JP4356991B2 - エバポガスパージシステムのリーク診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料タンク内の燃料が蒸発して生じたエバポガス（燃料蒸発ガス）を内燃機関の吸気系にパージ（放出）するエバポガスパージシステムのリーク診断を行うエバポガスパージシステムのリーク診断装置に関するものである。

従来より、エバポガスパージシステムにおいては、燃料タンク内から発生するエバポガスが大気中に漏れ出すことを防止するために、燃料タンク内から発生したエバポガスをキャニスタ内に吸着し、このキャニスタと内燃機関の吸気系とを連通するパージ通路に設けたパージ制御弁を開弁することで、吸気系の負圧を利用してキャニスタ内に吸着されているエバポガスを吸気系へパージするようにしている。このエバポガスパージシステムから大気中にエバポガスが漏れる状態が長時間放置されるのを防止するために、エバポガスのリークを早期に検出する必要がある。

そこで、例えば、特許文献１（特開平５−１２５９９７号公報）に記載されているように、内燃機関の運転中にパージ制御弁を開弁して吸気系から燃料タンク内に負圧を導入した後、パージ制御弁を閉弁してパージ制御弁から燃料タンクまでのエバポ系を密閉した状態で、エバポ系内の圧力（例えば燃料タンク内の圧力）の変化量を測定し、その負圧導入時の圧力変化量をリーク判定値（例えば大気圧導入時の圧力変化量）と比較することで、エバポ系のリーク（漏れ）の有無を判定するようにしたものがある。

しかし、上記従来のリーク診断では、微小リークやリーク度合（リーク孔の大きさ）を精度良く判定することができないという欠点があった。

そこで、例えば、特許文献２（特開２０００−２０５０５６号公報）に記載されているように、電動式の正圧ポンプで基準圧力検出部内に正圧を導入して該基準圧力検出部に形成した基準孔（微小リーク孔に相当する所定孔径の孔）で規制された圧力（基準圧力）を検出し、その後、通路切換弁で正圧ポンプの圧力導入経路を切り換えて、基準圧力検出時と同一の駆動電圧で正圧ポンプを駆動してエバポ系内に正圧を導入した状態でエバポ系内の圧力を検出し、基準圧力とエバポ系内の圧力とを比較することで、微小リークやリーク度合を判定できるようにしたものがある。

この特許文献２のリーク診断では、基準圧力検出部内に正圧を導入する際に、正圧ポンプを所定の駆動電圧Ｖ1 で駆動し、エバポ系内に正圧を導入する際には、まず、正圧ポンプを基準圧力検出時の駆動電圧Ｖ1 よりも高い駆動電圧Ｖ2 で駆動した後に、正圧ポンプの駆動電圧を基準圧力検出時と同一の駆動電圧Ｖ1 に戻すことで、エバポ系内への正圧導入時間を短縮化してリーク診断時間を短縮化するようにしている。
特開平５−１２５９９７号公報（第２頁等） 特開２０００−２０５０５６号公報（第５頁〜第６頁等）

ところで、リーク診断に用いるポンプは、製造ばらつき（個体差）や経時変化等によってポンプ特性（例えば駆動電圧と流量の関係）にばらつきが生じる。しかし、上記特許文献２のリーク診断では、正圧ポンプの特性ばらつきを考慮せずに、基準圧力検出時やエバポ系内圧力検出時に正圧ポンプを常に一定の駆動電圧Ｖ1 で駆動するため、正圧ポンプの特性ばらつきの影響を受けて、基準圧力検出時やエバポ系内圧力検出時の正圧導入条件（例えばポンプ流量）がばらついてしまい、次のような問題が生じる。

正圧ポンプの特性ばらつきにより基準圧力検出時の正圧導入条件がばらつくと、基準圧力（リークの有無を判定する際に判定基準となる圧力）がばらつくため、リーク診断精度がばらついてしまう。また、例えば、負圧ポンプを例にして説明すると、図１３に示すように、負圧ポンプの特性が下限側にばらついて負圧ポンプの流量が少なくなったシステムでは、エバポ系内圧力検出時にリーク有りとリーク無しとの間でエバポ系内の圧力差が小さくなるため、リーク診断精度が低下する可能性ある。その反対に、負圧ポンプの特性が上限側にばらついて負圧ポンプの流量が多くなったシステムでは、エバポ系内圧力検出時にエバポ系内の負圧が大きくなる（大気圧との差が大きくなる）ため、燃料タンク等のエバポ系に加わる負荷が増大して、エバポ系の耐久性が低下する可能性がある。

本発明は、これらの事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、圧力導入手段の特性ばらつきの影響を受けずに、リーク診断時の圧力導入条件を安定化させることができ、リーク診断精度やエバポ系の耐久性を向上させることができるエバポガスパージシステムのリーク診断装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のエバポガスパージシステムのリーク診断装置は、圧力導入手段で基準圧力検出部内に圧力を導入して基準孔で規制された圧力又はそれに相関する情報（以下「基準圧力情報」という）を検出する基準圧力検出処理と、圧力導入手段でエバポ系内に圧力を導入して該エバポ系内の圧力又はそれに相関する情報（以下「エバポ系内圧力情報」という）を検出するエバポ系内圧力検出処理とを実行し、基準圧力情報とエバポ系内圧力情報とを比較してエバポ系のリーク診断を行うものにおいて、基準圧力検出処理中に基準圧力情報が目標状態になるように圧力導入手段の制御値を調整して基準圧力情報が目標状態になったときの制御値を第１の制御値として設定し、エバポ系内圧力検出処理を実行する際に圧力導入手段を第１の制御値で駆動することを第１の特徴とし、更に、前記基準孔の孔径と異なる第２の孔径相当のリーク孔の有無を診断する場合には、該第２の孔径に応じて前記第１の制御値を補正して第２の制御値を設定し、前記エバポ系内圧力検出処理を実行する際に前記圧力導入手段を前記第２の制御値で駆動することを第２の特徴とするものである。

この構成では、基準圧力検出処理中に基準圧力情報が目標状態になるように圧力導入手段の制御値を調整するため、圧力導入手段の特性ばらつきの影響を受けずに、基準圧力検出時の圧力導入条件を安定化させることができて、基準圧力情報（リークの有無を判定する際に判定基準となる圧力情報）を常に適正値に設定することができ、基準圧力情報のばらつきによるリーク診断精度のばらつきを防止することができる。

更に、エバポ系内圧力検出処理を実行する際に圧力導入手段を第１の制御値（基準圧力情報が目標状態になる制御値）で駆動するため、圧力導入手段の特性ばらつきの影響を受けずに、エバポ系内圧力検出時の圧力導入条件を安定化させることができて、常に適正な圧力導入条件でリーク診断を実行することができ、リーク診断精度を向上させることができると共に、リーク診断時に燃料タンク等のエバポ系に加わる負荷が増大することを防止できて、エバポ系の耐久性を向上させることができる。

また、圧力導入手段の特性ばらつきの影響を受けずに、リーク診断時の圧力導入条件を安定化させることができるため、リーク診断時間のばらつきを防止することができると共に、圧力導入手段の特性ばらつきの許容範囲を広げることができるという利点もある。

本発明は、圧力導入手段を第１の制御値で駆動して基準圧力検出部内に圧力を導入して基準孔で規制された基準圧力情報を検出すると共に、基準圧力検出時と同一の第１の制御値で負圧ポンプを駆動してエバポ系内に圧力を導入してエバポ系内圧力情報を検出し、基準孔で規制された基準圧力情報とエバポ系内圧力情報とを比較して、基準孔の孔径相当のリーク孔の有無を診断する。

従って、基準孔の孔径と異なる第２の孔径相当のリーク孔の有無を診断する場合には、第２の孔径に応じて基準圧力情報を補正して、補正後の基準圧力情報とエバポ系内圧力情報とを比較して、第２の孔径相当のリーク孔の有無を診断するようにしても良い。しかし、基準圧力情報（リークの有無を判定する際に判定基準となる圧力情報）を変更すると、エバポ系内圧力情報検出時にリーク有りとリーク無しとの間でエバポ系内の圧力差が小さくなる領域でリーク診断する場合が生じて、リーク診断精度が低下する可能性がある。

そこで、請求項１に係る発明では、基準孔の孔径と異なる第２の孔径相当のリーク孔の有無を診断する場合に、第２の孔径に応じて第１の制御値を補正して第２の制御値を設定し、エバポ系内圧力検出処理を実行する際に圧力導入手段を第２の制御値で駆動するようにしている。

つまり、圧力導入手段を第１の制御値で駆動して基準圧力検出部内に圧力を導入して基準孔で規制された基準圧力情報を検出すると共に、第２の孔径に応じて第１の制御値を補正した第２の制御値で圧力導入手段を駆動してエバポ系内に圧力を導入してエバポ系内圧力情報を検出し、基準圧力情報とエバポ系内圧力情報とを比較して、第２の孔径相当のリーク孔の有無を診断する。このようにすれば、基準圧力情報（リークの有無を判定する際に判定基準となる圧力情報）を変更せずに、第２の孔径相当のリーク孔の有無を精度良く診断することができ、第２の孔径相当のリーク孔の診断精度を向上させることができる。

また、請求項２のように、圧力導入手段として、エバポ系内に負圧を導入する負圧ポンプを用いるようにしても良い。負圧ポンプを用いたリーク診断装置では、もし、エバポ系にリーク孔が開いていたとしても、負圧導入時に、そのリーク孔からエバポ系内に大気が吸入されるだけであり、エバポ系内のエバポガスがリーク孔から大気中に漏れ出すことを防止することができる。また、負圧導入時にエバポ系内のガスをキャニスタを通して大気側に排出する際に、負圧ポンプの特性が上限側にばらついて負圧ポンプの流量が多くなったシステムでは、ガス中のエバポ成分がキャニスタで吸着しきれずに大気中に放出されてしてまう可能性があるが、本発明のリーク診断装置は、負圧ポンプの特性が上限側にばらついても、その影響を受けずに負圧ポンプの流量を安定化させることができるので、負圧導入時にキャニスタで吸着しきれずに大気中に放出されるエバポガス量を低減することができる。

或は、請求項３のように、圧力導入手段として、エバポ系内に正圧を導入する正圧ポンプを用いるようにしても良い。正圧ポンプの特性が上限側にばらついて正圧ポンプの流量が多くなったシステムでは、もし、エバポ系にリーク孔が存在すると、正圧導入時にエバポ系内のエバポガスがリーク孔から大気中に漏れ出すエバポガス量が多くなってしまうが、本発明のリーク診断装置は、正圧ポンプの特性が上限側にばらついても、その影響を受けずに正圧ポンプの流量を安定化させることができるので、もし、エバポ系にリーク孔が開いてたとしても、正圧導入時にエバポ系内のエバポガスがリーク孔から大気中に漏れ出すエバポガス量を低減することができる。

また、請求項４のように、基準圧力検出処理中に基準圧力情報が目標状態になるように圧力導入手段の制御値を調整する際に該制御値が所定の正常範囲内であるか否かを判定して圧力導入検出装置の異常の有無を判定するようにしても良い。このようにすれば、圧力導入検出装置を構成する圧力導入手段、基準圧力検出部等の異常を早期に検出することができる。

また、基準圧力情報やエバポ系内圧力情報は、圧力センサで検出した基準圧力やエバポ系内圧力を用いるようにしても良いが、請求項５のように、基準圧力情報及びエバポ系内圧力情報として圧力導入手段の運動特性値（例えば、ポンプの電流、電圧、回転速度等）を用いるようにしても良い。このようにすれば、基準圧力やエバポ系内圧力を検出する圧力センサを省略することができ、低コスト化の要求を満たすことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、２つの実施例１，２を用いて説明する。

本発明の実施例１を図１乃至図８に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてエバポガスパージシステムの構成を説明する。燃料タンク１１には、エバポ通路１２を介してキャニスタ１３が接続されている。このキャニスタ１３内には、エバポガス（燃料蒸発ガス）を吸着する活性炭等の吸着体（図示せず）が収容されている。

一方、キャニスタ１３とエンジン吸気系との間には、キャニスタ１３内の吸着体に吸着されているエバポガスをエンジン吸気系にパージ（放出）するためのパージ通路１４が設けられ、このパージ通路１４の途中に、パージ流量を制御するパージ制御弁１５が設けられている。このパージ制御弁１５は、常閉型の電磁弁により構成され、通電をデューティ制御することで、キャニスタ１３からエンジン吸気系へのエバポガスのパージ流量を制御するようになっている。

この燃料タンク１１からパージ制御弁１５までのエバポ系のリーク診断を行うために、キャニスタ１３には、リークチェックモジュール１７（圧力導入検出装置）が接続されている。図２及び図３に示すように、リークチェックモジュール１７は、キャニスタ１３側に接続されるキャニスタ連通路１８に、通路切換弁１９（切換手段）を介して大気連通路２０と負圧導入路２１とが接続されている。大気連通路２０は、大気側に直接連通するように設けられ、その先端付近にフィルタ２２が設けられている。一方、負圧導入路２１は、電動式の負圧ポンプ２３（圧力導入手段）を介して大気連通路２０の途中に接続されている。この負圧ポンプ２３は、モータ３７によって駆動され、負圧導入路２１から大気連通路２０の方向（大気側）へガスを排出するように配置されている。

通路切換弁１９は、キャニスタ連通路１８と大気連通路２０とを接続する大気開放位置（図２に示す位置）と、キャニスタ連通路１８と負圧導入路２１とを接続する負圧導入位置（図３に示す位置）との間を切換動作可能な電磁弁により構成されている。この通路切換弁１９は、例えば、通電ＯＦＦ時には、スプリング等の付勢手段１９ａにより大気開放位置に保持され、通電をＯＮすると、ソレノイド１９ｂの電磁駆動力により負圧導入位置に切り換えられるようになっている。

また、キャニスタ連通路１８と負圧導入路２１との間には、通路切換弁１９をバイパスするバイパス通路２４が接続され、このバイパス通路２４の途中に、基準オリフィス２５（基準孔）が設けられている。この基準オリフィス２５は、通路内径がバイパス通路２４の他の部位の通路内径よりも大幅に絞られて基準リーク孔径（例えば直径０．５ｍｍ）になるように形成されている。この基準オリフィス２５と、バイパス通路２４のうち基準オリフィス２５から負圧導入路２１につながる通路２４ａとによって基準圧力検出部２６が構成され、この基準圧力検出部２６に、圧力センサ２７が設けられている。

図２に示すように、パージ制御弁１５の閉弁時に通路切換弁１９が大気開放位置に切り換えられているときには、バイパス通路２４内（基準圧力検出部２６内）がキャニスタ連通路１８と大気連通路２０を介して大気に開放されるため、圧力センサ２７により基準圧力検出部２６内の圧力を検出することで大気圧を検出することができる。

そして、通路切換弁１９が大気開放位置に切り換えられてエバポ系内がキャニスタ連通路１８と大気連通路２０を介して大気に開放された状態で、負圧ポンプ２３が駆動されると、基準オリフィス２５の存在により基準圧力検出部２６内が負圧になる。このとき、圧力センサ２７により基準圧力検出部２６内の圧力を検出することで、基準オリフィス２５の基準リーク孔径に対応した基準圧力を検出することができる。

一方、図３に示すように、パージ制御弁１５の閉弁時に通路切換弁１９が負圧導入位置に切り換えられているときには、エバポ系が密閉されて、基準圧力検出部２６の圧力センサ２７の周辺部分が負圧導入路２１とキャニスタ連通路１８を介してエバポ系内に連通するため、圧力センサ２７により基準圧力検出部２６内の圧力を検出することでエバポ系内の圧力を検出することができる。

そして、通路切換弁１９が負圧導入位置に切り換えられてエバポ系が密閉された状態で、負圧ポンプ２３が駆動されると、エバポ系内のガスがキャニスタ連通路１８→負圧導入路２１→負圧ポンプ２３→大気連通路２０の経路で大気側に排出されて、エバポ系内に負圧が導入される。

尚、図１に示すように、燃料タンク１１内には、燃料残量を検出する燃料レベルセンサ２８が設けられている。その他、冷却水温を検出する水温センサ２９、吸気温を検出する吸気温センサ３０等の各種のセンサが設けられている。

これらの各種センサの出力は、制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）３１に入力される。このＥＣＵ３１の電源端子には、メインリレー３２を介して車載バッテリ（図示せず）から電源電圧が供給される。

この他、パージ制御弁１５、通路切換弁１９、負圧ポンプ２３、圧力センサ２７、燃料レベルセンサ２８等に対しても、メインリレー３２を介して電源電圧が供給される。メインリレー３２のリレー接点３２ａを駆動するリレー駆動コイル３２ｂは、ＥＣＵ３１のメインリレーコントロール端子に接続され、このリレー駆動コイル３２ｂに通電することで、リレー接点３２ａがＯＮ（オン）して、ＥＣＵ３１等に電源電圧が供給される。そして、リレー駆動コイル３２ｂへの通電をＯＦＦ（オフ）することで、リレー接点３２ａがＯＦＦして、ＥＣＵ３１等への電源供給がＯＦＦされる。

ＥＣＵ３１のキーＳＷ端子には、イグニッションスイッチ（以下「ＩＧスイッチ」と表記する）３３のＯＮ／ＯＦＦ信号が入力される。ＩＧスイッチ３３をＯＮすると、メインリレー３２がＯＮされて、ＥＣＵ３１等への電源供給が開始され、ＩＧスイッチ３３をＯＦＦすると、メインリレー３２がＯＦＦされて、ＥＣＵ３１等への電源供給がＯＦＦされる。

また、ＥＣＵ３１には、バックアップ電源３４と、このバックアップ電源３４を電源として計時動作するソークタイマ３５が内蔵されている。このソークタイマ３５は、エンジン停止後（ＩＧスイッチ３３のＯＦＦ後）に計時動作を開始してエンジン停止後の経過時間を計測する。前述したように、ＩＧスイッチ３３をＯＦＦすると、メインリレー３２がＯＦＦされて、ＥＣＵ３１等への電源供給がＯＦＦされるが、エンジン停止中にリーク診断を行うために、ソークタイマ３５の計測時間（エンジン停止後の経過時間）が所定時間（例えば３〜９時間）に到達すると、ＥＣＵ３１のバックアップ電源３４を電源にしてＥＣＵ３１のメインリレーコントロール端子の駆動回路を作動させてメインリレー３２をＯＮさせ、ＥＣＵ３１、パージ制御弁１５、通路切換弁１９、負圧ポンプ２３、圧力センサ２７、燃料レベルセンサ２８等に電源電圧を供給するようになっている。

ＥＣＵ３１は、マイクロコンピュータを主体として構成され、そのＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された燃料噴射制御プログラム、点火制御プログラム及びパージ制御プログラムを実行することで、燃料噴射制御、点火制御及びパージ制御を行う。

更に、ＥＣＵ３１は、後述する図６乃至図８に示すリーク診断用の各プログラムを実行することで、エンジン停止中にリークチェックモジュール１７を制御して基準圧力とエバポ系内圧力を検出し、両者を比較してエバポ系のリークの有無を診断する。

ここで、ＥＣＵ３１が実行するエバポ系のリーク診断について説明する。図４に示すように、エンジン運転停止（ＩＧスイッチ３３のＯＦＦ）から所定時間（例えば３〜９時間）が経過した時点ｔ1 で、基準圧力検出処理を開始する。尚、圧力センサ２７が絶対圧センサの場合には、基準圧力検出処理を開始する前に、パージ制御弁１５を閉弁（ＯＦＦ）状態に維持すると共に通路切換弁１９を大気開放位置（ＯＦＦ）に維持した状態で、圧力センサ２７により検出される基準圧力検出部２６内の圧力を大気圧Ｐatm としてＥＣＵ３１のメモリに記憶する。

基準圧力検出処理では、パージ制御弁１５を閉弁（ＯＦＦ）状態に維持すると共に通路切換弁１９を大気開放位置（ＯＦＦ）に維持したまま負圧ポンプ２３をＯＮして、基準圧力検出部２６内に負圧を導入し（図２参照）、圧力センサ２７により検出される基準圧力検出部２６内の圧力Ｐr が目標圧力範囲内（下限値Ｐlow ＜Ｐr ＜上限値Ｐhigh）になるように負圧ポンプ２３の駆動電圧Ｖを調整し、基準圧力検出部２６内の圧力Ｐr が目標圧力範囲内になったときに、その時点の負圧ポンプ２３の駆動電圧Ｖを第１の駆動電圧Ｖ1 としてＥＣＵ３１のメモリに記憶する。

その後、負圧ポンプ２３を第１の駆動電圧Ｖ1 で駆動した状態に維持して、基準圧力検出部２６内への負圧導入開始から所定時間Ｔ1 が経過した時点ｔ2 （又は基準圧力検出部２６内の圧力が安定した時点）で、基準圧力検出部２６内の負圧が基準オリフィス２５に対応した基準圧力付近で安定したと判断して、圧力センサ２７により検出される基準圧力検出部２６内の圧力を基準圧力Ｐr としてＥＣＵ３１のメモリに記憶する。

基準圧力Ｐr の検出後、エバポ系内圧力検出及びリーク判定処理を開始する。このエバポ系内圧力検出及びリーク判定処理では、負圧ポンプ２３を第１の駆動電圧Ｖ1 で駆動した状態に維持したままで、通路切換弁１９を負圧導入位置（ＯＮ）に切り換えて、負圧ポンプ２３によりエバポ系内に負圧を導入する（図３参照）。このエバポ系内への負圧導入開始から所定時間Ｔ2 が経過する前に、圧力センサ２７で検出したエバポ系内の圧力Ｐf がリーク判定値（例えば基準圧力Ｐr 又はそれよりも少し低い圧力に設定された値）よりも低くなれば、リーク無しと判定する。一方、エバポ系内への負圧導入開始から所定時間Ｔ2 が経過した時点ｔ3 （又はエバポ系内の圧力が安定した時点）で、エバポ系内の圧力Ｐf がリーク判定値以上の場合には、リーク有りと判定する。その際、エバポ系内の圧力Ｐf が基準圧力Ｐr 付近に収束していれば、基準オリフィス２５の基準リーク孔径（例えば直径０．５ｍｍ）相当のリーク孔と判定し、エバポ系内の圧力Ｐf が基準圧力Ｐr よりも高ければ、基準オリフィス２５の基準リーク孔径よりも大きいリーク孔と判定する。

リーク有りと判定し場合には、運転席のインストルメントパネルに設けられた警告ランプ３６を点灯したり、或は運転席のインストルメントパネルの警告表示部（図示せず）に警告表示して運転者に警告すると共に、その異常情報（異常コード等）をＥＣＵ３１のバックアップＲＡＭ（図示せず）等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶する。

また、ＥＣＵ３１は、図５に示すように、基準圧力検出処理中に基準圧力検出部２６内の圧力Ｐr が目標圧力範囲内（下限値Ｐlow ＜Ｐr ＜上限値Ｐhigh）になるように負圧ポンプ２３の駆動電圧Ｖを調整する際に、その駆動電圧Ｖが所定の正常範囲内（下限側異常判定値Ｖlow ≦Ｖ≦上限側異常判定値Ｖhigh）であるか否かにより負圧ポンプ２３、基準圧力検出部２６等の異常の有無を判定する。そして、駆動電圧Ｖが正常範囲外であり、負圧ポンプ２３、基準圧力検出部２６等の異常の有りと判定された場合には、基準圧力を用いたエバポ系のリーク診断を中止したり、今回のリーク診断結果を無効にして、負圧ポンプ２３、基準圧力検出部２６等の異常によるリークの有無やリーク度合の誤判定を防止する。
以下、ＥＣＵ３１が実行する図６乃至図８に示すリーク診断用の各プログラムの処理内容を説明する。

［リーク診断メイン制御］
図６のリーク診断メイン制御プログラムは、例えばＩＧスイッチ３３のＯＦＦ後にソークタイマ３５によってメインリレー３２がＯＮされた後に所定時間毎に実行され、特許請求の範囲でいうリーク診断手段としての役割を果たす。

本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、リーク診断実行条件が成立しているか否かを判定する。ここで、リーク診断実行条件は、例えば、次の(1) 〜(4) の条件を全て満たすことである。
(1) バッテリ電圧ＶＢが所定値（例えば１０．５Ｖ）よりも高いこと
(2) 冷却水温と吸気温が所定値（例えば４．４℃）よりも高いこと
(3) 大気圧が所定範囲内（例えば７０ｋＰａ＜大気圧＜１１０ｋＰａ）であること
(4) ＩＧスイッチ３３のＯＦＦから所定時間（例えば５時間）が経過していること

上記(1) 〜(4) の条件を全て満たせば、リーク診断実行条件が成立するが、上記(1) 〜(4) の条件のうちいずれか１つでも満たさない条件があれば、リーク診断実行条件が不成立となる。
このステップ１０１で、リーク診断実行条件が不成立と判定された場合には、ステップ１０２以降のリーク診断に関する処理を実行することなく、本プログラムを終了する。

一方、上記ステップ１０１で、リーク診断実行条件が成立していると判定された場合には、ステップ１０２以降のリーク診断に関する処理を次のようにして実行する。まず、ステップ１０２で、基準圧力検出期間中であるか否かを判定し、基準圧力検出期間中であれば、ステップ１０３に進み、後述する図７の基準圧力検出処理プログラムを実行することで、負圧ポンプ２３により基準圧力検出部２６内に負圧を導入して、圧力センサ２７により検出される基準圧力検出部２６内の圧力Ｐr が目標圧力範囲内になるように負圧ポンプ２３の駆動電圧Ｖを調整し、調整後の駆動電圧Ｖを第１の駆動電圧Ｖ1 としてＥＣＵ３１メモリに記憶すると共に、圧力センサ２７で検出した基準圧力検出部２６内の圧力を基準圧力Ｐr としてＥＣＵ３１のメモリに記憶する。

この後、ステップ１０４に進み、後述する図８の異常判定処理プログラムを実行することで、基準圧力検出処理中に基準圧力検出部２６内の圧力Ｐr が目標圧力範囲内になるように負圧ポンプ２３の駆動電圧Ｖを調整する際に、その駆動電圧Ｖが所定の正常範囲内であるか否かにより負圧ポンプ２３、基準圧力検出部２６等の異常の有無を判定する。

その後、基準圧力検出処理及び異常判定処理が終了して、上記ステップ１０２で、基準圧力検出期間中でないと判定されたときに、ステップ１０５に進み、エバポ系内圧力検出期間中であるか否かを判定し、エバポ系内圧力検出期間中であれば、ステップ１０６に進み、図示しないエバポ系内圧力検出及びリーク判定処理プログラムを実行することで、負圧ポンプ２３を第１の駆動電圧Ｖ1 で駆動してエバポ系内に負圧を導入し、圧力センサ２７で検出したエバポ系内の圧力Ｐf とリーク判定値（例えば基準圧力Ｐr 又はそれよりも少し低い圧力に設定された値）とを比較してリークの有無やリーク度合を判定する。

［基準圧力検出処理］
図７に示す基準圧力検出処理プログラムは、図６のリーク診断メイン制御プログラムのステップ１０３で実行されるサブルーチンである。本プログラムが起動されると、まず、ステップ２０１で、パージ制御弁１５を閉弁（ＯＦＦ）状態に維持すると共に通路切換弁１９を大気開放位置（ＯＦＦ）に維持したまま負圧ポンプ２３をＯＮして、基準圧力検出部２６内に負圧を導入する。この後、ステップ２０２に進み、圧力センサ２７により基準圧力検出部２６内の圧力Ｐr を検出する。

この後、ステップ２０３に進み、基準圧力検出部２６内の圧力Ｐr が目標圧力範囲内（下限値Ｐlow ＜Ｐr ＜上限値Ｐhigh）であるか否かを判定する。その結果、基準圧力検出部２６内の圧力Ｐr が目標圧力範囲内ではないと判定された場合には、ステップ２０４に進み、基準圧力検出部２６内の圧力Ｐr が目標圧力範囲内になるように負圧ポンプ２３の駆動電圧Ｖを調整する。

その後、上記ステップ２０３で、基準圧力検出部２６内の圧力Ｐr が目標圧力範囲内であると判定されたときに、ステップ２０５に進み、その時点の負圧ポンプの駆動電圧Ｖを第１の駆動電圧Ｖ1 としてＥＣＵ３１のメモリに記憶する。

この後、ステップ２０６に進み、基準圧力検出部２６内への負圧導入時間（負圧導入開始からの経過時間）が所定時間Ｔ1 未満であるか否かを判定する。その結果、基準圧力検出部２６内への負圧導入時間が所定時間Ｔ1 未満であれば、ステップ２０７に進み、基準圧力検出部２６内の圧力が安定状態であるか否かを、例えば基準圧力検出部２６内の圧力変化速度が所定値よりも遅いか否かによって判定し、基準圧力検出部２６内の圧力が安定していなければ、そのまま本プログラムを終了する。

その後、ステップ２０６で基準圧力検出部２６内への負圧導入時間が所定時間Ｔ1 に到達したと判定された時点、又は、ステップ２０７で基準圧力検出部２６内の圧力が安定したと判定された時点で、基準圧力検出部２６内の負圧が基準オリフィス２５の基準リーク孔径に対応した基準圧力付近で安定したと判断して、ステップ２０８に進み、圧力センサ２７により検出される基準圧力検出部２６内の圧力を基準圧力Ｐr としてＥＣＵ３１のメモリに記憶する。

［異常判定処理］
図８に示す異常判定処理プログラムは、図６のリーク診断メイン制御プログラムのステップ１０４で実行されるサブルーチンである。本プログラムが起動されると、まず、ステップ３０１で、負圧ポンプ２３の駆動電圧Ｖが上限側異常判定値Ｖhighよりも高いか否かを判定する。その結果、負圧ポンプ２３の駆動電圧Ｖが上限側異常判定値Ｖhighよりも高いと判定された場合には、ステップ３０２に進み、負圧ポンプ２３、基準圧力検出部２６等の異常有り（例えば負圧ポンプ２３の特性が下限側にばらついた異常）と判定する。

一方、上記ステップ３０１で、負圧ポンプ２３の駆動電圧Ｖが上限側異常判定値Ｖhigh以下であると判定された場合には、ステップ３０３に進み、負圧ポンプ２３の駆動電圧Ｖが下限側異常判定値Ｖlow よりも低いか否かを判定する。その結果、負圧ポンプ２３の駆動電圧Ｖが下限側異常判定値Ｖlow よりも低いと判定された場合には、ステップ３０４に進み、負圧ポンプ２３、基準圧力検出部２６等の異常有り（例えば負圧ポンプ２３の特性が上限側にばらついた異常）と判定する。

また、駆動電圧Ｖが正常範囲内（下限側異常判定値Ｖlow ≦Ｖ≦上限側異常判定値Ｖhigh）であると判定された場合、つまり、上記ステップ３０１で負圧ポンプ２３の駆動電圧Ｖが上限側異常判定値Ｖhigh以下であると判定され、且つ、上記ステップ３０３で負圧ポンプ２３の駆動電圧Ｖが下限側異常判定値Ｖlow 以上であると判定された場合には、負圧ポンプ２３、基準圧力検出部２６等の異常無し（正常）と判断して、そのまま本プログラムを終了する。

以上説明した本実施例１では、基準圧力検出処理中に基準圧力検出部２６内の圧力Ｐr が目標圧力範囲内になるように負圧ポンプ２３の駆動電圧Ｖを調整するため、負圧ポンプ２３の特性ばらつきの影響を受けずに、基準圧力検出時の負圧導入条件を安定化させることができて、基準圧力Ｐr （リークの有無を判定する際に判定基準となる圧力）を常に適正値に設定することができ、基準圧力Ｐr のばらつきによるリーク診断精度のばらつきを防止することができる。

更に、エバポ系内圧力検出処理を実行する際に負圧ポンプ２３を第１の駆動電圧Ｖ1 （基準圧力Ｐr が目標圧力範囲内になる駆動電圧）で駆動するため、負圧ポンプ２３の特性ばらつきの影響を受けずに、エバポ系内圧力検出時の負圧導入条件を安定化させることができて、常に適正な負圧導入条件でリーク診断を実行することができ、リーク診断精度を向上させることができると共に、リーク診断時に燃料タンク１１等のエバポ系に加わる負荷が増大することを防止できて、エバポ系の耐久性を向上させることができる。

また、負圧ポンプ２３の特性ばらつきの影響を受けずに、リーク診断時の負圧導入条件を安定化させることができるため、リーク診断時間のばらつきを防止することができると共に、負圧ポンプ２３の特性ばらつきの許容範囲を緩和できるという利点もある。

更に、本実施例１では、基準圧力検出処理中に基準圧力検出部２６内の圧力Ｐr が目標圧力範囲内になるように負圧ポンプ２３の駆動電圧Ｖを調整する際に、その駆動電圧Ｖが所定の正常範囲内であるか否かにより負圧ポンプ２３、基準圧力検出部２６等の異常の有無を判定するようにしたので、負圧ポンプ２３、基準圧力検出部２６等の異常を早期に検出することができる。

また、本実施例１では、エバポ系内に負圧を導入する負圧ポンプ２３を用いるようにしたので、もし、エバポ系にリーク孔が開いていたとしても、負圧導入時に、そのリーク孔からエバポ系内に大気が吸入されるだけであり、エバポ系内のエバポガスがリーク孔から大気中に漏れ出すことを防止することができる。また、負圧導入時にエバポ系内のガスをキャニスタ１３を通して大気側に排出する際に、負圧ポンプ２３の特性が上限側にばらついて負圧ポンプ２３の流量が多くなったシステムでは、ガス中のエバポ成分がキャニスタ１３で吸着しきれずに大気中に放出されてしてまう可能性があるが、本実施例１のリーク診断装置は、負圧ポンプ２３の特性が上限側にばらついても、その影響を受けずに負圧ポンプ２３の流量を安定化させることができるので、負圧導入時にキャニスタ１３で吸着しきれずに大気中に放出されるエバポガス量を低減することができる。

次に、図９乃至図１２を用いて本発明の実施例２を説明する。
前記実施例１では、負圧ポンプ２３を第１の駆動電圧Ｖ1 で駆動して基準圧力検出部２６内に負圧を導入して基準オリフィス２５で規制された基準圧力Ｐr を検出した後、基準圧力検出時と同一の第１の駆動電圧Ｖ1 で負圧ポンプ２３を駆動してエバポ系内に負圧を導入してエバポ系内の圧力Ｐf を検出し、基準オリフィス２５で規制された基準圧力Ｐr とエバポ系内の圧力Ｐf とを比較して、基準オリフィス２５の孔径（例えば直径０．５ｍｍ）相当のリーク孔の有無を診断する。

従って、基準オリフィス２５の孔径（例えば直径０．５ｍｍ）と異なる第２の孔径（例えば直径０．６ｍｍ）相当のリーク孔の有無を診断する場合には、第２の孔径に応じて基準圧力Ｐr を補正して、補正後の基準圧力Ｐr とエバポ系内の圧力Ｐf とを比較して、第２の孔径相当のリーク孔の有無を診断するようにしても良い。しかし、基準圧力Ｐr （リークの有無を判定する際に判定基準となる圧力）を変更すると、エバポ系内圧力検出時にリーク有りとリーク無しとの間でエバポ系内の圧力差が小さくなる領域でリーク診断する場合が生じて、リーク診断精度が低下する可能性がある。

そこで、本実施例２では、図９に示すように、基準オリフィス２５の孔径（例えば直径０．５ｍｍ）と異なる第２の孔径（例えば直径０．６ｍｍ）相当のリーク孔の有無を診断する場合に、第２の孔径に応じて第１の駆動電圧Ｖ1 を補正して第２の駆動電圧Ｖ2 を設定し、エバポ系内圧力検出処理を実行する際に負圧ポンプ２３を第２の駆動電圧Ｖ2 で駆動するようにしている。

つまり、図１０に示すように、負圧ポンプ２３を第１の駆動電圧Ｖ1 で駆動して基準圧力検出部２６内に負圧を導入して基準オリフィス２５で規制された基準圧力Ｐr を検出した後、第２の孔径に応じて第１の駆動電圧Ｖ1 を補正した第２の駆動電圧Ｖ2 で負圧ポンプ２３を駆動してエバポ系内に負圧を導入してエバポ系内の圧力Ｐf を検出し、基準オリフィス２５で規制された基準圧力Ｐr とエバポ系内の圧力Ｐf とを比較して、第２の孔径相当のリーク孔の有無を診断する。

以下、本実施例２でＥＣＵ３１が実行する図１１の第２の駆動電圧算出プログラムの処理内容を説明する。
本プログラムが起動されると、まず、ステップ４０１で、図１２に示す補正係数αのテーブルを用いて、第２の孔径に応じた補正係数αを算出する。この補正係数αのテーブルは、第２の孔径が大きくなるに従って補正係数αが大きくなり、第２の孔径が基準オリフィス２５の孔径（例えば直径０．５ｍｍ）と等しいときに補正係数α＝１となるように設定されている。

この後、ステップ４０２に進み、補正係数αを用いて第１の駆動電圧Ｖ1 を補正して第２の駆動電圧Ｖ2 を求める。
Ｖ2 ＝Ｖ1 ×α

以上説明した本実施例２では、基準オリフィス２５の孔径と異なる第２の孔径相当のリーク孔の有無を診断する場合に、第２の孔径に応じて第１の駆動電圧Ｖ1 を補正した第２の駆動電圧Ｖ2 で負圧ポンプ２３を駆動してエバポ系内に負圧を導入してエバポ系内の圧力Ｐf を検出し、基準オリフィス２５で規制された基準圧力Ｐr とエバポ系内の圧力Ｐf とを比較して、第２の孔径相当のリーク孔の有無を診断するようにしたので、基準圧力Ｐr （リークの有無を判定する際に判定基準となる圧力）を変更せずに、基準オリフィス２５の孔径と異なる第２の孔径相当のリーク孔の有無を診断することができ、第２の孔径相当のリーク孔の診断精度を向上させることができる。

尚、上記各実施例１，２では、圧力導入手段として、エバポ系内に負圧を導入する負圧ポンプ２３を用いるようにしたが、エバポ系内に正圧を導入する正圧ポンプを用いるようにしても良い。正圧ポンプの特性が上限側にばらついて正圧ポンプの流量が多くなったシステムでは、もし、エバポ系にリーク孔が開いていると、正圧導入時にエバポ系内のエバポガスがリーク孔から大気中に漏れ出すエバポガス量が多くなってしまうが、本発明のリーク診断装置は、正圧ポンプの特性が上限側にばらついても、その影響を受けずに正圧ポンプの流量を安定化させることができるので、もし、エバポ系にリーク孔が開いてたとしても、正圧導入時にエバポ系内のエバポガスがリーク孔から大気中に漏れ出すエバポガス量を低減することができる。

また、上記各実施例１，２では、圧力センサ２７で基準圧力やエバポ系内の圧力を検出するようにしたが、基準圧力やエバポ系内の圧力の代用情報として負圧ポンプ２３（又は）正圧ポンプ）の電流、電圧、回転速度等の運動特性値を用いたり、負圧ポンプ２３（又は）正圧ポンプ）の吐出量を用いるようにしても良い。このようにすれば、圧力センサ２７を省略することができ、構成を簡単化して低コスト化することができる。

また、本発明は、エンジン停止中にリーク診断を行うシステムに限定されず、エンジン運転中にリーク診断を行うシステムに本発明を適用しても良い。
その他、本発明は、エバポガスパージシステムや、リークチェックモジュール１７等のリーク診断システムの構成を適宜変更しても良い。

本発明の実施例１におけるエバポガスパージシステムの構成を示す図である。 基準圧力検出処理時の状態を示すリークチェックモジュール及びその周辺の構成図である。 エバポ系内圧力検出処理時の状態を示すリークチェックモジュール及びその周辺の構成図である。 実施例１のリーク診断の実行例を示すタイムチャートである。 異常判定処理の実行例を示すタイムチャートである。 リーク診断メイン制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 基準圧力検出処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 異常判定処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施例２のリーク診断を説明するための図である。 実施例２のリーク診断の実行例を示すタイムチャートである。 第２の駆動電圧算出プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 補正係数αのテーブルの一例を概念的に示す図である。 従来の問題を説明するための図である。

符号の説明

１１…燃料タンク、１２…エバポ通路、１３…キャニスタ、１４…パージ通路、１５…パージ制御弁、１７…リークチェックモジュール（圧力導入検出装置）、１８…キャニスタ連通路、１９…通路切換弁（切換手段）、２０…大気連通路、２１…負圧導入路、２３…負圧ポンプ（圧力導入手段）、２４…バイパス通路、２５…基準オリフィス（基準孔）、２６…基準圧力検出部、２７…圧力センサ、３１…ＥＣＵ（リーク診断手段）

Claims (5)

1. 燃料タンク内の燃料が蒸発して生じたエバポガスを内燃機関の吸気系にパージするエバポガスパージシステムに適用され、
   前記燃料タンクを含むエバポ系内に圧力を導入するための圧力導入手段と、所定孔径の基準孔が形成された基準圧力検出部と、前記圧力導入手段で前記基準圧力検出部内に圧力を導入する経路と前記圧力導入手段で前記エバポ系内に圧力を導入する経路とを切り換える切換手段とを有する圧力導入検出装置と、
   前記圧力導入手段で前記基準圧力検出部内に圧力を導入して前記基準孔で規制された圧力又はそれに相関する情報（以下「基準圧力情報」という）を検出する基準圧力検出処理と、前記圧力導入手段で前記エバポ系内に圧力を導入して該エバポ系内の圧力又はそれに相関する情報（以下「エバポ系内圧力情報」という）を検出するエバポ系内圧力検出処理とを実行し、前記基準圧力情報と前記エバポ系内圧力情報とを比較して前記エバポ系のリーク診断を行うリーク診断手段とを備えたエバポガスパージシステムのリーク診断装置において、
   前記リーク診断手段は、前記基準圧力検出処理中に前記基準圧力情報が目標状態になるように前記圧力導入手段の制御値を調整して前記基準圧力情報が目標状態になったときの制御値を第１の制御値として設定し、前記エバポ系内圧力検出処理を実行する際に前記圧力導入手段を前記第１の制御値で駆動し、更に、前記基準孔の孔径と異なる第２の孔径相当のリーク孔の有無を診断する場合には、該第２の孔径に応じて前記第１の制御値を補正して第２の制御値を設定し、前記エバポ系内圧力検出処理を実行する際に前記圧力導入手段を前記第２の制御値で駆動することを特徴とするエバポガスパージシステムのリーク診断装置。
2. 前記圧力導入手段は、前記エバポ系内に負圧を導入する負圧ポンプであることを特徴とする請求項１に記載のエバポガスパージシステムのリーク診断装置。
3. 前記圧力導入手段は、前記エバポ系内に正圧を導入する正圧ポンプであることを特徴とする請求項１に記載のエバポガスパージシステムのリーク診断装置。
4. 燃料タンク内の燃料が蒸発して生じたエバポガスを内燃機関の吸気系にパージするエバポガスパージシステムに適用され、
   前記燃料タンクを含むエバポ系内に圧力を導入するための圧力導入手段と、所定孔径の基準孔が形成された基準圧力検出部と、前記圧力導入手段で前記基準圧力検出部内に圧力を導入する経路と前記圧力導入手段で前記エバポ系内に圧力を導入する経路とを切り換える切換手段とを有する圧力導入検出装置と、
   前記圧力導入手段で前記基準圧力検出部内に圧力を導入して前記基準孔で規制された圧力又はそれに相関する情報（以下「基準圧力情報」という）を検出する基準圧力検出処理と、前記圧力導入手段で前記エバポ系内に圧力を導入して該エバポ系内の圧力又はそれに相関する情報（以下「エバポ系内圧力情報」という）を検出するエバポ系内圧力検出処理とを実行し、前記基準圧力情報と前記エバポ系内圧力情報とを比較して前記エバポ系のリーク診断を行うリーク診断手段とを備えたエバポガスパージシステムのリーク診断装置において、
   前記リーク診断手段は、前記基準圧力検出処理中に前記基準圧力情報が目標状態になるように前記圧力導入手段の制御値を調整する際に該制御値が所定の正常範囲内であるか否かを判定して前記圧力導入検出装置の異常の有無を判定することを特徴とするエバポガスパージシステムのリーク診断装置。
5. 前記リーク診断手段は、前記基準圧力情報及び前記エバポ系内圧力情報として前記圧力導入手段の運動特性値を用いることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のエバポガスパージシステムのリーク診断装置。

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