JP2001304054A - 燃料蒸気パージシステムの故障診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】圧力センサの出力誤差ばらつきに関わらず、燃
料蒸気の発生量の測定精度を向上することができ、よっ
て漏れ診断の精度を向上することができる燃料蒸気パー
ジシステムの故障診断装置を提供する。 【解決手段】燃料蒸気パージシステムは、燃料タンク１
内で発生する燃料蒸気をキャニスタ２に捕集し、捕集し
た燃料蒸気をパージ通路８を介して内燃機関の吸気通路
９へパージする。ＥＣＵ１０は、燃料タンク１及びキャ
ニスタ２を含むパージ経路に大気圧を導入して密閉し圧
力センサ１ａに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
いてパージ経路の故障診断を行う。この際、圧力センサ
１ａによりパージ経路の所定圧力が検出された後、所定
時間経過したとき、ＥＣＵ１０はパージ経路が大気圧状
態である判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

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

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両に搭載される燃料蒸気パ
ージシステムでは、燃料タンク内で発生する燃料蒸気を
燃料蒸気導入通路を通じてキャニスタ内に導入して捕集
し、キャニスタ内に大気を導入しつつその捕集された燃
料蒸気を適宜キャニスタからパージ通路を通じて吸気通
路に排出（パージ）するようにしている。

【０００３】また、このような燃料蒸気パージシステム
の故障、すなわちパージ経路（燃料タンク、燃料蒸気導
入通路、キャニスタ、及びパージ通路を含んで構成され
る）の穴開き等に起因する漏れの有無を診断するための
装置もよく知られている。そして、同装置の多くは、例
えば内燃機関の運転時における吸気通路内の負圧をパー
ジ通路を通じてパージ経路内に導入した後、一旦これを
密閉し、圧力センサによりその後のパージ経路内におけ
る圧力変化を測定し圧力上昇速度が所定値より大きいと
きに上記故障が発生していると診断するようにしてい
る。

【０００４】また、燃料蒸気パージシステムの故障を正
確に判定するためには、燃料タンク内の燃料蒸気の発生
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、燃料蒸気パージシステムの故障診断を行う際にパ
ージ経路を負圧状態にして密閉し、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。

【０００５】そこで、本願出願人は、特開平６−７４１
０４号公報において、パージ経路への負圧導入による漏
れ検出の後、パージ経路に大気圧を導入して密閉した後
の燃料タンク内での燃料蒸気の発生量を前記圧力センサ
により測定し、その測定結果に基づいて漏れ検出結果を
補正するようにした診断装置を提案している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
燃料蒸気パージシステムにおいて使用される圧力センサ
には製造ばらつきによる出力誤差があり、大気圧状態で
所定の出力誤差範囲（例えば、大気圧を基準として−
０．１３３ｋＰａ（＝−１ｍｍＨｇ）〜＋０．１３３ｋ
Ｐａ（＝＋１ｍｍＨｇ））内の圧力センサの使用が許容
されている。そして、この診断装置においては、パージ
経路が負圧状態から大気圧状態にされるため、前記出力
誤差範囲の最小値が大気圧状態と判定されるようになっ
ている。これは、例えば、０ｋＰａを大気圧状態に設定
した場合、パージ経路に漏れがありかつ燃料蒸気の発生
量がほとんどない場合には、前記出力誤差範囲の最小値
を出力する圧力センサの出力は−０．１３３ｋＰａを維
持したままとなり、診断装置は未だパージ経路が大気圧
に達していないと判断し、燃料蒸気の発生量の測定が行
われなくなることによる。

【０００７】ところが、前記出力誤差範囲の最小値は該
出力誤差範囲の最大値を出力する圧力センサにとっては
パージ経路の内圧が大気圧への上昇中であり、最小値に
おいてパージ経路を密封して燃料蒸気の発生量の測定を
行うと、燃料蒸気の発生量の測定精度が低下し、ひいて
はパージ経路の漏れ診断の精度が低下する。

【０００８】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、圧力センサの出力誤差ばらつきに
関わらず、燃料蒸気の発生量の測定精度を向上すること
ができ、よって漏れ診断の精度を向上することができる
燃料蒸気パージシステムの故障診断装置を提供すること
にある。

【０００９】

【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、燃料タンク内で発生する燃料蒸気
をキャニスタに捕集し、キャニスタに捕集した燃料蒸気
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燃料蒸気パージシステム
と、前記燃料タンク内の空間の圧力を測定する圧力セン
サを備え、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変化と、前記パ
ージ経路に大気圧を導入して密閉した後の燃料タンク内
での燃料蒸気の発生量とに基づいてパージ経路の漏れ診
断を行う診断手段とを備える燃料蒸気パージシステムの
故障診断装置において、前記パージ経路に大気圧の導入
を開始した後の所定状態を検出して前記パージ経路が大
気圧状態に達したと判定する判定手段と、前記診断手段
は、前記判定手段により前記パージ経路が大気圧に達し
たと判定されたとき、前記燃料蒸気の発生量の測定を行
うことを要旨とする。

【００１０】請求項１に記載の発明によれば、燃料タン
ク内での燃料蒸気の発生量の測定を行うためにパージ経
路内を大気圧状態とするのであるが、大気圧の導入が完
了する状態を予め設定し、その状態が検出されたときパ
ージ経路が大気圧に達したと判定するため、圧力センサ
の出力誤差ばらつきに関係なくパージ経路の大気圧状態
を精度よく判定することができ、よって漏れ診断の精度
を向上することができる。

【００１１】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故障診断装置において、前
記所定状態は、前記圧力センサにより所定圧力が検出さ
れた後、第１の所定時間経過した状態であることを要旨
とする。

【００１２】請求項２に記載の発明によれば、圧力セン
サの出力誤差ばらつきや燃料タンク内の燃料残量を考慮
しても、パージ経路への大気圧導入時において、大気圧
になるために必要な第１の所定時間を経過すれば、パー
ジ経路は確実に大気圧状態になっていることとなる。

【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の燃料蒸気パージシステムの故障診断装置において、前
記所定圧力は、所定の出力誤差を有する圧力センサにて
大気圧として検出される最も低い圧力であることを要旨
とする。

【００１４】請求項３に記載の発明によれば、パージ経
路への負圧導入による漏れ検出の後、パージ経路に大気
圧を導入する際には、すべての圧力センサの出力が、そ
の最も低い圧力を検出するため、その圧力が測定された
時点から所定時間経過すると、パージ経路は確実に大気
圧状態であることを判定することができる。

【００１５】また、パージ経路への正圧導入による漏れ
検出の後、パージ経路に大気圧を導入する際には、圧力
センサの出力誤差ばらつきの最小値であるため、この圧
力センサによって大気圧が検出されたことになり、パー
ジ経路が実際に大気圧状態になっていることを検出する
ことができる。

【００１６】請求項４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故障診断装置において、前
記所定状態は、大気圧導入開始後、第２の所定時間経過
した状態であることを要旨とする。

【００１７】請求項４に記載の発明によれば、燃料タン
ク内の燃料残量を考慮しても、パージ経路への大気圧導
入時において、大気圧になるために必要な第２の所定時
間を経過すれば、パージ経路は確実に大気圧状態になっ
ていることとなる。

【００１８】請求項５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故障診断装置において、前
記所定状態は、所定の出力誤差を有する圧力センサの
内、最も高い圧力で大気圧を測定する圧力センサにて大
気圧が測定された状態であることを要旨とする。

【００１９】請求項５に記載の発明によれば、パージ経
路への負圧導入による漏れ検出の後、パージ経路に大気
圧を導入する際には、圧力センサの出力誤差ばらつきの
最大値であるため、この圧力センサによって大気圧が検
出されたことになり、パージ経路が実際に大気圧状態に
なっていることを検出することができる。

【００２０】また、パージ経路への正圧導入による漏れ
検出の後、パージ経路に大気圧を導入する際には、すべ
ての圧力センサの出力が、その最も高い圧力を検出する
ため、その圧力が測定された時点から所定時間経過する
と、パージ経路は確実に大気圧状態であることを判定す
ることができる。

【００２１】請求項６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故障診断装置において、前
記所定状態は、圧力変化が燃料タンク内に大気圧を導入
する時の所定の圧力変化度合いよりも小となる状態であ
ることを要旨とする。

【００２２】請求項６に記載の発明によれば、燃料タン
ク内の燃料残量を考慮してもパージ経路が大気圧に達し
ていなければ、それより大となる圧力変化度合いにて判
定しているため、パージ経路は実際に大気圧状態になっ
ていることとなる。

【００２３】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
の燃料蒸気パージシステムの故障診断装置において、前
記所定状態は、圧力変化が燃料タンク内に大気圧を導入
する時の所定の圧力変化度合いよりも小となる状態が第
３の所定時間継続している状態であることを要旨とす
る。

【００２４】請求項７に記載の発明によれば、圧力変化
が燃料タンク内に大気圧を導入する時の所定の圧力変化
度合いよりも小となる状態が第３の所定時間継続してい
るため、パージ経路は確実に大気圧状態になっているこ
ととなる。

【００２５】請求項８に記載の発明は、請求項２、請求
項４、請求項６、及び請求項７のいずれかに記載の燃料
蒸気パージシステムの故障診断装置において、前記所定
状態を検出するための判定基準量を、前記燃料タンク内
の燃料残量に基づいて補正するようにしたことを要旨と
する。

【００２６】請求項８に記載の発明によれば、燃料タン
ク内の燃料残量が少なくなればなるほど空間部の容積は
大きくなり、燃料タンク内の圧力変化の速度が異なるた
め、燃料残量に基づいて所定状態を検出するための判定
基準量を補正することにより、パージ経路が大気圧状態
に達したことを好適に判定することができる。

【００２７】請求項９に記載の発明は、請求項２、請求
項４、請求項６、及び請求項７のいずれかに記載の燃料
蒸気パージシステムの故障診断装置において、前記所定
状態を検出するための判定基準量を、大気圧導入開始後
の大気戻り速度に基づいて補正するようにしたことを要
旨とする。

【００２８】請求項９に記載の発明によれば、大気圧導
入開始後の大気戻り速度は燃料タンク内の空間部の容
積、穴開きの有無、及び燃料蒸気の発生量による影響を
受ける。例えば、パージ経路内に負圧を導入して内圧の
変化を測定した後、パージ経路に大気圧を導入するよう
にした場合には、燃料タンク内の空間部の容積が大きい
ほど、穴開きの度合いが小さいほど、あるいは燃料蒸気
の発生量が少ないほど大気戻り速度は遅くなる。逆に、
燃料タンク内の空間部の容積が小さいほど、穴開きの度
合いが大きいほど、あるいは燃料蒸気の発生量が多いほ
ど大気戻り速度は速くなる。従って、この大気戻り速度
に基づいて所定状態を検出するための判定基準量を補正
することにより、パージ経路が大気圧状態に達したこと
をより好適に判定することができる。

【００２９】また、このような所定状態を検出するため
の判定基準量は、請求項１０に記載の発明のように、前
記第１の所定時間、第２の所定時間、第３の所定時間及
び前記所定の圧力変化度合いのいずれかとすることがで
きる。

【００３０】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明に
かかる燃料蒸気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４を参照して説明する。

【００３１】図１は、本実施形態としての燃料蒸気パー
ジシステム全体を表す概略説明図である。本燃料蒸気パ
ージシステムは車両に搭載されるガソリンエンジンに対
して取り付けられている。

【００３２】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に導入する燃
料蒸気導入通路３の一端がフロート３ａを介して開口し
接続されている。この燃料蒸気導入通路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。

【００３３】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。従って、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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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及び副室１７
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，１
９ｂが充填された吸着材層２０ａ，２０ｂがそれぞれ形
成されている。

【００３７】吸着材層２０ａ，２０ｂの上方及び下方に
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。

【００３８】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。

【００３９】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内に大気圧よりも低い圧力が導入
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→燃料蒸気導入通路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。以下、本明細書にお
いて、大気圧を基準としてそれよりも低い圧力を負圧と
いい、大気圧を基準としてそれよりも高い圧力を正圧と
いう。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燃料蒸気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燃
料蒸気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。

【００４０】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。

【００４１】大気側制御弁１４は、大気開放制御弁１２
と大気導入制御弁１３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１２ａ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１
２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。また、負圧室１３ｂはパ
ージ通路８に連通されており、負圧室１３ｂ内にはパー
ジ通路８に発生する圧力が導入されている。

【００４２】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。

【００４３】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
（燃料成分が除去された気体）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。

【００４４】給油時にブリーザ通路７からキャニスタ２
内にキャニスタ２内の圧力よりも高い圧力がかかると、
大気開放制御弁１２の正圧室１２ｄ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１７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及び大気排出
ポート２６を介して外部に排出される。

【００４５】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。

【００４６】差圧弁５の第１圧力室５ｂは、燃料タンク
１に設けられた燃料注入管３６の上部と圧力通路３４を
介して連通されている。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。従って、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。

【００４７】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。本実施形態において、圧力センサ１ａには大気
圧を基準とする相対圧力を検出するものが用いられてい
る。なお、圧力センサ１ａには製造ばらつきによる出力
誤差があり、大気圧状態で所定の出力誤差範囲−ＰＡ
（＝−０．１３３ｋＰａ（＝−１ｍｍＨｇ））〜＋ＰＢ
（＝＋０．１３３ｋＰａ（＝＋１ｍｍＨｇ））内の出力
誤差が許容されている。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。

【００４８】上記構成を備える燃料蒸気パージシステム
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、燃料蒸気導入通路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。

【００４９】燃料蒸気導入通路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。

【００５０】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。従って、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。

【００５１】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。

【００５２】従って、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。

【００５３】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及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。

【００５４】一方、エンジン停止状態での長時間の駐車
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。従って、キャニスタ２内
の燃料蒸気はオリフィス４ａ及び燃料蒸気導入通路３を
通じて燃料タンク１に戻される。

【００５５】次に、ＥＣＵ１０により実行される燃料蒸
気パージシステムの故障診断処理について説明する。こ
の故障診断処理は大きくは、燃料タンク１内での燃料蒸
気の発生量に基づく内圧の変化量（以下、「圧力変化量
ΔＰ１」という）の測定、パージ経路への負圧の導入及
び同経路の密閉、密閉後における燃料タンク１の内圧の
変化速度（以下、「圧力変化速度ΔＰ１５」という）の
測定、上記圧力変化量ΔＰ１並びに圧力変化速度ΔＰ１
５に基づくリーク診断といった各処理に分けられる。以
下、これら各処理の概要、並びにその実行に伴う圧力封
鎖弁２５ａの開閉動作等について図２のタイミングチャ
ートを参照して説明する。

【００５６】＜圧力変化量ΔＰ１の測定＞この圧力変化
量ΔＰ１は、燃料タンク１内におけるベーパの発生量を
示すものであり、その測定は、パージ制御の開始前に行
われる他、同パージ制御の開始後にあっては、上記故障
判定を行う際に前回の測定時から所定時間（例えば「３
min.」）経過していることを条件に行われる。

【００５７】また、その測定に際しては、パージ制御の
開始前にあっては、パージ経路内が大気圧状態になると
圧力封鎖弁２５ａが強制的に閉じられ（タイミングｔ
１）、パージ制御の開始後にあっても、パージ経路内が
大気圧状態になるとこの圧力封鎖弁２５ａの他、パージ
制御弁１１も強制的に閉じられるようになる（タイミン
グｔ７）。そして、このようにパージ経路が密閉された
状態のもとでの所定時間（例えば「１５sec.」）内にお
ける燃料タンク１の内圧の変化量が圧力変化量ΔＰ１と
して測定される。

【００５８】なお、本実施形態の故障診断処理において
は、この圧力変化量ΔＰ１の測定の基準となる大気圧状
態の判定を、図３，４に示すように圧力センサ１ａにて
所定圧力−ＰＡ（＝−０．１３３ｋＰａ）が測定されて
から所定時間Ｔ１（本実施形態では１０秒）経過後に設
定している。圧力センサ１ａには製造ばらつきによる出
力誤差があり、大気圧状態で所定の出力誤差範囲−ＰＡ
（＝−０．１３３ｋＰａ）〜＋ＰＢ（＝＋０．１３３ｋ
Ｐａ）内の出力誤差が許容されている。そして、本実施
形態においては、パージ経路が負圧状態から大気圧状態
にされる。燃料残量が「空」の場合においても、タンク
内圧が大気圧状態で最大値ＰＢを出力する圧力センサ１
ａによって最小値−ＰＡが測定された後、所定時間Ｔ１
経過すればタンク内圧は確実に大気圧状態になるためで
ある。そのため、大気圧状態で最大値ＰＢを出力する圧
力センサ１ａを使用した場合にも燃料蒸気の発生量の測
定精度が向上する。なお、所定時間Ｔ１は圧力封鎖弁２
５ａを開弁したときのパージ経路内圧と、オリフィス４
ａの直径と、燃料残量「空」の状態での燃料タンク１の
空間部の容積とに基づいて算出することができる。ま
た、タンク内圧が大気圧状態で最小値−ＰＡを出力する
圧力センサ１ａでは最小値−ＰＡが測定された時点でタ
ンク内圧は確実に大気圧状態になっており、燃料蒸気の
発生量の測定が確実に行われる。

【００５９】＜パージ経路への負圧の導入及び同経路の
密閉＞パージ経路に負圧を導入する際には、まず、故障
診断の前提条件が成立している否かが判断される。この
前提条件としては、パージ経路のリーク診断が未完了で
あること、パージ制御実行中であること、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℃〜３５℃）内にあること、登降坂
走行中でないこと等々が含まれ、それらが全て満たされ
ているときに前提条件が成立しているものとみなされ
る。

【００６０】そして、上記前提条件が成立している場合
には、圧力封鎖弁２５ａが閉弁される（タイミングｔ
３）。その結果、サージタンク９ａ内の負圧がパージ通
路８を通じてパージ経路内に導入され、燃料タンク１の
内圧、換言すればパージ経路の内圧が徐々に低下するよ
うになる。その後、この燃料タンク１の内圧が所定圧
（例えば「−２．６７ｋＰａ」＝「−２０ｍｍＨｇ」）
に達したことを条件に、パージ制御弁１１が閉じられる
（タイミングｔ４）。その結果、パージ経路への負圧の
導入が停止されるとともに、同経路内が密閉されること
となる。

【００６１】また、上記のようにパージ経路内に負圧が
導入される際、燃料タンク１の内圧は、キャニスタ２の
内圧よりも遅れて低下する傾向がある。このため、パー
ジ経路を密閉しても、燃料タンク１の内圧は、キャニス
タ２との間の内圧差によって更に低下するようになる。
このようにキャニスタ２と燃料タンク１との内圧の不均
衡に起因して、パージ経路の密閉後においても燃料タン
ク１の内圧が大きく変化することがあると、その後に行
われる圧力変化速度ΔＰ１５の測定に悪影響を及ぼすお
それがある。

【００６２】このため、本実施形態では、上記のように
燃料タンク１の内圧が上記所定圧に達した後、圧力封鎖
弁２５ａを所定期間の間だけ一時的に開弁させること
で、キャニスタ２の内圧を強制的に増大させるようにし
ている。即ち、キャニスタ２と燃料タンク１との間の内
圧の不均衡を速やかに是正することにより、こうした内
圧の不均衡に伴う燃料タンク１の内圧の変化を極力抑制
するようにしている。

【００６３】＜圧力変化速度ΔＰ１５の測定＞上記のよ
うにしてパージ経路内に負圧を導入して密閉した後、圧
力変化速度ΔＰ１５を測定する。例えば、この測定に際
しては、燃料タンク１の内圧が、負圧の導入を終了した
ときの圧力値よりも高い所定圧（例えば「−２．０ｋＰ
ａ」＝「−１５ｍｍＨｇ」）に達したとき（タイミング
ｔ５）から、所定時間（例えば「５sec.」）が経過する
までの間（タイミングｔ５〜ｔ６）の圧力変化量が圧力
変化速度ΔＰ１５として測定される。圧力変化速度ΔＰ
１５の測定が終了した後（タイミングｔ６）、圧力封鎖
弁２５ａは再び開弁状態に保持される。

【００６４】＜圧力変化量ΔＰ１並びに圧力変化速度Δ
Ｐ１５に基づくリーク診断＞この故障判定に際しては、
まず、圧力変化速度ΔＰ１５と所定の正常判定値とが比
較される。ここで圧力変化速度ΔＰ１５が正常判定値未
満である場合には、パージ経路に穴によるリークの発生
は無いと判断できるため、システムは正常である旨診断
される。

【００６５】一方、圧力変化速度ΔＰ１５が正常判定値
以上である場合には、同圧力変化速度ΔＰ１５が正常判
定値よりも大きく設定された異常判定値と比較される。
ここで圧力変化速度ΔＰ１５が異常判定値以上である場
合には、更に圧力変化量ΔＰ１と所定値（例えば「０．
２６７ｋＰａ」＝「２ｍｍＨｇ」）とを比較する。そし
て、ここで圧力変化量ΔＰ１が所定値以下である場合、
即ち、ベーパの発生に伴う燃料タンク１の内圧上昇が小
さい場合には、圧力変化速度ΔＰ１５が異常判定値以上
になった原因がパージ経路のリークに起因するものと判
断できるため、システムが異常である旨診断される。

【００６６】これに対して、圧力変化速度ΔＰ１５が異
常判定値以上であっても圧力変化量ΔＰ１が所定値より
大きい場合、或いは圧力変化速度ΔＰ１５が異常判定値
未満である場合にはいずれも、正確なリーク診断が困難
であるため、システムの正常或いは異常の診断は一旦保
留される。

【００６７】次に、上記圧力変化量ΔＰ１を測定する際
の処理手順について図５に示すフローチャートを参照し
て説明する。図５のフローチャートに示す一連の処理
は、ＥＣＵ１０により所定時間毎の割込処理として実行
される。

【００６８】この処理に際し、ＥＣＵ１０は、ステップ
１０２において、圧力変化速度ΔＰ１５の測定が完了し
たか否かを判断する。ここで、圧力変化速度ΔＰ１５の
測定が完了していない旨判断すると、ＥＣＵ１０は処理
を一旦終了する。

【００６９】一方、圧力変化速度ΔＰ１５の測定が完了
している旨判断すると、ＥＣＵ１０は、ステップ１０４
において、圧力封鎖弁２５ａを開弁し、パージ経路内に
大気圧を導入する。

【００７０】そして、ステップ１０６において、ＥＣＵ
１０は、タンク内圧が−ＰＡ（＝−０．１３３ｋＰａ）
より大きいか否かを判断する。このステップ１０６にお
いて、タンク内圧が−ＰＡ以下であると判断すると、Ｅ
ＣＵ１０は処理を一旦終了し、ステップ１０６におい
て、タンク内圧が−ＰＡより大きいと判断すると、ステ
ップ１０８に進む。

【００７１】ステップ１０８において、ＥＣＵ１０は、
タンク内圧が−ＰＡより大きくなった後所定時間Ｔ１経
過したか否かを判断する。このステップ１０８におい
て、タンク内圧が−ＰＡより大きくなった後所定時間Ｔ
１経過していないと判断するとステップ１１４に進み、
タンク内圧が−ＰＡより大きくなった後所定時間Ｔ１経
過したと判断するとステップ１１０に進む。

【００７２】ステップ１１４において、ＥＣＵ１０は、
タンク内圧がＰＢ未満か否かを判断する。このステップ
１１４において、タンク内圧がＰＢ未満であると判断す
ると、ＥＣＵ１０は処理を一旦終了し、タンク内圧がＰ
Ｂ以上であると判断するとステップ１１０に進む。

【００７３】ステップ１１０では、ＥＣＵ１０はタンク
内圧が確実に大気圧以上になっているとして圧力封鎖弁
２５ａを閉弁する。そして、ステップ１１２において、
ＥＣＵ１０は圧力封鎖弁２５ａの閉弁後１５秒間の圧力
変化量ΔＰ１を測定する。ＥＣＵ１０はこの圧力変化量
ΔＰ１と圧力変化速度ΔＰ１５との基づいてパージ経路
の漏れ診断を行う。

【００７４】以上説明した本実施形態によれば以下に記
載した効果を奏することができるようになる。 ・ 本実施形態の故障診断装置においては、圧力変化量
ΔＰ１の測定の基準となる大気圧状態の判定を、圧力セ
ンサ１ａにて所定圧力−ＰＡ（＝−０．１３３ｋＰａ）
が測定されてから所定時間Ｔ１（本実施形態では１０
秒）経過後に設定している。従って、タンク内圧が大気
圧状態で最大値ＰＢを出力する圧力センサ１ａによって
最小値−ＰＡが測定された後、所定時間Ｔ１経過すれば
タンク内圧は確実に大気圧状態になり、燃料蒸気の発生
量の測定精度を向上することができ、よって漏れ診断の
精度を向上することができる。また、タンク内圧が大気
圧状態で最小値−ＰＡを出力する圧力センサ１ａでは最
小値−ＰＡが測定された時点でタンク内圧は確実に大気
圧状態になっており、燃料蒸気の発生量の測定を確実に
行ってその測定精度を向上することができ、よって漏れ
診断の精度を向上することができる。

【００７５】・ また、本実施形態では、図４に示すよ
うに、圧力センサ１ａにて所定圧力−ＰＡ（＝−０．１
３３ｋＰａ）が測定されてから所定時間Ｔ１以内にタン
ク内圧がＰＢ以上になったときには大気圧状態と判定す
るようにしているので、大気圧状態で測定値がＰＢとな
る圧力センサ１ａであっても確実に大気圧状態を測定す
ることでき、燃料蒸気の発生量の測定精度を向上するこ
とができ、よって漏れ診断の精度を向上することができ
る。

【００７６】（第２実施形態）次に、本発明に係る第２
実施形態について、上記第１実施形態との相違点を中心
に説明する。なお、この第２実施形態にかかる故障診断
装置は、先の第１実施形態で説明したものと同様の構成
を有したものを想定しているため、その構成についての
説明は省略する。

【００７７】前記第１実施形態では、パージ経路への大
気圧の導入後、圧力センサ１ａによってタンク内圧が−
ＰＡより大きくなった時点から所定時間Ｔ１経過する
と、パージ経路は大気圧状態であると判定するようにし
た。これに対し、本実施形態では、図２に示すように圧
力変化速度ΔＰ１５の検出後の大気導入開始時点（圧力
封鎖弁２５ａの開弁時）から第２の所定時間Ｔ２経過後
にパージ経路は大気圧状態であると判定するようにした
ものである。なお、この第２の所定時間Ｔ２も圧力封鎖
弁２５ａを開弁したときのパージ経路内圧と、オリフィ
ス４ａの直径と、燃料残量「空」の状態での燃料タンク
１の空間部の容積とに基づいて算出することができる。

【００７８】以下、こうした故障診断処理の詳細につい
て、図６に示すフローチャートを参照して説明する。な
お、同図６における処理においては、図５におけるステ
ップ１０６及びステップ１０８の処理を省略し、ステッ
プ１２０の処理が追加された点が図５の処理と異なり、
それ以外は同様の処理内容であるため、その詳細な説明
は省略する。

【００７９】すなわち、ステップ１０２において、ＥＣ
Ｕ１０が圧力変化速度ΔＰ１５の測定が完了したと判断
し、ステップ１０４において、圧力封鎖弁２５ａを開弁
する。そして、ステップ１２０において、ＥＣＵ１０は
圧力封鎖弁２５ａの開弁後所定時間Ｔ２経過したか否か
を判断する。

【００８０】このステップ１２０において、圧力封鎖弁
２５ａの開弁後所定時間Ｔ２経過していないと判断する
とステップ１１４に進み、圧力封鎖弁２５ａの開弁後所
定時間Ｔ２経過したと判断するとステップ１１０に進
む。そして、ステップ１１０では、ＥＣＵ１０はタンク
内圧が確実に大気圧以上になっているとして圧力封鎖弁
２５ａを閉弁する。

【００８１】以上説明した本実施形態によれば以下に記
載した効果を奏することができるようになる。 ・ 本実施形態の故障診断装置においては、圧力変化量
ΔＰ１の測定の基準となる大気圧状態の判定を、圧力変
化速度ΔＰ１５の測定後の圧力封鎖弁２５ａの開弁時か
ら所定時間Ｔ２経過後としたので、圧力センサ１ａの出
力誤差のばらつきに関係なく、パージ経路内圧を確実に
大気圧状態にすることができ、燃料蒸気の発生量の測定
を確実に行ってその測定精度を向上することができ、よ
って漏れ診断の精度を向上することができる。

【００８２】（第３実施形態）次に、本発明に係る第３
実施形態について、上記第１実施形態との相違点を中心
に説明する。なお、この第３実施形態にかかる故障診断
装置は、先の第１実施形態で説明したものと同様の構成
を有したものを想定しているため、その構成についての
説明は省略する。

【００８３】前記第１実施形態では、パージ経路への大
気圧の導入後、圧力センサ１ａによってタンク内圧が−
ＰＡより大きくなった時点から所定時間Ｔ１経過する
と、パージ経路が大気圧状態であると判定するようにし
た。これに対し、本実施形態では、パージ経路への大気
圧の導入後、圧力センサ１ａによってタンク内圧が−Ｐ
Ａより大きくなった時点から所定時間Ｔ１経過する以前
であっても、タンク内圧の上昇量が所定値ＰＣ／秒未満
の状態が所定時間継続すると、パージ経路は大気圧状態
であると判定するようにした。これは、図４に示すよう
にパージ経路内に大気圧を導入する際、燃料残量が
「空」の時のタンク内圧の上昇量をＰＣとすると、パー
ジ経路内圧が実際に大気圧状態では燃料蒸気の発生量が
所定値ＰＣ未満となることによる。なお、パージ経路内
に大気圧を導入する際、タンク内圧の上昇量は燃料残
量、すなわち燃料タンク１の空間部の容積に基づいて変
化するため、図８に示すように、所定値ＰＣの値は燃料
残量に応じて可変の値としてもよい。

【００８４】以下、こうした故障診断処理の詳細につい
て、図７に示すフローチャートを参照して説明する。な
お、同図７における処理においては、図５におけるステ
ップ１１４の処理の後段にステップ１３０の処理が追加
された点が図５の処理と異なり、それ以外は同様の処理
内容であるため、その詳細な説明は省略する。

【００８５】すなわち、ステップ１１４において、ＥＣ
Ｕ１０は、タンク内圧がＰＢ未満か否かを判断する。こ
のステップ１１４において、タンク内圧がＰＢ未満であ
ると判断すると、ＥＣＵ１０はステップ１３０に進み、
タンク内圧がＰＢ以上であると判断するとステップ１１
０に進む。

【００８６】ステップ１３０において、ＥＣＵ１０は、
タンク内圧上昇量が所定値ＰＣ／秒未満である状態が所
定時間Ｔ３継続したか否かを判断する。このステップ１
３０における否定判断の場合にはＥＣＵ１０は処理を一
旦終了し、肯定判断の場合にはステップ１１０に進む。

【００８７】ステップ１１０では、ＥＣＵ１０はタンク
内圧が確実に大気圧以上になっているとして圧力封鎖弁
２５ａを閉弁する。そして、ステップ１１２において、
ＥＣＵ１０は圧力封鎖弁２５ａの閉弁後１５秒間の圧力
変化量ΔＰ１を測定する。ＥＣＵ１０はこの圧力変化量
ΔＰ１と圧力変化速度ΔＰ１５との基づいてパージ経路
の漏れ診断を行う。

【００８８】以上説明した本実施形態によれば以下に記
載した効果を奏することができるようになる。 ・ 本実施形態の故障診断装置においては、パージ経路
への大気圧の導入後、圧力センサ１ａによって測定され
たタンク内圧が−ＰＡより大きくなった時点から所定時
間Ｔ１経過する以前であっても、タンク内圧の上昇量が
所定値ＰＣ／秒未満の状態が所定時間Ｔ３継続すると、
パージ経路は大気圧状態であると判定するようにした。
そのため、圧力センサ１ａの出力誤差のばらつきに関係
なく、パージ経路内圧を確実に大気圧状態にすることが
でき、燃料蒸気の発生量の測定を確実に行ってその測定
精度を向上することができ、よって漏れ診断の精度を向
上することができる。

【００８９】（第４実施形態）次に、本発明に係る第４
実施形態について、上記第１実施形態との相違点を中心
に説明する。なお、この第４実施形態にかかる故障診断
装置は、先の第１実施形態で説明したものと同様の構成
を有したものを想定しているため、その構成についての
説明は省略する。

【００９０】前記第１実施形態では、パージ経路への大
気圧の導入開始後、圧力センサ１ａによって測定された
タンク内圧が−ＰＡより大きくなった時点から所定時間
Ｔ１経過すると、パージ経路が大気圧状態であると判定
するようにした。タンク内圧が−ＰＡから上昇して確実
に大気圧に達していると判定するためには、上記の所定
時間Ｔ１を大きな値に設定しておく必要がある。

【００９１】これに対し、本実施形態では、パージ経路
への大気圧の導入開始後においてタンク内圧の大気戻り
速度、すなわちタンク内圧が大気圧側へ上昇する上昇速
度を算出し、その大気戻り速度に応じて第１の所定時間
としての大気復帰判定時間を補正し、タンク内圧が−Ｐ
Ａより大きくなったことが圧力センサ１ａによって測定
された時点から大気復帰判定時間を経過すると、パージ
経路は大気圧状態であると判定するようにした。なお、
本実施形態においては大気戻り速度は、タンク内圧が所
定圧力範囲を変化するのに要する大気戻り時間で代用す
るようにしている。パージ経路内に大気圧を導入する
際、大気戻り時間は燃料タンク内の空間部の容積、穴開
きがある場合には穴の大きさ、燃料蒸気の発生量による
影響を受けたものとなる。

【００９２】本実施形態のように、パージ経路内に負圧
を導入して内圧の変化を測定した後、パージ経路に大気
圧を導入する場合には、燃料タンク内の空間部の容積が
大きいほど、穴開きの度合いが小さいほど、あるいは燃
料蒸気の発生量が少ないほど大気戻り時間は長くなる。
逆に、燃料タンク内の空間部の容積が小さいほど、穴開
きの度合いが大きいほど、あるいは燃料蒸気の発生量が
多いほど大気戻り時間は短くなる。従って、この大気戻
り速度に基づいて補正された判定基準量である大気復帰
判定時間は燃料タンク内の空間部の容積、穴開きの度合
い、及び燃料蒸気の発生量による影響を含むものとな
り、パージ経路が大気圧状態に達したことをより早く判
定することができる。

【００９３】次に、ＥＣＵ１０により実行される燃料蒸
気パージシステムの故障診断処理について説明する。こ
の故障診断処理は大きくは、パージ経路への負圧の導入
及び同経路の密閉、密閉後における燃料タンク１の圧力
変化速度ΔＰ１５の測定、パージ経路への大気導入開始
後における大気戻り時間の取込み、燃料タンク１内での
燃料蒸気の発生量に基づく圧力変化量ΔＰ１の測定、上
記圧力変化量ΔＰ１並びに圧力変化速度ΔＰ１５に基づ
くリーク診断といった各処理に分けられる。以下、これ
ら各処理の概要、並びにその実行に伴う圧力封鎖弁２５
ａの開閉動作等について図９のタイミングチャートを参
照して説明する。なお、図９において圧力センサ１ａは
大気圧状態で所定の出力誤差範囲−ＰＡ（＝−０．１３
３ｋＰａ）〜＋ＰＢ（＝＋０．１３３ｋＰａ）の最大値
ＰＢを出力する圧力センサが使用されているものとす
る。

【００９４】＜パージ経路への負圧の導入及び同経路の
密閉＞パージ経路への負圧の導入及び同経路の密閉は、
前記故障診断の前提条件が成立している場合には、圧力
封鎖弁２５ａが閉弁される（タイミングｔ３）。その結
果、サージタンク９ａ内の負圧がパージ通路８を通じて
パージ経路内に導入され、燃料タンク１の内圧が徐々に
低下するようになる。その後、この燃料タンク１の内圧
が所定圧（例えば「−２．６７ｋＰａ」＝「−２０ｍｍ
Ｈｇ」）に達したことを条件に、パージ制御弁１１が閉
じられる（タイミングｔ４）。その結果、パージ経路へ
の負圧の導入が停止されるとともに、同経路内が密閉さ
れることとなる。また、上記のようにパージ経路内に負
圧が導入される際、燃料タンク１の内圧が上記所定圧に
達した後、圧力封鎖弁２５ａを所定期間の間だけ一時的
に開弁させることで、キャニスタ２の内圧を強制的に増
大させ、キャニスタ２と燃料タンク１との間の内圧の不
均衡を速やかに是正するようにしている。

【００９５】＜圧力変化速度ΔＰ１５の測定＞圧力変化
速度ΔＰ１５の測定も前記と同様にパージ経路内に負圧
を導入して密閉した後、燃料タンク１の内圧が、負圧の
導入を終了したときの圧力値よりも高い所定圧（例えば
「−２．０ｋＰａ」＝「−１５ｍｍＨｇ」）に達したと
き（タイミングｔ５）から、所定時間（例えば「５se
c.」）が経過するまでの間（タイミングｔ５〜ｔ６）の
圧力変化量が圧力変化速度ΔＰ１５として測定される。
圧力変化速度ΔＰ１５の測定が終了した後（タイミング
ｔ６）、圧力封鎖弁２５ａは再び開弁状態に保持され
る。

【００９６】＜大気戻り時間の取り込み＞パージ経路内
への大気圧の導入開始後、タンク内圧が所定圧力（例え
ば「−１．３３ｋＰａ」＝「−１０ｍｍＨｇ」）に達し
たとき（タイミングｔ９）から、所定圧力（例えば「−
０．６６５ｋＰａ」＝「−５ｍｍＨｇ」）に達したとき
（タイミングｔ１０）までの時間が大気戻り時間Ｔｒと
して取り込まれる。

【００９７】＜圧力変化量ΔＰ１の測定＞圧力変化量Δ
Ｐ１の測定に際しては、パージ制御の開始後にあって
も、パージ経路内が大気圧状態になるとこの圧力封鎖弁
２５ａの他、パージ制御弁１１も強制的に閉じられるよ
うになる（タイミングｔ７）。そして、このようにパー
ジ経路が密閉された状態のもとでの所定時間（例えば
「１５sec.」）内における燃料タンク１の内圧の変化量
が圧力変化量ΔＰ１として測定される。

【００９８】なお、本実施形態の故障診断処理において
は、この圧力変化量ΔＰ１の測定の基準となる大気圧状
態の判定は、圧力センサ１ａにて所定圧力−ＰＡ（＝−
０．１３３ｋＰａ）が測定された時点（タイミングＴ１
１）から大気戻り時間Ｔｒに応じた大気復帰判定時間Ｔ
ｊ経過後に設定されている。圧力センサ１ａは大気圧状
態で最大値ＰＢを出力するのであるが、圧力センサ１ａ
によって最小値−ＰＡが測定された後、大気復帰判定時
間Ｔｊ経過すればタンク内圧は確実に大気圧状態になる
ためである。また、タンク内圧が大気圧状態で最小値−
ＰＡを出力する圧力センサ１ａが使用されている場合に
は、同センサ１ａによって最小値−ＰＡが出力された時
点でタンク内圧は確実に大気圧状態になっており、大気
復帰判定時間Ｔｊ経過後も同センサ１ａの出力は−ＰＡ
に維持される。

【００９９】＜圧力変化量ΔＰ１並びに圧力変化速度Δ
Ｐ１５に基づくリーク診断＞この故障判定に際しては、
まず、圧力変化速度ΔＰ１５と所定の正常判定値とが比
較される。ここで圧力変化速度ΔＰ１５が正常判定値未
満である場合には、パージ経路に穴によるリークの発生
は無いと判断できるため、システムは正常である旨診断
される。

【０１００】一方、圧力変化速度ΔＰ１５が正常判定値
以上である場合には、同圧力変化速度ΔＰ１５が正常判
定値よりも大きく設定された異常判定値と比較される。
ここで圧力変化速度ΔＰ１５が異常判定値以上である場
合には、更に圧力変化量ΔＰ１と所定値（例えば「０．
２６７ｋＰａ」＝「２ｍｍＨｇ」）とを比較する。そし
て、ここで圧力変化量ΔＰ１が所定値以下である場合、
即ち、ベーパの発生に伴う燃料タンク１の内圧上昇が小
さい場合には、圧力変化速度ΔＰ１５が異常判定値以上
になった原因がパージ経路のリークに起因するものと判
断できるため、システムが異常である旨診断される。

【０１０１】これに対して、圧力変化速度ΔＰ１５が異
常判定値以上であっても圧力変化量ΔＰ１が所定値より
大きい場合、或いは圧力変化速度ΔＰ１５が異常判定値
未満である場合にはいずれも、正確なリーク診断が困難
であるため、システムの正常或いは異常の診断は一旦保
留される。

【０１０２】次に、本実施形態において上記圧力変化量
ΔＰ１を測定する際の処理手順について図１０に示すフ
ローチャートを参照して説明する。図１０のフローチャ
ートに示す一連の処理も、ＥＣＵ１０により所定時間毎
の割込処理として実行される。

【０１０３】この処理に際し、ＥＣＵ１０は、ステップ
２０２において、圧力変化速度ΔＰ１５の測定が完了し
たか否かを判断する。ここで、圧力変化速度ΔＰ１５の
測定が完了していない旨判断すると、ＥＣＵ１０は処理
を一旦終了する。

【０１０４】一方、圧力変化速度ΔＰ１５の測定が完了
している旨判断すると、ＥＣＵ１０は、ステップ２０４
において、圧力封鎖弁２５ａを開弁し、パージ経路内に
大気圧を導入する。

【０１０５】そして、ステップ２０６において、ＥＣＵ
１０は、大気戻り時間Ｔｒを取込む。次のステップ２０
８において、ＥＣＵ１０は大気戻り時間Ｔｒに応じた大
気復帰判定時間Ｔｊを図１１に示すマップを参照して求
める。なお、パージ経路内に大気圧を導入する際、タン
ク内圧の大気戻り速度は燃料タンク内の空間部の容積、
穴開きがある場合には穴の大きさ、燃料蒸気の発生量に
基づいて変化するため、図１１に示すように、大気戻り
時間Ｔｒが大きければ大きいほど大気復帰判定時間Ｔｊ
は大きな値に設定されるようになっている。

【０１０６】そして、ステップ２１０において、ＥＣＵ
１０は、タンク内圧が−ＰＡ（＝−０．１３３ｋＰａ）
より大きいか否かを判断する。このステップ２１０にお
いて、タンク内圧が−ＰＡ以下であると判断すると、Ｅ
ＣＵ１０は処理を一旦終了し、ステップ２１０におい
て、タンク内圧が−ＰＡより大きいと判断すると、ステ
ップ１０８に進む。

【０１０７】ステップ２１２において、ＥＣＵ１０は、
タンク内圧が−ＰＡより大きくなった後大気復帰判定時
間Ｔｊ経過したか否かを判断する。このステップ２１２
において、タンク内圧が−ＰＡより大きくなった後時間
Ｔｊ経過していないと判断するとＥＣＵ１０は処理を一
旦終了し、タンク内圧が−ＰＡより大きくなった後時間
Ｔｊ経過したと判断するとステップ２１４に進む。

【０１０８】ステップ２１４では、ＥＣＵ１０はタンク
内圧が確実に大気圧になっているとして圧力封鎖弁２５
ａを閉弁する。そして、ステップ２１６において、ＥＣ
Ｕ１０は圧力封鎖弁２５ａの閉弁後１５秒間の圧力変化
量ΔＰ１を測定する。ＥＣＵ１０はこの圧力変化量ΔＰ
１と圧力変化速度ΔＰ１５との基づいてパージ経路の漏
れ診断を行う。

【０１０９】以上説明した本実施形態によれば以下に記
載した効果を奏することができるようになる。 ・ 本実施形態の故障診断装置においては、圧力変化量
ΔＰ１の測定の基準となる大気圧状態の判定を、圧力セ
ンサ１ａにて所定圧力−ＰＡ（＝−０．１３３ｋＰａ）
が測定されてから大気戻り時間Ｔｒに応じた大気復帰判
定時間Ｔｊ経過後に設定している。大気戻り時間Ｔｒは
燃料タンク１内の空間部の容積、穴開きの度合い、及び
燃料蒸気の発生量による影響を含むものであるため、大
気復帰判定時間Ｔｊも燃料タンク１内の空間部の容積、
穴開きの度合い、及び燃料蒸気の発生量による影響を考
慮したものとなり、パージ経路が大気圧状態に達したこ
とを確実に、かつ、より早く判定することができ、燃料
蒸気の発生量の測定を確実かつ早期に行うことができ
る。

【０１１０】なお、実施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く、その場合でも同様
の作用及び効果を得ることができる。 ・ 上記第１〜第４実施形態では燃料蒸気パージシステ
ムとして燃料タンク１とキャニスタ２とをオリフィス４
ａを介して常時連通するタイプのものに具体化したが、
これに代えてキャニスタにはタンク内圧制御弁を設けて
通常時には燃料タンク内とキャニスタとを遮断するタイ
プの燃料蒸気パージシステムに具体化してもよい。

【０１１１】・ 上記第１〜第３実施形態のいずれかに
おいて、パージ経路が大気圧状態に達したと判定するた
めの所定状態を検出するための判定基準量である所定時
間Ｔ１、所定時間Ｔ２、及び所定時間Ｔ３のいずれか
を、燃料タンク１の燃料残量に基づいて補正するように
してもよい。このようにすれば、パージ経路を確実に大
気圧状態にすることができ、燃料蒸気の発生量の測定を
確実に行ってその測定精度を向上することができ、よっ
て漏れ診断の精度を向上することができる。

【０１１２】・ 上記第４実施形態では大気戻り時間を
大気戻り速度の代用としたが、大気戻り速度に基づいて
大気復帰判定時間を補正するようにしたり、又は所定時
間における圧力変化量を大気戻り速度の代用として大気
復帰判定時間を補正するようにしてもよい。

【０１１３】・ 上記第１〜第４実施形態ではパージ経
路に負圧を導入して漏れ診断を実行する故障診断装置に
具体化したが、これに代えてパージ経路に正圧を導入し
て漏れ診断を実行する故障診断装置に具体化してもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の燃料蒸気パージシステム全体を
表す概略説明図。

【図２】第１実施形態の制御態様を示すタイムチャー
ト。

【図３】圧力センサの出力誤差を示す説明図。

【図４】燃料蒸気の発生によるタンク内圧の上昇と、大
気導入によるタンク内圧の上昇との関係を示す説明図。

【図５】第１実施形態の測定処理の手順を示すフローチ
ャート。

【図６】第２実施形態の測定処理の手順を示すフローチ
ャート。

【図７】第３実施形態の測定処理の手順を示すフローチ
ャート。

【図８】燃料残量と大気導入時におけるタンク内圧との
関係を示す説明図。

【図９】第４実施形態の制御態様を示すタイムチャー
ト。

【図１０】第４実施形態の測定処理の手順を示すフロー
チャート。

【図１１】大気戻り時間と大気復帰判定時間との関係を
示すマップ。

【符号の説明】

１…燃料タンク、２…キャニスタ、３…燃料蒸気導入通
路、４…圧力緩衝室、４ａ…オリフィス、９…吸気通
路、１０…診断手段及び判定手段としてのＥＣＵ（電子
制御ユニット）、１１…パージ制御弁、２５ａ…圧力封
鎖弁、２７…大気導入通路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 兵道 義彦 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） 2G067 AA27 BB31 DD02 DD06 3D038 CA25 CB01 CC02 3G044 BA18 BA22 CA03 DA02 EA18 EA33 EA53 FA04 FA06 FA10 FA13 FA23 FA38 FA39 GA03 GA04 GA05 GA06 GA20 GA22 GA26

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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、キャニスタに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燃料蒸気パージシステムと、 前記燃料タンク内の空間の圧力を測定する圧力センサを
   備え、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変化と、前記パージ
   経路に大気圧を導入して密閉した後の燃料タンク内での
   燃料蒸気の発生量とに基づいてパージ経路の漏れ診断を
   行う診断手段とを備える燃料蒸気パージシステムの故障
   診断装置において、 前記パージ経路に大気圧の導入を開始した後の所定状態
   を検出して前記パージ経路が大気圧状態に達したと判定
   する判定手段を備え、 前記診断手段は、前記判定手段により前記パージ経路が
   大気圧に達したと判定されたとき、前記燃料蒸気の発生
   量の測定を行うようにした燃料蒸気パージシステムの故
   障診断装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の燃料蒸気パージシステム
   の故障診断装置において、 前記所定状態は、前記圧力センサにより所定圧力が検出
   された後、第１の所定時間経過した状態である燃料蒸気
   パージシステムの故障診断装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の燃料蒸気パージシステム
   の故障診断装置において、 前記所定圧力は、所定の出力誤差を有する圧力センサに
   て大気圧として検出される最も低い圧力である燃料蒸気
   パージシステムの故障診断装置。
4. 【請求項４】請求項１に記載の燃料蒸気パージシステム
   の故障診断装置において、 前記所定状態は、大気圧導入開始後、第２の所定時間経
   過した状態である燃料蒸気パージシステムの故障診断装
   置。
5. 【請求項５】請求項１に記載の燃料蒸気パージシステム
   の故障診断装置において、 前記所定状態は、所定の出力誤差を有する圧力センサの
   内、最も高い圧力で大気圧を測定する圧力センサにて大
   気圧が測定された状態である燃料蒸気パージシステムの
   故障診断装置。
6. 【請求項６】請求項１に記載の燃料蒸気パージシステム
   の故障診断装置において、 前記所定状態は、圧力変化が燃料タンク内に大気圧を導
   入する時の所定の圧力変化度合いよりも小となる状態で
   ある燃料蒸気パージシステムの故障診断装置。
7. 【請求項７】請求項６に記載の燃料蒸気パージシステム
   の故障診断装置において、 前記所定状態は、圧力変化が燃料タンク内に大気圧を導
   入する時の所定の圧力変化度合いよりも小となる状態が
   第３の所定時間継続している状態である燃料蒸気パージ
   システムの故障診断装置。
8. 【請求項８】請求項２、請求項４、請求項６、及び請求
   項７のいずれかに記載の燃料蒸気パージシステムの故障
   診断装置において、 前記所定状態を検出するための判定基準量を、前記燃料
   タンク内の燃料残量に基づいて補正するようにした燃料
   蒸気パージシステムの故障診断装置。
9. 【請求項９】請求項２、請求項４、請求項６、及び請求
   項７のいずれかに記載の燃料蒸気パージシステムの故障
   診断装置において、 前記所定状態を検出するための判定基準量を、大気圧導
   入開始後の大気戻り速度に基づいて補正するようにした
   燃料蒸気パージシステムの故障診断装置。
10. 【請求項１０】請求項８及び請求項９のいずれかに記載
    の燃料蒸気パージシステムの故障診断装置において、 前記判定基準量は、前記第１の所定時間、第２の所定時
    間、第３の所定時間及び前記所定の圧力変化度合いのい
    ずれかである燃料蒸気パージシステムの故障診断装置。