JP2002317710A - エバポパージシステムの故障診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パージ系の正確な洩れ検出を行う。 【解決手段】 キャニスタ１０、燃料タンク１１、等か
ら構成されるパージ系に負圧を導入し、所定の負圧で密
閉保持した状態で圧力センサー３３により系内の圧力上
昇速度ΔＰＬを測定し、ΔＰＬが判定値以下であればパ
ージ系を正常と判定する。負圧導入の際に、まず負圧導
入開始時の系内圧力を大気圧に調整し、その後負圧導入
を開始する。これにより、負圧導入開始時の圧力の相違
によりΔＰＬの測定結果にばらつきが生じることが防止
され、パージ系の洩れを正確に判定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料タンクからの
蒸発燃料の大気への放出を防止する蒸発燃料排出抑制装
置（エバポパージシステム）に関し、詳細にはキャニス
タ、燃料タンク及びこれらの接続配管等を含むパージ系
の洩れ、穴あき等の異常の有無を判定する、エバポパー
ジシステムの故障診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料タンクからの蒸発燃料が大気に放出
されることを防止する目的で、タンクからの蒸発燃料を
活性炭等の吸着剤を収納したキャニスタに導いて燃料蒸
気を吸着材に吸着させて燃料蒸気の大気放出を防止する
エバポパージシステムが一般に知られている。エバポパ
ージシステムでは通常、機関の所定運転条件下でキャニ
スタ内にパージ空気を通過させ、吸収した蒸発燃料を吸
着剤から脱離させるとともに、パージ空気と脱離した蒸
発燃料との混合気（パージガス）を機関吸気通路に供給
して機関で燃焼させるようにしている。

【０００３】このようなエバポパージシステムでは、装
置の故障、特にキャニスタや燃料タンク、これらを接続
する配管等を含むパージ系に洩れ、穴あきなどの故障が
生じ気密を維持できなくなると、燃料蒸気が機関に供給
されずに大気に放出されてしまい、大気汚染の原因とな
る場合が生じる。また、このようなエバポパージシステ
ムの故障が生じた場合でも機関の運転には何ら支障がな
いため、運転者は異常の発生に気づかずにそのまま機関
運転を継続する場合がある。

【０００４】上記問題を解決するため、エバポパージシ
ステムに故障が発生したことを検出し、運転者に故障発
生を報知するようにした故障診断装置が種々考案されて
いる。例えば、この種の装置の例としては特開平４−３
６２２６４号公報に記載されたものがある。同公報の装
置は、機関始動直後で機関温度が低い状態での運転中に
吸気通路の負圧をパージ系に導入してパージ系内圧が負
圧になった状態でパージ系を密閉し、密閉保持されたパ
ージ系の内圧上昇に基づいてパージ系の洩れの有無を判
定する。

【０００５】同公報の装置では、機関始動直後で機関温
度が低い状態でパージ系を負圧に保持して密閉し、内圧
上昇の有無を検出している。この状態ではパージ系内の
燃料タンクの燃料温度は上昇しないため、燃料蒸発によ
るパージ系の内圧上昇は無視できる程度になり、パージ
系に洩れが生じていない場合にはパージ系の内圧は上昇
しない。一方、パージ系に洩れが生じている場合には、
負圧状態になっているパージ系に大気が洩れ箇所を通っ
て侵入するため、負圧密閉状態でのパージ系の内圧は上
昇する。このため、同公報の装置ではパージ系内圧が所
定値以上上昇した場合には、パージ系に洩れが生じたと
判定するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平４−３６２
２６４号公報の装置では、機関温度が低く燃料タンク内
の燃料温度も一定している状態で負圧密閉状態のパージ
系内圧上昇を測定することにより、燃料の蒸発によるパ
ージ系内圧上昇の影響を排除している。すなわち、負圧
を導入する前のパージ系内は平衡状態になっており、系
内の燃料蒸気分圧は燃料の飽和蒸気圧に到達している。
この状態では、燃料温度が上昇して燃料の飽和蒸気圧が
変化しない限り燃料の蒸発よるパージ系内圧上昇は生じ
ない。上記公報の装置では、機関が始動直後の低温状態
にあるとき、すなわち機関の暖機が終了して燃料温度が
上昇を開始するようになる前に負圧密閉状態のパージ系
の内圧上昇を測定するようにして、燃料蒸発による内圧
上昇の影響を排除した、洩れにより生じるパージ系内圧
上昇のみを検出しようとしたものである。

【０００７】ところが、実際には上記特開平４−３６２
２６４号公報の装置のように燃料温度が一定の状態でパ
ージ系を負圧密閉して内圧上昇を測定した場合にも燃料
の蒸発によるパージ系の内圧の上昇が生じる。例えば、
系内を負圧にするために系内を減圧すると、パージ系か
らは空気とともに燃料蒸気も排出される。従って、系内
の燃料蒸気圧も低下してしまうため、負圧を導入する前
のパージ系内の燃料蒸気圧が飽和蒸気圧になっていた場
合であっても、負圧になった後はパージ系内の燃料蒸気
圧は飽和蒸気圧より低くなる。このため、系内では燃料
蒸気圧が飽和蒸気圧に到達するまで燃料が蒸発するよう
になり、パージ系に洩れがない場合でも燃料蒸発により
パージ系の圧力は上昇するようになる。

【０００８】しかも、後述するように、負圧密閉状態で
の燃料蒸発による系内圧力上昇は、燃料温度が一定であ
っても種々の原因によって変化する。例えば、パージ系
に負圧を導入する前のパージ系内圧力が異なると、同じ
負圧に保持した場合でも燃料の蒸発量（速度）は異なっ
てくるため、パージ系の内圧上昇幅（速度）は変化す
る。更に、燃料の飽和蒸気圧が異なると負圧導入前のパ
ージ系内圧が同一であっても負圧密閉時の燃料蒸発速度
は異なってくる。上記公報の装置は、これらの燃料蒸発
速度に対する影響については考慮していないため、仮に
パージ系を同一の負圧に密閉保持した場合でも系の内圧
上昇は大きくばらつくようになり、正確な故障診断を行
えない場合が生じる。本発明は上記問題に鑑み、負圧密
閉状態での燃料の蒸発量（速度）のばらつきによる影響
を排除して正確にパージ系の洩れの有無を検出可能なエ
バポパージシステムの故障診断装置を提供することを目
的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、内燃機関燃料タンク内の蒸発燃料を吸着するキ
ャニスタと、前記燃料タンク内の燃料液面上部空間を前
記キャニスタに接続するベーパ通路と、前記キャニスタ
と機関吸気通路とを接続するパージ通路とを含むパージ
系の内圧を所定の負圧まで低下させ、パージ系内圧が前
記所定の負圧に低下した状態でパージ系を密閉し、密閉
後のパージ系の内圧上昇に基づいてパージ系の洩れの有
無を判定するエバポパージシステムの故障診断装置であ
って、パージ系内圧を前記所定の負圧に低下させる操作
を開始する際に、まずパージ系内圧を予め定めた一定の
値に調整し、調整後にパージ系内圧を負圧に低下させる
操作を開始する、エバポパージシステムの故障診断装置
が提供される。

【００１０】すなわち、請求項１の発明ではパージ系を
所定の負圧まで低下させて内圧の上昇を測定する際に、
圧力を低下させる前のパージ系内圧を予め定めた一定の
圧力に揃えてから系内の圧力を低下させるようにしてい
る。パージ系を負圧状態に密閉保持した場合、燃料タン
ク内の燃料の蒸発速度は負圧状態になる前のパージ系内
の圧力によって変化するため、系内圧力の低下を開始す
る前の圧力が異なっているとパージ系を負圧状態で密閉
したときの内圧上昇にばらつきが生じ、正確な故障診断
ができない。これに対して請求項１の発明では、系内圧
力の低下を開始する前には常に系内圧力が一定値に調整
されるため、燃料蒸発速度のばらつきが抑制されるよう
になり、負圧密閉時のパージ系内圧の上昇に基づいて正
確な故障診断を行うことが可能となる。

【００１１】請求項２に記載の発明によれば、内燃機関
燃料タンク内の蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記
燃料タンク内の燃料液面上部空間を前記キャニスタに接
続するベーパ通路と、前記キャニスタと機関吸気通路と
を接続するパージ通路とを含むパージ系の内圧を所定の
負圧まで低下させ、パージ系内圧が前記所定の負圧に低
下した状態でパージ系を密閉し、密閉後のパージ系の内
圧上昇に基づいてパージ系の洩れの有無を判定するエバ
ポパージシステムの故障診断装置であって、前記燃料タ
ンク内の燃料の飽和蒸気圧を検出する飽和蒸気圧検出手
段と、前記所定の負圧に低下させる操作を開始時のパー
ジ系内圧を、前記飽和蒸気圧に応じて定まる値に調整す
る内圧調整手段と、を備えたエバポパージシステムの故
障診断装置が提供される。

【００１２】すなわち、請求項２の発明では燃料タンク
内の燃料油の飽和蒸気圧を検出し、検出した飽和蒸気圧
に応じて、パージ系内への負圧導入を開始する前の系内
圧力を調整する。パージ系の負圧密閉時の燃料蒸発速度
は負圧導入を開始する前の系内圧力（負圧導入開始時圧
力）だけでなく、燃料の飽和蒸気圧によっても変化す
る。また、負圧密閉時の燃料蒸発速度は負圧導入開始時
圧力に応じて変化するものの、変化（ばらつき）の程度
は燃料の飽和蒸気圧が低くなるにつれて小さくなること
が判明している。このため、飽和蒸気圧が高い場合には
内圧上昇測定結果のばらつきを抑制するために負圧導入
開始時圧力を一定値に揃える必要があるが、飽和蒸気圧
が低い場合には負圧導入開始時圧力を必ずしも正確に上
記一定値に揃えないでも内圧上昇測定結果のばらつきは
小さくなる。

【００１３】このため、本発明では、例えば燃料油温
度、或は外気温度や機関温度などに基づいて燃料油の飽
和蒸気圧を検出し、飽和蒸気圧に応じて負圧導入開始時
圧力を決定する。これにより、例えば飽和蒸気圧が高い
場合にはパージ系の負圧導入開始時圧力を一定値（例え
ば大気圧）に正確に調整するが、飽和蒸気圧が低くなる
ほど負圧導入開始時圧力の範囲が広くなるようにするこ
とが可能となり、飽和蒸気圧が低い場合の負圧導入開始
時圧力の調整に要する時間が短縮される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。図１は本発明を自動車用エ
バポパージシステムに適用した実施例の概略構成を示す
図である。図１において、１は内燃機関（図示せず）の
吸気通路、３は吸気通路１に配置されたエアクリーナを
示す。吸気通路１には運転者のアクセルペダル（図示せ
ず）の操作に応じた開度をとるスロットル弁６が設けら
れている。図１に１１で示すのは機関の燃料タンクであ
る。タンク１１内の燃料油はフュエルポンプ７０により
昇圧され、フィード配管７１を介して機関の燃料噴射ポ
ンプ（図示せず）に圧送される。また、燃料ポンプ７０
から圧送された燃料のうち、燃料噴射弁から機関に噴射
されなかった燃料はリターン配管７３を通じて燃料タン
ク１１に還流される。

【００１５】燃料タンク１１には、タンク内への給油の
ための給油管１１１が設けられている。また、タンク１
１の上部には、タンク１１内の燃料油液面上部空間を後
述するキャニスタ１０に接続するベーパー配管１２とブ
リーザー配管１３とが接続されている。図１に１２１で
示すのは、ベーパー配管１２とタンク１１との接続部に
配置された、フロート弁からなるＣＯＶ（ＣＵＴ ＯＦ
Ｆ ＶＡＬＶＥ）、１２３で示すのは逆止弁である。Ｃ
ＯＶ１２１は車両旋回時等に燃料タンク１１内の液面が
ベーパー配管１２の接続部に到達したような場合にベー
パー配管１２接続部を閉鎖してベーパー配管内への燃料
油の侵入を防止するものである。また、逆止弁１２３
は、例えばＣＯＶ１２１などが閉弁位置で固着したよう
な場合に燃料タンク１１内圧力がベーパー配管１２内圧
力より所定値以上高くなった場合に開弁し、タンク内圧
力をベーパー配管１２に逃がすためのものである。

【００１６】また、ブリーザー配管１３とタンク１１と
の接続部には差圧弁１３１と、フロート弁からなるＲＯ
Ｖ（ＲＯＬＬ ＯＶＥＲ ＶＡＬＶＥ）１３３が設けら
れている。差圧弁１３１はブリーザー配管１３開口を閉
鎖する方向に付勢されたダイアフラム１３１ａと、この
ダイアフラム１３１ａのブリーザー配管開口と反対側に
設けられた圧力室１３１ｂとを備えており、圧力室１３
１ｂは給油管１１１の上部に配管１１１ａを介して連通
している。給油時に給油管を通って燃料油が注入される
と、燃料油の流れによる巻き込みにより配管１１１ａ内
には負圧が発生するため、圧力室１３１ｂ内は負圧にな
る。一方、タンク１１内の燃料液面上部圧力は流入する
燃料による液面上昇のため圧力が上昇する。このため、
差圧弁１３１のダイアフラム１３１ａは圧力室１３１ｂ
側に撓み、ブリーザー配管１３開口部が開放される。こ
のため、給油時等の急激な圧力上昇時には燃料タンク１
１内の液面上部空間はキャニスタ１０を経由して大気に
連通するようになり、燃料タンク１１内の過大な圧力上
昇が防止される。また、ＲＯＶ１３３は車両転倒時等に
ブリーザー配管１３とタンク１１との接続部を閉鎖し、
ブリーザー配管１３を介して大量の燃料油が外部に洩れ
ることを防止するものである。

【００１７】図１に３０で示すのは、機関の電子制御ユ
ニット（ＥＣＵ）である。ＥＣＵ３０は、ＲＯＭ（リー
ドオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモ
リ）、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）及び入出力ポート
を互いに双方向性バスで接続した公知の構成のマイクロ
コンピュータからなり、機関の燃料噴射制御等の基本制
御を行う他、本実施例では後述するエバポパージシステ
ムの故障診断を行っている。

【００１８】上記制御のため、ＥＣＵ３０の出力ポート
は図示しない駆動回路を介して機関の燃料噴射弁に接続
され、燃料噴射弁からの燃料噴射量を制御している他、
後述するパージ制御弁１５のアクチュエータ１５ａ、Ｃ
ＣＶ（ＣＡＮＩＳＴＥＲ ＣＬＯＳＵＲＥ ＶＡＬＶ
Ｅ）１７のアクチュエータ１７ａ、バイパスバルブ２０
のアクチュエータ２０ａ等のキャニスタ１０周りの制御
弁にそれぞれ接続され、これらの制御弁の作動を制御し
ている。また、ＥＣＵ３０の入力ポートには、機関の回
転数、吸入空気量、機関冷却水温度等を表す信号が、そ
れぞれ図示しないセンサから入力されている他、燃料タ
ンク１１上部に設けられた圧力センサ３３からのタンク
内燃料液面上部空間の圧力をあらわす信号が図示しない
Ａ／Ｄ変換器を経由して入力されている。

【００１９】図１に１０で示すのは燃料タンク内の蒸発
燃料を吸着するキャニスタである。キャニスタ１０はベ
ーパ配管１２により燃料タンク１１の燃料液面上部空間
と、また、パージ配管１４により吸気通路１のスロット
ル弁６下流側部分と、それぞれ接続されている。図１に
１５で示すのは、パージ通路１４を開閉するパージ制御
弁１５である。パージ制御弁１５はＥＣＵ３０からの信
号により開弁し、キャニスタ１０と吸気通路１のスロッ
トル弁６下流側部分とを連通してキャニスタ１０のパー
ジを行う。図１に１５ａで示すのは、パージ制御弁１５
を駆動する、ソレノイド、ステッパモータなどの適宜な
形式のアクチュエータである。

【００２０】次に、本実施形態のキャニスタ１０の構造
について説明する。キャニスタ１０はハウジング１０ａ
と、該ハウジング内に充填された活性炭などの蒸発燃料
吸着剤５０とを備えている。ハウジング１０ａ内には、
ハウジング上部から延びる隔壁１０ｂが設けられてお
り、ハウジング１０ａ内を主室１０cと副室１０ｄとに
分割している。吸着剤５０はそれぞれ主室１０ｃと副室
１０ｄ内に設けられたフィルタ材料、多孔板等の通気性
材料からなる２枚の保持板５０ａ、５０ｂの間に充填さ
れている。隔壁１０ｂの下端、及び主室１０ｃ、副室１
０ｄ内の下側の保持板５０ｂ下部には空間１０ｅが形成
されている。

【００２１】ハウジング１０ａの主室１０ｃ内の上側保
持板５０ａ上部空間１０ｆは、内圧制御弁１６と均圧弁
２１とを介してベーパー通路１２に接続されている。ま
た、副室１０ｄの上側保持板５０ａの上部空間１０ｇ
は、大気弁１８を介して大気導入配管１８ｅによりエア
クリーナ３に接続されている他、大気放出弁１９を介し
て大気に連通している。

【００２２】内圧制御弁１６は燃料タンク１１内圧力が
大気圧より所定の圧力だけ高くなると開弁し、キャニス
タ１０と燃料タンク１１とを連通する。また、均圧弁２
１は、燃料タンク１１内圧力がキャニスタ１０内圧力よ
り所定の圧力だけ低くなると開弁し、同様にキャニスタ
１０と燃料タンク１１とを連通する。一方、大気弁１８
はキャニスタ１０内圧力が大気圧より所定圧力だけだけ
低くなると開弁し、大気導入配管１８ｅ、エアクリーナ
３を介してキャニスタ１０内を大気と連通する。また、
大気放出弁１９は逆に、キャニスタ１０内圧が大気圧よ
り所定圧力だけ高くなるとキャニスタ１０内と大気とを
連通し、キャニスタ１０の過度の圧力上昇を防止する。

【００２３】次に、本実施例におけるキャニスタ１０の
機能について説明する。キャニスタ１０と吸気通路１と
を接続するパージ通路１４上のパージ制御弁１５の閉弁
中に燃料タンク１１内圧力が上昇して内圧制御弁１６の
開弁圧力に到達すると、内圧制御弁１６が開弁する。こ
れにより、燃料タンク１１の液面上部空間からベーパー
配管１２を介して燃料蒸気と空気との混合気が主室１０
ｃ内に流入し、主室内の吸着剤５０を通過して下部空間
１０ｅから更に副室１０ｄ内の吸着剤５０を通過した後
に大気放出弁１９から大気に放出されるようになり、大
気放出弁１９からは主室１０ｃ内と副室１０ｄ内の吸着
剤５０で燃料蒸気を除去された後の空気のみが放出され
るようになる。このため、燃料タンク１１内圧力は内圧
制御弁１６の開弁圧力以下に保持されるとともに、蒸発
燃料の大気放出が防止される。

【００２４】また、機関運転中にパージ制御弁１５が開
弁されると、キャニスタ１０内にはパージ通路１４を介
して吸気通路１のスロットル弁６下流側の負圧が作用
し、キャニスタ内圧力は大気圧より低くなる。このた
め、パージ制御弁１５が開弁すると、大気弁１８が開弁
し、大気導入配管１８ｅからキャニスタ１０内に清浄な
空気が流入する。この空気は副室１０ｄと主室１０ｃの
吸着剤５０から吸着した蒸発燃料を離脱させ、蒸発燃料
と空気との混合ガス（パージガス）となってパージ通路
１４から機関吸気通路１に流入し、機関燃焼室で燃焼す
る。これにより、吸着剤５０が蒸発燃料で飽和すること
が防止される。

【００２５】さらに、機関停止後等に燃料タンク１１内
の燃料温度が低下してタンク１１内圧力がキャニスタ１
０圧力より所定の圧力だけ低くなると、均圧弁２１が開
弁し、ベーパ配管１２を介して燃料タンク１１とキャニ
スタ１０内部とを連通する。これにより、燃料タンク１
１内圧力とキャニスタ１０内圧力との圧力差は均圧弁２
１の開弁差圧以下に保持される。ここで、キャニスタ１
０内圧力は大気弁１８により、大気圧より所定圧以上低
下することはないため、燃料タンク１１内圧力は均圧弁
２１と大気弁１８とにより大気圧近傍の圧力に保持され
ることになる。本実施形態では、エバポパージシステム
の故障診断のために、キャニスタ１０とエアクリーナ３
とを接続する大気導入配管１８ｅにはＣＣＶ１７が、ま
たキャニスタ１０の副室１０ｄの保持板５０ａ上部の空
間１０ｆとベーパー配管１２とを接続するバイパス通路
２０ｅとバイパスバルブ２０が、それぞれ設けられてい
る。

【００２６】ＣＣＶ１７はソレノイドアクチュエータ、
負圧アクチュエータなどの適宜な形式のアクチュエータ
１７ａを備え、エバポパージシステムの故障診断を行う
際にＥＣＵ３０からの信号により閉弁し、パージ制御弁
１５とともにキャニスタ１０、配管１２、１３、１４、
２０、燃料タンク１１などを含むパージ系を密閉状態に
維持する。また、バイパスバルブ２０は、ＣＣＶ１７と
同様なアクチュエータ２０ａを備え、エバポパージシス
テムの故障診断終了時にＥＣＵ３０からの信号により開
弁し、大気導入通路１８ｅから流入する大気を副室１０
ｄ上部空間から直接ベーパー配管１２に導き、燃料タン
ク１１内圧が大気圧付近に復帰するまでの時間を短縮す
る。これにより、故障診断終了後短時間でパージを再開
することが可能となる。

【００２７】次に、本発明のエバポパージシステムの故
障診断方法について説明する。本発明では、パージ系を
負圧密閉状態にして内圧上昇速度を測定することによ
り、パージ系の洩れの有無を判定する。後述するよう
に、ＣＣＶ１７を閉弁してパージ制御弁１５を開弁する
と、吸気通路１の負圧が系内に導入され、キャニスタ１
０及びキャニスタと連通する燃料タンク１１、ベーパー
配管１２等のパージ系内圧が低下する。そして、パージ
系内圧力が充分に低下したところで、パージ制御弁１５
を閉弁すると、パージ系は負圧状態で密閉される。パー
ジ系が密閉されると、パージ系内圧燃料タンク１１内の
燃料の蒸発によりパージ系内圧は上昇するが、この状態
でのパージ系内圧上昇幅（上昇速度）は、パージ系に洩
れや穴あきがなければ燃料タンク１１内の燃料の蒸発の
みによるものとなるため、比較的緩やかなものとなる。
しかし、仮にパージ系に洩れや穴あきが生じていた場合
には、洩れ部分を通じて外部から空気が系内に侵入する
ため圧力上昇幅（速度）は燃料の蒸発のみによる場合に
較べて大きくなる。従って、負圧密閉時のパージ系内圧
上昇測定（以下の説明では「洩れ検出」という）で測定
された内圧上昇速度が大きい場合には、パージ系に洩れ
等の異常が生じている場合がある。

【００２８】しかし、洩れ検出時のパージ系内圧上昇速
度は、パージ系に洩れがなくても洩れ検出中の燃料蒸発
速度が大きい場合には大きくなる。しかも、洩れ検出中
の燃料蒸発速度は、パージ系への負圧導入開始時のパー
ジ系内圧力に応じて変化することが判明している。一
方、通常、故障診断を開始する前はパージが実行されて
いるため、パージ系内圧力は一定せず、機関運転状態
（吸気通路圧力とパージ制御弁開度）に応じた圧力にな
っている。このため、実際の運転ではパージ実行中に、
続いて故障診断のためにパージ系への負圧導入を行う
と、洩れ検出時の内圧上昇速度は、パージ実行時の系内
圧力に応じてばらつくようになる。このようなばらつき
があると、実際にはパージ系に洩れが生じていないにも
かかわらず洩れ検出時の内圧上昇速度がばらつきのため
に大きくなり、パージ系に洩れが生じていると誤診断さ
れてしまう場合が生じる。

【００２９】負圧導入開始時の系内圧力により洩れ検出
時の燃料蒸発速度が変化する理由を以下に説明する。パ
ージ系密閉時の系内圧力上昇は、パージ系に洩れがない
場合には以下の２つの原因により生じる。（Ａ）燃料温
度の上昇による燃料蒸発、（Ｂ）負圧導入時の系内の燃
料蒸気圧の低下による燃料蒸発。

【００３０】（Ａ）燃料温度の上昇による燃料蒸発 パージ系密閉時に系内が平衡状態に到達して、燃料蒸気
圧が燃料蒸気圧の飽和蒸気圧と等しくなった状態では、
新たな燃料の蒸発は生じないため系内圧力の上昇は生じ
ない。しかし、燃料温度が上昇すると燃料の飽和蒸気圧
は温度とともに上昇するため、系内の燃料蒸気圧が飽和
蒸気圧と等しくなるまで燃料の蒸発が生じ、系内圧力は
飽和蒸気圧の上昇した分だけ上昇する。燃料タンクには
燃料噴射弁からの高温のリターン燃料が流入するため、
洩れ検出中も燃料温度は上昇している。このため、パー
ジ系負圧密閉時にも系内圧力上昇が生じる。

【００３１】（Ｂ）負圧導入時の系内の燃料蒸気圧の低
下による燃料蒸発 パージ系への負圧導入時には、系内の空気と燃料蒸気と
の混合気が系外に排出される。このため、系内の燃料蒸
気圧（分圧）は低下する。このため、飽和蒸気圧と実際
の燃料蒸気圧との間に差が生じるため、系内の燃料蒸気
圧が飽和蒸気圧に到達するまで燃料の蒸発が生じるよう
になる。この場合の系内圧力上昇幅は、負圧導入直後の
系内の燃料蒸気圧と飽和蒸気圧との差に等しくなる。燃
料温度の上昇による圧力上昇（上記（Ａ））は、燃料温
度の上昇幅が同一であれば常に等しくなる。しかし、負
圧導入時の系内の燃料蒸気圧低下による負圧密閉後の内
圧上昇（上記（Ｂ））は負圧導入開始前の系内圧力によ
り異なってくる。

【００３２】図２は、負圧導入時の系内の燃料蒸気圧低
下による圧力上昇（上記（Ｂ））を説明する図である。
図２（Ａ）は大気圧（７６０ｍｍＨｇ）から負圧導入を
開始して、７４０ｍｍＨｇ（−２０ｍｍＨｇ））までパ
ージ系内圧力を低下させてから、この状態でパージ系を
密閉保持した場合の系内圧力と燃料蒸気圧との変化を示
している。

【００３３】図２（Ａ）において、（ａ）は負圧導入開
始時（開始前）の系内の状態を示す。この状態では系内
の圧力は大気圧（７６０ｍｍＨｇ）であり、このとき系
内が平衡状態になっているとすると、系内の燃料蒸気圧
（分圧）は飽和蒸気圧に等しくなっている。いま、飽和
蒸気圧を６００ｍｍＨｇと仮定する（実際の燃料蒸気圧
とは異なる）。この状態では系内の空気と燃料蒸気とは
均一に混合している。図２（Ａ）の状態から負圧導入が
行われると、系内の空気と燃料蒸気とは同じ割合でパー
ジ制御弁から排出される。従って、負圧導入後に系内の
圧力が７４０ｍｍＨｇ（−２０ｍｍＨｇ）まで低下した
とすると、このときの系内の燃料蒸気の分圧は６００×
（７４０／７６０）＝５８４ｍｍＨｇとなる（図２
（Ａ）ｂの斜線部分）になる。

【００３４】図２（Ａ）の（ｃ）は、この状態でパージ
系を密閉保持した後の状態を示している。負圧導入後の
状態（図２（Ａ）の（ｂ））では、系内の燃料蒸気圧は
５８４ｍｍＨｇに低下しており、飽和蒸気圧６００ｍｍ
Ｈｇより１６ｍｍＨｇだけ低くなっている。このため、
負圧密閉保持されたパージ系内では燃料蒸気圧が飽和蒸
気圧に到達するまで燃料の蒸発が生じる。このため、系
内の燃料蒸気圧は１６ｍｍＨｇだけ上昇し、系内の内圧
は燃料蒸気圧の上昇分だけ上昇して、７４０ｍｍＨｇ＋
１６ｍｍＨｇ＝７５６ｍｍＨｇとなる。

【００３５】一方、図２（Ｂ）の（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）は、負圧導入開始時の系内圧力がやや大気圧より
低い７５０ｍｍＨｇであった場合を示している。この場
合も、負圧導入開始前（図２（Ｂ）の（ａ））の燃料蒸
気圧（分圧）は飽和蒸気圧に等しい６００ｍｍＨｇとな
っているが、負圧導入後は６００×７５０／７６０＝５
９２ｍｍＨｇとなる（図２（Ｂ）の（ｂ））。このた
め、密閉保持後の内圧上昇は６００−５９２＝８ｍｍＨ
ｇとなる。

【００３６】図２（Ａ）、（Ｂ）から判るように、負圧
導入開始時の系内圧力が異なると、負圧密閉時のパージ
系内圧上昇が大きく異なってくる。このため、負圧導入
開始時の系内圧力が異なると、洩れ検出時の内圧上昇幅
がばらつき、誤診断を生じるようになる。本発明では、
以下に説明する方法により上記誤診断が生じることを防
止している。

【００３７】以下、本発明のエバポパージシステムの故
障診断操作の実施形態について説明する。 （１）第１の実施形態 本実施形態では、負圧導入開始時のパージ系内圧力を常
に一定値に調整することにより、洩れ検出時の内圧上昇
のばらつきを防止している。本実施形態では機関運転開
始後に所定のパージ実行条件が成立してパージが実行さ
れているときに、まずパージ系内圧を一定の負圧導入開
始時圧力に上昇させ、その後パージ系に負圧を導入して
負圧密閉状態ににおける内圧上昇速度を測定する。負圧
導入開始時の圧力としては、一定値であれば任意に選択
することができるが、本実施形態では調整の容易な大気
圧としている。

【００３８】パージ実行中は、パージ制御弁１５が開弁
し、パージ通路１４を介してキャニスタ１０には吸気通
路１の負圧が作用しているが、ＣＣＶ１７が開弁してい
るため、キャニスタのハウジング１０ａ内は大気導入配
管１８ｅを介して大気に連通しており、ハウジング１０
ａとベーパー配管１２、燃料タンク１１内の圧力は吸気
通路圧力とパージ制御弁１５開度により定まる圧力に維
持されている。本実施形態では、この状態で故障診断実
行条件が成立すると、まず、ＣＣＶ１７を開弁保持した
ままでパージ制御弁１５を閉弁する。これにより、系内
にはＣＣＶ１７からキャニスタ１０を通って大気が流入
するようになり、系内の圧力は上昇する。

【００３９】系内の圧力が上昇して大気圧になったこと
が確認されると、次にパージ制御弁１５が開弁され、同
時にＣＣＶ１７は閉弁される。これにより、ＣＣＶ１７
からの空気の流入が停止し、系内の空気と燃料蒸気との
混合気はパージ制御弁１５を介して吸気通路１に吸入さ
れるため、パージ系内圧が低下する。そして、パージ系
内圧力が充分に低下したところで、パージ制御弁１５を
閉弁すると、パージ系は負圧状態で密閉される。パージ
系が密閉されると、パージ系内圧燃料タンク１１内の燃
料の蒸発によりパージ系内圧は上昇を開始する。本発明
では、上記のようにパージ系を負圧密閉状態に維持した
状態でパージ系内圧が圧力上昇により所定の負圧（例え
ば−１５ｍｍＨｇ程度の圧力）に到達した後所定の時間
（例えば５秒程度）内のパージ系内圧上昇幅を測定す
る。

【００４０】この状態でのパージ系内圧上昇幅（上昇速
度）は、パージ系に洩れや穴あきがなければ燃料タンク
１１内の燃料の蒸発のみによるものとなるため、比較的
緩やかなものとなるが、仮にパージ系に洩れや穴あきが
生じていた場合には、洩れ部分を通じて外部から空気が
系内に侵入するため圧力上昇幅（速度）は燃料の蒸発の
みによる場合に較べて大きくなる。従って、負圧密閉時
のパージ系内圧上昇測定（洩れ検出）で測定された内圧
上昇速度が大きい場合には、パージ系に洩れ等の異常が
生じている場合がある。

【００４１】しかし、洩れ検出時のパージ系内圧上昇速
度は、パージ系に洩れがなくても洩れ検出中の燃料蒸発
速度が大きい場合には大きくなる。本実施形態では、負
圧導入開始時の系内圧力は一定値（本実施形態では大気
圧）に調整されているため、負圧導入開始時圧力の相違
による燃料蒸発速度の差は生じないが、洩れ検出時の燃
料温度の上昇幅が大きいと、飽和蒸気圧の変化により燃
料蒸発速度が大きくなる場合がある。このため、単に洩
れ検出時の内圧上昇速度が大きかっただけでは、洩れに
より内圧上昇速度が大きくなったのか、燃料蒸発速度が
大きいために内圧上昇速度が大きくなったのか判別する
ことはできない。

【００４２】そこで、本実施形態では洩れ検出時の内圧
上昇速度が所定値より大きい場合には、洩れ検出終了後
にパージ制御弁１５を閉弁保持したままでＣＣＶ１７を
開弁して大気を導入し、パージ系内圧を大気圧近傍まで
上昇させる。そして、パージ系内圧が大気圧近傍まで上
昇したことを圧力センサ３３で検出すると、ＣＣＶ１７
を閉弁してパージ系内を大気圧に保持したまま密閉す
る。この大気圧密閉状態では、仮にパージ系に洩れが生
じていてもパージ系内圧と大気との差圧が小さいため大
気はパージ系内に侵入しない。このため、この大気圧密
閉状態で生じるパージ系内圧上昇は燃料タンク１１内の
燃料の蒸発によってのみ生じるようになる。また、燃料
温度上昇速度が大きく変化しない限り、この状態におい
ても飽和蒸気圧の変化による燃料蒸発の速度は洩れ検出
時と同様になる。従って、パージ系を大気圧密閉状態に
して所定時間内（例えば1５秒間程度）におけるパージ
系内圧の上昇幅を燃料タンク１１の圧力センサー３３で
検出することにより、燃料蒸発速度を測定することがで
きる。

【００４３】本実施形態では、洩れ検出時におけるパー
ジ系の内圧上昇が所定値より小さい場合（例えば数ｍｍ
Ｈｇ／５秒程度）には、パージ系には洩れ等の異常が生
じていないと判断して、上記大気圧密閉保持による燃料
蒸発速度の測定は行わない。また、洩れ検出時における
パージ系の内圧上昇速度が上記所定値より大きい場合に
は、パージ系を大気圧密閉保持して燃料蒸発速度を測定
するが、測定された燃料蒸発速度が大きい場合には洩れ
検出時のパージ系内圧上昇は、燃料蒸発速度が大きいた
めに生じた可能性があるため、必ずしもパージ系に洩れ
が生じていると判定することはできない。このため、測
定された燃料蒸発速度が大きい場合には洩れの有無の判
定を保留して異常診断を中止する。従って、パージ系に
洩れ等の異常が発生していると判定されるのは、洩れ検
出時の内圧上昇が大きく、しかもその後測定した燃料蒸
発速度が小さい場合のみとなる。

【００４４】図３は、上述した本実施形態のパージ系の
異常診断操作を具体的に説明するフローチャートであ
る。本操作はＥＣＵ３０により一定時間毎に実行される
ルーチンとして行われる。図３の操作では、先ずステッ
プ３０１で異常診断操作の実行条件が成立しているか否
かを判定する。ステップ３０１で判断する異常検出操作
実行条件は、ａ．機関始動後エバポパージシステムの故
障診断がまだ完了していないこと、ｂ．現在パージ実行
中であること（パージ制御弁１５が開弁しているこ
と）、ｃ．大気圧が所定値以上であること、ｄ．燃料タ
ンク内の圧力変動が所定値以下であること（例えば、坂
道走行、旋回、悪路走行などによりタンク内の液面が大
きくゆれていないこと）などである。

【００４５】上記条件ａ．は、本故障診断操作はパージ
の中断を伴なうため、故障診断を繰り返してパージ中断
期間が長くなることを防止するためであり、上記条件
ｂ．は、本故障診断操作はパージ制御弁１５を開弁して
パージ系内に負圧を導入することを必要とするため、パ
ージを実行していないときに本故障診断を行うことによ
る機関運転状態への悪影響を防止するためである。ま
た、上記条件ｃ．及びｄ．は測定結果にノイズが混入す
ることを防止して信頼性の高い故障診断を行うための条
件である。

【００４６】ステップ３０１の条件が全て成立した場合
には、次にステップ３０３で既に洩れ検出操作が終了し
ているか否か、すなわち負圧密閉状態でのパージ系内圧
上昇幅ΔＰＬの測定が完了しているか否か、を判定す
る。ステップ３０３で既にΔＰＬの測定が完了している
場合には、直接ステップ３１１の異常仮判定操作に進
み、完了していない場合にはステップ３１１を実行する
前にステップ３０５から３０９で内圧上昇幅ΔＰＬの測
定が実行される。

【００４７】ステップ３０５では、ＣＣＶ１７を開弁し
たままパージ制御弁１５を閉弁する。これにより、系内
に作用する吸気通路負圧は遮断され、系内圧力はＣＣＶ
１７から流入する空気により上昇する。ステップ３０７
では、燃料タンクの圧力センサ３３で検出した燃料タン
ク圧力ＰＴが大気圧（７６０ｍｍＨｇ）に到達したか否
かを判定する。大気圧に到達しない間は本操作の実行は
終了し、燃料タンク内圧が大気圧に到達するのを待つ。

【００４８】ステップ３０７で燃料タンク圧力ＰＴが大
気圧に到達した場合には、続いてステップ３０９で洩れ
検出操作が行われる。ステップ３０９では、まず、パー
ジ制御弁１５を開弁し、ＣＣＶ１７を閉弁する。これに
より、再びパージ系内に吸気通路１内の負圧が導入さ
れ、キャニスタ１０、燃料タンク１１などのパージ系内
の圧力は急激に低下する。

【００４９】本実施形態では、パージ系に負圧を導入し
てパージ系内が第一の所定圧力（例えば、−２０ｍｍＨ
ｇ）まで低下したときにパージ制御弁１５を閉弁する。
これにより、パージ系は負圧状態で密閉される。パージ
系が密閉されると、パージ系内圧は燃料タンク１１内の
燃料の蒸発により上昇を開始する。パージ系に洩れがな
い場合には、この圧力上昇は燃料タンク１１内の燃料の
蒸発のみにより生じるため、圧力上昇速度は比較的緩や
かであり、充分に時間が経過した後には、燃料の飽和蒸
気圧により定まる値に到達する。一方、パージ系に洩れ
がある場合には、系外から洩れを通じて侵入する空気に
よりパージ系内圧力は比較的急速に上昇し、充分に時間
が経過した後は大気圧近傍の圧力になる。

【００５０】本実施形態では、パージ制御弁１５を閉弁
してパージ系を負圧密閉した後、系内圧力が第２の所定
圧力（例えば−１５ｍｍＨｇ）に到達した時から計時を
開始して、その後所定時間内（例えば５秒程度）に圧力
センサ３３で検出した圧力上昇幅をΔＰＬとして採用す
る。従って、測定されたΔＰＬの値は系内の圧力上昇速
度を表す。

【００５１】上記により、洩れ検出操作（負圧密閉時の
系内圧力上昇幅測定）を完了した後、ステップ３１１で
はパージ系の異常の有無の仮判定が行われる。ステップ
３１１の仮判定では、洩れ検出操作で測定された圧力上
昇幅（速度）ΔＰＬが判定値ΔＰＬ₀以下か否かが判定
される（ΔＰＬは、数ｍｍＨｇ程度の値）。ここで、Δ
ＰＬ≦ΔＰＬ₀の場合には、系内の圧力上昇は小さく、
燃料蒸発速度にかかわらずパージ系の洩れが生じていな
いと判断できるため、ステップ３１３に進み、パージ系
は正常であるとの正常判定がなされる。なお、正常判定
がなされると、パージ制御弁１５とＣＣＶ１７とは直ち
に開弁されてキャニスタ１０のパージが再開される。

【００５２】一方、ステップ３１１でΔＰＬ＞ΔＰＬ₀
であった場合には、洩れ検出時の内圧上昇が大きく、実
際に洩れが生じている可能性があるため燃料蒸発速度の
大きさを判定する必要がある。そこで、この場合にはス
テップ３１５に進み、既に燃料蒸発速度ΔＰＶ₁の測定
が終了しているか否かを判定し、終了している場合には
直接ステップ３１９に進む。また、ΔＰＶ₁の測定が終
了していない場合にはステップ３１７に進み、燃料蒸発
測定を実施する。

【００５３】本実施形態では、前述したように大気圧密
閉状態でのパージ系の所定時間内の内圧上昇幅ΔＰＶ₁
を測定することにより、燃料蒸発速度を推定する。ステ
ップ３１７の操作では、パージ制御弁１５を閉弁したま
まで、大気導入通路１８ｅのＣＣＶ１７とバイパス通路
２０ｅのバイパスバルブ２０とを開弁状態に保持する。
これにより、洩れ検出のために負圧になっていたパージ
系には、ＣＣＶ１７とキャニスタ１０とを通って外気が
流入し、パージ系内圧は速やかに大気圧に復帰する。Ｃ
ＣＶ１７を開弁してから、燃料タンク１１に設けた圧力
センサ３３で計測したパージ系内圧が大気圧になったこ
とが確認されると、次にＣＣＶ１７を閉弁してパージ系
を大気圧の密閉状態に保持する。

【００５４】これにより、パージ系内圧は燃料タンク１
１内の燃料の蒸発とともに上昇し、内圧上昇速度は燃料
の蒸発速度が大きいほど大きくなる。本実施形態では、
ＣＣＶ１７閉弁時から所定時間（１５秒程度）の間のパ
ージ系内圧上昇幅ΔＰＶ₁を計測する。この内圧上昇幅
（すなわち上昇速度）ΔＰＶ₁は、燃料タンク１１内の
燃料蒸発速度に応じた値となっている。

【００５５】ステップ３１７で燃料蒸発速度ΔＰＶ₁の
測定が完了すると、次にステップ３１９では測定した燃
料蒸発速度ΔＰＶ₁が所定の判定値ΔＰＶ₀以上（ΔＰＶ
₀は数ｍｍＨｇ程度の値）であるか否かが判定される。
ステップ３１５でΔＰＶ₁≧ΔＰＶ₀であった場合には、
燃料蒸発速度が大きいため洩れ検出時の内圧上昇は燃料
の蒸発により生じていた可能性が高い。そこで、この場
合には、正常判定も異常判定もせずに、ステップ３２１
で判定を保留して異常診断を終了する。なお、判定が保
留された場合も、正常判定と同様にＣＣＶ１７は直ちに
開弁されキャニスタ１０のパージが再開される。

【００５６】ステップ３１５でΔＰＶ₁＜ΔＰＶ₀であっ
た場合には、測定した燃料蒸発速度が小さいため、洩れ
検出時に内圧上昇が大きくなっていたのはパージ系に洩
れが生じているためと考えられる。そこで、この場合に
はステップ３２３に進み、異常判定を行って診断操作を
終了する。なお、ステップ３２３で異常判定がなされる
と、ＥＣＵ３０により別途実行される操作により車両運
転席近傍に配置した警告灯が点灯され、運転者にパージ
系の異常が報知される。

【００５７】上述のように、本実施形態では、洩れ検出
を行うためにパージ系に負圧を導入する前に、まずパー
ジ系内圧を一定値に調整している。このため、洩れ検出
時には系内の燃料蒸気圧力の低下により生じる燃料蒸発
速度は一定になる。このため、パージ系に洩れがない場
合の内圧上昇の相違は、燃料温度上昇速度の差によるも
ののみとなる。また、内圧上昇速度が大きい場合には、
洩れ検出終了後、燃料蒸発速度の測定を行い、燃料温度
上昇による燃料蒸発速度の相違を測定した上で、パージ
系の異常を判定する。このため、本実施形態ではパージ
系の異常の有無が正確に判定されるようになる。

【００５８】（２）第２の実施形態 次に、本発明のエバポパージシステムの故障診断操作の
第２の実施形態について説明する。上記の第１の実施形
態では、パージ系への負圧導入開始時の系内圧力を一律
に一定値（大気圧）に調整することにより、燃料蒸気圧
低下により生じる洩れ検出時の内圧上昇のばらつきを防
止していた。

【００５９】しかし、第１の実施形態では、パージ実行
中である程度の負圧になっているパージ系を一旦大気圧
まで昇圧する必要があり、パージ実行中の負圧が大きい
場合等には昇圧に時間を要し、故障診断のためのパージ
中断時間が長くなる場合がある。一方、負圧導入時の燃
料蒸気圧低下により生じる内圧上昇（燃料蒸発速度）の
ばらつきは、前述のように負圧導入開始時の系内圧力の
差が大きいほど大きくなるが、燃料の飽和蒸気圧によっ
てもばらつきの大きさは影響を受ける。前述の図２で説
明したように、飽和蒸気圧を６００ｍｍＨｇと仮定した
場合には負圧導入開始時の系内圧力が７６０ｍｍＨｇの
場合には内圧上昇幅は１６ｍｍＨｇ、７５０ｍｍＨｇの
場合は８ｍｍＨｇとなり、内圧上昇幅に８ｍｍＨｇの差
が生じていた。

【００６０】今、飽和蒸気圧が４００ｍｍＨｇの場合に
ついて同様な計算をしてみると以下のようになる。 １）負圧導入開始時系内圧力７６０ｍｍＨｇ／飽和蒸気圧４００ｍｍＨｇ 系内圧力 燃料蒸気圧 負圧導入開始時 ７６０ｍｍＨｇ ４００ｍｍＨｇ（飽和） 負圧導入後 ７４０ｍｍＨｇ ３８９ｍｍＨｇ 負圧密閉後 ７５１ｍｍＨｇ ４００ｍｍＨｇ ２）負圧導入開始時系内圧力７５０ｍｍＨｇ／飽和蒸気圧４００ｍｍＨｇ 系内圧力 燃料蒸気圧 負圧導入開始時 ７５０ｍｍＨｇ ４００ｍｍＨｇ（飽和） 負圧導入後 ７４０ｍｍＨｇ ３９５ｍｍＨｇ 負圧密閉後 ７４５ｍｍＨｇ ４００ｍｍＨｇ

【００６１】すなわち、飽和蒸気圧が６００ｍｍＨｇの
場合には負圧導入開始時系内圧力が１０ｍｍＨｇ違う
と、内圧上昇幅に８ｍｍＨｇの差が生じていたのに対し
て、飽和蒸気圧が４００ｍｍＨｇの場合には７５１−７
４５＝６ｍｍＨｇしか差が生じない。また、飽和蒸気圧
が他の値の場合についても検討した結果、飽和蒸気圧が
低くなるにつれて、負圧導入開始時の系内圧力の差が洩
れ検出時の内圧上昇のばらつきに及す影響が小さくなる
ことが判明している。

【００６２】すなわち、このことは、飽和蒸気圧が高い
場合には負圧導入開始時の系内圧力は所定の一定値（例
えば大気圧）に正確に調整しないと洩れ検出時の内圧上
昇のばらつきが大きくなるが、飽和蒸気圧が低い場合に
は、負圧導入開始時の系内圧力が大気圧から多少離れて
いても、大気圧に調整した場合と同じ内圧上昇を得るこ
とができることを意味する。また、上記のように、負圧
導入開始時の系内圧力の大気圧からの許容偏差（洩れ検
出時の内圧上昇と、負圧導入開始時の系内圧力を大気圧
に正確に調整した場合の内圧上昇との差が洩れ判定上大
きな影響を生じない偏差）は飽和蒸気圧が低くなるほど
大きくなる。

【００６３】第１の実施形態では、負圧導入開始時の系
内圧力を一律に大気圧に正確に合致させていたが、実際
には故障診断を開始する前のパージ中の系内圧力が上記
許容偏差内にあるような場合には系内圧力を大気圧まで
上昇させなくても直ちに負圧の導入を開始できる。ま
た、パージ実行中の系内圧力が大気圧よりかなり低くな
っているような場合には大気圧まで系内圧力を昇圧する
のに時間を要し、パージ中断時間が長くなる。そこで、
本実施形態では燃料の飽和蒸気圧を検出し、飽和蒸気圧
に応じて負圧導入開始時の目標系内圧力を設定するよう
にしている。このように、飽和蒸気圧に応じて負圧導入
開始時の圧力を設定することにより、特に燃料温度が低
く飽和蒸気圧が低くなっているような場合には、負圧導
入開始前の系内圧力調整に要する時間を大幅に短縮し、
故障診断のためのパージ中断時間を短縮することが可能
となる。

【００６４】図４は、本実施形態のエバポパージシステ
ム故障診断操作を具体的に説明するフローチャートであ
る。図３の操作と同様、本操作もＥＣＵ３０により一定
時間毎に実行されるルーチンとして行われる。図４の操
作は、図３のステップ３０５、３０７がステップ４０５
から４１１に置換されているのみで、他のステップは図
３と同一の操作であるので、以下に相違点のみを説明す
る。

【００６５】ステップ４０５から４１１は負圧導入開始
時の圧力調整操作である。本実施形態では、まずステッ
プ４０５では、燃料タンク１１内の燃料の飽和蒸気圧Ｐ
Ｓが検出される。飽和蒸気圧ＰＳは燃料温度の関数とな
るため、本実施形態では燃料タンク内の燃料温度を検出
し、予めＥＣＵ３０のＲＯＭに記憶した飽和蒸気圧と燃
料温度との関係から飽和蒸気圧を求める。また、燃料温
度は温度センサを配置して直接検出しても良いが、燃料
タンク内の燃料温度は、機関が始動されてからの時間、
外気温などにより定まるため、例えば、機関冷却水温度
（始動後の運転時間）、吸気温度（外気温）と燃料温度
との関係を予め求めておき、機関冷却水温度と吸気温度
とに基づいて燃料温度を間接的に検出するようにしても
良い。

【００６６】本実施形態では、次にステップ４０７で上
記により求めた燃料飽和蒸気圧に基づいて、負圧導入開
始時の目標系内圧力ＰＴ₀を設定する。図５は、ステッ
プ４０７で設定される目標系内最小圧力ＰＴ₀と燃料飽
和蒸気圧力ＰＳとの関係を示す図である。図５に示すよ
うに、本実施形態では燃料の飽和蒸気圧ＰＳが高いほど
目標系内最小圧力ＰＴ₀は大気圧に近くなり、飽和蒸気
圧ＰＳが低いほど大きな負圧になるように設定される。
前述したように、本来洩れ検出時の内圧上昇のばらつき
を防止するためには、負圧導入開始時の系内圧力は一定
値（本実施形態では大気圧）に揃えることが好ましい。
しかし、飽和蒸気圧が低くなるほど負圧導入開始時の系
内圧力の相違による内圧上昇のばらつきは小さくなるた
め、飽和蒸気圧が低いほど大気圧から大きく離れた圧力
（パージ系は大気圧以上の圧力には調整できないため、
この場合大きな負圧を意味する）で負圧導入を開始して
も実際上ばらつきによる誤差は生じない。このため、本
実施形態では、目標系内最小圧力ＰＴ₀が飽和蒸気圧が
低くなるほど大きな負圧になるように設定している。な
お、目標系内最小圧力ＰＴ₀と大気圧との差は前述した
許容偏差に相当する。実際には、目標系内最小圧力ＰＴ
₀は、タンクなどのパージ系の容積等の種々の要因によ
り変化するため、詳細にはＰＴ₀の値は、実際のパージ
系を用いて実験により決定することが好ましい。

【００６７】ステップ４０９では、パージ制御弁１５を
閉弁して系内圧力を上昇させるとともに、ステップ４１
１では、圧力センサ３３で検出したタンク内圧ＰＴがス
テップ４０７で設定した目標系内最小圧力ＰＴ₀に到達
したか否かを判定する。燃料飽和蒸気圧が低い場合に
は、ステップ４０７で設定される目標系内最小圧力ＰＴ
₀は比較的大きな負圧に設定されるため、ステップ４１
１では系内圧力は短時間で目標系内最小圧力に到達する
ようになる。

【００６８】これにより、短時間で負圧導入が開始でき
るようになり、故障診断のためのパージ中断時間が短縮
されるようになる。ステップ４１１で系内圧力が目標最
小圧力に到達後は、ステップ４１３で図３のステップ３
０９と同一の操作、すなわちΔＰＬの測定が開始される
が、ステップ４１３以降の操作は図３の対応する操作と
同一であるので、ここでは説明を省略する。

【００６９】

【発明の効果】各請求項に記載の発明によれば、パージ
系に負圧を導入して洩れを検出する際に、内圧上昇測定
値のばらつきを排除して正確な洩れ検出を行うことが可
能となる共通の効果を奏する。

【００７０】また、請求項２に記載の発明では更に、飽
和蒸気圧に応じて負圧導入開始時の系内圧力を設定する
ようにしたことにより、上記共通の効果に加えて飽和蒸
気圧が低い場合には故障診断のためのパージ中断時間を
短縮することが可能となる優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する一般的な自動車用エバポパー
ジシステムの概略構成を示す図である。

【図２】負圧導入開始時のパージ系内圧による燃料蒸発
速度の変化を説明する図である。

【図３】本発明のエバポパージシステムの故障診断操作
の第１の実施形態を説明するフローチャートである。

【図４】本発明のエバポパージシステムの故障診断操作
の第２の実施形態を説明するフローチャートである。

【図５】図４の操作における目標系内最小圧力ＰＴ₀の
設定を示す図である。

【符号の説明】

１…吸気通路 １０…キャニスタ １１…燃料タンク １２…ベーパー配管 １４…パージ配管 １５…パージ制御弁 １７…ＣＣＶ ３０…電子制御ユニット（ＥＣＵ） ３３…燃料タンク圧力センサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾崎 敏弘 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） 3G044 BA22 EA07 EA08 EA32 EA40 EA53 EA55 EA57 FA04 FA06 FA13 FA14 FA15 FA38 FA39 GA02 GA04 GA05

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関燃料タンク内の蒸発燃料を吸着
   するキャニスタと、前記燃料タンク内の燃料液面上部空
   間を前記キャニスタに接続するベーパ通路と、前記キャ
   ニスタと機関吸気通路とを接続するパージ通路とを含む
   パージ系の内圧を所定の負圧まで低下させ、パージ系内
   圧が前記所定の負圧に低下した状態でパージ系を密閉
   し、密閉後のパージ系の内圧上昇に基づいてパージ系の
   洩れの有無を判定するエバポパージシステムの故障診断
   装置であって、 パージ系内圧を前記所定の負圧に低下させる操作を開始
   する際に、まずパージ系内圧を予め定めた一定の値に調
   整し、調整後にパージ系内圧を負圧に低下させる操作を
   開始する、エバポパージシステムの故障診断装置。
2. 【請求項２】 内燃機関燃料タンク内の蒸発燃料を吸着
   するキャニスタと、前記燃料タンク内の燃料液面上部空
   間を前記キャニスタに接続するベーパ通路と、前記キャ
   ニスタと機関吸気通路とを接続するパージ通路とを含む
   パージ系の内圧を所定の負圧まで低下させ、パージ系内
   圧が前記所定の負圧に低下した状態でパージ系を密閉
   し、密閉後のパージ系の内圧上昇に基づいてパージ系の
   洩れの有無を判定するエバポパージシステムの故障診断
   装置であって、 前記燃料タンク内の燃料の飽和蒸気圧を検出する飽和蒸
   気圧検出手段と、 前記所定の負圧に低下させる操作を開始時のパージ系内
   圧を、前記飽和蒸気圧に応じて定まる値に調整する内圧
   調整手段と、 を備えたエバポパージシステムの故障診断装置。