップＳ３０６でポンプ１４をオフする。これにより、パージバルブ１１、基準リークバルブ１６位置に加えてクローズバルブ１３位置でエバポ系を閉鎖する。
【０１０６】
なお、ステップＳ３０５，Ｓ３０６も、クローズバルブ１３を閉じるのと、ポンプ１４をオフするのとを同時に行ってもよい。
【０１０７】
次いで、ステップＳ３０７で基準リークバルブ１６を開く（ｔ2 ）。これにより、所定圧力Ｐ0 に加圧されたエバポ系内の気体が基準の漏れ穴である基準オリフィス１７を通り、基準リーク通路１５の先端から流出する。エバポ系に故障としての漏れ穴があればそこからも気体が流出する。これらの気体の流出によりエバポ系内の圧力が低下する。
【０１０８】
基準リークバルブ１６が開くと、ステップＳ３０８でタイマＴ1 をリセット（Ｔ1 ＝０）する。
【０１０９】
ステップＳ３０９では圧力Ｐを測定し、続くステップＳ３１０で測定された圧力Ｐが予め設定した所定圧力Ｐ1 を下回ったか否かを判定する。肯定判断されるとステップＳ３１２に進む。否定判断されるとステップＳ３１１でタイマＴ1 を進めて（Ｔ1 ＝Ｔ1 ＋１）し、ステップＳ３０９に戻る。すなわち、エバポ系内の圧力Ｐが所定圧力Ｐ0 で基準リークバルブ１６が開作動してからエバポ系内の圧力Ｐが所定圧力Ｐ1 まで低下するのに要する所要時間を測定することになる。
【０１１０】
圧力Ｐが所定圧力Ｐ1 に達する（ｔ3 ）と、ステップＳ３１２で、所要時間Ｔ1 をメモリに記憶する。
【０１１１】
以上の手順は第１実施形態と同じである。続くステップＳ３１３〜Ｓ３１９，Ｓ３２２〜Ｓ３２４は第２の計測手順であり、ＥＣＵ１８Ａの到達圧力測定手段としての手順である。基準リークバルブ１６を閉じた状態でエバポ系内の圧力Ｐが初期圧力Ｐ0 から前記所要時間Ｔ1 に係数である２を乗じた基準時間経過後に到達する圧力を求める。すなわち、ステップＳ３１３で基準リークバルブ１６を閉じてパージバルブ１１、基準リークバルブ１６位置でエバポ系を閉鎖するとともに、クローズバルブ１３を開く。次いで、ステップＳ３１４でポンプ１４をオンし、エバポ系内を加圧する。
【０１１２】
なお、ステップＳ３１３，Ｓ３１４でも、基準リークバルブ１６を閉じるのと、ポンプ１４をオンするのとを同時に行ってもよい。
【０１１３】
ステップＳ３１５では圧力Ｐを測定し、続くステップＳ３１６で、測定された圧力Ｐが予め設定した所定圧力Ｐ0 を越えたか否かを判定する。肯定判断されるとステップＳ３１７に進み、否定判断されると圧力Ｐの上昇待ちとなる（ステップＳ３１５，Ｓ３１６）。
【０１１４】
圧力Ｐが所定圧力Ｐ0 を越えると、ステップＳ３１７でクローズバルブ１３を閉じ、ステップＳ３１８でポンプ１４をオフする（ｔ4 ）。これにより、パージバルブ１１、基準リークバルブ１６位置に加えてクローズバルブ１３位置でエバポ系を閉鎖する。
【０１１５】
なお、ステップＳ３１７，Ｓ３１８でも、クローズバルブ１３を閉じるのと、ポンプ１４をオフするのとを同時に行ってもよい。
【０１１６】
このｔ4 以降のエバポ系内は、ｔ2 からｔ3 までの期間と異なり基準リークバルブ１６が閉じているので、所定圧力Ｐ0 に加圧されたエバポ系内の気体が、故障としての漏れ穴のみから流出して、エバポ系内の圧力Ｐが低下する。なお、ｔ4 以降とｔ2 からｔ3 までの期間とでは、燃料残量が同じであるからエバポ系の加圧空間の容積も同じであり、かつ、実質的に雰囲気温度も同じである。気体の漏れ箇所の面積が異なる点を除き、等価であるとみなせる。
【０１１７】
ポンプ１４がオフすると、ステップＳ３１９でタイマＴ2 をリセット（Ｔ2 ＝０）する。
【０１１８】
続くステップＳ３２０〜Ｓ３２６のうち、ステップＳ３２０，Ｓ３２１，Ｓ３２３，Ｓ３２５，Ｓ３２６ではエバポ系の漏れの有無を判定する。ＥＣＵ１８Ａの判定手段としての手順である。ステップＳ３２０では、Ｔ2 とＴ1 ×２とを比較し、Ｔ2 がＴ1 ×２よりも大きいか否かを判定する。肯定判断されるとステップＳ３２１に進み、否定判断されるとステップＳ３２２に進む。タイマＴ2 がリセットされるｔ4 直後はステップＳ３２２に進むことになる。ステップＳ３２１については後述する。
【０１１９】
ステップＳ３２２では圧力Ｐを測定し、続くステップＳ３２３で、測定された圧力Ｐが前記所定圧力Ｐ1 を下回ったか否かを判定する。肯定判断されるとステップＳ３２５に進み、否定判断されるとステップＳ３２４に進む。タイマＴ2 がリセットされるｔ4 直後はステップＳ３２４に進むことになる。
【０１２０】
ステップＳ３２４ではタイマＴ2 を進めて（Ｔ2 ＝Ｔ2 ＋１）、ステップＳ３２０に戻る。すなわち、ｔ4 以降、エバポ系内の圧力Ｐが所定圧力Ｐ0 でポンプ１４がオフしてからの経過時間Ｔ2 が基準時間（Ｔ1 ×２）を越えたか否か（ステップＳ３２０）および圧力Ｐが前記所定圧力Ｐ1 を下回ったか否か（ステップＳ３２２）を監視しながら、圧力Ｐが、第１の所定圧力Ｐ0 から第２の所定圧力Ｐ1 に向かって低下していくことになる。
【０１２１】
ここで、エバポ系に基準オリフィス１７と同じ面積の故障としての漏れ穴がある場合、基準リークバルブ１６が閉状態での圧力Ｐの低下は、基準リークバルブ１６が開状態での圧力Ｐの低下にくらべて漏れ箇所の面積が１／２になるため、圧力Ｐが所定圧力Ｐ1 まで低下するのに要する時間Ｔ2 が所要時間Ｔ1 の２倍になる（Ｔ2 ＝Ｔ1 ×２）。時間Ｔ2 が基準時間（Ｔ1 ×２）に達した時の到達圧力Ｐ’は前記所定圧力Ｐ1 である。
【０１２２】
一方、エバポ系に基準オリフィス１７よりも大きな面積の故障としての漏れ穴がある場合、基準リークバルブ１６が閉状態での圧力Ｐの低下は、基準リークバルブ１６が開状態での圧力Ｐの低下にくらべて、漏れ箇所の面積が１／２よりも大きくなるため、圧力Ｐが所定圧力Ｐ1 まで低下しても、時間Ｔ2 が基準時間（Ｔ1 ×２）には達しない。したがって、時間Ｔ2 が基準時間（Ｔ1 ×２）に達する前に、圧力Ｐが所定圧力Ｐ1 を下回る。時間Ｔ2 が基準時間（Ｔ1 ×２）に達する前に圧力Ｐが所定圧力Ｐ1 を下回るのは、基準時間（Ｔ1 ×２）が経過した時の到達圧力Ｐ’が所定圧力Ｐ1 を下回るのと等価である。
【０１２３】
逆に、エバポ系に基準オリフィス１７よりも小さな面積の故障としての漏れ穴がある場合、基準リークバルブ１６が閉状態での圧力Ｐの低下は、基準リークバルブ１６が開状態での圧力Ｐの低下にくらべて漏れ箇所の面積が１／２よりも小さくなるため、時間Ｔ2 が基準時間（Ｔ1 ×２）になっても、圧力Ｐが所定圧力Ｐ1 には到達しない。基準時間（Ｔ1 ×２）が経過した時の到達圧力Ｐ’が所定圧力Ｐ1 よりも高い。
【０１２４】
したがって、経過時間Ｔ2 が基準時間（Ｔ1 ×２）を越えたか否かを判定するステップＳ３２０の方が早く肯定判断されると、漏れが少ないと判断してステップＳ３２０からステップＳ３２１に進み、正常であると診断してリークチェックを終了する。一方、圧力Ｐが所定圧力Ｐ1 を下回ったか否かを判定するステップＳ３２３の方が早く肯定判断されると、漏れが多いと判断してステップＳ３２３からステップＳ３２５に進み、異常であると診断する。次いでステップＳ３２６で警告手段２２を作動してリークチェックを終了する。
【０１２５】
本実施形態でも、基準オリフィス１７での漏れがある第１の計測の場合と、基準オリフィス１７での漏れがない第２の計測の場合とで、エバポ系内が、燃料残量（空間体積）や雰囲気温度等の点で実質的に等価であるため、燃料残量や雰囲気温度等の影響が現れず、これらに基づく補正を要しない。さらに、ポンプ１４による加圧を所定圧力Ｐ0 で停止しているので、ポンプ１４に吐出能力の高いものを用いる必要がない。また、ポンプ１４の作動時間が短時間で済み、ポンプ１４の負担が少なく長寿命である。このため消費電力も少なくて済むから、省エネルギーである。
【０１２６】
本実施形態は、第１実施形態が、圧力Ｐが所定圧力Ｐ0 から所定圧力Ｐ1 に低下するまでの所要時間の長短で漏れの多少を判断するのに対して、経過時間Ｔ2 が基準時間（Ｔ1 ×２）を越えるのと圧力Ｐが所定圧力Ｐ1 を下回るのとのいずれが早いかで漏れの多少を判断するものであるから、基準時間（Ｔ1 ×２）を越えて圧力低下状態を計測する必要がない。したがって、リークチェックを短時間で行うことができる。
【０１２７】
なお、基準時間はＴ1 に２を乗じて得ているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば３でもよい。この場合、故障としての漏れ穴の面積として許容される上限値（判定基準値）は基準オリフィス１７の通路面積の１／２となり、エバポ系に判定基準値と等しい漏れがあるとき、基準時間（Ｔ1 ×３）が経過した時の到達圧力Ｐ’が所定圧力Ｐ1 と等しくなる。第１の計測時の漏れ箇所の面積の第２の計測時の漏れ箇所の面積に対する比率が３になるからである。
【０１２８】
また、基準時間を求める際に所要時間Ｔ1 に乗じる係数は、基準オリフィス１７の通路断面積を単位とする判定基準値に基づいて設定することで、故障としての漏れ穴の大きさを、係数の大きさや、到達圧力Ｐ’と第２の所定圧力Ｐ1 との大小により、把握することができる。
【０１２９】
そして、所要時間Ｔｉに乗じる係数は、故障としての漏れ穴の面積がその許容上限値のときにおける、第１の計測時の漏れ箇所の面積の、第２の計測時の漏れ箇所の面積に対する比率に設定することで、到達圧力Ｐ’と第２の所定圧力Ｐ1 との大小により、故障としての漏れ穴の面積が許容上限値よりも小さいか否かを判定することができる。基準オリフィス１７の大きさによらず、判定基準値が自在である。
【０１３０】
（第３実施形態）
前記各実施形態はエバポ系内を加圧しておき、減圧状態を計測するものであるが、エバポ系内を減圧することで、エバポ系内にエバポ系外との圧力差を与えておき、圧力変化状態として圧力上昇状態を計測するのもよい。図１０に本発明の第３実施形態になる蒸発燃料処理装置の故障診断装置の構成を示す。第１実施形態において、一部の構成、および、ＥＣＵで実行されるリークチェックの手順を別のものに代えたもので、第１実施形態と実質的に同じ作動をする部分には同じ番号を付して、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１３１】
大気通路１２には、第１実施形態のポンプ１４に代えてポンプ１４Ａが設けてある。ポンプ１４ＡはＥＣＵ１８Ｂの制御で作動する電動ポンプであるが、クローズバルブ１３の開弁時に作動すると、ポンプ１４とは逆に、キャニスタ８からの空気が大気へと圧送排出される。エバポ系内は減圧し、エバポ系内に、大気圧となっているエバポ系外との圧力差を生成する。
【０１３２】
図１１、図１２にＥＣＵ１８Ｂで実行されるリークチェックの手順を示す。この時の基準リークバルブ１６、クローズバルブ１３、ポンプ１４Ａの作動は図１３に示すタイミングチャートに従う。
【０１３３】
ステップＳ２００〜Ｓ２１２は第１の計測手順であり、ＥＣＵ１８Ｂの第１の所要時間測定手段としての手順である。基本的には、第１実施形態のものと同じである。ポンプ１４Ａをオンする（ステップＳ２０１Ａ）ことにより、エバポ系内の減圧が開始され、圧力Ｐが第１の所定圧力Ｐ0 に達すると（ステップＳ２０３Ａ）、ポンプ１４Ａをオフする（ステップＳ２０６Ａ）。なお、第１の所定圧力Ｐ0 は負圧側に設定された圧力値である。説明の便宜のため第１実施形態と同じ符号を用いている（後述する第２の所定圧力Ｐ1 について同じ）。
【０１３４】
ステップＳ２０７〜Ｓ２１２では、基準リークバルブ１６を開いた（ステップＳ２０７）状態での圧力の変化状態が計測される。ここでの圧力変化状態は、エバポ系内が負圧となっているので、エバポ系の漏れ箇所から空気がエバポ系内に流入して、圧力Ｐが大気圧に向けて上昇する圧力変化状態である。
【０１３５】
圧力Ｐが大気圧側に予め設定した第２の所定圧力Ｐ1 に向かって上昇し、Ｐ＞Ｐ1 であることについて肯定判断されると（ステップＳ２１０Ａ）、圧力Ｐが第１の所定圧力Ｐ0 から第２の所定圧力Ｐ1 になるまでに要した時間が第１の所要時間Ｔ1 として記憶される（ステップＳ２１２）。
【０１３６】
ステップＳ２１３〜Ｓ２２３は第２の計測手順であり、ＥＣＵ１８Ｂの第２の所要時間測定手段としての手順である。基本的には、第１実施形態のものと同じで、基準リークバルブ１６を閉じた状態でのエバポ系内の圧力変化状態を計測することを目的としている。すなわち、ポンプ１４Ａをオンする（ステップＳ２１４Ａ）ことにより、エバポ系内の減圧が開始され、圧力Ｐが第１の所定圧力Ｐ0 に達すると（ステップＳ２１６Ａ）、ポンプ１４Ａをオフする（ステップＳ２１８Ａ）。
【０１３７】
そして、ステップＳ２１７〜Ｓ２２３では、基準リークバルブ１６を閉じた（ステップＳ２１７）状態での圧力上昇状態が計測される。
【０１３８】
圧力Ｐが第２の所定圧力Ｐ1 に向かって上昇し、Ｐ＞Ｐ1 であることについて肯定判断されると（ステップＳ２２１Ａ）、圧力Ｐが第１の所定圧力Ｐ0 から第２の所定圧力Ｐ1 になるまでに要した時間が第２の所要時間Ｔ2 として記憶される（ステップＳ２２３）。
【０１３９】
ステップＳ２２４〜Ｓ２２７も第１実施形態と同様に行われて、漏れの判定がなされる。
【０１４０】
本実施形態の第１実施形態との相違は、エバポ系内とエバポ系外との間の圧力差の正負に基因した漏れ箇所における空気の流れる方向のみである。第１実施形態と同様にベルヌーイの定理が成り立ち、同様の判定原理が働く。したがって、判定基準時間を求める際に第１の所要時間Ｔ1 に乗じる係数を、基準オリフィス１７の通路断面積を単位とする判定基準値に基づいて設定することで、故障としての漏れ穴の大きさを、係数の大きさや、第２の所要時間Ｔ2 と判定基準時間との大小により、把握することができる。本実施形態では空気の流れる方向がエバポ系外からエバポ系内に向かうため、万一エバポ系に漏れがあっても、リークチェック時に蒸発燃料を漏れ穴からエバポ系外に放出することがない。
【０１４１】
そして、係数は、故障としての漏れ穴の面積がその許容上限値のときにおける、第１の計測時の漏れ箇所の面積の、第２の計測時の漏れ箇所の面積に対する比率に設定することで、所要時間Ｔ2 と基準時間との大小により、故障としての漏れ赤の面積が許容上限値よりも小さいか否かを判定することができる。基準オリフィス１７の大きさによらず、判定基準値が自在である。
【０１４２】
（第４実施形態）
図１４に本発明の第４実施形態になる蒸発燃料処理装置の故障診断装置の構成を示す。第３実施形態と同様に圧力の上昇状態を計測することで、リークチェックを行うものである。第２実施形態において、一部の構成、および、ＥＣＵで実行されるリークチェックの手順を別のものに代えたもので、第２実施形態と実質的に同じ作動をする部分には同じ番号を付して、第２実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１４３】
大気通路１２には、第２実施形態のポンプ１４に代えて、第３実施形態と同様に、キャニスタ８からの空気をエバポ系外の大気へと圧送排出するポンプ１４Ａが設けてある
【０１４４】
図１５、図１６にＥＣＵ１８Ｃで実行されるリークチェックの手順を示す。この時の基準リークバルブ１６、クローズバルブ１３、ポンプ１４Ａの作動は図１７に示すタイミングチャートに従う。
【０１４５】
ステップＳ３００〜Ｓ３１２は第１の計測手順であり、ＥＣＵ１８Ｃの所要時間測定手段としての手順である。基本的には、第２実施形態のものと同じである。ポンプ１４Ａをオンする（ステップＳ３０１Ａ）ことにより、エバポ系内の減圧が開始され、圧力Ｐが第１の所定圧力Ｐ0 に達すると（ステップＳ３０３Ａ）、ポンプ１４Ａをオフする（ステップＳ３０６Ａ）。
【０１４６】
ステップＳ３０７〜Ｓ３１２では、基準リークバルブ１６を開いた（ステップＳ３０７）状態での圧力上昇状態が計測される。
【０１４７】
圧力Ｐが大気圧側に予め設定した第２の所定圧力Ｐ1 に向かって上昇し、Ｐ＞Ｐ1 であることについて肯定判断されると（ステップＳ３１０Ａ）、圧力Ｐが第１の所定圧力Ｐ0 から第２の所定圧力Ｐ1 になるまでに要した時間が所要時間Ｔ1 として記憶される（ステップＳ３１２）。
【０１４８】
ステップＳ３１３〜Ｓ３２３は第２の計測手順であり、ＥＣＵ１８Ｃの到達圧力測定手段としての手順である。基本的には、第２実施形態のものと同じで、基準リークバルブ１６を閉じた状態でのエバポ系内の圧力上昇状態を計測することを目的としている。先ず、ポンプ１４Ａをオンする（ステップＳ３１４Ａ）ことにより、エバポ系内の減圧が開始され、圧力Ｐが第１の所定圧力Ｐ0 に達すると（ステップＳ３１６Ａ）、ポンプ１４Ａをオフする（ステップＳ３１８Ａ）。
【０１４９】
そして、ステップＳ３１７〜Ｓ３２３では、基準リークバルブ１６を閉じた（ステップＳ３１７）状態での圧力上昇状態が計測される。
【０１５０】
そして、ステップＳ３２３Ａで、経過時間Ｔ2 が基準時間（Ｔ1 ×２）に達するまでの間、エバポ系内の圧力Ｐが第２の所定圧力Ｐ1 を越えたか否か、すなわちＰ＞Ｐ1 か否かを判定し、肯定判断されると、ステップＳ３２５で異常であると診断する。圧力Ｐが第２の所定圧力Ｐ1 を越える前に経過時間Ｔ2 がＴ1 ×２に達すると（ステップＳ３２０）、ステップＳ３２１で正常と診断する。
【０１５１】
本実施形態の第２実施形態との相違は、エバポ系内とエバポ系外との間の圧力差の正負に基因した漏れ箇所における空気の流れる方向のみである。第２実施形態と同様にベルヌーイの定理が成り立ち、同様の判定原理が働く。したがって、基準時間を求める際に所要時間Ｔ1 に乗じる係数を、基準オリフィス１７の通路断面積を単位とする判定基準値に基づいて設定することで、故障としての漏れ穴の大きさを、係数の大きさや、到達圧力Ｐ’と第２の所定圧力Ｐ1 との大小により、把握することができる。本実施形態では空気の流れる方向がエバポ系外からエバポ系内に向かうため、万一エバポ系に漏れがあっても、リークチェック時に蒸発燃料を漏れ穴からエバポ系外に放出することがない。
【０１５２】
そして、所要時間Ｔｉに乗じる係数は、故障としての漏れ穴の面積がその許容上限値のときにおける、第１の計測時の漏れ箇所の面積の、第２の計測時の漏れ箇所の面積に対する比率に設定することで、到達圧力Ｐ’と第２の所定圧力Ｐ1 との大小により、故障としての漏れ赤の面積が許容上限値よりも小さいか否かを判定することができる。基準オリフィス１７の大きさによらず、判定基準値が自在である。
【０１５３】
なお、前記各実施形態では、エンジンが停止している時にのみリークチェックを行うようにしているが、エンジン運転時にリークチェックを行うようにしてもよい。このときは図２の制御に代えて図１８の制御を実行すればよい。すなわち、ステップＳ４０１でリークチェック条件が成立したら、ステップＳ４０２で直ちに、前記各実施形態と同様のリークチェックを実行する。
【０１５４】
また、前記各実施形態では、エバポ系の漏れ状態について正常と異常との二値判定しかしていないが、第１、第３実施形態の所要時間Ｔ2 の判定基準時間（Ｔ1 ×２）に対する比率に基づいて、また、第２、第４実施形態の到達圧力Ｐ’の所定圧力Ｐ1 に対する比率に基づいて、複数段階に判定してもよい。また、第１、第３実施形態において、判定基準時間として、第１の所要時間Ｔ1 に乗じる係数の異なる複数種類を設定して、各判定基準時間ごとに、第２の所要時間と判定基準時間の比較判定を行い（ステップＳ２２４）、判定結果が逆転する上記判定基準時間の値から漏れの程度をより精密に判定するのもよい。また、第２、第４実施形態において、基準時間として、所要時間Ｔ1 に乗じる係数の異なる複数種類を設定して、各基準時間ごとに、到達圧力と第２の所定圧力との比較判定を行い（ステップＳ３２３）、判定結果が逆転する上記基準時間の値から漏れの程度をより精密に判定するのもよい。
【０１５５】
また、要求される仕様によっては、ポンプ１４，１４Ａは電動ポンプではなく、エンジンの動力により作動するポンプを用い得る。
【０１５６】
また、本発明の具体的な仕様は特に記載したものの他、本発明の趣旨に反しない限り任意である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の蒸発燃料処理装置の故障診断方法および故障診断装置を適用した蒸発燃料処理装置の構成図である。
【図２】前記蒸発燃料処理装置の故障診断方法および故障診断装置の作動を示す第１のフローチャートである。
【図３】前記蒸発燃料処理装置の故障診断方法および故障診断装置の作動を示す第２のフローチャートである。
【図４】前記蒸発燃料処理装置の故障診断方法および故障診断装置の作動を示す第３のフローチャートである。
【図５】前記蒸発燃料処理装置の故障診断方法および故障診断装置の作動を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の第２の蒸発燃料処理装置の故障診断方法および故障診断装置を適用した蒸発燃料処理装置の構成図である。
【図７】前記蒸発燃料処理装置の故障診断方法および故障診断装置の作動を示す第１のフローチャートである。
【図８】前記蒸発燃料処理装置の故障診断方法および故障診断装置の作動を示す第２のフローチャートである。
【図９】前記蒸発燃料処理装置の故障診断方法および故障診断装置の作動を示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明の第１の蒸発燃料処理装置の故障診断方法および故障診断装置を適用した蒸発燃料処理装置の構成図である。
【図１１】前記蒸発燃料処理装置の故障診断方法および故障診断装置の作動を示す第１のフローチャートである。
【図１２】前記蒸発燃料処理装置の故障診断方法および故障診断装置の作動を示す第２のフローチャートである。
【図１３】前記蒸発燃料処理装置の故障診断方法および故障診断装置の作動を示すタイミングチャートである。
【図１４】本発明の第２の蒸発燃料処理装置の故障診断方法および故障診断装置を適用した蒸発燃料処理装置の構成図である。
【図１５】前記蒸発燃料処理装置の故障診断方法および故障診断装置の作動を示す第１のフローチャートである。
【図１６】前記蒸発燃料処理装置の故障診断方法および故障診断装置の作動を示す第２のフローチャートである。
【図１７】前記蒸発燃料処理装置の故障診断方法および故障診断装置の作動を示すタイミングチャートである。
【図１８】本発明の蒸発燃料処理装置の故障診断方法および故障診断装置の変形例を示すフローチャートである。
【図１９】従来の蒸発燃料処理装置の故障診断技術の代表例を示す第１のタイミングチャートである。
【図２０】従来の蒸発燃料処理装置の故障診断技術の代表例を示す第２のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ エンジン（内燃機関）
２ 吸気管
３ 排気管
６ 燃料タンク
７ 導入通路
８ キャニスタ
９ 吸着材
１０ パージ通路
１１ パージバルブ（パージ制御弁）
１２ 大気通路
１３ クローズバルブ
１４，１４Ａ ポンプ（電動ポンプ）
１５ 基準リーク通路（通路）
１６ 基準リークバルブ
１７ 基準オリフィス（絞り手段）
１８，１８Ｂ ＥＣＵ（第１の所要時間測定手段、第２の所要時間測定手段、判定手段）
１８Ａ，１８Ｃ ＥＣＵ（所要時間測定手段、到達圧力測定手段、判定手段）
２１ 圧力センサ（圧力検出手段）

Claims (14)

1. 燃料タンク内から導入通路を介して導かれた蒸発燃料を一時的に吸着する吸着材を収納したキャニスタと、前記吸着材から脱離した蒸発燃料を内燃機関の吸気管に導くパージ通路と、パージ通路に設けられ、前記吸気管に導く蒸発燃料の量を調整するパージ制御弁とを備えた蒸発燃料処理装置の故障を診断する故障診断方法であって、
   前記燃料タンクから前記キャニスタおよび前記パージ通路を介して前記パージ制御弁に到るエバポ系内にエバポ系外との圧力差を与えておき、前記エバポ系の漏れ穴から気体が漏れることにより前記エバポ系内の圧力が変化する圧力変化状態を計測し、計測された圧力変化状態に基づいて前記エバポ系の漏れの状態を判定する故障診断方法において、
   前記圧力変化状態の計測として、
   前記エバポ系内を予め設定した第１の所定圧力にしておき、基準の漏れ穴を開いて該基準の漏れ穴および故障としての漏れ穴から漏れが生じる状態で、前記エバポ系内の圧力が前記第１の所定圧力から、該第１の所定圧力よりもエバポ系外の圧力側で予め設定した第２の所定圧力に変化するまでの第１の所要時間を測定する第１の計測と、
   前記エバポ系内を前記第１の所定圧力にしておき、前記基準の漏れ穴を閉じて故障としての漏れ穴のみから漏れが生じる状態で、前記エバポ系内の圧力が前記第１の所定圧力から前記第２の所定圧力に変化するまでの第２の所要時間を測定する第２の計測とを実行し、
   前記第２の所要時間を、前記第１の所要時間に、前記基準の漏れ穴の面積に基づいて予め設定した係数を乗じた判定基準時間と比較することにより、前記エバポ系の漏れの状態を判定することを特徴とする蒸発燃料処理装置の故障診断方法。
2. 請求項１記載の蒸発燃料処理装置の故障診断方法において、前記係数は、故障としての漏れ穴の面積がその許容上限値のときにおける、基準の漏れ穴と故障としての漏れ穴とを合わせた第１の計測時の漏れ箇所の面積の、前記故障としての漏れ穴のみからなる第２の計測時の漏れ箇所の面積に対する比率に設定する蒸発燃料処理装置の故障診断方法。
3. 燃料タンク内から導入通路を介して導かれた蒸発燃料を一時的に吸着する吸着材を収納したキャニスタと、前記吸着材から脱離した蒸発燃料を内燃機関の吸気管に導くパージ通路と、パージ通路に設けられ、前記吸気管に導く蒸発燃料の量を調整するパージ制御弁とを備えた蒸発燃料処理装置の故障を診断する故障診断方法であって、
   前記燃料タンクから前記キャニスタおよび前記パージ通路を介して前記パージ制御弁に到るエバポ系内にエバポ系外との圧力差を与えておき、前記エバポ系の漏れ穴から気体が漏れることにより前記エバポ系内の圧力が変化する圧力変化状態を計測し、計測された圧力変化状態に基づいて前記エバポ系の漏れの状態を判定する故障診断方法において、
   前記圧力変化状態の計測として、
   前記エバポ系内を予め設定した第１の所定圧力にしておき、基準の漏れ穴を開いて該基準の漏れ穴および故障としての漏れ穴から漏れが生じる状態で、前記エバポ系内の圧力が前記第１の所定圧力から、該第１の所定圧力よりもエバポ系外の圧力側で予め設定した第２の所定圧力に変化するまでの所要時間を測定する第１の計測と、
   前記エバポ系内を前記第１の所定圧力にしておき、前記基準の漏れ穴を閉じて故障としての漏れ穴のみから漏れが生じる状態で、前記所要時間に前記基準の漏れ穴の面積に基づいて予め設定した係数を乗じた基準時間が経過した時の前記エバポ系内の到達圧力を測定する第２の計測とを順行し、
   前記到達圧力を前記第２の所定圧力と比較することにより、前記エバポ系の漏れの状態を判定することを特徴とする蒸発燃料処理装置の故障診断方法。
4. 請求項３記載の蒸発燃料処理装置の故障診断方法において、前記係数は、故障としての漏れ穴の面積がその許容上限値のときにおける、基準の漏れ穴と故障としての漏れ穴とを合わせた第１の計測時の漏れ箇所の面積の、前記故障としての漏れ穴のみからなる第２の計測時の漏れ箇所の面積に対する比率に設定する蒸発燃料処理装置の故障診断方法。
5. 請求項１ないし４いずれか記載の蒸発燃料処理装置の故障診断方法において、前記圧力差はエバポ系内を加圧することにより与え、前記圧力変化状態は圧力低下状態である蒸発燃料処理装置の故障診断方法。
6. 請求項１ないし４いずれか記載の蒸発燃料処理装置の故障診断方法において、前記圧力差はエバポ系内を減圧することにより与え、前記圧力変化状態は圧力上昇状態である蒸発燃料処理装置の故障診断方法。
7. 燃料タンク内から導入通路を介して導かれた蒸発燃料を一時的に吸着する吸着材を収納したキャニスタと、前記吸着材から脱離した蒸発燃料を内燃機関の吸気管に導くパージ通路と、パージ通路に設けられ、前記吸気管に導く蒸発燃料の量を調整するパージ制御弁とを備えた蒸発燃料処理装置の故障を診断する故障診断装置であって、
   前記燃料タンクから前記キャニスタおよび前記パージ通路を介して前記パージ制御弁に到るエバポ系内にエバポ系外との圧力差を生成せしめる圧力差生成手段と、前記エバポ系内の圧力を検出する圧力検出手段とを具備しており、前記エバポ系内にエバポ系外との圧力差を与えておき、前記エバポ系の漏れ箇所から気体が漏れることにより前記エバポ系内の圧力が変化する圧力変化状態を計測し、計測された圧力変化状態に基づいて前記エバポ系の漏れの状態を判定する故障診断装置において、
   前記エバポ系と連通し先端で大気に開放する通路と、
   該通路に設けられ一定の通路断面積を有する絞り手段と、
   前記通路を閉じる弁と、
   前記圧力差生成手段および前記弁を制御して、前記エバポ系内を予め設定した第１の所定圧力にしておき、前記弁を開いて、前記エバポ系内の圧力が前記第１の所定圧力から、該第１の所定圧力よりもエバポ系外の圧力側で予め設定した第２の所定圧力に変化するまでの第１の所要時間を測定する第１の所要時間測定手段と、
   前記圧力差生成手段および前記弁を制御して、前記エバポ系内を前記第１の所定圧力にしておき、前記弁を閉じたままで、前記エバポ系内の圧力が前記第１の所定圧力から前記第２の所定圧力に変化するまでの第２の所要時間を測定する第２の所要時間測定手段と、
   前記第２の所要時間を、前記第１の所要時間に前記絞り手段の通路断面積に基づいて予め設定した係数を乗じた判定基準時間と比較することにより、前記エバポ系の漏れの状態を判定する判定手段とを具備することを特徴とする蒸発燃料処理装置の故障診断装置。
8. 請求項７記載の蒸発燃料処理装置の故障診断装置において、前記係数は、故障としての漏れ穴の面積がその許容上限値のときにおける、絞り手段と故障としての漏れ穴とを合わせた前記第１の所要時間の測定時の漏れ箇所の面積の、前記故障としての漏れ穴のみからなる第２の所要時間の測定時の漏れ箇所の面積に対する比率に設定した蒸発燃料処理装置の故障診断装置。
9. 燃料タンク内から導入通路を介して導かれた蒸発燃料を一時的に吸着する吸着材を収納したキャニスタと、前記吸着材から脱離した蒸発燃料を内燃機関の吸気管に導くパージ通路と、パージ通路に設けられ、前記吸気管に導く蒸発燃料の量を調整するパージ制御弁とを備えた蒸発燃料処理装置の故障を診断する故障診断装置であって、
   前記燃料タンクから前記キャニスタおよび前記パージ通路を介して前記パージ制御弁に到るエバポ系内にエバポ系外に対する圧力差を生成せしめる圧力差生成手段と、前記エバポ系内の圧力を検出する圧力検出手段とを具備しており、前記エバポ系内にエバポ系外との圧力差を与えておき、前記エバポ系の漏れ箇所から気体が漏れることにより前記エバポ系内の圧力が変化する圧力変化状態を計測し、計測された圧力変化状態に基づいて前記エバポ系の漏れの状態を判定する故障診断装置において、
   前記エバポ系と連通し先端で大気に開放する通路と、
   該通路に設けられ一定の通路断面積を有する絞り手段と、
   前記通路を閉じる弁と、
   前記圧力差生成手段および前記弁を制御して、前記エバポ系内を予め設定した第１の所定圧力にしておき、前記弁を開いて、前記エバポ系内の圧力が前記第１の所定圧力から、該第１の所定圧力よりもエバポ系外の圧力側で予め設定した第２の所定圧力に変化するまでの所要時間を測定する所要時間測定手段と、
   前記圧力差生成手段を制御して、前記エバポ系内を前記第１の所定圧力にしておき、前記弁を閉じたままで、前記所要時間に前記絞り手段の通路断面積に基づいて予め設定した係数を乗じた基準時間が経過した時の前記エバポ系内の到達圧力を測定する到達圧力測定手段と、
   前記到達圧力を前記第２の所定圧力と比較することにより、前記エバポ系の漏れの状態を判定する判定手段とを具備することを特徴とする蒸発燃料処理装置の故障診断装置。
10. 請求項９記載の蒸発燃料処理装置の故障診断装置において、前記係数は、故障としての漏れ穴の面積がその許容上限値のときにおける、絞り手段と故障としての漏れ穴とを合わせた前記所要時間の測定時の漏れ箇所の面積の、前記故障としての漏れ穴のみからなる前記到達圧力の測定時の漏れ箇所の面積に対する比率に設定した蒸発燃料処理装置の故障診断装置。
11. 請求項７ないし１０いずれか記載の蒸発燃料処理装置の故障診断装置において、前記圧力差生成手段は、エバポ系内を加圧する加圧手段であり、前記圧力変化状態は圧力低下状態である蒸発燃料処理装置の故障診断装置。
12. 請求項７ないし１０いずれか記載の蒸発燃料処理装置の故障診断装置において、前記圧力差生成手段は、エバポ系内を減圧する減圧手段であり、前記圧力変化状態は圧力上昇状態である蒸発燃料処理装置の故障診断装置。
13. 請求項７ないし１２いずれか記載の蒸発燃料処理装置の故障診断装置において、前記圧力差生成手段を電動ポンプにより構成した蒸発燃料処理装置の故障診断装置。
14. 請求項１３記載の蒸発燃料処理装置の故障診断装置において、前記内燃機関が運転状態か否かを判定し、運転状態のときには、前記所要時間測定手段、前記到達圧力測定手段の作動を禁止する禁止手段を具備せしめた蒸発燃料処理装置の故障診断装置。

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