JP2001123895A - 燃料貯留装置の故障診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料室から空気室に燃料が漏れる故障が生じ
ているか否かを診断する。 【解決手段】 燃料を貯留するための燃料室１０と、燃
料室に隣接して配置された空気室２７とを具備し、空気
室内の気体を内燃機関の吸気通路２内に放出するための
気体放出通路２４、２６と、空気室内に気体を導入する
ための気体導入通路２８とを備えた燃料貯留装置７の故
障を診断する。気体放出通路および気体導入通路の少な
くとも一方が燃料室から空気室に漏れた燃料により遮断
されるように構成され、気体放出通路および気体導入通
路の少なくとも一方が空気室内の燃料により遮断された
ことが検出された時に燃料室から空気室に燃料が漏れる
故障が燃料貯留装置に生じていると診断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃料貯留装置の故障
診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料貯留装置内の燃料液面上方に空間が
存在するとその空間内に蒸発燃料が発生し、この蒸発燃
料が燃料貯留装置から大気に漏れる可能性がある。そこ
で燃料貯留装置内における蒸発燃料の発生を抑制するた
めに特開平７−１３２７３８号公報では燃料貯留装置内
に膨張・収縮自在なエアバッグを配置し、このエアバッ
グが燃料貯留装置内の燃料液面に常に密着しているよう
にエアバッグを膨張・収縮させ、燃料液面上方に空間が
形成されないようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載の燃料
貯留装置では内にはエアバッグにより画成された燃料室
と、この燃料室に隣接した空気室とが形成されている。
ここで燃料室から空気室に燃料が漏れた場合には空気室
内で蒸発燃料が発生してしまう。この場合、燃料貯留装
置内における蒸発燃料の発生を抑制するという所期の目
的を達成することができない。したがって燃料室から空
気室に燃料が漏れている場合にはこの燃料漏れを知るこ
とが重要である。そこで本発明の目的は燃料室とこれに
隣接した空気室とを具備する燃料貯留装置において燃料
室から空気室に燃料が漏れる故障が生じているか否かを
診断することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に一番目の発明によれば、燃料を貯留するための燃料室
と、該燃料室に隣接して配置された空気室とを具備し、
空気室内の気体を内燃機関の吸気通路内に放出するため
の気体放出通路と、空気室内に気体を導入するための気
体導入通路とを備えた燃料貯留装置の故障を診断するた
めの故障診断装置において、前記気体放出通路および気
体導入通路の少なくとも一方が燃料室から空気室に漏れ
た燃料により遮断されるように構成され、前記気体放出
通路および気体導入通路の少なくとも一方が空気室内の
燃料により遮断されたことが検出された時に燃料室から
空気室に燃料が漏れる故障が燃料貯留装置に生じている
と診断する。

【０００５】二番目の発明によれば、一番目の発明にお
いて、前記気体導入通路が空気室内の燃料により遮断さ
れるように構成され、前記気体放出通路が吸気通路内に
発生した負圧が該気体放出通路を介して空気室内に導入
されるように構成されており、吸気通路内の負圧が空気
室内に導入されている時に空気室内の圧力が予め定めら
れた値以下である時に前記気体導入通路が空気室内の燃
料により遮断されていると診断する。

【０００６】三番目の発明によれば、一番目の発明にお
いて、前記気体導入通路が空気室内の燃料により遮断さ
れるように構成され、前記気体放出通路が吸気通路内に
発生した負圧が該気体放出通路を介して空気室内に導入
されるように構成されており、前記気体導入通路に該気
体導入通路を遮断するための遮断弁が配置され、該遮断
弁は吸気通路内の負圧が空気室内に導入されるべき時に
開弁されるように構成されており、吸気通路内の負圧が
空気室内に導入されている時に空気室内の圧力が第一の
予め定められた値以下である時には前記遮断弁が開弁不
能である故障が燃料貯留装置に生じていると診断し、一
方、空気室内の圧力が前記第一の予め定められた値以上
であるが第二の予め定められた値以下である時には前記
気体導入通路が空気室内の燃料により遮断されていると
診断する。

【０００７】四番目の発明によれば、一番目の発明にお
いて、前記気体放出通路が空気室内の燃料により遮断さ
れるように且つ吸気通路内に発生した負圧が該気体放出
通路を介して空気室内に導入されるように構成されてお
り、吸気通路内の負圧が空気室内に導入されている時に
空気室内の圧力が予め定められた値以上である時に前記
気体放出通路が空気室内の燃料により遮断されていると
診断する。

【０００８】五番目の発明によれば、一番目の発明にお
いて、前記気体放出通路が空気室内の燃料により遮断さ
れるように且つ吸気通路内に発生した負圧が該気体放出
通路を介して空気室内に導入されるように構成されてお
り、前記気体導入通路に該気体導入通路を遮断するため
の遮断弁が配置され、該遮断弁は吸気通路内の負圧が空
気室内に導入されるべき時に開弁されるように構成され
ており、吸気通路内の負圧が空気室内に導入されている
時に空気室内の圧力が第一の予め定められた値以上であ
る時に前記遮断弁を閉弁し、その後、空気室内の圧力が
第二の予め定められた値以下である時には前記気体放出
通路が空気室内の燃料により遮断されていると診断し、
一方、空気室内の圧力が前記第二の予め定められた値以
上である時には前記遮断弁が閉弁不能である故障が燃料
貯留装置に生じていると診断する。

【０００９】六番目の発明によれば、一番目の発明にお
いて、前記気体導入通路内を流通する気体の流量を検出
するための気体流量検出手段を設け、前記気体放出通路
が吸気通路内に発生した負圧が該気体放出通路を介して
空気室内に導入されるように構成されており、吸気通路
内の負圧が空気室内に導入されている時に前記気体流量
検出手段により検出された流量が予め定められた値以下
である時には前記気体放出通路および気体導入通路の少
なくとも一方が空気室内の燃料により遮断されていると
診断する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。初めに第一実施例の燃料貯留装置の故障
診断装置を備えた内燃機関の全体構成を説明する。図１
において１は機関本体である。機関本体１には吸気通路
２が接続され、この吸気通路２を介して機関本体１に空
気が導入される。吸気通路２にはサージタンク３が設け
られる。サージタンク３には吸気通路２内の圧力を検出
するための吸気圧センサ３０が配置される。サージタン
ク３上流の吸気通路２内にはステップモータ（図示せ
ず）により駆動されるスロットル弁４が配置される。ま
たスロットル弁４上流の吸気通路２には空気量センサ５
が取り付けられる。空気量センサ５は機関本体１に導入
される空気の量を検出する。さらに空気量センサ５上流
の吸気通路２にはエアフィルタ６が配置される。また機
関本体１には排気通路３６が接続される。

【００１１】図１において７は燃料貯留装置である。燃
料貯留装置７はハウジング８を有する。ハウジング８内
には燃料容器９が収容される。燃料容器９はその内部に
燃料を貯留するための燃料室１０を形成する。また燃料
貯留装置７内には燃料室１０に隣接して空気室２７が形
成される。図２に示したように燃料容器９は一対のほぼ
矩形の上壁９ａおよび下壁９ｂと、上壁９ａの各辺を対
応する下壁９ｂの各辺に連結する四つのほぼ矩形の側壁
９ｃ〜９ｆとを具備する。これら上壁９ａ、下壁９ｂお
よび側壁９ｃ〜９ｆは可撓性を有する材料で作製され
る。したがってこれら上壁９ａ、下壁９ｂおよび側壁９
ｃ〜９ｆは燃料室１０内の燃料量の変化に応じて変形で
きる。すなわち燃料容器９の形状が図２に示したほぼ直
方体の形状である時に燃料室１０内に収容可能な燃料の
最大量を基準量とすると、燃料室１０内の燃料量が基準
量を越えた時には図３（Ａ）に示したように上壁９ａお
よび下壁９ｂが互いに離れるように外方へと膨らむと共
に側壁９ｃ〜９ｆが互いに近づくように内方へと凹む。
一方、燃料室１０内の燃料量が基準量より少なくなった
時には図３（Ｂ）に示したように上壁９ａおよび下壁９
ｂが互いに近づくように内方へと凹むと共に側壁９ｃ〜
９ｆが互いに近づくように内方へと凹む。このように燃
料室１０の容量が燃料室１０内の燃料量に応じて変化す
るので燃料室１０内において燃料液面上方に空間が形成
されるのが抑制される。このため燃料室１０内に蒸発燃
料（以下、ベーパ）が発生することが抑制される。

【００１２】ハウジング８内には燃料ポンプ室１１が形
成される。燃料ポンプ室１１内には燃料ポンプ１２が収
容される。燃料ポンプ１２は燃料ポンプ室１１内の燃料
を機関本体１に取り付けられた燃料噴射弁（図示せず）
に供給する。燃料ポンプ室１１は燃料通路１３を介して
燃料容器９に接続される。また燃料容器９は燃料通路１
３を介して給油管１４に接続される。給油管１４の上端
の開口にはキャップ３７が取り付けられる。キャップ３
７は燃料容器９に燃料を補充しようとする時に取り外さ
れる。

【００１３】ところで上述したように燃料貯留装置７で
はベーパの発生が抑制されている。しかしながら多少の
ベーパは発生してしまう。そこで内燃機関は発生したベ
ーパを処理するためのベーパ処理システムを備える。次
にこのベーパ処理システムを簡単に説明する。内燃機関
はベーパを一時的に吸着することができる活性炭１５を
備えたチャコールキャニスタ１６を有する。活性炭１５
はチャコールキャニスタ１６の内部を大気空間１７とベ
ーパ空間１８とに分割する。大気空間１７には後述する
ようにして大気が流入する。一方、ベーパ空間１８には
後述するようにしてベーパが流入する。

【００１４】ベーパ空間１８は第一ベーパ通路１９を介
して給油管１４の上方部分に接続される。また給油管１
４の上方部分は第二ベーパ通路２０を介して燃料ポンプ
室１１の上方部分に接続される。さらに燃料ポンプ室１
１の上方部分は第三ベーパ通路２１を介して燃料容器９
に接続される。第三ベーパ通路２１は遮断弁２２を介し
て燃料容器９の上壁９ａに接続される。遮断弁２２は燃
料容器９内の燃料液面が当該遮断弁２２に達すると第三
ベーパ通路２１をフロート２３により遮断する。したが
って燃料液面が遮断弁２２に達していない時、すなわち
燃料液面上方にベーパが存在する時には遮断弁２２は開
弁しており、ベーパは第三ベーパ通路２１を介して燃料
ポンプ室１１内に放出される。また燃料ポンプ室１１内
のベーパは第二ベーパ通路２０を介して給油管１４に放
出される。さらに給油管１４内のベーパは第一ベーパ通
路１９を介してチャコールキャニスタ１６に放出され
る。このようにしてベーパ空間１８内にベーパが流入す
る。

【００１５】ベーパ空間１８はパージ通路２４を介して
スロットル弁４下流の吸気通路２に接続される。パージ
通路２４には当該パージ通路２４を遮断することができ
るパージ制御弁２５が配置される。パージ制御弁２５が
開弁せしめられるとチャコールキャニスタ１６の活性炭
１５に吸着しているベーパが吸気通路２を介して機関本
体１に供給される。こうしてチャコールキャニスタ１６
内のベーパが処理される。なお以下の説明ではこのベー
パの処理をパージ処理を称し、このパージ処理により処
理されるベーパ量をパージ量と称し、このパージ処理に
より処理すべきベーパ量を所期パージ量と称す。またパ
ージ量はパージ制御弁２５のデューティー比を制御する
ことにより制御される。

【００１６】一方、大気空間１７は第一大気通路２６を
介して燃料貯留装置７の空気室２７に接続される。第一
大気通路２６は空気室２７内の最も上方の領域であって
ハウジング８の上壁面近傍で空気室２７内に開口してい
る。空気室２７は第二大気通路２８を介してエアフィル
タ６に接続される。第二大気通路２８は空気室２７の最
も下方の底部領域であってハウジング８の底壁面近傍で
空気室２７に開口している。また第二大気通路２８には
当該第二大気通路２８を遮断することができる大気制御
弁２９が配置される。パージ処理中では大気制御弁２９
は開弁され、大気がエアフィルタ６および第二大気通路
２８を介して空気室２７内に流入し、次いで空気室２７
内の空気が第一大気通路２６を介して大気空間１７内に
流入する。したがって本実施例において第二大気通路２
８は空気室２７内に気体（本実施例では大気）を導入す
るための通路として働き、第一大気通路２６は空気室２
７内の気体（本実施例では空気および場合によってはベ
ーパ）を吸気通路２内に放出するための通路として働
く。

【００１７】なおハウジング８には空気室２７内の圧力
（以下、空気室圧力）を検出するための圧力センサ３５
が取り付けられる。図１において４０は電子制御装置で
ある。電子制御装置４０はデジタルコンピュータからな
り、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）４１と、ＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）４２と、ＲＯＭ（リードオンリ
メモリ）４３と、Ｂ−ＲＡＭ（バックアップＲＡＭ）４
４と、入力ポート４５と、出力ポート４６とを具備す
る。これら構成要素は双方向性バス４７により互いに接
続される。空気量センサ５、吸気圧センサ３０および圧
力センサ３５は対応するＡＤ変換器４８を介して入力ポ
ート４５に接続される。さらに内燃機関は予め定められ
た時間ごとにクランク角を検出するためのクランク角セ
ンサ３３を具備する。クランク角センサ３３は入力ポー
ト４５に直接接続される。また出力ポート４６は対応す
る駆動回路４９を介してスロットル弁４と、パージ制御
弁２５と、大気制御弁２９とに接続される。さらに内燃
機関はアラーム３４を具備する。アラーム３４は対応す
る駆動回路４９を介して出力ポート４６に接続される。

【００１８】次に第一実施例の燃料貯留装置の故障診断
を概略的に説明する。本実施例ではパージ処理中に燃料
容器の燃料漏れ故障が生じた時に起こる以下の現象を利
用して燃料貯留装置の故障が診断される。パージ処理中
ではパージ制御弁および大気制御弁が共に開弁せしめら
れ、吸気通路内で発生した負圧（以下、吸気負圧）が空
気室内に導入される。ここで燃料容器の燃料漏れ故障が
生じていなければ、すなわち第二大気通路が空気室内の
燃料により遮断されていなければ空気室内に導入された
負圧により空気室内には第二大気通路を介して大気が流
入する。しかしながら空気室圧力は大気圧とはならずに
負圧となる。なぜならばエアフィルタや第二大気通路に
流路抵抗があるので空気室内に流入する大気の量が制限
されるからである。そしてこの負圧は空気室内に導入さ
れる負圧（以下、導入負圧）の値が多少変化しても燃料
容器の燃料漏れ故障が生じていない限りほぼ一定に維持
される。なぜならば導入負圧の値に応じた量の大気が空
気室内に流入するからである。

【００１９】一方、上述したように第二大気通路は空気
室の底部領域において空気室内に開口するので燃料容器
の燃料漏れ故障が生じると第二大気通路は空気室内に漏
れた燃料（以下、漏れ燃料）により遮断されてしまう。
このように第二大気通路が漏れ燃料により遮断されると
大気が空気室内に流入し難くなる。ところが吸気負圧は
空気室内に導入され続けるので空気室圧力は徐々に低下
する。

【００２０】そこで本実施例では燃料容器の燃料漏れ故
障と診断するための判定値を予め設定し、そして燃料容
器の燃料漏れ故障が生じていないにも係わらず空気室圧
力をこの判定値以下としてしまう負圧を発生する所期パ
ージ量（以下、基準値）を予め算出しておく。そしてパ
ージ処理中であって所期パージ量が上記基準値以下であ
る時に故障診断を実行し、空気室圧力が判定値以下に低
下している時には燃料貯留装置に燃料容器の燃料漏れ故
障が生じていると診断する。これによれば燃料容器の燃
料漏れ故障が容易に診断される。

【００２１】次にこの第一実施例の故障診断を適用した
例を図４のタイムチャートを参照して説明する。なお図
４（Ａ）は所期パージ量、（Ｂ）はパージ制御弁の開閉
弁状態、（Ｃ）は大気制御弁の開閉弁状態、（Ｄ）は空
気室圧力を示している。期間Ｔ₁ では所期パージ量Ｑｐ
が零であるのでパージ制御弁２５および大気制御弁２９
は共に閉弁されており、空気室圧力Ｐｔはほぼ大気圧Ｐ
ａｔｍに等しい。この期間Ｔ₁ ではパージ処理が実行さ
れていないので故障診断は実行されない。

【００２２】時刻ｔ₁ において所期パージ量Ｑｐが或る
量Ｑｐ２となるとパージ制御弁２５および大気制御弁２
９が共に開弁せしめられる。したがって吸気負圧が空気
室２７内に導入され、空気室圧力Ｐｔが低下し、或る圧
力Ｐｔ１となる。ここで或る量Ｑｐ２は基準値ＲＶｑｐ
以上であり、期間Ｔ₂ では所期パージ量Ｑｐが或る量Ｑ
ｐ２に維持されているのでパージ処理中ではあるが故障
診断は実行されない。

【００２３】次に時刻ｔ₂ において所期パージ量Ｑｐが
或る量Ｑｐ１に低下するとパージ制御弁２５のデューテ
ィー比が減少せしめられ、導入負圧が小さくなるので空
気室圧力Ｐｔが上昇する。ここで或る量Ｑｐ１は基準値
ＲＶｑｐ以下であるので期間Ｔ₃ では故障診断が実行さ
れる。空気室圧力Ｐｔは時刻ｔ₃ において判定値ＲＶｐ
ｔを越え、或る圧力Ｐｔ３となる。ここで或る圧力Ｐｔ
３は判定値ＲＶｐｔ以上であるので時刻ｔ₃ の時点では
燃料容器９の燃料漏れ故障は生じていないと診断され
る。そして図４（Ｄ）の実線Ａで示したように空気室圧
力Ｐｔが判定値ＲＶｐｔ以上である限り燃料容器９の燃
料漏れ故障が生じていないと診断される。一方、図４
（Ｄ）の実線Ｂで示したように空気室圧力Ｐｔが時刻ｔ
₄ において判定値ＲＶｐｔ以下となった時には燃料容器
９の燃料漏れ故障が生じていると診断される。

【００２４】次に図５のフローチャートを参照して第一
実施例の故障診断を説明する。初めにステップ１０１に
おいて故障診断を実行できる条件が成立しているか否
か、すなわち所期パージ量Ｑｐが予め定められた基準値
ＲＶｑｐ以下である（Ｑｐ≦ＲＶｑｐ）か否かが判別さ
れる。ステップ１０１においてＱｐ≦ＲＶｑｐであると
判別された時にはステップ１０２に進んで空気室圧力Ｐ
ｔが予め定められた判定値ＲＶｐｔ以下である（Ｐｔ≦
ＲＶｐｔ）か否かが判別される。なおここで予め定めら
れた判定値ＲＶｐｔは負の値である。ステップ１０２に
おいてＰｔ≦ＲＶｐｔであると判別された時には燃料容
器９の燃料漏れ故障が生じていると判断し、ステップ１
０３に進んで燃料容器９の燃料漏れ故障が生じているこ
とを表示するためのアラーム３４を作動する。一方、ス
テップ１０２においてＰｔ＞ＲＶｐｔであると判別され
た時には燃料容器９の燃料漏れ故障は生じていないと判
断し、ステップ１０４に進んでアラーム３４の作動を停
止する。

【００２５】なおステップ１０１においてＱｐ＞ＲＶｑ
ｐであると判別された時には故障診断を実行できる条件
が成立していないので故障診断を実行せずに処理を終了
する。次に第二実施例の燃料貯留装置の故障診断装置を
説明する。図６を参照すると第二実施例の第一大気通路
２６は空気室２７内の底部領域であってハウジング８の
底壁面近傍で空気室２７内に開口している。また第二実
施例の第二大気通路２８は空気室２７内の上方領域であ
ってハウジング８の上壁面近傍で空気室２７内に開口し
ている。また本実施例の故障診断装置は第一実施例のア
ラーム３４の代わりに二つのアラーム、すなわち第一ア
ラーム３４ａおよび第二アラーム３４ｂを具備する。こ
れらアラーム３４ａおよび３４ｂはそれぞれ対応する駆
動回路４９を介して出力ポート４６に接続される。上記
以外の構成は第一実施例の構成と同じであるので説明は
省略する。

【００２６】次に第二実施例の燃料貯留装置の故障診断
を概略的に説明する。本実施例ではパージ処理中に燃料
容器の燃料漏れ故障または大気制御弁が開弁不能となる
故障（以下、開弁不能故障）が生じた時に起こる以下の
現象を利用して燃料容器の燃料漏れ故障および大気制御
弁の開弁不能故障が診断される。パージ処理中ではパー
ジ制御弁および大気制御弁が共に開弁され、吸気負圧が
空気室内に導入される。ここで燃料容器の燃料漏れ故障
が生じていなければ、すなわち第一大気通路が空気室内
の燃料により遮断されていなければ第一実施例で説明し
たのと同じ理由で空気室圧力は負圧となる。そしてこの
空気室圧力は導入負圧の値が多少変化しても燃料容器の
燃料漏れ故障または大気制御弁の開弁不能故障が生じて
いない限りこの負圧の値近傍に維持される。一方、上述
したように第一大気通路は空気室の底部領域で空気室内
に開口するので燃料容器の燃料漏れ故障が生じると第一
大気通路は漏れ燃料により遮断されてしまう。このよう
に第一大気通路が漏れ燃料により遮断されると吸気負圧
が空気室内に導入され難くなる。しかしながら空気室圧
力が負圧である限り空気室内には大気が流入し続けるの
で空気室圧力は徐々に上昇し、ほぼ大気圧に等しくな
る。

【００２７】一方、大気制御弁が開弁不能となっている
と大気が空気室内に流入しなくなる。しかしながら第一
大気通路が遮断されていない限り吸気負圧が空気室内に
導入され続けるので空気室圧力は徐々に低下する。そこ
で本実施例では燃料貯留装置にいかなる故障も生じてい
ないと診断する判定範囲を予め設定し、そして燃料貯留
装置にいかなる故障も生じていない場合に空気室圧力を
判定範囲内とする負圧を発生する所期パージ量の範囲
（以下、基準範囲）を予め算出しておく。そしてパージ
処理中であって所期パージ量が上記基準範囲内にある時
に故障診断を実行し、空気室圧力が判定範囲以上である
時には燃料容器の燃料漏れ故障が生じていると診断し、
一方、判定範囲以下である場合には大気制御弁の開弁不
能故障が生じていると診断する。これによれば燃料容器
の燃料漏れ故障と共に大気制御弁の開弁不能故障が容易
に診断される。

【００２８】次に第二実施例の故障診断を適用した例を
図７のタイムチャートを参照して説明する。なお図７
（Ａ）〜（Ｄ）は図４（Ａ）〜（Ｄ）と同じ対象を示し
ている。期間Ｔ₁ では所期パージ量Ｑｐが零であるので
パージ制御弁２５および大気制御弁２９は共に閉弁され
ており、空気室圧力Ｐｔはほぼ大気圧Ｐａｔｍに等し
い。この期間Ｔ₁ ではパージ処理が実行されていないの
で故障診断は実行されない。時刻ｔ₁ において所期パー
ジ量Ｑｐが或る量Ｑｐ１となるとパージ制御弁２５およ
び大気制御弁２９が共に開弁せしめられる。したがって
吸気負圧が空気室２７内に導入され、空気室圧力Ｐｔが
低下し、或る圧力Ｐｔ３となる。ここで或る量Ｑｐ１は
基準範囲Ｒｑｐの下限値ＲＶＬｑｐ以下であり、期間Ｔ
₂ では所期パージ量Ｑｐが或る量Ｑｐ１に維持されてい
るのでパージ処理中ではあるが故障診断は実行されな
い。

【００２９】次に時刻ｔ₂ において所期パージ量Ｑｐが
或る量Ｑｐ２に上昇するとパージ制御弁２５のデューテ
ィー比が増大せしめられ、導入負圧が大きくなるので空
気室圧力Ｐｔが低下する。ここで或る量Ｑｐ２は基準範
囲Ｒｑｐ内にあるので期間Ｔ ₃ では故障診断が実行され
る。空気室圧力Ｐｔは時刻ｔ₃ において判定範囲Ｒｐｔ
内に入り、或る圧力Ｐｔ２となる。ここで或る圧力Ｐｔ
２は判定範囲Ｒｐｔ内にあるので時刻ｔ₃ の時点では燃
料容器９の燃料漏れ故障および大気制御弁２９の開弁不
能故障のいずれも生じていないと診断される。そして図
７（Ｄ）の実線Ｂで示したように空気室圧力Ｐｔが判定
範囲Ｒｐｔ内にある限り燃料容器９の燃料漏れ故障およ
び大気制御弁２９の開弁不能故障のいずれも生じていな
いと診断される。一方、図７（Ｄ）の実線Ａで示したよ
うに空気室圧力Ｐｔが時刻ｔ₄ において判定範囲Ｒｐｔ
の上限値ＲＶＵｐｔ以上となった時には燃料容器９の燃
料漏れ故障が生じていると診断される。さらに図４
（Ｄ）の実線Ｃで示したように空気室圧力Ｐｔが時刻ｔ
₄ において判定範囲Ｒｐｔの下限値ＲＶＬｐｔ以下とな
った時には大気制御弁２９の開弁不能故障が生じている
と診断される。

【００３０】次に図８のフローチャートを参照して第二
実施例の故障診断を説明する。初めにステップ２０１に
おいて故障診断を実行できる条件が成立しているか否
か、すなわち所期パージ量Ｑｐが予め定められた基準範
囲内にある（ＲＶＬｑｐ≦Ｑｐ≦ＲＶＵｑｐ）か否かが
判別される。ステップ２０１においてＲＶＬｑｐ≦Ｑｐ
≦ＲＶＵｑｐであると判別された時にはステップ２０２
に進んで空気室圧力Ｐｔが判定範囲Ｒｐｔの上限値ＲＶ
Ｕｐｔ以上である（Ｐｔ≧ＲＶＵｐｔ）か否かが判別さ
れる。なおここで上限値ＲＶＵｐｔは負の値である。ス
テップ２０２においてＰｔ≧ＲＶＵｐｔであると判別さ
れた時には燃料容器９の燃料漏れ故障が生じていると判
断し、ステップ２０３に進んで燃料容器９の燃料漏れ故
障が生じていることを表示するための第一アラーム３４
ａを作動する。一方、ステップ２０２においてＰｔ＜Ｒ
ＶＵｐｔであると判別された時にはステップ２０４に進
んで空気室圧力Ｐｔが判定範囲Ｒｐｔの下限値ＲＶＬｐ
ｔ以下である（Ｐｔ≦ＲＶＵｐｔ）か否かが判別され
る。なお下限値ＲＶＵｐｔは負の値であり、上限値ＲＶ
Ｕｐｔより小さい値である。ステップ２０４においてＰ
ｔ≦ＲＶＬｐｔであると判別された時には大気制御弁２
９の開弁不能故障が生じていると判断し、ステップ２０
５に進んで大気制御弁２９の開弁不能故障が生じている
ことを表示するための第二アラーム３４ｂを作動する。
一方、ステップ２０４においてＰｔ＞ＲＶＬｐｔである
と判別された時にはステップ２０６に進んで第一アラー
ム３４ａおよび第二アラーム３４ｂの作動を停止する。

【００３１】なおステップ２０１においてＱｐ＜ＲＶＬ
ｑｐまたはＱｐ＞ＲＶＵｑｐであると判別された時には
故障診断を実行できる条件が成立していないので故障診
断を実行せずに処理を終了する。次に第三実施例の燃料
貯留装置の故障診断装置を説明する。図９に示したよう
に第三実施例の故障診断装置は第一実施例の圧力センサ
３５の代わりに空気室２７内に流入する大気の量を検出
するための大気量センサ３１が第二大気通路２８に取り
付けられる。この大気量センサ３１は対応するＡＤ変換
器４８を介して入力ポート４５に接続される。その他の
構成は第一実施例の構成と同様であるので説明は省略す
る。

【００３２】次に第三実施例の燃料貯留装置の故障診断
を概略的に説明する。基本的には第一実施例の故障診断
とほぼ同様であるが本実施例では燃料容器の燃料漏れ故
障が生じた時に起こる空気室圧力の変化ではなく空気室
内に流入する大気の量（以下、流入大気量）の変化に基
づいて故障が診断される。すなわちパージ処理中におい
て燃料容器の燃料漏れ故障が生じておらず、第二大気通
路が漏れ燃料により遮断されていない場合、空気室内に
導入された負圧により大気が第二大気通路を介して空気
室内に流入する。一方、パージ処理中において燃料容器
の燃料漏れ故障が生じ、第二大気通路が漏れ燃料により
遮断された場合、空気室内に大気はほとんど流入しな
い。

【００３３】そこで本実施例ではパージ処理中に空気室
内に流入すると予想される大気の最小限の量、特に零に
近い量を予め算出しておく。そしてパージ処理中におい
て故障診断が実行され、流入大気量が上記予め算出され
た最小限の量以下である時には燃料容器の燃料漏れ故障
が生じていると診断する。これによれば燃料容器の燃料
漏れ故障が容易に診断される。なお第二実施例において
空気室圧力を検出するための圧力センサの代わりに空気
室内に流入する大気の量を検出するための大気量センサ
を第二大気通路に設け、上述した第三実施例の故障診断
と同様にして燃料貯留装置の故障を診断することもでき
る。

【００３４】次に第三実施例の故障診断を適用した例を
図１０のタイムチャートを参照して説明する。なお図１
０（Ａ）〜（Ｃ）は図４（Ａ）〜（Ｃ）と同じ対象を示
し、図１０（Ｄ）は流入大気量を示している。期間Ｔ₁
では所期パージ量Ｑｐが零であるのでパージ制御弁２５
および大気制御弁２９は共に閉弁されており、したがっ
て流入大気量Ｑａは零である。この期間Ｔ₁ ではパージ
処理が実行されていないので故障診断は実行されない。
時刻ｔ ₁ において所期パージ量Ｑｐが或る量Ｑｐ１とな
るとパージ制御弁２５および大気制御弁２９が共に開弁
せしめられる。したがって吸気負圧が空気室２７内に導
入され、空気室２７内に大気が流入するので流入大気量
Ｑａは或る量Ｑａ２となる。期間Ｔ₂ ではパージ処理が
実行されているので故障診断が実行され、流入大気量Ｑ
ａが判定値ＲＶｑａ以上であるので燃料容器の燃料漏れ
故障は生じていないと診断される。そして図１０（Ｄ）
の実線Ａで示したように流入大気量Ｑａが或る量Ｑａ２
に維持される限り燃料容器の燃料漏れ故障は生じていな
いと診断される。

【００３５】しかしながら図１０（Ｄ）の実線Ｂで示し
たようにパージ処理が実行されているにも係わらず時刻
ｔ₂ においてのように判定値ＲＶｑａを越えて判定値Ｒ
Ｖｑａ以下の或る量Ｑａ１となった場合、燃料容器の燃
料漏れ故障が生じていると診断される。次に図１１のフ
ローチャートを参照して第三実施例の故障診断を説明す
る。初めにステップ３０１において所期パージ量Ｑｐが
零より大きい（Ｑｐ＞０）か否かが判別される。すなわ
ち３０１においてＱｐ＞０であると判別された時にはス
テップ３０２に進んで流入大気量Ｑａが判定値ＲＶｑａ
以下である（Ｑａ≦ＲＶｑａ）か否かが判別される。ス
テップ３０２においてＱａ≦ＲＶｑａであると判別され
た時にはステップ３０３に進んでアラーム３４を作動す
る。一方、ステップ３０２においてＱａ＞ＲＶｑａであ
ると判別された時にはステップ３０４に進んでアラーム
３４の作動を停止する。なおステップ３０１においてＱ
ｐ＝０であると判別された時には処理を終了する。

【００３６】次に第四実施例の燃料貯留装置の故障診断
装置を説明する。図１２を参照すると第四実施例の故障
診断装置は第二実施例の第一アラーム３４ａおよび第二
アラーム３４ｂに加えて第三アラーム３４ｃを具備す
る。第三アラーム３４ｃは対応する駆動回路４９を介し
て出力ポート４６に接続される。その他の構成は第二実
施例の構成と同じであるので説明は省略する。

【００３７】次に第四実施例の燃料貯留装置の故障診断
を概略的に説明する。本実施例ではパージ処理中に燃料
容器の燃料漏れ故障、パージ制御弁の開弁不能故障、お
よび大気制御弁の開弁不能故障といった燃料貯留装置の
故障が生じた時に起こる以下の現象を利用して燃料貯留
装置における種々の故障が診断される。パージ処理中で
は第一実施例で説明した理由で空気室圧力は負圧とな
る。そしてこの空気室圧力は導入負圧の値が多少変化し
ても燃料貯留装置にいかなる故障も生じていない限りこ
の負圧の値近傍に維持される。一方、上述したように第
一大気通路は空気室の底部領域で空気室内に開口するの
で燃料容器の燃料漏れ故障が生じると第一大気通路は漏
れ燃料により遮断されてしまう。このように第一大気通
路が漏れ燃料により遮断されると吸気負圧が空気室内に
導入され難くなる。またパージ制御弁が開弁不能となる
と吸気負圧が空気室内に導入されなくなる。しかしなが
らいずれの場合においても空気室圧力が負圧である限り
空気室内には大気が流入し続けるので空気室圧力は徐々
に上昇し、ほぼ大気圧に等しくなる。すなわちパージ処
理中において空気室圧力が大気圧近くまで上昇した場合
には燃料容器の燃料漏れ故障かパージ制御弁の開弁不能
故障のいずれかが生じている可能性がある。ここで大気
制御弁を閉弁すると空気室内には全く空気が流入しなく
なる。仮にパージ制御弁の開弁不能故障が生じていると
すると空気室内には全く吸気負圧が導入されないので空
気室圧力はほぼ大気圧に等しいままである。しかしなが
ら仮に漏れ燃料により第一大気通路が遮断されていると
すると吸気通路内に負圧により漏れ燃料が徐々に吸気通
路内に排出されるので空気室圧力は低下する。

【００３８】そこで本実施例では燃料貯留装置に故障が
生じていないと診断する判定範囲を予め設定し、そして
燃料貯留装置に故障が生じていない場合に空気室圧力を
判定範囲内とする負圧を発生する所期パージ量の範囲
（以下、基準範囲）を予め算出しておく。そしてパージ
処理中であって所期パージ量が上記基準範囲内にある時
に故障診断を実行し、空気室圧力が判定範囲以上である
時には大気遮断弁を閉弁する。ここで空気室圧力に変化
がない場合にはパージ制御弁の開弁不能故障が生じてい
ると診断する。一方、空気室圧力が低下した場合には燃
料容器の燃料漏れ故障が生じていると診断する。

【００３９】また大気制御弁の開弁不能故障が生じると
大気が空気室内に流入しなくなる。しかしながら第一大
気通路が遮断されていない限り、またパージ制御弁が開
弁不能となっていない限り吸気負圧が空気室内に導入さ
れ続けるので空気室圧力は徐々に低下する。そこで本実
施例ではパージ処理中であって所期パージ量が上記基準
範囲内にある時に故障診断を実行し、空気室圧力が判定
範囲以下である場合には大気制御弁の開弁不能故障が生
じていると診断する。

【００４０】次に第四実施例の故障診断を適用した例を
図１３のタイムチャートを参照して説明する。なお図１
３（Ａ）〜（Ｄ）は図４（Ａ）〜（Ｄ）と同じ対象を示
している。期間Ｔ₁ では所期パージ量Ｑｐが零であるの
でパージ制御弁２５および大気制御弁２９は共に閉弁さ
れており、空気室圧力Ｐｔはほぼ大気圧Ｐａｔｍに等し
い。この期間Ｔ₁ ではパージ処理が実行されていないの
で故障診断は実行されない。時刻ｔ₁ において所期パー
ジ量Ｑｐが或る量Ｑｐ２となるとパージ制御弁２５およ
び大気制御弁２９が共に開弁せしめられる。したがって
吸気負圧が空気室２７内に導入され、空気室圧力Ｐｔが
低下し、或る圧力Ｐｔ１となる。ここで或る量Ｑｐ２は
基準範囲Ｒｑｐの上限値ＲＶＵｑｐ以上であり、期間Ｔ
₂ では所期パージ量Ｑｐはこの或る量Ｑｐ２に維持され
るのでパージ処理中ではあるが故障診断は実行されな
い。

【００４１】次に時刻ｔ₂ において所期パージ量Ｑｐが
或る量Ｑｐ１に低下するとパージ制御弁２５のデューテ
ィー比が小さくせしめられ、導入負圧が小さくなるので
空気室圧力Ｐｔが上昇する。ここで或る量Ｑｐ１は基準
範囲Ｒｑｐ内にあるので期間Ｔ₃ では故障診断が実行さ
れる。空気室圧力Ｐｔは時刻ｔ₃ において判定範囲Ｒｐ
ｔ内に入り、或る圧力Ｐｔ２となる。ここで或る圧力Ｐ
ｔ２は判定範囲Ｒｐｔ内にあるので時刻ｔ₃ の時点では
燃料貯留装置７にはいかなる故障も生じていないと診断
される。そして図１３（Ｄ）の実線Ｂで示したように空
気室圧力Ｐｔが判定範囲Ｒｐｔ内にある限り燃料貯留装
置７にいかなる故障も生じていないと診断される。一
方、図１３（Ｄ）の実線Ａで示したように空気室圧力Ｐ
ｔが時刻ｔ ₄ において判定範囲Ｒｐｔの上限値ＲＶＵｐ
ｔ以上となった時には時刻ｔ₅ におけるように大気制御
弁２９が閉弁せしめられる。ここで図１３（Ｄ）の実線
Ａ１に示したように空気室圧力Ｐｔに変化がなければ燃
料貯留装置７にはパージ制御弁２５の開弁不能故障が生
じていると診断される。一方、図１３（Ｄ）の実線Ａ２
に示したように空気室圧力Ｐｔが低下すれば燃料貯留装
置７には燃料容器６の燃料漏れ故障が生じていると診断
される。

【００４２】さらに図１３（Ｄ）の実線Ｃで示したよう
に空気室圧力Ｐｔが時刻ｔ₄ において判定範囲Ｒｐｔの
下限値ＲＶＬｐｔ以下となった時には燃料貯留装置７に
大気制御弁２９の開弁不能故障が生じていると診断され
る。次に第四実施例の故障診断を適用した例を図１４の
フローチャートを参照して説明する。初めにステップ４
０１において故障診断を実行できる条件が成立している
か否か、すなわち初期パージ量Ｑｐが基準範囲Ｒｑｐの
下限値ＲＶＬｑｐ以上であって基準範囲Ｒｑｐの上限値
ＲＶＵｑｐ以下である（ＲＶＬｑｐ≦Ｑｐ≦ＲＶＵｑ
ｐ）か否かが判別される。ステップ４０１においてＲＶ
Ｌｑｐ≦Ｑｐ≦ＲＶＵｑｐであると判別された時にはス
テップ４０２に進んで空気室圧力Ｐｔが判定範囲Ｒｐｔ
の上限値ＲＶＵｐｔ以上である（Ｐｔ≧ＲＶＵｐｔ）か
否かが判別される。ステップ４０２においてＰｔ≧ＲＶ
Ｕｐｔであると判別された時にはステップ４０３に進ん
で大気制御弁２９を閉弁し、ステップ４０４に進んで大
気制御弁２９を閉弁してから予め定められた時間ＲＶｔ
が経過するまで待機し、ステップ４０５に進む。

【００４３】ステップ４０５では現在の空気室圧力Ｐｔ
が大気制御弁２９を閉弁する前における空気室圧力以下
の判定値ＲＶｐｔ以下である（Ｐｔ≦ＲＶｐｔ）か否か
が判別される。ステップ４０５においてＰｔ≦ＲＶｐｔ
であると判別された時にはステップ４０６に進んで第一
アラーム３４ａを作動する。またステップ４０５におい
てＰｔ＞ＲＶｐｔであると判別された時にはステップ４
０７に進んで第二アラーム３４ｂを作動する。

【００４４】ステップ４０２においてＰｔ＜ＲＶＵｐｔ
であると判別された時にはステップ４０８に進んで空気
室圧力Ｐｔが判定範囲Ｒｐｔの下限値ＲＶＬｐｔ以下で
ある（Ｐｔ≦ＲＶＬｐｔ）か否かが判別される。ステッ
プ４０８においてＰｔ≦ＲＶＬｐｔであると判別された
時にはステップ４０９に進んで第三アラーム３４ｃを作
動する。一方、ステップ４０８においてＰｔ＞ＲＶＬｐ
ｔであると判別された時にはステップ４１０に進んで各
アラーム３４ａ〜３４ｃの作動を停止する。

【００４５】なおステップ４０１においてＱｐ＜ＲＶＬ
ｑｐまたはＱｐ＞ＲＶＵｑｐであると判別された時には
処理を終了する。次に第五実施例の燃料貯留装置の故障
診断装置を説明する。図１５に示したように本実施例の
故障診断装置は第一実施例のアラームの代わりに三つの
アラーム、すなわち第一アラーム３４ａ、第二アラーム
３４ｂおよび第三アラーム３４ｃを具備する。これらア
ラームは対応する駆動回路４９を介して出力ポート４６
に接続される。その他の構成は第一実施例の構成と同じ
であるので説明は省略する。

【００４６】次に第五実施例の燃料貯留装置の故障診断
を概略的に説明する。本実施例ではパージ処理中に燃料
容器の燃料漏れ故障、パージ制御弁の開弁不能故障、お
よび大気制御弁の開弁不能故障といった燃料貯留装置の
故障が生じた時に起こる以下の現象を利用して燃料貯留
装置における種々の故障が診断される。パージ処理中で
は第一実施例で説明した理由で空気室圧力は負圧とな
る。そしてこの空気室圧力は空気室内に導入される負圧
の値が多少変化しても燃料貯留装置にいかなる故障も生
じていない限りこの負圧の値近傍に維持される。一方、
第二大気通路は空気室の底部領域で空気室内に開口する
ので燃料容器の燃料漏れ故障が生じると第二大気通路は
漏れ燃料により遮断されてしまう。このように第二大気
通路が漏れ燃料により遮断されると大気が空気室内に流
入し難くなる。また大気制御弁の開弁不能故障が生じた
場合には大気は空気室内に流入しなくなる。しかしなが
らいずれの場合においてもパージ処理が実行されている
限り空気室内には吸気負圧が導入され続けるので空気室
圧力は徐々に低下する。したがってパージ処理中におい
て空気室圧力が低下した場合には燃料容器の燃料漏れ故
障か大気制御弁の開弁不能故障のいずれかが生じている
可能性がある。

【００４７】ここで所期パージ量を増大すると空気室内
にはさらに大きな負圧が導入される。仮に大気制御弁の
開弁不能故障が生じているとすると空気室内には全く大
気が流入しないので空気室圧力は大きく低下する。しか
しながら仮に漏れ燃料により第二大気通路が遮断されて
いるとすると空気室内には少ないながらも大気が流入す
るので空気室圧力は僅かばかり低下する。

【００４８】そこで本実施例では燃料貯留装置に故障が
生じていないと診断する判定範囲を予め設定し、そして
燃料貯留装置に故障が生じていない場合に空気室圧力を
判定範囲内とする負圧を発生する所期パージ量の範囲
（以下、基準範囲）を予め算出しておく。そしてパージ
処理中であって所期パージ量が上記基準範囲内にある時
に故障診断を実行し、空気室圧力が判定範囲以下である
時には所期パージ量を増大する。ここで空気室圧力に変
化がほとんどない場合には燃料容器の燃料漏れ故障が生
じていると診断する。一方、空気室圧力が大きく低下し
た場合には大気制御弁の開弁不能故障が生じていると診
断する。

【００４９】さらにパージ制御弁の開弁不能故障が生じ
ると吸気負圧が空気室内に導入されなくなる。しかしな
がら第二大気通路が遮断されていない限り、また大気制
御弁が開弁不能となっていない限り大気が空気室内に流
入し続けるので空気室圧力は徐々に上昇する。そこで本
実施例ではパージ処理中であって所期パージ量が上記基
準範囲内にある時に故障診断を実行し、空気室圧力が判
定範囲以上である場合にはパージ制御弁の開弁不能故障
が生じていると診断する。

【００５０】次にこの第五実施例の故障診断を適用した
例を図１６のタイムチャートを参照して説明する。なお
図１６（Ａ）〜（Ｄ）は図４（Ａ）〜（Ｄ）と同じ対象
を示している。期間Ｔ₁ では所期パージ量Ｑｐが零であ
るのでパージ制御弁２５および大気制御弁２９は共に閉
弁されており、空気室圧力Ｐｔはほぼ大気圧Ｐａｔｍに
等しい。この期間Ｔ₁ ではパージ処理が実行されていな
いので故障診断は実行されない。時刻ｔ₁ において所期
パージ量Ｑｐが或る量Ｑｐ３となるとパージ制御弁２５
および大気制御弁２９が共に開弁せしめられる。したが
って吸気負圧が空気室２７内に導入され、空気室圧力Ｐ
ｔが低下し、或る圧力Ｐｔ１となる。ここで或る量Ｑｐ
３は基準範囲Ｒｑｐの上限値ＲＶＵｑｐ以上であり、期
間Ｔ₂ では所期パージ量Ｑｐはこの或る量Ｑｐ３に維持
されるのでパージ処理中ではあるが故障診断は実行され
ない。

【００５１】次に時刻ｔ₂ において所期パージ量Ｑｐが
或る量Ｑｐ１に低下するとパージ制御弁２５のデューテ
ィー比が小さくせしめられ、導入負圧が小さくなるので
空気室圧力Ｐｔが上昇する。ここで或る量Ｑｐ１は基準
範囲Ｒｑｐ内にあるので期間Ｔ₃ では故障診断が実行さ
れる。空気室圧力Ｐｔは時刻ｔ₃ において判定範囲Ｒｐ
ｔ内に入り、或る圧力Ｐｔ３となる。ここで或る圧力Ｐ
ｔ３は判定範囲Ｒｐｔ内にあるので時刻ｔ₃ の時点では
燃料貯留装置７にはいかなる故障も生じていないと診断
される。そして図１６（Ｄ）の実線Ｂで示したように空
気室圧力Ｐｔが判定範囲Ｒｐｔ内にある限り燃料貯留装
置７にいかなる故障も生じていないと診断される。

【００５２】一方、図１６（Ｄ）の実線Ｃで示したよう
に空気室圧力Ｐｔが時刻ｔ₄ において判定範囲Ｒｐｔの
下限値ＲＶＬｐｔ以下となった時には時刻ｔ₅ における
ように所期パージ量Ｑｐが或る量Ｑｐ２まで増大せしめ
られる。ここで図１６（Ｄ）の実線Ｃ１に示したように
空気室圧力Ｐｔに僅かしか変化がなければ燃料貯留装置
７には燃料容器９の燃料漏れ故障が生じていると診断さ
れる。一方、図１６（Ｄ）の実線Ｃ２に示したように空
気室圧力Ｐｔが大きく低下すれば燃料貯留装置７には大
気制御弁２９の開弁不能故障が生じていると診断され
る。

【００５３】さらに図１６（Ｄ）の実線Ａで示したよう
に空気室圧力Ｐｔが時刻ｔ₄ において判定範囲Ｒｐｔの
上限値ＲＶＵｐｔ以上となった時には燃料貯留装置７に
パージ制御弁２５の開弁不能故障が生じていると診断さ
れる。次に図１７のフローチャートを参照して第四実施
例の故障診断を説明する。初めにステップ５０１におい
て故障診断を実行できる条件が成立しているか否か、す
なわち所期パージ量Ｑｐが基準範囲Ｒｑｐの下限値ＲＶ
Ｌｑｐ以上であって基準範囲Ｒｑｐの上限値ＲＶＵｑｐ
以下である（ＲＶＬｑｐ≦Ｑｐ≦ＲＶＵｑｐ）か否かが
判別される。ステップ５０１においてＲＶＬｑｐ≦Ｑｐ
≦ＲＶＵｑｐであると判別された時にはステップ５０２
に進んで空気室圧力Ｐｔが判定範囲Ｒｐｔの下限値ＲＶ
Ｌｐｔ以下である（Ｐｔ≦ＲＶＬｐｔ）か否かが判別さ
れる。ステップ５０２においてＰｔ≦ＲＶＬｐｔである
と判別された時にはステップ５０３に進んで所期パージ
量Ｑｐを増大し、ステップ５０４に進んで所期パージ量
Ｑｐを増大してから予め定められた時間ＲＶｔが経過す
るまで待機し、ステップ５０５に進む。

【００５４】ステップ５０５では現在の空気室圧力Ｐｔ
が所期パージ量Ｑｐを増大する前における空気室圧力以
下の判定値ＲＶｐｔ以下である（Ｐｔ≦ＲＶｐｔ）か否
かが判別される。ステップ５０５においてＰｔ≦ＲＶｐ
ｔであると判別された時にはステップ５０６に進んで大
気制御弁２９の開弁不能故障が生じていることを表示す
るための第二アラーム３４ｂを作動する。またステップ
５０５においてＰｔ＞ＲＶｐｔであると判別された時に
はステップ５０７に進んで燃料容器９の燃料漏れ故障が
生じていることを表示するための第一アラーム３４ａを
作動する。

【００５５】ステップ５０２においてＰｔ＞ＲＶＬｐｔ
であると判別された時にはステップ５０８に進んで空気
室圧力Ｐｔが判定範囲Ｒｐｔの上限値ＲＶＵｐｔ以上で
ある（Ｐｔ≧ＲＶＵｐｔ）か否かが判別される。ステッ
プ５０８においてＰｔ≧ＲＶＵｐｔであると判別された
時にはステップ５０９に進んでパージ制御弁２５の開弁
不能故障が生じていることを表示するための第三アラー
ム３４ｃを作動する。一方、ステップ５０８においてＰ
ｔ＜ＲＶＵｐｔであると判別された時にはステップ５１
０に進んで各アラーム３４ａ〜３４ｃの作動を停止す
る。

【００５６】なおステップ５０１においてＱｐ＜ＲＶＬ
ｑｐまたはＱｐ＞ＲＶＵｑｐであると判別された時には
処理を終了する。次に第六実施例の燃料貯留装置の故障
診断を概略的に説明する。なお第六実施例の故障診断装
置の構成は第五実施例の構成と同じであるので説明は省
略する。本実施例では第二大気通路が空気室内の燃料に
より遮断された場合であっても少量の大気が空気室内に
流入することを前提として第五実施例と同様に燃料容器
の燃料漏れ故障、パージ制御弁の開弁不能故障および大
気制御弁の開弁不能故障が診断される。

【００５７】パージ処理中では第一実施例で説明した理
由で空気室圧力は負圧となる。そしてこの空気室圧力は
空気室内に導入される負圧の値が多少変化しても燃料貯
留装置にいかなる故障も生じていない限りこの負圧の値
近傍に維持される。ところで第二大気通路は空気室の底
部領域で空気室内に開口するので燃料容器の燃料漏れ故
障が生じると第二大気通路は漏れ燃料により遮断されて
しまう。このように第二大気通路が漏れ燃料により遮断
されると大気が空気室内に流入し難くなる。しかしなが
らパージ処理が実行されている限り空気室内には吸気負
圧が導入され続けるので空気室圧力は徐々に低下する。
ここで空気室内の負圧が比較的大きくなれば第二大気通
路内と空気室内との差圧が大きくなるので少量の大気が
空気室内に流入する。このため空気室圧力は比較的小さ
い程度だけ低下する。一方、大気制御弁が開弁不能とな
ると大気が空気室内に全く流入しなくなる。しかしなが
らパージ処理が実行されている限り空気室内には吸気負
圧が導入され続けるので空気室圧力は徐々に低下する。
ここでは空気室内の負圧が比較的大きくなっても大気は
空気室内に流入しない。このため空気室圧力は比較的大
きく低下する。

【００５８】そこで本実施例では燃料貯留装置に故障が
生じていないと診断する判定範囲を予め設定し、そして
燃料貯留装置に故障が生じていない場合に空気室圧力を
判定範囲内とする負圧を発生する所期パージ量の範囲
（以下、基準範囲）を予め算出しておく。そしてパージ
処理中であって所期パージ量が上記基準範囲内にある時
に故障診断を実行し、空気室圧力が比較的小さい程度だ
け判定範囲以下である時には燃料容器の燃料漏れ故障が
生じていると診断する。一方、空気室圧力が比較的大き
い程度に判定範囲以下となっている時には大気制御弁の
開弁不能故障が生じていると診断する。

【００５９】さらにパージ制御弁の開弁不能故障が生じ
ると吸気負圧が空気室内に導入されなくなる。しかしな
がら第二大気通路が遮断されていない限り、また大気制
御弁が開弁不能となっていない限り大気が空気室内に流
入し続けるので空気室圧力は徐々に上昇する。そこで本
実施例ではパージ処理中であって所期パージ量が上記基
準範囲内にある時に故障診断を実行し、空気室圧力が判
定範囲以上である場合にはパージ制御弁の開弁不能故障
が生じていると診断する。

【００６０】これによれば第五実施例に比べて少ない工
程で燃料貯留装置の故障を診断できる。次にこの第六実
施例の故障診断を適用した例を図１８のタイムチャート
を参照して説明する。なお図１８（Ａ）〜（Ｄ）は図４
（Ａ）〜（Ｄ）と同じ対象を示している。

【００６１】期間Ｔ₁ では所期パージ量Ｑｐが零である
のでパージ制御弁２５および大気制御弁２９は共に閉弁
されており、空気室圧力Ｐｔはほぼ大気圧Ｐａｔｍに等
しい。この期間Ｔ₁ ではパージ処理が実行されていない
ので故障診断は実行されない。時刻ｔ₁ において所期パ
ージ量Ｑｐが或る量Ｑｐ２となるとパージ制御弁２５お
よび大気制御弁２９が共に開弁せしめられる。したがっ
て吸気負圧が空気室２７内に導入され、空気室圧力Ｐｔ
が低下し、或る圧力Ｐｔ１となる。ここで或る量Ｑｐ２
は基準範囲Ｒｑｐの上限値ＲＶＵｑｐ以上であり、期間
Ｔ₂ では所期パージ量Ｑｐはこの或る量Ｑｐ２に維持さ
れるのでパージ処理中ではあるが故障診断は実行されな
い。

【００６２】次に時刻ｔ₂ において所期パージ量Ｑｐが
或る量Ｑｐ１に低下するとパージ制御弁２５のデューテ
ィー比が小さくせしめられ、導入負圧が小さくなるので
空気室圧力Ｐｔが上昇する。ここで或る量Ｑｐ１は基準
範囲Ｒｑｐ内にあるので期間Ｔ₃ では故障診断が実行さ
れる。空気室圧力Ｐｔは時刻ｔ₃ において判定範囲Ｒｐ
ｔ内に入り、或る圧力Ｐｔ４となる。ここで或る圧力Ｐ
ｔ４は判定範囲Ｒｐｔ内にあるので時刻ｔ₃ の時点では
燃料貯留装置７にはいかなる故障も生じていないと診断
される。そして図１８（Ｄ）の実線Ｂで示したように空
気室圧力Ｐｔが判定範囲Ｒｐｔ内にある限り燃料貯留装
置７にいかなる故障も生じていないと診断される。一
方、図１８（Ｄ）の実線Ｃで示したように空気室圧力Ｐ
ｔが時刻ｔ ₄ において判定範囲Ｒｐｔの下限値ＲＶＬｐ
ｔ以下であって判定値ＲＶｐｔ以上となった時には燃料
貯留装置７には燃料容器９の燃料漏れ故障が生じている
と診断される。一方、図１８（Ｄ）の実線Ｄに示したよ
うに空気室圧力Ｐｔが判定値ＲＶｐｔ以下となった時に
は燃料貯留装置７には大気制御弁２９の開弁不能故障が
生じていると診断される。

【００６３】さらに図１８（Ｄ）の実線Ａで示したよう
に空気室圧力Ｐｔが時刻ｔ₄ において判定範囲Ｒｐｔの
上限値ＲＶＵｐｔ以上となった時には燃料貯留装置７に
パージ制御弁２５の開弁不能故障が生じていると診断さ
れる。次に図１９のフローチャートを参照して第六実施
例の故障診断を説明する。初めにステップ６０１におい
て故障診断を実行できる条件が成立しているか否か、す
なわち初期パージ量Ｑｐが基準範囲Ｒｑｐの下限値ＲＶ
Ｌｑｐ以上であって基準範囲Ｒｑｐの上限値ＲＶＵｑｐ
以下である（ＲＶＬｑｐ≦Ｑｐ≦ＲＶＵｑｐ）か否かが
判別される。ステップ６０１においてＲＶＬｑｐ≦Ｑｐ
≦ＲＶＵｑｐであると判別された時にはステップ６０２
に進んで空気室圧力Ｐｔが判定範囲Ｒｐｔの下限値ＲＶ
Ｌｐｔ以下である（Ｐｔ≦ＲＶＬｐｔ）か否かが判別さ
れる。ステップ６０２においてＰｔ≦ＲＶＬｐｔである
と判別された時にはステップ６０３に進んで空気室圧力
Ｐｔが判定範囲Ｒｐｔの下限値ＲＶＬｐｔより低い判定
値ＲＶｐｔ以上である（Ｐｔ≧ＲＶｐｔ）か否かが判別
される。ステップ６０３においてＰｔ≧ＲＶｐｔである
と判別された時にはステップ６０４に進んで第一アラー
ム３４ａを作動する。一方、ステップ６０３においてＰ
ｔ＜ＲＶｐｔであると判別された時にはステップ６０５
に進んで第二アラーム３４ｂを作動する。

【００６４】ステップ６０２においてＰｔ＞ＲＶＬｐｔ
であると判別された時にはステップ６０６に進んで空気
室圧力Ｐｔが判定範囲Ｒｐｔの上限値ＲＶＵｐｔ以上で
ある（Ｐｔ≧ＲＶＵｐｔ）か否かが判別される。ステッ
プ６０６においてＰｔ≧ＲＶＵｐｔであると判別された
時にはステップ６０７に進んで第三アラーム３４ｃを作
動する。一方、ステップ６０６においてＰｔ＜ＲＶＵｐ
ｔであると判別された時にはステップ６０８に進んで各
アラーム３４ａ〜３４ｃの作動を停止する。

【００６５】なおステップ６０１においてＱｐ＜ＲＶＬ
ｑｐまたはＱｐ＞ＲＶＵｑｐであると判別された時には
処理を終了する。次に第七実施例の燃料貯留装置の故障
診断を概略的に説明する。なお第七実施例の故障診断装
置の構成は第五実施例の構成と同じであるので説明は省
略する。本実施例では燃料容器の燃料漏れ故障が生じた
場合に起こる以下で説明する空気室圧力の変動を利用し
て燃料容器の燃料漏れ故障を診断する。

【００６６】本実施例においてパージ処理中には空気室
圧力は負圧となり、空気室内には第二大気通路を介して
大気が流入する。ところが燃料容器の燃料漏れ故障が生
じ、第二大気通路が漏れ燃料により遮断されると大気が
空気室内に流入し難くなる。しかしながら大気は全く空
気室内に流入しないわけではない。なぜならば第二大気
通路の遮断により空気室内の負圧が大きくなると第二大
気通路内の圧力と空気室圧力との差圧が大きくなるので
第二大気通路を遮断している燃料の液面が下がり、第二
大気通路を開放するからである。このため大気が空気室
内に流入し、空気室圧力は一時的に上昇し、その後、第
二大気通路は空気室内の液面により遮断される。そして
再び空気室圧力が下降する。

【００６７】このように燃料容器の燃料漏れ故障が生じ
た場合には空気室圧力は上昇と下降とを交互に繰り返す
ように変動（以下、上下変動）する。そこで本実施例で
は空気室圧力が判定範囲以下となり、そして上下変動し
ている場合には燃料容器の燃料漏れ故障が生じていると
診断する。さらに本実施例では空気室圧力が判定範囲以
下となったが上下変動はしていない場合には所期パージ
量が増大せしめられる。これにより空気室圧力の負圧は
さらに大きくなる。ここで仮に燃料容器の燃料漏れ故障
が生じている場合には上記と同様に空気室圧力が上下変
動するはずである。そこで本実施例では空気室圧力が判
定範囲以下となったが上下変動しないない場合には所期
パージ量を増大し、ここで空気室圧力が上下変動してい
る場合には燃料容器の燃料漏れ故障が生じていると診断
する。もちろんここで空気室圧力が上下変動していない
場合には第六実施例の場合と同様の理由で大気制御弁の
開弁不能故障が生じていると診断する。これによれば燃
料容器の燃料漏れ故障をさらに精度よく診断することが
できる。

【００６８】なお本実施例では第六実施例の場合と同様
に空気室圧力が判定範囲以上となった場合にはパージ制
御弁の開弁不能故障が生じていると診断する。次にこの
第七実施例の故障診断を適用した例を図２０のタイムチ
ャートを参照して説明する。なお図２０（Ａ）〜（Ｄ）
は図４（Ａ）〜（Ｄ）と同じ対象を示している。

【００６９】期間Ｔ₁ では所期パージ量Ｑｐが零である
のでパージ制御弁２５および大気制御弁２９は共に閉弁
されており、空気室圧力Ｐｔはほぼ大気圧Ｐａｔｍに等
しい。この期間Ｔ₁ ではパージ処理が実行されていない
ので故障診断は実行されない。時刻ｔ₁ において所期パ
ージ量Ｑｐが或る量Ｑｐ３となるとパージ制御弁２５お
よび大気制御弁２９が共に開弁せしめられる。したがっ
て吸気負圧が空気室２７内に導入され、空気室圧力Ｐｔ
が低下し、或る圧力Ｐｔ１となる。ここで或る量Ｑｐ３
は基準範囲Ｒｑｐの上限値ＲＶＵｑｐ以上であり、期間
Ｔ₂ では所期パージ量Ｑｐはこの或る量Ｑｐ３に維持さ
れるのでパージ処理中ではあるが故障診断は実行されな
い。

【００７０】次に時刻ｔ₂ において所期パージ量Ｑｐが
或る量Ｑｐ１に低下するとパージ制御弁２５のデューテ
ィー比が小さくせしめられ、導入負圧が小さくなるので
空気室圧力Ｐｔが上昇する。ここで或る量Ｑｐ１は基準
範囲Ｒｑｐ内にあるので期間Ｔ₃ では故障診断が実行さ
れる。空気室圧力Ｐｔは時刻ｔ₃ において判定範囲Ｒｐ
ｔ内に入り、或る圧力Ｐｔ３となる。ここで或る圧力Ｐ
ｔ３は判定範囲Ｒｐｔ内にあるので時刻ｔ₃ の時点では
燃料貯留装置７にはいかなる故障も生じていないと診断
される。そして図２０（Ｄ）の実線Ｂで示したように空
気室圧力Ｐｔが判定範囲Ｒｐｔ内にある限り燃料貯留装
置７にいかなる故障も生じていないと診断される。一
方、図２０（Ｄ）の実線Ｃで示したように空気室圧力Ｐ
ｔが時刻ｔ ₄ において判定範囲Ｒｐｔの下限値ＲＶＬｐ
ｔ以下となり、空気室圧力Ｐｔが上下変動している時に
は燃料貯留装置７には燃料容器９の燃料漏れ故障が生じ
ていると診断される。

【００７１】一方、図２０（Ｄ）の実線Ｄで示したよう
に空気室圧力Ｐｔが上下変動せずにほぼ一定の値に維持
されている時には時刻ｔ₅ におけるように所期パージ量
Ｑｐが増大せしめられる。ここで図２０（Ｄ）の実線Ｄ
１で示したように空気室圧力Ｐｔが上下変動している時
には燃料貯留装置７には燃料容器９の燃料漏れ故障が生
じていると診断される。一方、図２０（Ｄ）の実線Ｄ２
で示したように空気室圧力Ｐｔがほぼ一定の値に維持さ
れている時には大気制御弁２９の開弁不能故障が生じて
いると診断する。

【００７２】さらに図２０（Ｄ）の実線Ａで示したよう
に空気室圧力Ｐｔが時刻ｔ₄ において判定範囲Ｒｐｔの
上限値ＲＶＵｐｔ以上となった時には燃料貯留装置７に
パージ制御弁２５の開弁不能故障が生じていると診断さ
れる。次に図２１のフローチャートを参照して第七実施
例の故障診断を説明する。初めにステップ７０１におい
て故障診断を実行できる条件が成立しているか否か、す
なわち所期パージ量Ｑｐが基準範囲Ｒｑｐの下限値ＲＶ
Ｌｑｐ以上であって基準範囲Ｒｑｐの上限値ＲＶＵｑｐ
以下である（ＲＶＬｑｐ≦Ｑｐ≦ＲＶＵｑｐ）か否かが
判別される。ステップ７０１においてＲＶＬｑｐ≦Ｑｐ
≦ＲＶＵｑｐであると判別された時にはステップ７０２
に進んで空気室圧力Ｐｔが判定範囲Ｒｐｔの下限値ＲＶ
Ｌｐｔ以下である（Ｐｔ≦ＲＶＬｐｔ）か否かが判別さ
れる。ステップ７０２においてＰｔ≦ＲＶＬｐｔである
と判別された時にはステップ７０３に進んで空気室圧力
Ｐｔが上下変動しているか否かが判別される。ステップ
７０３において空気室圧力Ｐｔが上下変動していると判
別された時にはステップ７０４に進んで第一アラーム３
４ａを作動する。一方、ステップ７０３において空気室
圧力Ｐｔが上下変動していないと判別された時にはステ
ップ７０５に進んで後述する故障診断サブルーチンが実
行される。

【００７３】ステップ７０２においてＰｔ＞ＲＶＬｐｔ
であると判別された時にはステップ７０６に進んで空気
室圧力Ｐｔが判定範囲Ｒｐｔの上限値ＲＶＵｐｔ以上で
ある（Ｐｔ≧ＲＶＵｐｔ）か否かが判別される。ステッ
プ７０６においてＰｔ≧ＲＶＵｐｔであると判別された
時にはステップ７０７に進んで第三アラーム３４ｃを作
動する。一方、ステップ７０６においてＰｔ＜ＲＶＵｐ
ｔであると判別された時には各アラーム３４ａ〜３４ｃ
の作動を停止する。

【００７４】図２２のフローチャートを参照すると故障
診断サブルーチンでは初めにステップ８０１において所
期パージ量Ｑｐが増大せしめられる。次いでステップ８
０２において所期パージ量Ｑｐが増大せしめられてから
予め定められた時間ＲＶｔだけ待機した後にステップ８
０３に進んで空気室圧力Ｐｔが上下変動しているか否か
が判別される。ステップ８０３において空気室圧力Ｐｔ
が上下変動していると判別された時にはステップ８０４
に進んで第一アラーム３４ａが作動される。一方、ステ
ップ８０３において空気室圧力Ｐｔが上下変動していな
いと判別された時にはステップ８０５に進んで第二アラ
ーム３４ｂが作動される。

【００７５】

【発明の効果】本発明によれば大気導入通路または大気
排出通路のいずれか一方が空気室内の燃料により遮断さ
れているか否かを検出することにより燃料室から空気室
に燃料が漏れているか否かを診断することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施例の燃料貯留装置の故障診断装置を備
えた内燃機関の全体図である。

【図２】燃料容器の斜視図である。

【図３】変形した燃料容器の断面斜視図である。

【図４】第一実施例の燃料漏れ故障診断を説明するため
のタイムチャートである。

【図５】第一実施例の燃料漏れ故障診断のフローチャー
トである。

【図６】第二実施例の燃料貯留装置の故障診断装置を備
えた内燃機関の全体図である。

【図７】第二実施例の故障診断を説明するためのタイム
チャートである。

【図８】第二実施例の故障診断のフローチャートであ
る。

【図９】第三実施例の燃料貯留装置の故障診断装置を備
えた内燃機関の全体図である。

【図１０】第三実施例の燃料漏れ故障診断を説明するた
めのタイムチャートである。

【図１１】第三実施例の燃料漏れ故障診断のフローチャ
ートである。

【図１２】第四実施例の燃料貯留装置の故障診断装置を
備えた内燃機関の全体図である。

【図１３】第四実施例の故障診断を説明するためのタイ
ムチャートである。

【図１４】第四実施例の故障診断のフローチャートであ
る。

【図１５】第五実施例の燃料貯留装置の故障診断装置を
備えた内燃機関の全体図である。

【図１６】第五実施例の故障診断を説明するためのタイ
ムチャートである。

【図１７】第五実施例の故障診断のフローチャートであ
る。

【図１８】第六実施例の故障診断を説明するためのタイ
ムチャートである。

【図１９】第六実施例の故障診断のフローチャートであ
る。

【図２０】第七実施例の故障診断を説明するためのタイ
ムチャートである。

【図２１】第七実施例の故障診断のフローチャートであ
る。

【図２２】第七実施例の故障診断サブルーチンのフロー
チャートである。

【符号の説明】

２…吸気通路 ７…燃料貯留装置 ９…燃料容器 １０…燃料室 ２４…パージ通路 ２５…パージ制御弁 ２６…第一大気通路 ２７…空気室 ２８…第二大気通路 ２９…大気制御弁 ３５…圧力センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 直也 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3D038 CA22 CB01 CC00 CD00

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料を貯留するための燃料室と、該燃料
   室に隣接して配置された空気室とを具備し、空気室内の
   気体を内燃機関の吸気通路内に放出するための気体放出
   通路と、空気室内に気体を導入するための気体導入通路
   とを備えた燃料貯留装置の故障を診断するための故障診
   断装置において、前記気体放出通路および気体導入通路
   の少なくとも一方が燃料室から空気室に漏れた燃料によ
   り遮断されるように構成され、前記気体放出通路および
   気体導入通路の少なくとも一方が空気室内の燃料により
   遮断されたことが検出された時に燃料室から空気室に燃
   料が漏れる故障が燃料貯留装置に生じていると診断する
   ことを特徴とする故障診断装置。
2. 【請求項２】 前記気体導入通路が空気室内の燃料によ
   り遮断されるように構成され、前記気体放出通路が吸気
   通路内に発生した負圧が該気体放出通路を介して空気室
   内に導入されるように構成されており、吸気通路内の負
   圧が空気室内に導入されている時に空気室内の圧力が予
   め定められた値以下である時に前記気体導入通路が空気
   室内の燃料により遮断されていると診断することを特徴
   とする請求項１に記載の故障診断装置。
3. 【請求項３】 前記気体導入通路が空気室内の燃料によ
   り遮断されるように構成され、前記気体放出通路が吸気
   通路内に発生した負圧が該気体放出通路を介して空気室
   内に導入されるように構成されており、前記気体導入通
   路に該気体導入通路を遮断するための遮断弁が配置さ
   れ、該遮断弁は吸気通路内の負圧が空気室内に導入され
   るべき時に開弁されるように構成されており、吸気通路
   内の負圧が空気室内に導入されている時に空気室内の圧
   力が第一の予め定められた値以下である時には前記遮断
   弁が開弁不能である故障が燃料貯留装置に生じていると
   診断し、一方、空気室内の圧力が前記第一の予め定めら
   れた値以上であるが第二の予め定められた値以下である
   時には前記気体導入通路が空気室内の燃料により遮断さ
   れていると診断することを特徴とする請求項１に記載の
   故障診断装置。
4. 【請求項４】 前記気体放出通路が空気室内の燃料によ
   り遮断されるように且つ吸気通路内に発生した負圧が該
   気体放出通路を介して空気室内に導入されるように構成
   されており、吸気通路内の負圧が空気室内に導入されて
   いる時に空気室内の圧力が予め定められた値以上である
   時に前記気体放出通路が空気室内の燃料により遮断され
   ていると診断することを特徴とする請求項１に記載の故
   障診断装置。
5. 【請求項５】 前記気体放出通路が空気室内の燃料によ
   り遮断されるように且つ吸気通路内に発生した負圧が該
   気体放出通路を介して空気室内に導入されるように構成
   されており、前記気体導入通路に該気体導入通路を遮断
   するための遮断弁が配置され、該遮断弁は吸気通路内の
   負圧が空気室内に導入されるべき時に開弁されるように
   構成されており、吸気通路内の負圧が空気室内に導入さ
   れている時に空気室内の圧力が第一の予め定められた値
   以上である時に前記遮断弁を閉弁し、その後、空気室内
   の圧力が第二の予め定められた値以下である時には前記
   気体放出通路が空気室内の燃料により遮断されていると
   診断し、一方、空気室内の圧力が前記第二の予め定めら
   れた値以上である時には前記遮断弁が閉弁不能である故
   障が燃料貯留装置に生じていると診断することを特徴と
   する請求項１に記載の故障診断装置。
6. 【請求項６】 前記気体導入通路内を流通する気体の流
   量を検出するための気体流量検出手段を設け、前記気体
   放出通路が吸気通路内に発生した負圧が該気体放出通路
   を介して空気室内に導入されるように構成されており、
   吸気通路内の負圧が空気室内に導入されている時に前記
   気体流量検出手段により検出された流量が予め定められ
   た値以下である時には前記気体放出通路および気体導入
   通路の少なくとも一方が空気室内の燃料により遮断され
   ていると診断することを特徴とする請求項１に記載の故
   障診断装置。