JP2001041115A - 蒸発燃料パージシステムの故障診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】故障診断時間の短縮化を図り、パージを効率的
に行うことができる蒸発燃料パージシステムの故障診断
装置を提供する。 【解決手段】燃料タンク１とキャニスタ２とは蒸発燃料
導入通路３にて常時連通され、燃料タンク１内で発生す
る燃料蒸気はキャニスタ２に捕集され、捕集された燃料
蒸気はパージ通路８を介して吸気通路９にパージされ
る。ＥＣＵ１０は、燃料タンク１及びキャニスタ２を密
閉して測定した燃料タンク１内での燃料蒸気の発生量
と、パージ経路の内圧と外圧との間に差圧を設けてパー
ジ経路を密閉して測定した内圧の挙動とに基づいてパー
ジ経路の穴開き診断を行う。この際、ＥＣＵ１０は、燃
料蒸気発生量の測定後、所定期間内にパージ経路の内圧
の挙動を測定したときには、その燃料蒸気発生量の測定
結果に基づいてパージ経路の穴開き診断を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両に
搭載される内燃機関に用いられる蒸発燃料パージシステ
ムの故障診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両に搭載される装置とし
て、燃料タンク内で発生する燃料蒸気をキャニスタに捕
集し、その捕集された燃料蒸気を適宜キャニスタから吸
気通路へパージし、蒸発した燃料が大気中へ放出される
のを防止するようにした蒸発燃料パージシステムがあ
る。こうした蒸発燃料パージシステムは、燃料タンク内
にて発生した燃料蒸気を捕集するキャニスタと、燃料タ
ンクとキャニスタとを連通する燃料蒸気導入通路と、キ
ャニスタと吸気通路とを連通するパージ通路とを備える
システムとして構成される。また同システムにおいて、
パージ通路の通路途中には開閉制御の可能なパージ制御
弁が、キャニスタには大気導入の可能な大気導入制御弁
が備えられる。

【０００３】このような蒸発燃料パージシステムを備え
た内燃機関においては、何らかの原因で配管に穴が空い
たり配管が外れた場合には燃料蒸気が漏洩してキャニス
タや燃料タンクから大気中に放出されてしまう。

【０００４】したがって、このような蒸発燃料パージシ
ステムの漏洩発生の有無を自動的に診断することが必要
とされる。このため、従来では、蒸発燃料パージシステ
ムの内部と外部との間に差圧を設けた後、その内圧の挙
動を検出することで、漏洩故障を診断するシステムが提
案されている。例えば、蒸発燃料パージシステム内に内
燃機関の吸気系の負圧を導いた後、蒸発燃料パージシス
テム内を、導入・排出通路をバルブにて閉じることによ
り密閉し、その後の蒸発燃料パージシステムの内圧変化
を測定するものである。

【０００５】このような蒸発燃料パージシステムの故障
診断を行うための条件として、燃料蒸気の発生量が所定
範囲内に収まっていることが必要とされる。これは、パ
ージ経路の故障診断を行う際にパージ経路を負圧状態に
して同経路内における内圧の経時変化を検出するのであ
るが、パージ経路の穴開きや裂傷等に起因して大気圧が
導入されてパージ経路内の内圧が上昇したのか、燃料蒸
気の発生量が多いためにパージ経路内の内圧が上昇した
のかを診断することができないことによる。

【０００６】また、上記のような蒸発燃料パージシステ
ムとして、さらに燃料タンクの内部空間とキャニスタと
を常時連通させるようにしたものがある（特開平６−７
４１０４号公報）。この蒸発燃料パージシステムにおい
て、燃料蒸気の発生量を測定するためには、診断時と同
様に導入・排出通路をバルブにて閉じることによりパー
ジ経路を密閉しなければならない。従って、燃料蒸気の
発生量の測定時においてパージカットしなければなら
ず、パージを停止している時間が長くなり、キャニスタ
内の燃料蒸気のパージ量不足になることがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑みてなされたものであり、その目的は、故障診断時間
の短縮化を図り、パージを効率的に行うことができる蒸
発燃料パージシステムの故障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】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記載する。請求
項１に記載の発明は、燃料タンクとキャニスタとを連通
させ、燃料タンク内で発生する燃料蒸気をキャニスタに
捕集し、その捕集した燃料蒸気を同燃料タンクを含むパ
ージ経路を介して内燃機関の吸気通路へパージするよう
にした蒸発燃料パージシステムと、前記パージ経路を密
閉して測定した燃料タンク内での燃料蒸気の発生量と、
パージ経路の内圧と外圧との間に差圧を設けてパージ経
路を密閉して測定した内圧の挙動とに基づいてパージ経
路の穴開き診断を行う診断手段と を備える蒸発燃料パ
ージシステムの故障診断装置において、前記診断手段
は、燃料蒸気の発生量の測定後、所定期間内にパージ経
路に導入した内圧の挙動を測定したときには、当該燃料
蒸気の発生量の測定結果に基づいてパージ経路の穴開き
診断を行うようにしたことを要旨とする。

【０００９】請求項１に記載の発明によれば、燃料蒸気
の発生量の測定後、所定期間内にパージ経路に導入した
内圧の挙動を測定したときには、その燃料蒸気の発生量
の測定結果に基づいてパージ経路の穴開き診断が行われ
るため、穴開き診断のための燃料蒸気発生量の測定頻度
を減少させることができ、故障診断時間を短縮化するこ
とができ、パージを効率的に行うことができるようにな
る。

【００１０】請求項２に記載の発明は、燃料タンクとキ
ャニスタとを連通させ、燃料タンク内で発生する燃料蒸
気をキャニスタに捕集し、その捕集した燃料蒸気を同燃
料タンクを含むパージ経路を介して内燃機関の吸気通路
へパージするようにした蒸発燃料パージシステムと、前
記パージ経路を密閉して測定した燃料タンク内での燃料
蒸気の発生量と、パージ経路の内圧と外圧との間に差圧
を設けてパージ経路を密閉して測定した前記内圧の挙動
とに基づいてパージ経路の穴開き診断を行う診断手段と
を備える蒸発燃料パージシステムの故障診断装置におい
て、前記診断手段は、パージ経路に導入した内圧の挙動
を測定した後、燃料蒸気の発生量の測定を行うようにし
たことを要旨とする。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の蒸発燃料パージシステムの故障診断装置において、前
記診断手段は、パージ経路の穴開き有りと診断したとき
にのみ、燃料蒸気の発生量の測定を行うことを要旨とす
る。

【００１２】請求項２及び３のいずれかに記載の発明に
よれば、穴開き診断において穴開きのない正常診断時に
は燃料蒸気発生量の測定を行わずにすむため、故障診断
時間を短縮化することができ、パージを効率的に行うこ
とができるようになる。

【００１３】請求項４に記載の発明は、燃料タンク内で
発生する燃料蒸気をキャニスタに捕集し、その捕集した
燃料蒸気を同燃料タンクを含むパージ経路を介して内燃
機関の吸気通路へパージするようにした蒸発燃料パージ
システムと、前記パージ経路を密閉して測定した燃料タ
ンク内での燃料蒸気の発生量と、パージ経路の内圧と外
圧との間に差圧を設けてパージ経路を密閉して測定した
前記内圧の挙動とに基づいてパージ経路の穴開き診断を
行う診断手段とを備える蒸発燃料パージシステムの故障
診断装置において、前記診断手段は、穴開きの診断をパ
ージ経路内を所定の負圧状態にしてパージ経路内圧の変
化度合いに基づいて行い、燃料蒸気の発生量の測定をパ
ージ経路を大気圧に戻してからのパージ経路内圧の変化
度合いにより行い、さらに、穴開き診断後、又は穴開き
診断中断後のパージ経路の圧力の大気圧への戻りを促進
する内圧復帰手段を備えることを要旨とする。

【００１４】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の蒸発燃料パージシステムの故障診断装置において、前
記内圧復帰手段は、パージ経路に大気を導入する経路中
に設けられた大気導入制御弁を、開状態から閉状態への
動作を遅らせることを要旨とする。

【００１５】請求項４及び５のいずれかに記載の発明に
よれば、燃料蒸気発生量の測定を行う場合に、パージ経
路を大気圧に速く復帰させることができ、燃料蒸気発生
量の測定を速やかに開始することができ、故障診断時間
を短縮化することができる。

【００１６】請求項６に記載の発明は、請求項４及び５
のいずれかに記載の蒸発燃料パージシステムの故障診断
装置において、前記大気導入制御弁を迂回し、かつ、パ
ージ経路の内圧が所定値以上低下したとき前記パージ経
路に大気を導入するバイパス手段を設けたことを要旨と
する。

【００１７】請求項６に記載の発明によれば、パージ開
始後において大気導入制御弁が開かない異常時に、バイ
パス手段によってパージ経路に大気が導入されるので、
パージ経路が負圧で潰れることを防止することができ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明に
かかる蒸発燃料パージシステムの故障診断装置の第１実
施形態について、図１〜図７を参照して説明する。

【００１９】図１は、本実施形態としての蒸発燃料パー
ジシステム全体を表す概略説明図である。本蒸発燃料パ
ージシステムは自動車に搭載されているガソリンエンジ
ンに対して取り付けられている。

【００２０】ガソリンエンジンの燃料タンク１には、そ
の内部で発生する燃料蒸気をキャニスタ２に導入する蒸
発燃料導入通路３の一端がフロート３ａを介して開口し
接続されている。この蒸発燃料導入通路３の他端はキャ
ニスタ２上部に設けられた圧力緩衝室４を介して、キャ
ニスタ２と接続されている。この圧力緩衝室４内にはオ
リフィス４ａが設けられ、オリフィス４ａは燃料タンク
１内部とキャニスタ２内部とを常時連通させ、燃料タン
ク１の内部空間の圧力とキャニスタ２の内圧とを等しく
するようになっている。

【００２１】また、燃料タンク１には給油時に開弁する
差圧弁５が設けられている。この差圧弁５はブリーザ通
路７によりキャニスタ２と接続されている。したがっ
て、給油時に差圧弁５が開弁すると、燃料タンク１内の
燃料蒸気はブリーザ通路７を通じてキャニスタ２内に導
入される。

【００２２】キャニスタ２の内部はパージ通路８によっ
てエンジン吸気通路９の一部をなすサージタンク９ａと
連通されている。このパージ通路８には、パージ制御弁
１１が設けられている。パージ制御弁１１はマイクロコ
ンピュータとして構成されているＥＣＵ（電子制御ユニ
ット）１０からの制御信号に基づいて駆動回路１１ａに
より開閉駆動されている。

【００２３】例えば、パージ制御弁１１は、パージ制御
において、パージによりキャニスタ２側からエンジン吸
気通路９へ供給される燃料量を調整し、故障診断制御で
はパージ通路８の遮断・開放を行う。このパージ制御弁
１１としては例えばバキュームスイッチングバルブ（Ｖ
ＳＶ）等が用いられる。

【００２４】キャニスタ２の内部は上下方向に延びる仕
切板１５によって、２つの室に区画され、圧力緩衝室４
の下方に位置する主室１６と、大気側制御弁１４の下方
に位置し内容積が前記主室１６より小さい副室１７とが
それぞれ形成されている。また、主室１６および副室１
７上部にはそれぞれ空気層１８ａ，１８ｂが形成され、
空気層１８ａ，１８ｂの下方には活性炭吸着材１９ａ，
１９ｂが充填された吸着材層２０ａ，２０ｂがそれぞれ
形成されている。

【００２５】吸着材層２０ａ，２０ｂの上方および下方
にはフィルタ２０ｃ，２０ｄが設けられており、活性炭
吸着材１９ａ，１９ｂは両フィルタ２０ｃ，２０ｄの間
に充填されている。また、フィルタ２０ｄから下方の空
間は拡散室２１とされ、この拡散室２１により主室１６
と副室１７とは連通されている。

【００２６】主室１６の上方におけるキャニスタ２上面
にはブリーザ通路７の一端が接続されている。ブリーザ
通路７の開口位置の図示左側にはパージ通路８が同様に
主室１６に接続されている。

【００２７】そして、特にパージ制御弁１１が開弁状態
にあり、キャニスタ２内に負圧が導入されている状態
で、パージ通路８内の空間が、順次、主室１６→圧力緩
衝室４→蒸発燃料導入通路３→燃料タンク１に連通する
こととなる。また、ブリーザ通路７内の空間も本来主室
１６と連通しているため、パージ通路８と同一空間を共
有することとなる。このように、キャニスタ２内に負圧
が導入されている状態で互いに連通する蒸発燃料パージ
システム内の共有空間がパージ経路となる。本実施の形
態にかかる蒸発燃料パージシステムの故障診断装置は、
このパージ経路の漏れの有無を判定することによってそ
の故障の有無を診断することとなる。

【００２８】更に、副室１７の上方におけるキャニスタ
２上面には、通気ポート２５が形成されている。この通
気ポート２５に連通するように大気側制御弁１４が設け
られている。なお、通気ポート２５の中間部には圧力封
鎖弁２５ａが配置されている。この圧力封鎖弁２５ａは
通常は開かれているが、ＥＣＵ１０により後述のごとく
故障診断時に開閉制御される。圧力封鎖弁２５ａとして
は例えばＶＳＶ等が用いられる。

【００２９】図２（ａ），（ｂ）に示すように、大気側
制御弁１４は、大気開放制御弁１２と大気導入制御弁１
３とが図示左右に対向して配置されることで形成されて
いる。大気開放制御弁１２に備えられたダイヤフラム１
２ａの図示左側には大気圧室１２ｂが形成され、大気導
入制御弁１３に備えられたダイヤフラム１３ａの図示右
側には負圧室１３ｂが形成されている。これら２つのダ
イヤフラム１２ａ，１３ａによって挟まれた空間は、隔
壁２８により２つの圧力室に区画されている。そして、
両圧力室の一方は大気開放制御弁１２の正圧室１２ｄと
され、他方は大気導入制御弁１３の大気圧室１３ｄとさ
れている。

【００３０】前記隔壁２８の一部には圧力ポート２８ａ
が形成されるとともに、その先端開口部はダイヤフラム
１３ａによって閉塞可能とされている。大気圧室１３ｄ
には大気導入通路２７が連通している。そして、ダイヤ
フラム１３ａは負圧室１３ｂに配設されたスプリング１
３ｃの付勢力によって圧力ポート２８ａの先端開口部側
に押圧されているため、大気導入制御弁１３は閉弁状態
となっている。

【００３１】また、負圧室１３ｂとパージ通路８との間
には内圧復帰手段としての圧力遅延弁４０が接続され、
負圧室１３ｂ内には圧力遅延弁４０を介してパージ通路
８に発生する圧力が導入されている。図２（ａ）に示す
ように、圧力遅延弁４０は隔壁４１によって前記負圧室
１３ｂに連通する圧力室４２と前記パージ通路８に連通
する圧力室４３に区画されている。隔壁４１には両圧力
室４２，４３を連通するオリフィス４４が設けられると
ともに、圧力室４２側から圧力室４３側に圧力を逃がす
ためのチェック弁４５が設けられている。従って、圧力
室４３（パージ通路８）の圧力が圧力室４２（負圧室１
３ｂ）の圧力よりも高い場合にはチェック弁４５は閉鎖
され、圧力室４３の圧力はオリフィス４４を介して圧力
室４２に伝達されるため、圧力室４２の圧力は徐々に増
加し、圧力室４３の圧力上昇に遅れて圧力室４３の圧力
に等しくなる。逆に、圧力室４３（パージ通路８）の圧
力が圧力室４２（負圧室１３ｂ）の圧力よりも低い場合
にはチェック弁４５が開放されるため、圧力室４２の圧
力はオリフィス４４及びチェック弁４５を介して圧力室
４３に伝達されるため、圧力室４２の圧力は急激に減少
して圧力室４３の圧力に等しくなる。

【００３２】したがって、エンジン駆動時においてサー
ジタンク９ａ内に生じる負圧によりキャニスタ２内の吸
着燃料がエンジン吸気通路９側にパージ（放出）される
際には、チェック弁４５が開放されるため、パージ通路
８内の負圧Ｐｎ１と負圧室１３ｂ内の負圧Ｐｎ２の大き
さは即座に等しくなり、負圧Ｐｎ２がスプリング１３ｃ
の押圧力以上に達した時にダイヤフラム１３ａが大気導
入通路２７の開口部から離間して大気導入制御弁１３が
開弁する。このことにより、外気を大気導入通路２７お
よび通気ポート２５を介して副室１７側からキャニスタ
２内に導入できる。この外気の導入により、主室１６お
よび副室１７内の活性炭吸着材１９ａ，１９ｂに吸着さ
れている燃料蒸気がパージ通路８側へ流れて、サージタ
ンク９ａ内を流れる吸入空気中にパージされる。

【００３３】また、故障診断時における負圧導入後にお
いて燃料タンク１内の圧力変化量を測定するためにパー
ジ制御弁１１は閉鎖されたまま圧力封鎖弁２５ａが開か
れて燃料タンク１内の圧力が大気圧に戻される。圧力封
鎖弁２５ａが開かれたときには、パージ通路８内の負圧
Ｐｎ１と負圧室１３ｂ内の負圧Ｐｎ２の大きさは等し
く、負圧Ｐｎ２がスプリング１３ｃの押圧力よりも大き
いため、ダイヤフラム１３ａが大きく変位し、大気導入
通路２７の先端部の開放量が大きくなって大量の外気が
導入される。そのため、パージ通路８の圧力が急速に上
昇して大気圧に近づき、負圧Ｐｎ１が小さくなる。この
とき、チェック弁４５は閉鎖するため、パージ通路８の
負圧Ｐｎ１はオリフィス４４を介して負圧室１３ｂに伝
達され、負圧室１３ｂの負圧Ｐｎ２は徐々に小さくな
る。負圧Ｐｎ２がスプリング１３ｃの押圧力よりも大き
いため、ダイヤフラム１３ａが大きく変位し、大気導入
通路２７の先端部の開放量が大きくなって大量の外気が
導入される。従って、パージ通路８内の圧力が大気圧ま
で短時間で復帰することとなる。

【００３４】また、大気側制御弁１４の上部には大気開
放制御弁１２の大気圧室１２ｂに通じる大気開放ポート
２９が形成され、大気圧室１２ｂの内部は常時大気圧と
されている。大気側制御弁１４にはキャニスタ２内で燃
料成分が捕集された後の気体を外部に導出する大気排出
ポート２６が設けられている。ＯＲＶＲ（Onboard Refu
eling Vapor Recovery）処理時においては大量の空気
（燃料成分が捕集された気体）が大気排出ポート２６を
通じて外部に放出されるため、大気排出ポート２６はブ
リーザ通路７とほぼ等しい通路断面積を有している。大
気排出ポート２６の先端開口部は大気開放制御弁１２の
ダイヤフラム１２ａによって閉塞可能とされている。そ
して、ダイヤフラム１２ａは、大気圧室１２ｂに配設さ
れたスプリング１２ｃの付勢力により大気排出ポート２
６の開口部側に押圧されている。このため、大気開放制
御弁１２はキャニスタ２の内圧が規定圧以上になるまで
閉弁状態に保持される。

【００３５】給油時にブリーザ通路７からキャニスタ２
内に圧力がかかると、大気開放制御弁１２の圧力室１２
ｄの圧力が高まる。そして、この圧力室１２ｄ内の圧力
と大気開放ポート２９から大気圧室１２ｂに導入される
大気圧との差圧が、規定圧差に達した時に大気開放制御
弁１２が開弁する。このことにより、主室１６と副室１
７とを経て燃料蒸気が吸着されて除かれた気体が通気ポ
ート２５および大気排出ポート２６を介して外部に排出
される。

【００３６】次に、燃料タンク１の上部には嵌挿孔３１
が形成され、この嵌挿孔３１にはブリーザ通路７の一部
をなす筒状のブリーザ管３２が挿入され固定されてい
る。ブリーザ管３２の下部にはフロート弁３３が形成さ
れている。また、燃料タンク１の上部にはブリーザ管３
２の上端開口部３２ａを覆うように差圧弁５が配設され
ている。差圧弁５の内部はダイヤフラム５ａによって上
下に区画され、ダイヤフラム５ａの上側には第１圧力室
５ｂが、下側には第２圧力室５ｃがそれぞれ形成されて
いる。ダイヤフラム５ａは第１圧力室５ｂに配設された
スプリング５ｄの付勢力により、第２圧力室５ｃ内に導
入されたブリーザ通路７の上端開口部７ａ側に押圧され
ている。このようにダイヤフラム５ａによってブリーザ
通路７の上端開口部７ａは閉塞可能とされている。

【００３７】差圧弁５の第１圧力室５ｂは、圧力通路３
４によって燃料タンク１に設けられた燃料注入管３６の
上部と連通されている。この燃料注入管３６の下部側先
端部には絞り３６ａが形成されている。給油された燃料
がこの絞り３６ａを通過すると、燃料注入管３６内部の
燃料蒸気の流れ方向は給油口３６ｂから燃料タンク１側
に流れる方向に規制される。したがって、給油口３６ｂ
から燃料蒸気が外部に漏出することを防止できる。な
お、燃料タンク１の上部と燃料注入管３６の上部とを連
通させる循環ライン管３７が設けられており、給油時に
おいて燃料タンク１内の燃料蒸気を燃料注入管３６との
間で循環させて円滑な注油を可能としている。

【００３８】また、燃料タンク１の上部には燃料タンク
１内の圧力を検出するための圧力センサ１ａが設けられ
ている。圧力センサ１ａによる検出信号はパージ制御や
故障診断制御を行っているＥＣＵ１０に出力されてい
る。なお、ＥＣＵ１０へはエンジン吸気通路９に設けら
れたエアフローメータ９ｃ等の各種センサからの信号も
出力されている。

【００３９】上記構成を備える蒸発燃料パージシステム
は以下のように機能する。燃料タンク１内において燃料
が蒸発し、燃料タンク１の内圧が規定圧力値以上に増加
すると、蒸発燃料導入通路３内には燃料タンク１からキ
ャニスタ２に向かう燃料蒸気の流れが形成される。この
ため、燃料タンク１の燃料蒸気は圧力緩衝室４のオリフ
ィス４ａを介してキャニスタ２側に導入される。この場
合、差圧弁５の第１圧力室５ｂと第２圧力室５ｃの内圧
は等しいため、差圧弁５は閉弁状態に保持されブリーザ
通路７は閉鎖されている。

【００４０】蒸発燃料導入通路３を介してキャニスタ２
内部に到達した燃料蒸気は、まず、主室１６側の吸着材
層２０ａに充填された活性炭吸着材１９ａによって燃料
成分が捕集される。続いて、燃料蒸気は吸着材層２０ａ
を抜けて拡散室２１に達する。さらに、燃料蒸気は拡散
室２１を通過して副室１７に導入され、副室１７側の吸
着材層２０ｂにおいて、主室１６側の吸着材層２０ａで
捕集しきれなかった燃料成分が捕集される。このように
燃料蒸気はキャニスタ２内部をＵ字状の移動経路に沿っ
て流れるため、吸着材層２０ａ，２０ｂの活性炭吸着材
１９ａ，１９ｂに接触する時間が長くなり燃料成分が効
果的に捕集される。

【００４１】そして、燃料成分の大部分が吸着材層２０
ａ，２０ｂの活性炭吸着材１９ａ，１９ｂによって捕集
された気体は大気開放制御弁１２を開弁するとともに、
大気排出ポート２６を通じて外部に放出される。この
時、大気導入制御弁１３の負圧室１３ｂの内圧は大気圧
室１３ｄの内圧より大きい正圧となっているため、大気
導入制御弁１３は開弁しない。したがって、大気導入制
御弁１３を介して、大気導入通路２７から燃料蒸気が外
部に漏出することはない。

【００４２】次に、キャニスタ２内に捕集された燃料成
分は以下のようにしてエンジン吸気通路９に供給され
る。エンジンが始動されるとパージ通路８のサージタン
ク９ａ側開口部近傍は負圧に転じる。そして、ＥＣＵ１
０の制御信号によりパージ制御弁１１が開放駆動される
毎に、パージ通路８の内部にはキャニスタ２側からサー
ジタンク９ａ側へ向かう燃料蒸気の流れが形成される。

【００４３】したがって、キャニスタ２内部は負圧とな
り、大気導入制御弁１３が開弁するとともに、大気導入
通路２７を通してキャニスタ２内部に副室１７側から空
気が導入される。そして、活性炭吸着材１９ａ，１９ｂ
に吸着されている燃料成分はその空気により離脱され、
空気中に吸収される。

【００４４】このようにして導入された空気により燃料
蒸気はパージ通路８内に導かれ、パージ制御弁１１を介
してサージタンク９ａ内に放出される。サージタンク９
ａ内において、燃料蒸気はエアクリーナ９ｂ、エアフロ
ーメータ９ｃおよびスロットルバルブ９ｄを通過した吸
入空気と混合され、シリンダ（図示略）内に供給され
る。そして、吸入空気と混合された燃料蒸気は、燃料タ
ンク１内の燃料ポンプ３８を介し燃料噴射弁３９から吐
出された燃料とともに、シリンダ内において燃焼され
る。

【００４５】一方、長時間の駐車等により、燃料タンク
１が冷却され、燃料タンク１内の燃料蒸気の発生が止ま
り、燃料タンク１内部の圧力が相対的にキャニスタ２内
部より低くなった場合には、圧力緩衝室４の圧力は負圧
となる。したがって、オリフィス４ａを介してキャニス
タ２内の燃料蒸気は蒸発燃料導入通路３を通じて燃料タ
ンク１に戻される。

【００４６】次に、ＥＣＵ１０が実行する蒸発燃料パー
ジシステムに対する故障診断処理について説明する。図
３〜図５に故障診断処理のフローチャートを示す。また
処理の一例を図６，７のタイミングチャートに示す。

【００４７】本診断処理はＥＣＵ１０の電源オン後に必
要な初期設定が行われ、その後、故障診断処理実行条件
が成立すると実行される。この故障診断処理実行条件
は、故障診断のために蒸発燃料パージシステム内に吸気
負圧を導入してもよい状態になったことを示すものであ
る。例えば、圧力センサ１ａやその他のセンサに異常が
無く、エンジンが運転を開始してから、ある程度の時間
が経過して運転が安定した場合に故障診断処理実行条件
は成立する。

【００４８】図３は、燃料タンク１内の圧力変化量を計
測するための「圧力変化量計測制御ルーチン」を示すフ
ローチャートである。本ルーチンは、ＥＣＵ１０により
所定時間毎に周期的に実行される。

【００４９】前述したように、エンジンの運転が安定す
ると、まず、ステップ２００において、エンジン冷却水
温が所定温度ＴＨＷ０（例えば４０℃）未満かどうかを
判定する。エンジン冷却水温がＴＨＷ０未満であると判
定すると、ステップ２４０に処理を移行する。エンジン
冷却水温がＴＨＷ０以上であると判定すると、ステップ
２１０に進む。

【００５０】ステップ２１０において、本トリップでパ
ージ実行履歴フラグがＯＮかどうかを判定する。パージ
実行履歴フラグがＯＮであると判定すると、ステップ２
４０に処理を移行する。パージ実行履歴フラグがＯＦ
Ｆ、すなわち本トリップでエンジン始動後、未だパージ
が実行されていないと判定すると、ステップ２２０に進
み、燃料タンク１内の圧力変化量ΔＰ１を計測する。

【００５１】図４はステップ２２０の圧力変化量の計測
ルーチンを示している。まず、ステップ２２１におい
て、圧力封鎖弁２５ａを開放し、パージ制御弁１１を閉
鎖する。これにより、燃料タンク１内が負圧状態である
場合には大気導入制御弁１３が開いて大気導入通路２７
を介してキャニスタ２および燃料タンク１内に大気が導
入され、燃料タンク１内の圧力が大気圧まで急速に上昇
する。

【００５２】次のステップ２２２において、圧力センサ
１ａにて検出される燃料タンク１の圧力Ｐｉが０ｋＰＡ
（０ｍｍＨｇ）未満であるかどうかを判定する。圧力Ｐ
１が０ｋＰＡ未満であると判定すると、一旦本圧力変化
計測ルーチンを抜ける。圧力Ｐ１が０ｋＰＡ以上である
と判定すると、ステップ２２３に進む。

【００５３】ステップ２２３において、圧力封鎖弁２５
ａを閉鎖するとともに、パージ制御弁１１を閉鎖し、続
くステップ２２４において、ΔＰ１計測用カウンタをカ
ウントアップする。

【００５４】したがって、図６に示すように、時刻ｔ０
にて燃料タンク１の内圧は燃料蒸気の発生に伴って０ｋ
ＰＡから変化する。次のステップ２２５において、ΔＰ
１計測用カウンタの計測時間が所定時間Ｔ１（例えば１
５秒）未満かどうかを判定する。ΔＰ１計測用カウンタ
の計測時間が所定時間Ｔ１未満であると判定すると、一
旦本圧力変化計測ルーチンを抜ける。ΔＰ１計測用カウ
ンタの計測時間が所定時間Ｔ１以上であると判定する
と、ステップ２２６に進み、現在の圧力Ｐｉから時間Ｔ
１前の圧力Ｐi-1 を引くことによって圧力変化量ΔＰ１
を算出する。

【００５５】したがって、図６に示すように、時刻ｔ１
にて燃料タンク１内の圧力変化量ΔＰ１が算出される。
また、時刻ｔ１において、圧力封鎖弁２５ａを開放する
とともに、パージ制御弁１１を開状態にすることにより
パージが開始される。

【００５６】そして、次のステップ２２７において、Δ
Ｐ１計測用カウンタをクリアして本ルーチンを終了し、
ステップ２３０に進む。ステップ２３０において、ΔＰ
１計測済フラグをＯＮに設定し、ステップ２４０に進
む。

【００５７】ステップ２４０において、ΔＰ１計測済フ
ラグがＯＦＦかどうかを判定し、ΔＰ１計測済フラグが
ＯＦＦであると判定すると一旦本圧力変化量計測制御ル
ーチンを抜ける。ΔＰ１計測済フラグがＯＮであると判
定すると、ステップ２５０において、ΔＰ１計測後カウ
ンタをカウントアップする。

【００５８】次のステップ２６０において、ΔＰ１計測
後カウンタの計測時間が所定時間Ｔ０（例えば３分）未
満かどうかを判定する。ΔＰ１計測後カウンタの計測時
間が所定時間Ｔ０未満であると判定すると、一旦本圧力
変化量計測制御ルーチンを抜ける。ΔＰ１計測後カウン
タの計測時間が所定時間Ｔ０以上であると判定すると、
前記ステップ２２６にて計測した圧力変化量ΔＰ１をク
リアする。

【００５９】そして、次のステップ２８０において、Δ
Ｐ１計測済フラグをＯＦＦに設定し、続くステップ２９
０において、ΔＰ１計測後カウンタをクリアして本ルー
チンを終了する。

【００６０】図５は、蒸発燃料パージシステムの故障を
検出するための「故障診断ルーチン」を示すフローチャ
ートである。本ルーチンは、ＥＣＵ１０により所定時間
毎に周期的に実行される。

【００６１】さて、処理がこのルーチンに移行すると、
まずステップ３００において、故障診断の前提条件不成
立であるかどうかを判定する。前提条件は具体的には、
パージ経路の漏れ診断が未完了であること、パージ実行
中であること、標高が所定高さ（例えば２４００ｍ）以
下、すなわち気圧が所定値以上であること、エンジンの
始動時の冷却水温が所定の範囲（例えば、−１０℃〜３
５℃）の範囲内にあること、登降坂走行中でないこと等
である。前提条件におけるすべての条件が全て満たされ
ているときにのみ前提条件が成立しているものとみな
す。

【００６２】そして、ステップ３００ですべての条件が
満たされていると判定すると、その処理をステップ３１
０に移行し、１つでも満たされていないと判定すると一
旦本ルーチンを終了する。

【００６３】ステップ３１０において、漏れ判定が終了
したかどうかを判定し、肯定判定の場合には処理をステ
ップ３７０に移行し、漏れ判定が終了していないと判定
すると、ステップ３２０に進む。

【００６４】ステップ３２０において、圧力封鎖弁２５
ａを閉鎖し、パージ制御弁１１を開放する。圧力封鎖弁
２５ａが閉状態であるので蒸発燃料パージシステム内は
外気が入らない状態となる。そして、パージ制御弁１１
は開状態であるのでキャニスタ２にはパージ通路８から
サージタンク９ａ内の負圧が導入される。また、燃料タ
ンク１内には、キャニスタ２、オリフィス４ａおよび蒸
発燃料導入通路３を介して負圧が導入される。

【００６５】したがって、図６に示すように、時刻ｔ２
にて蒸発燃料パージシステムに負圧が導入された後、圧
力センサ１ａにて検出される燃料タンク１の内圧は急速
に下降する。この状態で時刻ｔ３において一旦パージ制
御弁１１を閉弁すると、パージ経路内が負圧状態のまま
で密閉される。このときパージ経路に異常がなければ、
燃料タンク１内の燃料が蒸発することにより、パージ経
路内の圧力は、徐々に経路内に残った空気及び燃料蒸気
が平衡状態に達したときの圧力に近づいていくこととな
る。一方、パージ経路に漏れがある場合には、パージ経
路内の圧力は急速に外気圧（大気圧）に近づいていくこ
ととなる。

【００６６】ステップ３３０において、圧力上昇に基づ
き、パージ経路内圧が所定負圧（−２．０ｋＰＡ＝−１
５ｍｍＨｇ）に達した時刻ｔ４において、その圧力変化
速度ΔＰ（−１５）（ｍｍＨｇ／秒、またはｋＰＡ／
秒）を計測する。

【００６７】そして、次のステップ３４０において、計
測した圧力変化速度ΔＰ（−１５）が正常判定値Ｐａ未
満かどうかを判定する。ステップ３４０において圧力変
化速度ΔＰ（−１５）が正常判定値Ｐａ未満であると判
定するとステップ３５０に移行し、圧力変化速度ΔＰ
（−１５）が正常判定値Ｐａ以上であると判定するとス
テップ３６０に進む。ステップ３５０では穴故障なしと
の正常判定を行い、ステップ４１０に進む。

【００６８】ステップ３６０において、圧力変化速度Δ
Ｐ（−１５）が異常判定値Ｐｂ未満かどうかを判定す
る。ステップ３６０において圧力変化速度ΔＰ（−１
５）が異常判定値Ｐｂ未満であると判定すると正常異常
の判定を行わずステップ４１０に進み、圧力変化速度Δ
Ｐ（−１５）が異常判定値Ｐｂ以上であると判定すると
ステップ３７０に進む。

【００６９】ステップ３７０において、ΔＰ１計測済フ
ラグがＯＮかどうかを判定し、ΔＰ１計測済フラグがＯ
Ｎであると判定するとステップ３９０に移行し、ΔＰ１
計測済フラグがＯＦＦであると判定すると、ステップ３
８０に進む。

【００７０】ステップ３８０において、前記ステップ２
２０と同様にして圧力変化量ΔＰ１を計測する。したが
って、図６に示すように時刻ｔ５にて燃料タンク１の内
圧は燃料蒸気の発生に伴って０ｋＰＡ（０ｍｍＨｇ）か
ら変化し、時刻ｔ６にて燃料タンク１内の圧力変化量Δ
Ｐ１が算出される。

【００７１】次のステップ３９０において、圧力変化量
ΔＰ１が所定値Ｐ０（例えば０．２６７ｋＰＡ＝２ｍｍ
Ｈｇ）より大きいかどうかを判定する。これは、圧力変
化量ΔＰ１が異常判定値Ｐｂより大きくなった原因が、
パージ経路の漏れによるものか、燃料タンク１での燃料
蒸気の発生量が多いことによるものかを判定するためで
ある。ステップ３９０において圧力変化量ΔＰ１が所定
値Ｐ０より大きいと判定すると、正常異常の判定を行わ
ずステップ４１０に進み、圧力変化量ΔＰ１が所定値Ｐ
０以下であると判定するとステップ４００に進む。

【００７２】ステップ４００では穴故障ありとの異常判
定を行い、ステップ４１０に進む。そして、ステップ４
１０において、漏れ診断を完了し、時刻ｔ６において、
圧力封鎖弁２５ａを開放するとともに、パージ制御弁１
１を開状態にすることによりパージが開始される。

【００７３】また、ステップ３８０において圧力変化量
ΔＰ１を計測するに際し、図７に示すように、時刻ｔ４
にてパージ制御弁１１は閉鎖されたまま圧力封鎖弁２５
ａが開かれて燃料タンク１内の圧力が大気圧に戻され
る。圧力封鎖弁２５ａが開かれたときには、パージ通路
８内の負圧Ｐｎ１と負圧室１３ｂ内の負圧Ｐｎ２の大き
さは等しく、負圧Ｐｎ２がスプリング１３ｃの押圧力よ
りも大きいため、ダイヤフラム１３ａが大きく変位し、
大気導入通路２７の先端部の開放量が大きくなって大量
の外気が導入される。そのため、パージ通路８の圧力が
急速に上昇して大気圧に近づき、負圧Ｐｎ１が小さくな
る。このとき、チェック弁４５は閉鎖するため、負圧室
１３ｂの負圧Ｐｎ２は徐々に小さくなり、負圧Ｐｎ２が
スプリング１３ｃの押圧力未満となる時刻ｔ４ｂに大気
導入制御弁１３が閉鎖されることになる。従って、パー
ジ通路８内の圧力が大気圧まで復帰するのに要する時間
は時刻ｔ４から時刻ｔ５までの短時間となる。

【００７４】図７においてタンク内圧の破線で示される
ものは、従来構成の大気導入制御弁８２とパージ通路８
７とを連通した場合におけるタンク内圧の変化を示して
おり、パージ通路８の負圧と負圧室８２ｂの負圧とは同
様に変化し、負圧Ｐｎ２がスプリング８２ｃの押圧力未
満となる時刻ｔ４ａ（＞ｔ４）に大気導入制御弁８２が
閉鎖されることになる。従って、パージ通路８７の圧力
が大気圧まで復帰するのに要する時間は時刻ｔ４から時
刻ｔ７までとなり、長時間を要することとなる。

【００７５】以上説明した本実施形態によれば、以下の
効果が得られる。 ・ 本実施形態の故障診断処理においては、ステップ３
６０において圧力変化速度ΔＰ（−１５）が異常判定値
Ｐｂ以上であると判定されたとき、故障診断以前の所定
時間Ｔ０（例えば３分）以内に圧力変化量ΔＰ１が計測
されている場合には、この圧力変化量ΔＰ１を用いて故
障判定を行うことができる。従って、故障診断後に圧力
変化量ΔＰ１を計測せずに済むため、故障診断時間を短
縮化することができる。そして、圧力変化量ΔＰ１の測
定を行わずに済むため、パージカット時間の増加を抑制
することができ、キャニスタ２の燃料蒸気のパージ量不
足になるおそれを低減することができる。

【００７６】・ 本実施形態の故障診断処理において
は、燃料タンク１とキャニスタ２とはオリフィス４を介
して連結して、それぞれの内圧が常時等しくなるように
されている。従って、蒸発燃料パージシステムの故障診
断時と燃料タンク１の圧力変化量ΔＰ１の計測時とにお
いて、同様の連結状態となる。よって、ステップ３４０
において圧力変化速度ΔＰ（−１５）が正常判定値Ｐａ
未満であると判定されたとき、故障診断後に圧力変化量
ΔＰ１を用いた故障判定を行わずに済むとともに、圧力
変化量ΔＰ１をあらためて測定せずに済むため、故障診
断時間をより短縮化することができる。そして、圧力変
化量ΔＰ１の測定を行わずに済むため、パージカット時
間の増加を抑制することができ、キャニスタ２の燃料蒸
気のパージ量不足になるおそれを低減することができ
る。

【００７７】・ 本実施形態の故障診断時において、圧
力変化量ΔＰ１を計測するとき、圧力遅延弁４０によっ
てパージ通路８の圧力の上昇に対して大気導入制御弁１
３の負圧室１３ｂの圧力の上昇を遅延させて大気導入制
御弁１３の開状態の時間を長くするようにしたので、燃
料タンク１内の圧力およびキャニスタ２内の圧力を短時
間で大気圧まで上昇させることができる。よって、蒸発
燃料パージシステムの診断時間を短くすることができ、
その分、パージ時間を多く確保することができる。

【００７８】（第２実施形態）次に、本発明の第２実施
形態を図８，図９に従って説明する。なお、重複説明を
避けるため、図２において説明したものと同じ要素につ
いては、同じ参照番号が付されている。また、前述した
第１実施形態との相違点を中心に説明する。

【００７９】本実施形態の蒸発燃料パージシステムは、
上記第１実施形態の大気導入制御弁１３とパージ通路８
とを連結する圧力遅延弁４０に代えて、圧力復帰手段と
してＶＳＶからなる導入制御弁４８を設けた点において
第１実施形態の蒸発燃料パージシステムの構成と異な
り、その他の構成は同一である。

【００８０】この導入制御弁４８は通常時には開放され
ているが、故障診断時において燃料タンク１内の燃料蒸
気の発生量を圧力変化量ΔＰ１に基づいて測定するため
に燃料タンク１内の圧力を大気圧にする際に、ＥＣＵ１
０の制御信号に基づいて閉鎖されて、パージ通路８と大
気導入制御弁１３の負圧室１３ｂとを遮断し、パージ通
路８の圧力の変化に関わらず、負圧室１３ｂの負圧Ｐｎ
２の大きさを保持させるようになっている。

【００８１】従って、故障診断時において燃料タンク１
内の圧力変化量ΔＰ１を計測するに際し、図９に示すよ
うに、時刻ｔ４にてパージ制御弁１１は閉鎖されたまま
圧力封鎖弁２５ａが開かれて燃料タンク１内の圧力が大
気圧に戻される。このとき、導入制御弁４８が閉鎖して
パージ通路８と負圧室１３ｂとを遮断し、パージ通路８
の圧力の変化に関わらず、負圧室１３ｂの負圧Ｐｎ２が
保持される。圧力封鎖弁２５ａが開かれたときには、パ
ージ通路８内の負圧Ｐｎ１と負圧室１３ｂ内の負圧Ｐｎ
２の大きさは等しく、負圧Ｐｎ２がスプリング１３ｃの
押圧力よりも大きいため、ダイヤフラム１３ａが大きく
変位し、大気導入通路２７の先端部の開放量が大きくな
って大量の外気が導入される。そのため、パージ通路８
の圧力が急速に上昇して大気圧に近づき、負圧Ｐｎ１が
小さくなる。このとき、負圧室１３ｂの負圧Ｐｎ２は維
持され、負圧Ｐｎ１が大気圧に達する時刻ｔ４ｃ に導
入制御弁４８が開放されることになる。従って、パージ
通路８内の圧力が大気圧まで復帰するのに要する時間は
時刻ｔ４から時刻ｔ４ｃ （＜ｔ５）までのより短時間
となる。

【００８２】図９においてタンク内圧の破線で示される
ものは、従来構成の大気導入制御弁８２とパージ通路８
７とを連通した場合におけるタンク内圧の変化を示す。
以上説明した本実施形態によれば、第１実施形態の蒸発
燃料パージシステムの効果に加えて、大気導入制御弁１
３の開状態の時間をより長くすることができ、第１実施
形態の圧力遅延弁４０と比較して燃料タンク１内の圧力
およびキャニスタ２内の圧力をより短時間で大気圧まで
上昇させることができる。よって、蒸発燃料パージシス
テムの診断時間をより短くすることができ、その分、パ
ージ時間をより多く確保することができる。

【００８３】（第３実施形態）次に、本発明の第３実施
形態を図１０〜図１２に従って説明する。なお、重複説
明を避けるため、図１において説明したものと同じ要素
については、同じ参照番号が付されている。また、前述
した第２実施形態との相違点を中心に説明する。

【００８４】本実施形態の蒸発燃料パージシステムは、
上記第２実施形態において、大気導入制御弁１３を迂回
するように、大気導入通路２７と副室１７との間に内圧
制御弁５０を設けた点において第２実施形態の蒸発燃料
パージシステムの構成と異なり、その他の構成は同一で
ある。

【００８５】図１１に示すように、内圧制御弁５０は、
大気の導入方向の下流において弁座５２に当接するチェ
ックボール５１と、チェックボール５１の下流側に配設
された押圧スプリング５３とを備える。図１２に示すよ
うに、押圧スプリング５３の押圧力は故障診断時の目標
負圧導入圧力（例えば−２．６７ｋＰＡ＝−２０ｍｍＨ
ｇ）よりも若干大きく設定されており、内圧制御弁５０
の開弁時の大気流量はパージ制御弁１１の最大流量以上
に設定されている。

【００８６】以上説明した本実施形態によれば、導入制
御弁４８が全閉故障した場合、パージ実行時においてパ
ージ通路８の負圧Ｐｎ１が負圧室１３ｂに伝えられず、
大気導入制御弁１３が閉鎖されたままとなり、燃料タン
ク１の内圧及びキャニスタ２の内圧が負圧大となり、燃
料タンク１及びキャニスタ２が潰れるおそれあがる。し
かし、燃料タンク１内の圧力が故障診断時の目標負圧導
入圧力以上になったとき、内圧制御弁５０が開いて大気
をキャニスタ２に導入することができ、燃料タンク１及
びキャニスタ２の潰れを未然に防止することができる。

【００８７】また、本実施形態の蒸発燃料パージシステ
ムは、上記第２実施形態の蒸発燃料パージシステムの効
果と同様に効果を奏することはいうまでもない。 （第４実施形態）次に、本発明の第４実施形態を図１
３，図１４に従って説明する。なお、重複説明を避ける
ため、図１において説明したものと同じ要素について
は、同じ参照番号が付されている。また、前述した第２
実施形態との相違点を中心に説明する。

【００８８】本実施形態の蒸発燃料パージシステムは、
上記第２実施形態において、大気導入制御弁１３とパー
ジ通路８とを連結する導入制御弁４８を省略して大気導
入制御弁１３とパージ通路８とを直接連結するととも
に、大気導入制御弁１３を迂回するように、ＶＳＶから
なる導入制御弁５７を設けた点において第２実施形態の
蒸発燃料パージシステムの構成と異なり、その他の構成
は同一である。

【００８９】この導入制御弁５７は通常時には閉鎖され
ているが、故障診断時において燃料タンク１内の圧力変
化量ΔＰ１の測定のために燃料タンク１内の圧力を大気
圧にする際に、ＥＣＵ１０の制御信号に基づいて開放さ
れる。

【００９０】従って、故障診断時において燃料タンク１
内の圧力変化量ΔＰ１を計測するに際し、図１４に示す
ように、時刻ｔ４にてパージ制御弁１１は閉鎖されたま
ま圧力封鎖弁２５ａが開かれて燃料タンク１内の圧力が
大気圧に戻される。このとき、導入制御弁５７が開放し
て大気導入通路２７からキャニスタ２内に大量の大気が
直接導入される。そのため、パージ通路８の圧力が急速
に上昇して大気圧に近づき、負圧Ｐｎ１が小さくなる。
そして、負圧Ｐｎ１が大気圧に達する時刻ｔ４ｃ に導
入制御弁５７が閉鎖されることになる。従って、パージ
通路８内の圧力が大気圧まで復帰するのに要する時間は
時刻ｔ４から時刻ｔ４ｃ （＜ｔ５）までのより短時間
となる。

【００９１】図１４においてタンク内圧の破線で示され
るものは、従来構成の大気導入制御弁８２とパージ通路
８７とを連通した場合におけるタンク内圧の変化を示
す。以上説明した本実施形態によれば、故障診断時にお
いて燃料タンク１内の圧力変化量ΔＰ１を計測するに際
し、導入制御弁５７を開放することによって大量の大気
をキャニスタ２内に導入でき、燃料タンク１内の圧力お
よびキャニスタ２内の圧力をより短時間で大気圧まで上
昇させることができる。よって、蒸発燃料パージシステ
ムの診断時間をより短くすることができ、その分、パー
ジ時間をより多く確保することができる。

【００９２】（第５実施形態）次に、本発明の第５実施
形態を図１５〜図２０に従って説明する。なお、重複説
明を避けるため、図１において説明したものと同じ要素
については、同じ参照番号が付されている。また、前述
した第２実施形態との相違点を中心に説明する。

【００９３】本実施形態の蒸発燃料パージシステムは、
上記第２実施形態において、大気導入制御弁１３とパー
ジ通路８とを連結する導入制御弁４８を省略するととも
に、３方向のパージ制御弁６０を設け、その１つのポー
トを大気導入制御弁１３の負圧室１３ｂに連通させてい
る点において第２実施形態の蒸発燃料パージシステムの
構成と異なり、その他の構成は同一である。

【００９４】この３方向のパージ制御弁６０はパージ時
において、ＥＣＵ１０の駆動信号に基づいてＯＮ・ＯＦ
Ｆ制御される。ＥＣＵ１０の駆動信号は所定のデューテ
ィ比の信号である。駆動信号のＯＦＦ時には、パージ制
御弁６０はパージ通路８を介してサージタンク９ａと大
気導入制御弁１３の負圧室１３ｂとを連通させるととも
に、キャニスタ２を遮断し、大気導入制御弁１３の負圧
室１３ｂにサージタンクの負圧を印加するようになって
いる。駆動信号のＯＮ時には、パージ制御弁６０はパー
ジ通路８を介してキャニスタ２とサージタンク９ａとを
連通させるとともに、大気導入制御弁１３の負圧室１３
ｂを遮断する。このとき、負圧室１３ｂの負圧Ｐｎ２が
スプリング１３ｃの押圧力よりも大きいと、ダイヤフラ
ム１３ａが大きく変位し、大気導入通路２７の先端部の
開放量が大きくなって外気が導入され、これに伴ってパ
ージが実行される。

【００９５】従って、故障診断時において燃料タンク１
内の圧力変化量ΔＰ１を計測するに際し、図１８に示す
ように、時刻ｔ４にてパージ制御弁６０は閉鎖されたま
ま圧力封鎖弁２５ａが開かれて燃料タンク１内の圧力が
大気圧に戻される。このとき、負圧室１３ｂにサージタ
ンク９ａが連通されて負圧室１３ｂにサージタンク９ａ
の負圧が印加される。そのため、ダイヤフラム１３ａが
大きく変位し、大気導入通路２７の先端部の開放量が大
きくなって大量の外気が導入される。従って、パージ通
路８の圧力が急速に上昇して大気圧に近づき、負圧Ｐｎ
１が小さくなる。そして、負圧Ｐｎ１が大気圧に達した
後、所定時間（１５秒）経過した時刻ｔ５ａにパージ制
御弁６０が開放されることになる。従って、パージ通路
８内の圧力が大気圧まで復帰するのに要する時間は時刻
ｔ４から時刻ｔ４ｃ までのより短時間となる。

【００９６】図１８においてタンク内圧の破線で示され
るものは、従来構成の大気導入制御弁８２とパージ通路
８７とを連通した場合におけるタンク内圧の変化を示
す。従って、負圧室１３ｂとパージ制御弁６０との間に
漏れがない場合には、負圧室１３ｂの負圧が維持され、
大気導入制御弁１３が開放されてパージが実行される。
そのため、ＥＣＵ１０の駆動信号のデューティ比を１０
０％にすることができる。

【００９７】なお、本実施形態において、負圧室１３ｂ
とパージ制御弁６０との間に微小な漏れがある場合に
は、ＥＣＵ１０の駆動信号のデューティ比が大きくなる
と、駆動信号のＯＦＦ時において負圧室１３ｂへの負圧
伝達が不十分になる。その結果、負圧室１３ｂの負圧が
低下してパージ通路８の圧力が急速に上昇することによ
り大気圧に近づき、大気導入制御弁１３が閉鎖されるお
それがある。大気導入制御弁１３が閉鎖されると、パー
ジ実行不可となり、キャニスタ２及び燃料タンク１が潰
れるおそれがある。

【００９８】従って、図１７に示すように、ＥＣＵ１０
の駆動信号のデューティ比に最大ガード（例えばデュー
ティ８０％）を設定してもよい。このようにすると、駆
動信号のＯＦＦ時の２０％の時期において、サージタン
ク９ａの負圧を負圧室１３ｂに印加することができる。
この場合、パージ制御弁６０をデューティ１００％で使
用することができないため、パージ制御弁６０を最大流
量にてパージを実行することができないが、この場合に
はパージ制御弁６０を容量の大きいものを用いればよ
い。

【００９９】また、パージ制御弁６０を駆動信号のデュ
ーティ比９０％以上で使用したい場合には、図１９に示
すように、大きいデューティ比（例えば１００％）の周
期Ｗ１と、小さいデューティ比（例えば６０％）の周期
Ｗ２とを設定し、周期（Ｗ１＋Ｗ２）を繰り返し実行す
るようにしてもよい。この場合には、パージ制御弁６０
の最大流量にて一次的にパージを実行することができる
ため、パージ制御弁６０を容量の大きいものにせずに済
む。

【０１００】さらに、図１７に示すように駆動信号のデ
ューティ比に最大ガードを設けたり、図１９に示すよう
に駆動信号を所定周期でデューティ比を変更したりする
場合には、エンジンが高負荷であればあるほど、サージ
タンク９ａの負圧が小さくなる。従って、図２０に示す
ように、最大デューティガードを小さくしたり、一定時
間デューティ比を小さくしたりする割合を増加させ、サ
ージタンク９ａの負圧不足の影響を相殺し得るような大
気導入制御弁１３の開状態を確保するようにすればよ
い。

【０１０１】以上説明した本実施形態によれば、第２実
施形態の蒸発燃料パージシステムと同様の効果を得るこ
とができる。 （第６実施形態）次に、本発明の第６実施形態を図２１
に従って説明する。なお、重複説明を避けるため、図１
において説明したものと同じ要素については、同じ参照
番号が付されている。また、前述した第１実施形態との
相違点を中心に説明する。

【０１０２】本実施形態の蒸発燃料パージシステムは、
主室１６の上方に該当するキャニスタ２の上面には、燃
料タンク１内において発生した燃料蒸気をキャニスタ２
内部に導入するベーパ導入ポート６３が形成されてい
る。また、ベーパ導入ポート６３の図示右側には、燃料
タンク１内が負圧になった際に通気を行うためのチェッ
クボール式のベーパリリーフ弁６４が形成されている。

【０１０３】ベーパ導入ポート６３を覆うようにキャニ
スタ２上面には前記タンク内圧制御弁６２が配設されて
いる。タンク内圧制御弁６２にはダイヤフラム６２ａが
備えられており、このダイヤフラム６２ａによってベー
パ導入ポート６３の先端開口部が閉塞可能とされてい
る。また、タンク内圧制御弁６２の内部はダイヤフラム
６２ａによって上下に区画されており、ダイヤフラム６
２ａの上側には背圧室６２ｂが形成され、下側には正圧
室６２ｃが形成されている。また背圧室６２ｂの側面に
は、その内部を大気圧に維持する大気開放ポート６５が
設けられている。更に正圧室６２ｃ内部は蒸発燃料導入
通路３を介して燃料タンク１の内部と連通されている。

【０１０４】なお、ダイヤフラム６２ａは背圧室６２ｂ
に設けられたスプリング６２ｄの付勢力によりベーパ導
入ポート６３の先端開口部側に押圧されているため、燃
料タンク１の内圧が規定圧以上になるまでタンク内圧制
御弁６２は閉弁状態に保持される。

【０１０５】更に、副室１７の上方におけるキャニスタ
２上面には、通気ポート２５が形成されている。この通
気ポート２５を覆うように前記大気側制御弁１４が設け
られている。また、大気導入制御弁１３の負圧室１３ｂ
の側部には、その内部とキャニスタ２の主室１６内部と
を連通する圧力通路７２が接続され、その圧力通路７２
の途中には前記第１実施形態の圧力遅延弁４０と同様の
圧力遅延弁７３が設けられている。

【０１０６】したがって、エンジン駆動時にサージタン
ク９ａ内に生じる負圧によりキャニスタ２内の吸着燃料
がエンジン吸気通路９側にパージ（放出）される際に
は、圧力通路７２を介して負圧室６８ｂに作用する吸気
圧と大気圧室６８ｄ側の大気圧との圧力差が規定圧差に
達した時に大気導入制御弁６８が開弁する。このことに
より、外気を圧力ポート６９ａおよび通気ポート２５を
介して副室１７側からキャニスタ２内に導入できる。こ
の外気の導入により、主室１６および副室１７内の活性
炭吸着材１９ａ，１９ｂに吸着されている燃料蒸気がパ
ージ通路８側へ流れて、サージタンク９ａ内を流れる吸
入空気中にパージされる。

【０１０７】なお、大気導入通路２７には圧力封鎖弁２
７ａが配置されている。この圧力封鎖弁２７ａは通常は
開かれているが、ＥＣＵ１０により故障診断時に開閉制
御される。圧力封鎖弁２７ａとしては例えばＶＳＶ等が
用いられる。

【０１０８】給油時にブリーザ通路７からキャニスタ２
内に圧力がかかると、大気開放制御弁１２の正圧室１２
ｄの圧力が高まる。そして、この正圧室１２ｄ内の圧力
と大気開放ポート２９から大気圧室１２ｂに導入される
大気圧との差圧が、規定圧差に達した時に大気開放制御
弁１２が開弁する。このことにより、主室１６と副室１
７とを経て燃料蒸気が吸着されて除かれた気体が通気ポ
ート２５および大気排出ポート２６を介して外部に排出
される。

【０１０９】更に、タンク内圧制御弁６２内の正圧室６
２ｃからキャニスタ２の副室１７へは、バイパス通路７
０が形成されている。このことにより、バイパス通路７
０は、タンク内圧制御弁６２内の正圧室６２ｃおよび蒸
発燃料導入通路３を介して燃料タンク１とキャニスタ２
とを連絡している。このバイパス通路７０には、バイパ
ス弁７１が配置されている。このバイパス弁７１は通常
時には閉じられているが、故障診断時にＥＣＵ１０によ
り制御されて、バイパス通路７０の開閉状態を調節して
いる。このバイパス弁７１としては例えばＶＳＶ等が用
いられる。

【０１１０】その他の構成は、第１実施形態の蒸発燃料
パージシステムの構成と同一である。上記構成を備える
蒸発燃料パージシステムは以下のように機能する。

【０１１１】燃料タンク１内において燃料が蒸発し、燃
料タンク１の内圧が規定圧力値以上に増加すると、タン
ク内圧制御弁６２が開弁する。すると、蒸発燃料導入通
路３内には燃料タンク１からキャニスタ２に向かう燃料
蒸気の流れが形成される。このため、燃料タンク１の燃
料蒸気はタンク内圧制御弁６２を介してキャニスタ２側
に導入される。

【０１１２】蒸発燃料導入通路３を介してキャニスタ２
内部に到達した燃料蒸気は、第１実施形態と同様にして
活性炭吸着材１９ａ，１９ｂによって捕集される。そし
て、燃料成分の大部分が吸着材層２０ａ，２０ｂの活性
炭吸着材１９ａ，１９ｂによって捕集された気体は大気
開放制御弁１２を開弁するとともに、大気排出ポート２
６を通じて外部に放出される。この時、大気導入制御弁
１３の負圧室１３ｂの内圧は大気圧室１３ｄの内圧より
大きい正圧となっているため、大気導入制御弁１３は開
弁しない。したがって、大気導入制御弁１３を介して、
大気導入通路２７から燃料蒸気が外部に漏出することは
ない。

【０１１３】一方、長時間の駐車等により、燃料タンク
１が冷却され、燃料タンク１内の燃料蒸気の発生が止ま
り、燃料タンク１内部の圧力が相対的にキャニスタ２内
部より低くなった場合には、タンク内圧制御弁６２の正
圧室６２ｃの圧力は負圧となる。したがって、ベーパリ
リーフ弁６４のチェックボールが上方に移動し、ベーパ
リリーフ弁６４が開放される。このため、キャニスタ２
内の燃料蒸気は蒸発燃料導入通路３を通じて燃料タンク
１に戻される。

【０１１４】上記のように構成された蒸発燃料パージシ
ステムの故障診断処理においては、燃料タンク１内の圧
力変化量ΔＰ１が所定値未満であることが、負圧導入を
含む故障診断の前提条件となっている。燃料タンク１の
圧力変化量の計測は、燃料タンク１内の圧力を大気圧と
ほぼ一致させた後、所定時間の前後における圧力差にて
算出される。また、負圧導入を行うには、圧力封鎖弁２
７ａを閉鎖するとともに、パージ制御弁１１及びバイパ
ス弁７１を開放する。バイパス弁７１を開放することに
よって燃料タンク１及びキャニスタ２の内部空間が同一
空間となる。そして、パージ制御弁１１が開放されるこ
とによってサージタンク９ａを介して負圧が導入され、
燃料タンク１及びキャニスタ２内が均一の負圧状態にな
る。燃料タンク１内の負圧が所定値に達したときの圧力
変化速度に基づいて故障診断が実行される。

【０１１５】負圧導入後の故障診断中に、路面の凹凸等
により燃料タンク１内の圧力変動が発生した場合には、
故障診断が中断される。そして、再度、燃料タンク１内
の圧力変化量ΔＰ１の計測が行われ、その計測結果が所
定値未満であるかどうかが判定される。このとき、燃料
タンク１内の圧力を大気圧まで上昇させることが必要に
なる。このときには、パージ制御弁１１は閉鎖した状態
で、圧力封鎖弁２７ａ及びバイパス弁７１を開放するこ
とにより、大気導入通路２７を介してキャニスタ２及び
燃料タンク１内に大気が導入される。

【０１１６】圧力封鎖弁２７ａが開かれたときには、パ
ージ通路８、すなわちキャニスタ２内の負圧Ｐｎ１と負
圧室１３ｂ内の負圧Ｐｎ２の大きさは等しく、負圧Ｐｎ
２がスプリング１３ｃの押圧力よりも大きいため、ダイ
ヤフラム１３ａが大きく変位し、大気導入通路２７の先
端部の開放量が大きくなって大量の外気が導入される。
外気の導入に伴ってパージ通路８の圧力が大気圧に向か
って急速に上昇するが、圧力遅延弁７３によって負圧室
１３ｂの負圧Ｐｎ２の上昇は遅らせられる。そのため、
大気導入制御弁１３の開状態は長く維持され、パージ通
路８内の圧力が大気圧まで復帰するのに要する時間を短
縮化することができ、その分、パージ時間を多く確保す
ることができる。

【０１１７】なお、実施の形態は上記に限定されるもの
ではなく、次のように変更してもよい。 ・ 上記第６実施形態において、圧力遅延弁７３に代え
て、第２実施形態における導入制御弁４８を設けてもよ
い。この場合にも、第６実施形態と同様の効果が得られ
る。

【０１１８】・ 上記各実施形態では、圧力センサ１ａ
は燃料タンク１に取り付けられていたが、蒸発燃料パー
ジシステムの内圧を検出できるのであれば他の場所でも
よい。例えば、キャニスタ２内でもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の蒸発燃料パージシステム全体を
表す概略構成図。

【図２】同じく大気側制御弁周辺を示す概略図。

【図３】同じくＥＣＵが実行する圧力変化量計測制御ル
ーチンのフローチャート。

【図４】同じくＥＣＵが実行する圧力変化量計測ルーチ
ンのフローチャート。

【図５】同じくＥＣＵが実行する故障診断ルーチンのフ
ローチャート。

【図６】同じく故障診断態様を示すタイムチャート。

【図７】同じく故障診断態様を示すタイムチャート。

【図８】第２実施形態の大気側制御弁周辺を示す概略
図。

【図９】同じく故障診断態様を示すタイムチャート。

【図１０】第３実施形態の蒸発燃料パージシステム全体
を表す概略構成図。

【図１１】同じく内圧制御弁を示す概略構成図。

【図１２】同じく内圧制御弁の大気流量と負圧との関係
を示す線図。

【図１３】第４実施形態の蒸発燃料パージシステム全体
を表す概略構成図。

【図１４】同じく故障診断態様を示すタイムチャート。

【図１５】第５実施形態の蒸発燃料パージシステム全体
を表す概略構成図。

【図１６】同じく大気側制御弁周辺を示す概略構成図。

【図１７】同じくパージ制御弁の駆動信号の一例を示す
線図。

【図１８】同じく故障診断態様を示すタイムチャート。

【図１９】同じくパージ制御弁の駆動信号の一例を示す
線図。

【図２０】同じくパージ制御弁の駆動信号の最大デュー
ティガードとエンジン負荷との関係を示す線図。

【図２１】第６実施形態の蒸発燃料パージシステム全体
を表す概略構成図。

【符号の説明】

１…燃料タンク、２…キャニスタ、１０…診断手段とし
てのＥＣＵ（電子制御ユニット）、４０…内圧復帰手段
としての圧力遅延弁、４８…内圧復帰手段としての導入
制御弁、５０…バイパス手段としての内圧制御弁、５７
…バイパス手段としての導入制御弁。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクとキャニスタとを連通させ、
   燃料タンク内で発生する燃料蒸気をキャニスタに捕集
   し、その捕集した燃料蒸気を同燃料タンクを含むパージ
   経路を介して内燃機関の吸気通路へパージするようにし
   た蒸発燃料パージシステムと、 前記パージ経路を密閉して測定した燃料タンク内での燃
   料蒸気の発生量と、パージ経路の内圧と外圧との間に差
   圧を設けてパージ経路を密閉して測定した内圧の挙動と
   に基づいてパージ経路の穴開き診断を行う診断手段とを
   備える蒸発燃料パージシステムの故障診断装置におい
   て、 前記診断手段は、燃料蒸気の発生量の測定後、所定期間
   内にパージ経路に導入した内圧の挙動を測定したときに
   は、当該燃料蒸気の発生量の測定結果に基づいてパージ
   経路の穴開き診断を行うようにした蒸発燃料パージシス
   テムの故障診断装置。
2. 【請求項２】 燃料タンクとキャニスタとを連通させ、
   燃料タンク内で発生する燃料蒸気をキャニスタに捕集
   し、その捕集した燃料蒸気を同燃料タンクを含むパージ
   経路を介して内燃機関の吸気通路へパージするようにし
   た蒸発燃料パージシステムと、 前記パージ経路を密閉して測定した燃料タンク内での燃
   料蒸気の発生量と、パージ経路の内圧と外圧との間に差
   圧を設けてパージ経路を密閉して測定した前記内圧の挙
   動とに基づいてパージ経路の穴開き診断を行う診断手段
   とを備える蒸発燃料パージシステムの故障診断装置にお
   いて、 前記診断手段は、パージ経路に導入した内圧の挙動を測
   定した後、燃料蒸気の発生量の測定を行うようにした蒸
   発燃料パージシステムの故障診断装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の蒸発燃料パージシステ
   ムの故障診断装置において、 前記診断手段は、パージ経路の穴開き有りと診断したと
   きにのみ、燃料蒸気の発生量の測定を行う蒸発燃料パー
   ジシステムの故障診断装置。
4. 【請求項４】 燃料タンク内で発生する燃料蒸気をキャ
   ニスタに捕集し、その捕集した燃料蒸気を同燃料タンク
   を含むパージ経路を介して内燃機関の吸気通路へパージ
   するようにした蒸発燃料パージシステムと、 前記パージ経路を密閉して測定した燃料タンク内での燃
   料蒸気の発生量と、パージ経路の内圧と外圧との間に差
   圧を設けてパージ経路を密閉して測定した前記内圧の挙
   動とに基づいてパージ経路の穴開き診断を行う診断手段
   とを備える蒸発燃料パージシステムの故障診断装置にお
   いて、 前記診断手段は、穴開きの診断をパージ経路内を所定の
   負圧状態にしてパージ経路内圧の変化度合いに基づいて
   行い、燃料蒸気の発生量の測定をパージ経路を大気圧に
   戻してからのパージ経路内圧の変化度合いにより行い、 さらに、穴開き診断後、又は穴開き診断中断後のパージ
   経路の圧力の大気圧への戻りを促進する内圧復帰手段を
   備える蒸発燃料パージシステムの故障診断装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の蒸発燃料パージシステ
   ムの故障診断装置において、 前記内圧復帰手段は、パージ経路に大気を導入する経路
   中に設けられた大気導入制御弁の、開状態から閉状態へ
   の動作を遅らせる蒸発燃料パージシステムの故障診断装
   置。
6. 【請求項６】 請求項４及び５のいずれかに記載の蒸発
   燃料パージシステムの故障診断装置において、 前記大気導入制御弁を迂回し、かつ、パージ経路の内圧
   が所定値以上低下したとき前記パージ経路に大気を導入
   するバイパス手段を設けた蒸発燃料パージシステムの故
   障診断装置。