特許 6384164 燃料蒸発ガスパージシステムの異常検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6384164

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】燃料蒸発ガスパージシステムの異常検出装置

(51)【国際特許分類】

   F02M 25/08 20060101AFI20180827BHJP

【ＦＩ】

   F02M25/08 301Z

   F02M25/08 J

【請求項の数】6

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2014-145150(P2014-145150)

(22)【出願日】2014年7月15日

(65)【公開番号】特開2016-20675(P2016-20675A)

(43)【公開日】2016年2月4日

【審査請求日】2016年11月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】592056908

【氏名又は名称】浜名湖電装株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100106149

【弁理士】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】白井 浩介

【審査官】 齊藤 公志郎

(56)【参考文献】

【文献】 独国特許出願公開第１０２０９４３２（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−０１９２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０９０１０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２１７７６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０１９３６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−１７５２６３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０１４９０５８１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１６３８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３４９３６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ２５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料を貯留する燃料タンク（１０）と、
前記燃料タンク内で発生する燃料蒸発ガスが取り込まれると蒸発燃料を吸着し、当該吸着した蒸発燃料を離脱可能なキャニスタ（１３）と、
前記キャニスタから離脱された蒸発燃料と燃焼用燃料とを混合して燃焼する内燃機関の吸気通路（２１０）と、
前記キャニスタと前記内燃機関の吸気通路とを接続するパージ通路（１８）と、
前記キャニスタ内の蒸発燃料を前記内燃機関の吸気通路へ向けて圧送するパージポンプ（１４）と、
前記パージ通路の途中に設けられ、前記パージポンプによって圧送されて前記パージ通路を流通する蒸発燃料の流れを制御するパージ制御弁（１５）と、
前記パージ通路のうち、前記内燃機関の吸気通路に接続される接続部と前記パージ制御弁とを連絡する第１のパージ通路（１８ａ）を少なくとも含む対象通路（１８ａ、１８ｂ）から、前記蒸発燃料が前記内燃機関の吸気通路に流入することを許可及び阻止可能な弁装置（１６）と、
前記パージポンプによって前記蒸発燃料が前記内燃機関の吸気通路へ向けて圧送されている状態において、システムの異常の有無を判定する異常判定手段（３０）と、
を備え、
前記パージポンプによって前記蒸発燃料が前記内燃機関の吸気通路へ向けて圧送され、前記パージ制御弁によって前記蒸発燃料が前記第１のパージ通路を流通可能であり、前記弁装置によって前記内燃機関の吸気通路への前記蒸発燃料の供給が阻止されている判定可能状態において、
前記異常判定手段は、前記対象通路の圧力変化に関連する所定の物理量を検出し、当該検出された所定の物理量に応じてシステムの異常の有無を判定し、
前記判定可能状態においてシステムが異常であると判定した場合に、次に前記パージポンプによって前記蒸発燃料を前記内燃機関の吸気通路へ向けて圧送するとともに、前記パージ制御弁によって前記蒸発燃料が前記第１のパージ通路を流れないように制御される状態において、前記異常判定手段は、前記パージポンプと前記パージ制御弁とを連絡する第２のパージ通路（１８ｂ）の圧力変化を検出し、当該検出された圧力変化に応じて前記第２のパージ通路における異常の有無を判定し、前記第２のパージ通路に異常がないと判定した場合には前記第１のパージ通路に異常があると判定することを特徴とする燃料蒸発ガスパージシステムの異常検出装置。

【請求項2】

燃料を貯留する燃料タンク（１０）と、
前記燃料タンク内で発生する燃料蒸発ガスが取り込まれると蒸発燃料を吸着し、当該吸着した蒸発燃料を離脱可能なキャニスタ（１３）と、
前記キャニスタから離脱された蒸発燃料と燃焼用燃料とを混合して燃焼する内燃機関の吸気通路（２１０）と、
前記キャニスタと前記内燃機関の吸気通路とを接続するパージ通路（１８）と、
前記キャニスタ内の蒸発燃料を前記内燃機関の吸気通路へ向けて圧送するパージポンプ（１４）と、
前記パージ通路の途中に設けられ、前記パージポンプによって圧送されて前記パージ通路を流通する蒸発燃料の流れを制御するパージ制御弁（１５）と、
前記パージ通路のうち、前記内燃機関の吸気通路に接続される接続部と前記パージ制御弁とを連絡する第１のパージ通路（１８ａ）を少なくとも含む対象通路（１８ａ、１８ｂ）から、前記蒸発燃料が前記内燃機関の吸気通路に流入することを許可及び阻止可能な弁装置（１６）と、
前記パージポンプによって前記蒸発燃料が前記内燃機関の吸気通路へ向けて圧送されている状態において、システムの異常の有無を判定する異常判定手段（３０）と、
を備え、
前記パージポンプによって前記蒸発燃料が前記内燃機関の吸気通路へ向けて圧送され、前記パージ制御弁によって前記蒸発燃料が前記第１のパージ通路を流通可能であり、前記弁装置によって前記内燃機関の吸気通路への前記蒸発燃料の供給が阻止されている判定可能状態において、
前記異常判定手段は、前記対象通路の圧力変化に関連する所定の物理量を検出し、当該検出された所定の物理量に応じてシステムの異常の有無を判定し、
前記判定可能状態においてシステムが異常であると判定した場合に、次に前記パージ制御弁を閉じて前記第１のパージ通路に前記蒸発燃料を閉じ込めた状態において、前記異常判定手段は、前記第１のパージ通路の圧力変化を検出し、当該検出された圧力変化に応じて前記第１のパージ通路における異常の有無を判定し、前記第１のパージ通路に異常がないと判定した場合には、前記パージポンプと前記パージ制御弁とを連絡する第２のパージ通路（１８ｂ）に異常があると判定することを特徴とする燃料蒸発ガスパージシステムの異常検出装置。

【請求項3】

前記所定の物理量は、前記第１のパージ通路において検出される圧力であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料蒸発ガスパージシステムの異常検出装置。

【請求項4】

前記所定の物理量は、前記パージポンプにおける消費電流または消費電圧であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の燃料蒸発ガスパージシステムの異常検出装置。

【請求項5】

前記パージ制御弁は、前記内燃機関が運転されることによって前記弁装置側の前記第１のパージ通路が負圧になると、弁体（１５０７）が通路を閉じる方向に動作するように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の燃料蒸発ガスパージシステムの異常検出装置。

【請求項6】

前記内燃機関の吸気通路を形成する吸気管（２１）から筒状に延びるように前記吸気管に設けられた筒状接続部（２１ａ）を備え、
前記弁装置は、前記対象通路を形成するダクト（１８ａａ）に接続されている前記筒状接続部の内部に設置されて、前記筒状接続部内の通路を開閉可能であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の燃料蒸発ガスパージシステムの異常検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車においてキャニスタから吸気管へ蒸発燃料を供給する燃料蒸発ガスパージシステムの異常検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の燃料蒸発ガスパージシステムに関する蒸発ガス漏れの検出装置として、例えば、特許文献１に開示される装置が知られている。特許文献１には、燃料タンク、ブリー配管、キャニスタ、パージ配管等のパージ系に漏れ、孔等が発生した状態を検出する故障診断を行う装置が開示されている。

【0003】

この故障診断装置によれば、パージ制御弁を開弁し、キャニスタのキャニスタクローズバルブを閉弁した状態で、パージポンプを駆動してパージ系の圧力を下げた後、パージポンプを停止してから所定時間経過後にパージ制御弁を閉じる。これにより、パージ系が負圧密閉状態になる。この負圧密閉状態で、パージ系内の圧力上昇速度が大きい場合には、外気が負圧状態のパージ系内に侵入していることを想定して、パージ系に漏れ、孔等の異常が生じていると判断する。他方、パージ系内の圧力上昇速度が小さい場合には、この圧力上昇分は燃料タンク内の燃料の蒸発によるもののみであると想定して、パージ系が正常であると判断する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２−３４９３６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に開示の故障診断装置によれば、燃料タンクとパージ制御弁との間の通路における漏れ等の異常を検出することは可能である。しかしながら、この故障診断では、パージ制御弁と内燃機関の吸気通路とを接続するホース等の通路において漏れ、孔等が発生した状態には、この状態を検出できないという問題がある。

【0006】

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、パージ制御弁と内燃機関の吸気通路との間を接続する通路等における漏れの発生を検出できる燃料蒸発ガスパージシステムの異常検出装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、開示する燃料蒸発ガスパージシステムの異常検出装置に係る発明のひとつは、燃料を貯留する燃料タンク（１０）と、燃料タンク内で発生する燃料蒸発ガスが取り込まれると蒸発燃料を吸着し、当該吸着した蒸発燃料を離脱可能なキャニスタ（１３）と、キャニスタから離脱された蒸発燃料と燃焼用燃料とを混合して燃焼する内燃機関の吸気通路（２１０）と、キャニスタと内燃機関の吸気通路とを接続するパージ通路（１８）と、キャニスタ内の蒸発燃料を内燃機関の吸気通路へ向けて圧送するパージポンプ（１４）と、パージ通路の途中に設けられ、パージポンプによって圧送されてパージ通路を流通する蒸発燃料の流れを制御するパージ制御弁（１５）と、パージ通路のうち、内燃機関の吸気通路に接続される接続部とパージ制御弁とを連絡する第１のパージ通路（１８ａ）を少なくとも含む対象通路（１８ａ、１８ｂ）から、蒸発燃料が内燃機関の吸気通路に流入することを許可及び阻止可能な弁装置（１６）と、パージポンプによって蒸発燃料が内燃機関の吸気通路へ向けて圧送されている状態において、システムの異常の有無を判定する異常判定手段（３０）と、を備え、
パージポンプによって蒸発燃料が内燃機関の吸気通路へ向けて圧送され、パージ制御弁によって蒸発燃料が第１のパージ通路を流通可能であり、弁装置によって筒状接続部内の通路が全閉されて内燃機関の吸気通路への蒸発燃料の供給が阻止されている判定可能状態において、
異常判定手段は、対象通路の圧力変化に関連する所定の物理量を検出し、当該検出された所定の物理量に応じてシステムの異常の有無を判定し、
判定可能状態においてシステムが異常であると判定した場合に、次にパージポンプによって蒸発燃料を内燃機関の吸気通路へ向けて圧送するとともに、パージ制御弁によって蒸発燃料が第１のパージ通路を流れないように制御される状態において、異常判定手段は、パージポンプとパージ制御弁とを連絡する第２のパージ通路（１８ｂ）の圧力変化を検出し、当該検出された圧力変化に応じて第２のパージ通路における異常の有無を判定し、第２のパージ通路に異常がないと判定した場合には第１のパージ通路に異常があると判定することを特徴とする。

【0008】

この発明によれば、内燃機関の吸気通路に接続される接続部とパージ制御弁との間を連絡する第１のパージ通路を含む対象通路における漏れ発生の有無を、対象通路の圧力変化に関連する所定の物理量の検出値に応じて判定できる。これにより、パージ通路において、内燃機関の吸気通路との接続部までの広範囲にわたって、異常の有無を検出できるパージシステムが得られる。さらに、異常の検出は、パージポンプの運転時に行うため、内燃機関の運転、停止に関係なく、検出することが可能である。したがって、内燃機関の運転中であっても、異常有無の判定を随時実施できるため、漏れ等の異常発生を早期に検出することができる。

【0009】

以上のように本発明によれば、パージ制御弁と内燃機関の吸気通路との間を接続する第１のパージ通路を含む対象通路における漏れの発生を検出できる燃料蒸発ガスパージシステムの異常検出装置を提供できる。

【0010】

開示する燃料蒸発ガスパージシステムの異常検出装置に係る発明のひとつは、燃料を貯留する燃料タンク（１０）と、燃料タンク内で発生する燃料蒸発ガスが取り込まれると蒸発燃料を吸着し、当該吸着した蒸発燃料を離脱可能なキャニスタ（１３）と、キャニスタから離脱された蒸発燃料と燃焼用燃料とを混合して燃焼する内燃機関の吸気通路（２１０）と、キャニスタと内燃機関の吸気通路とを接続するパージ通路（１８）と、キャニスタ内の蒸発燃料を内燃機関の吸気通路へ向けて圧送するパージポンプ（１４）と、パージ通路の途中に設けられ、パージポンプによって圧送されてパージ通路を流通する蒸発燃料の流れを制御するパージ制御弁（１５）と、パージ通路のうち、内燃機関の吸気通路に接続される接続部とパージ制御弁とを連絡する第１のパージ通路（１８ａ）を少なくとも含む対象通路（１８ａ、１８ｂ）から、蒸発燃料が内燃機関の吸気通路に流入することを許可及び阻止可能な弁装置（１６）と、パージポンプによって蒸発燃料が内燃機関の吸気通路へ向けて圧送されている状態において、システムの異常の有無を判定する異常判定手段（３０）と、を備え、
パージポンプによって蒸発燃料が内燃機関の吸気通路へ向けて圧送され、パージ制御弁によって蒸発燃料が第１のパージ通路を流通可能であり、弁装置によって内燃機関の吸気通路への蒸発燃料の供給が阻止されている判定可能状態において、
異常判定手段は、対象通路の圧力変化に関連する所定の物理量を検出し、当該検出された所定の物理量に応じてシステムの異常の有無を判定し、
判定可能状態においてシステムが異常であると判定した場合に、次にパージ制御弁を閉じて第１のパージ通路に蒸発燃料を閉じ込めた状態において、異常判定手段は、第１のパージ通路の圧力変化を検出し、当該検出された圧力変化に応じて第１のパージ通路における異常の有無を判定し、第１のパージ通路に異常がないと判定した場合には、パージポンプとパージ制御弁とを連絡する第２のパージ通路（１８ｂ）に異常があると判定することを特徴とする。
なお、特許請求の範囲及び上記手段に記載の括弧内の符号ないし説明は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を分かり易く示す一例であり、発明の内容を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一例である第１実施形態に係る燃料蒸発ガスパージシステムの異常検出装置を示す概要図である。

【図2】第１実施形態の電磁弁に関する構成を説明するための拡大図である。

【図3】第１実施形態における、異常検出装置による判定処理を説明するためのフローチャートである。

【図4】対象通路を形成する配管内の圧力変化を示すグラフである。

【図5】閉じられた状態の第１のパージ通路について正常時の圧力変化を示すグラフである。

【図6】閉じられた状態の第１のパージ通路について異常時の圧力変化を示すグラフである。

【図7】パージ制御弁の構成を示す断面図である。

【図8】第２実施形態に係る燃料蒸発ガスパージシステムの異常検出装置を示す概要図である。

【図9】第２実施形態における、異常検出装置による判定処理を説明するためのフローチャートである。

【図10】第３実施形態に係る燃料蒸発ガスパージシステムの異常検出装置を示す概要図である。

【図11】第３実施形態における、異常検出装置による判定処理を説明するためのフローチャートである。

【図12】対象通路を形成する配管内の圧力変化を示すグラフである。

【図13】パージポンプにおける消費電流や消費電圧の変化を示すグラフである。

【図14】第４実施形態における、異常検出装置による判定処理を説明するためのフローチャートである。

【図15】パージ制御弁よりもタンク側に位置する通路について正常時の圧力変化を示すグラフである。

【図16】パージ制御弁よりもタンク側に位置する通路について異常時の圧力変化を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合わせることも可能である。

【0013】

（第１実施形態）
本発明の一実施形態としての第１実施形態に係る燃料蒸発ガスパージシステム１について、図１〜図７を参照しながら説明する。燃料蒸発ガスパージシステム１は、キャニスタ１３に吸着した燃料中のＨＣガス等を内燃機関の吸気通路２１０に供給するものであり、燃料タンク１０からの燃料蒸発ガス（以下、蒸発燃料ともいう）が大気に放出されることを防止するシステムである。燃料蒸発ガスパージシステム１は、図１に示すように、内燃機関の吸気通路２１０を構成する内燃機関２の吸気系と、蒸発燃料を内燃機関２の吸気系に供給する蒸発燃料パージ系と、を備えて構成される。

【0014】

内燃機関２の吸気通路２１０に導入された蒸発燃料は、インジェクタ等から内燃機関２に供給される燃焼用燃料と混合されて、内燃機関２のシリンダ内で燃焼される。内燃機関２の吸気系は、内燃機関の吸気通路２１０の一部をなす吸気マニホールド２０にスロットルバルブ２３を介して吸気管２１が接続され、さらに吸気管２１の途中にエアフィルタ２４等が設けられて、構成されている。

【0015】

蒸発燃料パージ系は、燃料タンク１０とキャニスタ１３がベーパ通路１７で接続され、キャニスタ１３と内燃機関の吸気通路２１０がパージ通路１８で接続されている。パージ通路１８には、内燃機関の吸気通路２１０とパージ制御弁１５とを連絡する第１のパージ通路１８ａと、パージポンプ１４とパージ制御弁１５とを連絡する第２のパージ通路１８ｂと、が含まれる。

【0016】

エアフィルタ２４は、吸気管２１の上流部に設けられ、吸気中の塵や埃等を捕捉する。スロットルバルブ２３は、アクセルペダルと連動して吸気マニホールド２０の入口部における開度を調節して、吸気マニホールド２０内に流入される吸気量を調節する吸気量調節弁である。吸気は、エアフィルタ２４、スロットルバルブ２３を順に通過して吸気マニホールド２０内に流入し、インジェクタ等から噴射される燃焼用燃料と所定の空燃比となるように混合されてシリンダ内で燃焼される。

【0017】

燃料タンク１０は、ガソリン等の燃料を貯留する容器である。燃料タンク１０は、ベーパ通路１７を形成する配管によってキャニスタ１３の流入部に接続されている。キャニスタ１３は、内部に活性炭等の吸着材が封入された容器であり、燃料タンク１０内で発生する蒸発燃料を、ベーパ通路１７を介して取り入れ、吸着材に一時的に吸着する。キャニスタ１３には、外部の新鮮な空気を吸入するための吸入部を開閉するキャニスタクローズバルブ１２（以下、ＣＣＶ１２とも称する）が設けられている。キャニスタ１３がＣＣＶ１２を備えることにより、キャニスタ１３内に大気圧を作用させることができる。キャニスタ１３は、吸入された新鮮な空気によって吸着材に吸着した蒸発燃料を容易に離脱（パージ）することができる。

【0018】

キャニスタ１３には、吸着材から離脱された蒸発燃料が流出される流出部に第３のパージ通路１８ｃを形成する配管の一端が接続されている。第３のパージ通路１８ｃを形成する配管の他端はパージポンプ１４の流入部に接続されている。さらに、パージポンプ１４とパージ制御弁１５は、第２のパージ通路１８ｂによって接続されている。パージ制御弁１５は、第１のパージ通路１８ａを形成するダクト１８ａａによって内燃機関の吸気通路２１０に対して連通可能に接続されている。このようにパージ通路１８は、キャニスタ１３から内燃機関の吸気通路２１０に向かって、第３のパージ通路１８ｃ、第２のパージ通路１８ｂ、第１のパージ通路１８ａの順となるように構成される。

【0019】

パージポンプ１４は、モータによって回転するタービンを備える流体駆動手段であり、キャニスタ１３からの蒸発燃料を内燃機関の吸気通路２１０に向けて送る。パージ制御弁１５は、第２のパージ通路１８ｂと第１のパージ通路１８ａ、すなわち、蒸発燃料供給用通路を開閉する開閉手段であり、キャニスタ１３からの蒸発燃料を内燃機関２へ供給することを許可及び阻止できる。パージ制御弁１５は、例えば、弁体、電磁コイル及びスプリングを備えた電磁弁装置によって構成される。パージ制御弁１５は、制御装置３によって開度が制御される。パージ制御弁１５は、電磁コイルに通電されたときに発生する電磁力とスプリングの付勢力とのバランスに応じて、蒸発燃料供給用通路を開閉する。

【0020】

パージ制御弁１５は、通常は蒸発燃料供給用通路を閉じた状態を維持し、制御装置３によって電磁コイルに通電が行われると、電磁力がスプリングの弾性力に打ち勝って、蒸発燃料供給用通路を開いた状態にする。また、制御装置３は、通電のオン時間とオフ時間とによって形成される１周期の時間に対するオン時間の比率、すなわちデューティ比を制御して電磁コイルに通電を行う。パージ制御弁１５は、デューティコントロールバルブともいう。この通電制御により、蒸発燃料供給用通路を流通する蒸発燃料の流量が調節される。

【0021】

さらに、電磁弁１６は、第１のパージ通路１８ａと内燃機関の吸気通路２１０とが接続される接続部に設置されている弁装置の一例である。したがって、電磁弁１６は、パージ通路１８のうち、当該接続部とパージ制御弁１５とを連絡する第１のパージ通路１８ａを少なくとも含む対象通路から、蒸発燃料が吸気通路２１０へ流入することを許可及び阻止可能とする弁装置である。

【0022】

ここで対象通路とは、燃料蒸発ガスパージシステム１の異常検出装置がダクト、ホース等の脱落、孔を検出する対象部位として設定している通路である。したがって、対象通路は、電磁弁１６とパージ制御弁１５との間の第１のパージ通路１８ａには少なくとも設定される。さらに対象通路は、パージ制御弁１５を閉じて蒸発燃料を堰き止め、内燃機関の吸気通路２１０側への流通を遮断することにより、パージポンプ１４とパージ制御弁１５との間の第２のパージ通路１８ｂにも設定することができる。

【0023】

また、電磁弁１６は、電圧が印加されていないときに通路を開く開状態であり、電圧が印加されたときに通路を閉じる閉状態に制御される弁装置である。したがって、電磁弁１６は、電圧無印加である通常時には通路を開放する弁装置である。

【0024】

電磁弁１６は、内燃機関の吸気通路２１０を形成するダクト部材としての吸気管２１に設置されている。電磁弁１６は、図２に示すように、吸気管２１において、吸気通路２１０の軸線と交差する方向に筒状に延びるように設けられる筒状接続部２１ａの内部に搭載されて、筒状接続部２１ａ内の通路を全閉することができる。このように電磁弁１６は、第１のパージ通路１８ａを形成するダクト１８ａａではなく、内燃機関の吸気通路２１０を形成する吸気管２１に設置されるため、電磁弁１６を閉状態に制御すると、ダクト１８ａａ内の通路全体に蒸発燃料を充満させることができる。したがって、電磁弁１６が筒状接続部２１ａ内の通路を全閉した状態で、ダクト１８ａａの任意の場所に孔が存在していると、必ず、充満した蒸発燃料が漏れ出ることになる。燃料蒸発ガスパージシステム１は、この状態における蒸発燃料の漏れを検出して、パージシステムに異常が発生していることを判定する異常検出機能を備える。

【0025】

制御装置３は、燃料蒸発ガスパージシステム１の電子制御ユニットである。制御装置３は、演算処理や制御処理を行うＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶手段、及びＩ／Ｏポート（入力／出力回路）等の機能を含んで構成されるマイクロコンピュータを備えている。制御装置３は、燃料蒸発ガスパージシステム１における燃料パージ等の基本制御を行う他、異常判定手段をなす異常判定回路３０によって、後述するパージシステムの異常有無の判定を実施する。このため、制御装置３は、パージ制御弁１５、ＣＣＶ１２、電磁弁１６のそれぞれのアクチュエータに接続され、これらの弁の作動を制御する。

【0026】

燃料蒸発ガスパージシステム１は、第１のパージ通路１８ａにおける圧力を検出する圧力センサ５を備える。したがって、燃料蒸発ガスパージシステム１は、圧力センサ５の検出値を用いて、パージ制御弁１５から電磁弁１６に至る範囲の第１のパージ通路１８ａを形成する配管内圧力を検出することができる。

【0027】

制御装置３は、パージポンプ１４のモータに接続され、内燃機関２の運転、停止に関係なく、モータを駆動してパージポンプ１４の運転、停止を制御する。また、制御装置３の入力ポートには、内燃機関２の回転数、吸入空気量、冷却水温度、圧力センサ１１による燃料タンク１０の内部圧力に対応する信号等が入力される。さらに、制御装置３の入力ポートには、圧力センサ５によって検出される第１のパージ通路１８ａの圧力に対応する信号等が入力される。

【0028】

キャニスタ１３から、吸気マニホールド２０内に吸引された蒸発燃料は、インジェクタ等から内燃機関２に供給される本来の燃焼用燃料と混合されて、内燃機関２のシリンダ内で燃焼される。また、内燃機関２のシリンダ内においては、燃焼用燃料と吸気との混合割合である空燃比が予め定めた所定の空燃比となるように制御される。制御装置３は、パージ制御弁１５の開閉時間をデューティ制御することで、蒸発燃料をパージしても、所定の空燃比が維持されるように蒸発燃料のパージ量を調節する。

【0029】

燃料蒸発ガスパージシステム１は、燃料タンク１０で発生した蒸発燃料の大気への放出を防止するシステムであるが、蒸発燃料パージ系に漏れ、孔等が生じると漏れ箇所から燃料蒸気が大気に放出されるという懸念がある。また、このような漏れ、孔等の異常が生じても内燃機関２の運転には大きな影響がでないため、車両の運転者はこの異常に気づかないで放置する可能性がある。そこで、第１実施形態では以下に説明するパージシステムの異常有無の判定を行い、早期にパージ系の漏れ、孔等の異常の発生を検出することができる。

【0030】

燃料蒸発ガスパージシステム１は、対象通路の圧力変化に関連する物理量の変化を検出し、正常であるか異常発生かを判定する。図４に図示するグラフは、パージポンプ１４で蒸発燃料を圧送した状態における、第１のパージ通路１８ａの圧力、第２のパージ通路１８ｂの圧力について、正常時と異常時の圧力変化を示した一例である。圧力変化に関連する物理量とは、正常時と異常時のそれぞれにおいて、特定の変化が見られる物理量である。例えば、当該物理量は、第１のパージ通路１８ａにおいて計測された圧力、第２のパージ通路１８ｂにおいて計測された圧力、パージポンプ１４の消費電力、消費電流、消費電圧等である。

【0031】

燃料蒸発ガスパージシステム１は、対象通路の圧力変化に関連する物理量の変化を検出し、正常であるか異常発生かを判定する。図５に図示するグラフは、閉じられた第１のパージ通路１８ａの圧力について、正常時の圧力変化を示した一例である。図６に図示するグラフは、閉じられた第１のパージ通路１８ａの圧力について、異常時の圧力変化を示した一例である。この場合の圧力変化に関連する物理量とは、例えば、第１のパージ通路１８ａにおいて計測された圧力である。

【0032】

次に、第１実施形態に係る異常検出制御について図３のフローチャートを参照して説明する。制御装置３は、図３のフローチャートにしたがった処理を実行する。本フローチャートは、車両の内燃機関２が運転している走行時、停止している駐車時にかかわらず作動する。すなわち、燃料蒸発ガスパージシステム１の異常検出制御は、内燃機関２のオン、オフにかかわらず定期的に実行される。

【0033】

本フローチャートが開始されると、制御装置３は、ステップＳ１０でパージ制御弁１５を開状態に制御し、ステップＳ２０で電磁弁１６に閉状態に制御し、ステップＳ３０でパージポンプ１４を運転する。これにより、パージポンプ１４によって圧送された蒸発燃料は、電磁弁１６の位置で堰き止められるため、第１のパージ通路１８ａ及び第２のパージ通路１８ｂは正圧密閉状態となる。

【0034】

制御装置３は、この状態を一定時間継続して、対象通路の異常の有無を検出可能な判定可能状態にする。次のステップＳ４０では、制御装置３は、圧力センサ５によって検出される第１のパージ通路１８ａの圧力信号を取得して、第１のパージ通路１８ａにおける圧力を検出する。

【0035】

制御装置３の異常判定回路３０は、ステップＳ５０で、第１の異常条件が成立するか否かを判定する。この第１の異常条件は、上記の判定可能状態において、対象通路（第１のパージ通路１８ａ及び第２のパージ通路１８ｂ）に漏れ等の異常が発生しているかを判定するための条件である。

【0036】

この状態で第１のパージ通路１８ａと第２のパージ通路１８ｂに漏れがないと、堰き止められた通路の圧力は図４の正常時の圧力変化のように、パージポンプ１４の運転によって急激に上昇した後、運転継続とともに少しずつ上昇するように変化する。逆に、これらの通路に漏れがある場合には、外部に蒸発燃料が漏れるため、堰き止められた通路の圧力は、図４の異常時に相当する圧力変化のように、パージポンプ１４の運転後、あまり上昇しないようになる。第１の異常条件は、例えば、単位時間あたりの圧力変化（圧力変化率）が予め定めた第１の所定値未満である場合に、成立するものとする。したがって、異常判定回路３０は、圧力変化率が第１の所定値未満である場合には異常があると判定し、圧力変化率が第１の所定値以上である場合には異常がないと判定する。

【0037】

異常判定回路３０がステップＳ５０で第１の異常条件が成立していないと判定すると、今回の判定結果は正常であるため、今回の異常検出制御を終了すべく、制御装置３はステップＳ５５で電磁弁１６を開状態に制御し、ステップＳ２６０に進む。ステップＳ２６０では、ステップＳ５０の判定処理を実行してから、予め定めた所定時間が経過した否かを判定する。すなわち、ステップＳ２６０の処理は、次の判定タイミングが到来するまで繰り返し行われる。ステップＳ２６０で所定時間が経過したと判定すると、ステップＳ１０に戻り、再び以降の異常検出制御の処理を実行していく。このように、燃料蒸発ガスパージシステム１の異常検出制御は、内燃機関２が運転しているか否かにかかわらず、所定時間間隔で実行される。

【0038】

異常判定回路３０がステップＳ５０で第１の異常条件が成立していると判定すると、制御装置３は、異常のある箇所をさらに詳細に検出すべく、ステップＳ２００でパージ制御弁１５を閉状態に制御し、ステップＳ２１０でパージポンプ１４を停止する。これにより、パージ制御弁１５と電磁弁１６との間の第１のパージ通路１８ａが密閉された通路になる。

【0039】

この状態は、第１のパージ通路１８ａにおける異常の有無を検出可能な判定可能状態である。次のステップＳ２２０で制御装置３は、圧力センサ５による検出信号を取得して、第１のパージ通路１８ａにおける圧力を検出する。制御装置３は、閉じられた通路となった第１のパージ通路１８ａにおける残圧を予め定めた一定時間検出し続ける。

【0040】

そして、異常判定回路３０は、ステップＳ２３０で第２の異常条件が成立するか否かを判定する。この第２の異常条件は、上記の判定可能状態において、第１のパージ通路１８ａに漏れ等の異常が発生しているかを判定するための条件である。

【0041】

第１のパージ通路１８ａが閉じられた状態で、当該通路に漏れがないと、圧力センサ５による検出圧力は、図５の正常時のように、一定圧力を継続する。逆に、第１のパージ通路１８ａに漏れがある場合には、外部に蒸発燃料が漏れるため、圧力センサ５による検出圧力は、図６の異常時のように、時間の経過とともに徐々に低下し、大気圧に近づくようになる。第２の異常条件は、例えば、単位時間あたりの圧力低下値（圧力低下率）が予め定めた閾値以上である場合に、成立するものとする。したがって、異常判定回路３０は、圧力低下率が所定の閾値以上である場合には異常があると判定し、圧力低下率が所定の閾値未満である場合には異常がないと判定する。

【0042】

異常判定回路３０は、ステップＳ２３０で、第２の異常条件が成立していないと判定すると、第１のパージ通路１８ａは異常がないため、第２のパージ通路１８ｂの方に異常があると判定する（ステップＳ２３１）。さらにステップＳ２３２で、対象通路である第２のパージ通路１８ｂが異常状態であることを表示し、今回の異常検出制御を終了すべく、前述のステップＳ２６０に進む。この異常表示は、第２のパージ通路１８ｂに異常があることを示すように、所定のランプを点灯または点滅することで実施したり、所定の画面に異常表示をしたりすることで実施する。また、この異常表示は、警報音を発生することにより代用することもできる。

【0043】

一方、異常判定回路３０は、ステップＳ２３０で、第２の異常条件が成立していると判定すると、第１のパージ通路１８ａに異常があると判定する（ステップＳ２４０）。さらにステップＳ２５０で、第１のパージ通路１８ａが異常状態であることを表示し、今回の異常検出制御を終了すべく、前述のステップＳ２６０に進む。この異常表示は、少なくとも第１のパージ通路１８ａに異常があることを示すように、所定のランプを点灯または点滅することで実施したり、所定の画面に異常表示をしたりすることで実施する。また、この異常表示は、警報音を発生することにより代用することもできる。

【0044】

また、パージ制御弁１５は、図７に示すように、内燃機関２の運転によって流体通路１５１４が負圧になると、弁体１５０７が通路を閉める方向に動作する形式の弁装置であることが好ましい。この場合のパージ制御弁１５の構成について、図７を参照して以下に説明する。

【0045】

パージ制御弁１５は、コイル１５０１、ヨーク１５０２、マグネチックプレート１５０３及び固定鉄心１５０４により構成される電磁ソレノイド１５００を備える。固定鉄心１５０４には、可動体１５０５が軸方向で間隔を置いて対向している。可動体１５０５は、可動鉄心１５０９、板ばね１５１０及びゴム等の弾性体からなる弁体１５０７により構成されている。弁体１５０７は、周辺部をエンドフレーム１５１１とコイルボビン１５１２との間に挟持された板ばね１５１０の中央部に取り付けられている。したがって、可動体１５０５は板ばね１５１０により保持されている。板ばね１５１０は可動体１５０５の移動により軸方向に変位するように形成されている。可動鉄心１５０９は、その外周と、コイルボビン１５１２の内周、すなわち軸受部１５１３との間に間隙を設けることにより、軸方向に移動可能である。コイルスプリング１５０６は、可動体１５０５を固定鉄心１５０４から離間する方向に付勢している。

【0046】

電磁ソレノイド１５００にはヨーク１５０２を介して、エンドフレーム１５１１が連結固定されている。エンドフレーム１５１１には、ポート１５２７とポート１５２８が一体に形成されている。ポート１５２７には流体通路１５１４が形成されるとともに、流体通路１５１４に直交する流体通路１５１５が形成されている。流体通路１５１５は、エンドフレーム１５１１に一体形成された円筒部１５１６の端部の開口１５１７に連通する。ポート１５２８には流体通路１５１８が形成されている。流体通路１５１８と開口１５１７間とを連通する流体通路１５１９が、エンドフレーム１５１１内に形成されている。円筒部１５１６の先端部には、弁体１５０７の台座１５０８が接離する弁座１５２０が形成されている。

【0047】

副弁体１５２１は、円筒部１５１６の先端部外周に緩やかに被さるとともに、弁座１５２０に当接するキャップ体１５２２の中心に開口を形成したものである。キャップ体１５２２の外側には、キャップ体１５２２の開口と同心の環状突部１５２３が形成されている。環状突部１５２３には、切欠きを設けた流体通路が形成されている。さらに、キャップ体１５２２の開口の口縁にはグロメット１５２４が嵌着される。グロメット１５２４は、合成ゴムまたは軟質の合成樹脂等の弾性体からなり、中心を軸方向に貫いた絞り開口１５２５が形成されている。弁座１５２０に当接する面に台座が形成され、反対側の環状突部１５２３の形成側の面に弁座が形成されている。このときの弁体１５０７は、ゴム等の弾性体または金属、合成樹脂等の非弾性体により形成される。

【0048】

副弁体１５２１は、エンドフレーム１５１１に一体形成された円筒部１５１６の外周に掛けられたコイルスプリング１５２６により、弁座１５２０から離間する方向に付勢されている。しかしながら、コイルスプリング１５０６の付勢力はコイルスプリング１５２６の付勢力に打ち勝つため、コイルスプリング１５０６に付勢される弁体１５０７は、その台座１５０８が環状突部１５２３内に嵌まって弁座に着座する。さらに弁体１５０７は、副弁体１５２１を押圧してグロメット１５２４に形成した台座を、弁座１５２０に着座させて開口１５１７を閉じている。

【0049】

パージ制御弁１５の作動は以下の通りである。電磁ソレノイド１５００に通電し、電磁ソレノイド１５００の吸引力がコイルスプリング１５０６の付勢力に打ち勝つと、可動体１５０５は固定鉄心１５０４側に吸引される。可動体１５０５が吸引されることにより、流体通路１５１９を介して流体通路１５１５と流体通路１５１８が連通する。

【0050】

次に、第１実施形態の燃料蒸発ガスパージシステム１の異常検出装置がもたらす作用効果について説明する。燃料蒸発ガスパージシステム１は、内燃機関の吸気通路２１０に接続される接続部とパージ制御弁１５とを連絡する第１のパージ通路１８ａを少なくとも含む対象通路から蒸発燃料が吸気通路２１０へ供給されることを許可及び阻止可能なパージ制御弁１５を備える。さらに燃料蒸発ガスパージシステム１は、パージポンプ１４によって蒸発燃料が吸気通路２１０へ向けて圧送されている所定の判定可能状態において、システムの異常の有無を判定する異常判定回路３０を備える。

【0051】

異常判定回路３０は、この所定の判定可能状態において、対象通路の圧力変化に関連する所定の物理量を検出し、当該検出された所定の物理量に応じてシステムの異常の有無を判定する。所定の判定可能状態は、パージポンプ１４によって蒸発燃料が吸気通路２１０へ向けて圧送され、パージ制御弁１５によって蒸発燃料が第１のパージ通路１８ａを流通可能であり、電磁弁１６によって吸気通路２１０への蒸発燃料の供給が阻止される状態である。

【0052】

これによれば、吸気通路２１０に接続される接続部とパージ制御弁１５との間に位置する第１のパージ通路１８ａにおける漏れ発生の有無を、当該通路の圧力変化に関連する所定の物理量の検出値に応じて判定できる。これにより、パージ通路１８において吸気通路２１０との接続部までの広範囲にわたって、異常の有無を検出できるパージシステムが得られる。さらに、異常の検出は、パージポンプ１４の運転時に行われるため、内燃機関２の運転、停止に関係なく、検出することが可能である。したがって、内燃機関２の運転中であっても、異常有無の判定を随時に実施できるため、漏れ等の異常発生を早期に検出することができる。例えば、長時間の走行による、蒸発燃料の広範囲への放出を回避することができる。さらに異常検出装置は、検出タイミングを選ばないため、異常検出処理を短い周期で行うことができる。

【0053】

また、燃料蒸発ガスパージシステム１の異常検出装置によれば、パージポンプ１４による蒸発燃料の圧送出力を制御することにより、非常に短時間で異常判定処理を完了することができる。さらに異常検出装置は、車両走行中に発生した異常であっても、内燃機関２の運転に影響を及ぼすことなく異常検出を実施することができる。

【0054】

また、従来から知られているシステムの一つには、内燃機関の運転停止後、燃料タンク内の温度が低下すると蒸発燃料通路に負圧が発生する自然負圧発生型の漏れ検出装置がある。このとき、ポンプを運転しない状態でパージ制御弁を閉じて通路の圧力を監視し、正常時の負圧と漏れ発生時の負圧とを比較し、漏れを検出する。これに対して、第１実施形態の燃料蒸発ガスパージシステム１の異常検出装置によれば、ポンプを利用して圧力を制御するため、精度の高い異常有無の判定を実施できるという効果を奏する。

【0055】

また、電磁弁１６は、対象通路を形成するダクトではなく、内燃機関の吸気通路２１０を形成する吸気管２１に設置されている。この構成によれば、電磁弁１６は第１のパージ通路１８ａ側に直付けされていないため、電磁弁１６を閉じることにより、第１のパージ通路１８ａの全体を電磁弁１６によって閉空間にでき、蒸発燃料を第１のパージ通路１８ａの全体に充満させることができる。したがって、第１のパージ通路１８ａの全体について余すことなく漏れ等の有無を判定することができる。

【0056】

第１実施形態によれば、異常判定回路３０は、ステップＳ５０において異常であると判定した場合に、次にパージ制御弁１５を閉じて第１のパージ通路１８ａに蒸発燃料を閉じ込めた状態において、第１のパージ通路１８ａの圧力変化を検出する。異常判定回路３０は、当該検出された圧力変化に応じて第１のパージ通路１８ａにおける異常の有無を判定する。第１のパージ通路１８ａに異常がないと判定した場合には、第２のパージ通路１８ｂに異常があると判定する。

【0057】

これによれば、まずパージポンプ１４から電磁弁１６に至る範囲の通路において、漏れ等の異常有無の判定を実施して、異常有りの判定がされた場合に、次に第１のパージ通路１８ａについて異常有無の判定を実施する。このとき、第１のパージ通路１８ａにおいて異常があると判定すると、パージポンプ１４から電磁弁１６に至る通路のうち、第１のパージ通路１８ａに異常があることを検出することができる。

【0058】

一方、第１のパージ通路１８ａにおいて異常がないと判定すると、残りの第２のパージ通路１８ｂに異常があることを検出できる。これにより、異常が発生している通路の部位をより狭い範囲で特定できる異常検出制御を提供できる。したがって、第１実施形態の異常検出制御は、異常のある通路部位が狭い範囲で特定できることにより、部品交換等の対策を的確かつ迅速に実施できることに寄与する。

【0059】

また、パージ制御弁１５は、内燃機関２が運転されることによって電磁弁１６側の第１のパージ通路１８ａが負圧になると、弁体１５０７が通路を閉じる方向に動作するように構成されている。これによれば、パージポンプ１４によって、電磁弁１６に対して正圧が作用した場合に、蒸発燃料が内燃機関の吸気通路２１０側に漏れにくい電磁弁１６を提供することができる。

【0060】

（第２実施形態）
以下、第２実施形態に係る燃料蒸発ガスパージシステム１０１の異常検出装置について図４、図８、図９を参照して説明する。各図において、第１実施形態と同様の構成であるものは同一の符号を付し、同様の作用、効果を奏するものである。第２実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第１実施形態と同様であり、以下、前述の実施形態と異なる点についてのみ説明する。また、第２実施形態において前述の実施形態と同様の構成を有するものは、前述の実施形態で説明した同様の作用、効果を奏するものとする。

【0061】

図８に示すように、燃料蒸発ガスパージシステム１０１は、第１実施形態の燃料蒸発ガスパージシステム１に対して、圧力センサ４を備える点が相違する。圧力センサ４は、第２のパージ通路１８ｂにおける圧力を検出する。燃料蒸発ガスパージシステム１０１は、圧力センサ４の検出値を用いて、パージポンプ１４からパージ制御弁１５に至る範囲の第２のパージ通路１８ｂを形成する配管内圧力を検出することができる。

【0062】

制御装置３の入力ポートには、圧力センサ５によって検出される第１のパージ通路１８ａの圧力に対応する信号、圧力センサ４によって検出される第２のパージ通路１８ｂの圧力に対応する信号等が入力される。したがって、燃料蒸発ガスパージシステム１０１は、圧力センサ４の検出値と、圧力センサ５の検出値を活用して、異常有無の判定処理を実施する。

【0063】

燃料蒸発ガスパージシステム１０１は、対象通路の圧力変化に関連する物理量の変化を検出し、正常であるか異常発生かを判定する。燃料蒸発ガスパージシステム１０１は、電磁弁１６を閉じパージ制御弁１５を開き、パージポンプ１４で蒸発燃料を圧送している状態で、パージ通路１８のうち、第１のパージ通路１８ａや第２のパージ通路１８ｂの圧力変化に関連する所定の物理量を検出する。そして、燃料蒸発ガスパージシステム１０１は、当該検出された所定の物理量として採用される各通路の圧力に応じてシステムの異常の有無を判定する。燃料蒸発ガスパージシステム１０１は、パージポンプ１４を用いて、対象通路に含まれる第１のパージ通路１８ａや第２のパージ通路１８ｂの圧力を高め、異常と認められる圧力変化を検出した場合には、いずれかの通路に漏れが発生していると判定する。

【0064】

すなわち、異常有無の判定実施時には、パージ制御弁１５を開状態に、電磁弁１６を閉状態に制御して、パージポンプ１４を運転する。これにより、第１のパージ通路１８ａと内燃機関の吸気通路２１０とは電磁弁１６によって遮断されるため、第１のパージ通路１８ａは、電磁弁１６の位置で堰き止められた通路となる。この堰き止められた通路が形成された状態で、パージポンプ１４による圧送が行われるため、第１のパージ通路１８ａ及び第２のパージ通路１８ｂは正圧密閉状態となる。

【0065】

この状態で、第１のパージ通路１８ａ及び第２のパージ通路１８ｂに漏れがないと、堰き止められた通路の圧力は、図４の正常時の圧力変化のように、パージポンプ１４の運転によって急激に上昇した後、運転の継続とともに少しずつ上昇するように変化する。逆に、これらの通路に漏れがある場合には、外部に蒸発燃料が漏れるため、堰き止められたこれらの通路の圧力は、図４の異常時に相当する圧力変化のように、パージポンプ１４の運転後、あまり上昇しないようになる。これは、パージポンプ１４で加圧しても蒸発燃料が外部に放出されるからである。

【0066】

燃料蒸発ガスパージシステム１０１では、圧力センサ５の検出値に異常有りとの判定結果を得ると、まず、第１のパージ通路１８ａ、第２のパージ通路１８ｂのいずれかに漏れがある認識する。次に、パージ制御弁１５を閉じ、第２のパージ通路１８ｂを堰き止めた状態で、圧力センサ４の検出値に異常が有か否かの判定を行う。圧力センサ４の検出値に異常有りとの判定結果を得ると、第２のパージ通路１８ｂに漏れがあると認識し、圧力センサ４の検出値に異常なしとの判定結果を得ると、第１のパージ通路１８ａに漏れがあると認識する。

【0067】

次に、第２実施形態に係る異常検出制御について図９のフローチャートを参照して説明する。制御装置３は、図９のフローチャートにしたがった処理を実行する。図９のフローチャートは、車両の内燃機関２が運転している走行時、停止している駐車時にかかわらず作動する。

【0068】

本フローチャートが開始されると、制御装置３は、第１実施形態と同様のステップＳ１０、Ｓ２０、Ｓ３０、Ｓ４０、Ｓ５０の各処理を実行する。

【0069】

異常判定回路３０がステップＳ５０で第１の異常条件が成立していないと判定すると、今回の判定結果は正常であるため、今回の異常検出制御を終了すべく、制御装置３はステップＳ５５で電磁弁１６を開状態に制御し、ステップＳ１５０に進む。ステップＳ１５０では、ステップＳ５０の判定処理を実行してから、予め定めた所定時間が経過した否かを判定する。すなわち、ステップＳ１５０の処理は、次の判定タイミングが到来するまで繰り返し行われる。ステップＳ１５０で所定時間が経過したと判定すると、ステップＳ１０に戻り、再び以降の異常検出制御の処理を実行していく。このように、燃料蒸発ガスパージシステム１０１の異常検出制御は、内燃機関２が運転しているか否かにかかわらず、所定時間間隔で実行される。

【0070】

異常判定回路３０がステップＳ５０で第１の異常条件が成立していると判定すると、次に、異常のある箇所をさらに詳細に検出すべく、制御装置３はステップＳ１００でパージ制御弁１５を閉状態に制御する。これにより、パージポンプ１４によって圧送された蒸発燃料は、パージ制御弁１５の位置で堰き止められるため、第２のパージ通路１８ｂは正圧密閉状態となる。

【0071】

制御装置３は、この状態を一定時間継続して、第２のパージ通路１８ｂにおける異常の有無を検出可能な判定可能状態にする。次のステップＳ１１０では、制御装置３は、圧力センサ４による検出信号を取得して、第２のパージ通路１８ｂにおける圧力を検出する。制御装置３の異常判定回路３０は、ステップＳ１２０で第２の異常条件が成立するか否かを判定する。この第２の異常条件は、上記の判定可能状態において、第２のパージ通路１８ｂに漏れ等の異常が発生しているかを判定するための条件である。

【0072】

この状態で、第２のパージ通路１８ｂに漏れがないと、堰き止められた通路の圧力は、図４の正常時に相当する圧力変化のように、パージポンプ１４の運転によって急激に上昇した後、運転の継続とともに少しずつ上昇するように変化する。逆に、第２のパージ通路１８ｂに漏れがある場合には、外部に蒸発燃料が漏れるため、堰き止められた通路の圧力は、図４の異常時に相当する圧力変化のように、パージポンプ１４の運転後、あまり上昇しないようになる。第２の異常条件は、例えば、単位時間あたりの圧力変化（圧力変化率）が予め定めた第２の所定値未満である場合に、成立するものとする。したがって、異常判定回路３０は、圧力変化率が第２の所定値未満である場合には異常があると判定し、圧力変化率が第２の所定値以上である場合には異常がないと判定する。

【0073】

異常判定回路３０は、ステップＳ１２０で、第２の異常条件が成立していないと判定すると、第２のパージ通路１８ｂには異常がないため、第１のパージ通路１８ａの方に異常があると判定する（ステップＳ１２１）。さらにステップＳ１２２で、対象通路である第１のパージ通路１８ａが異常状態であることを表示し、今回の異常検出制御を終了すべく、前述のステップＳ１５０に進む。この異常表示は、第１のパージ通路１８ａに異常があることを示すように、所定のランプを点灯または点滅することで実施したり、所定の画面に異常表示をしたりすることで実施する。また、この異常表示は、警報音を発生することにより代用することもできる。

【0074】

また、異常判定回路３０は、ステップＳ１２０で、第２の異常条件が成立していると判定すると、少なくとも第２のパージ通路１８ｂに異常があると判定する（ステップＳ１３０）。さらにステップＳ１４０で、第２のパージ通路１８ｂが異常状態であることを表示し、今回の異常検出制御を終了すべく、前述のステップＳ１５０に進む。この異常表示は、少なくとも第２のパージ通路１８ｂに異常があることを示すように、所定のランプを点灯または点滅することで実施したり、所定の画面に異常表示をしたりすることで実施する。また、この異常表示は、警報音を発生することにより代用することもできる。

【0075】

第２実施形態の異常検出装置によれば、ステップＳ５０において異常であると判定した場合に、次に、パージポンプ１４によって蒸発燃料を圧送するとともにパージ制御弁１５を閉じて蒸発燃料が第１のパージ通路１８ａに流れないように制御する。異常判定回路３０は、この状態においてパージポンプ１４とパージ制御弁１５とを連絡する第２のパージ通路１８ｂの圧力変化を検出し、当該検出された圧力変化に応じて、第２のパージ通路１８ｂにおける異常の有無を判定する。異常判定回路３０は、第２のパージ通路１８ｂに異常がないと判定した場合には第１のパージ通路１８ａに異常があると判定する。

【0076】

これによれば、まずパージポンプ１４から電磁弁１６に至る範囲の通路において、漏れ等の異常有無の判定を実施して、異常有りの判定がされた場合に、次に第２のパージ通路１８ｂについて異常有無の判定を実施する。このとき、第２のパージ通路１８ｂにおいて異常があると判定すると、パージポンプ１４から電磁弁１６に至る通路のうち、少なくとも第２のパージ通路１８ｂに異常があることを検出することができる。この場合、第１のパージ通路１８ａと第２のパージ通路１８ｂの両方に異常が発生していることもある。

【0077】

一方、第２のパージ通路１８ｂにおいて異常がないと判定すると、パージ制御弁１５から電磁弁１６に至る範囲の第１のパージ通路１８ａに異常があることを検出できる。このため、異常が発生している通路の部位をより狭い範囲で特定できる異常検出制御を提供できる。したがって、この異常検出制御は、異常のある通路部位が狭い範囲で特定できることにより、部品交換等の対策を的確かつ迅速に実施できることに寄与する。

【0078】

（第３実施形態）
以下、第３実施形態に係る燃料蒸発ガスパージシステム２０１の異常検出装置について図１０〜図１３を参照して説明する。各図において、第１実施形態と同様の構成であるものは同一の符号を付し、同様の作用、効果を奏するものである。第３実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第１実施形態と同様であり、以下、第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。また、第３実施形態において第１実施形態と同様の構成を有するものは、第１実施形態で説明した同様の作用、効果を奏するものとする。

【0079】

図１０に示すように、燃料蒸発ガスパージシステム２０１は、第１実施形態の燃料蒸発ガスパージシステム１に対して、圧力センサ５を備えない点が相違する。したがって、燃料蒸発ガスパージシステム２０１は、異常有無の判定処理において、圧力センサ５の検出値を用いるのではなく、別の物理量を活用して該当する通路における圧力変化を検出する。

【0080】

制御装置３の入力ポートには、パージポンプ１４の運転情報が入力される。制御装置３は、パージポンプ１４から入力される運転情報の信号を解析してパージポンプ１４の消費電流や消費電圧を求める。

【0081】

燃料蒸発ガスパージシステム２０１は、第１のパージ通路１８ａにおける圧力変化に関連する物理量の変化を検出し、正常であるか異常発生かを判定する。第３実施形態では、第１のパージ通路１８ａにおける圧力変化に関連する物理量として、パージポンプ１４の消費電力、消費電流、消費電圧を採用する。図１２に示すように、パージポンプが受ける抵抗は正常時に高く、異常時に低くなるため、パージポンプ１４の消費電力、消費電流、消費電圧は、正常時には大きくなり、異常時には小さくなる傾向がある。これにより、パージポンプ１４の消費電力、消費電流、消費電圧は、正常時、異常時のそれぞれについて、例えば図１３に図示するグラフのような変化を示す。

【0082】

次に、第３実施形態に係る異常検出制御について図１１のフローチャートを参照して説明する。制御装置３は、図１１のフローチャートにしたがった処理を実行する。図１１のフローチャートは、車両の内燃機関２が運転している走行時、停止している駐車時にかかわらず作動する。

【0083】

本フローチャートが開始されると、制御装置３は、前述のステップＳ１０、Ｓ２０、Ｓ３０の各処理を実行する。これにより、パージポンプ１４によって圧送された蒸発燃料は、電磁弁１６の位置で堰き止められるため、第１のパージ通路１８ａ及び第２のパージ通路１８ｂは正圧密閉状態となる。

【0084】

制御装置３は、この状態を一定時間継続し、次のステップＳ４０Ａでパージポンプ１４から入力される運転情報の信号を解析してパージポンプ１４の消費電流を検出する。この消費電流は、消費電圧や消費電力に置き換えることもできる。

【0085】

制御装置３の異常判定回路３０は、ステップＳ５０Ａで、第１の異常条件が成立するか否かを判定する。この第１の異常条件は、上記の判定可能状態において、対象通路（第１のパージ通路１８ａ及び第２のパージ通路１８ｂ）に漏れ、ダクトの孔等の異常が発生しているかを判定するための条件である。第１の異常条件は、例えば、単位時間あたりの電流変化（電流変化率）が第１の所定値未満である場合に、成立するものとする。したがって、異常判定回路３０は、電流変化率が予め定めた第１の所定値未満である場合には異常があると判定し、電流変化率が第１の所定値以上である場合には異常がないと判定する。

【0086】

異常判定回路３０がステップＳ５０Ａで、第１の異常条件が成立していないと判定すると、今回の判定結果は正常であるため、今回の異常検出制御を終了すべく、制御装置３はステップＳ５５Ａで電磁弁１６を開状態に制御し、ステップＳ８０に進む。ステップＳ８０では、ステップＳ５０Ａの判定処理を実行してから、予め定めた所定時間が経過した否かを判定する。すなわち、ステップＳ８０の処理は、次の判定タイミングが到来するまで繰り返し行われる。ステップＳ８０で所定時間が経過したと判定すると、ステップＳ１０に戻り、再び以降の異常検出制御の処理を実行していく。このように、燃料蒸発ガスパージシステム１の異常検出制御は、内燃機関２が運転しているか否かにかかわらず、所定時間間隔で実行される。

【0087】

異常判定回路３０がステップＳ５０Ａで第１の異常条件が成立していると判定すると、ステップＳ６０で異常有りの判定処理を行い、さらにステップＳ７０で、対象通路が異常状態であることを表示し、前述のステップＳ８０に進む。この異常表示は、所定のランプを点灯または点滅することで実施したり、所定の画面に異常表示をしたりすることによって実施する。また、異常表示は、警報音を発生することにより代用することもできる。

【0088】

第３実施形態によれば、異常判定回路３０は、所定の判定可能状態において、対象通路の圧力変化に関連する、パージポンプ１４における消費電流または消費電圧を検出し、当該検出された消費電流または消費電圧に応じてシステムの異常の有無を判定する。この場合の対象通路は、第１のパージ通路１８ａ及び第２のパージ通路１８ｂである。

【0089】

これによれば、異常判定回路３０は、対象通路の圧力変化が抵抗としてパージポンプ１４に作用することに着眼して、パージポンプ１４にかかる負荷に関連する情報として消費電流または消費電圧を検出する。パージポンプ１４における消費電流または消費電圧は、パージポンプ１４の制御において、容易に取得しうるデータでする。したがって、異常判定回路３０は、対象通路を構成するダクト内の圧力を直接計測することなく、対象通路の圧力変化に関連する重要な情報を検出できるので、ダクト内の圧力を検出のための専用のセンサを不要にでき、システムの部品点数を低減できる。

【0090】

（第４実施形態）
以下、第４実施形態に係る燃料蒸発ガスパージシステムの異常検出装置について図１４〜図１６を参照して説明する。各図において、前述の実施形態と同様の構成であるものは同一の符号を付し、同様の作用、効果を奏するものである。第４実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、前述の実施形態と異なる点についてのみ説明する。また、第４実施形態において前述の実施形態と同様の構成を有するものは、前述の実施形態で説明した同様の作用、効果を奏するものとする。

【0091】

第４実施形態で説明する異常検出制御は、図９に示す第２実施形態の制御に対して、ステップＳ３００以降の処理が相違する。また、第４実施形態に係る燃料蒸発ガスパージシステムは、図１に示す第１実施形態に係る燃料蒸発ガスパージシステム１と同様の構成である。第４実施形態に係る燃料蒸発ガスパージシステムは、圧力センサ１１によって検出される燃料タンク１０内の圧力を用いて、パージ制御弁１５から燃料タンク１０に至る範囲の通路における異常有無の判定を実施する。

【0092】

第４実施形態に係る異常検出制御について図１４のフローチャートを参照して説明する。本フローチャートは、第１のパージ通路１８ａと、パージ制御弁１５から燃料タンク１０に至る範囲のタンク側通路との両方について異常検出を行える制御を示したものである。すなわち、本フローチャートでは、第１のパージ通路１８ａ、タンク側通路のいずれが異常発生状態にあるのかを検出することができる。

【0093】

異常判定回路３０は、ステップＳ５０で第１の異常条件が成立すると判定し、さらに制御装置３は、ステップＳ３００でパージ制御弁１５を閉状態に制御し、この状態を一定時間継続して、タンク側通路における異常の有無を検出可能な判定可能状態にする。次のステップＳ３１０では、制御装置３は、圧力センサ１１による検出信号を取得して、燃料タンク１０内の圧力を求める。異常判定回路３０は、ステップＳ３２０で第２の異常条件が成立するか否かを判定する。ステップＳ３２０における第２の異常条件は、上記の判定可能状態において、前述のタンク側通路に漏れ等の異常が発生しているかを判定するための条件である。

【0094】

この状態で、タンク側通路に漏れがないと、燃料タンク１０の内部圧力は、図１５の正常時に相当する圧力変化のように、パージポンプ１４の運転によって負圧となる。逆に、タンク側通路に漏れがある場合には、タンク内の圧力は、図１６の異常時に相当する圧力変化（２本のグラフのいずれか）のように、パージポンプ１４の運転後、負圧のレベルが時間が経過するにつれて小さくなっていき、大気圧に近づくようになる。この第２の異常条件は、例えば、検出された燃料タンク１０内の圧力が予め定めた圧力値以上である場合に、成立するものとする。したがって、異常判定回路３０は、燃料タンク１０内の圧力が所定の圧力値以上である場合には、負圧のレベルが正常時よりも大気圧に近づき異常があると判定し、逆に所定の圧力値未満である場合には異常がないと判定する。

【0095】

異常判定回路３０は、ステップＳ３２０で、第２の異常条件が成立していないと判定すると、パージ制御弁１５から燃料タンク１０に至る範囲のタンク側通路には異常がないと判定し第１のパージ通路１８ａの方に異常があると判定する（ステップＳ３２１）。さらにステップＳ３２２で、第１のパージ通路１８ａが異常状態であることを表示し、前述のステップＳ３５０に進む。また、異常判定回路３０は、ステップＳ３２０で、第２の異常条件が成立していると判定すると、ステップＳ３３０で少なくともタンク側通路に異常があると判定する。さらにステップＳ３４０で、タンク側通路が異常状態であることを表示し、前述のステップＳ３５０に進む。この異常表示は、燃料タンク１０からパージ制御弁１５の間の通路に異常があることを示すように、所定のランプを点灯または点滅することで実施したり、所定の画面に異常表示をしたりすることで実施する。また、異常表示は、警報音を発生することにより代用することもできる。

【0096】

第４実施形態によれば、まずパージポンプ１４から電磁弁１６に至る範囲の通路において異常有無の判定を実施して、異常有りの判定がされた場合に、次に燃料タンク１０からパージ制御弁１５に至る範囲のタンク側通路について異常有無の判定を実施する。このとき、タンク側通路において異常があると判定すると、燃料タンク１０から電磁弁１６に至る通路のうち、少なくともタンク側通路に異常があることを検出することができる。

【0097】

また、タンク側通路において異常がないと判定すると、第１のパージ通路１８ａに異常があることを検出することができる。このため、異常が発生している通路の部位をより具体的に特定できる異常検出制御を提供できる。したがって、この異常検出制御は、異常のある通路部位が特定できることにより、部品交換等の対策を的確かつ迅速に実施できることに寄与する。

【0098】

（他の実施形態）
上述の実施形態では、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

【0099】

上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

【0100】

前述の第２実施形態においては、圧力センサ４や圧力センサ５によって検出された通路の圧力を用いて異常有無の判定を実施するが、パージポンプ１４から入力される運転情報の信号を解析して検出されたパージポンプ１４の消費電流や消費電圧を用いてもよい。

【0101】

前述の第２実施形態において、異常判定回路３０がステップＳ５０で第１の異常条件の成立か否かを判定する際に、圧力センサ５ではなく圧力センサ４によって検出した第２のパージ通路１８ｂの圧力を用いるようにしてもよい。したがって、ステップＳ４０では、圧力センサ４によって第２のパージ通路１８ｂの圧力を検出する。この通路の圧力を用いて判定しても、第１のパージ通路１８ａ及び第２のパージ通路１８ｂにおける異常有無の判定が可能である。

【0102】

前述の第３実施形態において、異常判定回路３０がステップＳ５０Ａで第１の異常条件の成立か否かを判定する際に、以下のような方法によって判定するようにしてもよい。制御装置３は、例えば図１２に示すような、消費電流等に関する、正常時の変化と異常時の変化とをマップとして記憶手段に予め記憶する。この場合、異常判定回路３０は、ステップＳ４０Ａで検出したデータが正常時と異常時のどちらのマップに近似しているかを判定することにより、第１の異常条件が成立するか否かを判定する。したがって、異常判定回路３０は、ステップＳ４０Ａで検出したデータが、異常時のマップの方に近似する場合には異常があると判定し、正常時のマップの方に近似する場合には異常がないと判定する。

【符号の説明】

【0103】

１０…燃料タンク
１３…キャニスタ
１４…パージポンプ
１５…パージ制御弁
１６…電磁弁（弁装置）
１８…パージ通路
１８ａ…第１のパージ通路（対象通路）
１８ｂ…第２のパージ通路（対象通路）
３０…異常判定回路（異常判定手段）
２１０…内燃機関の吸気通路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】