JP5318793B2 - 蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料タンク、燃料タンクで発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタ、およびキャニスタに負圧を作用させて蒸発燃料をキャニスタ内から脱離させる蒸発燃料脱離手段等を備える蒸発燃料処理装置の漏れの有無を、蒸発燃料脱離手段を圧力印加手段として使用し、処理系内に圧力を印加した際の圧力変化に基づいて診断する漏れ診断装置に関し、特に、当該漏れ診断の診断基準を燃料蒸気圧に基づいて補正可能な蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置に関する。

従来から、ガソリン等を燃料とする車両には、燃料タンクの内圧上昇に基づく破損を回避しながら、蒸発燃料が大気中へ放散されることを防止する蒸発燃料処理装置が搭載されている。しかし、蒸発燃料処理装置に亀裂や連結部のシール不良等が存在していると、処理系内から蒸発燃料が漏れ出てしまう。このような蒸発燃料の漏れが生じていても、運転者は直接認知することは出来ない。そこで、蒸発燃料処理装置の漏れの有無を診断（リーク診断）する漏れ診断装置が、例えば下記特許文献１に提案されている。

特許文献１の蒸発燃料処理装置では、キャニスタとエンジンへの吸気通路とを連通して機関吸気に伴う負圧によって蒸発燃料をキャニスタ内から脱離し、エンジンへパージするエバポパージシステムを採用している。そのうえで、特許文献１の漏れ診断装置では、機関吸気に伴う負圧を燃料タンクを含めて処理系全体に印加して漏れ診断を行っている。すなわち、特許文献１では吸気通路（機関吸気）が蒸発燃料脱離手段および圧力印加手段に相当する。漏れ診断は、負圧の印加による処理系内の圧力低下速度、または負圧状態で処理系内を閉鎖したときの圧力上昇速度を、内圧センサ（圧力検知手段）の検知結果に基づいて行っている。このとき、処理系の内圧は燃料蒸気圧の影響を受ける。そこで、特許文献１の実施例２では、燃料蒸気圧の変動に起因する誤診断を避けるため、燃料タンク内の燃料温度から燃料蒸気発生量（燃料蒸気圧）を予測し、当該予測に基づいてリーク診断の診断基準を補正している。

詳しくは、処理系内に負圧を印加すると、図１３の実線で示すように、処理系の内圧（実測値）Ｐは徐々に低下していき、負圧状態で処理系内を閉鎖して負圧を保持していても、蒸発燃料の再発生により内圧Ｐは徐々に上昇していく（大気圧側へ戻る）。そして、負圧印加中の所定の診断タイミングＴ₁または負圧保持中の所定の診断タイミングＴ₂における内圧Ｐが漏れ診断の診断基準Ｐｍ未満であれば、漏れ無しと診断される。一方、蒸発燃料処理装置に漏れが生じていると、処理系内に外気が流入する。これにより、負圧印加中は、図１３の一点鎖線で示すように内圧Ｐは緩やかに低下する。負圧保持中は、図１３の二点鎖線で示すように内圧Ｐは急速に上昇する。したがって、負圧印加中の所定の診断タイミングＴ₁における内圧Ｐが診断基準Ｐｍに達していないか、または負圧保持中の所定の診断タイミングＴ₂における内圧Ｐが診断基準Ｐｍ以上に上昇している。これを利用して、負圧印加中または負圧保持中における処理系の内圧Ｐが診断基準Ｐｍ以上であれば、漏れ有りと診断される。

しかし、このような負圧印加による漏れ診断では、燃料温度、すなわち処理系内での燃料蒸発状態によっては正確に診断できない場合がある。燃料温度は、外気温度や燃料ポンプの駆動熱等により昇温し得るが、図１４に示すように、燃料温度が高いと燃料は蒸発し易く燃料蒸気圧が高くなる。これに伴い、処理系の内圧も高くなる。この場合、図１３の仮想線（破線）で示すように、処理系の内圧Ｐは高い水準で推移する。この状態において同様に負圧を印加しても、所定の診断タイミングＴ₁またはＴ₂における内圧Ｐが診断基準Ｐｍ以上となっていることがある。これでは、蒸発燃料処理装置に漏れが生じていないにも拘らず、漏れ有りと誤診断される問題がある。そこで、特許文献１の実施例２では、燃料タンク内の燃料温度から燃料蒸気発生量（燃料蒸気圧）を予測して、診断基準Ｐｍを補正している。

なお、処理系内へ正圧を印加して漏れ診断を行う場合も、上記と同様の問題がある。まず、処理系内に正圧を印加すると、図１５の実線で示すように、処理系の内圧Ｐは徐々に上昇していく。そして、正圧印加中の所定の診断タイミングＴ₁または正圧保持中の所定の診断タイミングＴ₂における内圧Ｐが漏れ診断の診断基準Ｐｐを超えていれば、漏れ無しと診断される。一方、蒸発燃料処理装置に漏れが生じていると、処理系内のガスが外部に流出する。これにより、正圧印加中は、図１５の一点鎖線で示すように内圧Ｐは緩やかに上昇する。正圧保持中は、図１５の二点鎖線で示すように内圧Ｐは下降する。したがって、正圧印加中の所定の診断タイミングＴ₁における内圧Ｐが診断基準Ｐｐに達していないか、あるいは正圧保持中の所定の診断タイミングＴ₂における内圧Ｐが診断基準Ｐｐ以下に下降している。これを利用して、正圧印加中または正圧保持中における処理系の内圧Ｐが診断基準Ｐｐ以下であれば、漏れ有りと診断される。

このような正圧印加による漏れ診断においても、燃料温度が高いと燃料蒸気圧も高いので、図１５の仮想線（破線）で示すように、処理系の内圧Ｐは高い水準で推移する。これに伴い、蒸発燃料処理装置に漏れが生じており、正圧印加中の内圧上昇が緩やかでも、診断タイミングＴ₁においては内圧Ｐが診断基準Ｐｐを超えていることがある。また、蒸発燃料処理装置に漏れが生じており、正圧保持中に内圧が下降しても、診断タイミングＴ₂においては内圧Ｐが診断基準Ｐｐを超えていることもある。このように燃料温度が高い状態において同様に正圧を印加しても、所定の診断タイミングＴ₁またはＴ₂における内圧Ｐは診断基準Ｐｐを超えてえていることがあり、蒸発燃料処理装置に漏れが生じているにも拘らず、漏れ無しと誤診断される問題がある。

ところで、吸気通路（機関吸気）に替えて、燃料ポンプから吐出された燃料の一部を利用して負圧を発生させるアスピレータを有する蒸発燃料処理装置が、下記特許文献２に提案されている。特許文献２の蒸発燃料処理装置では、アスピレータを燃圧調整用のプレッシャレギュレータを介して燃料ポンプと連通させる一方、アスピレータの減圧室をキャニスタに連通している。これにより、プレッシャレギュレータから余剰燃料がアスピレータに導入されることで発生する負圧がキャニスタに作用し、キャニスタ内の蒸発燃料はアスピレータを介して燃料タンクへ回収される。すなわち、特許文献２の蒸発燃料処理装置は、蒸発燃料を吸気通路へパージせずに燃料タンクへ回収するパージレスエバポシステムを採用している。

特開平６−２３５３５４号公報 特開２００２−２３５６０８号公報

特許文献１では、燃料温度から燃料蒸気圧を予測することで漏れ診断の診断基準を補正している。しかし、燃料蒸気圧は燃料温度との相関性があるが、ガソリン等の燃料は種々の炭化水素の混合物であるため、図１４に示すように、その蒸気圧特性は燃料の種類（組成）によって異なる。一般的に、軽質な燃料の蒸気圧特性は高く、重質な燃料の蒸気圧特性は低くなる傾向がある。また、保存状態（劣化状態）等によっても蒸気圧特性は変動し得る。これに対し、特許文献１では燃料温度から燃料蒸気圧を予測しているのみであり、実際の燃料蒸気圧は計測していない。したがって、燃料温度から予測した燃料蒸気圧と、使用している燃料性状に応じた実際の燃料蒸気圧との間に誤差が生じ得る。これでは、診断基準を精度良く補正することはできず、漏れを誤診断してしまうおそれがある。

特許文献２では、アスピレータによってキャニスタ内から蒸発燃料を回収しているが、蒸発燃料処理装置の漏れ診断に関しては考慮していない。すなわち、特許文献２ではアスピレータを蒸発燃料脱離手段として使用しているが、蒸発燃料計測手段として使用していない。もちろん、漏れ診断時の圧力印加手段として使用するものでもない。

そこで、本発明は上記課題を解決するものであって、燃料性状が異なっていても、燃料蒸気圧に応じて精度良く診断基準を補正できる蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置を提供することを目的とする。

本発明は、燃料タンクと、燃料ポンプと、前記燃料タンクで発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記キャニスタに負圧を作用させて蒸発燃料を前記キャニスタ内から脱離させる蒸発燃料脱離手段とを備える蒸発燃料処理装置における漏れの有無を、前記蒸発燃料脱離手段を圧力印加手段として使用し、処理系内に圧力を印加した状態で該処理系内の内圧を検知する圧力検知手段の検知結果に基づいて診断（リーク診断）すると共に、その診断基準を燃料蒸気圧に基づいて補正可能な蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置であって、燃料蒸気圧を計測する燃料蒸気圧計測手段を有する。そして、当該燃料蒸気圧計測手段が、前記燃料ポンプから吐出された燃料の一部を利用して負圧を発生させるアスピレータと、該アスピレータによって発生した負圧を検知する負圧検知手段と、該負圧検知手段の検知結果に基づき燃料蒸気圧を算出する燃料蒸気圧算出手段とを備えることを特徴とする。なお、処理系とは、燃料タンク、キャニスタ、及びこれらを互いに連通する通路等を含み、蒸発燃料を処理する際に蒸発燃料が存在する系を意味する。

詳細は後述するが、アスピレータは、燃料ポンプから吐出された燃料の一部を導入し、減圧室におけるベンチュリ効果によって負圧を発生させるものである。このとき、アスピレータに導入された燃料が減圧室で減圧気化されることで、蒸気圧が発生する。したがって、減圧室の内圧、すなわちアスピレータによって発生する負圧は、導入された燃料の蒸気圧に基づき平衡状態となる。そのうえで、燃料蒸気圧計測手段では、この平衡状態におけるアスピレータの負圧が負圧検知手段によって検知され、その検知結果に基づいて燃料蒸気圧が燃料蒸気圧算出手段によって算出される。このように、燃料蒸気圧を算出できるのは、アスピレータによって発生する負圧が燃料性状の相違に応じて変動するからである。つまり、アスピレータによって発生する負圧から燃料蒸気圧を同定することができる。このように、本発明では燃料蒸気圧計測手段によって燃料蒸気圧を計測しているので、使用している燃料性状に応じた燃料蒸気圧をほぼ正確に計測することができる。これにより、燃料蒸気圧に応じて精度良く診断基準を補正することができ、燃料温度が高い場合でも漏れの有無を誤って診断することを回避できる。

さらに、漏れ診断装置は、燃料温度を検知する燃温検知手段を備えることが好ましい。蒸気圧は温度の関数なので、アスピレータに導入される燃料の温度が安定していないと、計測（算出）される燃料蒸気圧に誤差が生じる可能性がある。そこで、漏れ診断装置に燃温検知手段を設けていれば、当該燃温検知手段で検知された燃料温度と負圧検知手段で検知された検知結果とに基づいて、燃料温度変化にも対応した正確な燃料蒸気圧を燃料蒸気圧算出手段で算出することができる。これにより、より精度良く診断基準を補正することができ、漏れの誤診断をより確実に回避することができる。なお、気化する前（液体状態）の燃料温度を検知すれば、気化した燃料温度を検知する場合に比べて、燃料温度を精度良く検知することができる。

アスピレータは、燃料ポンプとは別に、減圧室を燃料タンク外とも連通させておく。燃料タンク外とは、大気に連通させる場合と、キャニスタに連通させる場合とが挙げられる。この場合、前記アスピレータによって発生する負圧を利用して前記燃料タンク内に大気を吸引し、前記燃料タンク内を正圧にして漏れ診断を行うことが好ましい。これによれば、アスピレータを蒸発燃料計測手段と共に圧力印加手段としても兼用し、効率良く漏れ診断を行うことができる。エバポパージシステムにおいて、圧力印加手段としての機関吸気によって燃料タンク内を負圧にするには、キャニスタを介して処理系全体を負圧にする必要がある。これでは、１つの圧力印加手段によって負圧を印加する範囲（空気排出量）が大きくなり、時間がかかる。これは、特に車両のアイドリング時に漏れ診断を行う場合に不利である。一方、アスピレータを圧力印加手段としても兼用すれば、機関吸気によってキャニスタ内を負圧にしながら、アスピレータによって燃料タンク内を正圧にすることができるので、迅速且つ効率的に漏れ診断を行うことができる。なお、アスピレータの減圧室をキャニスタに連通した場合は、大気はキャニスタを介して燃料タンク内へ吸引できる。

アスピレータの減圧室は、上記のように大気と連通させてもよいが、キャニスタと連通させることが好ましい。この場合、キャニスタ内に吸着された蒸発燃料をアスピレータによって発生する負圧によって脱離し、燃料タンクに回収するパージレスエバポシステムとすることができる。これによれば、アスピレータを、燃料蒸気圧計測手段と共に蒸発燃料脱離手段としても兼用することができる。したがって、アスピレータを使用したパージレスエバポシステムにおいて、アスピレータとは別の燃料蒸気圧計測手段を設ける必要が無く、装置の大型化およびコストアップを回避できる。

この場合、漏れの有無を診断する際には、キャニスタと大気を遮断したうえで、アスピレータによって発生する負圧を利用してキャニスタ内の空気を燃料タンク内に導入することでキャニスタ内を負圧にしながら、燃料タンク内を正圧にして漏れ診断を行うことが好ましい。これによれば、アスピレータを、燃料蒸気圧計測手段および蒸発燃料脱離手段に加えて、圧力印加手段としても兼用することができる。アスピレータの減圧室をキャニスタに連通していると、燃料ポンプからアスピレータへ燃料が導入されることで、気体（空気及び蒸発燃料）がキャニスタ側から燃料タンク内へ吸引される。したがって、アスピレータが作用すれば、必然的にキャニスタの内圧は負圧方向へ変動する傾向にあり、燃料タンクの内圧は正圧方向へ変動する傾向にある。そこで、燃料タンク内を正圧、キャニスタ内を負圧にして漏れを診断すれば、アスピレータの作用を有効利用して効率的に診断することができる。逆に、燃料タンク内を負圧、キャニスタ内を正圧にして診断しようとすれば、気層ポンプなどアスピレータとは別の圧力印加手段を要するので、非効率であると共に、装置の大型化やコストアップを招く。また、処理系内全体に正圧を印加して診断しようとすれば、診断後に大量の空気を蒸発燃料処理装置外へ排出する必要がある。すると、その際に蒸発燃料も外部へ漏れ出るおそれがある。これに対し、燃料タンク内を正圧としながらも、キャニスタ内を負圧にしていれば、漏れ診断後の空気排出量を抑えられるので、蒸発燃料も同時に漏れ出るおそれを低減できる。しかも、キャニスタ内の負圧化と燃料タンク内の正圧化とを同時に行うことができるので、迅速かつ効率良く漏れを診断できる。

本発明の蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置によれば、計測した燃料蒸気圧に基づいて診断基準を補正するので、燃料性状の相違による影響を受けることなく、燃料蒸気圧に応じて精度良く診断基準を補正できる。これにより、燃温が高い場合でも漏れの誤診断を回避することができる。

実施形態１−１の蒸発燃料処理装置および漏れ診断装置の概略構成を示す模式図である。 アスピレータの縦断面図である。 漏れ診断の手順を示すフロー図である。 実施形態１−１における弁開閉タイミングとこれに伴う処理系内の圧力変化を示すグラフである。 燃料蒸気圧（物性値）とアスピレータ内の平衡圧力との関係を示すグラフである。 図５の結果より求めた３７．８℃における平衡圧力を基準としたときの温度に対する変化割合を示すグラフである。 実施形態１−２における弁開閉タイミングとこれに伴う処理系内の圧力変化を示すグラフである。 実施形態１−３の蒸発燃料処理装置および漏れ診断装置の概略構成を示す模式図である。 実施形態１−３における弁開閉タイミングとこれに伴う処理系内の圧力変化を示すグラフである。 実施形態２の蒸発燃料処理装置および漏れ診断装置の概略構成を示す模式図である。 実施形態２−１における弁開閉タイミングとこれに伴う処理系内の圧力変化を示すグラフである。 実施形態２−２における弁開閉タイミングとこれに伴う処理系内の圧力変化を示すグラフである。 負圧印加による漏れ診断時の内圧変化を示すグラフである。 燃料温度と燃料蒸気圧との関係を示すである。 正圧印加による漏れ診断時の内圧変化を示すグラフである。

以下、本発明の代表的な実施の形態について説明するが、これに限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。特に、漏れの診断対象である蒸発燃料処理装置は、必須の構成要素である燃料タンク、キャニスタ、及び蒸発燃料脱離手段を備える基本的構成を有する限り、その他種々の構成要素を付加できる。蒸発燃料処理装置は、揮発性の高い燃料（例えばガソリンなど）を燃料とする、自動車などの車両へ好適に適用できる。

（実施形態１−１）
まず、機関吸気を利用したエバポパージシステムを採用した蒸発燃料処理装置に、本発明の漏れ診断装置を適用した実施形態について説明する。蒸発燃料処理装置は、図１に示すように、燃料Ｆを貯留する燃料タンク１、燃料タンク１内の燃料Ｆを内燃機関（エンジン）３０へ圧送供給する燃料ポンプ２、および燃料タンク１内で発生した蒸発燃料（ベーパ）を吸着するキャニスタ３などを有する。符号３１は、エンジン３０へ空気を吸入する吸気通路である。符号３２は、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量に応じて吸入空気量を制御するストッロルバルブである。燃料タンク１とキャニスタ３とは、ベーパ通路４を介して連通されている。キャニスタ３と吸気通路３１とは、パージ通路５を介して連通されている。なお、パージ通路５は、スロットルバルブ３２より下流において吸気通路３１と連結されている。吸気通路３１の先端（エンジン３０と反対側）は、エアフィルタ（図示せず）を介して大気開放されている。燃料ポンプ２は燃料タンク１内に配され、燃料供給通路６を通してエンジン３０へ向けて燃料Ｆを圧送する。燃料供給通路６には、分岐通路７が分岐状に連結されており、その先端にアスピレータ８が設けられている。すなわち、アスピレータ８は、燃料供給通路６および分岐通路７を介して燃料ポンプ２と直接連通されている。アスピレータ８の減圧室（図２参照）４３には、その先端が大気開放された吸引通路９も連結されている。すなわち、アスピレータ８の減圧室４３は、吸引通路９を介して燃料タンク１外と連通されている。キャニスタ３にも、その先端が大気開放された大気通路１０が連結されている。

燃料タンク１には、当該燃料タンク１を含めて処理系の内圧を検知する圧力センサ１１が設けられている。なお、圧力センサ１１は、処理系の内圧を検知可能な部位であれば、その設置位置は特に限定されない。例えば、燃料タンク１以外に、キャニスタ３、ベーパ通路４、またはパージ通路５に設けることもできる。圧力センサ１１が、本発明の圧力検知手段に相当する。また、燃料タンク１には、燃料Ｆの温度を検知する燃温センサ１２が設けられている。なお、燃温センサ１２は、燃料Ｆの温度を検知可能な部位であれば、その設置位置は特に限定されない。例えば、燃料タンク１以外に、燃料供給通路６、分岐通路７、またはアスピレータ８に設けることもできる。燃温センサ１２をアスピレータ８に設けておけば、燃料蒸気圧の計測に影響する直前の燃温を検知できるので、計測される燃料蒸気圧を精度良く補正できる。燃温センサ１２をアスピレータ８に設ける場合、アスピレータ８のノズル部４５に設ける。燃温センサ１２が、本発明の燃温検知手段に相当する。圧力センサ１１および燃温センサ１２による検知信号は、エンジン・コントロール・ユニット（ＥＣＵ）３５に入力される。ＥＣＵ３５は、中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などを有する。詳細は後述するが、ＲＯＭに所定の制御プログラムが予め記憶されており、ＣＰＵが、制御プログラムに基づいて各構成要素を所定のタイミングで制御操作したり演算処理する。

キャニスタ３の内部には吸着材Ｃが充填されている。吸着材Ｃとしては、空気は通すが、蒸発燃料を吸着・脱離可能な活性炭等を使用できる。パージ通路５上には、当該パージ通路５の連通状態と遮断状態とを切り替える開閉手段として、パージ通路弁１３が設けられている。分岐通路７上には、アスピレータ８への燃料導入と遮断とを切り替える燃料導入制御手段として、分岐通路弁１４が設けられている。なお、燃料導入制御手段は、分岐通路７上のほかに、アスピレータ８へ設けることもできる。例えば、アスピレータ８内に、ノズル本体４６（図２参照）からの燃料噴射タイミングを制御するニードル弁を設けることができる。大気通路１０上には、当該大気通路１０の連通状態と遮断状態とを切り替える開閉手段として、大気通路弁１５が設けられている。パージ通路弁１３、分岐通路弁１４、及び大気通路弁１５は、それぞれＥＣＵ３５によって開閉タイミングが制御操作される電磁弁である。本実施形態１では、燃料タンク１からパージ通路弁１３及び大気通路弁１５に至る閉鎖可能な一連の空間、すなわち燃料タンク１、キャニスタ３、ベーパ通路４、パージ通路５、大気通路１０で構成される処理系の漏れを診断することになる。

吸引通路９上には、燃料Ｆの逆流を防ぐ逆止弁１６が設けられている。また、吸引通路９の先端部には、アスピレータ８によって発生した負圧を検知する負圧センサ１７が設けられている。負圧センサ１７は、圧力センサ１１と同じセンサを使用できる。なお、負圧センサ１７は、アスピレータ８によって発生した負圧を検知できる部位であれば、その設置位置は特に限定されない。例えば、吸引通路９の先端部のほか、吸引通路９の途中やアスピレータ８に設けることもできる。負圧センサ１７をアスピレータ８へ設ける場合は、アスピレータ８の減圧室４３に設ける。負圧センサ１７が、本発明の負圧検知手段に相当する。負圧センサ１７の検知信号も、ＥＣＵ３５に入力される。詳細は後述するが、ＥＵＣ３５は、負圧センサ１７の検知結果に基づいて燃料蒸気圧を算出する。したがって、アスピレータ８、負圧センサ１７、及びＥＣＵ３５が、本発明の燃料蒸気圧計測手段を構成する。

アスピレータ８は、図２に示すように、ベンチュリ部４１とノズル部４５とから構成されている。ベンチュリ部４１は、絞り４２と、絞り４２の燃料流動方向上流側に設けられた先窄まり状の減圧室４３と、絞り４２の燃料流動方向下流側に設けられた末拡がり状のディフューザ部４４と、吸引ポート４１ｐとを備えている。減圧室４３、絞り４２、およびディフューザ部４４は、それぞれ同軸に形成されている。吸引ポート４１ｐは、減圧室４３に連通形成されている。吸引ポート４１ｐに、吸引通路９が連結される。ノズル部４５は、ベンチュリ部４１の上流側に接合されている。ノズル部４５は、アスピレータ８内に燃料を導入する導入ポート４５ｐと、導入された燃料を噴射するノズル本体４６とを備えている。ノズル本体４６は減圧室４３内に同軸収納されており、当該ノズル本体４６の噴射口４６ｐは絞り４２に臨んでいる。

燃料ポンプ２から吐出された燃料Ｆの一部は、燃料供給通路６から分岐通路７を通して燃料導入ポート４５ｐからアスピレータ８内へ導入される。すると、導入された燃料Ｆがノズル本体４６から噴射され、絞り４２及びディフューザ部４４の中央部を軸方向に高速で流動する。このとき、減圧室４３においては、ベンチュリ効果によって負圧が発生する。これにより、吸引ポート４１ｐおよび吸引通路９に吸引力が生じる。吸引通路９を通して吸引ポート４１ｐから吸引された気体（本実施形態１では大気、後述の実施形態２ではキャニスタ３からの蒸発燃料及び空気）は、ノズル本体４６から噴射された燃料Ｆと共にディフューザ部４４から混合排出される。

次に、上記構成からなる蒸発燃料処理装置による蒸発燃料の処理機構について説明する。大気通路弁１５は、通常時（オフ時）は開弁している。一方、パージ通路弁１３および分岐通路弁１４は、通常時は閉弁している。駐車時や給油時などにおいて蒸発燃料の発生や給油に伴い燃料タンク１の内圧が上昇すると、燃料タンク１内の気体（空気及び蒸発燃料）がベーパ通路４を通してキャニスタ３内に流入する。すると、キャニスタ３内の吸着材Ｃによって蒸発燃料が選択的に吸着保持される。残余の空気は吸着材Ｃを透過し、キャニスタ３から大気通路１０を通して大気中に放散される。これにより、大気汚染を回避しながら燃料タンク１が圧力開放され、燃料タンク１の破損が防止される。

走行時には、パージ通路弁１３がＥＣＵ３５によって開弁される。大気通路弁１５は開弁したままであり、分岐通路弁１４は閉弁したままである。すると、機関吸気に伴う負圧がパージ通路５を介してキャニスタ３に作用する。これにより、キャニスタ３内に吸着されている蒸発燃料が吸引脱離され、パージ通路５を通して吸気通路３１へパージされる。このとき、大気通路１０から大気も吸引され、蒸発燃料の脱離が促進される。また、分岐通路弁１４は閉弁しているので、燃料ポンプ２から吐出された燃料Ｆがアスピレータ８へ導入されることはない。これにより、エンジン３０への燃料供給量不足が生じるのおそれが回避される。すなわち、分岐通路７上に分岐通路弁１４を設けていることで、エンジン３０への燃料供給量不足を避けながら、必要なときにのみ、燃料Ｆの一部をアスピレータ８へ導入することができる。また、アスピレータ８によって燃料蒸気圧を計測している間にエンジン３０での燃料要求量が高まった場合に、計測の途中で分岐通路７を遮断することもできる。エンジン３０が停止されると、パージ通路弁１３は再度ＥＣＵ３５によって閉弁される。

次に、当該エバポバージシステムの蒸発燃料処理装置の漏れ診断（リーク診断）について、図３に示す漏れ診断を行う処理フロー、および図４に示す各弁の開閉タイミングとこれに基づく内圧変化グラフを参照しながら説明する。漏れ診断は、蒸発燃料処理装置の処理系内に圧力を印加した状態で、当該処理系の内圧を圧力センサ１１によって検知し、その検知結果が所定の診断基準を満たしているか否をＥＣＵ３５で診断することで行われる。本実施形態１のエバポパージシステムにおいては、機関吸気に伴う負圧を処理系内へ印加して漏れ診断を行う。すなわち、エバポパージシステムにおいては、蒸発燃料脱離手段たる吸気通路を圧力印加手段として使用する。したがって、漏れ診断は、機関吸気を利用可能なとき、すなわちエンジン３０の稼動中に行われる。好ましくは、アイドル運転時に行われる。

これを前提として、本発明では、先ず、図３に示すように、漏れ診断を行うに先だって、燃料蒸気圧を計測し（第１ステップＳ１）、これに基づき漏れ診断の診断基準（診断圧力）を補正する（第２ステップＳ２）。そのうえで、処理系内に圧力を印加して（第３ステップＳ３）内圧を検知し（第４ステップＳ４）、その内圧が所定の診断基準を満たしているか否かによって漏れ診断を行う（第５ステップＳ５）。なお、燃料蒸気圧の計測から診断基準の補正（第１ステップＳ１〜第２ステップＳ２）は、漏れ診断（第３ステップＳ３〜第５ステップＳ５）の直前に行うことが好ましいが、事前に行っておいてもよい。すなわち、燃料蒸気圧の計測（診断基準補正）と漏れ診断とは連続して行うことが好ましいが、必ずしも連続して行う必要はない。車両の運転状況などによっては、燃料蒸気圧の計測（診断基準補正）に連続して漏れ診断を行えない場合もある。連続して行えば、燃料蒸気圧の計測（診断基準補正）から漏れ診断までの間に燃温が変化するおそれがないので、精度良く漏れを診断できる。

燃料蒸気圧計測手順について説明する。先ず、図４に示すように、燃料蒸気圧を測定するため、ＥＣＵ３５によって分岐通路弁１４が開弁される（タイミングＴ₁）。すると、燃料ポンプ２から吐出された燃料Ｆの一部が、燃料供給通路６から分岐通路７を通してアスピレータ８へ導入される。すると、アスピレータ８によって負圧が発生し、吸引通路９内が負圧となる。そして、吸引通路９（アスピレータ８）内の負圧が負圧センサ１７によって検知され、当該検知結果がＥＵＣ３５へ入力される。なお、アスピレータ８の作動に伴い燃料タンク１内へは吸引通路９から大気が吸引される。しかし、燃料蒸気圧計測中もパージ通路弁１３および大気通路弁１５は開弁されているので、機関吸気によって燃料タンク１の圧力開放がなされる。負圧センサ１７によって検知される負圧は、アスピレータ８に導入された燃料Ｆが減圧室４３において減圧気化した蒸気圧と、ベンチュリ効果によって実際に発生した負圧とが平衡状態となった平衡圧力である。そして、ＥＣＵ３５には、負圧センサによる検知結果に対する燃料蒸気圧の関係（マップ）が記憶されており、吸引通路９（アスピレータ８）内の負圧を検知することで、燃料蒸気圧を算出（同定）できる。これにより、燃料タンク１内において燃料Ｆが蒸発し易い状態にあるのか比較的蒸発量が少ない状態にあるのかを把握することができるので、ＥＣＵ３５において予め記憶されている負圧診断用の診断基準Ｐｍを補正することができる。例えば、計測された燃料蒸気圧が比較的高ければ、燃料タンク１を含めた処理系の内圧Ｐも高くなる（図１３、１５の仮想線参照）ので、診断基準Ｐｍが上昇補正される。

しかし、アスピレータ８へ導入される燃料Ｆの温度が安定していないと、正確な燃料蒸気圧を計測（同定）できない場合がある。そこで、吸引通路９（アスピレータ８）内の負圧検知に前後して、もしくは並行して、燃料Ｆの温度を燃温センサ１２によって検知することが好ましい。燃温センサ１２による検知結果も、ＥＣＵ３５へ入力される。ＥＵＣ３５では、負圧センサ１７と燃温センサ１２との検知結果とから、次のようにして燃料蒸気圧が算出される。図５は、燃料蒸気圧（物性値）とアスピレータ８内の平衡圧力との関係を示すグラフである。図６は、図５の結果より求めた３７．８℃における平衡圧力を基準としたときの温度に対する変化割合（温度係数Ｃｔ）を示すグラフである。図５から明らかなように、平衡圧力は、各燃料温度において燃料の種類に関係なく燃料蒸気圧と高い相関性がある。そして、３７．８℃における平衡圧力を基準としたときの温度変化に対し、平衡圧力の変化割合は、図６に示すように燃料の種類に関係なく所定の割合で変化する。したがって、アスピレータ８内の平衡圧力（Ｐ）と燃料温度とを検知することで、次式によって温度変化に対応した正確な燃料蒸気圧（ＶＰ）を算出することができる。
ＶＰ＝１／Ｃｔ・α・Ｐ＋β
（αは基準温度（３７．８℃）の傾き βは基準温度（３７．８℃）の切片）

燃料蒸気圧を計測し、必要に応じて診断基準Ｐｍを補正できたら、図４に示すように、分岐通路弁１４が閉弁されると共に、大気通路弁１５も閉弁される（タイミングＴ₂）。パージ通路弁１３は開弁したままである。なお、分岐通路弁１４を閉弁した直後も、アスピレータ８および吸引通路９内は負圧となっている。したがって、分岐通路弁１４を閉弁すると、燃料Ｆがアスピレータ８から吸引通路９へ逆流するおそれがある。しかし、吸引通路９上に逆止弁１６が設けられていることで、燃料Ｆの逆流が防止される。

分岐通路弁１４および大気通路弁１５が閉弁されると、燃料タンク１、ベーパ通路４、キャニスタ３、大気通路弁１５より下流の大気通路１０、およびパージ通路５で構成される一連の処理系内への大気流入が遮断されることで、機関吸気による負圧によって処理系の内圧Ｐも負圧となる。そして、所定の診断タイミングＴ₃における処理系内の内圧Ｐが圧力センサ１１によって検知され、その検知結果がＥＣＵ３５へ入力される。診断タイミングＴ₃は、大気通路弁１５を閉弁してから所定時間経過後に設定すればよい。このとき、蒸発燃料処理装置に漏れが無ければ外気が流入できないので、図４の実線で示すように、内圧Ｐは診断基準Ｐｍを下回る。したがって、ＥＣＵ３５では、圧力センサ１１による検知結果（内圧Ｐ）が診断基準Ｐｍ未満であれば、漏れ無しと診断する。一方、蒸発燃料処理装置に漏れがあれば、当該漏れ部分から外気（大気）が流入するので、図４の一点鎖線で示すように、処理系の内圧Ｐは診断基準Ｐｍまで低下しない。したがって、ＥＣＵ３５では、圧力センサ１１による検知結果（内圧Ｐ）が診断基準Ｐｍ以上であれば、漏れ有りと診断する。なお、所定の診断タイミングＴ₃における処理系の内圧Ｐは、圧力センサ１１によって常時処理系の内圧をモニタリングすることで検知してもよいし、診断タイミングＴ₃でのみ検知してもよい。

（実施形態１−２）
なお、実施形態１−１では、処理系内の圧力低下速度に基づいて漏れを診断したが、処理系内を負圧に保った状態における圧力上昇速度に基づいて漏れを診断することもできる。この場合、図７に示すように、タイミングＴ₁において大気通路弁１５を閉弁して処理系内をある程度負圧にできたところで、パージ通路弁１３を閉弁する（タイミングＴ₂）。すると、処理系内が閉鎖空間となることで、負圧が保持される。パージ通路弁１３の閉弁タイミングは、基本的には大気通路弁１５を閉弁してから所定時間経過後とすればよい。または、内圧Ｐが負圧診断用の診断基準Ｐｍより低く設定された別の基準圧を下回った時点とすることもできる。

処理系が閉鎖されても、燃料タンク１内等では燃料Ｆが蒸発している。したがって、負圧保持中も処理系の内圧Ｐは徐々に上昇する。しかし、蒸発燃料処理装置に漏れがなければ、図７の実線で示すように、負圧保持中の圧力上昇速度は緩やかである。したがって、ＥＣＵ３５では、圧力センサ１１による検知結果（内圧Ｐ）が診断基準Ｐｍ未満であれば、漏れ無しと診断する。一方、蒸発燃料処理装置に漏れがあれば、当該漏れ部分から外気（大気）が流入するので、図７の一点鎖線で示すように、負圧保持中の圧力は急速に上昇する。したがって、ＥＣＵ３５では、圧力センサ１１による検知結果（内圧Ｐ）が診断基準Ｐｍ以上であれば、漏れ有りと診断する。その他、蒸発燃料処理装置および漏れ診断装置の構成や、燃診断基準Ｐｍの補正方法等は実施形態１−１と同様なので、これらの説明は省略する。

（実施形態１−３）
実施形態１−１、１−２では、アスピレータ８を燃料蒸気圧計測手段としてのみ使用したが、吸気通路３１と共に圧力印加手段として兼用することもできる。この場合の蒸発燃料処理装置には、図８に示すように、実施形態１−１の構成に加えて、さらにベーパ通路４上にもベーパ通路弁１８を設けておく。ベーパ通路弁１８は、当該ベーパ通路４の連通状態と遮断状態とを切り替える開閉手段であり、ＥＣＵ３５によって開閉タイミングが制御される電磁弁である。そのうえで実施形態１−３では、漏れを診断する際、分岐通路弁１４が開弁されると共に、ベーパ通路弁１８がＥＣＵ３５によって閉弁される。これにより、パージ通路５、キャニスタ３、大気通路１０、ベーパ通路４のベーパ通路弁１８より下流で構成される第１領域と、燃料タンク１からベーパ通路４上のベーパ通路弁１８に至る第２領域とに、処理系内が二分けされる。そして、キャニスタ３を含む第１領域を負圧にする一方、燃料タンク１を含む第２領域内を正圧にして、漏れ診断を行う点が注目される。したがって、キャニスタ３を含む第１領域の内圧を検知する圧力検知手段として、圧力センサ１９も実施形態１−１の構成に加えて設けられている。圧力センサ１９は、第１領域の内圧を検知できる位置であれば、その設置位置は特に限定されない。例えば、パージ通路５上のパージ通路弁１３より上流（キャニスタ３側）、キャニスタ３、大気通路１０上の大気通路弁１５より上流（キャニスタ３側）、またはベーパ通路４上のベーパ通路弁１８より下流（キャニスタ３側）に設ければよい。また、ＥＣＵ３５には、第１領域診断用（負圧診断用）の診断基準Ｐｍと、第２領域診断用（正圧診断用）の診断基準Ｐｐとが設定されている。したがって、ＥＣＵ３５では、計測された燃料蒸気圧に基づいて診断基準Ｐｍ、Ｐｐの双方が補正される。

漏れ診断について説明する。図９に、実施形態１−３における弁開閉タイミングとこれに伴う処理系内の圧力変化を示すグラフを示す。蒸発燃料処理装置の漏れを診断する際には、図９に示すように、大気通路弁１５が閉弁されると共に、分岐通路弁１４が開弁される一方、ベーパ通路弁１８が閉弁される（タイミングＴ₁）。すると、キャニスタ３を含む第１領域の内圧Ｐ₁は、機関吸気の負圧によって負圧が印加される。これに対し、燃料タンク１を含む第２領域の内圧Ｐ₂は、燃料ポンプ２からアスピレータ８へ燃料Ｆが導入されるに伴い、大気が吸入されることで正圧が印加される。同時に、アスピレータ８によって燃料蒸気圧を計測することができる。燃料蒸気圧の計測方法は、実施形態１−１と同じである。このように、アスピレータ８を、燃料蒸気圧計測手段と共に圧力印加手段として兼用できる。したがって、実施形態１−３では、吸気通路３１およびアスピレータ８の双方を、圧力印加手段として使用している。この場合、処理系内が二分されていることで、機関吸気やアスピレータ８がそれぞれ圧力を印加する領域が狭くなり、実施形態１のように機関吸気のみによって処理系全体に圧力を印加するよりも、迅速に処理系全体を所望の圧力状態にできる。そして、計測された燃料蒸気圧に基づいて診断基準Ｐｍ・Ｐｐを補正した後、パージ通路弁１３および分岐通路弁１４が閉弁される（タイミングＴ₂）。これにより、第１領域および第２領域がそれぞれ閉鎖されることで、第１領域が負圧で保持されると共に、第２領域が正圧で保持される。この状態において、第１領域では、所定の診断タイミングＴ₃における内圧Ｐ₁を圧力センサ１９によって検知することで、実施形態１−２と同様に漏れ診断が行われる。一方、第２領域は正圧で保持されているが、蒸発燃料処理装置に漏れがあれば、第２領域内の気体が外部へ流出する。これにより第２領域の内圧Ｐ₂は、図９の二点鎖線で示すように、正圧保持中も低下していく。したがって、ＥＣＵ３５では、圧力センサ１１によって検知された所定の診断タイミングＴ₃における第２領域の内圧Ｐ₂が診断基準Ｐｐを超えていれば、漏れ無しと診断する。一方、所定の診断タイミングＴ₃における圧力センサ１１の検知結果（第２領域の内圧Ｐ₂）が診断基準Ｐｐ以下であれば、漏れありと診断する。その他も実施形態１−１と同様なので、その説明は省略する。

（実施形態１−３の変形例）
なお、燃料蒸気圧の計測およびこれに基づく診断基準の補正は、必ずしもアスピレータ８による第２領域への圧力印加中に行う必要はない。すなわち、燃料蒸気圧の計測および診断基準の補正は、漏れ診断のために第２領域へ正圧を印加する前に行っておいてもよい。また、第１領域の診断タイミングと、第２領域の診断タイミングを異ならせることもできる。例えば、負圧診断用の診断基準Ｐｍを補正できていれば、第１領域は負圧保持中（タイミングＴ₂〜Ｔ₃）の圧力上昇速度に基づいて漏れ診断する必要は無く、実施形態１−１と同様に負圧印加中（タイミングＴ₁〜Ｔ₂）の減圧速度に基づいて漏れを診断することもできる。また、第２領域も、事前に正圧診断用の診断基準Ｐｐを補正できていれば、正圧印加中（タイミングＴ₁〜Ｔ₂）の圧力上昇速度に基づいて漏れを診断することもできる。また、ベーパ通路弁１８および圧力センサ１９を設けずに、タイミングＴ₁においてパージ通路弁１３を閉弁して処理系全体を正圧にして漏れを診断することもできる。この場合は、正圧診断用の診断基準ＰｐのみをＥＣＵ３５に設定しておけばよい。

（実施形態２−１）
次に、機関吸気を利用しないパージレスエバポシステムを採用した蒸発燃料処理装置に、本発明の漏れ診断装置を適用した実施形態について説明する。図１０に、実施形態２（後述の実施形態２−２も含む）の蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置の概略構成を示す。先ず、実施形態１（実施形態１−１〜１−３を含む）と共通する構成について、同じ部材に同じ符号を付して説明する。図１０に示すように、蒸発燃料処理装置は、燃料Ｆを貯留する燃料タンク１、燃料Ｆを図外の内燃機関（エンジン）へ圧送供給する燃料ポンプ２、燃料タンク１内で発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタ３、燃料タンク１内で発生した蒸発燃料をキャニスタ３へ導くベーパ通路４、燃料ポンプ２から吐出された燃料Ｆが圧送される燃料供給通路６、燃料供給通路６から分岐した分岐通路７、分岐通路７に連結されたアスピレータ８、キャニスタ３と大気を連通する大気通路１０、燃料タンク１に設けられた圧力センサ１１（圧力検知手段）、燃料Ｆの温度を検知する燃温センサ１２（燃温検知手段）、大気通路１０上に設けられた大気通路弁１５、およびベーパ通路４上に設けられたベーパ通路弁１８、各種制御および演算処理を行うＥＣＵ３５などを備えている。キャニスタ３の内部には、空気は通すが蒸発燃料を吸着・脱離可能な活性炭等からなる吸着材Ｃが充填されている。圧力センサ１１および燃温センサ１２による検知結果は、ＥＣＵ３５へ入力される。燃温センサ１２は、燃料供給通路６、分岐通路７、またはアスピレータ８に設けてもよい。大気通路弁１５およびベーパ通路弁１８は、ＥＣＵ３５によって開閉タイミングが制御される電磁弁である。アスピレータ８、負圧センサ１７、およびＥＣＵ３５によって、燃料蒸気圧計測手段が構成される点も実施形態１と同様である。

次に、実施形態１と異なる点について説明する。アスピレータ８の減圧室４３（図２参照）に連結された吸引通路９がキャニスタ３へ連結され、回収通路２０とされている。すなわち、アスピレータ８の減圧室４３が、回収通路２０を介してキャニスタ３と連通されている。回収通路２０上には、当該回収通路２０の連通状態と遮断状態とを切り替える開閉手段として、上流側（キャニスタ３側）から第１の回収通路弁２１と、第２の回収通路弁２２とが設けられている。第１の回収通路弁２１および第２の回収通路弁２２は、ＥＣＵ３５によって開閉タイミングが制御される電磁弁である。アスピレータ８によって発生した負圧を検知する負圧センサ１７（負圧検知手段）は、回収通路２０上の第２の回収通路弁２２より下流側（アスピレータ８側）に設けられている。負圧センサ１７の検知信号も、ＥＣＵ３５へ入力される。また、回収通路２０上の下流部（アスピレータ８の近傍）にも、逆止弁１６が設けられている。

また、燃料タンク１には、蒸発燃料の回収中に再発生した蒸発燃料を含めて燃料タンク１内の気体が導入される第１連結通路２３が連結されている。第１連結通路２３の先端には、特定成分を優先的に透過分離する分離膜モジュール２４が連結されている。分離膜モジュール２４は、密閉容器２４ａと、当該密閉容器２４ａ内を導入室２４ｂと透過室２４ｃとに区画するように配された分離膜２４ｄとからなる。ここでの分離膜２４ｄには、燃料成分に対する溶解拡散係数が高く、燃料成分を優先的に透過分離するが空気成分は透過し難い分離膜を使用している。したがって、ここでの特定成分は燃料成分となる。燃料タンク１は、第１連結通路２３を介して分離膜モジュール２４の導入室２４ｂに連通されている。第１連結通路２３上には、当該第１連結通路２３の連通状態と遮断状態とを切り替える開閉手段として、第１連結通路弁２５が設けられている。第１連結通路弁２５は、ＥＣＵ３５によって開閉タイミングが制御される電磁弁である。分離膜モジュール２４の透過室２４ｃは、第２連結通路２６を介して回収通路２０と連通されている。第２連結通路２６は、第１の回収通路弁２１と第２の回収通路弁２２との間において、回収通路２０と連結されている。第２連結通路２６上には、アスピレータ８側から分離膜モジュール２４側への逆流を防ぐ逆止弁２７が設けられている。分離膜モジュール２４の導入室２４ｂは、第３連結通路２８を介してキャニスタ３と連通されている。第３連結通路２８上には、圧力制御弁２９が設けられている。圧力制御弁２９は、所定圧力が作用することで分離膜モジュール２４からキャニスタ３への気体流動のみを許容するチェック弁である。

実施形態２の蒸発燃料処理装置は、吸気通路（図示せず）とは直接連通していない。したがって、実施形態１におけるパージ通路５に相当する通路は設けられていない。また、分岐通路７上には、アスピレータ８への燃料導入と遮断とを切り替える燃料導入制御手段は設けられていない。ただし、アスピレータ８への燃料導入量を制御（増減）可能な燃料導入量制御手段（弁）を設けておくことは好ましい。これにより、エンジンにおける燃料要求量に応じて、アスピレータ８への燃料導入量を制御（増減）できるので、エンジンへの燃料供給不足を回避できる。また、漏れ診断の際に、処理系内へ印加する最大圧力を制御することもできる。燃料導入量制御手段は、分岐通路７上に設けてもよいし、アスピレータ８へ設けることもできる。実施形態２では、燃料ポンプ２、燃料供給通路６、および分岐通路７を除いて、図１０に示す構成全体が、処理系となる。そのうえで、実施形態２では、漏れ診断の際に処理系が、燃料タンク１からベーパ通路４上のベーパ通路弁１８および第１連結通路２３上の第１連結通路弁２５までの領域（正圧領域）と、キャニスタ３を含むその他の領域（負圧領域）とに二分される。これの詳細については後述する。

次に、実施形態２の蒸発燃料処理装置における蒸発燃料の処理機構について説明する。大気通路弁１５、ベーパ通路弁１８、および第２の回収通路弁２２は、常時は開弁している。第１の回収通路弁２１および第１連結通路弁２５は、常時は閉弁している。駐車時や給油時など燃料ポンプ２が駆動していない状態において、蒸発燃料の発生や給油に伴い燃料タンク１の内圧が上昇すると、燃料タンク１内の気体（空気及び蒸発燃料）がベーパ通路４を通してキャニスタ３内に流入する。すると、吸着材Ｃによって蒸発燃料が選択的に吸着保持される。残余の空気は吸着材Ｃを透過し、キャニスタ３から大気通路１０を通して大気中に放散される。

走行時など燃料ポンプ２の駆動中は、大気通路弁１５およびベーパ通路弁１８が閉弁される。一方、第１の回収通路弁２１は開弁される。そして、燃料ポンプ２から吐出された燃料Ｆの一部は、燃料供給通路６から分岐通路７を通してアスピレータ８に導入される。これにより、アスピレータ８によって負圧が発生する。すると、キャニスタ３内に吸着されている蒸発燃料が吸引脱離され、回収通路２０を通してアスピレータ８から燃料タンク１内へ回収される。このとき、ベーパ通路弁１８が閉弁されていると共に、圧力制御弁２９の存在によって、キャニスタ３内は負圧となっている。このように、本実施形態２の蒸発燃料処理装置は、アスピレータ８によって蒸発燃料を燃料タンク１へ回収する、パージレスエバポシステムとなっている。すなわち、実施形態２では、アスピレータ８を、燃料蒸気圧計測手段と共に蒸発燃料脱離手段としても兼用している。

また、蒸発燃料の回収中は、第１連結通路弁２５が開弁される。これにより、蒸発燃料の回収中に燃料タンク１内で再発生した蒸発燃料を含めて、燃料タンク１内の気体が第１連結通路２３を通して分離膜モジュール２４の導入室２４ｂへ導入される。すると、導入された気体のうち燃料成分が、導入室２４ｂから透過室２４ｃへ向けて優先的に分離膜２４ｄを透過する。これにより、透過室２４ｃ側の蒸発燃料（濃縮ガス）と導入室２４ｂに残存する空気成分（希釈ガス）とに分離される。分離膜２４ｄによって分離された蒸発燃料（濃縮ガス）は、第２連結通路２６から回収通路２０およびアスピレータ８を介して燃料タンク１内へ回収される。一方、導入室２４ｂに残存する空気（希釈ガス）は、第３連結通路２８を通してキャニスタ３へ導入され、蒸発燃料の脱離に利用される。なお、透過室２４ｃにはアスピレータ８からの負圧が作用しているが、導入室２４ｂは圧力制御弁２９によって正圧となっている。このように、導入室２４ｂと透過室２４ｃとの間には分離膜２４ｄを介して差圧が生じており、効率良く蒸発燃料を分離できる。

燃料ポンプ２が停止すると、大気通路弁１５およびベーパ通路弁１８が再度開弁されると共に、第１の回収通路弁２１および第１連結通路弁２５が再度閉弁される。なお、逆止弁１６によって、燃料ポンプ２の停止直後にアスピレータ８からの燃料Ｆの逆流が防止される。なお、蒸発燃料の回収に際しては、第２の回収通路弁２２は開閉制御されない（開弁されたままである）。

次に、実施形態２の蒸発燃料処理装置の漏れ診断について説明する。実施形態２でも、実施形態１と同様にエンジン駆動中（車両走行中）に漏れを診断することができる。しかし、機関吸気を利用しないので、エンジンが駆動していない駐車中に行うことが好ましい。駐車中であれば、エンジンや燃料ポンプ２の駆動により燃料Ｆが昇温し難く、燃温が比較的低い温度で安定しているからである。したがって、以下には、駐車中に漏れ診断を行う場合を想定して説明する。なお、この場合、エンジン停止から所定時間（例えば３〜１２時間程度）経過後に漏れ診断装置が作動するよう、ＥＣＵ３５で制御すればよい。

実施形態２での漏れ診断も、基本的には実施形態１と同様の手順で行われる。すなわち、図３に示すように、漏れ診断を行うに先だって燃料蒸気圧を計測し（第１ステップＳ１）、これに基づき漏れ診断の診断基準（診断圧力）を補正する（第２ステップＳ２）。そのうえで、処理系内に圧力を印加して（第３ステップＳ３）内圧を検知し（第４ステップＳ４）、その内圧が所定の診断基準を満たしているか否かによって漏れ診断を行う（第５ステップＳ５）。なお、燃料蒸気圧の計測から診断基準の補正（第１ステップＳ１〜第２ステップＳ２）は、漏れ診断（第３ステップＳ３〜第５ステップＳ５）の直前に（連続して）行ってもよいが、事前に行っておくこともできる。燃料蒸気圧の計測と漏れ診断とを連続して行えば、燃料蒸気圧の計測から漏れ診断までの間の燃温変化を抑制できるメリットがある。一方、燃料蒸気圧を事前に計測しておけば、漏れ診断を行うまでの時間を短縮できる。これは、特に駐車中に漏れを診断する場合に有利である。パージレスエバポシステムでは、基本的に車両走行中もアスピレータ８が作動し続けているので、この間（車両走行中）に燃料蒸気圧を計測しておけば効率的である。

図１１は、実施形態２−１における弁開閉タイミングとこれに伴う処理系内の圧力変化を示すグラフである。図１１は、駐車中に燃料蒸気圧の計測と漏れ診断とを連続して行う場合を想定して示している。上述のように、駐車中は大気通路弁１５、ベーパ通路弁１８、および第２の回収通路弁２２は開弁している。第１の回収通路弁２１および第１連結通路弁２５は閉弁している。そして、エンジン停止から所定時間経過後、漏れ診断を行うに先立って燃料蒸気圧を計測し、必要に応じて診断基準を補正する。具体的には、燃料ポンプ２が駆動される（タイミングＴ₁）。すると、燃料ポンプ２から分岐通路７を通してアスピレータ８に燃料Ｆが導入されることで、減圧室４３（図２参照）において負圧が発生する。また、燃料ポンプ２の駆動（タイミングＴ₁）と同時に、第２の回収通路弁２２が閉弁される。すると、図１１の実線で示すように、アスピレータ８から第２の回収通路弁２２にかけて回収通路２０が閉鎖空間となり、当該部分が負圧となる。そして、当該部分の負圧（内圧Ｐ₁）を負圧センサ１７によって検知すると共に、燃温センサ１２によって燃料Ｆの温度を検知することで、実施形態１と同様にして燃料蒸気圧が計測（ＥＣＵ３５において算出）される。そして、計測された燃料蒸気圧に基づいて、必要に応じて正圧診断用の診断基準Ｐｐが補正される。例えば、燃料蒸気圧が高ければ、診断基準Ｐｐを上昇補正する。

なお、アスピレータ８によって第２の回収通路弁２２より下流の回収通路２０内の気体が燃料タンク１内へ導入される。しかし、燃料蒸気圧計測中は大気通路弁１５およびベーパ通路弁１８は開弁されている。したがって、燃料蒸気圧計測中は、ベーパ通路４、キャニスタ３、大気通路１０をこれの順で通して、燃料タンク１の圧力開放がなされる。また、燃料ポンプ２は駆動しているが、エンジンは駆動していない。したがって、燃料蒸気圧の計測中および漏れ診断時には、燃料ポンプ２からアスピレータ８へ導入される燃料以外の余剰燃料は、燃料ポンプ２に連通されたプレッシャレギュレータ（図示せず）から燃料タンク１内へリリーフされる。実施形態２−１では、ＥＵＣ３５に実施形態１のような負圧診断用の診断基準Ｐｍは設定されていない。代わりに、燃料蒸気圧計測中の飽和圧力（飽和負圧）Ｐｓが、負圧診断用の診断基準としてＥＵＣ３５に記憶される。

次いで、第１の回収通路弁２１および第２の回収通路弁２２が開弁されると共に、ベーパ通路弁１８が閉弁される（タイミングＴ₂）。これにより、ベーパ通路弁１８および第１連結通路弁２５によって、処理系がキャニスタ３を含む第１領域と燃料タンク１を含む第２領域とに二分される。第１領域は、キャニスタ３、キャニスタ３からベーパ通路弁１８に至るベーパ通路４、回収通路２０、アスピレータ８、大気通路１０、分離膜モジュール２４から第１連結通路弁２５に至る第１連結通路２３、分離膜モジュール２４、第２連結通路２６、および第３連結通路２８によって構成される。第２領域は、燃料タンク１、燃料タンク１からベーパ通路弁１８に至るベーパ通路４、および燃料タンク１から第１連結通路弁２５に至る第１連結通路２３によって構成される。

そして、アスピレータ８で発生した負圧によって、大気通路１０、キャニスタ３、回収通路２０をこれの順で通して、燃料タンク１内へ大気が導入される。これにより、図１１の実線（Ｐ₂）で示すように、燃料タンク１を含む第２領域に正圧が印加される。一方この時点では、キャニスタ３を含む第１領域の内圧Ｐ₁はほぼ大気圧である。次いで、燃料タンク１を含む第２領域へ十分に正圧を印加できたところで、大気通路弁１５が閉弁される（タイミングＴ₃）。これにより、キャニスタ３を含む第１領域も閉鎖空間となる。すると、第１領域中の気体がアスピレータ８を介して燃料タンク１内へ導入されることで、第１領域が負圧となる。そして、第１領域を十分に負圧化できたところで燃料ポンプ２が停止され（タイミングＴ₄）、第１領域が負圧で保持される一方、第２領域が正圧で保持される。このように、実施形態２−１では、アスピレータ８を、燃料蒸気圧計測手段および蒸発燃料脱離手段のみならず、圧力印加手段としても兼用している。

そして、当該保圧中における第１領域の内圧Ｐ₁および第２領域の内圧Ｐ₂を、それぞれ負圧センサ１７および圧力センサ１１によって検知することで、漏れ診断が行われる（タイミングＴ₅）。具体的には、第１領域に漏れが無ければ、図１１の実線で示すように、第１領域の内圧Ｐ₁は燃料蒸気圧の計測時に記憶しておいた飽和負圧Ｐｓとほぼ同じ負圧となっている。したがって、第１領域では、負圧保持中における所定の診断タイミングＴ₅における内圧Ｐ₁が、飽和負圧Ｐｓとほぼ同じであれば漏れ無しと診断される。一方、第１領域に漏れがあれば、図１１の一点鎖線で示すように、内圧Ｐ₁は大気流入により飽和負圧Ｐｓより高くなっている。したがって、所定の診断タイミングＴ₅における負圧センサ１７による検知結果Ｐ₁が飽和負圧Ｐｓより高ければ、漏れ有りと診断される。このように、燃料蒸気圧計測時の飽和負圧Ｐｓによって漏れを診断すれば、診断基準を補正する必要が無く、簡便に漏れを診断できる。

第２領域では、所定の診断タイミングＴ₅における圧力センサ１１による検知結果Ｐ₂が、診断基準Ｐｐよりも高ければ、漏れ無しと診断される。一方、漏れがあれば、図１１の二点鎖線で示すように、気体流出により第２領域の内圧Ｐ₂は低下している。したがって、第２領域では、所定の診断タイミングＴ₅における圧力センサ１１による検知結果Ｐ₂が、診断基準Ｐｐ以下であれば、漏れ有りと診断される。第１領域および第２領域の漏れ診断後は、再度通常の駐車状態（図１１のスタート時の状態）へ戻る。

（実施形態２−２）
実施形態２−１では、燃料タンク１内へ大気を導入することで正圧を印加したが、キャニスタ３を含む第１領域の気体（空気および蒸発燃料）を燃料タンク１へ導入することで正圧を印加することもできる。この場合、図１２に示すように、燃料蒸気圧の計測および飽和負圧Ｐｓの記憶後、第１の回収通路弁２１および第１連結通路弁２５と同時に、大気通路弁１５を閉弁する（タイミングＴ₂）。これにより、キャニスタ３を含む第１領域と燃料タンク１を含む第２領域が、同時に閉鎖空間となる。そして、アスピレータ８によってキャニスタ３を含む第１領域の気体が燃料タンク１へ導入される。これにより、図１２のグラフに示すように、第１領域の負圧化と第２領域の正圧化とが同時に行われる。その他は実施形態２−１と同様なので、詳しい説明は省略する。このように、実施形態２−２では、第１領域への負圧印加と第２領域への正圧印加を同時に行えるので、処理系内へ圧力印加から漏れ診断までの時間を短縮できる。

（実施形態２の変形例）
実施形態２では、第１領域を飽和負圧Ｐｓに基づいて漏れを診断した。これは、アスピレータ８から第２の回収通路弁２２に至る範囲に漏れが無いことを前提としている。アスピレータ８から第２の回収通路弁２２までは狭い範囲なので、通常、当該範囲に漏れが生じている可能性は低い。しかし、当該範囲に漏れが生じていれば、負圧保持中の第１領域全体の検知内圧Ｐ₁が、診断タイミングによっては飽和負圧Ｐｓと同等になる可能性がある。そこでこれを避けるため、実施形態１と同様に、負圧診断用の診断基準ＰｍをＥＣＵ３５に設定しておき、計測した燃料蒸気圧に基づいて適宜診断基準Ｐｍを補正することも好ましい。

また、実施形態２でも、圧力印加中の圧力変化速度に基づいて漏れを診断してもよい。すなわち、第１領域では、負圧印加に伴う圧力低下速度に基づいて漏れを診断することもできる。第２領域では、正圧印加に伴う圧力上昇速度に基づいて漏れを診断することもできる。また、第１領域の診断タイミングと第２領域の診断タイミングとを異ならせることも可能である。例えば、大気導入により燃料タンク１へ正圧を印加した実施形態２−１においては、図１１のタイミングＴ₃〜Ｔ₄の間に漏れを診断してもよい。

パージレスエバポシステムを採用した実施形態２の蒸発燃料処理装置では、第１〜第３連結通路２３・２６・２８や分離膜モジュール２４、およびこれらに付随する構成部材を廃した構成とすることもできる。

１ 燃料タンク
２ 燃料ポンプ
３ キャニスタ
４ ベーパ通路
５ パージ通路
７ 分岐通路
８ アスピレータ
９ 吸引通路
１０ 大気通路
１１・１９ 圧力センサ（圧力検知手段）
１２ 燃温センサ（燃温検知手段）
１３ パージ通路弁
１７ 負圧センサ（負圧検知手段）
２０ 回収通路
２４ 分離膜モジュール
３０ エンジン
３１ 吸気通路
４１ ベンチュリ部
４３ 減圧室
４４ ディフューザ部
４５ ノズル部
４６ ノズル本体
Ｃ 吸着材
Ｆ 燃料
Ｐｍ・Ｐｐ 診断基準
Ｐｓ 飽和負圧（診断基準）

Claims (3)

1. 燃料タンクと、燃料ポンプと、前記燃料タンクで発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記キャニスタに負圧を作用させて蒸発燃料を前記キャニスタ内から脱離させる蒸発燃料脱離手段と、前記燃料ポンプから吐出される余剰燃料を前記燃料タンク内へリリーフするプレッシャレギュレータとを備える蒸発燃料処理装置における漏れの有無を、前記蒸発燃料脱離手段を圧力印加手段として使用し、処理系内に圧力を印加した状態で該処理系内の内圧を検知する圧力検知手段の検知結果に基づいて診断すると共に、その診断基準を燃料蒸気圧に基づいて補正可能な蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置であって、
   燃料蒸気圧を計測する燃料蒸気圧計測手段を有し、
   該燃料蒸気圧計測手段は、前記燃料ポンプから吐出された燃料の一部を利用して減圧室において負圧を発生させるアスピレータと、該アスピレータによって発生した負圧を検知する負圧検知手段と、該負圧検知手段の検知結果に基づき燃料蒸気圧を算出する燃料蒸気圧算出手段とを備え、
   前記アスピレータは、前記燃料ポンプからエンジンへ向けて燃料を圧送する燃料供給通路から分岐した分岐通路を介して前記燃料ポンプと連通され、該燃料ポンプから前記アスピレータへ導入される燃料以外の余剰燃料が、前記プレッシャレギュレータから前記燃料タンク内へリリーフされ、
   前記分岐通路上には、該分岐通路の連通状態と遮断状態とを切り替える分岐通路弁が設けられており、
   前記アスピレータの減圧室は前記燃料タンク外に連通されており、
   該アスピレータを前記圧力印加手段としても兼用して、前記アスピレータによって発生する負圧を利用して前記燃料タンク内に大気を吸引し、前記燃料タンク内を正圧にして前記漏れの有無を診断することを特徴とする、蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置。
2. 請求項１に記載の蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置であって、
   燃料温度を検知する燃温検知手段を備え、
   該燃温検知手段で検知された燃料温度と、前記負圧検知手段で検知された検知結果とに基づいて、燃料蒸気圧が前記燃料蒸気圧算出手段で算出されることを特徴とする、蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置。
3. 燃料タンクと、燃料ポンプと、前記燃料タンクで発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記キャニスタに負圧を作用させて蒸発燃料を前記キャニスタ内から脱離させる蒸発燃料脱離手段とを備える蒸発燃料処理装置における漏れの有無を、前記蒸発燃料脱離手段を圧力印加手段として使用し、処理系内に圧力を印加した状態で該処理系内の内圧を検知する圧力検知手段の検知結果に基づいて診断すると共に、その診断基準を燃料蒸気圧に基づいて補正可能な蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置であって、
   燃料蒸気圧を計測する燃料蒸気圧計測手段を有し、
   該燃料蒸気圧計測手段は、前記燃料ポンプから吐出された燃料の一部を利用して減圧室において負圧を発生させるアスピレータと、該アスピレータによって発生した負圧を検知する負圧検知手段と、該負圧検知手段の検知結果に基づき燃料蒸気圧を算出する燃料蒸気圧算出手段とを備え、
   前記アスピレータの減圧室は前記キャニスタと連通されており、
   前記漏れの有無を診断する際、前記キャニスタと大気を遮断し、前記アスピレータによって発生する負圧を利用して前記キャニスタ内の空気を前記燃料タンク内に導入することで、前記キャニスタ内を負圧にしながら前記燃料タンク内を正圧にして漏れ診断を行うことを特徴とする、蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置。
   

Images