JP5975847B2 - 蒸発燃料処理装置、および、蒸発燃料処理装置の診断方法 - Google Patents

Description

本発明は、蒸発燃料を処理するための蒸発燃料処理装置、および、蒸発燃料処理装置の診断方法に関する。

例えば、内燃機関を備える車両では、燃料タンクへ給油を行うと、燃料タンクの内部空間における液体燃料の占有体積が増えるため、同内部空間における気相域の占有体積が相対的に減少して、気相域の圧力（以下、“タンク内圧”という。）が大気圧と比べて高くなる。すると、燃料タンク内に滞留していた気相域の蒸発燃料が大気中へ出ようとする。仮に、蒸発燃料が大気中へ放出されると、大気を汚染してしまう。

そこで、蒸発燃料の大気中への放出に起因する大気汚染を防ぐ目的で、従来の蒸発燃料処理装置では、燃料タンクと大気間の連通路に、蒸発燃料を一時的に吸着する吸着材を有するキャニスタを設け、キャニスタの吸着材に蒸発燃料を吸着させることでタンク内圧を低く抑えるようにしている。

例えば、特許文献１には、燃料タンクとキャニスタ間を連通する蒸発燃料の流通路に、燃料タンクとキャニスタ間の導通状態を制御する封鎖弁（以下、密閉弁という。）を設けてなる蒸発燃料処理装置が開示されている。
特許文献１に係る蒸発燃料処理技術では、内燃機関の吸気通路とキャニスタとの間をパージ通路を介して連通させる。キャニスタと大気との間を開放または遮断する切換弁を設ける。切換弁がキャニスタを大気から遮断している際にキャニスタを加圧する加圧ポンプを設ける。パージ通路を開閉するパージ制御弁を設ける。そして、密閉弁、切換弁、加圧ポンプ、および、パージ制御弁を制御するためのＥＣＵを設ける。

特許文献１に係る蒸発燃料処理技術によれば、燃料タンクとキャニスタとが切り離された状態を実現することができる。

特開２００４−１１５６１号公報

ところで、特許文献１に係る蒸発燃料処理技術では、燃料タンク、キャニスタ、および、密閉弁を含む蒸発燃料密閉系のリーク診断を、下記の手順で行っている。すなわち、まず、密閉弁が閉止されて、蒸発燃料密閉系のうちキャニスタ側のリーク診断が実行される。その後、密閉弁が開放されて、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断が実行される。

しかしながら、特許文献１に係る蒸発燃料処理技術では、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果を得るために、蒸発燃料密閉系のうちキャニスタ側のリーク診断工程、および、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断工程の二工程をもれなく実行しなければならない。そのため、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果を得るのに比較的長い時間および多大な消費電力を要することとなっていた。

本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果を短時間でかつ少ない消費電力をもって得ることができるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、（１）に係る発明は、内燃機関を備える車両に搭載された燃料タンクと大気間の連通路に設けられ、当該燃料タンクを大気から遮断する電磁弁からなる密閉弁と、前記連通路のうち前記密閉弁と大気間に設けられ、前記燃料タンクから前記連通路を介して排出される蒸発燃料を回収するキャニスタと、前記連通路のうち前記キャニスタと大気間に設けられ、当該キャニスタを大気に対して開放または遮断する電磁弁からなる切換弁と、前記燃料タンクに係るタンク内圧を検出するタンク内圧検出部と、前記連通路のうち前記密閉弁を境として前記キャニスタの側に設けられ、前記キャニスタに係るキャニスタ内圧を検出するキャニスタ内圧検出部と、前記密閉弁を開放または閉止させる指令を行うと共に、前記切換弁を開放または遮断させる指令を行う制御部と、前記燃料タンク、前記キャニスタ、および、前記密閉弁を含む蒸発燃料密閉系のリーク診断を行う診断部と、前記蒸発燃料密閉系に負圧を発生させる圧力発生部と、を備える。

蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断を実行する際に、異常ありのリーク診断結果が出現する頻度は一般に低い。また、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果を、短時間でかつ少ない消費電力をもって得たいという強い要望がある。

そこで、（１）に係る発明では、診断部は、制御部の指令に従い密閉弁が開放しかつ切換弁が遮断している状態で、圧力発生部により発生した負圧およびキャニスタ内圧検出部を用いて蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断を行い、その結果に応じて、例えば当該リーク診断結果が異常ありの場合に、制御部の指令に従い密閉弁が閉止しかつ切換弁が遮断している状態で、圧力発生部により発生した負圧およびキャニスタ内圧検出部を用いて蒸発燃料密閉系のうちキャニスタ側のリーク診断を行い、前記蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果が正常の場合に、前記制御部の前記指令に従い前記密閉弁が閉止しかつ前記切換弁が遮断している状態で、前記圧力発生部による発生圧力に対して前記タンク内圧検出部の前記タンク内圧に係る検出値が所定の範囲を超えて変動するか否かに基づき前記密閉弁の機能診断を行う、構成を採用することとした。

（１）に係る発明によれば、キャニスタ側のリーク診断の前に、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断を行うため、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果を短時間でかつ少ない消費電力をもって得ることができる。また、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果が正常の場合に、密閉弁の機能診断を行うため、密閉弁の機能診断を的確かつ精度よく遂行することができる。

また、（２）に係る発明は、（１）に係る発明に記載の蒸発燃料処理装置であって、診断部は、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果が正常の場合に、蒸発燃料密閉系のうちキャニスタ側のリーク診断を省略する、構成を採用することとした。

（２）に係る発明によれば、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果が正常の場合に、蒸発燃料密閉系のうちキャニスタ側のリーク診断を省略するため、（１）に係る発明と同様に、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果を短時間でかつ少ない消費電力をもって得ることができる。

また、（３）に係る発明は、内燃機関を備える車両に搭載された燃料タンクと大気間の連通路に設けられ、燃料タンクを大気から遮断する電磁弁からなる密閉弁と、連通路のうち密閉弁と大気間に設けられ、燃料タンクから連通路を介して排出される蒸発燃料を回収するキャニスタと、連通路のうちキャニスタと大気間に設けられ、キャニスタを大気に対して開放または遮断する電磁弁からなる切換弁と、前記燃料タンクに係るタンク内圧を検出するタンク内圧検出部と、連通路のうち密閉弁を境としてキャニスタの側に設けられ、キャニスタに係るキャニスタ内圧を検出するキャニスタ内圧検出部と、密閉弁を開放または閉止させる指令を行うと共に、切換弁を開放または遮断させる指令を行う制御部と、燃料タンク、キャニスタ、および、密閉弁を含む蒸発燃料密閉系のリーク診断を行う診断部と、蒸発燃料密閉系に負圧を発生させる圧力発生部と、を備える蒸発燃料処理装置の診断方法である。

蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断を実行する際に、異常ありのリーク診断結果が出現する頻度は一般に低い。また、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果を、短時間でかつ少ない消費電力をもって得たいという強い要望がある。

そこで、（３）に係る発明では、制御部の指令に従い密閉弁が開放しかつ切換弁が遮断している状態で、診断部が、圧力発生部により発生した負圧およびキャニスタ内圧検出部を用いて蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断を行う工程と、リーク診断結果が異常ありの場合に、前記制御部の指令に従い密閉弁が閉止しかつ切換弁が遮断している状態で、診断部が、圧力発生部により発生した負圧およびキャニスタ内圧検出部を用いて蒸発燃料密閉系のうちキャニスタ側のリーク診断を行う工程と、前記蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果が正常の場合に、前記制御部の前記指令に従い前記密閉弁が閉止しかつ前記切換弁が遮断している状態で、前記診断部が、前記圧力発生部による発生圧力に対して、前記タンク内圧検出部のタンク内圧に係る検出値が所定の範囲を超えて変動するか否かに基づき前記密閉弁の機能診断を行う工程と、を有する、構成を採用することとした。

（３）に係る発明によれば、キャニスタ側のリーク診断を行う工程の前に、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断を行う工程を実行するため、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果を短時間でかつ少ない消費電力をもって得ることができる。また、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果が正常の場合に、密閉弁の機能診断を行うため、密閉弁の機能診断を的確かつ精度よく遂行することができる。

本発明によれば、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果を短時間でかつ少ない消費電力をもって得ることができる。

本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置（通常時）の概要を表す全体構成図である。 本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置（蒸発燃料密閉系の全体診断時）の概要を表す全体構成図である。 本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置（蒸発燃料密閉系のキャニスタ側診断時）の概要を表す全体構成図である。 本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置の概要を表す機能ブロック構成図である。 本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置が実行する診断処理の流れを表すフローチャート図である。 本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置が実行する診断処理の流れを表すフローチャート図である。 本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置が実行するリーク診断処理の流れを表すフローチャート図である。 イグニッションスイッチのオンからオフへの切り換え後、所定時間が経過するまでの間の蒸発燃料処理装置に属する各部の動作説明に供するタイムチャート図である。 イグニッションスイッチのオフから所定時間が経過した後の、蒸発燃料処理装置に属する各部の動作説明に供するタイムチャート図である。 イグニッションスイッチのオフから所定時間が経過した後の、蒸発燃料処理装置に属する各部の動作説明に供するタイムチャート図である。

以下、本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置、および、蒸発燃料処理装置の診断方法について、図面を参照して詳細に説明する。

〔本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置１１の概要〕
はじめに、本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置１１の概要について、駆動源として内燃機関および電動モータ（いずれも不図示）を備えるハイブリッド車両に適用した例をあげて、図面を参照して説明する。
なお、以下に示す図面において、同一の部材または相当する部材間には同一の参照符号を付するものとする。また、部材のサイズおよび形状は、説明の便宜のため、変形または誇張して模式的に表す場合がある。

図１Ａ〜図１Ｃは、本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置１１の概要を表す全体構成図である。このうち、図１Ａは、通常時の蒸発燃料処理装置１１を、図１Ｂは、蒸発燃料密閉系の全体診断時の蒸発燃料処理装置１１を、図１Ｃは、蒸発燃料密閉系のキャニスタ側診断時の蒸発燃料処理装置１１を、それぞれ表す。図２は、蒸発燃料処理装置１１の概要を表す機能ブロック構成図である。

蒸発燃料を処理する役割を果たす蒸発燃料処理装置１１は、図１Ａ〜図１Ｃに示すように、燃料タンク１３で生じた蒸発燃料を吸着する機能を有するキャニスタ１５と、蒸発燃料処理装置１１の統括制御を行うＥＣＵ（ElectronicControl Unit）１７と、などを備える。
なお、以下において、図１Ａ〜図１Ｃの共通部分については図１Ａを参照して説明し、図１Ａと異なる部分について、図１Ｂ，図１Ｃを適宜参照して説明する。

ガソリンなどの燃料を貯留する燃料タンク１３には、フューエルインレットパイプ１９が設けられている。フューエルインレットパイプ１９には、その上流部１９ａと燃料タンク１３との間を連通接続する循環パイプ２０が設けられている。フューエルインレットパイプ１９のうち燃料タンク１３の反対側には、給油ガンのノズル（いずれも不図示）が挿入される給油口１９ｂが設けられる。給油口１９ｂは、不図示の車体における後部フェンダ（不図示）に対して凹形状に設けられるフューエルインレットボックス２１内に収容されている。給油口１９ｂには、ねじ式のフィラーキャップ２３が取り付けられる。

フューエルインレットボックス２１には、フィラーキャップ２３を覆うフューエルリッド２５が、開放または閉止自在に取り付けられている。フューエルリッド２５には、フューエルリッド２５の開放を規制するためのリッドロック機構２７が備えられている。給油時においてリッドロック機構２７のロックを遠隔的に解除させるために、車室内には、操作者により操作されるリッドスイッチ３１が設けられている。

フューエルリッド２５には、フューエルリッド２５の開放または閉止に係る開閉状態を検知するリッドセンサ２９が設けられている。リッドセンサ２９で検知されたフューエルリッド２５の開閉状態に係る情報は、ＥＣＵ１７へと送られる。

給油時以外の通常時では、フューエルリッド２５は、リッドロック機構２７によりロックされて閉止状態を維持している。一方、給油時では、リッドスイッチ３１が操作され、かつ、後記する所定の条件を充足した場合に、ＥＣＵ１７は、リッドロック機構２７のロックを解除させる。これにより、フューエルリッド２５は開放される。操作者は、フューエルリッド２５の開放によりアクセス可能となったフィラーキャップ２３を給油口１９ｂから取り外し、給油ガンのノズル（いずれも不図示）を給油口１９ｂに挿し込んで給油を行うことができる。

燃料タンク１３には、燃料タンク１３内に貯留された燃料を汲み上げて燃料供給通路３３を介して不図示のインジェクタへと送り出す燃料ポンプモジュール３５が設けられている。また、燃料タンク１３には、燃料タンク１３とキャニスタ１５との間を連通接続する蒸発燃料排出通路（本発明の“燃料タンクと大気間の連通路”に相当する。）３７が設けられている。蒸発燃料排出通路３７は、蒸発燃料の流通路としての機能を有する。

蒸発燃料排出通路３７における燃料タンク１３の側は、二股に分岐している。二股に分岐した蒸発燃料排出通路３７のうち一側の通路３７ａ１には、フロート弁３７ａ１１が設けられている。また、前記蒸発燃料排出通路３７のうち他側の通路３７ａ２には、カット弁３７ａ２１が設けられている。

フロート弁３７ａ１１は、給油に伴う燃料の液面の上昇により、燃料タンク１３内における気相域の圧力であるタンク内圧Ｐｔａｎｋが上昇した場合に閉止するように動作する。具体的には、フロート弁３７ａ１１は、燃料タンク１３内に燃料が満たされている満タン時に閉止することにより、燃料が燃料タンク１３から蒸発燃料排出通路３７へ進入するのを防いでいる。

一方、カット弁３７ａ２１は、車両の姿勢が所定の角度を超えて傾いた場合に閉止するように動作する。具体的には、カット弁３７ａ２１は、満タン時には開放しているが、車両の姿勢が所定の角度を超えて大きく傾いた場合に閉止することにより、燃料が燃料タンク１３から蒸発燃料排出通路３７へ進入するのを防いでいる。

蒸発燃料排出通路３７には、タンク内圧センサ３９と、密閉弁４１と、高圧二方弁４３と、がそれぞれ設けられている。
なお、以下の説明において、蒸発燃料排出通路３７のうち、密閉弁４１を境として燃料タンク１３側を第１の蒸発燃料排出通路３７ａと呼び、密閉弁４１を境としてキャニスタ１５側を第２の蒸発燃料排出通路３７ｂと呼ぶ場合がある。また、第１および第２の蒸発燃料排出通路３７ａ，３７ｂを総称するときには、蒸発燃料排出通路３７と呼ぶ。

第１の蒸発燃料排出通路３７ａに設けられるタンク内圧センサ（本発明の“タンク内圧検出部”に相当する。）３９は、燃料タンク１３内における気相域の圧力であるタンク内圧Ｐｔａｎｋを検出する機能を有する。ただし、タンク内圧センサ３９を、燃料タンク１３に対して直に設ける構成を採用してもよい。タンク内圧センサ３９の圧力検出部としては、圧電素子を用いることができる。タンク内圧センサ３９で検出されるタンク内圧Ｐｔａｎｋに係る情報は、ＥＣＵ１７へと送られる。

密閉弁４１は、燃料タンク１３の内部空間を大気から遮断する機能を有する。具体的には、密閉弁４１は、ＥＣＵ１７から送られてくる開閉制御信号に従って動作する常時閉止型の電磁弁である。密閉弁４１は、後で詳しく述べるように、前記の開閉制御信号に従って燃料タンク１３の内部空間を大気から密閉しまたは大気に連通させるように動作する。

高圧二方弁４３は、燃料タンク１３側の圧力、および、キャニスタ１５側の圧力の高低差に基づいて、蒸発燃料の流通方向を制御する機能を有する。具体的には、高圧二方弁４３は、蒸発燃料排出通路３７において密閉弁４１に対して並列に設けられ、ダイアフラム式の正圧弁と負圧弁とを組み合わせた機械式の弁である。

高圧二方弁４３のうち正圧弁は、燃料タンク１３側の圧力が、キャニスタ１５側の圧力と比べて所定圧力だけ高くなったときに開放するように動作する。この開放動作により、燃料タンク１３内で高圧になった蒸発燃料が、高圧二方弁４３のうち正圧弁を介して、キャニスタ１５の側へと送られる。

一方、高圧二方弁４３のうち負圧弁は、燃料タンク１３側の圧力が、キャニスタ１５側の圧力と比べて所定圧力だけ低くなったときに開放するように動作する。この開放動作により、キャニスタ１５に貯えられていた蒸発燃料が、高圧二方弁４３のうち負圧弁を介して、燃料タンク１３側へと戻される。

第２の蒸発燃料排出通路３７ｂに設けられるキャニスタ１５は、蒸発燃料を吸着するための活性炭からなる吸着材（不図示）を内蔵している。キャニスタ１５の吸着材は、蒸発燃料排出通路３７を介して燃料タンク１３側から送られてくる蒸発燃料を吸着する。キャニスタ１５には、第２の蒸発燃料排出通路３７ｂの他に、パージ通路４５、および、大気導入通路４７がそれぞれ連通接続されている。キャニスタ１５は、大気導入通路４７を介して取り入れた空気を、キャニスタ１５の吸着材に吸着された蒸発燃料と共に、パージ通路４５を介してインテークマニホールドへと送るパージ処理を実行するように動作する。

パージ通路４５のうち、キャニスタ１５の反対側は、不図示のインテークマニホールドに連通接続される。一方、大気導入通路４７のうち、キャニスタ１５の反対側は、大気に連通接続される。大気導入通路４７には、診断モジュール４９が設けられている。

詳しく述べると、診断モジュール４９は、図１Ａ〜図１Ｃに示すように、大気導入通路４７、および、大気導入通路４７に対して並列に設けられるバイパス通路５７を備える。大気導入通路４７には、切換弁５３が設けられている。切換弁５３は、キャニスタ１５を大気に対して開放または遮断する機能を有する。具体的には、切換弁５３は、ＥＣＵ１７から送られてくる切換信号に従って動作する電磁弁である。切換弁５３は、非通電のオフ状態でキャニスタ１５を大気に連通させる（図１Ａ参照）一方、ＥＣＵ１７から切換信号が供給されるオン状態でキャニスタ１５を大気から遮断させる（図１Ｂ，図１Ｃ参照）。

これに対し、バイパス通路５７には、負圧ポンプ５１、キャニスタ内圧センサ５５、および、基準オリフィス５９が設けられている。本発明の“圧力発生部”に相当する負圧ポンプ５１は、蒸発燃料密閉系の内部空間に存する気体を大気中に放出することにより、蒸発燃料密閉系の内圧を負圧にする機能を有する。

ここで、蒸発燃料密閉系とは、燃料タンク１３、蒸発燃料排出通路３７、密閉弁４１、キャニスタ１５、大気導入通路４７、および、診断モジュール４９を含む閉空間をいう。蒸発燃料密閉系は、燃料タンク側およびキャニスタ側を含んで構成される。燃料タンク側は、燃料タンク１３から第１の蒸発燃料排出通路３７ａを介して密閉弁４１に至る閉空間である。キャニスタ側は、密閉弁４１から第２の蒸発燃料排出通路３７ｂを介してキャニスタ１５を通り、さらに大気導入通路４７を介して診断モジュール４９に至る閉空間である。

本発明の“キャニスタ内圧検出部”に相当するキャニスタ内圧センサ５５は、キャニスタ１５に係るキャニスタ内圧を検出する機能を有する。ただし、切換弁５３がキャニスタ１５を大気に連通させる大気連通側に切り換えられている場合（図１Ａ参照）、キャニスタ内圧センサ５５は、大気圧を検出することになる。また、密閉弁４１の開放（図１Ｂ参照）により燃料タンク１３およびキャニスタ１５間が蒸発燃料排出通路３７を介して連通している状態（切換弁５３は、キャニスタ１５を大気から遮断させる大気遮断側に切り換えられている）では、キャニスタ内圧センサ５５は、燃料タンク１３に係るタンク内圧の変動を検出することになる。

基準オリフィス５９は、後記するように、蒸発燃料密閉系のリーク診断を遂行する場合において、リークが生じているか否かを判定するためのリーク判定閾値を設定する際に用いられる。

診断モジュール４９は、後記するように、蒸発燃料密閉系のリーク診断、並びに、密閉弁４１および切換弁５３の機能診断を遂行する際に用いられる。

本発明の制御部として機能するＥＣＵ１７には、図２に示すように、入力系として、イグニッションスイッチ３０、前記のリッドスイッチ３１、リッドセンサ２９、タンク内圧センサ３９、および、キャニスタ内圧センサ５５、並びに、車速センサ５１がそれぞれ接続されている。車速センサ５１は、自車両（不図示）の速度を検出する機能を有する。車速センサ５１で検出された自車両の速度に係る情報は、ＥＣＵ１７へと送られる。

また、ＥＣＵ１７には、図２に示すように、出力系として、前記の密閉弁４１、切換弁５３、負圧ポンプ５１、リッドロック機構２７、および、報知部５７がそれぞれ接続されている。報知部５７は、蒸発燃料密閉系のリーク診断、並びに、密閉弁４１および切換弁５３の機能診断に関する情報を報知する機能を有する。具体的には、報知部５７としては、車室内に設けられる液晶ディスプレイなどの表示部（不図示）やスピーカなどの音声出力部を好適に用いることができる。

ＥＣＵ１７は、図２に示すように、内圧情報取得部６５、診断部６７、および、制御部６９を備えて構成される。

ＥＣＵ１７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えたマイクロコンピュータにより構成される。このマイクロコンピュータは、ＲＯＭに記憶されているプログラムやデータを読み出して実行し、ＥＣＵ１７が有する内圧情報取得機能、診断機能、および、蒸発燃料処理装置１１全体の統括制御機能を含む各種機能に係る実行制御を行うように動作する。

内圧情報取得部６５は、タンク内圧センサ３９またはキャニスタ内圧センサ５５で検出されるタンク内圧またはキャニスタ内圧に係る内圧情報を取得する機能を有する。

診断部６７は、蒸発燃料密閉系のリーク診断、および、密閉弁４１や切換弁５３の故障診断（例えば、開放固着や閉塞固着など）を行う機能を有する。また、診断部６７は、キャニスタ内圧検出部５５による検出期間においてタンク内圧が所定の範囲を超えて変動した場合に、蒸発燃料密閉系のうち燃料タンク１３のリークなしの診断を下すように動作する。
なお、キャニスタ内圧検出部５５による検出期間は、タンク内圧の変動が検出可能であって可及的に短時間となることを考慮して設定される。キャニスタ１５へ送られる蒸発燃料の量をできるだけ少なく抑えることができるからである。

また、診断部６７は、キャニスタ内圧検出部５５による内圧検出機能を診断する機能をさらに有する。具体的には、診断部６７は、キャニスタ内圧検出部５５による内圧検出機能を、タンク内圧検出部３９によるタンク内圧に係る検出値を参照して診断する。

そして、診断部６７は、制御部６９の指令に従い密閉弁４１が開放しかつ切換弁５３が遮断している状態で、負圧ポンプ５１およびキャニスタ内圧センサ５５を用いて蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断を行い、このリーク診断結果が異常ありの場合に、制御部６９の指令に従い密閉弁４１が閉止しかつ切換弁５３が遮断している状態で、負圧ポンプ５１およびキャニスタ内圧センサ５５を用いて蒸発燃料密閉系のうちキャニスタ１５側のリーク診断を行う機能を有する。

制御部６９は、イグニッションスイッチ３０のオフ時点からの経過時間をカウントするためのＳＯＡＫタイマ７１（図２参照）を内蔵している。制御部６９は、ＳＯＡＫタイマ７１のカウント値であるイグニッションスイッチ３０のオフ時点からの経過時間ＳＯＡＫが、予め設定される所定時間ＳＯＡＫｔｈを超えたか否かを監視する。
なお、所定時間ＳＯＡＫｔｈは、イグニッションスイッチ３０がオフされた後、余熱や環境温度による燃料の気化などの影響を受けて、大気圧とタンク内圧Ｐｔａｎｋとの偏差がじゅうぶんに大きくなるのに必要な時間（例えば５時間などの適宜変更可能な時間長）が予め設定される。

経過時間ＳＯＡＫが所定時間ＳＯＡＫｔｈを超えた（ＳＯＡＫ＞ＳＯＡＫｔｈ）旨の判定が下されると、制御部６９は、後記する所定の診断処理を順次実行する。

また、制御部６９は、例えば、内燃機関の停止中に、密閉弁４１を開放させる開放指令を行うと共に、切換弁５３を遮断させる遮断指令を行う機能を有する。

〔本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置１１の動作（蒸発燃料処理装置１１の診断方法）〕
次に、本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置１１の動作（蒸発燃料処理装置１１の診断方法）について、図３Ａ〜図３Ｃを参照して説明する。
図３Ａおよび図３Ｂは、本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置１１が実行する診断処理の流れを表すフローチャート図である。図３Ｃは、本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置１１が実行するリーク診断処理の流れを表すフローチャート図である。

なお、図３Ａおよび図３Ｂに示す例では、イグニッションスイッチ３０がオフされており、ＥＣＵ１７がスリープモードにある前提で、診断処理を実行する例を示している。ここで、スリープモードとは、ＳＯＡＫタイマ７１のカウント値である前記経過時間ＳＯＡＫが前記所定時間ＳＯＡＫｔｈを超えたか否かに係る監視に機能を限定することで省電力を実現するＥＣＵ１７の動作モードをいう。

また、蒸発燃料処理装置１１における密閉弁４１および切換弁５３の状態は、図１Ａに示すように、密閉弁４１が開放状態にある一方、切換弁５３がキャニスタ１５を大気連通させる開放状態にあるものとする。

図３に示すステップＳ１１において、ＥＣＵ１７は、ＳＯＡＫタイマ７１のカウント値である経過時間ＳＯＡＫが、所定時間ＳＯＡＫｔｈを超えたか否かを判定する。ＥＣＵ１７は、経過時間ＳＯＡＫが所定時間ＳＯＡＫｔｈを超えた旨の判定が下されるまで、ステップＳ１１の判定処理を繰り返す。ステップＳ１１の判定の結果、経過時間ＳＯＡＫが所定時間ＳＯＡＫｔｈを超えた旨のタイムアップ判定が下されると（ステップＳ１１の“Ｙｅｓ”）、ＥＣＵ１７は、処理の流れを次のステップＳ１２へと進ませる。

ステップＳ１２において、ＥＣＵ１７は、ステップＳ１１に係る経過時間ＳＯＡＫが所定時間ＳＯＡＫｔｈを超えた旨のタイムアップ判定をトリガとしてウェイクアップし、スリープモードから、各種の機能を実行可能な通常モードへと自身の動作モードを移行させる。

ステップＳ１３において、内圧情報取得部６５は、ステップＳ１１に係るタイムアップ判定が下された時点において、タンク内圧センサ３９で検出されるタンク内圧Ｐｔａｎｋを取得する。

ステップＳ１４において、制御部６９は、ステップＳ１３で取得したタンク内圧Ｐｔａｎｋが、大気圧付近（大気圧を含む所定の許容範囲）に収束しているか否かを判定する。ステップＳ１４の判定の結果、タンク内圧Ｐｔａｎｋが大気圧付近に収束している旨の判定が下されると（ステップＳ１４の“Ｙｅｓ”）、ＥＣＵ１７は、処理の流れを次のステップＳ１５へと進ませる。一方、ステップＳ１４の判定の結果、タンク内圧Ｐｔａｎｋが大気圧付近から外れている旨の判定が下されると（ステップＳ１４の“Ｎｏ”）、ＥＣＵ１７は、処理の流れを後記のステップＳ２３へと進ませる。

一般に、車両を駐車させた後の経過時間ＳＯＡＫが所定時間ＳＯＡＫｔｈを超えると、タンク内圧Ｐｔａｎｋは、大気圧付近から外れていることが多い。駐車中の車両の燃料タンク１３内部では、内燃機関の余熱や環境温度の影響を受けて蒸発燃料が生じる。また、本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置１１の燃料タンク１３は、内燃機関の停止中において、密閉弁４１を閉止させる密閉構造を採用している。

ところが、仮に、燃料タンク１３において蒸発燃料のリークが生じている場合、タンク内圧Ｐｔａｎｋは、大気圧付近に収束する傾向を示す。したがって、タンク内圧Ｐｔａｎｋが大気圧付近に収束しているか否かに基づいて、燃料タンク１３において蒸発燃料のリークが生じているか否かに係る一応の診断を行うことができる。

ここで、“一応の診断”と記載したのは、燃料タンク１３において蒸発燃料のリークが生じていない場合であっても、タンク内圧Ｐｔａｎｋが大気圧付近に収束するケースが起こり得るからである。こうしたケースでの燃料タンク１３のリーク診断について、詳しくは後記する。

ステップＳ１４の判定の結果、タンク内圧Ｐｔａｎｋが大気圧付近に収束している旨の判定が下されると、ステップＳ１５において、制御部６９は、密閉弁４１を開放させる指令を行う。また、診断部５７は、図１Ｂに示すように、密閉弁４１を開放させた状態で、蒸発燃料密閉系全体としての全体リーク診断を実行する。なお、全体リークとは、蒸発燃料密閉系のうちいずれかの箇所でリークが生じている状態を意味する。

ここで、診断処理に係る説明の途中であるが、リーク診断処理の流れについて、図３Ｃを参照して説明する。
なお、リーク診断処理の態様としては、全体リーク診断処理と、部分リーク診断処理とがある。全体リーク診断処理と、部分リーク診断処理との相違点は、密閉弁４１の開閉状態である。すなわち、全体リーク診断処理では、密閉弁４１が開放状態にある。一方、部分リーク診断処理（蒸発燃料密閉系の部分を構成するキャニスタ側のリーク診断処理）では、密閉弁４１が閉止状態にある。

全体リーク診断処理は、本発明の“蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断”に相当する。また、部分リーク診断処理は、本発明の“蒸発燃料密閉系のうちキャニスタ側のリーク診断”に相当する。

図３Ｃに示すステップＳ４１において、制御部６９は、切換弁５３をキャニスタ１５が大気に連通する大気連通側に切り換える指令を行う。この指令を受けて、切換弁５３は、大気連通側に切り換えられる。
なお、切換弁５３が大気連通側に既に切り換えられている場合には、ステップＳ４１の処理を省略することができる。

ステップＳ４２において、制御部６９は、負圧ポンプ５１をオンさせる指令を行う。この指令を受けて、負圧ポンプ５１は、蒸発燃料密閉系の内部空間に存する気体を大気中に放出することにより、蒸発燃料密閉系の内圧を負圧にするように動作する。ちなみに、この放出はキャニスタ１５を介して行われるので、蒸発燃料がそのまま大気中に放出されることはない。

ステップＳ４３において、内圧情報取得部６５は、キャニスタ内圧センサ５５で検出される第１のキャニスタ内圧Ｐｃａｎｉ１を取得する。ここで、キャニスタ内圧センサ５５は、図１Ａに示すように、基準オリフィス５９を介して大気導入通路４７に接続されている。また、ステップＳ４１において、切換弁５３が大気連通側に切り換えられている。
そのため、キャニスタ内圧センサ５５を介して内圧情報取得部６５で取得される第１のキャニスタ内圧Ｐｃａｎｉ１は、蒸発燃料密閉系に基準オリフィス５９と同等の孔が空いている状態で負圧ポンプ５１が作動している場合と等しい負圧値に収束する。

こうして収束した第１のキャニスタ内圧Ｐｃａｎｉ１に係る負圧値は、リーク判定閾値として、診断部６７が有する不揮発性メモリ６８に記憶される。このリーク判定閾値は、蒸発燃料密閉系に基準オリフィス５９を超える大きさの孔が空いているか否かを診断する際の目安として用いられる。
なお、基準オリフィス５９の孔径は、検知対象となるリーク孔の径寸法を考慮して適宜設定される。

ステップＳ４４において、制御部６９は、切換弁５３をキャニスタ１５が大気に対して遮断される大気遮断側に切り換える指令を行う。この指令を受けて、切換弁５３は、大気遮断側に切り換えられる。

ステップＳ４５において、制御部６９は、負圧ポンプ５１をオンさせる指令を行う。この指令を受けて、負圧ポンプ５１は、蒸発燃料密閉系の内部空間に存する気体を大気中に放出することにより、蒸発燃料密閉系の内圧を負圧にするように動作する。

ステップＳ４６において、内圧情報取得部６５は、キャニスタ内圧センサ５５で検出される第２のキャニスタ内圧Ｐｃａｎｉ２を取得する。

ステップＳ４７において、診断部６７は、ステップＳ４３で取得した第１のキャニスタ内圧Ｐｃａｎｉ１、および、ステップＳ４６で取得した第２のキャニスタ内圧Ｐｃａｎｉ２の比較結果に基づいて、対象となる蒸発燃料密閉系のリーク診断を行う。

ここで、ステップＳ４４では、切換弁５３が大気遮断側に切り換えられているため、キャニスタ内圧センサ５５を介して内圧情報取得部６５で取得される第２のキャニスタ内圧Ｐｃａｎｉ２は、リークが生じていない（基準オリフィス５９の孔径と比べて小径の孔が空いた状態を含む）場合には、リーク判定閾値を超えた内圧をもって比較的速やかに負圧化（大気圧基準）する傾向を示す。

一方、基準オリフィス５９の孔径と比べて大径の孔が空いた状態（リークが生じているケース）では、リーク判定閾値に満たない内圧をもって緩やかに負圧化（大気圧基準；負圧化しない場合を含む）する傾向を示す。

要するに、診断部６７は、第１および第２のキャニスタ内圧Ｐｃａｎｉ１，Ｐｃａｎｉ２の比較結果に基づいて、第２のキャニスタ内圧Ｐｃａｎｉ２が、リーク判定閾値を超えた内圧をもって比較的速やかに負圧化（大気圧基準）する傾向を示す場合には、リークが生じていない旨の診断を下す。

一方、第２のキャニスタ内圧Ｐｃａｎｉ２が、リーク判定閾値に満たない内圧をもって緩やかに負圧化（大気圧基準；負圧化しない場合を含む）する傾向を示す場合には、診断部６７は、基準オリフィス５９の孔径と比べて大径の孔が空いた状態に係るリークが生じている旨の診断を下す。

なお、実際のリーク診断処理では、ステップＳ４１〜Ｓ４３の処理を予め実行しリーク判定閾値を求めておけば、ステップＳ４１〜Ｓ４３の処理を省略することができる。かかる場合において、ステップＳ４７では、診断部６７は、リーク判定閾値、および、第２のキャニスタ内圧Ｐｃａｎｉ２の比較結果に基づいて、前記の要領に従って、対象となる蒸発燃料密閉系のリーク診断を行うことになる。

さて、診断処理に戻って説明を続けると、ステップＳ１６において、診断部６７は、ステップＳ１５の診断結果に基づいて、全体リークが生じているか否かを判定する。ステップＳ１６の判定の結果、全体リークが生じていない旨の判定が下されると（ステップＳ１６の“Ｙｅｓ”）、ＥＣＵ１７は、処理の流れを次のステップＳ１７へと進ませる。一方、ステップＳ１６の判定の結果、全体リークが生じている旨の判定が下されると（ステップＳ１６の“Ｎｏ”）、ＥＣＵ１７は、処理の流れを後記のステップＳ３１へと進ませる。

ステップＳ１７において、報知部５７は、ステップＳ１６の全体リーク診断結果を受けて、蒸発燃料密閉系のうち、燃料タンク側およびキャニスタ側のいずれにも蒸発燃料のリークが生じていない旨の情報を報知する。

次いで、ステップＳ１８において、制御部６９は、密閉弁４１を閉止させる閉止指令を行う。また、診断部５７は、図１Ｃに示すように、密閉弁４１を閉止させた状態で、蒸発燃料密閉系における蒸発燃料の部分リーク診断を実行する。ここで、蒸発燃料密閉系における蒸発燃料の部分リーク診断とは、蒸発燃料密閉系の部分を構成するキャニスタ側のリーク診断を意味する。また、部分リークとは、キャニスタ側においてリークが生じている状態を意味する。

ステップＳ１９において、内圧情報取得部６５は、ステップＳ１８に係る部分リーク診断の実行中において、タンク内圧センサ３９で検出されるタンク内圧Ｐｔａｎｋの時系列データを取得する。

ステップＳ２０において、制御部６９は、ステップＳ１９で取得したタンク内圧Ｐｔａｎｋの時系列データが、所定の範囲内に収束しているか否かを判定する。ステップＳ２０の判定の結果、タンク内圧Ｐｔａｎｋの時系列データが所定の範囲内に収束している旨の判定が下されると（ステップＳ２０の“Ｙｅｓ”）、ＥＣＵ１７は、処理の流れを次のステップＳ２１へと進ませる。一方、ステップＳ２０の判定の結果、タンク内圧Ｐｔａｎｋの時系列データが所定の範囲から外れている旨の判定が下されると（ステップＳ２０の“Ｎｏ”）、ＥＣＵ１７は、処理の流れをステップＳ２２へと進ませる。

密閉弁４１が適正に閉止状態を維持している状態で、ステップＳ１８に係る部分リーク診断を実行する場合、その実行中にタンク内圧センサ３９で検出されるタンク内圧Ｐｔａｎｋの時系列データは、大きく変動することなく所定の範囲内に収束するはずである。これは、タンク内圧センサ３９が、密閉弁４１を境として蒸発燃料密閉系のうち燃料タンク１３の側に設けられていて、蒸発燃料密閉系のうちキャニスタ１５側から隔離されているからである。

ステップＳ２０の判定の結果、タンク内圧Ｐｔａｎｋの時系列データが所定の範囲内に収束する旨の判定が下されると、ステップＳ２１において、報知部５７は、蒸発燃料密閉系のうち、密閉弁４１が正常に動作（閉止状態を維持）している旨を報知する。その後、ＥＣＵ１７は、一連の診断処理の流れを終了させる。

一方、ステップＳ２０の判定の結果、タンク内圧Ｐｔａｎｋの時系列データが所定の範囲から外れている旨の判定が下されると、ステップＳ２２において、報知部５７は、蒸発燃料密閉系のうち、密閉弁４１が異常（閉止状態を維持できない）である旨を報知する。その後、ＥＣＵ１７は、一連の診断処理の流れを終了させる。

さて、ステップＳ１４の判定の結果、タンク内圧Ｐｔａｎｋが大気圧付近から外れている旨の判定が下されると、ステップＳ２３において、制御部６９は、密閉弁４１の閉止を継続させる指令を行う。また、診断部５７は、図１Ｃに示すように、密閉弁４１を閉止させた状態で、蒸発燃料密閉系における蒸発燃料の部分リーク診断を実行する。

ステップＳ２４において、診断部６７は、ステップＳ２３の診断結果に基づいて、部分リークが生じているか否かを判定する。ステップＳ２４の判定の結果、部分リークが生じていない旨の判定が下されると（ステップＳ２４の“Ｙｅｓ”）、ＥＣＵ１７は、処理の流れを次のステップＳ２５へと進ませる。一方、ステップＳ２４の判定の結果、部分リークが生じている旨の判定が下されると（ステップＳ２４の“Ｎｏ”）、ＥＣＵ１７は、処理の流れをステップＳ２６へと進ませる。

ステップＳ２５において、報知部５７は、ステップＳ２３の部分リーク診断結果を受けて、蒸発燃料密閉系のうち、燃料タンク側、密閉弁４１、および、キャニスタ側のいずれにもリークが生じていない旨の情報を報知する。その後、ＥＣＵ１７は、一連の診断処理の流れを終了させる。

一方、ステップＳ２６において、報知部５７は、ステップＳ２３の部分リーク診断結果を受けて、蒸発燃料密閉系のうち、燃料タンク側および密閉弁４１のいずれにも蒸発燃料のリークが生じていないが、キャニスタ側にリークが生じている旨の情報を報知する。その後、ＥＣＵ１７は、一連の診断処理の流れを終了させる。

さて、ステップＳ１６の判定の結果、全体リークが生じている旨の判定が下されると、図３Ｂに示すステップＳ３１において、制御部６９は、密閉弁４１を閉止させる閉止指令を行う。また、診断部５７は、図１Ｃに示すように、密閉弁４１を閉止させた状態で、蒸発燃料密閉系における蒸発燃料の部分リーク診断を実行する。

ステップＳ３２において、診断部６７は、ステップＳ３１の診断結果に基づいて、部分リークが生じているか否かを判定する。ステップＳ３２の判定の結果、部分リークが生じていない旨の判定が下されると（ステップＳ３２の“Ｙｅｓ”）、ＥＣＵ１７は、処理の流れを次のステップＳ３３へと進ませる。一方、ステップＳ３２の判定の結果、部分リークが生じている旨の判定が下されると（ステップＳ３２の“Ｎｏ”）、ＥＣＵ１７は、処理の流れをステップＳ３４へと進ませる。

ステップＳ３３において、報知部５７は、ステップＳ３１の部分リーク診断結果を受けて、蒸発燃料密閉系のうち、燃料タンク側にリークが生じているが、キャニスタ側にはリークが生じていない旨の情報を報知する。その後、ＥＣＵ１７は、一連の診断処理の流れを終了させる。

一方、ステップＳ３４において、報知部５７は、ステップＳ３１の部分リーク診断結果を受けて、蒸発燃料密閉系のうち、燃料タンク側に蒸発燃料のリークが生じているか否かが不明であるため保留とする旨、および、キャニスタ側にリークが生じている旨の情報を報知する。その後、ＥＣＵ１７は、一連の診断処理の流れを終了させる。

〔本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置１１の時系列動作〕
次に、本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置１１の時系列動作について、図４Ａ〜図４Ｃを参照して詳しく説明する。
図４Ａは、イグニッションスイッチ３０のオンからオフへの切り換え後、所定時間が経過するまでの間の蒸発燃料処理装置１１に属する各部の動作説明に供するタイムチャート図である。図４Ｂおよび図４Ｃは、イグニッションスイッチ３０のオフから所定時間が経過した後の、蒸発燃料処理装置１１に属する各部の動作説明に供するタイムチャート図である。

図４Ａに示す時刻ｔ１において、イグニッションスイッチ３０がオンからオフへ切り換えられると（図４Ａ（ａ）参照）、ＳＯＡＫタイマ７１（図２参照）がカウントを開始する（図４Ａ（ｂ）参照）と共に、タンク内圧センサ３９により検出されるタンク内圧Ｐｔａｎｋが緩やかに低下してゆく（図４Ａ（ｇ）参照）。ただし、前提として、季節は冬であり、環境温度は低温（例えば摂氏５度以下程度）であるとする。

なお、図４Ａに示す時刻ｔ１において、蒸発燃料処理装置１１に属する前記以外の各部の動作は以下の通りである。すなわち、ＥＣＵ１７の動作モードはスリープモードである（図４Ａ（ｃ）参照）。切換弁５３は大気連通側に切り換えられている（図４Ａ（ｄ）参照）。密閉弁４１は閉止状態である（図４Ａ（ｅ）参照）。負圧ポンプ５１はオフ状態である（図４Ａ（ｆ）参照）。キャニスタ内圧センサ５５により検出されるキャニスタ内圧Ｐｃａｎｉは大気圧を示す（図４Ａ（ｈ）参照）。

図４Ａに示す時刻ｔ２において、イグニッションスイッチ３０がオンからオフへ切り換えられた時刻ｔ１からの経過時間ＳＯＡＫ（ＳＯＡＫタイマ７１のカウント値）が所定時間ＳＯＡＫｔｈを超える（ＳＯＡＫ＞ＳＯＡＫｔｈ：図４Ａ（ｂ）参照）と、ＥＣＵ１７の動作モードが、スリープモードから通常モードへと移行する（図４Ａ（ｃ）参照）。

また、図４Ａに示す時刻ｔ２において、診断部６７は、時刻ｔ１にタンク内圧センサ３９を介して取得したタンク内圧Ｐｔａｎｋ（ｔ１）と、時刻ｔ２にタンク内圧センサ３９を介して取得したタンク内圧Ｐｔａｎｋ（ｔ２）との偏差（Ｐｔａｎｋ（ｔ１）−Ｐｔａｎｋ（ｔ２））が、予め定められる第１の偏差閾値Ｐｔａｎｋ_ｄｖ１を超えるか否かに基づいて、タンク内圧センサ３９が正常に動作しているか否かを診断する。
なお、第１の偏差閾値Ｐｔａｎｋ_ｄｖ１は、前記の偏差（Ｐｔａｎｋ（ｔ１）−Ｐｔａｎｋ（ｔ２））が、検出誤差を除いた有意な大きさに相当することを考慮して設定される。

一般に、車両を駐車させた後の経過時間ＳＯＡＫが所定時間ＳＯＡＫｔｈを超えると、タンク内圧Ｐｔａｎｋは、大気圧付近から外れていることが多い。駐車中の車両の燃料タンク１３内部では、内燃機関の余熱や環境温度の影響を受けて蒸発燃料が生じる。また、本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置１１の燃料タンク１３は、内燃機関の停止中において、密閉弁４１を閉止させる密閉構造を採用している。

ところが、例えば、タンク内圧センサ３９が固着異常により正常に動作していない場合、タンク内圧センサ３９の検出値であるタンク内圧Ｐｔａｎｋは、時刻ｔ１と時刻ｔ２とで変動しない傾向を示す。したがって、タンク内圧Ｐｔａｎｋが時刻ｔ１と時刻ｔ２とで変動しない傾向を示すか否か（前記の偏差（Ｐｔａｎｋ（ｔ１）−Ｐｔａｎｋ（ｔ２））が第１の偏差閾値Ｐｔａｎｋ_ｄｖ１を超えるか否か）に基づいて、タンク内圧センサ３９が正常に動作しているか否かに係る一応の診断を行うことができる。

ここで、“一応の診断”と記載したのは、タンク内圧センサ３９により検出されるタンク内圧Ｐｔａｎｋが時刻ｔ１と時刻ｔ２との間で変動しない傾向を示す場合であっても、タンク内圧センサ３９が正常に動作しているケース（例えば、タンク内圧Ｐｔａｎｋが時刻ｔ１と時刻ｔ２との間で現実に変動しないケースなど）が起こり得るからである。

タンク内圧センサ３９が正常に動作しているか否かに係る診断結果は、診断部６７が有する不揮発性メモリ６８に記憶され、例えば、イグニッションスイッチ３０がオンされるタイミングなどに、報知部６３を介して乗員に報知される。

なお、図４Ａに示す時刻ｔ２において、蒸発燃料処理装置１１に属する前記以外の各部の動作は以下の通りである。すなわち、ＥＣＵ１７の動作モードは通常モードである（図４Ａ（ｃ）参照）。切換弁５３は大気連通側に切り換えられている（図４Ａ（ｄ）参照）。密閉弁４１は閉止状態である（図４Ａ（ｅ）参照）。負圧ポンプ５１はオフ状態である（図４Ａ（ｆ）参照）。キャニスタ内圧センサ５５により検出されるキャニスタ内圧Ｐｃａｎｉは大気圧を示す（図４Ａ（ｈ）参照）。

図４Ｂに示す時刻ｔ３〜ｔ５において、切換弁５３が大気連通側から大気遮断側に切り換えられた（図４Ｂ（ｄ）の時刻ｔ３参照）後、再び大気連通側へ切り換えられる（図４Ｂ（ｄ）の時刻ｔ５参照）と同時に、密閉弁４１が閉止状態から開放状態に移行（図４Ｂ（ｅ）の時刻ｔ３参照）した後、所定の開放期間（ｔ５−ｔ３）をおいて閉止状態に移行（図４Ｂ（ｅ）の時刻ｔ５参照）する。すると、この密閉弁４１の開放をトリガとして、タンク内圧センサ３９により検出されるタンク内圧Ｐｔａｎｋが低下してゆく（図４Ｂ（ｇ）参照）反面、キャニスタ内圧センサ５５により検出されるキャニスタ内圧Ｐｃａｎｉが上昇してゆく（図４Ｂ（ｈ）参照）。
これは、図４Ｂに示す時刻ｔ３の直前において、キャニスタ内圧Ｐｃａｎｉ（大気圧）と比べてタンク内圧Ｐｔａｎｋが相対的に高い状態にある前提で、切換弁５３が大気遮断側に切り換えられている状態（キャニスタ１５側の内部空間は狭い）で密閉弁４１が正常に開放されることによって、両者間の内圧偏差が速やかに相殺されるからである。

したがって、密閉弁４１の開放をトリガとして、キャニスタ内圧Ｐｃａｎｉが所定の閾値Ｐｃａｎｉ_ｔｈを超えて上昇した（Ｐｃａｎｉ＞Ｐｃａｎｉ_ｔｈ：図４Ｂ（ｈ）の時刻ｔ４参照）か否かに基づいて、密閉弁４１が正常に閉止状態から開放状態へ移行したか否かに係る一応の診断を行うことができる。

ここで、“一応の診断”と記載したのは、キャニスタ内圧Ｐｃａｎｉが所定の閾値Ｐｃａｎｉ_ｔｈを超えて上昇しない場合であっても、密閉弁４１が正常に閉止状態から開放状態へ移行しているケース（例えば、時刻ｔ３の直前において、キャニスタ内圧Ｐｃａｎｉ（大気圧）とタンク内圧Ｐｔａｎｋとがほぼ等しいケースなど）が起こり得るからである。

密閉弁４１が正常に開放されたか否かに係る診断結果は、診断部６７が有する不揮発性メモリ６８に記憶され、例えば、イグニッションスイッチ３０がオンされるタイミングなどに、報知部６３を介して乗員に報知される。

なお、図４Ｂに示す時刻ｔ３〜ｔ５において、蒸発燃料処理装置１１に属する前記以外の各部の動作は以下の通りである。すなわち、イグニッションスイッチ３０はオフ状態である（図４Ｂ（ａ）参照）。ＳＯＡＫタイマ７１はカウントを停止している（図４Ｂ（ｂ）参照）。ＥＣＵ１７の動作モードは通常モードである（図４Ｂ（ｃ）参照）。切換弁５３は大気連通側に切り換えられている（図４Ｂ（ｄ）参照）。負圧ポンプ５１はオフ状態である（図４Ｂ（ｆ）参照）。

図４Ｃに示す時刻ｔ６において、密閉弁４１が閉止状態から開放状態に切り換えられる（図４Ｃ（ｅ）参照）。
同時刻ｔ６において、蒸発燃料処理装置１１に属する前記以外の各部の動作は以下の通りである。すなわち、イグニッションスイッチ３０はオフ状態である（図４Ｃ（ａ）参照）。ＳＯＡＫタイマ７１はカウントを停止している（図４Ｃ（ｂ）参照）。ＥＣＵ１７の動作モードは通常モードである（図４Ｃ（ｃ）参照）。切換弁５３は大気連通側に切り換えられている（図４Ｃ（ｄ）参照）。負圧ポンプ５１はオフ状態である（図４Ｃ（ｆ）参照）。タンク内圧センサ３９により検出されるタンク内圧Ｐｔａｎｋは一定値を示す（図４Ｃ（ｇ）参照）。キャニスタ内圧センサ５５により検出されるキャニスタ内圧Ｐｃａｎｉも一定値を示す（図４Ｃ（ｈ）参照）。

図４Ｃに示す時刻ｔ７〜ｔ８において、切換弁５３が、大気連通側から大気遮断側へと切り換え（図４Ｃ（ｄ）の時刻ｔ７参照）られた後、再び大気遮断側から大気連通側へと切り換え（図４Ｃ（ｄ）の時刻ｔ８参照）られると、この切換弁５３の動作と同期して、負圧ポンプ５１が、オフからオンへと切り換え（図４Ｃ（ｆ）の時刻ｔ７参照）られた後、再びオンからオフへと切り換え（図４Ｃ（ｆ）の時刻ｔ８参照）られる。

また、図４Ｃに示す時刻ｔ７〜ｔ８（切換弁５３の大気連通側から大気遮断側への切り換え期間、および、負圧ポンプ５１のオフからオンへの切り換え期間）において、タンク内圧センサ３９により検出されるタンク内圧Ｐｔａｎｋが低下してゆく（図４Ｃ（ｇ）参照）と共に、キャニスタ内圧センサ５５により検出されるキャニスタ内圧Ｐｃａｎｉも低下してゆく（図４Ｃ（ｈ）参照）。これは、密閉弁４１が開放されている状態で負圧ポンプ５１がオン動作することによって、蒸発燃料密閉系の内部空間に存する気体が大気中に放出され、蒸発燃料密閉系の内圧が負圧になるからである。

したがって、密閉弁４１が開放されている状態で負圧ポンプ５１がオン動作した場合に、診断部６７は、時刻ｔ７にタンク内圧センサ３９を介して取得したタンク内圧Ｐｔａｎｋ（ｔ７）と、時刻ｔ８にタンク内圧センサ３９を介して取得したタンク内圧Ｐｔａｎｋ（ｔ８）との偏差（Ｐｔａｎｋ（ｔ７）−Ｐｔａｎｋ（ｔ８））が、予め定められる第２の偏差閾値Ｐｔａｎｋ_ｄｖ２を超えるか否かに基づいて、密閉弁４１およびタンク内圧センサ３９が正常に動作しているか否かに係る診断を行うことができる。
なお、第２の偏差閾値Ｐｔａｎｋ_ｄｖ２は、前記の偏差（Ｐｔａｎｋ（ｔ７）−Ｐｔａｎｋ（ｔ８））が、検出誤差を除いた有意な大きさに相当することを考慮して設定される。

密閉弁４１およびタンク内圧センサ３９が正常に動作しているか否かに係る診断結果は、診断部６７が有する不揮発性メモリ６８に記憶され、例えば、イグニッションスイッチ３０がオンされるタイミングなどに、報知部６３を介して乗員に報知される。

また、密閉弁４１が開放されている状態で負圧ポンプ５１がオン動作した場合に、診断部６７は、時刻ｔ７にキャニスタ内圧センサ５５を介して取得したキャニスタ内圧Ｐｃａｎｉ（ｔ７）と、時刻ｔ８にキャニスタ内圧センサ５５を介して取得したキャニスタ内圧Ｐｃａｎｉ（ｔ８）との偏差（Ｐｃａｎｉ（ｔ７）−Ｐｃａｎｉ（ｔ８））が、予め定められる第３の偏差閾値Ｐｃａｎｉ_ｄｖ３を超えるか否かに基づいて、キャニスタ内圧センサ５５が正常に動作しているか否かに係る診断を行うことができる。
なお、第３の偏差閾値Ｐｔａｎｋ_ｄｖ３は、前記の偏差（Ｐｃａｎｉ（ｔ７）−Ｐｃａｎｉ（ｔ８））が、検出誤差を除いた有意な大きさに相当することを考慮して設定される。

キャニスタ内圧センサ５５が正常に動作しているか否かに係る診断結果は、診断部６７が有する不揮発性メモリ６８に記憶され、例えば、イグニッションスイッチ３０がオンされるタイミングなどに、報知部６３を介して乗員に報知される。

図４Ｃに示す時刻ｔ７〜ｔ８において、蒸発燃料処理装置１１に属する前記以外の各部の動作は以下の通りである。すなわち、イグニッションスイッチ３０はオフ状態である（図４Ｃ（ａ）参照）。ＳＯＡＫタイマ７１はカウントを停止している（図４Ｃ（ｂ）参照）。ＥＣＵ１７の動作モードは通常モードである（図４Ｃ（ｃ）参照）。

〔本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置１１の作用効果〕
次に、本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置１１の作用効果について説明する。
本発明の実施形態に係る第１の観点（請求項１）に基づく蒸発燃料処理装置１１は、内燃機関を備える車両に搭載された燃料タンク１３と大気間の蒸発燃料排出通路（連通路）３７に設けられ、燃料タンク１３を大気から遮断する電磁弁からなる密閉弁４１と、蒸発燃料排出通路（連通路）３７のうち密閉弁４１と大気間に設けられ、燃料タンク１３から蒸発燃料排出通路（連通路）３７を介して排出される蒸発燃料を回収するキャニスタ１５と、蒸発燃料排出通路（連通路）３７のうちキャニスタ１５と大気間に設けられ、キャニスタ１５を大気に対して開放または遮断する電磁弁からなる切換弁５３と、燃料タンク１３に係るタンク内圧を検出するタンク内圧センサ（タンク内圧検出部）３９と、蒸発燃料排出通路（連通路）３７のうち密閉弁４１を境としてキャニスタ１５の側に設けられ、キャニスタ１５に係るキャニスタ内圧を検出するキャニスタ内圧センサ（キャニスタ内圧検出部）５５と、密閉弁４１を開放または閉止させる指令を行うと共に、切換弁５３を開放または遮断させる指令を行う制御部６９と、燃料タンク１３、キャニスタ１５、および、密閉弁４１を含む蒸発燃料密閉系のリーク診断を行う診断部６７と、蒸発燃料密閉系に負圧を発生させる負圧ポンプ（圧力発生部）５１と、を備える。

蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断を実行する際に、異常ありのリーク診断結果が出現する頻度は一般に低い。また、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果を、短時間でかつ少ない消費電力をもって得たいという強い要望がある。

そこで、第１の観点に基づく蒸発燃料処理装置１１では、診断部６７は、制御部６９の指令に従い密閉弁４１が開放しかつ切換弁５３が遮断している状態で、負圧ポンプ（圧力発生部）５１により発生した負圧およびキャニスタ内圧センサ（キャニスタ内圧検出部）５５を用いて蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断を行い、その結果に応じて、例えば当該リーク診断結果が異常ありの場合に、制御部６９の指令に従い密閉弁４１が閉止しかつ切換弁５３が遮断している状態で、負圧ポンプ（圧力発生部）５１により発生した負圧およびキャニスタ内圧センサ（キャニスタ内圧検出部）５５を用いて蒸発燃料密閉系のうちキャニスタ１５側のリーク診断を行い、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果が正常の場合に、制御部６９の指令に従い密閉弁４１が閉止しかつ切換弁５３が遮断している状態で、負圧ポンプ５１による発生圧力に対してタンク内圧センサ３９のタンク内圧に係る検出値が所定の範囲を超えて変動するか否かに基づき密閉弁４１の機能診断を行う、構成を採用することとした。
ここで、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果が正常の場合とは、密閉弁４１に固着などの異常が生じていないことを含む。

第１の観点に基づく蒸発燃料処理装置１１によれば、キャニスタ１５側のリーク診断の前に、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断を行うため、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果を短時間でかつ少ない消費電力をもって得ることができる。また、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果が正常の場合に、密閉弁４１の機能診断を行うため、密閉弁４１の機能診断を的確かつ精度よく遂行することができる。
ここで、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断中に、タンク内圧センサ３９のタンク内圧に係る検出値が所定の範囲を超えて変動する現象は、タンク内圧センサ３９および密閉弁４１に固着などの異常が生じていない場合に生じる。
第１の観点に基づく蒸発燃料処理装置１１によれば、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断中に、タンク内圧センサ３９のタンク内圧に係る検出値が所定の範囲を超えて変動するか否かの判定を行うことを通じて、タンク内圧センサ３９および密閉弁４１に固着などの異常が生じていないことを認識することができる。

また、本発明の実施形態に係る第２の観点（請求項２）に基づく蒸発燃料処理装置１１は、第１の観点に基づく蒸発燃料処理装置１１であって、診断部６７は、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果が正常の場合に、蒸発燃料密閉系のうちキャニスタ１５側のリーク診断を省略する、構成を採用することとした。

第２の観点に基づく蒸発燃料処理装置１１によれば、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果が正常の場合に、蒸発燃料密閉系のうちキャニスタ１５側のリーク診断を省略し、キャニスタ１５側のリーク診断を行わないため、第１の観点に基づく発明と同様に、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果を短時間でかつ少ない消費電力をもって得ることができる。

また、本発明の実施形態に係る第３の観点（請求項３）に基づく蒸発燃料処理装置１１の診断方法は、内燃機関を備える車両に搭載された燃料タンク１３と大気間の蒸発燃料排出通路（連通路）３７に設けられ、燃料タンク１３を大気から遮断する電磁弁からなる密閉弁４１と、蒸発燃料排出通路（連通路）３７のうち密閉弁４１と大気間に設けられ、燃料タンク１３から蒸発燃料排出通路（連通路）３７を介して排出される蒸発燃料を回収するキャニスタ１５と、蒸発燃料排出通路（連通路）３７のうちキャニスタ１５と大気間に設けられ、キャニスタ１５を大気に対して開放または遮断する電磁弁からなる切換弁５３と、燃料タンク１３に係るタンク内圧を検出するタンク内圧センサ（タンク内圧検出部）３９と、蒸発燃料排出通路（連通路）３７のうち密閉弁４１を境としてキャニスタ１５の側に設けられ、キャニスタ１５に係るキャニスタ内圧を検出するキャニスタ内圧センサ（キャニスタ内圧検出部）５５と、密閉弁４１を開放または閉止させる指令を行うと共に、切換弁５３を開放または遮断させる指令を行う制御部６９と、燃料タンク１３、キャニスタ１５、および、密閉弁４１を含む蒸発燃料密閉系のリーク診断を行う診断部６７と、蒸発燃料密閉系に負圧を発生させる圧力発生部５１と、を備える蒸発燃料処理装置１１の診断方法である。

蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断を実行する際に、異常ありのリーク診断結果が出現する頻度は一般に低い。また、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果を、短時間でかつ少ない消費電力をもって得たいという強い要望がある。

そこで、第３の観点に基づく蒸発燃料処理装置１１の診断方法は、制御部６９の指令に従い密閉弁４１が開放しかつ切換弁５３が遮断している状態で、診断部６７が、負圧ポンプ（圧力発生部）５１により発生した負圧およびキャニスタ内圧センサ（キャニスタ内圧検出部）５５を用いて蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断を行う工程と、このリーク診断結果が異常ありの場合に、制御部６９の指令に従い密閉弁４１が閉止しかつ切換弁５３が遮断している状態で、診断部６７が、負圧ポンプ（圧力発生部）５１により発生した負圧およびキャニスタ内圧センサ５５を用いて蒸発燃料密閉系のうちキャニスタ１５側のリーク診断を行う工程と、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果が正常の場合に、制御部６９の指令に従い密閉弁４１が閉止しかつ切換弁５３が遮断している状態で、診断部６７が、負圧ポンプ５１による発生圧力に対して、タンク内圧センサ３９のタンク内圧に係る検出値が所定の範囲を超えて変動するか否かに基づき密閉弁４１の機能診断を行う工程と、を有する構成を採用することとした。

第３の観点に基づく蒸発燃料処理装置１１の診断方法によれば、キャニスタ１５側のリーク診断を行う工程の前に、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断を行う工程を実行するため、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果を短時間でかつ少ない消費電力をもって得ることができる。また、蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果が正常の場合に、密閉弁４１の機能診断を行うため、密閉弁４１の機能診断を的確かつ精度よく遂行することができる。

〔その他の実施形態〕
以上説明した複数の実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。

例えば、本発明に係る実施形態において、蒸発燃料密閉系におけるリーク診断処理を実行するにあたり、負圧ポンプ５１を用いて蒸発燃料密閉系の内部空間を負圧にする例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。蒸発燃料密閉系におけるリーク診断処理を実行するにあたり、正圧ポンプを用いて蒸発燃料密閉系の内部空間を正圧にする態様も、本発明の技術的範囲に包含される。

また、本発明に係る実施形態において、駐車時の環境温度が高温である場合を想定して説明したが、本発明は、駐車時の環境温度が低温（例えば摂氏零度以下など）である場合にも適用可能である。駐車時の環境温度が低温の場合、燃料タンク１３内にたまっている蒸発燃料の液化を通じて、密閉状態下のタンク内圧は負圧になる。かかるケースでは、密閉状態下のタンク内圧が正圧になる実施形態に準じて適宜の改変を施して、本発明を実施すればよい。

また、本発明に係る実施形態において、駆動源として内燃機関および電動モータを備えるハイブリッド車両に対して、本発明の実施形態に係る蒸発燃料処理装置１１を適用する例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。動力源として内燃機関のみを備えた車両に対して、本発明を適用してもよい。

１１ 蒸発燃料処理装置
１３ 燃料タンク
１５ キャニスタ
１７ ＥＣＵ
３７ 蒸発燃料排出通路（連通路）
３９ タンク内圧センサ（タンク内圧検出部）
４１ 密閉弁
５１ 負圧ポンプ（圧力発生部）
５３ 切換弁
５５ キャニスタ内圧センサ（キャニスタ内圧検出部）
６７ 診断部
６９ 制御部

Claims (3)

1. 内燃機関を備える車両に搭載された燃料タンクと大気間の連通路に設けられ、当該燃料タンクを大気から遮断する電磁弁からなる密閉弁と、
   前記連通路のうち前記密閉弁と大気間に設けられ、前記燃料タンクから前記連通路を介して排出される蒸発燃料を回収するキャニスタと、
   前記連通路のうち前記キャニスタと大気間に設けられ、当該キャニスタを大気に対して開放または遮断する電磁弁からなる切換弁と、
   前記燃料タンクに係るタンク内圧を検出するタンク内圧検出部と、
   前記連通路のうち前記密閉弁を境として前記キャニスタの側に設けられ、前記キャニスタに係るキャニスタ内圧を検出するキャニスタ内圧検出部と、
   前記密閉弁を開放または閉止させる指令を行うと共に、前記切換弁を開放または遮断させる指令を行う制御部と、
   前記燃料タンク、前記キャニスタ、および、前記密閉弁を含む蒸発燃料密閉系のリーク診断を行う診断部と、
   前記蒸発燃料密閉系に負圧を発生させる圧力発生部と、
   を備え、
   前記診断部は、前記制御部の前記指令に従い前記密閉弁が開放しかつ前記切換弁が遮断している状態で、前記圧力発生部により発生した負圧および前記キャニスタ内圧検出部を用いて前記蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断を行い、その結果に応じて、前記制御部の前記指令に従い前記密閉弁が閉止しかつ前記切換弁が遮断している状態で、前記圧力発生部により発生した負圧および前記キャニスタ内圧検出部を用いて前記蒸発燃料密閉系のうち前記キャニスタ側のリーク診断を行い、前記蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果が正常の場合に、前記制御部の前記指令に従い前記密閉弁が閉止しかつ前記切換弁が遮断している状態で、前記圧力発生部による発生圧力に対して前記タンク内圧検出部の前記タンク内圧に係る検出値が所定の範囲を超えて変動するか否かに基づき前記密閉弁の機能診断を行う、
   ことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
2. 請求項１に記載の蒸発燃料処理装置であって、
   前記診断部は、前記蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果が正常の場合に、前記蒸発燃料密閉系のうちキャニスタ側のリーク診断を省略する、
   ことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
3. 内燃機関を備える車両に搭載された燃料タンクと大気間の連通路に設けられ、当該燃料タンクを大気から遮断する電磁弁からなる密閉弁と、
   前記連通路のうち前記密閉弁と大気間に設けられ、前記燃料タンクから前記連通路を介して排出される蒸発燃料を回収するキャニスタと、
   前記連通路のうち前記キャニスタと大気間に設けられ、当該キャニスタを大気に対して開放または遮断する電磁弁からなる切換弁と、
   前記燃料タンクに係るタンク内圧を検出するタンク内圧検出部と、
   前記連通路のうち前記密閉弁を境として前記キャニスタの側に設けられ、前記キャニスタに係るキャニスタ内圧を検出するキャニスタ内圧検出部と、
   前記密閉弁を開放または閉止させる指令を行うと共に、前記切換弁を開放または遮断させる指令を行う制御部と、
   前記燃料タンク、前記キャニスタ、および、前記密閉弁を含む蒸発燃料密閉系のリーク診断を行う診断部と、
   前記蒸発燃料密閉系に負圧を発生させる圧力発生部と、
   を備える蒸発燃料処理装置の診断方法であって、
   前記制御部の前記指令に従い前記密閉弁が開放しかつ前記切換弁が遮断している状態で、前記診断部が、前記圧力発生部により発生した負圧および前記キャニスタ内圧検出部を用いて前記蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断を行う工程と、
   前記リーク診断結果が異常ありの場合に、前記制御部の前記指令に従い前記密閉弁が閉止しかつ前記切換弁が遮断している状態で、前記診断部が、前記圧力発生部により発生した負圧および前記キャニスタ内圧検出部を用いて前記蒸発燃料密閉系のうち前記キャニスタ側のリーク診断を行う工程と、
   前記蒸発燃料密閉系全体としてのリーク診断結果が正常の場合に、前記制御部の前記指令に従い前記密閉弁が閉止しかつ前記切換弁が遮断している状態で、前記診断部が、前記圧力発生部による発生圧力に対して、前記タンク内圧検出部のタンク内圧に係る検出値が所定の範囲を超えて変動するか否かに基づき前記密閉弁の機能診断を行う工程と、
   を有することを特徴とする蒸発燃料処理装置の診断方法。

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