JP7248191B2 - 蒸発燃料処理装置の故障診断方法および故障診断装置 - Google Patents

Description

この発明は、キャニスタを用いた蒸発燃料処理装置においてキャニスタのドレイン通路に設けられたドレインカットバルブの閉固着を診断する故障診断方法および装置に関する。

車両の燃料タンクで発生する蒸発燃料が外部へ流出することがないように、活性炭等の吸着材を用いたキャニスタに一時的に吸着させ、その後、内燃機関の運転中に、新気の導入によりキャニスタから燃料成分をパージさせて内燃機関の吸気系に導入するようにした蒸発燃料処理装置が従来から広く用いられている。

特許文献１には、このような蒸発燃料処理装置においてキャニスタのドレイン通路に設けられたドレインカットバルブの閉固着を吸入負圧を利用して診断する方法が開示されている。この方法は、ドレインカットバルブを閉じた状態で吸入負圧によって燃料タンク内を所定負圧まで低下させ、その後ドレインカットバルブを開き、所定時間後（例えば３秒後）の燃料タンク内の圧力がドレインカットバルブ開弁前に記憶していた圧力値から所定圧力差以上上昇したかどうかを判定して、圧力上昇幅が所定圧力差よりも小さければドレインカットバルブが閉固着である、と診断するものである。

しかし、このような従来の方法では、燃料タンク内に大きな負圧（強い負圧）が封入されていないとドレインカットバルブを開いたときの圧力変化が大きく得られないので、パージ通路への負圧導入時間が短い場合などに診断が適切に行えない。

特開平９－２６４２０７号公報

この発明に係る蒸発燃料処理装置の故障診断は、ドレインカットバルブが開制御されている状態において、パージ制御バルブを開いてパージを行い、
圧力センサによって実際の圧力変化を測定し、
所定の圧力変化と実際の圧力変化とを比較して上記ドレインカットバルブの閉固着を診断する。

ドレインカットバルブが開制御されている状態でパージ制御バルブを開いてパージを行うと、内燃機関の吸入負圧が作用することで、パージ通路圧力は負圧となる。キャニスタのドレイン通路におけるドレインカットバルブが閉固着していなければ、パージ制御バルブを閉じて吸入負圧の導入が遮断されると、パージ通路圧力が大気圧に近付くように比較的速やかに上昇する。他方、ドレインカットバルブが開制御されているにも拘わらず閉状態のまま固着（開度が不十分な状態を含む）していると、パージ通路圧力の上昇は緩慢となる。従って、所定の圧力変化と比較することで、ドレインカットバルブが閉固着であるかどうかを診断できる。

一実施例の故障診断が適用される蒸発燃料処理装置の構成説明図。 故障診断の処理の流れを示すフローチャート。 故障診断のパージ通路圧力等を示すタイムチャート。 パージ通路圧力の推定原理の説明図。

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、この発明の一実施例の故障診断が適用される蒸発燃料処理装置の構成を示した構成説明図である。図示せぬ車両に、内燃機関１が搭載されているとともに、燃料タンク２が設けられており、燃料タンク２内で発生した蒸発燃料を処理するために、キャニスタ３を用いた蒸発燃料処理装置が設けられている。上記燃料タンク２は、先端の給油口にフィラーキャップ４が着脱可能に装着された給油管部５を備えている。また、内燃機関１の燃料噴射装置（図示せず）へ燃料を供給する図示しない燃料ポンプユニットが燃料タンク２内部に収容されている。さらに、燃料タンク２内部には、燃料の残量に応じた液面高さを検出する燃料レベルセンサ６が設けられている。後述するように、この燃料レベルセンサ６の検出信号によって、燃料タンク２の上部に残存する上部空間７の体積が与えられる。

上記キャニスタ３は、合成樹脂等からなるケース１１によってＵターン形状に流路が形成され、その内部に活性炭等からなる吸着材１２が充填されたものであって、Ｕターン形状をなす流路の流れ方向の一端部に、蒸発燃料の流入部となるチャージポート１３と、燃料成分を含むパージガスの流出部となるパージポート１４と、が設けられており、流れ方向の他端部に、パージの際に外気を取り込むためのドレインポート１５が設けられている。

上記チャージポート１３は、蒸発燃料通路１６を介して燃料タンク２の上部空間７に接続されている。上記パージポート１４は、内燃機関１の吸気系、例えば吸気通路１７のスロットル弁１８下流側に、パージ通路１９を介して接続されている。上記パージ通路１９には、内燃機関１へのパージガスの導入を制御するパージ制御バルブ２３が設けられており、未暖機時やフューエルカット時など所定の条件のときにはパージガスの導入を禁止する構成となっている。上記パージ制御バルブ２３は、例えば常閉型電磁弁から構成されている。なお、このパージ制御バルブ２３は単純にオン・オフ的に開閉制御される構成であってもよく、あるいは、いわゆるデューティ比制御によってパージガスの流量を連続的に可変制御し得る構成であってもよい。吸気通路１７は、エアフロメータ２０およびエアクリーナ２１を備えている。

上記ドレインポート１５には、先端が大気開放されたドレイン通路２５が接続されており、かつこのドレイン通路２５に、該ドレイン通路２５を開閉するドレインカットバルブ２６が設けられている。このドレインカットバルブ２６は、非通電時に開となる常開型電磁弁から構成されている。このドレインカットバルブ２６は、例えば、系全体を密閉して行うリーク診断の際にパージ制御バルブ２３とともに閉じられるものであるが、通常制御中は、基本的には開状態に制御されてドレイン通路２５を開放している。

上記のパージ制御バルブ２３およびドレインカットバルブ２６は、内燃機関１の種々の制御（例えば、燃料噴射量制御、噴射時期制御、点火時期制御、スロットル弁１８の開度制御など）を行うエンジンコントロールユニット３１によって適宜に制御され、運転中のパージ処理や後述するドレインカットバルブ２６の閉固着故障診断、などが実行される。

また、パージ通路１９のパージ制御バルブ２３よりもキャニスタ３寄りに、パージ通路１９内の圧力を検出する圧力センサ３２が設けられている。一例では、キャニスタ３のパージポート１４の近傍に圧力センサ３２が配置されている。この圧力センサ３２は、パージ制御バルブ２３が閉じている状態ではパージ通路１９におけるパージ制御バルブ２３とキャニスタ３との間の区間の圧力を検知することとなるが、本明細書では、パージ制御バルブ２３の位置やその開閉状態に拘わらず、圧力センサ３２が検出する当該圧力センサ３２付近の圧力を「パージ通路圧力」と呼ぶ。また以下では、圧力センサ３２により測定されたパージ通路圧力を「実パージ通路圧力Ｐ２real」と表記し、後述する演算により予測ないし推定したパージ通路圧力を「推定パージ通路圧力Ｐ２est」と表記し、両者をまとめて「パージ通路圧力Ｐ２」とする。

エンジンコントロールユニット３１には、上記のエアフロメータ２０や燃料レベルセンサ６、圧力センサ３２のほか、内燃機関１の制御やドレインカットバルブ２６の閉固着故障診断などに必要な図示しない多数のセンサ類の信号が直接にあるいは他のコントローラを介して入力されている。例えば、運転者によって操作されるアクセルペダルの開度を示すアクセル開度センサ、内燃機関１の回転速度を示すクランク角センサ、車速センサ、水温センサ、潤滑油温センサ、周囲の大気圧を検出する大気圧センサ、内燃機関１の空燃比制御のために排気系に設けられた空燃比センサ、などを備えている。

上記のように構成された蒸発燃料処理装置においては、例えば、停車時等に燃料タンク２内で発生した蒸発燃料がチャージポート１３を介してキャニスタ３に流入して活性炭等の吸着材１２に吸着される。なお、ドレインカットバルブ２６は基本的に開状態である。車両の運転が開始され、内燃機関１が所定の運転状態となると、ドレインカットバルブ２６を開とした状態のまま、パージ制御バルブ２３が適宜に開かれ、キャニスタ３からの燃料成分のパージ処理が行われる。つまり、内燃機関１の吸気系との圧力差によってドレインポート１５から大気が導入され、この大気により吸着材１２からパージされた燃料成分がパージガスとなって、パージ制御バルブ２３を通して内燃機関１の吸気通路１７へと導入される。従って、内燃機関１の運転中に、キャニスタ３の吸着量は徐々に減少し、再度の吸着に備えることとなる。

詳しくは、パージ制御バルブ２３を介したパージは、基本的に空燃比センサを利用した内燃機関１の空燃比フィードバック制御条件が成立する条件のときに実行され、空燃比フィードバック制御が行われない未暖機時、高負荷時、走行中のアクセル開度の減少に伴うフューエルカット時、などはパージガスの導入が禁止される。そして、この実施例では、パージ実行状態からパージ終了に移行したとき、つまりパージ制御バルブ２３が開いている状態から該パージ制御バルブ２３が閉じたときに、ドレインカットバルブ２６の閉固着故障診断を実行する。なお、閉固着とは、ドレインカットバルブ２６が全く開かない状態のほか、開度が不十分な状態を含む。換言すれば、ドレインカットバルブ２６による圧力損失があるレベル以上の状態が閉固着と言える。

図２は、この閉固着故障診断の処理の流れを示すフローチャートであり、図３は、閉固着故障診断におけるパージ通路圧力Ｐ２等の変化を示すタイムチャートである。以下、これらを用いて、閉固着故障診断を説明する。

図２のフローチャートに示すルーチンは、エンジンコントロールユニット３１において所定の演算サイクル毎に繰り返し実行される。一実施例では、１０ｍｓ毎に実行される。１回の処理を「１ジョブ」とも呼ぶ。

ステップ１（図２では各ステップをＳ１等と略記する）では、上述したパージ条件が成立しているかどうかを判定する。パージ条件が成立していれば、ステップ１からステップ２へ進み、パージ制御バルブ２３を開く。なお、前述したようにパージ制御バルブ２３はいわゆるデューティ比制御によってパージガスの流量を連続的に可変制御し得る構成であってもよいが、ここでは、開度制御の詳細は省略する。ステップ２においてパージ制御バルブ２３を開いたときに、仮に後述する診断処理が開始していた場合（つまり診断処理の途中である場合）には、ステップ３において、診断処理をリセットする。つまり診断に関するパラメータを初期化する。このパージ制御バルブ２３の「開」に伴い、キャニスタ３のパージが実行される。換言すれば、キャニスタ３に内燃機関１の吸入負圧が作用する。

ステップ１においてパージ条件が成立していなければ、ステップ４へ進み、パージ中であるかどうか、換言すればパージ制御バルブ２３が開いているかどうかを判定する。パージ中である場合は、ステップ５へ進み、パージ制御バルブ２３を閉じる。つまり、パージを終了する。そして、ステップ５に続いてステップ６へ進み、そのときのパージ通路圧力Ｐ２（詳しくは実パージ通路圧力Ｐ２real）が所定の診断許可圧力Ｐ２Ｌ（これは大気圧よりも低い負圧である）よりも低い（つまり、負圧として大きい）かどうかを判定する。ＮＯであれば、負圧が不十分であるとして診断は行わず、そのままルーチンを終了する。

ステップ６の判定がＹＥＳであれば、パージ中に十分な負圧が蓄えられているものとして、ステップ７へ進み、診断を開始する。つまり診断中であることを示す診断フラグをセットする。そして、ステップ７からステップ８へ進み、診断に必要なパラメータとして、そのときのパージ通路圧力Ｐ２、大気圧Ｐout、燃料タンク２内の燃料レベルＦＬ、の値を読み込む。次に、ステップ９へ進み、診断に用いる圧力閾値Ｐshを、そのときの大気圧Ｐoutおよびパージ通路圧力Ｐ２に基づいて決定する。圧力閾値Ｐshは、大気圧Ｐoutとパージ通路圧力Ｐ２との間に設定され、一つの例では、大気圧Ｐoutとパージ通路圧力Ｐ２との差分の７０％の圧力値（換言すれば、上記差分の３０％だけ大気圧Ｐoutよりも低い圧力値）に設定される。ステップ９の処理の後、今回のルーチンを終了する。

ステップ４においてＮＯの場合、つまりパージ中でなければ、ステップ１０へ進み、診断中であるかどうかを上記診断フラグから判定する。診断中でなければ、今回のルーチンを終了する。診断中であれば、ステップ１１以降へ進む。つまり、ステップ５～９の処理により診断が開始したら、パージが再開されない限りは、次回以降はステップ４，１０を経てステップ１１へと進む。

ステップ１１では、そのときの大気圧Ｐout、パージ通路圧力Ｐ２（初回は実パージ通路圧力Ｐ２real、２回目以降はその時点の推定パージ通路圧力Ｐ２est）および燃料レベルＦＬ（燃料タンク２内の上部空間７の体積に相当する）に基づき、前回ルーチンから演算サイクルである例えば１０ｍｓが経過した現時点のパージ通路圧力Ｐ２（推定パージ通路圧力Ｐ２est）を演算する。つまり、ドレインカットバルブ２６を通して１０ｍｓの間に流入する空気量を求め、１０ｍｓ後のパージ通路圧力Ｐ２を推定する。ここでは、特に、ドレインカットバルブ２６の圧力損失つまり開度が、故障とみなすべき程度に小さいある値であると仮定して、パージ通路圧力Ｐ２の推定・演算を行う。

次のステップ１２では、そのときの実パージ通路圧力Ｐ２realを圧力センサ３２の値から読み込む。そして、次のステップ１３において、実パージ通路圧力Ｐ２realもしくは推定パージ通路圧力Ｐ２estが圧力閾値Ｐshに達したかどうかを判定する。いずれも圧力閾値Ｐshに達していなければ、今回のルーチンを終了する。

従って、次回のルーチン以降は、ステップ１１の処理が繰り返されることで、１ジョブ（１０ｍｓ）毎に推定パージ通路圧力Ｐ２estの推定・演算が繰り返され、推定パージ通路圧力Ｐ２estが徐々に上昇つまり大気圧Ｐoutに近付いていく。実パージ通路圧力Ｐ２realもやはり大気圧Ｐoutに近付くように上昇していく。そのため、いずれ圧力閾値Ｐshに到達する。

ステップ１３において実パージ通路圧力Ｐ２realもしくは推定パージ通路圧力Ｐ２estが圧力閾値Ｐshに達したと判定したら、ステップ１３からステップ１４へ進み、今回圧力閾値Ｐshに達したのは実パージ通路圧力Ｐ２realであるかどうかを判定する。つまり、実パージ通路圧力Ｐ２realが先に圧力閾値Ｐshに達したのか、推定パージ通路圧力Ｐ２estが先に圧力閾値Ｐshに達したのか、を判別する。ステップ１４の判定がＹＥＳつまり今回圧力閾値Ｐshに達したのが実パージ通路圧力Ｐ２realであれば、ステップ１５へ進み、ドレインカットバルブ２６の開度が正常（つまり閉固着故障ではない）と判定する。

一方、ステップ１４の判定がＮＯつまり推定パージ通路圧力Ｐ２estが先に圧力閾値Ｐshに達したのであれば、ステップ１６へ進み、ドレインカットバルブ２６の開度が小さいつまり閉固着故障であると判定する。

ステップ１５もしくはステップ１６を経た後、ステップ１７において診断を終了、つまり診断中であることを示す診断フラグをリセットする。

なお、前述したように、診断開始から診断結果が得られるまでの間にパージが再開した場合には、診断処理がリセットされ、推定パージ通路圧力Ｐ２estや圧力閾値Ｐthなどを含むパラメータが初期化される（ステップ３）。

図３は、診断の一例を示すタイムチャートであり、パージ制御バルブ２３（ＰＣ／Ｖ）の開度およびパージ通路圧力Ｐ２の変化を対比して示している。図示例では、時間ｔ１まではパージ制御バルブ２３が閉じている。ドレインカットバルブ２６は開状態に制御されている。そのため、この間、パージ通路圧力Ｐ２は、大気圧Ｐout近傍の圧力となる。時間ｔ１において例えばアクセルペダルが中間開度まで踏み込まれることでパージ条件が成立し、パージ制御バルブ２３が開となる。これにより、キャニスタ３のパージが開始され、パージ通路圧力Ｐ２（実パージ通路圧力Ｐ２real）は、吸入負圧の作用により負圧側に低下する。なお、図示例では、パージ制御バルブ２３の開度が徐々に増大するように制御されているため、時間ｔ１から遅れてパージ制御バルブ２３が全開となっている。

その後、時間ｔ２において、例えば運転者がアクセルペダルを解放してフューエルカットが開始されることに伴い、パージ条件が不成立となり、パージ制御バルブ２３が閉じられる。このとき、パージ通路圧力Ｐ２が所定の診断許可圧力Ｐ２Ｌよりも負圧側であることを条件として診断が開始される。

図３には、時間ｔ２以降のパージ通路圧力Ｐ２として、実パージ通路圧力Ｐ２realを実線で、推定パージ通路圧力Ｐ２estを破線で、それぞれ図示してある。パージ制御バルブ２３が閉じてパージが終了すると、キャニスタ３側に吸入負圧が作用しない一方でドレインカットバルブ２６が開いているので、実パージ通路圧力Ｐ２realは実線で示すように比較的速やかに圧力上昇する。つまり、比較的短時間で圧力閾値Ｐshに達し、さらに大気圧Ｐoutに近付いていく。これに対し、もしドレインカットバルブ２６が閉固着故障であり、その開度が不十分であると、時間ｔ２後の圧力上昇が緩慢となる。破線で示す推定パージ通路圧力Ｐ２estは、この例では、上述したように推定パージ通路圧力Ｐ２estがドレインカットバルブ２６の閉固着故障と診断すべき下限の開度を前提として推定される。従って、実パージ通路圧力Ｐ２realが圧力閾値Ｐthに達するタイミングｔ３と、推定パージ通路圧力Ｐ２estが圧力閾値Ｐthに達するタイミングｔ４、とを比較して、仮に前者のタイミングｔ３が後者のタイミングｔ４よりも遅れていれば、ドレインカットバルブ２６が閉固着故障であると診断される。前者のタイミングｔ３が後者のタイミングｔ４よりも早ければ、閉固着故障ではないと診断される。

ここで、燃料タンク２内の上部空間７の体積が大きい（つまり燃料レベルＦＬが低い）と、時間ｔ２後の実パージ通路圧力Ｐ２realの上昇変化は相対的に緩慢となる。これは、燃料タンク２内の上部空間７がキャニスタ３を介してパージ通路１９に連通しており、両者がほぼ等しい圧力に保たれるためである。つまり総体積が大きいほど圧力変化は緩慢である。このことを考慮して、推定パージ通路圧力Ｐ２estの予測・演算に際しては、燃料タンク２内の燃料レベルＦＬつまり上部空間７の体積がパラメータとして加えられており、従って、推定パージ通路圧力Ｐ２estの変化も上部空間７が大きいほど緩慢な特性として与えられる。

このように、上記実施例では、パージ制御バルブ２３を閉じた後の実パージ通路圧力Ｐ２realの変化特性と推定パージ通路圧力Ｐ２estの変化特性とを比較して閉固着故障診断を行うので、パージ中に導入された負圧がそれほど大きくなくても診断を行うことが可能である。特に上記実施例では、パージ制御バルブ２３を閉じたときの負圧つまり実パージ通路圧力Ｐ２realと大気圧Ｐoutとの間に（特に大気圧Ｐoutに近い側に）圧力閾値Ｐthが設定され、この圧力閾値Ｐthに達するまでの所要時間の比較でもって診断を行うので、診断開始時点の負圧の高低に影響されずに高い精度で診断を行うことができる。また、燃料タンク２内の上部空間７の体積を考慮して比較対象となる推定パージ通路圧力Ｐ２estが与えられるので、上部空間７の大小による診断誤差の発生が抑制される。

また、上記実施例によれば、通常のパージ制御の中でパージ実行からパージ停止へと変化するたびに診断の機会を得ることができる。換言すれば、通常のパージ制御から離れて診断のために負圧導入などを行う必要がない。従って、診断の機会を増やすことで診断の精度を高めることができる。

なお、図２に示した実施例では、実パージ通路圧力Ｐ２realと推定パージ通路圧力Ｐ２estのいずれか一方が圧力閾値Ｐthに達したときにどちらの圧力が圧力閾値Ｐthに達したのかを判定するようにしているが、実パージ通路圧力Ｐ２realと推定パージ通路圧力Ｐ２estの各々について圧力閾値Ｐthに達するまでの所要時間を計測し、両者を大小比較することで閉固着故障であるか否かを診断するようにしてもよい。

また、上記実施例では、故障と判定すべき下限の開度（圧力損失）を前提として推定パージ通路圧力Ｐ２estを演算するようにしているが、これに代えて、正常な状態での開度（圧力損失）を前提として推定パージ通路圧力を求め、この推定パージ通路圧力との比較に基づき診断を行うようにしてもよい。例えば、推定パージ通路圧力が圧力閾値Ｐthに達するまでの所要時間に比較して実パージ通路圧力Ｐ２realが圧力閾値Ｐthに達するまでの所要時間が大きく遅れている場合に閉固着故障と診断する、などが可能である。

次に、推定パージ通路圧力Ｐ２estの予測・演算の手法について説明する。図４は、パージ通路圧力Ｐ２の推定原理を示したもので、符号１０１で示すボックスは、１つのオリフィスを有するキャニスタ系の初期のガスの状態を表しており、その体積をＶ２、圧力をＰ２とする。ここでの「キャニスタ系」とは、キャニスタ３、パージ通路１９（パージ制御バルブ２３よりもキャニスタ３側の部分）、蒸発燃料通路１６、燃料タンク２内の上部空間７、を含む、基本的に圧力センサ３２が検出するパージ通路圧力Ｐ２とほぼ等しい圧力となる領域を意味している。特に、燃料レベルＦＬから求められる燃料タンク２内の上部空間７の体積を含んでいる。図示しないオリフィスは、キャニスタ３の吸着材１２の圧力損失やドレインカットバルブ２６の開度（特に上述した下限の開度）などキャニスタ系へ大気が流入する経路の圧力損失を、これと等価な断面積を有する１つのオリフィスとみなしたものである。なお、ドレイン通路２５がフィルタを備える場合には、このフィルタの圧力損失も含めることが好ましい。

符号１０２で示す小さなボックスは、微小な単位時間、例えば前述した１０ｍｓの間に上記のオリフィスを通してボックス１０１に加わるガス（空気）の状態を表している。ボックス１０２の体積をＶ１、圧力をＰ１とする。またオリフィスを通過する流量をＱin［Ｌ／ｍｉｎ］とする。

符号１０３で示すボックスは、１０ｍｓ後のキャニスタ系のガスの状態を表しており、その体積をＶ２、圧力をＰ３とする。つまり、１０ｍｓ後もキャニスタ系の体積は変化しない。そして、圧力Ｐ３が、１０ｍｓ後の推定パージ通路圧力Ｐ２estに相当する。

初めにオリフィスを通過する流量Ｑinを求める。流量Ｑinは、オリフィス上流および下流の圧力である大気圧Ｐoutおよび初期のパージ通路圧力Ｐ２を用いて次式により求まる。

Ｑin＝２４０×Ｓ√{（Ｐ２／１０００＋０．１）［（Ｐout－Ｐ２）／１０００］｝
ここで、Ｓは、上述したオリフィスの等価有効断面積である。また、気体の温度の影響は相対的に小さいので、ここでは省略してある。

次に流量空気の体積Ｖ１（標準状態における体積）［Ｌ］を、流量Ｑinから次式のように求める。

Ｖ１＝（Ｑin／６０）×０．０１
Ｐ１は、１０１．３［ｋＰａ］の固定値とする。

次に、ボックス１０１，１０２，１０３の各々の気体の状態方程式から、１０ｍｓ後の圧力Ｐ３（つまり推定パージ通路圧力Ｐ２est）を下記のように求める。

ボックス１０１，１０２，１０３の気体の状態方程式は、次の通りである。

Ｐ１・Ｖ１＝ｎ１・Ｒ・Ｔ
Ｐ２・Ｖ２＝ｎ２・Ｒ・Ｔ
Ｐ３・Ｖ２＝ｎ３・Ｒ・Ｔ
ｎ１＋ｎ２＝ｎ３であるから、ボックス１０３の気体の状態方程式は、下記のように変形できる。

Ｐ３・Ｖ２＝（Ｐ１・Ｖ１／Ｒ・Ｔ＋Ｐ２・Ｖ２／Ｒ・Ｔ］Ｒ・Ｔ
Ｐ３・Ｖ２＝Ｐ１・Ｖ１＋Ｐ２・Ｖ２
Ｐ３＝（Ｐ１・Ｖ１＋Ｐ２・Ｖ２）／Ｖ２
最終的に、
Ｐ３＝Ｐ１・（ＶＩ／Ｖ２）＋Ｐ２
となる。

このような演算を単位時間例えば前述した１０ｍｓ毎に繰り返すことで、パージ制御バルブ２３を開いた時間ｔ２の後、徐々に変化するパージ通路圧力Ｐ２の変化曲線を得ることができる。

以上、この発明の一実施例を説明したが、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、図１の内燃機関１は自然給気機関として図示されているが、ターボチャージャ等の過給機を備えた構成であってもよく、例えばスロットル弁の下流にパージガスを導入する構成であれば、同様に吸入負圧を利用した診断が可能である。さらには、電動ポンプ等からなるパージ用ポンプをパージ通路に備え、該パージ用ポンプによってスロットル弁上流側にパージガスを導入する構成であってもよい。

また、図２～図４で説明した推定パージ通路圧力Ｐ２estの算出方法によれば、１０ｍｓ毎の圧力変化を１０ｍｓ毎に演算するので、実時間に同期した形である下限開度の下でのパージ通路圧力Ｐ２の変化が逐次推定されることとなるが、より短時間で時間ｔ２後のパージ通路圧力Ｐ２の変化を推定するようにしてもよい。例えば圧力閾値Ｐthに達するまでの所要時間を、実時間の経過よりも先行して予測演算し、実パージ通路圧力Ｐ２realが圧力閾値Ｐthに達するまでの所要時間と比較することも可能である。

Claims (8)

1. 燃料タンクの上部空間にチャージポートが接続されたキャニスタと、このキャニスタのパージポートと内燃機関の吸気系とを接続し、かつパージ制御バルブを備えたパージ通路と、上記キャニスタのドレインポートを大気に開放するように設けられ、かつドレインカットバルブを備えたドレイン通路と、上記パージ通路の上記パージ制御バルブと上記キャニスタとの間における圧力をパージ通路圧力として検出する圧力センサと、を備えた蒸発燃料処理装置の故障診断方法であって、
   上記ドレインカットバルブが開制御されている状態において、上記パージ制御バルブを開いてパージを行った後に、上記パージ制御バルブを閉じ、その後の上記パージ通路圧力を予測すると共に、上記圧力センサによって実際の圧力を測定し、
   圧力閾値を設定し、上記の予測した圧力が上記圧力閾値に達するまでの所要時間と、上記圧力センサによって測定された圧力が上記圧力閾値に達するまでの所要時間と、を比較して上記ドレインカットバルブの閉固着を診断する、蒸発燃料処理装置の故障診断方法。
2. 上記燃料タンクの上部空間の体積を上記圧力の予測の基礎となる系全体の体積に含めるとともに、燃料残量に基づいて上記燃料タンク内の上部空間の体積を求める、請求項１に記載の蒸発燃料処理装置の故障診断方法。
3. 上記圧力閾値を、上記パージ制御バルブを閉じたときの上記パージ通路圧力に応じて可変的に設定する、請求項１または２に記載の蒸発燃料処理装置の故障診断方法。
4. 上記圧力閾値を大気圧に基づいて設定する、請求項１または２に記載の蒸発燃料処理装置の故障診断方法。
5. 上記パージ通路圧力の予測を、上記ドレインカットバルブの故障と判定すべき圧力損失に基づいて行う、請求項１～４のいずれかに記載の蒸発燃料処理装置の故障診断方法。
6. 上記ドレインカットバルブの故障と判定すべき圧力損失と上記キャニスタの圧力損失とを含む大気導入経路全体の圧力損失を１つのオリフィスとみなし、上記パージ制御バルブが閉じたときの実際の圧力値からの圧力変化を、所定単位時間毎に演算して予測する、請求項５に記載の蒸発燃料処理装置の故障診断方法。
7. 上記パージ制御バルブを閉じたときの上記パージ通路圧力が所定負圧よりも大きな負圧であることを条件として上記診断を行う請求項１～６のいずれかに記載の蒸発燃料処理装置の故障診断方法。
8. 燃料タンクにチャージポートが接続されたキャニスタと、このキャニスタのパージポートと内燃機関の吸気系とを接続し、かつパージ制御バルブを備えたパージ通路と、上記キャニスタのドレインポートを大気に開放するように設けられ、かつドレインカットバルブを備えたドレイン通路と、上記パージ通路の上記パージ制御バルブと上記キャニスタとの間における圧力をパージ通路圧力として検出する圧力センサと、を備えた蒸発燃料処理装置の故障診断装置であって、
   上記ドレインカットバルブが開制御されている状態において、上記パージ制御バルブを開き、かつその後閉じるパージ制御部と、
   上記パージ制御バルブを閉じた後の上記パージ通路圧力を予測する圧力予測部と、
   圧力閾値を設定し、上記の予測した圧力が上記圧力閾値に達するまでの所要時間と、上記圧力センサによって測定された圧力が上記圧力閾値に達するまでの所要時間と、を比較して上記ドレインカットバルブの閉固着を診断する診断部と、を備えた蒸発燃料処理装置の故障診断装置。

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