JP3664074B2

JP3664074B2 - エバポガスパージシステムの異常診断装置

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Publication number: JP3664074B2
Application number: JP2000364527A
Authority: JP
Inventors: 啓二若原
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-11-27
Filing date: 2000-11-27
Publication date: 2005-06-22
Anticipated expiration: 2020-11-27
Also published as: US20020062821A1; JP2002161814A; US6637416B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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）を内燃機関の吸気管にパージ（放出）するエバポガスパージシステムの異常診断を行うエバポガスパージシステムの異常診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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、燃料タンク内のエバポガスをエバポ通路を通してキャニスタ内に吸着すると共に、このキャニスタ内に吸着されているエバポガスを内燃機関の吸気管へパージするパージ通路の途中にパージ制御弁を設け、内燃機関の運転状態に応じてパージ制御弁の開閉を制御することによって、キャニスタから吸気管へパージする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異常が長期間放置されるのを防止するために、エバポガスの漏れを早期に検出する必要がある。
【０００３】
そこで、燃料タンク内の圧力（以下「タンク内圧力」という）を検出する圧力センサを設け、キャニスタの大気連通孔を大気開閉弁で閉塞した状態で、パージ制御弁を開弁して吸気管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、燃料タンクを含むエバポガスパージ系を所定時間だけ密閉し、その密閉期間内のタンク内圧の変化量を求め、この変化量を判定値と比較することで、エバポガスパージ系のリーク（漏れ）の有無を診断するようにしたものがある。この場合、エバポガスパージ系にリークが無ければ、密閉期間内のタンク内圧変化量は、エバポガスの発生量に応じた値となり、判定値よりも小さくなるが、リークが発生していれば、負圧導入終了後のタンク内圧変化量がリーク分だけ大きくなり、判定値以上となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したエバポガスパージシステムの異常診断（リーク診断）は、パージ制御弁や大気開閉弁が正常に動作することを前提として行われるが、パージ制御弁や大気開閉弁の動作が異常になる可能性もある。もし、パージ制御弁や大気開閉弁の動作が異常になると、リークを誤診断する可能性がある。
【０００５】
そこで、特許第３０３６７０３号公報に示すように、負圧導入時に燃料タンク内に所定の負圧を導入できないときに、パージ制御弁の異常と判定することが提案されている。しかし、負圧の導入を妨げる原因は、パージ制御弁の異常のみに限らず、大気開閉弁の異常や大量リーク（エバポガスパージ系に大きな孔が開いた場合）も負圧の導入を妨げる原因となるため、正常なパージ制御弁を異常と誤判定してしまう可能性がある。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、エバポガスパージ系の異常発生時にその異常原因を判別（特定）することができるエバポガスパージシステムの異常診断装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１のエバポガスパージシステムの異常診断装置は、燃料タンク内の圧力（以下「タンク内圧」という）を検出する圧力検出手段を設け、大気開閉弁を閉弁した状態でパージ制御弁を開弁してエバポガスパージ系に吸気管から負圧を導入してエバポガスパージ系の異常の有無を異常診断手段によって診断する際に、パージ制御弁の開弁から所定期間が経過するまでに圧力検出手段で検出したタンク内圧が所定圧力以下に低下しないときに、負圧導入開始前または後の通常運転中に、前記大気開閉弁を開弁した状態で前記パージ制御弁を開弁駆動したときのタンク内圧に基づいて異常原因を判別するようにしたものである。これにより、エバポガスパージ系の異常発生時に、例えばパージ制御弁の異常と大気開閉弁の異常とを判別することができる。
【０００８】
この場合、請求項２のように、所定期間のタンク内圧の変化幅又は積算値を算出し、この変化幅又は積算値に基づいて前記パージ制御弁の閉固着（閉弁状態で固着）、前記大気開閉弁の開固着（開弁状態で固着）、大量リーク（エバポガスパージ系に大きな孔が開いた場合）のうちの２つ以上の異常原因を判別するようにしても良い。このように、異常原因を判別する診断データとしてタンク内圧の変化幅や積算値を算出すれば、異常原因の相違による異常データの差異がより明確になり、パージ制御弁の閉固着、大気開閉弁の開固着、大量リークのうちの２つ以上の異常原因を精度良く判別することができる。
【０００９】
この際、請求項３のように、大気開閉弁を開弁した状態でパージ制御弁を間欠的に開弁駆動してパージを間欠的に実行する運転領域でタンク内圧の変化幅又は積算値を算出するようにすると良い。このようにすれば、異常診断開始前の通常の運転中にタンク内圧の変化幅又は積算値を算出できるため、エバポガスパージ系の異常を検出したときに、その異常原因を直ちに判別することができる。
【００１０】
また、請求項４のように、タンク内圧の変化幅が第１の所定値以下のとき（つまりタンク内圧の変化が少ないとき）又はタンク内圧の積算値が第２の所定値以上のとき（つまりタンク内圧が高い状態が続くとき）は、燃料タンク内に負圧を全く導入できない状態になっていることを意味するため、パージ制御弁の閉固着と判定することができる。
【００１１】
また、請求項５のように、タンク内圧の変化幅が第１の所定値よりも大きい第３の所定値以上のとき（つまりタンク内圧の変化が大きいとき）又はタンク内圧の積算値が第２の所定値よりも小さい第４の所定値以下のときは、燃料タンク内に負圧を導入できることを意味するため、パージ制御弁は正常で、大気開閉弁の開固着と判定することができる。
【００１２】
また、請求項６のように、タンク内圧の変化幅が第１の所定値から第３の所定値までの範囲で設定した所定範囲内のとき又はタンク内圧の積算値が第２の所定値から第４の所定値までの範囲で設定した所定範囲内のときは、大気開閉弁の開固着と比較すれば、エバポガスパージ系の空気の漏れが少ないが、通常のリーク診断の対象となる少量のリークと比較すれば、かなり大量の空気漏れが発生しているため、大量リークと判定することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
《実施形態（１）》
以下、本発明の実施形態（１）を図１乃至図５に基づいて説明する。まず、図１に基づいてシステム全体の概略構成を説明する。
【００１５】
内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２の上流側にはエアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３を通過した空気がスロットルバルブ１４を通してサージタンク１５に流入し、吸気マニホールド１６からエンジン１１の各気筒に吸入される。各気筒の吸気マニホールド１６には、燃料噴射弁１７が設けられている。各燃料噴射弁１７には、燃料タンク１８内の燃料が燃料ポンプ（図示せず）により燃料配管（図示せず）を介して送られてくる。
【００１６】
次に、エバポガスパージシステム２０の構成を説明する。燃料タンク１８には、エバポ通路２１を介してキャニスタ２２が接続されている。このキャニスタ２２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。また、キャニスタ２２の底面部の大気連通孔には、大気に連通する大気連通管２３が設けられ、この大気連通管２３には大気開閉弁２４が取り付けられている。
【００１７】
この大気開閉弁２４は、常開型の電磁弁により構成され、通電がオフされている状態では、開弁状態に保持されて、キャニスタ２２の大気連通管２３が大気に開放された状態に保たれる。この大気開閉弁２４は、通電すると、閉弁し、大気連通管２３が閉塞された状態になる。
【００１８】
一方、キャニスタ２２と吸気管１２のサージタンク１５との間には、キャニスタ２２内の吸着体に吸着されているエバポガスを吸気管１２にパージ（放出）するためのパージ通路２５が設けられ、このパージ通路２５の途中に、パージ流量を調整するパージ制御弁２６が設けられている。このパージ制御弁２６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２２から吸気管１２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。
【００１９】
また、燃料タンク１８には、その内圧を検出する圧力センサ２７（圧力検出手段）が設けられている。燃料タンク１８内からパージ制御弁２６までのエバポガスパージ系が密閉されている時には、燃料タンク１８の内圧とエバポガスパージ系の他の部位の内圧が一致するため、圧力センサ２７により燃料タンク１８の内圧を検出することで、エバポガスパージ系の圧力を検出することができる。
【００２０】
この圧力センサ２７の出力信号は、エンジン制御回路２８に読み込まれる。このエンジン制御回路２８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、エンジン制御回路２８は、ＲＯＭに記憶された図２及び図３に示すエバポガスパージ系異常診断用のプログラムを実行することで、エバポガスパージ系の異常の有無を診断し、異常を検出した時にはその異常原因を判別し、更に、図４に示す少量リーク診断プログラムを実行することで、エバポガスパージ系の少量リークの有無を診断し、エバポガスパージ系の少量リークを検出したときには、警告ランプ２９を点灯して運転者に警告する。これら図２乃至図４の各プログラムで実現される機能が特許請求の範囲でいう異常診断手段としての役割を果たす。以下、各プログラムの処理内容を説明する。
【００２１】
［エバポガスパージ系異常診断プログラム］
図２のエバポガスパージ系異常診断プログラムは、イグニッションスイッチ（図示せず）のオン後に所定時間毎（例えば１００ｍｓｅｃ毎）に起動される。本プログラムが起動されると、まずステップ１０１で、始動後、タンク内圧Ｐの変化幅を検出するために必要な所定時間（例えば３００ｓｅｃ）以上経過したか否かを判定し、まだ所定時間以上経過していなければ、ステップ１０２以降の異常診断処理を行わずに本プログラムを終了する。
【００２２】
一方、始動から所定時間以上経過していれば、ステップ１０２以降の異常診断処理を次のようにして実行する。まず、ステップ１０２で、大気開閉弁２４を閉弁して、キャニスタ２２の大気連通孔を閉塞する。この後、ステップ１０３に進み、パージ制御弁２６の駆動デューティＤｕｔｙを徐々に増大して吸気管１２のサージタンク１５から負圧をエバポガスパージ系内に徐々に導入する。
【００２３】
そして、次のステップ１０４で、圧力センサ２７で検出したタンク内圧Ｐが所定負圧（例えば−１．５ｋＰａ［ゲージ圧］）以下に低下していないか否かを判定し、タンク内圧Ｐが所定負圧以下に低下していれば、ステップ１２０に進み、後述する図４の少量リーク診断プログラムを実行することで、エバポガスパージ系の少量リークの有無を診断する。
【００２４】
一方、まだ、タンク内圧Ｐが所定負圧まで低下していなければ、ステップ１０５に進み、パージ制御弁２６の開弁（負圧導入開始）から最長負圧導入時間以上経過したか否かを判定する。ここで、最長負圧導入時間は、正常時（リーク無し）や少量リーク発生時に、負圧導入開始からタンク内圧Ｐが所定負圧以下に低下するのに十分な時間、例えば３０ｓｅｃに設定されている。
【００２５】
もし、負圧導入開始から最長負圧導入時間が経過する前に、タンク内圧Ｐが所定負圧まで低下すれば、その時点で、ステップ１２０に進み、後述する図４の少量リーク診断プログラムを実行することで、エバポガスパージ系の少量リークの有無を診断する。
【００２６】
また、負圧導入開始から最長負圧導入時間が経過する前は、タンク内圧Ｐが所定負圧まで低下していなければ、以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了し、負圧導入を継続する。
【００２７】
その後、負圧導入開始から最長負圧導入時間が経過しても、タンク内圧Ｐが所定負圧まで低下しない場合は、エバポガスパージ系の異常と判断し、その異常原因をステップ１０６〜１１０によりタンク内圧変化幅ΔＰに基づいて判別する。ここで、タンク内圧変化幅ΔＰは、負圧導入開始前（異常診断開始前）の通常の運転中に、後述する図３のタンク内圧変化幅演算プログラムによって演算される。負圧導入開始前の通常の運転中は、図５に示すように、大気開閉弁２４を開弁した状態でパージ制御弁２６を間欠的に開弁駆動してパージを間欠的に実行する。従って、負圧導入開始前の通常の運転中に測定したタンク内圧変化幅ΔＰは、大気開閉弁２４を開弁した状態でパージ制御弁２６を開閉したときに発生するタンク内圧Ｐの変化幅である。
【００２８】
このタンク内圧変化幅ΔＰを測定する期間中に、大気開閉弁２４が正常に開弁された状態でパージ制御弁２６が正常に開閉されれば、タンク内圧変化幅ΔＰは大きくなるが、もし、パージ制御弁２６の閉固着が発生していれば、燃料タンク１８内に負圧を全く導入できないため、タンク内圧変化幅ΔＰは最小値（ほぼ０）となる。従って、タンク内圧変化幅ΔＰが最小値のときは、パージ制御弁２６の閉固着と判定することができる。
【００２９】
また、タンク内圧変化幅ΔＰがパージ制御弁２６の閉固着時よりも大きくても、パージ制御弁２６の正常時よりも小さいときは、少量リーク診断の対象となる少量リークと比較して、かなり大量のリークが発生していることを意味する。
【００３０】
また、大気開閉弁２４の開固着が発生したときは、大気開閉弁２４の開弁状態で測定するタンク内圧変化幅ΔＰは、パージ制御弁２６の正常時と同じく大きくなるが、異常診断時にタンク内圧Ｐを所定負圧まで低下させることができない。従って、異常診断時にタンク内圧Ｐを所定負圧まで低下させることができないときに、タンク内圧変化幅ΔＰが大きいときは、大気開閉弁２４の開固着と判定することができる。
【００３１】
図２のプログラムでは、このような異常原因の判別方法に従って、上記３つの異常原因をタンク内圧変化幅ΔＰに基づいて判別するために、大小２つの判定値Ｋ1 ，Ｋ2 を設定し、負圧導入開始から最長負圧導入時間が経過しても、タンク内圧Ｐが所定負圧まで低下しないときに、ステップ１０６で、タンク内圧変化幅ΔＰを大きい方の判定値Ｋ2 （特許請求の範囲でいう第３の所定値に相当）と比較し、タンク内圧変化幅ΔＰが大きい方の判定値Ｋ2 よりも大きければ、ステップ１０８に進み、大気開閉弁２４の開固着と判定する。
【００３２】
一方、ステップ１０６で、タンク内圧変化幅ΔＰが大きい方の判定値Ｋ2 以下と判定されれば、ステップ１０７に進み、タンク内圧変化幅ΔＰが小さい方の判定値Ｋ1 （特許請求の範囲でいう第１の所定値に相当）よりも大きいか否か、つまりＫ1 ＜ΔＰ≦Ｋ2 であるか否かを判定し、Ｋ1 ＜ΔＰ≦Ｋ2 であれば、ステップ１０９に進み、大量リークと判定する。
また、タンク内圧変化幅ΔＰが小さい方の判定値Ｋ1 以下であれば、ステップ１１０に進み、パージ制御弁２６の閉固着と判定する。
【００３３】
以上のようにして、異常原因を判別した後、ステップ１１１に進み、大気開閉弁２４を開弁し、次のステップ１１２で、パージ制御弁２６を通常制御に復帰させる。その後、ステップ１１３に進み、上記ステップ１０８〜１１０又はステップ１２０でエバポガスパージ系の異常が検出されているか否かを判定し、もし異常が検出されていれば、ステップ１１４に進み、その異常データを記憶すると共に、警告ランプ２９を点灯させる。
【００３４】
尚、各判定値Ｋ1 ，Ｋ2 は、演算処理の簡略化のために固定値としても良いが、燃料タンク１８内の燃料残量（エバポガスパージ系内の空気容積）に応じてマップ又は数式により各判定値Ｋ1 ，Ｋ2 を算出するようにしても良い。このようにすれば、燃料タンク１８内の燃料残量（エバポガスパージ系内の空気容積）に応じてタンク内圧変化幅ΔＰが多少変化しても、その影響を受けずに、異常原因を精度良く判別することができる。
【００３５】
［タンク内圧変化幅演算プログラム］
図３のタンク内圧変化幅演算プログラムは、イグニッションスイッチ（図示せず）のオン後に所定時間毎（例えば１００ｍｓｅｃ毎）に起動される。本プログラムが起動されると、まずステップ２０１で、始動後、吸気管１２内の吸気圧力が安定するまでの所定時間（例えば６０ｓｅｃ）以上経過したか否かを判定し、所定時間以上経過していなければ、ステップ２０２以降の処理を行わずに本プログラムを終了する。
【００３６】
一方、始動から所定時間以上経過していれば、ステップ２０２に進み、大気開閉弁２４の開弁から例えば２ｓｅｃ以上経過したか否か（つまりタンク内圧Ｐが安定しているか否か）を判定し、２ｓｅｃ以上経過していなければ、ステップ２０３以降の処理を行わずに本プログラムを終了する。
【００３７】
そして、閉弁２４の開弁から２ｓｅｃ経過した時点で、ステップ２０３以降の処理に進み、タンク内圧Ｐの最大値Ｐmax と最小値Ｐmin を次のようにして検出する。まず、ステップ２０３で、前回までのタンク内圧最大値Ｐmax （記憶値）と今回のタンク内圧Ｐ（今回の検出値）とを比較し、今回のタンク内圧Ｐが前回までのタンク内圧最大値Ｐmax よりも高ければ、ステップ２０４に進み、タンク内圧最大値Ｐmax の記憶値を今回のタンク内圧Ｐで更新する。そして、ステップ２０５で、前回までのタンク内圧最小値Ｐmin と今回のタンク内圧Ｐとを比較し、今回のタンク内圧Ｐが前回までのタンク内圧最小値Ｐmin よりも低ければ、ステップ２０６に進み、タンク内圧最小値Ｐmin の記憶値を今回のタンク内圧Ｐで更新する。
【００３８】
その後、ステップ２０７に進み、タンク内圧最大値Ｐmax からタンク内圧最小値Ｐmin を差し引いて、タンク内圧変化幅ΔＰを求める。
【００３９】
［少量リーク診断プログラム］
図４の少量リーク診断プログラムは、図２のエバポガスパージ系異常診断プログラムのステップ１２０で起動されるサブルーチンである。従って、本プログラムは、負圧導入によりタンク内圧Ｐが所定負圧（例えば−１．５ｋＰａ［ゲージ圧］）まで低下した時点で、起動され、まずステップ１２１で、パージ制御弁２６を閉弁して負圧導入を終了し、エバポガスパージ系を密閉した状態にする。
【００４０】
この後、ステップ１２２，１２３で、エバポガスパージ系の密閉直後のタンク内圧Ｐstを記憶する。そして、次のステップ１２４で、エバポガスパージ系の密閉開始から所定時間（例えば１５ｓｅｃ）経過したか否かを判定し、所定時間経過した時点で、ステップ１２５に進み、現在のタンク内圧Ｐとエバポガスパージ系の密閉直後のタンク内圧Ｐstを用いて、エバポガスパージ系の密閉期間中のタンク内圧変化幅Ｐleakを算出する。
Ｐleak＝Ｐ−Ｐst
【００４１】
この後、ステップ１２６に進み、密閉期間中のタンク内圧変化幅Ｐleakを所定の判定値Ｋ3 と比較し、タンク内圧変化幅Ｐleakが判定値Ｋ3 よりも大きければ、ステップ１２７に進み、少量リークと判定する。また、タンク内圧変化幅Ｐleakが判定値Ｋ3 以下であれば、リーク無し（正常）と判断して、本プログラムを終了する。
【００４２】
尚、判定値Ｋ3 は、演算処理の簡略化のために固定値としても良いが、燃料タンク１８内の燃料残量（エバポガスパージ系内の空気容積）に応じてマップ又は数式により判定値Ｋ3 を算出するようにしても良い。
【００４３】
以上説明した本実施形態（１）によれば、負圧導入開始から最長負圧導入時間が経過しても、タンク内圧Ｐが所定負圧まで低下しない場合は、エバポガスパージ系の異常と判断し、その異常原因をタンク内圧変化幅ΔＰに基づいて判別するようにしたので、異常原因がパージ制御弁２６の閉固着、大気開閉弁２４の開固着、大量リークのいずれに該当するかを精度良く判別することができる。
【００４４】
しかも、本実施形態（１）では、異常診断開始前（負圧導入開始前）の通常の運転中に、大気開閉弁２４を開弁した状態でパージ制御弁２６を間欠的に開弁駆動してパージを間欠的に実行する際に、異常原因の判別データとして用いるタンク内圧変化幅ΔＰを測定するようにしたので、異常診断時にエバポガスパージ系の異常を検出したときに、異常診断開始前に測定したタンク内圧変化幅ΔＰを用いて直ちに異常原因を判別することができる。
【００４５】
しかし、本発明は、エバポガスパージ系の異常を検出した後に、異常原因の判別データとして用いるタンク内圧変化幅ΔＰを測定するようにしても良く、この場合でも、本発明の所期の目的は十分に達成することができる。
【００４６】
尚、本実施形態（１）では、２つの判定値Ｋ1 ，Ｋ2 とタンク内圧変化幅ΔＰとの大小関係によりパージ制御弁２６の閉固着、大気開閉弁２４の開固着、大量リークを判別するようにしたが、これらの異常原因を３つ以上の判定値とタンク内圧変化幅ΔＰとの大小関係により判別するようにしても良い。
【００４７】
また、タンク内圧変化幅ΔＰに基づいて大気開閉弁２４の開固着とパージ制御弁２６の閉固着と大量リークのうちの２つの異常原因のみを判別するようにしても良い（例えば大気開閉弁２４の開固着とパージ制御弁２６の閉固着のみを判別するようにしても良い）。
【００４８】
《実施形態（２）》
上記実施形態（１）では、タンク内圧変化幅ΔＰに基づいて異常原因を判別するようにしたが、図６及び図７に示す本発明の実施形態（２）では、タンク内圧Ｐの積算値ΣＰに基づいて異常原因を判別するようにしている。以下、本実施形態（２）で用いる図６及び図７のプログラムの処理内容を説明する。
【００４９】
図６のエバポガスパージ系異常診断プログラムは、異常原因を判別するための２つのステップ１０６ａ，１０７ａの処理を変更しただけであり、その他のステップの処理は、図２のプログラムの各ステップと同じである。従って、負圧導入開始から最長負圧導入時間が経過しても、タンク内圧Ｐが所定負圧まで低下しない場合は、エバポガスパージ系の異常と判断し（ステップ１０１〜１０５）、その異常原因をステップ１０６ａ，１０７ａにより所定時間（例えば３０ｓｅｃ）のタンク内圧積算値ΣＰに基づいて判別する。ここで、タンク内圧積算値ΣＰは、負圧導入開始前（異常診断開始前）の通常の運転中に、後述する図７のタンク内圧積算値演算プログラムによって演算される。負圧導入開始前の通常の運転中は、大気開閉弁２４を開弁した状態でパージ制御弁２６を間欠的に開弁駆動してパージを間欠的に実行するため、負圧導入開始前の通常の運転中に測定したタンク内圧積算値ΣＰは、大気開閉弁２４を開弁した状態でパージ制御弁２６を間欠的に開弁駆動したときのタンク内圧Ｐの積算値である。
【００５０】
このタンク内圧積算値ΣＰを測定する期間中に、大気開閉弁２４が正常に開弁された状態でパージ制御弁２６が正常に開閉されれば、パージ制御弁２６の開弁毎にタンク内圧Ｐが低下するため、タンク内圧積算値ΣＰは小さくなるが、もし、パージ制御弁２６の閉固着が発生していれば、燃料タンク１８内に負圧を全く導入できないため、タンク内圧Ｐが高い状態が続き、タンク内圧積算値ΣＰが大きくなる。従って、タンク内圧積算値ΣＰが大きくなるときは、パージ制御弁２６の閉固着と判定することができる。
【００５１】
また、タンク内圧積算値ΣＰがパージ制御弁２６の閉固着時よりも小さくても、パージ制御弁２６の正常時よりも大きいときは、少量リーク診断の対象となる少量リークと比較して、かなり大量のリークが発生していることを意味する。
【００５２】
また、大気開閉弁２４の開固着が発生したときは、大気開閉弁２４の開弁状態で積算するタンク内圧積算値ΣＰは、パージ制御弁２６の正常時と同じく小さくなるが、異常診断時にタンク内圧Ｐを所定負圧まで低下させることができない。従って、異常診断時にタンク内圧Ｐを所定負圧まで低下させることができないときに、タンク内圧積算値ΣＰが小さいときは、大気開閉弁２４の開固着と判定することができる。
【００５３】
図６のプログラムでは、このような異常原因の判別方法に従って、上記３つの異常原因をタンク内圧積算値ΣＰに基づいて判別するために、大小２つの判定値Ｋ4 ，Ｋ5 を設定し、負圧導入開始から最長負圧導入時間が経過しても、タンク内圧Ｐが所定負圧まで低下しないときに、ステップ１０６ａで、タンク内圧積算値ΣＰを小さい方の判定値Ｋ5 （特許請求の範囲でいう第４の所定値に相当）と比較し、タンク内圧積算値ΣＰが小さい方の判定値Ｋ5 よりも小さければ、ステップ１０８に進み、大気開閉弁２４の開固着と判定する。
【００５４】
一方、ステップ１０６ａで、タンク内圧積算値ΣＰが小さい方の判定値Ｋ5 以上と判定されれば、ステップ１０７ａに進み、タンク内圧積算値ΣＰが大きい方の判定値Ｋ4 （特許請求の範囲でいう第３の所定値に相当）よりも小さいか否か、つまりＫ5 ≦ΔＰ＜Ｋ4 であるか否かを判定し、Ｋ5 ≦ΔＰ＜Ｋ4 であれば、ステップ１０９に進み、大量リークと判定する。
また、タンク内圧積算値ΣＰが大きい方の判定値Ｋ4 以上であれば、ステップ１１０に進み、パージ制御弁２６の閉固着と判定する。
【００５５】
尚、各判定値Ｋ4 ，Ｋ5 は、演算処理の簡略化のために固定値としても良いが、燃料タンク１８内の燃料残量（エバポガスパージ系内の空気容積）に応じてマップ又は数式により各判定値Ｋ4 ，Ｋ5 を算出するようにしても良い。
【００５６】
一方、図７のタンク内圧積算値演算プログラムは、イグニッションスイッチ（図示せず）のオン後に所定時間毎（例えば１ｓｅｃ毎）に起動される。本プログラムが起動されると、まずステップ３０１で、始動後、吸気管１２内の吸気圧力が安定するまでの所定時間（例えば６０ｓｅｃ）以上経過したか否かを判定し、所定時間以上経過していなければ、ステップ３０２以降の処理を行わずに本プログラムを終了する。
【００５７】
一方、始動から所定時間以上経過していれば、ステップ３０２に進み、大気開閉弁２４の開弁から例えば２ｓｅｃ以上経過したか否か（タンク内圧Ｐが安定しているか否か）を判定し、２ｓｅｃ以上経過していなければ、ステップ３０３以降の処理を行わずに本プログラムを終了する。
【００５８】
そして、閉弁２４の開弁から２ｓｅｃ経過した時点で、ステップ３０３に進み、所定の積算時間（例えば３０ｓｅｃ）以上経過したか否かを判定し、所定の積算時間以上経過していなければ、ステップ３０４に進み、前回までのタンク内圧積算値ΣＰ(i-1) に今回のタンク内圧Ｐを積算して、今回のタンク内圧積算値ΣＰ(i) を求める。このような積算処理を所定周期（例えば１ｓｅｃ）で所定の積算時間が経過するまで繰り返すことで、所定の積算時間におけるタンク内圧積算値ΣＰを求める。
【００５９】
以上説明した本実施形態（２）においても、前記実施形態（１）と同様の効果を得ることができる。
尚、本実施形態（２）では、異常診断開始前に積算したタンク内圧積算値ΣＰを用いて異常原因を判別するようにしたが、エバポガスパージ系の異常を検出した後に、タンク内圧積算値ΣＰを積算して、異常原因を判別するようにしても良い。
【００６０】
また、本実施形態（２）では、２つの判定値Ｋ4 ，Ｋ5 とタンク内圧積算値ΣＰとの大小関係によりパージ制御弁２６の閉固着、大気開閉弁２４の開固着、大量リークを判別するようにしたが、これらの異常原因を３つ以上の判定値とタンク内圧積算値ΣＰとの大小関係により判別するようにしても良い。
【００６１】
また、タンク内圧積算値ΣＰに基づいて大気開閉弁２４の開固着とパージ制御弁２６の閉固着と大量リークのうちの２つの異常原因のみを判別するようにしても良い（例えば大気開閉弁２４の開固着とパージ制御弁２６の閉固着のみを判別するようにしても良い）。
【００６２】
《実施形態（３）》
本発明の実施形態（３）では、図８のエバポガスパージ系異常診断プログラムを所定時間毎（例えば１００ｍｓｅｃ毎）に実行する。尚、本プログラムにおいて、前記実施形態（１）で説明した図２のプログラムと同じ処理を行うステップには、同一の番号を付して説明を簡略化する。
【００６３】
本プログラムでは、パージ制御弁２６を開弁して負圧導入を開始すると、負圧導入開始時のタンク内圧Ｐ0 を記憶する（ステップ１０４ａ，１０４ｂ）。その後、負圧導入開始から最長負圧導入時間が経過しても、タンク内圧Ｐが所定負圧まで低下しない場合には、エバポガスパージ系の異常と判断し、ステップ１０６ｂに進み、負圧導入期間中のタンク内圧Ｐの上昇幅（Ｐ−Ｐ0 ）を所定の判定値Ｋ6 （例えばＫ6 ＝０又はその近傍値）と比較する。もし、負圧導入期間中のタンク内圧上昇幅（Ｐ−Ｐ0 ）が判定値Ｋ6 よりも大きければ、負圧導入期間中にタンク内圧Ｐが上昇したことになるため、ステップ１０８ｂに進み、パージ制御弁２６の閉固着と判定する。つまり、負圧導入時に、タンク内圧Ｐが上昇するということは、燃料タンク１８内に負圧を全く導入できない状態になっていることを意味するため、パージ制御弁２６の閉固着と判定することができる。
【００６４】
これに対し、負圧導入期間中のタンク内圧上昇幅（Ｐ−Ｐ0 ）が判定値Ｋ6 以下であれば、ステップ１０９ｂに進み、大気開閉弁２４の開固着又は大量リークと判定する。この場合、負圧導入期間中にタンク内圧Ｐが所定負圧まで低下しなくても、負圧導入期間中のタンク内圧上昇幅（Ｐ−Ｐ0 ）が判定値Ｋ6 以下であれば、エバポガスパージ系内に多少の負圧を導入できる状態になっているため、大気開閉弁２４の開固着又は大量リークと判定することができる。
【００６５】
以上説明した本実施形態（３）においても、エバポガスパージ系の異常が検出されたときに、その異常原因がパージ制御弁２６の閉固着、大気開閉弁２４の開固着（又は大量リーク）のいずれに該当するかを判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態（１）におけるシステム全体の概略構成図
【図２】実施形態（１）のエバポガスパージ系異常診断プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図３】実施形態（１）のタンク内圧変化幅演算プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図４】実施形態（１）の少量リーク診断プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図５】実施形態（１）のエバポガスパージ系の異常診断方法を説明するためのタイムチャート
【図６】実施形態（２）のエバポガスパージ系異常診断プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図７】実施形態（２）のタンク内圧積算値演算プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図８】実施形態（３）のエバポガスパージ系異常診断プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１５…サージタンク、１８…燃料タンク、２０…エバポガスパージシステム、２１…エバポ通路、２２…キャニスタ、２３…大気連通管、２４…大気開閉弁、２５…パージ通路、２６…パージ制御弁、２７…圧力センサ（圧力検出手段）、２８…エンジン制御回路（異常診断手段）、２９…警告ランプ。

Claims

燃料タンクと内燃機関の吸気管とを連通する通路に、前記燃料タンク内の燃料が蒸発して生じたエバポガスを吸着するキャニスタと、このキャニスタから前記吸気管へのエバポガスのパージを制御するパージ制御弁とを設けると共に、前記キャニスタの大気連通孔を開閉する大気開閉弁を設けたエバポガスパージシステムにおいて、
前記燃料タンク内の圧力（以下「タンク内圧」という）を検出する圧力検出手段と、
前記大気開閉弁を閉弁した状態で前記パージ制御弁を開弁して前記燃料タンクを含むエバポガスパージ系に前記吸気管から負圧を導入してエバポガスパージ系の異常の有無を診断する異常診断手段とを備え、
前記異常診断手段は、前記パージ制御弁の開弁から所定期間が経過するまでに前記圧力検出手段で検出したタンク内圧が所定圧力以下に低下しないときに、負圧導入開始前または後の通常運転中に、前記大気開閉弁を開弁した状態で前記パージ制御弁を開弁駆動したときのタンク内圧に基づいて異常原因を判別することを特徴とするエバポガスパージシステムの異常診断装置。
前記異常診断手段は、所定期間のタンク内圧の変化幅又は積算値を算出し、この変化幅又は積算値に基づいて前記パージ制御弁の閉固着、前記大気開閉弁の開固着、大量リークのうちの２つ以上の異常原因を判別す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異常診断装置。
前記異常診断手段は、前記大気開閉弁を開弁した状態で前記パージ制御弁を間欠的に開弁駆動してパージを間欠的に実行する運転領域で前記タンク内圧の変化幅又は積算値を算出することを特徴とする請求項２に記載のエバポガスパージシステムの異常診断装置。
前記異常診断手段は、前記タンク内圧の変化幅が第１の所定値以下のとき又は前記タンク内圧の積算値が第２の所定値以上のときに前記パージ制御弁の閉固着と判定することを特徴とする請求項２又は３に記載のエバポガスパージシステムの異常診断装置。
前記異常診断手段は、前記タンク内圧の変化幅が第１の所定値よりも大きい第３の所定値以上のとき又は前記タンク内圧の積算値が第２の所定値よりも小さい第４の所定値以下のときに前記大気開閉弁の開固着と判定することを特徴とする請求項２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異常診断装置。
前記異常診断手段は、前記タンク内圧の変化幅が第１の所定値から第３の所定値までの範囲で設定した所定範囲内のとき又は前記タンク内圧の積算値が第２の所定値から第４の所定値までの範囲で設定した所定範囲内のときに大量リークと判定することを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載のエバポガスパージシステムの異常診断装置。