特許 6407669 蒸発燃料処理装置及びその故障診断装置

(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】6407669

(24)【登録日】2018年9月28日

(45)【発行日】2018年10月17日

(54)【発明の名称】蒸発燃料処理装置及びその故障診断装置

(51)【国際特許分類】

   F02M 25/08 20060101AFI20181004BHJP

【ＦＩ】

   F02M25/08 Z

   F02M25/08 G

   F02M25/08 Q

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-230623(P2014-230623)

(22)【出願日】2014年11月13日

(65)【公開番号】特開2016-94865(P2016-94865A)

(43)【公開日】2016年5月26日

【審査請求日】2017年3月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000116574

【氏名又は名称】愛三工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000394

【氏名又は名称】特許業務法人岡田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】牧野 勝彦

【審査官】 小林 勝広

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−２５６９８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１６０１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−００２１３８（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】

燃料タンクで発生する蒸発燃料をベーパ通路を介してキャニスタに吸着させ、キャニスタに吸着された蒸発燃料をパージ通路を介してエンジンに供給してパージするエバポ経路を備えた蒸発燃料処理装置において、
前記パージ通路には、
パージを行う際に前記パージ通路を開くべく開弁されるパージ弁と、
前記パージ弁よりエンジン側に設けられ、パージを行う際に前記パージ通路にキャニスタからエンジンに向かう流れのパージ流を発生させるパージポンプと、
前記パージポンプよりエンジン側に設けられ、前記パージポンプにより発生されるパージ流は通過させるべく開弁するが、それとは反対方向の流れは通過させないように閉弁する開閉弁とを備え、
前記パージ弁、前記パージポンプ及び前記開閉弁が直列接続して設けられており、
キャニスタを大気に連通する大気ポートを封鎖して、前記エバポ経路を気密状態とするべく閉弁される封鎖弁と、
前記エバポ経路の空気圧を検出する圧力センサと、
前記エバポ経路を、所定負圧にすべくエンジン停止中に前記パージポンプを所定時間作動させるパージポンプ作動手段と、
前記パージポンプ作動時間中に前記パージ弁を開弁すると共に、前記封鎖弁を閉弁して前記エバポ経路を所定負圧とし、前記パージポンプの作動が停止されて後、前記エバポ経路の空気漏れを診断するに必要な時間だけ、前記パージ弁の開弁状態、並びに前記封鎖弁の閉弁状態を維持するパージ弁・封鎖弁開閉手段と、
前記パージポンプ作動手段によるパージポンプの作動が停止されて後、前記パージ弁・封鎖弁開閉手段により前記パージ弁の開弁状態、並びに前記封鎖弁の閉弁状態を維持されている間において、前記圧力センサによって検出される圧力の変化に基づいて前記エバポ経路の空気漏れを診断する第１診断手段と
を備え、
前記圧力センサは、前記診断手段による空気漏れ診断の対象となるエバポ経路を、前記パージ弁及び前記開閉弁の間の第１経路と、前記パージ弁よりキャニスタ側の第２経路とに区分けし、前記第１経路又は第２経路のいずれか一方に設けられ、
前記第１診断手段は、
前記パージ弁を閉弁した状態で、前記圧力センサによって検出される圧力の変化に基づいて、前記第１経路又は第２経路のうち、前記圧力センサが設けられた側の経路の空気漏れを診断する一次診断手段と、
前記パージ弁を開弁した状態で、前記圧力センサによって検出される圧力の変化に基づいて前記第１経路及び第２経路を含むエバポ経路全体の空気漏れを診断し、その診断結果及び前記一次診断手段の診断結果に基づいて、前記第１経路又は第２経路のうち、前記圧力センサが設けられていない側の経路の空気漏れを診断する二次診断手段と
を備える蒸発燃料処理装置の故障診断装置。

【請求項2】

燃料タンクで発生する蒸発燃料をベーパ通路を介してキャニスタに吸着させ、キャニスタに吸着された蒸発燃料をパージ通路を介してエンジンに供給してパージするエバポ経路を備えた蒸発燃料処理装置において、
前記パージ通路には、
パージを行う際に前記パージ通路を開くべく開弁されるパージ弁と、
前記パージ弁よりエンジン側に設けられ、パージを行う際に前記パージ通路にキャニスタからエンジンに向かう流れのパージ流を発生させるパージポンプと、
前記パージポンプよりエンジン側に設けられ、前記パージポンプにより発生されるパージ流は通過させるべく開弁するが、それとは反対方向の流れは通過させないように閉弁する開閉弁とを備え、
前記パージ弁、前記パージポンプ及び前記開閉弁が直列接続して設けられており、
キャニスタを大気に連通する大気ポートに設けられ、該大気ポートを通じてエバポ経路の空気を大気中に通流させる診断用ポンプと、
前記エバポ経路の空気圧を検出する圧力センサと、
前記パージ弁を開弁した状態で、前記診断用ポンプを所定時間作動させて前記エバポ経路を所定負圧とするパージ弁・診断用ポンプ作動手段と、
前記パージ弁・診断用ポンプ作動手段により、前記パージ弁を開弁した状態で、前記診断用ポンプを所定時間作動されている間において、前記圧力センサによって検出される圧力の変化に基づいて前記エバポ経路の空気漏れを診断する第２診断手段と
を備え、
前記圧力センサは、前記診断手段による空気漏れ診断の対象となるエバポ経路を、前記パージ弁及び前記開閉弁の間の第１経路と、前記パージ弁よりキャニスタ側の第２経路とに区分けし、前記第１経路又は第２経路のいずれか一方に設けられ、
前記第２診断手段は、
前記パージ弁を開弁した状態で、前記圧力センサによって検出される圧力の変化に基づいて、前記第１経路及び第２経路を含むエバポ経路全体の空気漏れを診断する一次診断手段と、
前記パージ弁を閉弁した状態で、前記圧力センサによって検出される圧力の変化に基づいて、前記第１経路又は第２経路のうち、前記圧力センサが設けられた側の経路の空気漏れを診断し、その診断結果及び前記一次診断手段の診断結果に基づいて、前記第１経路又は第２経路のうち、前記圧力センサが設けられていない側の経路の空気漏れを診断する二次診断手段と
を備える蒸発燃料処理装置の故障診断装置。

【請求項3】

請求項１又は２において、
前記開閉弁は逆止弁である蒸発燃料処理装置の故障診断装置。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれかにおいて、
エンジンは、エンジンへの給気を強制的に行うべく給気通路に設けられた過給機を備え、
前記パージ通路は、前記パージポンプよりエンジン側で、エンジンへの給気の流れでスロットル弁の下流側に連通される第１通路と、エンジンへの給気の流れで過給機の上流側に連通される第２通路とに分岐され、
前記開閉弁又は前記逆止弁は、前記第１通路と第２通路とにそれぞれ設けられている蒸発燃料処理装置の故障診断装置。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記圧力センサは、前記キャニスタに接続された前記燃料タンク内の空間圧力を検出するように設けられている蒸発燃料処理装置の故障診断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料タンクで発生する蒸発燃料をエバポ通路を介してキャニスタに吸着させ、キャニスタに吸着された蒸発燃料をパージ通路を介してエンジンに供給してパージするエバポ経路を備えた蒸発燃料処理装置及びその故障診断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

係る蒸発燃料処理装置において、パージ通路にパージポンプを設けてパージ通路に強制的にパージ流を発生させてパージを行うものがある（下記特許文献１、２参照）。その場合、パージポンプには直列にパージ弁が接続されるが、パージポンプとパージ弁とを、パージ流の流れにおいて上下流のどちらに配置するかによって、それぞれの構成で利害得失のあることが判っている。パージ流の流れの上流側にパージポンプ、下流側にパージ弁を配置した場合（下記特許文献１参照）には、パージ中、パージ弁の上流側は正圧となるため、パージ弁が閉弁された瞬間、その正圧の影響で、パージ通路を蒸発燃料が逆流する可能性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２−３４９３６４号公報

【特許文献2】特開平１１−１７３２２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

それに対し、パージ流の流れの上流側にパージ弁、下流側にパージポンプを配置した場合（上記特許文献２参照）には、エバポ経路の故障診断を行う際に、パージポンプを含めて診断することができない難点がある。即ち、故障診断を行う際は、パージ弁を閉じてエバポ経路を所定の負圧にした状態で、その圧力の変化を検出する必要があるが、パージポンプはパージ弁より下流側にあって負圧下に置くことができないため、パージポンプを含めて空気漏れの診断を行うことはできない。

【0005】

このような問題に鑑み本発明の課題は、パージ流の流れの上流側にパージ弁、下流側にパージポンプを配置した蒸発燃料処理装置において、パージポンプを含めてエバポ経路を負圧下に置くことができるようにすることにより、パージポンプを含めてエバポ経路の故障診断を行うことができるようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明における第１発明は、燃料タンクで発生する蒸発燃料をベーパ通路を介してキャニスタに吸着させ、キャニスタに吸着された蒸発燃料をパージ通路を介してエンジンに供給してパージするエバポ経路を備えた蒸発燃料処理装置において、前記パージ通路には、パージを行う際に前記パージ通路を開くべく開弁されるパージ弁と、前記パージ弁よりエンジン側に設けられ、パージを行う際に前記パージ通路にキャニスタからエンジンに向かう流れのパージ流を発生させるパージポンプと、前記パージポンプよりエンジン側に設けられ、前記パージポンプにより発生されるパージ流は通過させるべく開弁するが、それとは反対方向の流れは通過させないように閉弁する開閉弁とを備え、前記パージ弁、前記パージポンプ及び前記開閉弁が直列接続して設けられている。

【0007】

本発明における第２発明は、上記第１発明において、前記開閉弁は逆止弁である。

【0008】

第２発明において、開閉弁は逆止弁、電磁開閉弁等とすることができる。

【0009】

本発明における第３発明は、上記第１又は第２発明において、エンジンは、エンジンへの給気を強制的に行うべく給気通路に設けられた過給機を備え、前記パージ通路は、前記パージポンプよりエンジン側で、エンジンへの給気の流れでスロットル弁の下流側に連通される第１通路と、エンジンへの給気の流れで過給機の上流側に連通される第２通路とに分岐され、前記開閉弁は、前記第１通路と第２通路とにそれぞれ設けられている。

【0010】

本発明における第４発明は、上記第１乃至第３発明のいずれかの蒸発燃料処理装置の故障診断装置において、キャニスタを大気に連通する大気ポートを封鎖して、前記エバポ経路を気密状態とするべく閉弁される封鎖弁と、前記エバポ経路の空気圧を検出する圧力センサと、前記エバポ経路を、所定負圧にすべくエンジン停止中に前記パージポンプを所定時間作動させるパージポンプ作動手段と、前記パージポンプ作動時間中に前記パージ弁を開弁すると共に、前記封鎖弁を閉弁して前記エバポ系を所定負圧とし、前記パージポンプの作動が停止されて後、前記エバポ経路の空気漏れを診断するに必要な時間だけ、前記パージ弁の開弁状態、並びに前記封鎖弁の閉弁状態を維持するパージ弁・封鎖弁開閉手段と、前記パージポンプ作動手段によるパージポンプの作動が停止されて後、前記パージ弁・封鎖弁開閉手段により前記パージ弁の開弁状態、並びに前記封鎖弁の閉弁状態を維持されている間において、前記圧力センサによって検出される圧力の変化に基づいて前記エバポ経路の空気漏れを診断する第１診断手段とを備える。

【0011】

本発明における第５発明は、上記第１乃至第３発明のいずれかの蒸発燃料処理装置の故障診断装置において、キャニスタを大気に連通する大気ポートに設けられ、該大気ポートを通じてエバポ経路の空気を大気中に通流させる診断用ポンプと、前記エバポ経路の空気圧を検出する圧力センサと、前記パージ弁を開弁した状態で、前記診断用ポンプを所定時間作動させて前記エバポ経路を所定負圧とするパージ弁・診断用ポンプ作動手段と、前記パージ弁・診断用ポンプ作動手段により、前記パージ弁を開弁した状態で、前記診断用ポンプを所定時間作動されている間において、前記圧力センサによって検出される圧力の変化に基づいて前記エバポ経路の空気漏れを診断する第２診断手段とを備える。

【0012】

本発明における第６発明は、上記第４又は第５発明の蒸発燃料処理装置の故障診断装置において、前記第１又は第２診断手段は、空気漏れ診断の対象となるエバポ経路を、前記パージ弁及び前記開閉弁の間の第１経路と、前記パージ弁よりキャニスタ側の第２経路とに区分けし、前記第１経路と第２経路とをそれぞれ区別して診断する。

【0013】

本発明における第７発明は、上記第４発明の蒸発燃料処理装置の故障診断装置において、前記圧力センサは、前記診断手段による空気漏れ診断の対象となるエバポ経路を、前記パージ弁及び前記開閉弁の間の第１経路と、前記パージ弁よりキャニスタ側の第２経路とに区分けし、前記第１経路又は第２経路のいずれか一方に設けられ、前記第１診断手段は、前記パージ弁を閉弁した状態で、前記圧力センサによって検出される圧力の変化に基づいて、前記第１経路又は第２経路のうち、前記圧力センサが設けられた側の経路の空気漏れを診断する一次診断手段と、前記パージ弁を開弁した状態で、前記圧力センサによって検出される圧力の変化に基づいて前記第１経路及び第２経路を含むエバポ経路全体の空気漏れを診断し、その診断結果及び前記一次診断手段の診断結果に基づいて、前記第１経路又は第２経路のうち、前記圧力センサが設けられていない側の経路の空気漏れを診断する二次診断手段とを備える。

【0014】

本発明における第８発明は、上記第５発明の蒸発燃料処理装置の故障診断装置において、前記圧力センサは、前記診断手段による空気漏れ診断の対象となるエバポ経路を、前記パージ弁及び前記開閉弁の間の第１経路と、前記パージ弁よりキャニスタ側の第２経路とに区分けし、前記第１経路又は第２経路のいずれか一方に設けられ、前記第２診断手段は、前記パージ弁を開弁した状態で、前記圧力センサによって検出される圧力の変化に基づいて、前記第１経路及び第２経路を含むエバポ経路全体の空気漏れを診断する一次診断手段と、前記パージ弁を閉弁した状態で、前記圧力センサによって検出される圧力の変化に基づいて、前記第１経路又は第２経路のうち、前記圧力センサが設けられた側の経路の空気漏れを診断し、その診断結果及び前記一次診断手段の診断結果に基づいて、前記第１経路又は第２経路のうち、前記圧力センサが設けられていない側の経路の空気漏れを診断する二次診断手段とを備える。

【0015】

本発明における第９発明は、上記第４乃至８発明のいずれかの蒸発燃料処理装置の故障診断装置において、前記圧力センサは、前記キャニスタに接続された前記燃料タンク内の空間圧力を検出するように設けられている。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、パージポンプのエンジン側に、エンジン側からエバポ経路への空気流を遮断する開閉弁が設けられているため、パージポンプを含めてエバポ経路を必要に応じて負圧下に維持することができる。そのため、必要時にパージポンプを含めてエバポ経路の故障診断を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１実施形態におけるシステム構成図である。

【図2】第１実施形態において第１方式で故障診断を行う際のシステム構成図である。

【図3】第１実施形態において第１方式で故障診断を行う際の制御回路のブロック図である。

【図4】第１実施形態において第１方式で故障診断を行う際の故障診断処理ルーチンのフローチャートである。

【図5】第１実施形態において第１方式で故障診断を行う際の作用を説明するタイムチャートである。

【図6】第１実施形態において第２方式で故障診断を行う際のシステム構成図である。

【図7】第１実施形態において第２方式で故障診断を行う際の制御回路のブロック図である。

【図8】第１実施形態において第２方式で故障診断を行う際の故障診断処理ルーチンのフローチャートである。

【図9】第１実施形態において第２方式で故障診断を行う際の作用を説明するタイムチャートである。

【図10】第１実施形態において第３方式で故障診断を行う際の故障診断処理ルーチンのフローチャートである。

【図11】第１実施形態において第３方式で故障診断を行う際の作用を説明するタイムチャートである。

【図12】第１実施形態において第４方式で故障診断を行う際の故障診断処理ルーチンのフローチャートである。

【図13】第１実施形態において第４方式で故障診断を行う際の作用を説明するタイムチャートである。

【図14】本発明の第２実施形態におけるシステム構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

<第１実施形態>
図１〜３は本発明の第１実施形態を示す。この実施形態は、車両のエンジンシステム１０に付加された蒸発燃料処理装置２０である。

【0019】

図１において、エンジンシステム１０は、周知のものであり、エンジン本体（以下、単にエンジンという）１１に対して給気管１２、スロットル弁１３及びフィルタ１４を介して空気が供給され、燃料タンク１５からの燃料が燃料噴射弁（不図示）によってエンジン１１に供給されている。

【0020】

蒸発燃料処理装置２０は、燃料タンク１５内で発生する蒸発燃料をベーパ通路２８を介してキャニスタ２１に吸着し、キャニスタ２１に吸着した蒸発燃料をパージ通路２９を介してエンジン１１の給気管１２に供給してパージしている。パージ通路２９には、パージ弁２２、パージポンプ２３及び逆止弁（本発明の開閉弁に相当）２４が互いに直列接続して挿入されている。パージ弁２２は、キャニスタ２１のパージを行う際にパージ通路２９を開くべく開弁されるものである。また、パージポンプ２３は、パージ弁２２よりエンジン１１側に設けられ、パージを行う際にパージ通路２９にキャニスタ２１からエンジン１１に向かう流れのパージ流を発生させるものである。更に、逆止弁２４は、パージポンプ２３よりエンジン１１側に設けられ、パージポンプ２３により発生されるパージ流は通過させるべく開弁するが、それとは反対方向の流れは通過させないように閉弁するものである。なお、逆止弁２４は、同様に機能するように開閉制御される電磁開閉弁に代えてもよい。

【0021】

燃料給油時に発生する蒸発燃料は、ベーパ通路２８を通じてキャニスタ２１に吸着される。キャニスタ２１にて蒸発燃料が吸着された後の空気は大気ポート２１ａを通じて大気に排気されている。キャニスタ２１に吸着された蒸発燃料は、エンジン１１稼動中にパージ弁２２が開弁され、且つパージポンプ２３が作動されると、パージ流が発生され、パージ通路２９を通じてエンジン１１に供給されてパージされる。このとき、パージ流は逆止弁２４を通過するが、逆止弁２４の圧力損失は、パージ弁２２のそれより充分小さいため、逆止弁２４を設けたことによるパージ機能への影響は軽微である。

【0022】

第１実施形態によれば、パージポンプ２３のエンジン１１側に、エンジン１１側からエバポ経路への空気流を遮断する逆止弁２４が設けられているため、パージポンプ２３を含めてエバポ経路を必要に応じて負圧下に維持することができる。そのため、必要時にパージポンプ２３を含めてエバポ経路の故障診断を行うことができる。しかも、パージ流の流れの上流側にパージ弁２２、下流側にパージポンプ２３を配置しているため、パージ中、パージ弁２２の上流側は正圧とならず、正圧となる場合の課題であるパージ弁２２が閉弁された瞬間、パージ通路２９を蒸発燃料が逆流する不具合を解消することができる。

【0023】

図２は、図１にて説明した蒸発燃料処理装置２０の故障診断を第１方式で行うためのシステムを示し、キャニスタ２１の大気ポート２１ａには封鎖弁２５が接続され、燃料タンク１５には圧力センサ２６が設けられている。封鎖弁２５は、封鎖弁２５を閉弁して大気ポート２１ａを封鎖することにより、ベーパ通路２８及びパージ通路２９によって繋がったエバポ経路を気密状態とするものである。また、圧力センサ２６は、燃料タンク１５内の空間部の空気圧を検出することによってエバポ経路の圧力を検出している。

【0024】

図３は、蒸発燃料処理装置２０を含むエンジンシステム１０の制御回路１６を示す。ここでは、本発明と直接関係しない部分の図示を省略している。エンジン制御回路１６の基本構成は、エンジンシステム１０全体の動作を制御する周知のものであり、エンジンの燃料噴射弁（不図示）の開弁制御や点火時期制御等を行い、パージポンプ２３の作動制御、並びにパージ弁２２及び封鎖弁２５の開弁制御も行っている。エンジン制御回路１６には、周知のとおり、スロットル弁開弁量センサ１３ａ、給気管圧力センサ１２ａ、圧力センサ２６等が接続され、それぞれから検出信号を受けている。

【0025】

図４は、エンジン制御回路１６内のコンピュータで行われる、本発明において特徴的な故障診断処理ルーチンを示している。図４では、故障診断処理ルーチンを、「圧力印加処理」、「判定処理」及び「終了処理」の３段階に分けて示している。まず、「圧力印加処理」のステップＳ１では故障診断処理を実行する条件が成立しているか否か判定される。この条件は、エンジン１１が停止中で、且つ燃料タンク１５への給油が行われていない等であり、この条件が満たされると、ステップＳ１は肯定判断され、ステップＳ２において封鎖弁２５が閉弁される。そして、次のステップＳ３ではパージ弁２２が開弁され、ステップＳ４においてパージポンプ２３が作動される。以上の処理の結果、図５のタイミングＴ１で示すように圧力センサ２６によって検出されるエバポ経路の圧力が大気圧から低下し始める。

【0026】

次のステップＳ５では、所定時間ＴＨ１を経過したか否かが判定され、図５のタイミングＴ２の時点で所定時間ＴＨ１が経過すると、ステップＳ５は肯定判断され、ステップＳ６にてパージポンプ２３の作動が停止され、次のステップＳ７では圧力センサ２６によって検出された圧力がメモリ内に保持される。

【0027】

次の「判定処理」の段階におけるステップＳ８では、図５のタイミングＴ２の時点から更に所定時間ＴＨ２を経過したか否かが判定される。図５のタイミングＴ３の時点に達すると、ステップＳ８は肯定判断され、ステップＳ９において、その時点の圧力センサ２６の検出圧力とステップＳ７にて保持された圧力との差が所定値以上か否か判定される。図５に示すように、エバポ経路中に孔があって空気漏れがあると、破線で示すように、タイミングＴ２の時点でも実線で示す「孔なし」の場合に比べて圧力は大気圧に近い側となっているが、タイミングＴ３の時点では略大気圧となっている。そのため、「孔あり」の場合は、タイミングＴ２の時点で保持された圧力に対してタイミングＴ３の時点の圧力は大きく差があり、ステップＳ９は肯定判断され、ステップＳ１０にて「孔あり」の異常判定がされる。

【0028】

エバポ経路中に孔がなく空気漏れがない場合は、図５に実線で示すように、所定時間ＴＨ２の間にも圧力センサ２６の検出圧力は殆ど変化せず、タイミングＴ２の時点で保持された圧力に対してタイミングＴ３の時点の圧力差は所定値より小さく、ステップＳ９は否定判断され、ステップＳ１１にて「孔なし」の正常判定がされる。

【0029】

「終了処理」のステップＳ１２では、封鎖弁２５が開弁され、ステップＳ１３でパージ弁２２が閉弁されて故障診断処理ルーチンの処理を終了する。なお、ステップＳ１において故障診断の条件が成立しておらず、ステップＳ１が否定判断されると、ステップＳ２以降の処理はスキップして、故障診断処理ルーチンの処理を終了する。

【0030】

以上のエバポ経路の第１方式による故障診断では、故障診断処理ルーチンの「圧力印加処理」によってエバポ経路が負圧とされると、逆止弁２４は閉弁されて、パージ通路２９のうちパージポンプ２３を含む領域まで負圧を保持される領域とされるため、パージポンプ２３を含むエバポ経路の故障診断が可能となる。

【0031】

図６は、図１にて説明した蒸発燃料処理装置２０の故障診断を第２方式で行うためのシステムを示し、図２に示した第１方式に対して特徴とする点は、図２における封鎖弁２５に代えて診断用ポンプ２７をキャニスタ２１の大気ポート２１ａに接続している。診断用ポンプ２７は、大気ポート２１ａを通じてエバポ経路の空気を大気中に通流させる。このように第２方式では第１方式における封鎖弁２５が診断用ポンプ２７に置換されているため、図７に示す制御回路でも、エンジン制御回路１６に診断用ポンプ２７が接続されている。

【0032】

図８は、第２方式の故障診断処理ルーチンを示している。図８でも、図４の第１方式の場合と同様、故障診断処理ルーチンを、「圧力印加処理」、「判定処理」及び「終了処理」の３段階に分けて示している。まず、「圧力印加処理」のステップＳ１では、図４と同様、故障診断処理を実行する条件が成立しているか否か判定される。この条件が満たされると、ステップＳ１は肯定判断され、ステップＳ２１においてパージ弁２２が開弁され、ステップＳ２２において診断用ポンプ２７が作動される。このとき、パージポンプ２３は作動されない。

【0033】

以上の処理の結果、図９のタイミングＴ１で示すように圧力センサ２６によって検出されるエバポ経路の圧力が大気圧から低下し始める。なぜなら、このとき、診断用ポンプ２７が作動され、パージポンプ２３は作動されないため、逆止弁２４より診断用ポンプ２７側のエバポ経路が負圧とされる。

【0034】

次の「判定処理」の段階におけるステップＳ８では、診断用ポンプ２７が作動開始されてから所定時間ＴＨ３を経過したか否かが判定される。所定時間ＴＨ３を経過すると、ステップＳ８は肯定判断され、ステップＳ２３において、圧力センサ２６によって検出される圧力が判定値以下か否か判定される。エバポ経路に孔はなく空気漏れがない場合は、図９のタイミングＴ２の時点で実線で示すように所定時間ＴＨ３を経過する前の時点で、圧力センサ２６の検出圧力が判定値以下となる。そのため、所定時間ＴＨ３を経過したタイミングＴ３の時点で、ステップＳ２３は肯定判断され、ステップＳ２４において「孔なし」の正常判定がされる。

【0035】

エバポ経路中に孔があって空気漏れがあると、図９に破線で示すように、所定時間ＴＨ３を経過したタイミングＴ３の時点でも、圧力センサ２６の検出圧力は所定値に達することはなく、ステップＳ２３は否定判断され、ステップＳ２５において「孔あり」の異常判定がされる。

【0036】

「終了処理」のステップＳ２６では、診断用ポンプ２７の作動が停止され、ステップＳ２７でパージ弁２２が閉弁され、故障診断処理ルーチンの処理を終了する。なお、ステップＳ１において故障診断の条件が成立しておらず、ステップＳ１が否定判断されると、ステップＳ２１以降の処理はスキップして、故障診断処理ルーチンの処理を終了する。

【0037】

以上のエバポ経路の第２方式による故障診断では、故障診断処理ルーチンの「圧力印加処理」によってエバポ経路が負圧とされると、逆止弁２４は閉弁されて、パージ通路２９のうちパージポンプ２３を含む領域まで負圧を保持される領域とされるため、パージポンプ２３を含むエバポ経路の故障診断が可能となる。

【0038】

図１０は、第３方式の故障診断処理ルーチンを示している。第３方式では、図２のように、エバポ経路を、パージ弁２２及び逆止弁２４の間の第１経路２０ａと、パージ弁２２よりキャニスタ２１側の第２経路２０ｂとに区分けし、第１経路２０ａと第２経路２０ｂのどちらに空気漏れの故障があるかを区別して診断可能としている。

【0039】

図１０のように、故障診断処理ルーチンを図４の第１方式の場合と同様、「圧力印加処理」、「第２経路の判定処理」、「第１経路の判定処理」及び「終了処理」の４段階に分けて示している。まず、「圧力印加処理」では、図４の第１方式の場合と全く同様の処理で、図１１で示すように、タイミングＴ１の時点で、封鎖弁２５が閉弁されると共に、パージ弁２２が開弁され、その状態で、パージポンプ２３が作動される。そして、タイミングＴ２の時点で、圧力センサ２６の検出圧力がメモリ内に保持される。

【0040】

次の「第２経路の判定処理」のステップＳ３１では、パージ弁２２が閉弁される。これによりエバポ経路の第１経路２０ａと第２経路２０ｂとが分離され、圧力センサ２６が設けられた第２経路２０ｂの故障診断が行われる状態とされる。次のステップＳ８では、所定時間ＴＨ２が経過したか否か判定される。図１１のタイミングＴ３の時点に達すると、ステップＳ８は肯定判断され、ステップＳ９において、その時点の圧力センサ２６の検出圧力とステップＳ７にて保持された圧力との差が所定値以上か否か判定される。図１１に示すように、エバポ経路中の第２経路２０ｂに孔があって空気漏れがあると、破線で示すように、タイミングＴ３の時点で圧力は略大気圧となっている。そのため、ステップＳ３２において第２経路２０ｂに「孔あり」の異常判定がされる。

【0041】

第２経路２０ｂに孔がなく空気漏れがない場合は、所定時間ＴＨ２の間にも圧力センサ２６の検出圧力は殆ど変化せず、タイミングＴ２の時点で保持された圧力に対してタイミングＴ３の時点の圧力差は所定値より小さく、ステップＳ９は否定判断され、ステップＳ３３にて、その時点に圧力センサ２６で検出された圧力がメモリ内に保持される。

【0042】

次の「第１経路２０ａの判定処理」のステップＳ３４では、パージ弁２２が開弁される。これによりエバポ経路の第１経路２０ａと第２経路２０ｂとが一つの経路として繋がり、エバポ経路全体の故障診断が行われる状態とされる。但し、上述の「第２経路２０ｂの判定処理」のステップＳ９において、既に第２経路２０ｂは「孔なし」と判定されているので、ここでは、第１経路２０ａの故障診断が行われることになる。

【0043】

次のステップＳ３５では、所定時間ＴＨ４が経過したか否か判定される。図１１のタイミングＴ４の時点に達すると、ステップＳ３５は肯定判断され、ステップＳ３６において、その時点の圧力センサ２６の検出圧力とステップＳ３３にて保持された圧力との差が所定値以上か否か判定される。図１１に示すように、エバポ経路中の第１経路２０ａに孔があって空気漏れがあると、破線で示すように、タイミングＴ４の時点で圧力は略大気圧となっている。そのため、第１経路２０ａに「孔あり」の場合は、タイミングＴ３の時点で保持された圧力に対してタイミングＴ４の時点の圧力は大きく差があり、ステップＳ３６は肯定判断され、ステップＳ３７にて第１経路２０ａに「孔あり」の異常判定がされる。

【0044】

第１経路２０ａに孔がなく空気漏れがない場合は、所定時間ＴＨ４の間にも圧力センサ２６の検出圧力は殆ど変化せず、タイミングＴ３の時点で保持された圧力に対してタイミングＴ４の時点の圧力差は所定値より小さく、ステップＳ３６は否定判断され、ステップＳ３８において「孔なし」の正常判定がされる。

【0045】

「終了処理」では、図４で示す第１方式と全く同様に処理され、故障診断処理ルーチンの処理を終了する。なお、ステップＳ１において故障診断の条件が成立しておらず、ステップＳ１が否定判断されると、ステップＳ２以降の処理はスキップして、故障診断処理ルーチンの処理を終了する。また、ステップＳ３２の処理が終了した後は、「終了処理」によって故障診断処理ルーチンの処理を終了する。

【0046】

以上のエバポ経路の第３方式による故障診断では、エバポ経路を、パージ弁２２及び逆止弁２４の間の第１経路２０ａと、パージ弁２２よりキャニスタ２１側の第２経路２０ｂとに区分けし、第１経路２０ａと第２経路２０ｂのどちらに空気漏れの故障があるかを区別して診断することができる。また、第２経路２０ｂのみの診断結果と、第１経路２０ａ及び第２経路２０ｂを併せたエバポ経路全体の診断結果とを組み合わせることにより、圧力センサ２６一つのみで第１経路２０ａと第２経路２０ｂのどちらに空気漏れの故障があるかを区別して診断することができる。しかも、圧力センサ２６として燃料タンク１５の空間部の圧力を検出するセンサを使用しているため、既存のセンサを利用することができ、新たなセンサを設けることによるコストアップやシステムの複雑化を回避することができる。

【0047】

図１２は、第４方式の故障診断処理ルーチンを示している。第４方式では、上述の第３方式の場合と同様、図６のように、エバポ経路を、パージ弁２２及び逆止弁２４の間の第１経路２０ａと、パージ弁２２よりキャニスタ２１側の第２経路２０ｂとに区分けし、第１経路２０ａと第２経路２０ｂのどちらに空気漏れの故障があるかを区別して診断可能としている。

【0048】

図１２のように、故障診断処理ルーチンを図１０の第３方式の場合と同様、「圧力印加処理」、「正常判定処理」、「異常判定処理」及び「終了処理」の４段階に分けて示している。まず、「圧力印加処理」では、図８の第２方式の場合と全く同様の処理で、図１３で示すように、タイミングＴ１の時点で、パージ弁２２が開弁され、その状態で、診断用ポンプ２７が作動される。

【0049】

次の「正常判定処理」では、図８の第２方式の「判定処理」と概ね同様の処理で、図１３で示すように、所定時間ＴＨ３が経過したタイミングＴ３の時点で、圧力センサ２６の検出圧力が判定値以下となっていれば「孔なし」の正常判定がされる。タイミングＴ３の時点で、圧力センサ２６の検出圧力が判定値以下となっていなければ、ステップＳ２３は否定判断され、「異常判定処理」に進む。図８の第２方式の場合は、ステップＳ２３が否定判断されると、直ちに「孔あり」の異常判定がされるが、第４方式の場合は、「異常判定処理」にて第１経路２０ａと第２経路２０ｂのどちらに空気漏れの故障があるかを把握することになる。

【0050】

「異常判定処理」では、ステップＳ４２においてパージ弁２２が閉弁される。これによりエバポ経路の第１経路２０ａと第２経路２０ｂとが分離され、圧力センサ２６が設けられた第２経路２０ｂの故障診断が行われる状態とされる。次のステップＳ４３では、所定時間ＴＨ５が経過したか否か判定される。図１３のタイミングＴ４の時点に達すると、ステップＳ４３は肯定判断され、ステップＳ４４において、圧力センサ２６の検出圧力が判定値以下か否か判定される。第２経路２０ｂに孔はなく空気漏れがない場合は、図１３のタイミングＴ４の時点で実線で示すように、圧力センサ２６の検出圧力が判定値以下となる。そのため、タイミングＴ４の時点で、ステップＳ４４は肯定判断され、ステップＳ４５において第１経路２０ａに「孔あり」の異常判定がされる。即ち、「異常判定処理」が行われる前の「正常判定処理」の時点で、エバポ経路は正常でないとの判断がなされていたので、第２経路２０ｂに孔はなく空気漏れがないと判定されたのを受けて、第１経路２０ａに異常があると判断される。

【0051】

第２経路２０ｂ中に孔があって空気漏れがあると、図１３に破線で示すように、タイミングＴ４の時点でも、圧力センサ２６の検出圧力は所定値に達することはなく、ステップＳ４４は否定判断され、ステップＳ４６において第２経路２０ｂに「孔あり」の異常判定がされる。

【0052】

「終了処理」では、図８で示す第２方式と全く同様に処理され、故障診断処理ルーチンの処理を終了する。なお、ステップＳ１において故障診断の条件が成立しておらず、ステップＳ１が否定判断されると、ステップＳ２１以降の処理はスキップして、故障診断処理ルーチンの処理を終了する。また、ステップＳ２４の処理が終了した後は、「終了処理」によって故障診断処理ルーチンの処理を終了する。

【0053】

以上のエバポ経路の第４方式による故障診断では、エバポ経路を、パージ弁２２及び逆止弁２４の間の第１経路２０ａと、パージ弁２２よりキャニスタ２１側の第２経路２０ｂとに区分けし、第１経路２０ａと第２経路２０ｂのどちらに空気漏れの故障があるかを区別して診断することができる。また、第１経路２０ａ及び第２経路２０ｂを併せたエバポ経路全体の診断結果と、第２経路２０ｂのみの診断結果とを組み合わせることにより、圧力センサ２６一つのみで第１経路２０ａと第２経路２０ｂのどちらに空気漏れの故障があるかを区別して診断することができる。しかも、圧力センサ２６として燃料タンク１５の空間部の圧力を検出するセンサを使用しているため、既存のセンサを利用することができ、新たなセンサを設けることによるコストアップやシステムの複雑化を回避することができる。

【0054】

第１実施形態の故障診断装置の第１〜第４方式において、図４、１０におけるステップＳ４〜ステップＳ６の処理は、本発明のパージポンプ作動手段に相当し、ステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ８の処理は、本発明のパージ弁・封鎖弁開閉手段に相当し、ステップＳ９〜ステップＳ１１の処理、並びにステップＳ９、ステップＳ３２〜ステップＳ３８の処理は、本発明の第１診断手段に相当する。また、図８、１２におけるステップＳ２１、ステップＳ２２、ステップＳ８の処理は、本発明のパージ弁・診断用ポンプ作動手段に相当し、ステップＳ２３〜ステップＳ２５の処理、並びにステップＳ２３、ステップＳ２４、ステップＳ４２〜ステップＳ４６の処理は、本発明の第２診断手段に相当する。また、図１０におけるステップＳ９、ステップＳ３２の処理は、本発明の第７発明における一次診断手段に相当し、ステップＳ９、ステップＳ３２〜ステップＳ３７の処理は、本発明の第７発明における二次診断手段に相当する。更に、図１２におけるステップＳ２３の処理は、本発明の第８発明における一次診断手段に相当し、ステップＳ２３、ステップＳ４２〜ステップＳ４６の処理は、本発明の第８発明における二次診断手段に相当する。

【0055】

<第２実施形態>
図１４は、本発明の第２実施形態を示す。第２実施形態は、上述の第１実施形態に対してエンジンシステム１０に過給機１７を備える点を特徴とする。そのため、パージ通路２９は、パージポンプ２３よりエンジン１１側で、エンジン１１への給気の流れでスロットル弁１３の下流側に連通される第１通路２９ａと、エンジン１１への給気の流れで過給機１７の上流側に連通される第２通路２９ｂとに分岐されている。そして、第１通路２９ａと第２通路２９ｂとには、それぞれ逆止弁２４ａ、２４ｂが設けられている。その他の構成は両実施形態とも同一であり、再度の説明は省略する。

【0056】

燃料給油時に発生する蒸発燃料は、ベーパ通路２８を通じてキャニスタ２１に吸着される。キャニスタ２１に吸着された蒸発燃料は、エンジン１１稼動中にパージ弁２２が開弁され、且つパージポンプ２３が作動されることによりパージ流が発生され、パージ通路２９を通じてエンジン１１に供給されてパージされる。このとき、エンジン１１に対し過給機１７により給気が行われていると、主に第２通路２９ｂを通じてパージ流は流れ、過給機１７により給気が行われていない場合は、主に第２通路２９ａを通じてパージ流は流れる。パージ流が第１通路２９ａ又は第２通路２９ｂを流れるとき、それぞれ逆止弁２４ａ又は逆止弁２４ｂを通過するが、逆止弁２４ａ、２４ｂの圧力損失は、パージ弁２２のそれより充分小さいため、逆止弁２４ａ、２４ｂを設けたことによるパージ機能への影響は軽微である。

【0057】

第２実施形態の蒸発燃料処理装置２０の故障診断に際しては、第１通路２９ａ及び第２通路２９ｂに逆止弁２４ａ、２４ｂが設けられているため、上述した第１〜第４方式の各方式でパージポンプ２３を含めたエバポ経路の故障診断を行うことができる。

【0058】

以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、上記実施形態では、車両用のエンジンシステムに本発明を適用したが、本発明は車両用に限定されない。車両用のエンジンシステムの場合、エンジンとモータとを併用したハイブリッド車でもよい。

【符号の説明】

【0059】

１０ エンジンシステム
１１ エンジン本体
１２ 給気管
１２ａ 給気管圧力センサ
１３ スロットル弁
１３ａ スロットル弁開弁量センサ
１４ フィルタ
１５ 燃料タンク
１６ エンジン制御回路
１７ 過給機
２０ 蒸発燃料処理装置
２０ａ 第１経路
２０ｂ 第２経路
２１ キャニスタ
２１ａ 大気ポート
２２ パージ弁
２３ パージポンプ
２４ 逆止弁（開閉弁）
２５ 封鎖弁
２６ 圧力センサ
２７ 診断用ポンプ
２８ ベーパ通路（エバポ経路）
２９ パージ通路（エバポ経路）
２９ａ 第１通路
２９ｂ 第２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】