JP4297835B2 - 燃料蒸気パージシステムの異常判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料タンク内で発生した燃料蒸気を機関吸気系にパージする燃料蒸気パージシステムの異常判定装置に関する。

周知のように、燃料蒸気パージシステムは、燃料タンクに発生する燃料蒸気をベーパ通路を通じてキャニスタ内に導入し、同キャニスタによって捕集するとともに、その捕集された燃料蒸気を適宜キャニスタからパージ通路を通じて内燃機関の吸気通路に排出（パージ）する。

また、上記燃料タンクや、ベーパ通路、キャニスタ、並びにパージ通路等々により構成される燃料蒸気パージシステムの燃料蒸気経路についてその穴開き等に起因する漏れ異常の有無を判定する異常判定装置がよく知られている。

この異常判定装置では、例えば閉塞状態の燃料蒸気経路に接続された電動ポンプが駆動されるとともに、その駆動が所定期間継続された後における燃料蒸気経路内の圧力（実測圧）と所定の判定圧との比較に基づいて上記漏れ異常の有無が判定される。

ここで、電動ポンプは経時変化によってその性能が変化するために、上記実測圧が変化し、これに起因して漏れ異常の判定精度が低下することとなる。
そこで従来、判定の基準となる孔（基準孔）が形成された基準経路を別途配設することにより、こうした経時変化による影響を極力排除する判定装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。この装置では、基準経路に電動ポンプが接続されて駆動され、その後において変化の飽和した基準経路の圧力が検出されてこれが上記判定圧として設定される。従って、判定圧が電動ポンプの性能に応じて設定されるようになり、その経時変化に伴う判定精度の低下が抑制されるようになる。

また、電動ポンプでは、こうした経時変化のような長期的な性能変化の他、その駆動に伴う短期的な性能変化が生じる。すなわち、電動ポンプは、駆動後に自己発熱によって温度上昇し、これに起因してフリクションや電気特性が変化することから、それに伴い性能が一時的に変化する。そのため、そうした温度上昇によって上記判定圧の設定タイミングと実測圧の検出タイミングとで電動ポンプの温度が大きく異なっていると、これが誤判定の要因となる。

そうした自己発熱による電動ポンプの温度上昇速度及びそれに伴う性能変化速度は、同電動ポンプの駆動継続に伴って徐々に小さくなり、やがて飽和するようになる。この点をふまえ、上記特許文献１に記載の装置には、実測圧を検出した後に判定圧を設定することが提案されている。これにより、実測圧の検出に先立って判定圧が設定される場合と比べて、そうした飽和状態に近いタイミングで判定圧が設定されるようになり、電動ポンプの温度上昇に起因する判定精度の低下が抑制される。
特開２０００−２０５０５７号公報

ところで、上述した異常判定装置にあって、電動ポンプの消費電力低減や耐用寿命の長期化を図るためには、その駆動時間をできるだけ短縮するのが望ましい。
この点、実測圧の検出に先立って判定圧が検出される装置にあっては、その判定圧に対して実測圧が精度の良い判定の可能な値まで変化した時点で電動ポンプの駆動を停止することができることから、比較的容易に駆動時間の短縮を図ることができる。

これに対し、特許文献１に記載の装置では、実測圧の検出後に判定圧が設定されるため、そのように電動ポンプの駆動を停止することはできない。そのため、判定精度を高く維持するためには、電動ポンプの駆動時間を余裕をみた長い時間に設定することによって、十分に変化させた後の燃料蒸気経路内の圧力を実測圧として検出するように設定せざるを得ず、これが電動ポンプの駆動時間の短縮を阻む一因となっている。

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、判定精度を高く維持しつつ効率良く漏れ異常の有無を判定することのできる燃料蒸気パージシステムの異常判定装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、燃料タンク内で発生した燃料蒸気を一時貯留する燃料蒸気パージシステムの燃料蒸気経路に接続された実測状態と、判定基準となる基準孔の形成された基準経路に接続された基準状態とに選択的に切り替えられる電動ポンプを備え、該電動ポンプを所定の目標導入圧のもと前記実測状態で駆動し、所定期間経過後における同燃料蒸気経路の圧力を実測圧として検出するとともに、その後、前記電動ポンプを前記基準状態で駆動し、その駆動中に変化の飽和した前記基準経路の圧力を基準圧として検出し、これら実測圧と基準圧との比較に基づいて前記燃料蒸気経路の漏れ異常の有無を判定する燃料蒸気パージシステムの異常判定装置において、前記実測状態での電動ポンプの駆動が開始されてから前記燃料蒸気経路の圧力が所定圧に達するまでの時間を検出してこれを前記燃料蒸気経路の圧力変化速度として検出し、該検出された圧力変化速度に基づいて追加導入圧を算出するとともに同追加導入圧を前記所定圧に加算した値を前記目標導入圧として設定することをその要旨とする。

上記実測状態における燃料蒸気経路の圧力変化速度はそのときどきの電動ポンプの性能に応じて異なるものとなる。そして、上記圧力変化速度が小さい場合には、その後、電動ポンプの性能が大きく変化する可能性がある一方、同圧力変化速度が大きい場合には、電動ポンプの性能が既に上昇しているため、その後これが大きく変化する可能性は低いものとなる。そのため、上記圧力変化速度から実測状態、ひいてはその後の基準状態における電動ポンプの性能を推定することが可能である。

このため、そうした圧力変化速度に基づいて実測圧の検出時における電動ポンプの目標導入圧を設定する上記構成によれば、基準状態における電動ポンプの性能に応じたかたちで目標導入圧を設定することが可能になる。これにより、上記実測状態から基準状態に至る期間において、電動ポンプの性能が高くなる可能性の高いときにはその駆動時間を長くする一方、その可能性が低いときには電動ポンプの駆動時間を短くする、換言すれば、誤判定を回避するために最低限必要なだけの圧力を導入可能なように、その性能の変化を見込んだかたちで電動ポンプの駆動時間を調節することができるようになる。したがって、判定精度を高く維持しつつ効率良く漏れ異常の有無を判定することができるようになる。

なお、上記構成における「圧力」には、圧力そのものの他にも、例えば電動ポンプの出力軸回転速度や電動ポンプへの供給電流、或いはその供給電圧等といった同圧力と相関の高い物理量に対応する値を含むものとする。

また、上記圧力変化速度および上記目標導入圧としては、上記構成のように、前記実測状態での電動ポンプの駆動が開始されてから燃料蒸気経路の圧力が所定圧に達するまでの時間を検出してこれを上記圧力変化速度とし、その変化速度に基づいて追加導入圧を算出するとともに同追加導入圧を前記所定圧に加算した値を前記目標導入圧として設定することが可能である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の燃料蒸気パージシステムの異常判定装置において、前記実測状態での電動ポンプの駆動に先立って該電動ポンプを前記基準状態で駆動し、その駆動中に変化の飽和した基準経路の圧力を前記所定圧とすることをその要旨とする。

上記構成によれば、電動ポンプの性能が経時変化した場合でも、これが反映された値に上記所定圧を設定することができ、同所定圧に前記追加導入圧を加算した目標導入圧についてもこれを上記経時変化に応じた値に設定することができるようになる。したがって、電動ポンプの性能が経時変化した場合であれ、その実際の性能に即したかたちで電動ポンプの駆動時間を調節することができるようになり、上記判定をより効率良く実行することができるようになる。

また、請求項３に記載の構成によるように、前記追加導入圧を前記所定圧に基づいて可変設定することにより、同追加導入圧についてもこれを電動ポンプの実際の性能に応じたかたちで算出することができるようになり、更に効率良く上記判定を実行することができるようになる。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の燃料蒸気パージシステムの異常判定装置において、前記所定圧と前記基準圧との偏差が所定の判定値を上回ったときに前記電動ポンプに動作異常が生じている旨判定することをその要旨とする。

ここで、電動ポンプは温度上昇に伴ってその性能が変化するとはいえ、その変化幅が極端に大きくなることはなく、そうした性能変化に起因して生じる上記所定圧と基準圧との偏差についてもある程度の範囲内に収まる。一方、電動ポンプやその駆動装置に異常が生じた場合には電動ポンプの回転速度が著しく低くなったり、或いは高くなったりしてその性能が大きく変化することがあり、この場合には上記偏差が著しく大きくなる。この点、上記構成によれば、そうした偏差が極端に大きくなったことを判断し、これをもって電動ポンプに動作異常が生じている旨判定することができるようになる。これにより、そうした動作異常の発生時に上述した漏れ異常の判定が実行されることを回避して、その判定精度の低下を好適に抑制することができるようになる。

（第1の実施の形態）
以下、本発明にかかる燃料蒸気パージシステムの異常判定装置を具体化した第１の実施の形態について説明する。

図１に、本実施の形態にかかる異常判定装置が適用される燃料蒸気パージシステムの概略構成を示す。
図１に示されるように、燃料蒸気パージシステム１０は、燃料タンク１２内で発生する燃料蒸気を吸着するキャニスタ１４と、燃料タンク１２及びキャニスタ１４を連通するベーパ通路１６と、内燃機関１８の吸気通路２０及びキャニスタ１４を連通するパージ通路２２とを備えている。なお、本実施の形態では、上記燃料タンク１２、キャニスタ１４、ベーパ通路１６、及びパージ通路２２からなる一連の経路を燃料蒸気経路２４と称する。

燃料タンク１２内に発生した燃料蒸気は、ベーパ通路１６を通ってキャニスタ１４に送られる。キャニスタ１４はその内部に吸着材を備えており、燃料タンク１２からの燃料蒸気を吸着材に吸着させて一時的に蓄える。このキャニスタ１４は吸着材に吸着された燃料蒸気を再離脱させることの可能な構成となっている。

パージ通路２２の途中には電磁弁からなるパージ制御弁２６が設けられている。このパージ制御弁２６は常には閉弁されている。パージ制御弁２６が開弁されることにより、内燃機関１８の吸気通路２０の圧力（吸気負圧）がパージ通路２２を介してキャニスタ１４に導入される。なお、吸気通路２０には吸入空気量を調節するためのスロットルバルブ２８が設けられている。

一方、キャニスタ１４には、その内部に大気を導入するための大気導入通路３０が接続されている。この大気導入通路３０の途中にはフィルタ３２が設けられている。また、大気導入通路３０のキャニスタ１４との接続部には電動ポンプモジュール３４が設けられている。

以下、この電動ポンプモジュール３４について具体的に説明する。
図２及び図３に示すように、電動ポンプモジュール３４は、大きくは、キャニスタ１４及び大気導入通路３０を繋ぐ３つの経路と、それら経路を通じたキャニスタ１４及び大気導入通路３０の連通態様を切り替える切替弁３６と、それら経路の圧力を検出するための圧力センサ５２と、電動ポンプ３８とにより構成される。

３つの経路のうち、主経路４０はキャニスタ１４と大気導入通路３０とを直接連通するための経路である。判定経路４２は電動ポンプ３８を介してキャニスタ１４と大気導入通路３０とを連通する経路である。また、基準経路４４も上記判定経路４２と同様に、電動ポンプ３８を介してキャニスタ１４と大気導入通路３０とを連通する経路である。ただし、基準経路４４の途中には絞り４６が設けられている。

上記電動ポンプ３８は、燃料蒸気経路２４や、判定経路４２、基準経路４４内の空気を外部に強制的に排出する。この電動ポンプ３８の吸入側には、その駆動によって該吸入側の圧力が低下したときに開弁する逆止弁４８と、前記圧力センサ５２とがそれぞれ設けられている。

そして、キャニスタ１４と大気導入通路３０とは、前記切替弁３６が「オフ操作」されているときには主経路４０を介して接続され（図２参照）、切替弁３６が「オン操作」されているときには判定経路４２を介して接続される（図３参照）。その一方で、キャニスタ１４と大気導入通路３０とは、基準経路４４を介して常時接続されている。

なお、上記絞り４６の内径は、前記切替弁３６が「オフ操作」されている状態で電動ポンプ３８が駆動された場合に、前記圧力センサ５２により検出される圧力（検出圧力Ｐ）が、それ以上高い圧力で飽和した場合に漏れ異常が生じていると判定するべき圧力になるように設定されている。本実施の形態では、この絞り４６が判定基準となる基準孔として機能する。

電子制御装置５０（図１）はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたデジタルコンピュータと、各種装置を駆動するための駆動回路とを主体として構成されている。この電子制御装置５０は各種センサの出力信号を取り込むとともに各種の演算を行い、その演算結果に基づいてパージ制御弁２６や、切替弁３６、電動ポンプ３８の駆動を制御する。

その他、本実施の形態の装置には、内燃機関１８の運転停止後において切替弁３６、電動ポンプ３８、及び圧力センサ５２に電力を供給するためのメインスイッチや、電子制御装置５０に電力を供給するためのメインリレー（共に図示略）等も設けられている。

上記燃料蒸気パージシステム１０は、以下のように機能する。
燃料タンク１２内に発生した燃料蒸気がベーパ通路１６を通ってキャニスタ１４に送られ、キャニスタ１４の吸着材に吸着される。そして、適宜のタイミングでパージ制御弁２６が開弁されると、このとき吸気負圧がパージ通路２２を介してキャニスタ１４に供給される一方、大気圧が大気導入通路３０を介してキャニスタ１４に導入される。これにより、キャニスタ１４の吸着材に吸着されている燃料蒸気が離脱されるとともに吸気通路２０へ放出（パージ）される。

また、この燃料蒸気パージシステム１０にあっては、内燃機関１８の停止状態が所定時間（例えば５時間）継続された後に、燃料蒸気経路２４の漏れ異常の有無についての判定が実行される。

以下、そうした異常判定にかかる処理の概要について、図４に示すタイミングチャートを参照しつつ説明する。
この処理では先ず、上記パージ制御弁２６が閉弁されるとともに前記切替弁３６がオン操作された状態、換言すれば燃料蒸気経路２４に接続された状態（実測状態：図３に示す状態）で電動ポンプ３８が駆動される（時刻ｔ２〜ｔ４）。このとき電動ポンプ３８によって燃料蒸気経路２４内の空気が大気中に排出されて、同燃料蒸気経路２４の圧力が徐々に低下するようになる。そして、その燃料蒸気経路２４の圧力が圧力センサ５２によって検出され、その検出圧力Ｐが目標導入圧に達したとき、或いはその低下が飽和したときにおける同検出圧力Ｐが実測圧Ｐｃとして検出される（時刻ｔ４）。

その後、切替弁３６がオフ操作された状態、換言すれば基準経路４４に接続された状態（基準状態：図２に示す状態）で電動ポンプ３８が駆動される（時刻ｔ４〜ｔ５）。これにより電動ポンプ３８によって基準経路４４内の空気が排出され、同基準経路４４の圧力が徐々に低下するようになる。そして、その駆動中において変化の飽和した上記検出圧力Ｐが、燃料蒸気経路２４の漏れ異常を判定するための基準圧ＰＬｖとして検出される（時刻ｔ５）。

上記実測圧Ｐｃの検出にあって、燃料蒸気経路２４に漏れ異常が生じていないときには、同燃料蒸気経路２４の圧力が速やかに低下するために、実測圧Ｐｃとして低い値が検出される。その一方で、漏れ異常が発生すると、図４中に一点鎖線で例示するように、その分だけ燃料蒸気経路２４の圧力が低下しなくなって高い圧力で変化が飽和するようになるために、上記実測圧Ｐｃとして比較的高い値が検出されるようになる。本実施の形態では、実測圧Ｐｃが上記基準圧ＰＬｖよりも高いことをもって、そうした現象の発生を捉え、燃料蒸気経路２４に漏れ異常が生じている旨を判定するようにしている。

ところで、こうした判定が実行される装置にあって、電動ポンプ３８の駆動期間を短くするためには、実測圧Ｐｃが基準圧ＰＬｖよりも低くなると分かった時点で、速やかに電動ポンプ３８の駆動が停止されることが望ましい。

そこで、本実施の形態では、実測圧Ｐｃを検出するための処理の実行に際して、基準圧ＰＬｖとしてどのような値が検出されるのかを推定し、その推定された基準圧ＰＬｖまで、或いはそれよりも若干低い圧力まで燃料蒸気経路２４の圧力を低下させることの可能な期間だけ電動ポンプ３８を駆動するようにしている。

以下、本実施の形態にかかる異常判定処理について詳細に説明する。
図５のフローチャートは、上記異常判定処理の具体的な処理手順を示している。
この処理では先ず、実行条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ１０）。ここでは、内燃機関１８の運転が所定時間以上にわたり継続して停止されていることをもって、実行条件が成立していると判断される。そして、実行条件が成立すると（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、前記メインスイッチがオン操作されて、切替弁３６及び電動ポンプ３８を駆動するための電力が供給される（ステップＳ２０）。

次に、所定圧Ｐｂを検出する処理が実行される（ステップＳ３０）。
図６のフローチャートは所定圧Ｐｂを検出する処理の具体的な処理手順を示している。
ここでは先ず、前述した基準圧ＰＬｖの設定時と同様に、前記基準状態で電動ポンプ３８が駆動される（図４の時刻ｔ１、図６のステップＳ３００）。そして、その駆動中に飽和した上記検出圧力Ｐが（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、ここでは所定圧Ｐｂとして記憶される（図４の時刻ｔ２、図６のステップＳ３０２）。そして、このように所定圧Ｐｂが検出された後、電動ポンプ３８の駆動が一旦停止される（ステップＳ３０３）。

次に、前記実測圧Ｐｃを検出する処理が実行される（図５のステップＳ４０）。
図７のフローチャートは実測圧Ｐｃを検出する処理の具体的な処理手順を示している。
ここでは先ず、前記実測状態で電動ポンプ３８が駆動される（ステップＳ４００）。その後、燃料蒸気経路２４の圧力（具体的には検出圧力Ｐ）の変化が飽和しているか否かが判断され（ステップＳ４０１）、未だ飽和しておらず、低下し続けていると判断される場合には（ステップＳ４０１：ＮＯ）、未算出であることを条件に（ステップＳ４０２：ＹＥＳ）、追加導入圧αを算出する処理が実行される（ステップＳ４０３〜Ｓ４０５）。

具体的には、上記検出圧力Ｐが前記所定圧Ｐｂ以下まで低下するのを待って（ステップＳ４０３：ＹＥＳ）、電動ポンプ３８の駆動が開始されてから同検出圧力Ｐが所定圧Ｐｂに到達するまでに要した時間Ｔ１が算出される（図４の時刻ｔ３、図７のステップＳ４０４）。そして、その算出された時間Ｔ１及び所定圧Ｐｂに基づいてマップから、追加導入圧αが算出される（ステップＳ４０５）。このマップには、基準圧ＰＬｖよりも若干低い圧力が上記目標導入圧として設定されるようになる追加導入圧αと、上記所定圧Ｐｂ及び時間Ｔ１との関係が実験などにより求められ、記憶されている。なお、追加導入圧αについては後に詳述する。

その後、検出圧力Ｐが「所定圧Ｐｂ＋追加導入圧α」以下にまで低下するのを待って（ステップＳ４０６：ＹＥＳ）、この「所定圧Ｐｂ＋追加導入圧α」が前記実測圧Ｐｃとして記憶される（図４の時刻ｔ４、図７のステップＳ４０７）。そして、電動ポンプ３８の駆動が一旦停止された後（ステップＳ４０８）、本処理は一旦終了される。

このように、実測圧Ｐｃの検出に際しては、「所定圧Ｐｂ＋追加導入圧α」をその目標導入圧として燃料蒸気経路２４の圧力を低下させるべく、電動ポンプ３８が駆動される。
なお、図４中にその一例を一点鎖線で示すように、検出圧力Ｐが目標導入圧まで低下するよりも前、或いは所定圧Ｐｂまで低下するよりも前に、同検出圧力Ｐの低下が飽和した場合には（図７のステップＳ４０１：ＹＥＳ）、そのときの検出圧力Ｐが実測圧Ｐｃとして記憶される（ステップＳ４０９）。これは、それ以上電動ポンプ３８の駆動を継続したところで、ほとんど検出圧力Ｐを低下させることができないからである。

ここで、上記電動ポンプ３８の性能は同電動ポンプ３８の温度に応じて異なったものとなる。具体的には、電動ポンプ３８の温度とその性能との関係を図８に示すように、同温度が高いときほど性能も高くなり、該温度がある程度まで高くなると性能は飽和してそれ以上高くならなくなる。

このため、そうした電動ポンプ３８の性能の差異に応じて、前記実測状態における燃料蒸気経路２４の圧力変化速度についてもこれが異なったものとなる。そして、図９に一例を示すように、上記圧力変化速度が小さい場合には、このとき電動ポンプ３８の性能が低いことから、その後において同電動ポンプ３８の性能が大きく上昇する可能性が高く、基準圧ＰＬｖとして低い値が検出される可能性も高い。その一方で、図１０に一例を示すように、上記圧力変化速度が大きい場合には、電動ポンプ３８の性能が既に上昇しているため、その後これが大きく上昇する可能性は低いものとなり、基準圧ＰＬｖとして低い値が検出される可能性も低い。このように、上記圧力変化速度から実測状態、ひいてはその後の基準状態における電動ポンプ３８の性能を推定することが可能である。

こうした実情をふまえ、本実施の形態では、そうした圧力変化速度に基づいて実測圧Ｐｃの検出時における電動ポンプ３８の目標導入圧を設定するようにしている。
具体的には、前述した時間Ｔ１が算出され、図１１に前記マップの構造を示すように、その時間Ｔ１が長いときほど、上記圧力変化速度が小さいと判断して、前記追加導入圧αとして低い値、すなわち前記目標導入圧をより低くする値が算出される。

その結果、上記実測状態から基準状態に至る期間において、電動ポンプ３８の性能が高くなる可能性の高いときには上記目標導入圧が低い圧力に設定されて同電動ポンプ３８の駆動時間が長くされる一方、その可能性が低いときには上記目標導入圧が比較的高い圧力に設定されて該駆動時間が短くされる。これにより、電動ポンプ３８の駆動時間が、誤判定を回避するために最低限必要なだけの圧力を導入可能なようにその性能の変化を見込んだかたちで調節されるようになる。

なお、燃料タンク１２内の燃料残量が少ないときほど、燃料蒸気経路２４にあって気体の存在し得る部分の容積が大きいために、上記検出圧力Ｐの低下速度が遅くなる。そのため、実測状態で電動ポンプ３８を駆動した場合において検出圧力Ｐが飽和するようになるまでに要する時間も長くなる。したがって、誤判定を抑制するためには、上記燃料残量が少ないときほど電動ポンプ３８の駆動時間を長く設定することが望ましい。この点、本実施の形態では、上記時間Ｔ１が燃料残量の少ないときほど長くなる値であり、そうした時間Ｔ１が長いときほど目標導入圧が低い圧力に設定されるために、燃料残量が少ないときほど電動ポンプ３８の駆動時間が短く設定される。

また、同じ時間をかけて検出圧力Ｐが所定圧Ｐｂまで低下した後であっても、その後において同検出圧力Ｐを更に一定の圧力だけ低下させることが、所定圧Ｐｂが低い場合には可能であるのに対し、同所定圧Ｐｂが比較的高い場合には困難になることがある。本実施の形態では、そうした傾向に合わせて、所定圧Ｐｂが低いときほど、追加導入圧αとして低い値、すなわち目標導入圧としてより低い圧力が設定されるようになる値を設定するようにしている（図１１参照）。

そして、このように実測圧Ｐｃを検出するための処理が実行された後、前述した態様で基準圧ＰＬｖが検出される（図４の時刻ｔ４〜ｔ５、図５のステップＳ５０）。
その後、この基準圧ＰＬｖと上記実測圧Ｐｃとを比較することにより燃料蒸気パージシステム１０の漏れ異常の有無の判定が行われる（図４の時刻ｔ５以降）。具体的には、実測圧Ｐｃが基準圧ＰＬｖよりも高いときには（図５のステップＳ６０：ＮＯ）、漏れ異常が生じている旨判定され（ステップＳ７０）、逆に、実測圧Ｐｃが基準圧ＰＬｖ以下であるときには（ステップＳ６０：ＹＥＳ）、漏れ異常が生じていない旨判定される（ステップＳ８０）。

そして、このように漏れ異常の有無が判定された後、前記メインスイッチ及びメインリレーがオフ操作されて電力供給が停止され（ステップＳ９０）、本処理は終了される。
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。

（１）実測状態での電動ポンプ３８の駆動が開始されてから検出圧力Ｐが所定圧Ｐｂに達するまでの時間Ｔ１を検出し、同時間Ｔ１に基づいて追加導入圧αを算出するとともに、同追加導入圧αを所定圧Ｐｂに加算した値を目標導入圧として設定するようにした。このため、実測状態から基準状態に至る期間において、電動ポンプ３８の性能が高くなる可能性の高いときには上記目標導入圧を低い圧力に設定して同電動ポンプ３８の駆動時間を長くする一方、その可能性が低いときには上記目標導入圧を比較的高い圧力に設定して該駆動時間を短くすることができるようになる。これにより、誤判定を回避するために最低限必要なだけの圧力を導入可能なように、その性能の変化を見込んだかたちで電動ポンプ３８の駆動時間を調節することができるようになり、判定精度を高く維持しつつ効率良く漏れ異常の有無を判定することができるようになる。

（２）また、実測状態での電動ポンプ３８の駆動に先立って該電動ポンプ３８を基準状態で駆動し、その駆動中に変化の飽和した検出圧力Ｐを上記所定圧Ｐｂとした。このため、電動ポンプ３８の性能が経時変化した場合に、これが反映された値に上記所定圧Ｐｂを設定することができ、同所定圧Ｐｂに追加導入圧αを加算した目標導入圧についてもこれを上記経時変化に応じた値に設定することができるようになる。したがって、電動ポンプ３８の性能が経時変化した場合であれ、その実際の性能に即したかたちで電動ポンプ３８の駆動時間を調節することができるようになり、上記判定をより効率良く実行することができるようになる。

（３）追加導入圧αを、上記時間Ｔ１に加えて上記所定圧Ｐｂに基づいて可変設定するようにした。このため、同追加導入圧αについてもこれを電動ポンプの実際の性能に応じたかたちで算出することができるようになり、更に効率良く上記判定を実行することができるようになる。

（第２の実施の形態）
以下、本発明にかかる燃料蒸気パージシステムの異常判定装置を具体化した第２の実施の形態について説明する。

本実施の形態にかかる異常判定装置は、前述した異常判定処理に加えて、前記電動ポンプ３８の動作異常発生の有無を判定する処理を実行するといった点において、先の第１の実施の形態と異なる。

以下、本実施の形態にかかる動作異常判定処理について説明する。
なお、この処理は、前述した基準圧ＰＬｖを検出する処理（図５のステップＳ５０）が実行された直後に実行される処理である。

図１２に示すように、この処理では、前記所定圧Ｐｂと基準圧ＰＬｖとの偏差ΔＰとして、それら所定圧Ｐｂ及び前記基準圧ＰＬｖの差の絶対値（＝｜Ｐｂ−ＰＬｖ｜）が算出され、同偏差ΔＰが所定の判定値βを上回ったことをもって（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、電動ポンプ３８の動作異常が発生していると判定される（ステップＳ１０１）。なお、この判定値βとしては、そうした電動ポンプ３８の動作異常の発生を的確に判定することの可能な正の値が実験等を通じて求められ、設定されている。

ここで、電動ポンプ３８は温度上昇に伴って性能が変化するとはいえ、その変化幅が極端に大きくなることはなく、そうした性能の変化に起因して生じる上記偏差ΔＰについてもある程度の範囲に収まる。

一方、電動ポンプ３８やその駆動装置に異常が生じた場合には、電動ポンプ３８の出力軸回転速度が著しく低くなったり、或いは高くなったりして、その性能が大きく変化することがあり、この場合には上記偏差ΔＰが著しく大きくなる。

例えば、電動ポンプ３８の周囲温度が極度に高い場合などにおいて、同電動ポンプ３８の温度上昇に伴ってその出力軸が軸受に焼き付く寸前の状態となり、該出力軸の回転が停止寸前の状態になると、このとき電動ポンプ３８の性能は極めて低くなる。そしてこの場合、図１３に実線で示すように、基準圧ＰＬｖとしてごく高い値が検出されるために、上記偏差ΔＰがごく大きくなる。

また、前記電子制御装置５０等といった駆動装置の異常や、電動ポンプ３８自身の異常によって同電動ポンプ３８に過電流が流れ、その出力軸の回転速度がごく速くなると、その性能は極めて高くなる。この場合には、図１３に一点鎖線で示すように、基準圧ＰＬｖとしてごく低い値が検出されるために、上記偏差ΔＰがごく大きい値になる。

本実施の形態にかかる動作異常判定処理では、上記偏差ΔＰが判定値βよりも大きくなったことをもって、同偏差ΔＰが極端に大きくなったことを判断し、これをもって電動ポンプ３８に動作異常が生じている旨判定することができるようになる。このため、例えば動作異常が発生している旨判定されるときに、前述した漏れ異常の有無の判定にかかる処理（図５のステップＳ６０〜Ｓ８０）の実行を禁止する等すれば、動作異常の発生時に上述した漏れ異常の判定が実行されることを回避して、その判定精度の低下を好適に抑制することができるようになる。

（その他の実施の形態）
なお、以上説明した各実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・第１の実施の形態において、前記時間Ｔ１のみに基づいて追加導入圧を算出するようにしてもよい。こうした構成によっても、所定圧Ｐｂが電動ポンプ３８の経時劣化の反映された値であるために、同所定圧Ｐｂに追加導入圧を加算した値である前記目標導入圧として、電動ポンプ３８の経時劣化の反映された値を設定することはできる。

・第１の実施の形態において、前述のように検出される所定圧Ｐｂに代えて、予め定められた一定の値を所定圧として用いるようにしてもよい。同構成によっても、実測圧Ｐｃの検出のための電動ポンプ３８の駆動が開始されてから検出圧力Ｐが所定圧に達するまでの時間を検出するとともに、この時間から基準圧ＰＬｖの設定時における電動ポンプ３８の性能を推定し、それに応じたかたちで前記目標導入圧を設定することはできる。

要は、実測状態での電動ポンプ３８の駆動時における検出圧力Ｐの変化速度を検出し、同変化速度に基づいて追加導入圧を算出することができればよい。そうした構成を採用することにより、その変化速度に基づいて基準圧ＰＬｖの検出時における電動ポンプ３８の性能を推定することができ、その推定した性能に応じたかたちで上記目標導入圧を設定することができる。これにより、実測状態から基準状態に至る期間において、電動ポンプ３８の性能が高くなる可能性の高いときにはその駆動時間を長くする一方、その可能性が低いときには電動ポンプ３８の駆動時間を短くすることができる。

・また、追加導入圧を算出することに代えて、上記変化速度に基づいて目標導入圧を算出するようにしてもよい。
・第２の実施の形態において、所定圧Ｐｂと基準圧ＰＬｖとの差（＝Ｐｂ−ＰＬｖ）が、下限判定値よりも低い、或いは上限判定値よりも高いことをもって、電動ポンプに動作異常が発生している旨を判定するようにしてもよい。同構成によれば、電動ポンプ３８の動作異常判定にかかる判定値についてその設定態様の自由度を高めることができる。

・上記各実施の形態では、本発明を、所定圧や追加導入圧、実測圧、基準圧として、異常判定の実行中における燃料蒸気経路や基準経路の圧力に対応する値を検出或いは算出してこれを異常判定に用いる装置に適用した。これに限らず、本発明は、例えば電動ポンプの出力軸回転速度や電動ポンプへの供給電流、或いはその供給電圧等といった上記圧力と相関の高い物理量に対応する値を同圧力の指標値として検出或いは算出してこれを異常判定に用いる装置にも適用可能である。

・本発明は、異常の有無を判定するために、空気の強制排出を通じて燃料蒸気経路や基準経路の圧力を強制的に低下させる装置に限らず、空気の強制導入を通じて同圧力を強制的に上昇させる装置にも適用可能である。

本発明の第１の実施の形態が適用される燃料蒸気パージシステムの概略構成を示すブロック図。 同実施の形態の電動ポンプモジュールの概略構成を示すブロック図。 同電動ポンプモジュールの概略構成を示すブロック図。 第１の実施の形態にかかる異常判定処理の実行時における検出圧力の推移の一例を示すタイミングチャート。 同異常判定処理の処理手順を示すフローチャート。 第１の実施の形態にかかる所定圧検出処理の処理手順を示すフローチャート。 同実施の形態にかかる実測圧検出処理の処理手順を示すフローチャート。 電動ポンプの温度とその性能との関係を示すグラフ。 第１の実施の形態にかかる異常判定処理の実行時における検出圧力の推移の一例を示すタイミングチャート。 同実施の形態にかかる異常判定処理の実行時における検出圧力の推移の一例を示すタイミングチャート。 同実施の形態の追加導入圧を算出するためのマップを示す略図。 本発明の第２の実施の形態にかかる動作異常判定処理の処理手順を示すフローチャート。 該動作異常判定処理の実行時における検出圧力の推移の一例を示すタイミングチャート。

符号の説明

１０…燃料蒸気パージシステム、１２…燃料タンク、１４…キャニスタ、１６…ベーパ通路、１８…内燃機関、２０…吸気通路、２２…パージ通路、２４…燃料蒸気経路、２６…パージ制御弁、２８…スロットルバルブ、３０…大気導入通路、３２…フィルタ、３４…電動ポンプモジュール、３６…切替弁、３８…電動ポンプ、４０…主経路、４２…判定経路、４４…基準経路、４６…絞り、４８…逆止弁、５０…電子制御装置、５２…圧力センサ。

Claims (4)

1. 燃料タンク内で発生した燃料蒸気を一時貯留する燃料蒸気パージシステムの燃料蒸気経路に接続された実測状態と、判定基準となる基準孔の形成された基準経路に接続された基準状態とに選択的に切り替えられる電動ポンプを備え、該電動ポンプを所定の目標導入圧のもと前記実測状態で駆動し、所定期間経過後における同燃料蒸気経路の圧力を実測圧として検出するとともに、その後、前記電動ポンプを前記基準状態で駆動し、その駆動中に変化の飽和した前記基準経路の圧力を基準圧として検出し、これら実測圧と基準圧との比較に基づいて前記燃料蒸気経路の漏れ異常の有無を判定する燃料蒸気パージシステムの異常判定装置において、
   前記実測状態での電動ポンプの駆動が開始されてから前記燃料蒸気経路の圧力が所定圧に達するまでの時間を検出してこれを前記燃料蒸気経路の圧力変化速度として検出し、該検出された圧力変化速度に基づいて追加導入圧を算出するとともに同追加導入圧を前記所定圧に加算した値を前記目標導入圧として設定する
   ことを特徴とする燃料蒸気パージシステムの異常判定装置。
2. 請求項１に記載の燃料蒸気パージシステムの異常判定装置において、
   前記実測状態での電動ポンプの駆動に先立って該電動ポンプを前記基準状態で駆動し、その駆動中に変化の飽和した基準経路の圧力を前記所定圧とする
   ことを特徴とする燃料蒸気パージシステムの異常判定装置。
3. 前記追加導入圧を前記圧力変化速度に加えて前記所定圧に基づいて可変設定する
   請求項２に記載の燃料蒸気パージシステムの異常判定装置。
4. 前記所定圧と前記基準圧との偏差が所定の判定値を上回ったときに前記電動ポンプに動作異常が生じている旨判定する
   請求項２又は３に記載の燃料蒸気パージシステムの異常判定装置。

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