JP2003074422A - 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】 エンジン停止後にエバポ系を密閉してリーク
診断を行う場合に、リーク診断終了後にエバポ系を大気
に開放したときに、キャニスタ内に吸着されている燃料
成分が大気中に吹き飛ばされることを未然に防止できる
ようにする。 【解決手段】 エンジン停止後のリーク診断期間中に、
エバポ系を密閉し、該エバポ系の圧力が所定の制限圧に
達する毎に該エバポ系を一時的に開放して該エバポ系の
圧力を大気圧付近まで低下させてから再密閉するという
動作を繰り返す。このリーク診断期間内にエバポ系の圧
力の検出値を所定の演算周期で積算する。この際、エバ
ポ系の圧力が所定の制限圧に達した回数に応じてエバポ
系の圧力の検出値を補正して積算し、この積算値をリー
ク判定値と比較してエバポ系のリークの有無を診断す
る。尚、リーク診断期間内にエバポ系の圧力が所定の制
限圧に達した回数に基づいてエバポ系のリークの有無を
診断しても良い。

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、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、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、内燃機関の運転停止後に、エバポ系を密
閉してエバポ系の圧力（タンク内圧力）を検出し、その
圧力に基づいて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、内燃機関を
ある程度の時間運転すると、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によって燃料
タンク内の燃料温度が上昇してエバポガスが発生しやす
い状態となるため、エバポ系にリークが無ければ、内燃
機関の運転停止後にエバポ系を密閉すると、その後のエ
バポガスの発生によってエバポ系の圧力が上昇する。リ
ーク診断終了後は、キャニスタの大気開閉弁を開放して
エバポ系を大気に連通させるため、リーク診断中にエバ
ポ系の圧力が高くなり過ぎると、リーク診断終了後にキ
ャニスタの大気開閉弁を開放したときに、燃料タンク内
の高圧のエバポガスがキャニスタ内を吹き抜けて大気連
通孔から大気中に勢い良く吹き出し、それによって、キ
ャニスタ内に吸着されている燃料成分が大気中に吹き飛
ばされてしまうという不具合が発生する。

【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
にエバポ系を密閉してリーク診断を行う場合に、リーク
診断終了後にエバポ系を大気に開放したときに、キャニ
スタ内に吸着されている燃料成分が大気中に吹き飛ばさ
れることを未然に防止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。

【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、内燃機関運転停止後のリーク診断期間
中に、密閉手段によってエバポ系を密閉し、該エバポ系
の圧力が所定の制限圧に達する毎に該エバポ系を一時的
に開放して該エバポ系の圧力を大気圧付近まで低下させ
てから再密閉するという動作を繰り返す。そして、この
リーク診断期間内にエバポ系の圧力を内圧検出手段で検
出し、その検出圧力に基づいて、リーク診断手段によっ
てエバポ系のリークの有無を診断する。この場合、リー
ク診断期間中のエバポ系の圧力が所定の制限圧以下に制
限されるため、リーク診断終了時のエバポ系の圧力も所
定の制限圧以下に制限される。これにより、リーク診断
終了後に、キャニスタの大気開閉弁を開放してエバポ系
を大気に連通させたときに、キャニスタ内をエバポガス
が勢い良く吹き抜けることが未然に防止され、キャニス
タ内の燃料成分が大気中に吹き飛ばされてしまうことが
未然に防止される。

【０００９】この場合、請求項２のように、リーク診断
期間内の内圧検出手段の検出圧力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。このようにすれば、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。

【００１０】更に、請求項３のように、内圧検出手段の
検出圧力を積算する際に、エバポ系の圧力が所定の制限
圧に達した回数に応じて内圧検出手段の検出圧力を補正
して積算するようにすると良い。このようにすれば、リ
ーク診断期間中にエバポ系の圧力を所定の制限圧以下に
制限しても、内圧検出手段の検出圧力を、エバポ系の圧
力上昇を制限しない場合のエバポ系の圧力相当値に補正
することができ、エバポ系の圧力上昇を制限しない場合
とほぼ同様の条件で精度の良いリーク診断を行うことが
できる。

【００１１】また、請求項４のように、リーク診断期間
内にエバポ系の圧力が所定の制限圧に達した回数に基づ
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、エバポ系にリークが発生していると、リー
ク診断期間中のエバポ系の圧力上昇が少なくなり、エバ
ポ系の圧力が所定の制限圧まで上昇するまでの時間が長
くなったり、或は、大量リークが発生している場合はエ
バポ系の圧力が所定の制限圧まで上昇しなくなるため、
リーク診断期間内にエバポ系の圧力が所定の制限圧に達
した回数が所定回数よりも少ないか否かで、リークの有
無を診断することができる。

【００１２】この場合、請求項５のように、リーク診断
期間内にエバポ系の圧力が所定の制限圧に達した回数が
所定回数に達した時点で、リーク無しと診断してリーク
診断を終了するようにしても良い。このようにすれば、
内燃機関運転停止後のリーク診断に要する時間（消費電
力）を減らすことができ、その分、バッテリの負担を軽
減することができる。

【００１３】また、請求項６のように、エバポ系の圧力
が所定の制限圧に達するまでの時間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、
エバポ系の圧力が所定の制限圧に達するまでの時間が所
定時間よりも長いか否かで、リークの有無を診断するこ
とができる。

【００１４】この場合、請求項７のように、リーク診断
開始から所定時間経過してもエバポ系の圧力が所定の制
限圧に達しないときは、リーク有りと診断してリーク診
断を終了するようにしても良い。このようにすれば、内
燃機関運転停止後のリーク診断に要する時間（消費電
力）を減らすことができ、その分、バッテリの負担を軽
減することができる。

【００１５】また、請求項８のように、燃料タンクを樹
脂で形成しても良い。このように、燃料タンクを樹脂で
形成すれば、従来の金属製の燃料タンクと比較して、錆
等による燃料タンクの劣化が発生せず、燃料タンクの耐
久性を向上することができる。しかし、樹脂製の燃料タ
ンクは、金属製の燃料タンクと比較して強度が弱いた
め、タンク内圧が高くなり過ぎると変形してエバポ系の
圧力が変動するおそれがあるが、本発明では、リーク診
断期間中のエバポ系の圧力を所定の制限圧以下に制限す
るため、燃料タンクが樹脂製であっても、リーク診断時
の圧力上昇による燃料タンクの変形を防止することがで
きる。これにより、燃料タンクの変形による圧力変動を
防止でき、リーク診断の信頼性を向上することができ
る。

【００１６】また、請求項９のように、リーク診断実行
条件判定手段によって燃料タンク内のエバポガス発生状
態に相関するパラメータ（例えば燃料温度）を判定して
その判定結果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。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
の圧力上昇が少ないため、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９のように、燃
料タンク内のエバポガス発生状態に相関するパラメータ
（例えば燃料温度）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】

【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に基づいてエバポガスパージシステムの構成
を説明する。樹脂で形成した燃料タンク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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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（ＯＮ）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（ＯＦＦ）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。

【００２３】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
れた燃料噴射制御ルーチン、点火制御ルーチン及びパー
ジ制御ルーチンを実行することで、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及び図３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
２７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４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２１、大気開閉弁１４等）に電源電圧を供給する。

【００２４】ここで、エンジン運転停止後のリーク診断
の手法を図５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。

【００２５】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）の上昇が少なくなる。

【００２６】リーク診断期間中は、エバポ系を密閉する
が、タンク内圧が所定の制限圧に達する毎に、キャニス
タ１３の大気開閉弁１４を一時的に開放してエバポ系内
に大気圧を導入してタンク内圧を大気圧付近まで急低下
させてから該大気開閉弁１４を閉鎖してエバポ系を再密
閉するという動作を繰り返す。この場合、制限圧は、リ
ーク診断終了後の大気開閉弁１４の開放時に発生するキ
ャニスタ１３内を吹き抜けるエバポガスの流れによって
キャニスタ１３内の燃料成分が大気中に吹き飛ばされる
ことを防止できるタンク内圧の範囲内の上限値付近に設
定されている。

【００２７】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。この場合、タンク内圧の検出値を積
算する際に、タンク内圧が所定の制限圧に到達した回数
Ｃに応じて、次式によりタンク内圧の検出値を補正して
積算する。

【００２８】補正後のタンク内圧検出値＝補正前のタン
ク内圧検出値＋制限圧×Ｃ 以上説明したエバポ系のリーク診断は、図２及び図３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及び図３のリーク診断ルーチンは、制御回路２
１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。

【００２９】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。

【００３０】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
少ないため、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。

【００３１】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の処理が後述
するステップ１０９、１１１、１１２の処理と共に特許
請求の範囲でいう密閉手段としての役割を果たす。

【００３２】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を検出した後、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Ｔimer1 をリ
セットすると共に、タンク内圧Ｐa が制限圧Ｐref に到
達した回数をカウントするカウンタＣ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、今回のタンク内
圧Ｐa は、タンク内圧Ｐa が制限圧Ｐrefに到達した回
数（カウンタＣの値）に応じて補正される。 Ｐtotal ＝Ｐtotal ＋Ｐa ＋Ｐref ×Ｃ

【００３３】この後、ステップ１０８に進み、前回のタ
イマＴimer1 の値に演算周期Ａを加算して、タイマＴim
er1 のカウント値を更新する。そして、次のステップ１
０９で、タンク内圧Ｐa が制限圧Ｐref に到達したか否
かを判定し、タンク内圧Ｐaが制限圧Ｐref に到達して
いなければ、ステップ１１０に進み、タイマＴimer1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Ｔimer1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Ｐ
a 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。

【００３４】このリーク診断期間中に、タンク内圧Ｐa
が制限圧Ｐref に到達した時点で、ステップ１０９で
「Ｙｅｓ」と判定されてステップ１１１に進み、大気開
閉弁１４を一時的に開弁してエバポ系内に大気圧を導入
してタンク内圧Ｐa を大気圧付近まで急低下させてか
ら、該大気開閉弁１４を閉鎖してエバポ系を再密閉する
（ステップ１１２）。そして、次のステップ１１３で、
タンク内圧Ｐa が制限圧Ｐref に到達した回数をカウン
トするカウンタＣをインクリメントして、ステップ１０
６に戻り、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。

【００３５】その後、タイマＴimer1 の値が所定値αを
越えた時点で、ステップ１１０で「Ｙｅｓ」と判定され
て、図３のステップ１１４に進み、現在の燃料残量Ｌに
応じたリーク判定値ｆ1(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１１５に進み、タンク
内圧積算値Ｐtotal をリーク判定値ｆ1(L)と比較し、タ
ンク内圧積算値Ｐtotal がリーク判定値ｆ1(L)よりも大
きければ、ステップ１１６に進み、リーク無し（正常）
と判定し、次のステップ１１９で、大気開閉弁１４を開
弁してリーク診断を終了する。

【００３６】これに対し、上記ステップ１１５で、タン
ク内圧積算値Ｐtotal がリーク判定値ｆ1(L)以下と判定
されれば、ステップ１１７に進み、リーク有り（異常）
と判定して、次のステップ１１８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１１９で、大気開閉弁１４を開弁してリーク
診断を終了する。尚、上記ステップ１０６〜１１９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。

【００３７】一方、図４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のオン／オフ（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がオンされているか否か、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がオン状態（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をオン状態に維持して、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１
７及び燃料レベルセンサ１８に電源電圧を供給する。

【００３８】その後、ＩＧスイッチ２３がオンからオフ
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をオフして、
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への電源
供給を遮断する。

【００３９】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をオフして、制御回路２
１、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。

【００４０】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のオフ後
（エンジン停止後）であっても、メインリレー２２をオ
ン状態に維持して、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をオフして、制御回路２１、大気
開閉弁１４等への電源供給を遮断する。

【００４１】以上説明した本実施形態（１）では、エン
ジン運転停止後のリーク診断期間中に、タンク内圧Ｐa
が所定の制限圧Ｐref に達する毎に、キャニスタ１３の
大気開閉弁１４を一時的に開放してタンク内圧Ｐa を大
気圧付近まで低下させてから大気開閉弁１４を閉鎖して
エバポ系を再密閉するという動作を繰り返すようにした
ので、リーク診断終了時のタンク内圧Ｐa も所定の制限
圧Ｐref 以下に制限することができる。これにより、リ
ーク診断終了後に、キャニスタ１３の大気開閉弁１４を
開放してエバポ系を大気に連通させたときに、キャニス
タ１３内をエバポガスが勢い良く吹き抜けることを未然
に防止でき、キャニスタ１３内の燃料成分が大気中に吹
き飛ばされてしまうことを未然に防止できる。

【００４２】しかも、本実施形態（１）では、リーク診
断期間内のタンク内圧Ｐa を所定の演算周期Ａで積算し
てリーク診断パラメータ（タンク内圧積算値）を求める
際に、タンク内圧Ｐa が所定の制限圧Ｐref に達した回
数に応じてタンク内圧Ｐa を補正して積算するようにし
たので、リーク診断期間中にタンク内圧Ｐa を所定の制
限圧Ｐref 以下に制限しても、タンク内圧Ｐa の上昇を
制限しない場合のタンク内圧相当値を得ることができ、
タンク内圧Ｐa の上昇を制限しない場合とほぼ同様の条
件で精度の良いリーク診断を行うことができる。

【００４３】更に、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。

【００４４】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。

【００４５】ところで、本実施形態（１）のように、燃
料タンク１１を樹脂で形成すると、従来の金属製の燃料
タンクと比較して、錆等による燃料タンク１１の劣化が
発生せず、燃料タンク１１の耐久性を向上できるという
利点がある。しかし、樹脂製の燃料タンク１１は、金属
製の燃料タンクと比較して強度が弱いため、タンク内圧
が高くなり過ぎると変形してタンク内圧Ｐa が変動する
おそれがある。

【００４６】その点、本実施形態（１）では、リーク診
断期間中のタンク内圧Ｐa を所定の制限圧Ｐref 以下に
制限するため、燃料タンク１１が樹脂製であっても、リ
ーク診断時の圧力上昇による燃料タンク１１の変形を防
止することができる。これにより、燃料タンク１１の変
形による圧力変動を防止でき、リーク診断の信頼性を向
上することができる。しかしながら、本発明は、金属製
の燃料タンクを用いても良く、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。

【００４７】［実施形態（２）］上記実施形態（１）で
は、リーク診断期間中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ようにしたが、図
６乃至図８に示す本発明の実施形態（２）では、リーク
診断期間中に、タンク内圧Ｐa が大気圧付近から所定の
制限圧Ｐref に達するまでの時間Ｔ(1) 、Ｔ(2) 、Ｔ
(3) …を測定し、リーク診断期間の終了時に、この時間
Ｔ(1) 、Ｔ(2) 、Ｔ(3) …の平均時間Ｔavを算出し、こ
の平均時間Ｔavがリーク判定値ｆ2(L)よりも長いか否か
でリークの有無を診断するようにしている。つまり、エ
バポ系にリークが発生していると、リーク診断期間中の
タンク内圧Ｐa の上昇が少なくなり、タンク内圧Ｐa が
制限圧Ｐref まで上昇するまでの時間Ｔ(1) 、Ｔ(2) 、
Ｔ(3) …が長くなったり、或は、大量リークが発生して
いる場合はタンク内圧Ｐa が制限圧Ｐref まで上昇しな
くなるため、タンク内圧Ｐa が制限圧Ｐref に達するま
での平均時間Ｔavがリーク判定値ｆ2(L)よりも長いか否
かで、リークの有無を診断することができる。

【００４８】本実施形態（２）で実行する図６及び図７
のリーク診断ルーチンは、前記実施形態（１）で説明し
た図２及び図３のリーク診断ルーチンのステップ１０７
の処理を省略し、その代わりに、ステップ１０５ａ、１
０８ａ、１１３ａ、１１４ａ、１１４ｂ、１１５ａの処
理を変更・追加したものであり、他の各ステップの処理
は同じである。

【００４９】図６及び図７のリーク診断ルーチンでは、
ステップ１０１〜１０４の処理で、エンジン停止後にエ
バポ系を密閉した後、ステップ１０５ａに進み、燃料タ
ンク１１内の燃料残量Ｌを検出した後、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Ｔ
imer1 をリセットすると共に、タンク内圧Ｐa が大気圧
付近から所定の制限圧Ｐref に達するまでの時間Ｔ(C)
を計測するタイマＴimer2 をリセットし、更に、タンク
内圧Ｐa が制限圧Ｐref に到達した回数をカウントする
カウンタＣをリセットする。

【００５０】この後、ステップ１０６に進み、タンク内
圧センサ１７により今回のタンク内圧Ｐa を検出し、次
のステップ１０８ａで、前回のタイマＴimer1 、Ｔimer
2 の値にそれぞれ演算周期Ａを加算して、タイマＴimer
1 、Ｔimer2 のカウント値を更新する。

【００５１】このリーク診断期間中に、タンク内圧Ｐa
が制限圧Ｐref に到達する毎に、キャニスタ１３の大気
開閉弁１４を一時的に開放してタンク内圧Ｐa を大気圧
付近まで低下させてから大気開閉弁１４を閉鎖してエバ
ポ系を再密閉するという動作を繰り返す（ステップ１０
９〜１１２）。更に、タンク内圧Ｐa が制限圧Ｐrefに
到達する毎に、タンク内圧Ｐa が制限圧Ｐref に到達し
た回数をカウントするカウンタＣをインクリメントする
と共に、タンク内圧Ｐa が大気圧付近から制限圧Ｐref
に達するまでの時間Ｔ(C) を、その時点のタイマＴimer
2 の値から読み取って記憶して（ステップ１１３ａ）、
ステップ１０６に戻り、上述した処理を繰り返す。

【００５２】その後、タイマＴimer1 の値が所定値αを
越えた時点で、ステップ１１０で「Ｙｅｓ」と判定され
て、図７のステップ１１４ａに進み、現在の燃料残量Ｌ
に応じたリーク判定値ｆ2(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１１４ｂに進み、上
記ステップ１１３ａで記憶した時間Ｔ(1) 、Ｔ(2) 、Ｔ
(3) …の平均時間Ｔavを算出する。この際、カウンタＣ
＝０の場合（リーク診断期間中にタンク内圧Ｐa が制限
圧Ｐref に全く到達しなかった場合）は、平均時間Ｔav
を最大時間（例えばリーク診断時間）に設定する。

【００５３】この後、ステップ１１５ａに進み、平均時
間Ｔavをリーク判定値ｆ2(L)と比較し、平均時間Ｔavが
リーク判定値ｆ2(L)よりも短ければ、ステップ１１６に
進み、リーク無し（正常）と判定し、次のステップ１１
９で、大気開閉弁１４を開弁してリーク診断を終了す
る。

【００５４】これに対し、上記ステップ１１５ａで、平
均時間Ｔavがリーク判定値ｆ2(L)以上と判定されれば、
ステップ１１７に進み、リーク有り（異常）と判定し
て、次のステップ１１８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１１９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。

【００５５】尚、本実施形態（２）では、タンク内圧Ｐ
a が大気圧付近から制限圧Ｐref に達するまでの時間Ｔ
(1) 、Ｔ(2) 、Ｔ(3) …の平均時間Ｔavを算出し、この
平均時間Ｔavがリーク判定値ｆ2(L)よりも長いか否かで
リークの有無を診断するようにしたが、リーク診断開始
後にタンク内圧Ｐa が最初に制限圧Ｐref に到達するま
での時間Ｔ(1) がリーク判定値よりも長いか否かでリー
クの有無を診断するようにしても良く、或は、タンク内
圧Ｐa が制限圧Ｐref に到達する回数が所定回数Ｎのと
きの時間Ｔ(N) がリーク判定値よりも長いか否かでリー
クの有無を診断するようにしても良い。これらの場合
は、時間Ｔ(1) 又は時間Ｔ(N) の測定後に直ちにリーク
診断を終了するようにすると良い。

【００５６】また、リーク診断開始から所定時間経過し
てもタンク内圧Ｐa が制限圧Ｐrefに達しないときは、
リーク有りと診断してリーク診断を終了するようにして
も良い。このようにすれば、エンジン停止後のリーク診
断に要する時間（消費電力）を減らすことができ、その
分、バッテリの負担を軽減することができる。

【００５７】［実施形態（３）］図９及び図１０に示す
本発明の実施形態（３）では、リーク診断期間中に、タ
ンク内圧Ｐa が大気圧付近から所定の制限圧Ｐref に達
した回数Ｃをカウントし、その回数Ｃがリーク判定値ｆ
3(L)よりも少ないか否かでリークの有無を診断するよう
にしている。つまり、エバポ系にリークが発生している
と、リーク診断期間中のタンク内圧Ｐa の上昇が少なく
なり、タンク内圧Ｐa が制限圧Ｐref まで上昇するまで
の時間が長くなったり、或は、大量リークが発生してい
る場合はタンク内圧Ｐa が制限圧Ｐref まで上昇しなく
なるため、タンク内圧Ｐa が制限圧Ｐref に達した回数
Ｃがリーク判定値ｆ3(L)よりも少ないか否かで、リーク
の有無を診断することができる。

【００５８】本実施形態（３）で実行する図９及び図１
０のリーク診断ルーチンは、前記実施形態（１）で説明
した図２及び図３のリーク診断ルーチンのステップ１０
７の処理を省略し、ステップ１１４ｃ、１１５ｂの処理
を変更したものであり、他の各ステップの処理は同じで
ある。

【００５９】図９及び図１０のリーク診断ルーチンで
は、ステップ１０１〜１０４の処理で、エンジン停止後
にエバポ系を密閉した後、ステップ１０５に進み、燃料
タンク１１内の燃料残量Ｌを検出した後、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
Ｔimer1 をリセットすると共に、タンク内圧Ｐa が制限
圧Ｐref に到達した回数をカウントするカウンタＣ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により今回のタンク内圧Ｐa を検出し、次
のステップ１０８で、前回のタイマＴimer1 の値に演算
周期Ａを加算して、タイマＴimer1 のカウント値を更新
する。

【００６０】このリーク診断期間中に、タンク内圧Ｐa
が制限圧Ｐref に到達する毎に、キャニスタ１３の大気
開閉弁１４を一時的に開放してタンク内圧を大気圧付近
まで低下させてから大気開閉弁１４を閉鎖してエバポ系
を再密閉するという動作を繰り返す（ステップ１０９〜
１１２）。更に、タンク内圧Ｐa が制限圧Ｐref に到達
する毎に、タンク内圧Ｐa が制限圧Ｐref に到達した回
数をカウントするカウンタＣをインクリメントして（ス
テップ１１３）、ステップ１０６に戻り、上述した処理
を繰り返す。

【００６１】その後、タイマＴimer1 の値が所定値αを
越えた時点で、ステップ１１０で「Ｙｅｓ」と判定され
て、図１０のステップ１１４ｃに進み、現在の燃料残量
Ｌに応じたリーク判定値ｆ3(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。この後、
ステップ１１５ｂに進み、カウンタＣの値をリーク判定
値ｆ3(L)と比較し、カウンタＣの値がリーク判定値ｆ3
(L)よりも大きければ、ステップ１１６に進み、リーク
無し（正常）と判定し、次のステップ１１９で、大気開
閉弁１４を開弁してリーク診断を終了する。

【００６２】これに対し、上記ステップ１１５ｂで、カ
ウンタＣの値がリーク判定値ｆ3(L)以下と判定されれ
ば、ステップ１１７に進み、リーク有り（異常）と判定
して、次のステップ１１８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１１９で、大気開閉弁１４を開弁してリーク診断を
終了する。

【００６３】以上説明した本実施形態（３）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、リーク診断期間内にタンク内圧Ｐa が所定の制
限圧Ｐref に達した回数がリーク判定値ｆ3(L)を越えた
時点で、リーク無しと診断してリーク診断を終了するよ
うにしても良い。このようにすれば、エンジン停止後の
リーク診断に要する時間（消費電力）を減らすことがで
き、その分、バッテリの負担を軽減することができる。

【００６４】尚、図１のシステム構成例では、キャニス
タ１３の大気開閉弁１４を常開型の電磁弁で構成し、リ
ーク診断期間中に大気開閉弁１４に通電し続けることに
より大気開閉弁１４の閉弁状態を維持するようにした
が、大気開閉弁１４の閉弁状態と開弁状態をそれぞれ永
久磁石等で保持する省電力型の大気開閉弁を採用し、大
気開閉弁１４の閉弁／開弁の切換時に一時的に通電する
だけで、その後、通電を停止しても大気開閉弁１４の閉
弁状態や開弁状態を永久磁石等で維持できるようにして
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（その１）

【図３】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（その２）

【図４】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５】実施形態（１）の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６】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７】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）

【図８】実施形態（２）の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９】実施形態（３）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１０】実施形態（３）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（内圧検出手段）、
１８…燃料レベルセンサ、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、
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） 3D038 CA25 CB01 CC02 CD18 3G044 BA22 CA02 EA36 EA40 EA53 EA55 EA57 FA04 FA13 FA14 FA15 FA23 FA39 GA02 GA04

Claims (9)

【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リーク診断期間中に前記エバポ系
   を密閉し、該エバポ系の圧力が所定の制限圧に達する毎
   に該エバポ系を一時的に開放して該エバポ系の圧力を大
   気圧付近まで低下させてから再密閉する密閉手段と、 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】 前記リーク診断手段は、前記内圧検出手
   段の検出圧力を積算する際に、前記エバポ系の圧力が所
   定の制限圧に達した回数に応じて前記内圧検出手段の検
   出圧力を補正して積算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リーク診断装置。
4. 【請求項４】 前記リーク診断手段は、前記リーク診断
   期間内に前記エバポ系の圧力が所定の制限圧に達した回
   数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
   期間内に前記エバポ系の圧力が所定の制限圧に達した回
   数が所定回数に達した時点で、リーク無しと診断してリ
   ーク診断を終了することを特徴とする請求項４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、前記エバポ系の
   圧力が所定の制限圧に達するまでの時間に基づいて前記
   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、リーク診断開始
   から所定時間経過しても前記エバポ系の圧力が所定の制
   限圧に達しないときはリーク有りと診断してリーク診断
   を終了することを特徴とする請求項６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】 前記燃料タンクは、樹脂で形成されてい
   ることを特徴とする請求項１ないし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】 前記燃料タンク内のエバポガス発生状態
   に相関するパラメータを判定してその判定結果に基づい
   てリーク診断の許可／禁止を判定するリーク診断実行条
   件判定手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至
   ８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。