JP4491769B2 - エバポガスパージシステムのリーク診断装置 - Google Patents

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」という）を検出する圧力センサを設け、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（エバポ系の圧力）の変化量を測定し、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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、自動車用の燃料タンクにおいては、耐劣化性（耐腐食性）を向上させるために、金属製の燃料タンクに代えて、樹脂製の燃料タンクを採用したものが増加しつつある。しかし、一般に、樹脂製の燃料タンクは、従来の金属製の燃料タンクに比べて強度が低くなるため、エバポ系を密閉状態にしたリーク診断中に、燃料タンク内のエバポガス発生に伴うタンク内圧の上昇や温度低下に伴うタンク内圧の下降によってタンク内圧と大気圧（外気圧）との圧力差が大きくなり過ぎると、その圧力差がある限界の圧力を越えた時点で、タンク内圧の上昇により燃料タンクの壁面が外側に膨れるように変形したり、負圧増大時には燃料タンクの壁面が内側に凹むように変形する現象が発生する。リーク診断中に、このような燃料タンクの変形が発生すると、燃料タンクの容積が急変してタンク内圧が急変するため、その圧力変化の影響を受けてリークの有無を誤診断してしまうおそれがある。
【０００５】
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、リーク診断期間中に樹脂製の燃料タンク内外の圧力差で生じる燃料タンクの変形によるリークの誤診断を防止することができ、リーク診断の信頼性を向上す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。
【０００６】
【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は、樹脂製の燃料タンクを有するエバポガスパージシステムのリーク診断装置において、リーク診断手段によるリーク診断中に内圧検出手段で検出したエバポ系の圧力が急変したときに、リーク診断中止手段によってリーク診断を中止することを第１の特徴とし、更に、リーク診断中に内圧制限手段によりエバポ系の圧力の上昇を所定の内圧制限値で制限すると共に、燃料タンク内の温度又はその周辺の温度又はそれらに関連する情報を温度判定手段により判定し、その温度に基づいて内圧制限値を変化させることを第２の特徴とするものである。このようにすれば、リーク診断期間中に燃料タンク内外の圧力差によって燃料タンクが変形してエバポ系の圧力（タンク内圧）が急変したときに、リーク診断を中止することができるので、燃料タンクの変形による圧力変化の影響を受けてリークの有無を誤診断してしまうことを未然に防止することができ、リーク診断の信頼性を向上することができる。
【０００７】
この場合、請求項１のように、リーク診断中に内圧制限手段によりエバポ系の圧力の上昇を所定の内圧制限値で制限すると共に、燃料タンク内の温度又はその周辺の温度又はそれらに関連する情報を温度判定手段により判定し、その温度に基づいて内圧制限値を変化させるようにすれば、燃料タンク内又はその周辺の温度に応じてエバポガス発生量（エバポ系の圧力上昇量）や燃料タンクの強度特性が変化するのに対応して内圧制限値を変化させて、エバポ系の圧力を燃料タンクの変形が発生しないような圧力範囲内に制限することができる。
【０００８】
また、請求項２，３のように、リーク診断中にエバポ系の圧力を所定の内圧制限値で制限しても、リーク診断中にエバポ系の圧力が急変したとき（燃料タンクの変形が発生したとき）には、内圧制限値を大気圧に近付ける方向に補正するようにしても良い。このようにすれば、内圧制限値（正圧及び／又は負圧）を実際に燃料タンクの変形が発生した圧力よりも小さい圧力（大気圧方向側の圧力）に補正することができるので、次回のリーク診断時には、補正された内圧制限値によってエバポ系の圧力を燃料タンクの変形が発生しない圧力範囲内に確実に制限することができ、燃料タンクの変形を確実に防止することができる。
【０００９】
更に、請求項４のように、リーク診断中に、大気開閉弁及びパージ制御弁を閉弁してエバポ系を密閉状態に維持する場合、燃料タンクの変形によるエバポ系の圧力急変を検出してリーク診断を中止するときに、大気開閉弁とパージ制御弁の少なくとも一方を開弁してエバポ系の密閉状態を解除すると良い。このようにすれば、燃料タンクの変形発生時に、エバポ系の密閉状態を直ちに解除してエバポ系内の圧力を速やかに大気圧に近付けて、燃料タンクに掛かる圧力荷重を速やかに軽減することができる。
【００１０】
また、請求項５のように、エバポ系を密閉且つ正圧状態に維持したときに内圧検出手段で検出したエバポ系の圧力に基づいてエバポ系のリークの有無を診断する場合は、リーク診断中に内圧検出手段で検出したエバポ系の圧力の変化速度が所定値よりも低下し急変したときに該リーク診断を中止するようにしても良い。
【００１２】
【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は樹脂で形成され、この燃料タンク１１に、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路には、後述する省電力型の大気開閉弁１４（ＣＣＶ）が取り付けられている。
【００１３】
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。
【００１４】
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ときには、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。
【００１５】
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。
【００１６】
これら各種のセンサの出力は、制御回路２１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ＯＦＦして、制御回路２１等への電源供給がＯＦＦ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（以下「ＩＧスイッチ」）２３のＯＮ／ＯＦＦ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（ＩＧスイッチ２３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。
【００１７】
次に、図２及び図３に基づいて省電力型の大気開閉弁１４の構成を説明する。
大気開閉弁１４のハウジング２９の下部には、キャニスタ１３側に接続されるキャニスタポート３０と、大気圧側（エアフィルタ等）に接続される大気ポート３１とが設けられている。この大気ポート３１とキャニスタポート３０とをつなぐ通路が特許請求の範囲でいう大気連通路に相当する。キャニスタポート３０の上方には、円板状の弁部材３２が、その外周部を複数本のガイドピン３３に案内されて上下動するように設けられ、この弁部材３２がキャニスタポート３０の開口周縁部に形成された弁座３４を開閉するようになっている。この弁部材３２は、円板状の第１マグネット３５を樹脂モールドして形成され、第１スプリング３６によって開弁方向（上方）に付勢されている。弁部材３２の下面には、閉弁時に弁座３４との密着性を高めるためのゴムシート３７が装着されている。
【００１８】
一方、ハウジング２９の上部には、樹脂製のスプール３８に巻回されたソレノイドコイル３９が収納され、スプール３８の上側内径部に、ステータコア４０が嵌着されている。一方、スプール３８の下側内径部には、円柱状のムービングコア４１が上下動自在に嵌入されている。ムービングコア４１は、第２マグネット４２を樹脂モールドして形成されている。ムービングコア４１とステータコア４０との間には、第２スプリング４３が介在され、この第２スプリング４３によってムービングコア４１が下方に付勢されている。
【００１９】
ムービングコア４１の下端部外周に設けられた鍔部４４には、ゴム等の弾性体で形成されたダイヤフラム４５の内側周縁部が嵌着されている。このダイヤフラム４５の外側周縁部は、ハウジング２９の内周部に固定されている。このダイヤフラム４５によってハウジング２９内の空間が上下に仕切られることで下側の第１圧力室４６と上側の第２圧力室４７とが形成されている。キャニスタポート３０と大気ポート３１は、弁部材３２の開弁時に第１圧力室４６を介して連通される。また、キャニスタポート３０は、圧導入路４８を介して第２圧力室４７と連通している。
【００２０】
一方、ハウジング２９の上部には、ソレノイドコイル３９に通電するためのコネクタ４９が設けられている。また、ソレノイドコイル３９を囲むように、磁気回路を構成するヨーク５０とマグネティックプレート５１が設けられ、ソレノイドコイル３９の通電方向を切り換えることで、ムービングコア４１の第２マグネット４２とステータコア４０との間に作用する力の方向（吸引力／反発力）を切り換えてムービングコア４１の駆動方向（上方／下方）を切り換えることができるようになっている。
【００２１】
ムービングコア４１の上限位置は、ムービングコア４１の鍔部４４がストッパ部５２に当接することで規制され、ムービングコア４１の上方駆動時にムービングコア４１がステータコア４０に衝突するのを防止するようにしている。また、弁部材３２の第１マグネット３５とムービングコア４１の第２マグネット４２は同極（図１、図２ではＮ極）が対向するように配置され、両マグネット３５，４２間に反発力が作用するようになっている。
【００２２】
図４（ａ）に示すように、初期状態では、ムービングコア４１は、第２マグネット４２とステータコア４０との間に作用する磁気吸引力で上方位置に保持され、弁部材３２は、第１スプリング３６のばね力で上方位置に保持されて開弁状態に維持される。
【００２３】
図４（ｂ）に示すように、ソレノイドコイル３９に通電してムービングコア４１の第２マグネット４２とステータコア４０との間に磁気反発力を作用させると、ムービングコア４１（第２マグネット４２）が下降して、両マグネット３５，４２間に作用する磁気反発力で弁部材３２（第１マグネット３５）が下降して閉弁する。ソレノイドコイル３９の通電を継続すれば、エバポ系内が正圧か負圧か（キャニスタポート３０側が正圧か負圧か）に拘らず、弁部材３２を閉弁状態に保持することができる。
【００２４】
この状態で、エバポ系内が大気圧よりも低くなって負圧となると、キャニスタポート３０側が負圧となるが、大気ポート３１に連通した第１圧力室４６側は、ほぼ大気圧となっている。これにより、弁部材３２の閉弁方向に作用する力が更に大きくなる。また、キャニスタポート３０から圧導入路４８を通じて第２圧力室４７に負圧が導入される。
【００２５】
その後、ソレノイドコイル３９の通電を停止すると、図４（ｃ）に示すように電磁駆動力が減じられてムービングコア４１（第２マグネット４２）が、やや上昇する。これにより、両マグネット３５，４２間に作用する磁気反発力が低下する分、弁部材３２の閉弁方向に作用する力が低下するが、エバポ系内の負圧（キャニスタポート３０側の負圧）が所定値よりも大きければ、弁部材３２の閉弁方向に作用する力の方が優勢となって弁部材３２が閉弁状態に保持される。
【００２６】
一方、図４（ｄ）に示すように、ソレノイドコイル３９に、閉弁時とは逆方向に通電してムービングコア４１（第２マグネット４２）とステータコア４０との間に吸引力を作用させると、ムービングコア４１（第２マグネット４２）が上昇して、弁部材３２（第１マグネット３５）が、両マグネット３５，４２間に作用する磁気反発力から解放されて開弁して、キャニスタ１３内が大気に連通した状態となる。
【００２７】
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５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（ＩＧスイッチ２３のＯＦＦ後）に、大気開閉弁１４及びパージ制御弁１６を閉弁してエバポ系を密閉状態に維持し、そのときのタンク内圧（エバポ系の圧力）に基づいてリークの有無を診断する。そして、リーク診断中に燃料タンク１１の変形によってタンク内圧が急変したか否かを判定し、リーク診断中に燃料タンク１１の変形（タンク内圧の急変）が発生したと判定された場合には、リーク診断を中止する。
【００２８】
また、制御回路２１はＲＯＭに記憶された図６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。
【００２９】
ここで、エンジン停止後のリーク診断の手法を説明する。エンジン停止後（ＩＧスイッチ２３のＯＦＦ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。その後、燃料タンク１１が外気で冷やされて燃料タンク１１内のエバポガスが凝縮（液化）し始めると、リークが無ければ、時間経過に伴ってエバポ系の圧力が負圧（大気圧以下）になる。
【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たり、負圧時にはリーク孔から大気がエバポ系内に吸入されるため、エバポ系密閉後のタンク内圧（エバポ系の圧力）が大気圧から大きく正圧側に上昇したり負圧側に下降したりすることなく、比較的短い時間でタンク内圧が大気圧付近に収束する。
【００３１】
このような特性を考慮して、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Ｐt （ゲージ圧＝絶対圧−大気圧）を、所定の正圧側判定値Ｐt1及び所定の負圧側判定値−Ｐt2と比較し、タンク内圧Ｐt が正圧側判定値Ｐt1よりも高くなったとき、又は、タンク内圧Ｐt が負圧側判定値−Ｐt2よりも低くなったときには、リーク無し（正常）と判定する。一方、タンク内圧Ｐt が正圧側判定値Ｐt1よりも高くなることなく、且つ、タンク内圧Ｐt が負圧側判定値−Ｐt2よりも低くなることなくリーク診断期間が終了した場合には、リーク有り（異常）と判定する。
【００３２】
ところで、一般に、樹脂製の燃料タンク１１は、従来の金属製の燃料タンクに比べて強度が低くなるため、エバポ系を密閉状態にしたリーク診断中に、タンク内圧と大気圧（外気圧）との圧力差が大きくなり過ぎると、その圧力差がある限界の圧力を越えた時点で、タンク内圧の上昇により燃料タンク１１の壁面が外側に膨れるように変形したり、負圧増大時には燃料タンク１１の壁面が内側に凹むように変形する現象が発生する。リーク診断中に、このような燃料タンク１１の変形が発生すると、燃料タンク１１の容積が急変してタンク内圧が急変するため、その圧力変化の影響を受けてリークの有無を誤診断するおそれがある。
【００３３】
そこで、本実施形態（１）では、リーク診断中に、燃料タンク１１が変形したか否かを、タンク内圧が急変したか否かによって判定し、燃料タンク１１が変形した（タンク内圧が急変した）ときには、リーク診断を中止して、燃料タンク１１の変形による圧力変化の影響を受けてリークの有無を誤診断してしまうことを防止する。
【００３４】
以上説明したエバポ系のリーク診断は、図５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５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ＯＮ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（ＩＧスイッチ２３のＯＦＦ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。
【００３５】
一方、上記ステップ１０１で、エンジン停止後（ＩＧスイッチ２３のＯＦＦ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。
【００３６】
尚、このリーク診断実行条件の判定は、燃料温度の代わりに、燃料温度に相関するパラメータ、例えば、エンジン停止前の走行履歴（走行時間、走行距離）、エンジン運転状態（冷却水温等）を用いても良い。例えば、走行時間が所定時間以上、又は走行距離が所定値以上であるときに、リーク診断実行条件が成立するようにしても良い。
【００３７】
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、大気開閉弁１４を閉弁し、次のステップ１０４で、パージ制御弁１６を閉弁してエバポ系を密閉する。
【００３８】
この後、ステップ１０５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Ｐt を検出する。この際、タンク内圧Ｐt 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１０６に進み、演算周期当たり（又は所定時間当たり）のタンク内圧変化量ΔＰt の絶対値が所定の判定値Ｋよりも大きいか否かによってタンク内圧Ｐt が急変したか否か（燃料タンク１１が変形したか否か）を判定する。
【００３９】
このステップ１０６で「Ｎｏ」と判定された場合（タンク内圧Ｐt が急変していないと判定された場合）には、ステップ１０７で、タンク内圧Ｐt が所定の正圧側判定値Ｐt1よりも高いか否かを判定し、次のステップ１０８で、タンク内圧Ｐt が所定の負圧側判定値−Ｐt2よりも低いか否かを判定する。これらの判定値Ｐt1，−Ｐt2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１１内の燃料残量及び／又は燃料温度に応じてマップ等により変化させるようにしても良い。
【００４０】
ステップ１０７で「Ｙｅｓ」と判定された場合（タンク内圧Ｐt が正圧側判定値Ｐt1よりも高いと判定された場合）、又は、ステップ１０８で「Ｙｅｓ」と判定された場合（タンク内圧Ｐt が負圧側判定値−Ｐt2よりも低いと判定された場合）には、ステップ１１１に進み、リーク無し（正常）と判定して、正常コードを制御回路２１のバックアップＲＡＭ（図示せず）に記憶した後、ステップ１１３に進み、大気開閉弁１４を開弁してエバポ系の密閉状態を解除してリーク診断を終了する。
【００４１】
これに対して、ステップ１０７とステップ１０８で共に「Ｎｏ」と判定された場合（つまりタンク内圧Ｐt が正圧側判定値Ｐt1と負圧側判定値−Ｐt2の範囲内にある場合）には、ステップ１０９に進み、リーク診断開始後の経過時間が所定時間を越えたか否かを、ソークタイマ２５の計測時間（エンジン停止後の経過時間）が所定時間を越えたか否かによってを判定し、リーク診断開始後の経過時間が所定時間を越えていなければ、そのまま本ルーチンを終了する。
【００４２】
その後、ステップ１０７又はステップ１０８で「Ｙｅｓ」と判定されることなく、ステップ１０９でリーク診断開始後の経過時間が所定時間を越えたと判定された場合（つまりタンク内圧Ｐt が正圧側判定値Ｐt1と負圧側判定値−Ｐt2との範囲内にある状態が所定時間以上継続した場合）には、ステップ１１０に進み、リーク有り（異常）と判定して、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に記憶した後、ステップ１１３に進み、大気開閉弁１４を開弁してエバポ系の密閉状態を解除してリーク診断を終了する。上記ステップ１０３〜１１１，１１３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。
【００４３】
一方、リーク診断中に、上記ステップ１０６で「Ｙｅｓ」と判定された場合には、燃料タンク１１の変形によってタンク内圧Ｐt が急変したと判断して、ステップ１１２に進み、リーク診断を中止すると共に燃料タンク変形フラグをセットした後、ステップ１１３に進み、大気開閉弁１４を開弁してエバポ系の密閉状態を解除する。このステップ１１２，１１３の処理が特許請求の範囲でいうリーク診断中止手段としての役割を果たす。
【００４４】
一方、図６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、ＩＧスイッチ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等に電源電圧を供給する。
【００４５】
その後、ＩＧスイッチ２３がＯＮからＯＦＦ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５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１６、タンク内圧センサ１７等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２０３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２１、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）のリーク診断の実行例を図７のタイムチャートに基づいて説明する。ＩＧスイッチ２３がＯＦＦされて（エンジンが停止されて）リーク診断実行条件が成立した時点で、大気開閉弁１４を閉弁すると共に、パージ制御弁１６を閉弁してエバポ系を密閉し、リーク診断を開始する。リーク診断中は、タンク内圧Ｐt を正圧側判定値Ｐt1及び負圧側判定値Ｐt2と比較してリークの有無を判定する。
【００４９】
このリーク診断中に、燃料タンク１１内外の圧力差によって燃料タンク１１が変形すると、燃料タンク１１の容積が急変してタンク内圧が急変するため、図７に破線で示す比較例のように、リーク診断を続行すると、燃料タンク１１の変形による圧力変化の影響を受けてリークの有無を誤診断する可能性がある。
【００５０】
これに対して、図７に実線で示す本実施形態（１）では、リーク診断中に、燃料タンク１１が変形したか否かをタンク内圧Ｐt が急変したか否かによって判定し、燃料タンク１１が変形した（タンク内圧が急変した）ときには、リーク診断を中止する。これにより、燃料タンク１１の変形による圧力変化の影響を受けてリークの有無を誤診断してしまうことを未然に防止することができ、リーク診断の信頼性を向上することができる。
【００５１】
しかも、本実施形態（１）では、燃料タンク１１の変形（タンク内圧の急変）を検出してリーク診断を中止する際に、大気開閉弁１４を開弁してエバポ系の密閉状態を解除するようにしたので、燃料タンク１１の変形発生時に、エバポ系の密閉状態を直ちに解除してエバポ系内の圧力を速やかに大気圧に近付けて、燃料タンク１１に掛かる圧力荷重を速やかに軽減することができる。
【００５２】
［実施形態（２）］
次に、図８乃至図１２を用いて本発明の実施形態（２）を説明する。本実施形態（２）では、図８及び図９に示すリーク診断ルーチンを実行することで、エンジン停止後（ＩＧスイッチ２３のＯＦＦ後）のリーク診断中に、タンク内圧Ｐt を所定の正圧側制限値ＰU と所定の負圧側制限値−ＰL で制限し、リーク診断中にタンク内圧Ｐt が急変したとき（燃料タンクの変形が発生したとき）には、リーク診断を中止すると共に、正圧側制限値ＰU 又は負圧側制限値−ＰL を大気圧に近付ける方向に補正する。
【００５３】
図８及び図９に示すリーク診断ルーチンでは、エンジン停止後（ＩＧスイッチ２３のＯＦＦ後）のリーク診断実行条件成立時に、大気開閉弁１４とパージ制御弁１６を閉弁してエバポ系を密閉してタンク内圧Ｐt を検出する（ステップ３０１〜３０５）。この後、ステップ３０６に進み、タンク内圧Ｐt が所定の正圧側制限値ＰU よりも高いか否か、又は、タンク内圧Ｐt が所定の負圧側制限値−ＰL よりも低いか否かを判定する。
【００５４】
このステップ３０６で、タンク内圧Ｐt が正圧側制限値ＰU よりも高いと判定された場合、又は、タンク内圧Ｐt が負圧側制限値−ＰL よりも低いと判定された場合には、ステップ３０７に進み、タンク内圧Ｐt を制限範囲内（ＰU ≧Ｐt ≧−ＰL ）とするために、大気開閉弁１４を開弁した後、ステップ３０８に進み、再び、タンク内圧Ｐt が正圧側制限値ＰU よりも高いか否か、又は、タンク内圧Ｐt が負圧側制限値−ＰL よりも低いか否かを判定する。このステップ３０８で「Ｙｅｓ」と判定される期間中は、大気開閉弁１４を開弁状態に保持する。その後、ステップ３０８で、タンク内圧Ｐt が制限範囲内（ＰU ≧Ｐt ≧−ＰL ）と判定された時点で、ステップ３０９に進み、大気開閉弁１４を閉弁した後、図９のステップ３１０に進む。上記ステップ３０６〜３０９の処理が特許請求の範囲でいう内圧制限手段としての役割を果たす。
【００５５】
一方、上記ステップ３０６で、タンク内圧Ｐt が制限範囲内（ＰU ≧Ｐt ≧−ＰL ）と判定された場合は、大気開閉弁１４を閉弁したまま図９のステップ３１０に進む。
【００５６】
図９のステップ３１０では、演算周期当たり（又は所定時間当たり）のタンク内圧の変化量ΔＰt の絶対値が所定の判定値Ｋよりも大きいか否かによってタンク内圧Ｐt が急変したか否かを判定する。このステップ３１０で「Ｎｏ」と判定された場合（タンク内圧Ｐt が急変していないと判定された場合）には、ステップ３１１で、タンク内圧Ｐt が正圧側判定値Ｐt1よりも高い状態が正圧側判定時間Ｔ1 継続したか否かを判定し、更に、次のステップ３１２で、タンク内圧Ｐt が負圧側判定値−Ｐt2よりも低い状態が負圧側判定時間Ｔ2 継続したか否かを判定する。
【００５７】
ステップ３１１で「Ｙｅｓ」と判定された場合（タンク内圧Ｐt が正圧側判定値Ｐt1よりも高い状態が正圧側判定時間Ｔ1 継続したと判定された場合）、又は、ステップ３１２で「Ｙｅｓ」と判定された場合（タンク内圧Ｐt が負圧側判定値−Ｐt2よりも低い状態が負圧側判定時間Ｔ2 継続したと判定された場合）には、ステップ３１５に進み、リーク無し（正常）と判定して、正常コードを制御回路２１のバックアップＲＡＭに記憶した後、ステップ３１９に進み、大気開閉弁１４を開弁してエバポ系の密閉状態を解除してリーク診断を終了する。
【００５８】
これに対して、ステップ３１１とステップ３１２で共に「Ｎｏ」と判定された場合には、ステップ３１３に進み、リーク診断開始後の経過時間が所定時間を越えたか否かを判定し、リーク診断開始後の経過時間が所定時間を越えていなければ、そのまま本ルーチンを終了する。
【００５９】
その後、ステップ３１１又はステップ３１２で「Ｙｅｓ」と判定されることなく、ステップ３１３でリーク診断開始後の経過時間が所定時間を越えたと判定された場合（つまりタンク内圧Ｐt が正圧側判定値Ｐt1と負圧側判定値−Ｐt2との範囲内である状態が所定時間以上継続した場合）には、ステップ３１４に進み、リーク有り（異常）と判定して、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に記憶した後、ステップ３１９に進み、大気開閉弁１４を開弁してエバポ系の密閉状態を解除してリーク診断を終了する。
【００６０】
一方、リーク診断中に、上記ステップ３１０で「Ｙｅｓ」と判定された場合には、タンク内圧Ｐt を正圧側制限値ＰU と負圧側制限値−ＰL で制限しても、燃料タンク１１の変形（タンク内圧Ｐt の急変）が発生したと判断して、ステップ３１６に進み、次のようにして正圧側制限値ＰU 又負圧側制限値−ＰL を大気圧に近付ける方向に補正する。タンク内圧Ｐt が正圧のときに燃料タンク１１の変形が発生した場合には、正圧側制限値ＰU を現在のタンク内圧Ｐt から所定値Ｐofs だけ差し引いた値（ＰU ＝Ｐt −Ｐofs ）に補正する。一方、タンク内圧Ｐt が負圧のときに燃料タンク１１の変形が発生した場合には、負圧側制限値−ＰL を現在のタンク内圧Ｐt に所定値Ｐofs を加えた値（−ＰL ＝Ｐt ＋Ｐofs ）に補正する。これにより、正圧側制限値ＰU 又は負圧側制限値−ＰL を、実際に燃料タンク１１の変形が発生したときの圧力よりも小さい圧力（大気圧方向側の圧力）に補正する。補正後の正圧側制限値ＰU 又は補正後の負圧側制限値−ＰL は、次回のエンジン停止後のリーク診断時に用いられる。
【００６１】
この後、ステップ３１７に進み、タンク内圧Ｐt が正圧のときに燃料タンク１１の変形が発生した場合には、図１０（ａ）に示すマップ又は数式により補正後の正圧側制限値ＰU に応じて正圧側判定値Ｐt1を補正すると共に、図１０（ｂ）に示すマップ又は数式により補正後の正圧側制限値ＰU に応じて正圧側判定時間Ｔ1 を補正する。これにより、正圧側制限値ＰU を大気圧方向に補正したときに、正圧側判定値Ｐt1を低くして、正圧側判定時間Ｔ1 を長くする。また、タンク内圧Ｐt が負圧のときに燃料タンク１１の変形が発生した場合には、図１１（ａ）に示すマップ又は数式により補正後の負圧側制限値−ＰL に応じて負圧側判定値−Ｐt2を補正すると共に、図１１（ｂ）に示すマップ又は数式により補正後の負圧側制限値−ＰL に応じて負圧側判定時間Ｔ2 を補正する。これにより、負圧側制限値−ＰL を大気圧方向に補正したときに、負圧側判定値−Ｐt2を高くして、負圧側判定時間Ｔ2 を長くする。補正後の正圧側判定値Ｐt1と正圧側判定時間Ｔ1 又は補正後の負圧側判定値−Ｐt2と負圧側判定時間Ｔ2 は、次回のエンジン停止後のリーク診断時に用いられる。
【００６２】
この後、ステップ３１８に進み、リーク診断を中止すると共に燃料タンク変形フラグをセットした後、ステップ３１９に進み、大気開閉弁１４を開弁してエバポ系の密閉状態を解除する。
【００６３】
以上説明した本実施形態（２）では、リーク診断中に、タンク内圧Ｐt を正圧側制限値ＰU と負圧側制限値−ＰL で制限しても、燃料タンク１１の変形（タンク内圧Ｐt の急変）が発生したときには、正圧側制限値ＰU 又負圧側制限値−ＰL を大気圧に近付ける方向に補正して、正圧側制限値ＰU 又は負圧側制限値−ＰL をタンク変形発生時の圧力よりも小さい圧力（大気圧方向側の圧力）に補正するようにしたので、図１２のタイムチャートに示すように、次回のエンジン停止後のリーク診断時には、補正後の正圧側制限値ＰU 又は負圧側制限値−ＰL によってタンク内圧Ｐt を燃料タンク１１の変形が発生しない圧力範囲内に確実に制限することができて、燃料タンク１１の変形を確実に防止することができ、リーク診断を最後まで完了させることができる。
【００６４】
尚、正圧側制限値ＰU と負圧側制限値−ＰL を、燃料タンク１１内又はその周辺の温度に相関するパラメータ（例えば燃料温度センサ２６で検出した燃料温度）に応じて設定するようにしても良い。このようにすれば、燃料タンク１１内又はその周辺の温度に応じてエバポガス発生量（エバポ系の圧力上昇量）や燃料タンク１１の強度特性が変化するのに対応して正圧側制限値ＰU や負圧側制限値−ＰL を変化させて、タンク内圧Ｐt を燃料タンク１１の変形が発生しないような圧力範囲内に制限することができる。この場合、燃料温度センサ２６が特許請求の範囲でいう温度判定手段に相当する役割を果たす。尚、燃料温度の代わりに、燃料タンク１１内又はその周辺の温度に相関するパラメータとして、例えば、エンジン停止前の走行履歴（走行時間、走行距離）、エンジン運転状態（冷却水温等）を用いても良い。
【００６５】
以上説明した各実施形態（１），（２）では、燃料タンク１１の変形（タンク内圧の急変）を検出してリーク診断を中止する際に、大気開閉弁１４を開弁してエバポ系の密閉状態を解除するようにしたが、大気開閉弁１４の代わりにパージ制御弁１６を開弁するようにしても良い。エンジン停止中は、吸気管内が大気で満たされるため、パージ制御弁１６を開弁すれば、吸気管内の大気がパージ制御弁１６を通して燃料タンク１１内に導入され、タンク内圧が大気圧となる。或は、リーク診断を中止する際に、大気開閉弁１４とパージ制御弁１６を両方とも開弁するようにしても良い。
【００６６】
また、上記各実施形態（１），（２）では、本発明を樹脂製の燃料タンクを有するエバポガスパージシステムのエンジン停止中のリーク診断に適用したが、本発明を樹脂製の燃料タンクを有するエバポガスパージシステムのエンジン運転中のリーク診断に適用しても良い。
【００６７】
また、リーク診断の方法を適宜変更しても良いことは言うまでもない。
例えば、リーク診断期間中にタンク内圧を所定の演算周期で積算して求めた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ても良い。
【００６８】
或は、リーク診断期間中にタンク内圧の最高値（又は最低値）を検出し、このタンク内圧の最高値（又は最低値）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ても良い。
或は、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判定値と比較してリークの有無を診断するようにしても良い。
【００６９】
或は、リーク診断開始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。
【００７０】
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。
【００７１】
ところで、上記各実施形態（１），（２）では、エンジン運転中に吸気管負圧を利用して閉弁状態を維持できる省電力型の大気開閉弁１４を用いたが、大気開閉弁は、開弁／閉弁の切換時のみに通電し、通電オフ後も引き続き開弁状態／閉弁状態を永久磁石等により維持する省電力型の電磁弁で構成しても良い。この場合、エンジン停止後のリーク診断開始時に大気開閉弁に通電してこれを閉弁すれば、その後は通電しなくても大気開閉弁を閉弁状態に維持してエバポ系を密閉状態に維持することができるので、リーク診断期間中に大気開閉弁に通電する必要がなく、その分、リーク診断期間中の電力消費量を少なくすることができる。
【００７２】
但し、図１３に破線で示す比較例のように、エンジン停止中のリーク診断終了後（メインリレーのオフ後）も、引き続き大気開閉弁が閉弁されてエバポ系が密閉状態に維持されると、エバポガス発生に伴うタンク内圧の上昇や温度低下に伴うタンク内圧の下降によってエンジン停止中にエバポ系に掛かる圧力荷重が大きくなるおそれがある。
【００７３】
その点、上記各実施形態（１），（２）では、図１３に実線で示すように、エンジン停止中のリーク診断終了時に、大気開閉弁１４を開弁してエバポ系の密閉状態を解除するようにしているので、エンジン停止中のリーク診断終了時にタンク内圧（エバポ系の圧力）を大気圧付近にしてエバポ系に掛かる圧力荷重を軽減することができ、リークの発生要因を減らすことができる。また、エンジン停止中のリーク診断終了時に大気開閉弁１４を開弁すれば、エンジン停止中に大気開閉弁１４が閉弁状態で固着してしまう故障も防止することができる。
【００７４】
尚、エンジン停止中のリーク診断終了時に大気開閉弁を開弁する技術は、樹脂製の燃料タンクを有するエバポガスパージシステムのエンジン停止中のリーク診断に限定されず、樹脂以外（例えば金属製）の燃料タンクを有するエバポガスパージシステムのエンジン停止中のリーク診断に広く適用することができる。
【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】大気開閉弁の縦断面図
【図３】図２のＡ−Ａ断面図
【図４】（ａ）〜（ｄ）は大気開閉弁の動作を説明するための模式図
【図５】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６】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７】実施形態（１）の実行例を示すタイムチャート
【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）
【図１０】（ａ）は正圧側制限値ＰU に応じて正圧側判定値Ｐt1を補正するマップの一例を示す図、（ｂ）は正圧側制限値ＰU に応じて正圧側判定時間Ｔ1 を補正するマップの一例を示す図
【図１１】（ａ）は負圧側制限値−ＰL に応じて負圧側判定値−Ｐt2を補正するマップの一例を示す図、（ｂ）は負正圧側制限値−ＰL に応じて負正圧側判定時間Ｔ2 を補正するマップの一例を示す図
【図１２】実施形態（２）の実行例を示すタイムチャート
【図１３】実施形態（１），（２）の他の実行例を示すタイムチャート
【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，リーク診断中止手段，内圧制限手段）、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（温度判定手段）、２７…警告ランプ、３０…キャニスタポート、３１…大気ポート、３２…弁部材。

Claims (5)

1. 樹脂で形成した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の圧力を検出する内圧検出手段と、前記エバポ系を密閉状態に維持したときに前記内圧検出手段で検出した前記エバポ系の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によるリーク診断中に前記内圧検出手段で検出した前記エバポ系の圧力が急変したときに該リーク診断を中止するリーク診断中止手段と、
   前記リーク診断手段によるリーク診断中に前記エバポ系の圧力の上昇を所定の内圧制限値で制限する内圧制限手段と、
   前記燃料タンク内の温度又はその周辺の温度又はそれらに関連する情報を判定する温度判定手段とを備え、
   前記温度判定手段で判定した温度に基づいて前記内圧制限値を変化させ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. 前記リーク診断手段によるリーク診断中に前記エバポ系の圧力の上昇を所定の内圧制限値で制限する内圧制限手段を備え、
   前記リーク診断手段によるリーク診断中に前記内圧検出手段で検出した前記エバポ系の圧力が急変したときに前記内圧制限値を大気圧に近付ける方向に補正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. 樹脂で形成した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の圧力を検出する内圧検出手段と、前記エバポ系を密閉状態に維持したときに前記内圧検出手段で検出した前記エバポ系の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によるリーク診断中に前記内圧検出手段で検出した前記エバポ系の圧力が急変したときに該リーク診断を中止するリーク診断中止手段と、
   前記リーク診断手段によるリーク診断中に前記エバポ系の圧力の上昇を所定の内圧制限値で制限する内圧制限手段とを備え、
   前記リーク診断手段によるリーク診断中に前記内圧検出手段で検出した前記エバポ系の圧力が急変したときに前記内圧制限値を大気圧に近付ける方向に補正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。
4. 前記エバポ系の大気連通路を開閉する大気開閉弁と、
   前記エバポ系のパージ通路を開閉するパージ制御弁とを備え、
   前記リーク診断手段は、リーク診断中に前記大気開閉弁及び前記パージ制御弁を閉弁して前記エバポ系を密閉状態に維持し、
   前記リーク診断中止手段は、リーク診断を中止する際に前記大気開閉弁と前記パージ制御弁の少なくとも一方を開弁して前記エバポ系の密閉状態を解除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. 樹脂で形成した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の圧力を検出する内圧検出手段と、前記エバポ系を密閉且つ正圧状態に維持したときに前記内圧検出手段で検出した前記エバポ系の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によるリーク診断中に前記内圧検出手段で検出した前記エバポ系の圧力の変化速度が所定値よりも低下し急変したときに該リーク診断を中止するリーク診断中止手段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。

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