JP2003056416A - エバポガスパージシステムのリーク診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジン停止後に行うエバポパージシステム
のリーク診断の頻度を多くする。 【解決手段】 エンジン停止後（イグニッションスイッ
チのオフ後）に、直ちにパージ制御弁を閉弁し、且つ大
気開閉弁を閉弁してエバポ系を密閉して、リーク診断を
開始する。このリーク診断期間中に、タンク内圧センサ
で検出したタンク内圧（ゲージ圧）を所定の演算周期で
積算してタンク内圧積算値を求める。そして、リーク診
断終了時に、このタンク内圧積算値をリーク判定値と比
較し、タンク内圧積算値がリーク判定値よりも小さいか
否かでリークの有無を判定する。この際、燃料レベルセ
ンサで検出した燃料残量に応じてリーク判定値を変化さ
せる。これにより、燃料残量に応じて燃料タンクの内圧
上昇量が変化するのに対応してリーク判定値を適正に変
化させることができる。

Description

【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。

【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
内燃機関の吸気系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
気系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状態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、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、タンク内
圧の変化量を測定して、このタンク内圧の変化量をリー
ク判定値と比較することで、エバポ系のリーク（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
バポ系にリークが無ければ、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、リーク判定値よりも
小さくなるが、リークが発生していれば、タンク内圧変
化量がリーク分だけ大きくなり、リーク判定値以上とな
る。

【０００４】一般に、リーク診断は、内燃機関の運転条
件の変化の影響を受けないようにアイドル運転時や低速
走行時等の安定した運転条件下で行われるため、リーク
検出精度を高めるために、タンク内圧変化量の測定時間
を長い時間に設定すると、内燃機関の運転中にリーク診
断を開始しても、そのリーク診断の途中で、内燃機関の
運転条件が変化したり、内燃機関の運転が停止されたり
して、リーク診断が中止される回数が大幅に増えてしま
い、内燃機関の運転中にリーク診断が最後まで行われる
回数が極端に少なくなってしまう。

【０００５】そこで、米国特許第５２６３４６２号公報
に示すように、内燃機関運転停止後に、燃料タンク温度
が所定温度上昇したときに、エバポ系の圧力が所定圧力
以下であるか否かでエバポ系のリークの有無を診断する
ことが提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報の
記載によれば、内燃機関運転停止後の燃料タンク温度の
上昇は、外気温の影響によるものであるため、外気温が
低いときは、内燃機関運転停止後の燃料タンク温度の上
昇が少なくなる。この場合は、内燃機関運転停止中に燃
料タンク温度の上昇量が所定温度を越えないため、リー
ク診断の実行条件が成立しなくなって、リーク診断を行
うことができなくなってしまい、リーク診断の頻度が少
なくなってしまうという欠点がある。

【０００７】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、内燃機関運転停止後
に行うリーク診断の実行条件が成立しやすく、必要に応
じてリーク診断を実行可能な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。

【０００８】

【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リ
ーク診断装置は、燃料タンクを含むエバポ系の圧力を検
出する内圧検出手段と、内燃機関運転停止後の少なくと
もリーク診断期間中にエバポ系を密閉状態に維持する密
閉手段とを備え、リーク診断手段によって、内燃機関運
転停止後のリーク診断期間内に前記内圧検出手段で検出
した圧力に基づいてエバポ系のリークの有無を診断する
ようにしたものである。この構成では、内燃機関運転停
止後のリーク診断期間内にエバポ系の圧力を検出してリ
ーク診断を行うため、内燃機関運転停止後の燃料タンク
温度の上昇が少ない場合でも、リーク診断の実行条件が
成立しやすくなり、内燃機関運転停止後に必要に応じて
リーク診断を行うことができて、リーク診断の頻度を多
くすることができる。

【０００９】ところで、エバポ系にリークが無ければ、
内燃機関運転停止直後（エバポ系の密閉直後）から暫く
の間は、燃料タンク内で発生するエバポガスによってエ
バポ系の圧力が上昇し、その後、放熱により燃料タンク
内の燃料温度が低下するに従って、エバポガスの発生量
が少なくなって、やがてエバポ系の圧力が最大となり、
その後は、燃料温度の低下に伴ってエバポ系の圧力が低
下していき、最終的には、エバポ系の圧力が正圧から負
圧に変化する。もし、エバポ系にリークが発生していれ
ば、内燃機関運転停止後のエバポ系の圧力上昇が少なく
なり、比較的短い時間でエバポ系の圧力が大気圧付近に
まで低下する（図４参照）。

【００１０】このような特性を考慮して、請求項２のよ
うに、リーク診断期間は、リーク無しの場合に内燃機関
運転停止後にエバポ系の圧力が正圧になっている期間又
はそれよりも短い期間に設定するようにしても良い（図
５参照）。このようにすれば、リーク有りとリーク無し
の場合のエバポ系の圧力の違いが明瞭に現れる時期にリ
ーク診断を実施することができ、リーク診断精度を向上
することができる。

【００１１】或は、請求項３のように、リーク診断期間
は、リーク無しの場合に内燃機関運転停止後にエバポ系
の圧力が最大となるまでの期間又はそれよりも短い期間
に設定するようにしても良い（図６参照）。このように
しても、リーク有りとリーク無しの場合のエバポ系の圧
力の違いが明瞭に現れる時期にリーク診断を実施するこ
とができ、リーク診断精度を向上することができる。

【００１２】また、請求項４のように、内燃機関運転停
止直後にエバポ系を密閉するようにしても良い。内燃機
関運転停止直後は、排気系の温度が高いため、その熱で
燃料タンク内の燃料温度がエバポガスの発生しやすい温
度に保たれてエバポガスの発生量が多くなるため、内燃
機関運転停止直後にエバポ系を密閉すれば、リーク無し
の場合にエバポガスの発生によるエバポ系の圧力上昇量
を大きくすることができ、リーク有りとリーク無しの場
合のエバポ系の圧力の違いが明瞭に現れる時期にリーク
診断を実施することができる。

【００１３】また、請求項５のように、リーク診断期間
内の内圧検出手段の検出圧力と基準圧力との差圧を所定
の演算周期で積算し、その積算値に基づいてエバポ系の
リークの有無を診断するようにしても良い。ここで、基
準圧力は、大気圧、リーク診断開始時の圧力、内燃機関
運転停止時の圧力のいずれであっても良く、勿論、これ
ら以外の圧力を基準圧力としても良い。内圧検出手段の
検出圧力（エバポ系の圧力）と基準圧力との差圧を所定
の演算周期で積算して求めた積算値をリーク診断パラメ
ータとして用いれば、リーク有りとリーク無しの場合の
リーク診断パラメータ（積算値）の違いを大きくしなが
ら、リーク診断期間中のエバポ系の圧力の経時的変化も
考慮してリーク診断を行うことができ、リーク診断精度
を向上することができる。

【００１４】また、請求項６のように、リーク診断期間
内の内圧検出手段の検出圧力（エバポ系の圧力）の変化
に基づいてエバポ系のリークの有無を診断するようにし
ても良い。リーク無しの場合は、燃料タンク内のエバポ
ガスの発生量が増えるに従ってエバポ系の圧力が上昇す
るが、リーク有りの場合は、燃料タンク内のエバポガス
の発生量が増えもエバポ系の圧力上昇が少ない。このよ
うな特性から、内圧検出手段の検出圧力（エバポ系の圧
力）の変化に基づいてエバポ系のリークの有無を精度良
く診断することができる。

【００１５】また、請求項７のように、リーク診断期間
内の内圧検出手段の検出圧力（エバポ系の圧力）の最大
値に基づいてエバポ系のリークの有無を診断するように
しても良い。つまり、リーク有りの場合は、エバポ系の
圧力上昇がリークによって少なくなって、エバポ系の圧
力の最大値が小さくなるため、内圧検出手段の検出圧力
（エバポ系の圧力）の最大値が小さいか大きいかでリー
クの有無を精度良く診断することができる。

【００１６】また、請求項８のように、燃料タンク内の
燃料温度を燃料温度判定手段により判定し、その燃料温
度に基づいてリーク診断の許可／禁止をリーク診断実行
条件判定手段によって判定するようにしても良い。つま
り、内燃機関運転停止後にエバポ系のリーク診断を行う
ためには、リーク無しの場合にエバポガスの発生によっ
てエバポ系の圧力がある程度上昇する環境になっている
必要があり、そのためには、燃料温度がある程度高くな
っている必要がある。エバポガスの発生量が少ないとき
にリーク診断を行っても、エバポ系の圧力上昇が少な
く、リーク有りとリーク無しの場合のエバポ系の圧力の
違いが少なく、両者を精度良く区別するのが困難であ
る。従って、請求項８のように、燃料タンク内の燃料温
度に基づいてリーク診断の許可／禁止を判定すれば、リ
ーク有りとリーク無しの場合のエバポ系の圧力の違いが
明瞭に現れるエバポガス発生状態になっている場合の
み、リーク診断を実施することができ、リーク診断精度
を向上することができる。

【００１７】この場合、燃料タンク内の燃料温度を検出
する手段として、燃料タンクに燃料温度センサを設けて
も良いが、請求項９のように、停止前の内燃機関の運転
状態又は走行履歴に基づいて燃料タンク内の燃料温度を
推定するようにしても良い。燃料タンク内の燃料温度を
上昇させる主な要因は、排気系の熱や、燃料噴射弁側か
ら燃料タンク内に戻されるリターン燃料であり、これら
は内燃機関の運転状態や走行履歴に基づいて推定するこ
とができる。従って、停止前の内燃機関の運転状態又は
走行履歴に基づいて燃料タンク内の燃料温度を推定する
ことができ、それによって、燃料温度センサが不要とな
るため、低コスト化の要求も満たすことができる。

【００１８】また、請求項１０のように、燃料温度判定
手段で判定した燃料温度に基づいてリーク診断期間を補
正するようにしても良い。燃料温度に応じて燃料タンク
内のエバポガス発生量が変化し、エバポ系の圧力上昇が
変化する。従って、内燃機関運転停止後にエバポ系の圧
力が正圧になっている期間や、エバポ系の圧力が最大と
なるまでの期間は、燃料温度に応じて変化するため、燃
料温度に基づいてリーク診断期間を補正すれば、燃料温
度に応じてエバポガス発生量（エバポ系の圧力上昇量）
が変化するのに対応してリーク診断期間を適正な長さに
設定することができる。

【００１９】また、リーク有りの場合でも、燃料温度が
高くなってエバポガス発生量が多くなれば、それに応じ
てエバポ系の圧力上昇量が大きくなることを考慮して、
請求項１１のように、燃料温度判定手段で判定した燃料
温度に基づいてリーク診断の判定基準（例えばリーク判
定値等）を変化させるようにしても良い。このようにす
れば、燃料温度に応じてエバポガス発生量（エバポ系の
圧力上昇量）が変化するのに対応してリーク診断の判定
基準を適正に変化させることができ、燃料温度の影響を
受けない安定したリーク診断を行うことができる。

【００２０】また、燃料タンク内の燃料温度が同じで
も、燃料タンク内の燃料残量が異なればエバポ系の圧力
上昇量が違ってくることを考慮して、請求項１２のよう
に、燃料残量検出手段で検出した燃料残量に基づいてリ
ーク診断の判定基準を変化させるようにしても良い。こ
のようにすれば、燃料残量に応じてエバポ系の圧力上昇
量が変化するのに対応してリーク診断の判定基準を適正
に変化させることができ、燃料残量の影響を受けない安
定したリーク診断を行うことができる。

【００２１】また、請求項１３のように、内燃機関の運
転停止前のエバポガス発生量をエバポガス発生量判定手
段によって判定し、そのエバポガス発生量に基づいてリ
ーク診断の許可／禁止を判定するようにしても良い。こ
のようにすれば、リーク有りとリーク無しの場合のエバ
ポ系の圧力の違いが明瞭に現れるエバポガス発生状態に
なっている場合のみ、リーク診断を実施することがで
き、リーク診断精度を向上することができる。

【００２２】

【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７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。また、
キャニスタ１３の底面部の大気連通孔には、大気開閉弁
１４が取り付けられている。

【００２３】この大気開閉弁１４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１３の大気連通孔が大気に
開放された状態に保たれる。この大気開閉弁１４は、通
電すると閉弁し、キャニスタ１３の大気連通孔が閉塞さ
れた状態になる。

【００２４】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２２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１５が設けられ、このパージ通路１５の途
中に、パージ流量を制御するパージ制御弁１６が設けら
れている。このパージ制御弁１６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。

【００２５】また、燃料タンク１１には、その内圧を検
出するタンク内圧センサ１７（内圧検出手段）が設けら
れている。燃料タンク１１内からパージ制御弁１６まで
のエバポ系が密閉されている時には、燃料タンク１１の
内圧とエバポ系の他の部位の内圧が一致するため、タン
ク内圧センサ１７により燃料タンク１１の内圧（以下
「タンク内圧」という）を検出することで、エバポ系の
圧力を検出することができる。

【００２６】燃料タンク１１には、燃料残量を検出する
燃料レベルセンサ１８と燃料温度を検出する燃料温度セ
ンサ２６（燃料温度判定手段）が設けられている。その
他、エンジン冷却水温を検出する水温センサ１９、吸気
温を検出する吸気温センサ２０等の各種のセンサが設け
られている。

【００２７】これら各種のセンサの出力は、制御回路２
１に入力される。この制御回路２１の電源端子には、メ
インリレー２２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、大気開閉弁１４、パー
ジ制御弁１６、タンク内圧センサ１７及び燃料レベルセ
ンサ１８に対しても、メインリレー２２を介して電源電
圧が供給される。メインリレー２２のリレー接点２２ａ
を駆動するリレー駆動コイル２２ｂは、制御回路２１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２２ｂに通電することで、リレー接点２２ａ
がオンして、制御回路２１、大気開閉弁１４、パージ制
御弁１６、タンク内圧センサ１７及び燃料レベルセンサ
１８に電源電圧が供給される。そして、リレー駆動コイ
ル２２ｂへの通電をオフすることで、リレー接点２２ａ
がオフして、制御回路２１等への電源供給がオフされ
る。制御回路２１のキーＳＷ端子には、イグニッション
スイッチ２３のオン／オフ信号が入力される。また、制
御回路２１には、バックアップ電源２４と、このバック
アップ電源２４を電源として計時動作するソークタイマ
２５が内蔵されている。このソークタイマ２５は、エン
ジン停止後（イグニッションスイッチ２３のオフ後）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。

【００２８】制御回路２１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、この制御回
路２１は、ＲＯＭに記憶された図２に示すリーク診断ル
ーチンを実行することで、エンジン停止後（イグニッシ
ョンスイッチ２３のオフ後）にエバポ系のリーク診断を
実行し、リーク有りと判定したときには、警告ランプ２
７を点灯（又は点滅）させて運転者に警告する。また、
制御回路２１はＲＯＭに記憶された図３に示すメインリ
レー制御ルーチンを実行することで、エンジン運転停止
後にリーク診断を実行する際に必要な部品（制御回路２
１、大気開閉弁１４等）に電源を供給する。

【００２９】ここで、エンジン運転停止後のリーク診断
の手法を図４乃至図７に基づいて説明する。エンジン停
止後（イグニッションスイッチ２３のオフ後）に、直ち
にパージ制御弁１６を閉弁し、且つ大気開閉弁１４を閉
弁してエバポ系を密閉する。エンジン停止直後は、排気
系の温度が高いため、その熱で燃料タンク１１内の燃料
温度がエバポガスの発生しやすい温度に保たれてエバポ
ガスの発生量が多くなるため、エンジン停止直後にエバ
ポ系を密閉すれば、リーク無しの場合にエバポガスの発
生によるタンク内圧上昇量（エバポ系の圧力上昇量）が
大きくなる。

【００３０】一方、リーク有りの場合は、エバポ系を密
閉しても、エバポ系のリーク孔からエバポガスが大気中
に漏れるため、エバポ系密閉後のタンク内圧（エバポ系
の圧力）の上昇が少なくなり、比較的短い時間でタンク
内圧が大気圧付近にまで低下する。

【００３１】リーク診断期間中は、エバポ系を密閉状態
に維持する。リーク診断期間の長さは、図５に示すよう
に、リーク無しの場合にエンジン停止後にタンク内圧が
正圧になっている期間又はそれよりも短い期間に設定し
たり、或は、図６に示すように、リーク無しの場合にエ
ンジン停止後にタンク内圧が最大となるまでの期間又は
それよりも短い期間に設定しても良い。

【００３２】本実施形態（１）では、リーク診断期間中
のタンク内圧の挙動を数値化するために、リーク診断期
間中にタンク内圧センサ１７によりゲージ圧（大気圧基
準）で検出したタンク内圧（ゲージ圧＝絶対圧−大気
圧）を所定の演算周期で積算し、リーク診断終了時に、
このタンク内圧積算値をリーク判定値と比較してリーク
の有無を診断する。

【００３３】図７は、タンク内圧積算値、リーク孔径、
燃料タンク１１内の燃料残量との関係を測定したグラフ
である。孔径が０．１５ｍｍの微小リークの場合のタン
ク内圧積算値は、リーク無しの場合に測定したタンク内
圧積算値のばらつき範囲の下限付近であるため、孔径が
０．１５ｍｍ程度の微小リークを検出するためには、燃
料残量等を考慮する必要がある。

【００３４】一方、リーク孔径が０．５ｍｍ以上の場合
は、リーク孔径が０．５ｍｍの場合のタンク内圧積算値
のばらつき範囲の上限と、リーク無しの場合のタンク内
圧積算値のばらつき範囲の下限とが完全に分離されてい
るため、孔径０．５ｍｍ以上のリークを検出する場合
は、リーク孔径が０．５ｍｍの場合のタンク内圧積算値
のばらつき範囲の上限と、リーク無しの場合のタンク内
圧積算値のばらつき範囲の下限との範囲内（好ましくは
中間）にリーク判定値を設定すれば、燃料残量に影響さ
れずに、孔径０．５ｍｍ以上のリークの有無を精度良く
検出できる。この場合、タンク内圧積算値がリーク判定
値よりも小さければ、孔径０．５ｍｍ以上のリーク有り
と判定され、タンク内圧積算値がリーク判定値よりも大
きければ、リーク無しと判定される。

【００３５】以上説明したエバポ系のリーク診断は、図
２のリーク診断ルーチンによって次のようにして実行さ
れる。図２のリーク診断ルーチンは、制御回路２１の電
源供給中（メインリレー２２のオン時）に周期的に実行
され、次のようにしてエンジン停止後にエバポ系のリー
ク診断を実行する。本ルーチンが起動されると、まずス
テップ１０１で、エンジン停止後（イグニッションスイ
ッチ２３のオフ後）であるか否かを判定し、エンジン運
転中であれば、以降の処理を行うことなく、本ルーチン
を終了する。

【００３６】一方、上記ステップ１０１で、エンジン停
止後（イグニッションスイッチ２３のオフ後）と判定さ
れれば、次のステップ１０２に進み、リーク診断実行条
件が成立しているか否かを判定する。このリーク診断実
行条件としては、例えば、燃料温度センサ２６で検出し
た燃料温度がエバポガスの発生しやすい所定温度以上で
あることであり、燃料温度が所定温度以上であれば、リ
ーク診断実行条件が成立する。

【００３７】つまり、エンジン停止後にエバポ系のリー
ク診断を行うためには、リーク無しの場合にエバポガス
の発生によってタンク内圧がある程度上昇する環境にな
っている必要があり、そのためには、燃料温度がある程
度高くなっている必要がある。エバポガスの発生量が少
ないときにリーク診断を行っても、タンク内圧の上昇が
少なく、リーク有りとリーク無しの場合のタンク内圧の
違いが少なく、両者を精度良く区別するのが困難であ
る。従って、燃料温度が所定温度以上であるか否かで、
リーク診断実行条件が成立しているか否かを判定すれ
ば、リーク有りとリーク無しの場合のタンク内圧の違い
が明瞭に現れるエバポガス発生状態になっている場合の
み、リーク診断を実施することができ、リーク診断精度
を向上することができる。上記ステップ１０２の処理が
特許請求の範囲でいうリーク診断実行条件判定手段とし
ての役割を果たす。

【００３８】上記ステップ１０２で、燃料温度が所定温
度未満で、リーク診断実行条件が成立しないと判定され
れば、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了す
る。一方、燃料温度が所定温度以上で、リーク診断実行
条件が成立していると判定されれば、ステップ１０３以
降のリーク診断処理を次のようにして実行する。まず、
ステップ１０３で、パージ制御弁１６を閉弁し、次のス
テップ１０４で、大気開閉弁１４を閉弁してエバポ系を
密閉する。これらステップ１０３、１０４の処理が特許
請求の範囲でいう密閉手段としての役割を果たす。

【００３９】この後、ステップ１０５に進み、燃料レベ
ルセンサ１８の出力信号を読み込んで燃料タンク１１内
の燃料残量Ｌを検出すると共に、リーク診断開始後（エ
バポ系の密閉後）の経過時間を計測するタイマＴimerを
リセットする。この後、ステップ１０６に進み、タンク
内圧センサ１７の出力信号を読み込んで今回のタンク内
圧Ｐa を検出し、次のステップ１０７で、前回までのタ
ンク内圧積算値Ｐtotal に今回のタンク内圧Ｐa を加算
してタンク内圧積算値Ｐtotal を更新する。この際、タ
ンク内圧Ｐa は、大気圧を基準にして検出したゲージ圧
（＝絶対圧−大気圧）が用いられる。この後、ステップ
１０８に進み、前回のタイマＴimerの値に演算周期Ａを
加算して、タイマＴimerのカウント値を更新する。

【００４０】そして、次のステップ１０９で、タイマＴ
imerの値（リーク診断開始後の経過時間）が所定値αを
越えたか否かを判定し、所定値αを越えていなければ、
ステップ１０６に戻る。これにより、タイマＴimerの値
が所定値αを越えるまで、所定の演算周期Ａでタンク内
圧Ｐa を積算してタンク内圧積算値Ｐtotal を更新する
処理を繰り返す。尚、所定値αは、図５に示すように、
リーク無しの場合にエンジン停止後にタンク内圧が正圧
になっている時間又はそれよりも短い時間に設定した
り、或は、図６に示すように、リーク無しの場合にエン
ジン停止後にタンク内圧が最大となるまでの時間又はそ
れよりも短い時間に設定しても良い。

【００４１】その後、タイマＴimerの値が所定値αを越
えた時点で、ステップ１１０に進み、現在の燃料残量Ｌ
に応じたリーク判定値ｆ(L) を、燃料残量Ｌをパラメー
タとするリーク判定値マップから読み込む（又は数式に
より算出する）。この後、ステップ１１１に進み、タン
ク内圧積算値Ｐtotal をリーク判定値ｆ(L) と比較し、
タンク内圧積算値Ｐtotal がリーク判定値ｆ(L) よりも
大きければ、ステップ１１２に進み、リーク無し（正
常）と判定し、次のステップ１１５で、大気開閉弁１４
を開弁してリーク診断を終了する。

【００４２】これに対し、上記ステップ１１１で、タン
ク内圧積算値Ｐtotal がリーク判定値ｆ(L) 以下と判定
されれば、ステップ１１３に進み、リーク有り（異常）
と判定して、次のステップ１１４で、警告ランプ２７を
点灯して運転者に警告すると共に、異常コードを制御回
路２１のバックアップＲＡＭ（図示せず）に記憶し、次
のステップ１１５で、大気開閉弁１４を開弁してリーク
診断を終了する。

【００４３】尚、上記ステップ１０６〜１１５の処理が
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。

【００４４】一方、図３のメインリレー制御ルーチン
は、所定時間毎に実行され、次のようにしてメインリレ
ー２２のＯＮ／ＯＦＦを制御する。本ルーチンが起動さ
れると、まずステップ２０１で、イグニッションスイッ
チ（以下「ＩＧスイッチ」と表記する）２３がＯＮされ
ているか否か、つまりエンジン運転中であるか否かを判
定し、ＩＧスイッチ２３がＯＮ状態（エンジン運転中）
であれば、ステップ２０５に進み、メインリレー２２を
ＯＮ状態に維持して、制御回路２１、大気開閉弁１４、
パージ制御弁１６、タンク内圧センサ１７及び燃料レベ
ルセンサ１８に電源電圧を供給する。

【００４５】その後、ＩＧスイッチ２３がＯＮからＯＦ
Ｆに切り換えられた時点で、ステップ２０１で「Ｎｏ」
と判定されてステップ２０２に進み、前記図２のリーク
診断ルーチンによってリーク診断を実行している途中で
あるか否かを判定し、リーク診断を実行していなけれ
ば、ステップ２０４に進み、メインリレー２２をＯＦＦ
して、制御回路２１、大気開閉弁１４、パージ制御弁１
６、タンク内圧センサ１７及び燃料レベルセンサ１８へ
の電源供給を遮断する。

【００４６】これに対し、上記ステップ２０２で、リー
ク診断実行中であると判定された場合は、ステップ２０
３に進み、電源電圧がエンジン始動性を確保できる所定
電圧よりも高いか否かを判定し、電源電圧が所定電圧以
下であれば、ステップ２０４に進み、リーク診断の途中
であっても、メインリレー２２をＯＦＦして、制御回路
２１、大気開閉弁１４等への電源供給を遮断してリーク
診断を中止し、バッテリの消耗を防ぐ。

【００４７】一方、電源電圧が所定電圧よりも高けれ
ば、ステップ２０５に進み、ＩＧスイッチ２３のＯＦＦ
後（エンジン停止後）であっても、メインリレー２２を
ＯＮ状態に維持して、リーク診断の継続に必要な部品
（制御回路２１、大気開閉弁１４等）への電源供給を継
続する。そして、このリーク診断が終了した時点で、ス
テップ２０２で「Ｎｏ」と判定されて、ステップ２０４
に進み、メインリレー２２をＯＦＦして、制御回路２
１、大気開閉弁１４等への電源供給を遮断する。

【００４８】以上説明した本実施形態（１）では、エン
ジン停止後のリーク診断期間中にタンク内圧センサ１７
で検出したタンク内圧Ｐa （ゲージ圧）を所定の演算周
期Ａで積算してタンク内圧積算値Ｐtotal を更新し、リ
ーク診断終了時に、このタンク内圧積算値Ｐtotal をリ
ーク判定値ｆ(L) と比較してリークの有無を診断するよ
うにしたので、エンジン停止後の燃料温度の上昇が少な
い場合でもリーク診断を行うことができて、リーク診断
の頻度を多くすることができ、エバポガスのリークを早
期に検出することができる。

【００４９】しかも、本実施形態（１）では、燃料温度
センサ２６で検出した燃料温度がエバポガスの発生しや
すい所定温度以上であるか否かによって、リーク診断を
許可／禁止するようにしたので、リーク有りとリーク無
しの場合のタンク内圧の違いが明瞭に現れるエバポガス
発生状態になっている場合のみ、リーク診断を実施する
ことができ、リーク診断精度を向上することができる。

【００５０】尚、燃料タンク１１内の燃料温度は、停止
前のエンジン運転状態又は走行履歴に基づいて推定する
ようにしても良い。燃料タンク１１内の燃料温度を上昇
させる主な要因は、排気系の熱や、燃料噴射弁側から燃
料タンク１１内に戻されるリターン燃料であり、これら
はエンジン運転状態や走行履歴に基づいて推定すること
ができる。従って、停止前のエンジン運転状態又は走行
履歴に基づいて燃料タンク１１内の燃料温度を推定する
ことができ、それによって、燃料温度センサ２６が不要
となるため、低コスト化の要求も満たすことができる。

【００５１】また、本実施形態（１）では、燃料レベル
センサ１８で検出した燃料残量Ｌに応じてリーク判定値
ｆ(L) を設定するようにしたので、燃料残量Ｌに応じて
タンク内圧上昇量が変化するのに対応してリーク判定値
を適正に変化させることができ、燃料残量Ｌの影響を受
けない安定したリーク診断を行うことができる。

【００５２】尚、リーク判定値を変化させる代わりに、
タンク内圧積算値Ｐtotal を燃料残量Ｌに応じた補正係
数Ｆ(L) で補正するようにしても良い。 Ｐtotal ＝Ｐtotal ×Ｆ(L)

【００５３】また、リーク有りの場合でも、燃料温度が
高くなってエバポガス発生量が多くなれば、それに応じ
てタンク内圧上昇量が大きくなることを考慮して、燃料
温度に応じてリーク判定値を変化させたり、或は、タン
ク内圧積算値Ｐtotal を燃料温度に応じた補正係数で補
正するようにしても良い。このようにすれば、燃料温度
に応じてエバポガス発生量（タンク内圧上昇量）が変化
するのに対応してリーク診断の判定基準を適正に変化さ
せることができ、燃料温度の影響を受けない安定したリ
ーク診断を行うことができる。

【００５４】また、本実施形態（１）では、エンジン停
止後のリーク診断期間中にタンク内圧センサ１７で検出
したタンク内圧Ｐa （ゲージ圧＝絶対圧−大気圧）を所
定の演算周期Ａで積算して求めたタンク内圧積算値Ｐto
tal をリーク診断パラメータとして用いるようにしたの
で、リーク有りとリーク無しの場合のリーク診断パラメ
ータ（タンク内圧積算値Ｐtotal ）の違いを大きくしな
がら、リーク診断期間中のタンク内圧の経時的変化も考
慮してリーク診断を行うことができ、リーク診断精度を
向上することができる。

【００５５】尚、本実施形態（１）では、ゲージ圧（大
気圧基準）で検出したタンク内圧を積算してタンク内圧
積算値Ｐtotal を求めたが、絶対圧で検出したタンク内
圧とと基準圧力との差圧を所定の演算周期で積算してタ
ンク内圧積算値Ｐtotal を求めるようにしても良い。こ
こで、基準圧力は、大気圧の他に、リーク診断開始時の
圧力、内燃機関運転停止時の圧力のいずれであっても良
く、勿論、これら以外の圧力を基準圧力としても良い。
或は、絶対圧で検出したタンク内圧を所定の演算周期で
積算してタンク内圧積算値Ｐtotal を求めるようにして
も良い。

【００５６】［実施形態（２）］上記実施形態（１）で
は、タンク内圧Ｐa を所定の演算周期で積算して求めた
タンク内圧積算値Ｐtotal をリーク診断パラメータとし
て用いるようにしたが、本発明の実施形態（２）では、
図８及び図９に示すリーク診断ルーチンによってエンジ
ン停止後のリーク診断期間中にタンク内圧Ｐa の最大値
Ｐamaxを検出し、このタンク内圧最大値Ｐamaxをリーク
診断パラメータとして用いるようにしている。

【００５７】図８及び図９のリーク診断ルーチンは、前
記図２のリーク診断ルーチンと比較して、ステップ１０
５ａ、ステップ１０７ａ、１０７ｂ、１１１ａの処理を
追加又は変更したものであり、それ以外の各ステップの
処理は前記図２のリーク診断ルーチンと同じである。

【００５８】図８及び図９のリーク診断ルーチンでは、
リーク診断開始時に、ステップ１０５ａで、タンク内圧
最大値Ｐamaxを例えば０（＝大気圧）等の初期値にセッ
トし、次のステップ１０６で、タンク内圧Ｐa を検出す
る。この後、ステップ１０７ａに進み、今回のタンク内
圧Ｐa を前回までのタンク内圧最大値Ｐamaxと比較し、
今回のタンク内圧Ｐa が前回までのタンク内圧最大値Ｐ
amaxよりも大きければ、ステップ１０７ｂに進み、今回
のタンク内圧Ｐa でタンク内圧最大値Ｐamaxの記憶値を
更新する。これに対し、今回のタンク内圧Ｐa が前回ま
でのタンク内圧最大値Ｐamax以下であれば、タンク内圧
最大値Ｐamaxの記憶値を更新しない。

【００５９】その後、ステップ１０８に進み、タイマＴ
imerの前回値に演算周期Ａを加算して、タイマＴimerの
カウント値を更新し、次のステップ１０９で、タイマＴ
imerの値（リーク診断開始後の経過時間）が所定値αを
越えたか否かを判定し、所定値αを越えていなければ、
ステップ１０６に戻る。これにより、タイマＴimerの値
が所定値αを越えるまで、所定の演算周期Ａで、タンク
内圧最大値Ｐamaxを探索する処理を繰り返す。

【００６０】その後、タイマＴimerの値が所定値αを越
えた時点で、図９のステップ１１０に進み、現在の燃料
残量Ｌに応じたリーク判定値ｆ(L) を設定した後、ステ
ップ１１１ａに進み、タンク内圧最大値Ｐamaxをリーク
判定値ｆ(L) と比較し、タンク内圧最大値Ｐamaxがリー
ク判定値ｆ(L) よりも大きければ、ステップ１１２に進
み、リーク無し（正常）と判定し、次のステップ１１５
で、大気開閉弁１４を開弁してリーク診断を終了する。

【００６１】これに対し、上記ステップ１１１ａで、タ
ンク内圧最大値Ｐamaxがリーク判定値ｆ(L) 以下と判定
されれば、ステップ１１３に進み、リーク有り（異常）
と判定して、次のステップ１１４で、警告ランプ２７を
点灯して運転者に警告すると共に、異常コードを制御回
路２１のバックアップＲＡＭ（図示せず）に記憶し、次
のステップ１１５で、大気開閉弁１４を開弁してリーク
診断を終了する。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。

【００６２】尚、上記実施形態（１）、（２）では、エ
ンジン停止後のリーク診断期間を所定時間αに固定した
が、このリーク診断期間（所定時間α）を燃料温度に応
じて補正するようにしても良い。このようにすれば、燃
料温度に応じてエバポガス発生量（タンク内圧上昇量）
が変化するのに対応してリーク診断期間を適正な長さに
設定することができる。

【００６３】［その他の実施形態］リーク診断開始（エ
バポ系の密閉）から“所定時間”経過後に検出したタン
ク内圧をリーク診断パラメータとして用いるようにして
も良い。ここで、“所定時間”は、リーク有りの場合に
タンク内圧が大気圧付近に低下するまでの時間に設定す
れば良い。リーク無しの場合は、リーク診断開始から
“所定時間”経過しても、まだタンク内圧が高い状態に
維持されているため、“所定時間”経過後に検出したタ
ンク内圧が大気圧付近に低下しているか否かで、リーク
の有無を診断することができる。この場合、燃料温度に
応じて燃料タンク１１内のエバポガス発生量が変化し、
タンク内圧の上昇具合が変化することを考慮して、“所
定時間”を燃料温度に応じて変化させるようにしても良
い。

【００６４】また、リーク診断開始後（エバポ系の密閉
後）にタンク内圧の変化を監視し、タンク内圧の上昇率
が所定値以下（例えばほぼ０）になるまでの時間を測定
し、その時間がリーク判定値よりも短いか否かで、リー
クの有無を判定するようにしても良い。或は、リーク診
断開始から所定時間経過する前にタンク内圧が所定圧以
下（例えば大気圧付近）に低下したか否かで、リークの
有無を診断するようにしても良い。

【００６５】また、エンジン運転中の燃料温度やエンジ
ン運転状態からエバポガス発生量を推定し、そのエバポ
ガス発生量に基づいてリーク診断の許可／禁止を判定す
るようにしても良い。このようにすれば、リーク有りと
リーク無しの場合のタンク内圧の違いが明瞭に現れるエ
バポガス発生状態になっている場合のみ、リーク診断を
実施することができ、リーク診断精度を向上することが
できる。

【００６６】尚、前記実施形態（１）、（２）では、エ
バポ系の密閉後に直ちにタンク内圧の検出を開始するよ
うにしたが、エバポ系の密閉後、リーク有りとリーク無
しの場合のタンク内圧の違いが明瞭に現れるまでの暫く
の時間が経過してからタンク内圧の検出を開始するよう
にしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態（１）におけるエバポガスパ
ージシステムの構成を示す図

【図２】実施形態（１）のリーク診断ルーチンの処理の
流れを示すフローチャート

【図３】実施形態（１）のメインリレー制御ルーチンの
処理の流れを示すフローチャート

【図４】エンジン停止後のリーク診断の一例を示すタイ
ムチャート

【図５】リーク診断期間の設定方法を説明する図（その
１）

【図６】リーク診断期間の設定方法を説明する図（その
２）

【図７】リーク孔径とタンク内圧積算値との関係を測定
したデータを示す図

【図８】実施形態（２）のリーク診断ルーチンの処理の
流れを示すフローチャート（その１）

【図９】実施形態（２）のリーク診断ルーチンの処理の
流れを示すフローチャート（その２）

【符号の説明】

１１…燃料タンク、１２…エバポ通路、１３…キャニス
タ、１４…大気開閉弁、１５…パージ通路、１６…パー
ジ制御弁、１７…タンク内圧センサ（内圧判定手段）、
１８…燃料レベルセンサ（燃料残量検出手段）、１９…
水温センサ、２０…吸気温センサ、２１…制御回路（リ
ーク診断手段，密閉手段，リーク診断実行条件判定手
段）、２２…メインリレー、２３…イグニッションスイ
ッチ、２４…バックアップ電源、２５…ソークタイマ、
２６…燃料温度センサ（燃料温度判定手段）、２７…警
告ランプ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若原 啓二 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 三輪 真 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 2G067 AA25 BB02 CC04 DD02 2G087 AA19 AA27 BB25 CC11 CC31 EE16 FF25 3G044 BA22 CA02 EA32 EA33 EA40 EA53 EA55 EA57 EA63 FA04 FA13 FA15 FA23 FA30 FA31 FA39

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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
   ージシステムにおいて、 前記燃料タンクを含むエバポ系の圧力を検出する内圧検
   出手段と、 内燃機関運転停止後の少なくともリーク診断期間中に前
   記エバポ系を密閉状態に維持する密閉手段と、 内燃機関運転停止後のリーク診断期間内に前記内圧検出
   手段で検出した圧力に基づいて前記エバポ系のリークの
   有無を診断するリーク診断手段とを備えていることを特
   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. 【請求項２】 前記リーク診断期間は、リーク無しの場
   合に内燃機関運転停止後に前記エバポ系の圧力が正圧に
   なっている期間又はそれよりも短い期間に設定されてい
   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. 【請求項３】 前記リーク診断期間は、リーク無しの場
   合に内燃機関運転停止後に前記エバポ系の圧力が最大と
   なるまでの期間又はそれよりも短い期間に設定されてい
   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. 【請求項４】 前記密閉手段は、内燃機関運転停止直後
   に前記エバポ系を密閉することを特徴とする請求項１乃
   至３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。
5. 【請求項５】 前記リーク診断手段は、前記リーク診断
   期間内の前記内圧検出手段の検出圧力と基準圧力との差
   圧を所定の演算周期で積算し、その積算値に基づいて前
   記エバポ系のリークの有無を診断す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。
6. 【請求項６】 前記リーク診断手段は、前記リーク診断
   期間内の前記内圧検出手段の検出圧力の変化に基づいて
   前記エバポ系のリークの有無を診断することを特徴とす
   る請求項１乃至５のいずれかに記載のエバポガスパージ
   システムのリーク診断装置。
7. 【請求項７】 前記リーク診断手段は、前記リーク診断
   期間内の前記内圧検出手段の検出圧力の最大値に基づい
   て前記エバポ系のリークの有無を診断することを特徴と
   する請求項１乃至６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。
8. 【請求項８】 前記燃料タンク内の燃料温度を判定する
   燃料温度判定手段と、 前記燃料温度検出手段で判定した燃料温度に基づいてリ
   ーク診断の許可／禁止を判定するリーク診断実行条件判
   定手段とを備えていることを特徴とする請求項１乃至７
   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。
9. 【請求項９】 前記燃料温度判定手段は、停止前の内燃
   機関の運転状態又は走行履歴に基づいて前記燃料タンク
   内の燃料温度を推定することを特徴とする請求項８に記
   載のエバポガスパージシステムのリーク診断装置。
10. 【請求項１０】 前記リーク診断手段は、前記燃料温度
    判定手段で判定した燃料温度に基づいて前記リーク診断
    期間を補正することを特徴とする請求項８又は９に記載
    のエバポガスパージシステムのリーク診断装置。
11. 【請求項１１】 前記リーク診断手段は、前記燃料温度
    判定手段で判定した燃料温度に基づいてリーク診断の判
    定基準を変化させることを特徴とする請求項８乃至１０
    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。
12. 【請求項１２】 前記燃料タンク内の燃料残量を検出す
    る燃料残量検出手段を備え、 前記リーク診断手段は、前記燃料残量検出手段で検出し
    た燃料残量に基づいてリーク診断の判定基準を変化させ
    ることを特徴とする請求項１乃至１１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。
13. 【請求項１３】 内燃機関の運転停止前のエバポガス発
    生量を判定するエバポガス発生量判定手段と、 前記エバポガス発生量判定手段で判定したエバポガス発
    生量に基づいてリーク診断の許可／禁止を判定するリー
    ク診断実行条件判定手段とを備えていることを特徴とす
    る請求項１乃至７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。