(57)【要約】【課題】キャニスタの底部に故障があっても故障診断のできる構造が簡単で、測定時間も短く、信頼性の高いインタンクキャニスタシステムの故障診断装置と方法を提供する。【解決手段】燃料タンク１内に配置されたキャニスタ１０と、蒸発燃料導入通路と、大気導入通路２０と、パージ通路３４を備えたインタンクキャニスタシステムの故障診断装置である。キャニスタ１０内と燃料タンク１内に圧力を作用させて故障診断をする燃料タンクとキャニスタの故障診断手段を有するとともに、パージ通路３４のパージコントロールバルブ３５の開閉作動頻度を検出して、開閉作動頻度が所定頻度より多い場合は、キャニスタ１０に故障が生じていると診断する開閉作動頻度検知手段を有するキャニスタ１０と燃料タンク１の故障診断手段を備えたインタンクキャニスタシステムの故障診断装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内に配置されたキャニスタと、上記燃料タンク内で発生した蒸発燃料を上記キャニスタ内に導入するための蒸発燃料導入通路と、上記キャニスタに大気を導入する大気導入通路と、上記キャニスタ内の蒸発燃料を内燃機関の吸気系に導入するためのパージ通路を備えたインタンクキャニスタシステムの故障診断装置において、
上記キャニスタ内と燃料タンク内に圧力を作用させて故障診断をする燃料タンクとキャニスタの故障診断手段を有するとともに、上記パージ通路のパージコントロールバルブの開閉作動頻度を検出して、開閉作動頻度が所定頻度より多い場合は、上記キャニスタに故障が生じていると診断する開閉作動頻度検知手段を有する上記キャニスタと燃料タンクの故障診断手段を備えたインタンクキャニスタシステムの故障診断装置。
【請求項２】
上記キャニスタ内と燃料タンク内に圧力を作用させて故障診断をする燃料タンクとキャニスタの故障診断手段は、
上記大気導入通路を遮断可能な大気遮断手段と、
上記キャニスタ内に正圧と負圧を作用させることができる正負圧発生手段と、
上記キャニスタ内の正圧と負圧に応じて上記蒸発燃料導入通路を開閉する上記蒸発燃料導入通路開閉手段と、
上記キャニスタ内の圧力を検知する圧力検知手段とを備えて、
該圧力検知手段により測定された圧力により、上記蒸発燃料導入通路が開いているときは上記キャニスタと燃料タンクに故障が生じているか診断し、上記蒸発燃料導入通路が閉じているときは上記キャニスタに故障が生じているか診断する上記キャニスタと燃料タンクの故障診断手段を備えた請求項１に記載のインタンクキャニスタシステムの故障診断装置。
【請求項３】
上記蒸発燃料導入通路開閉手段は２室を有し、一方の室が上記蒸発燃料導入通路と連通し、他方の室が上記キャニスタと連通し、上記キャニスタ内が負圧のときは上記蒸発燃料導入通路が開き、上記キャニスタ内が正圧のときは上記蒸発燃料導入通路を閉じるよう構成され、
上記圧力検知手段は、上記蒸発燃料導入通路が開いているときは、上記キャニスタ内と燃料タンク内の圧力を測定し、上記蒸発燃料導入通路が閉じているときは、上記キャニスタ内の圧力を測定し、圧力を上記故障診断手段に伝達する請求項２に記載のインタンクキャニスタシステムの故障診断装置。
【請求項４】
上記蒸発燃料導入通路開閉手段は２室を有し、一方の室が上記蒸発燃料導入通路と連通し、他方の室が大気と連通し、上記キャニスタ内が正圧のときは上記蒸発燃料導入通路が開き、上記キャニスタ内が負圧のときは上記蒸発燃料導入通路を閉じるよう構成され、
上記圧力検知手段は、上記蒸発燃料導入通路が開いているときは、上記キャニスタ内と燃料タンク内の圧力を測定し、上記蒸発燃料導入通路が閉じているときは、上記キャニスタ内の圧力を測定し、圧力を上記故障診断手段に伝達する請求項２に記載のインタンクキャニスタシステムの故障診断装置。
【請求項５】
上記蒸発燃料導入通路開閉手段は、ダイヤフラムにより上記蒸発燃料導入通路を開閉する請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載のインタンクキャニスタシステムの故障診断装置。
【請求項６】
上記圧力検知手段は、上記キャニスタ内の圧力を検知する前にリファレンス手段を有する請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載のインタンクキャニスタシステムの故障診断装置。
【請求項７】
上記リファレンス手段は、上記圧力検知手段及び上記正負圧発生装置が圧力検出管により連結され、上記大気遮断手段により上記圧力検出管の一端は閉じ、上記圧力検出管内を正圧又は負圧にして、上記圧力検出管に形成されたオリフィスから上記圧力検出管の空気を出し入れすることにより圧力を測定するよう形成された請求項６項に記載のインタンクキャニスタシステムの故障診断装置。
【請求項８】
燃料タンク内に配置されたキャニスタと、上記燃料タンク内で発生した蒸発燃料を上記キャニスタ内に導入するための蒸発燃料導入通路と、上記キャニスタに大気を導入する大気導入通路と、上記キャニスタ内の蒸発燃料を内燃機関の吸気系に導入するためのパージ通路を備えたインタンクキャニスタシステムの故障診断方法において、
上記キャニスタ内と燃料タンク内に圧力を作用させて、燃料タンクとキャニスタの故障診断をする方法を有するとともに、開閉作動頻度検知手段により上記パージ通路のパージコントロールバルブの開閉作動頻度を検出して、開閉作動頻度が所定頻度より多い場合は、上記キャニスタに故障が生じていると診断する方法を有する上記キャニスタと燃料タンクの故障診断手段を備えたインタンクキャニスタシステムの故障診断方法。
【請求項９】
上記キャニスタ内と燃料タンク内に圧力を作用させて、燃料タンクとキャニスタの故障診断をする方法は、
上記大気導入通路を大気遮断手段で遮断し、
正負圧発生装置により上記キャニスタ内に正圧又は負圧を作用させ、
蒸発燃料導入通路開閉手段により上記キャニスタ内の正圧と負圧に応じて上記蒸発燃料導入通路を開閉し、
上記蒸発燃料導入通路が開いているときは上記キャニスタ内と燃料タンク内の両方の圧力を圧力検知手段で検知し、圧力により上記キャニスタと燃料タンクが故障しているかを故障診断手段で診断し、上記蒸発燃料導入通路が閉じているときは上記キャニスタ内の圧力を圧力検知手段で検知し、圧力により上記キャニスタが故障しているか故障診断手段で診断し、請求項８に記載のインタンクキャニスタシステムの故障診断方法。
【請求項１０】
上記キャニスタ内と燃料タンク内に圧力を作用させて、燃料タンクとキャニスタの故障診断をする方法は、
上記正負圧発生装置により上記キャニスタ内を負圧にし、
２室を有し、一方の室が上記蒸発燃料導入通路と連通し、他方の室が上記キャニスタと連通するように構成された上記蒸発燃料導入通路開閉手段は、上記キャニスタ内の負圧により上記蒸発燃料導入通路を開き、
上記正負圧発生装置により上記キャニスタ内と燃料タンク内を負圧にした後、上記圧力検知手段により上記キャニスタ内と燃料タンク内の圧力を同時に測定し、圧力を故障検出手段に送り、上記キャニスタと燃料タンクに故障が生じているか診断し、
上記正負圧発生装置により上記キャニスタ内を正圧にし、
上記キャニスタ内の正圧により上記蒸発燃料導入通路開閉手段は、上記蒸発燃料導入通路を閉じ、
上記圧力検知手段により測定した、上記キャニスタの圧力を故障検出手段に送り、上記キャニスタに故障が生じているか診断する故障検出手段を備えた請求項９に記載のインタンクキャニスタシステムの故障診断方法。
【請求項１１】
上記キャニスタ内と燃料タンク内に圧力を作用させて、燃料タンクとキャニスタの故障診断をする方法は、
上記正負圧発生装置により上記キャニスタ内を正圧にし、
２室を有し、一方の室が上記蒸発燃料導入通路と連通し、他方の室が上記キャニスタと連通するように構成された上記蒸発燃料導入通路開閉手段は、上記キャニスタ内の正圧により上記蒸発燃料導入通路を開き、
上記正負圧発生装置により上記キャニスタ内と燃料タンク内を正圧にした後、上記圧力検知手段により上記キャニスタ内と燃料タンク内の圧力を同時に測定し、圧力を故障検出手段に送り、上記キャニスタと燃料タンクに故障が生じているか診断し、
上記正負圧発生装置により上記キャニスタ内を負圧にし、
上記キャニスタ内の負圧により上記蒸発燃料導入通路開閉手段は、上記蒸発燃料導入通路を閉じ、
上記圧力検知手段により測定した、上記キャニスタの圧力を故障検出手段に送り、上記キャニスタに故障が生じているか診断する故障検出手段を備えた請求項９に記載のインタンクキャニスタシステムの故障診断方法。
【請求項１２】
上記蒸発燃料導入通路開閉手段は、上記キャニスタの正圧又は負圧によりダイヤフラムを作動させて、上記蒸発燃料導入通路を開閉する請求項９乃至請求項１１のいずれか１項に記載のインタンクキャニスタシステムの故障診断方法。
【請求項１３】
上記キャニスタ内の圧力を検知する前にリファレンス手段によりキャニスタの圧力を検知し、上記故障検出手段は上記リファレンス手段の圧力の結果に基づき故障検出を行う請求項９乃至請求項１２のいずれか１項に記載のインタンクキャニスタシステムの故障診断方法。
【請求項１４】
上記リファレンス手段は、上記圧力検知手段及び上記正負圧発生装置を圧力検出管により連結され、上記大気遮断手段により上記圧力検出管の一端は閉じ、上記圧力検出管内を正圧又は負圧にして、上記圧力検出管に形成されたオリフィスから上記圧力検出管の空気を出し入れすることにより圧力を測定するよう形成された請求項１３項に記載のインタンクキャニスタシステムの故障診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用等の燃料タンク内にキャニスタが形成されたインタンクキャニスタシステムにおいて、燃料タンクとキャニスタのそれぞれの孔明きや亀裂及び蒸発燃料の漏れ等（以下、これ等を故障という。）の診断することができるインタンクキャニスタシステムの故障診断装置及び故障診断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料タンク内に発生する蒸発燃料が大気中に放出されるのを防止するため燃料系にはキャニスタが取付けられている（例えば、特許文献１参照。）。このキャニスタは燃料タンク内に発生する蒸発燃料をキャニスタ内に一時的に保持して、エンジンの吸気系の負圧を利用して、蒸発燃料を吸気系に導入（パージ）している。
【０００３】
この燃料タンクやキャニスタに故障が生じた場合には、故障箇所から蒸発燃料が大気中に漏れ出てしまうため、燃料タンクやキャニスタの故障を早期に検知することが重要である。そのため、故障診断方法としては、まず、燃料タンクとキャニスタを大気から遮断して、エンジンの吸気系の負圧を利用して、燃料タンクとキャニスタの内部を負圧にする。そして、その内部が所定の負圧に達したときに、燃料タンクとキャニスタの吸引を停止して、燃料タンクとキャニスタを密封する。その後、燃料タンクとキャニスタの内部の圧力の変化を測定する。
【０００４】
燃料タンクとキャニスタに故障がない場合は、燃料タンクとキャニスタの内部の圧力はほとんど変化しないか、極めて少しずつ上昇するが、燃料タンクとキャニスタに故障がある場合は、燃料タンクとキャニスタの内部の圧力はすぐに大気圧になる。このため、燃料タンクとキャニスタの内部の圧力の変化により故障診断を行うことができる。
【０００５】
一方では、燃料タンクとキャニスタを連結する配管や継ぎ手部分の部品を減らし車輌の軽量化やコストの低減を行うと共に、配管や継ぎ手部分から蒸発燃料が漏れ出すことを防止するため、キャニスタを燃料タンクの内部に設けることも行われている（例えば、特許文献２及び３参照。）。
【０００６】
この場合において、燃料タンク内を負圧にして故障診断を行っても、キャニスタは燃料タンクの内部に存在するため、キャニスタの故障の有無に関わりなく、燃料タンクの内部の圧力変化が起こり、燃料タンクの故障を診断することができても、キャニスタの故障診断を行うことができない。
【０００７】
そこで特許文献２においては、三方切換弁を使用して、キャニスタを大気圧と連通させ、キャニスタと燃料タンクの間を遮断した後に、燃料タンク内部のみ負圧にして、その圧力変化を測定する。負圧にした後に、圧力がすぐに大気圧となった場合には、燃料タンク又はキャニスタに故障があると診断する。
【０００８】
次に、キャニスタを大気と遮断して、キャニスタと燃料タンクの間を連通した後に、燃料タンクとキャニスタを負圧にする。そしてパージ配管を遮断した後、燃料タンク内部の圧力がすぐに大気圧となった場合には、燃料タンクに故障があると診断し、燃料タンク内部の圧力の変化が少ない場合はキャニスタに故障があると診断する。
【０００９】
特許文献３の場合は、図９に示すように、エバポ配管１１２に設けた切り換え弁１１６を開放して、燃料タンク１０３内のキャニスタ１１１内と燃料タンク１０３内を連通させ、且つ、大気導入配管１１３に設けた負圧ポンプ１１７を駆動して燃料タンク１０３内の圧力を下げ、圧力降下量を検知することで燃料タンク１０３の故障の有無を診断する。その後、切り換え弁１１６を閉鎖し、燃料タンク１０３内とキャニスタ１１１内との連通を閉じて、負圧ポンプ１１７を駆動してキャニスタ１１１内の圧力を下げて、圧力変化を検知することでキャニスタ１１１の故障の有無を診断するものである。
【００１０】
しかしながら、キャニスタ１１１の底面に故障が生じている場合には、燃料タンク１０３の燃料の油面がキャニスタ１１１の底面よりも上にあると、底面の故障の部分が燃料油により塞がれるようになり、キャニスタ１１１内の圧力変化が緩慢になって、誤判定する恐れがあり、長時間の検査を必要とし、また、信頼性も充分ではなかった。
【特許文献１】特開２００５−２９９５６０号公報
【特許文献２】特開２００１−１１５９１５号公報
【特許文献３】特開２００６−０３７７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そのため、本発明は、キャニスタの底部に故障があっても確実に故障診断のできる構造が簡単で、測定時間も短く、信頼性の高いインタンクキャニスタシステムの故障診断装置と方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するための請求項１の本発明は、燃料タンク内に配置されたキャニスタと、燃料タンク内で発生した蒸発燃をキャニスタ内に導入するための蒸発燃料導入通路と、キャニスタに大気を導入する大気導入通路と、キャニスタ内の蒸発燃料を内燃機関の吸気系に導入するためのパージ通路を備えたインタンクキャニスタシステムの故障診断装置において、
キャニスタ内と燃料タンク内に圧力を作用させて故障診断をする燃料タンクとキャニスタの故障診断手段を有するとともに、パージ通路のパージコントロールバルブの開閉作動頻度を検出して、開閉作動頻度が所定頻度より多い場合は、キャニスタに故障が生じていると診断する開閉作動頻度検知手段を有するキャニスタと燃料タンクの故障診断手段を備えたインタンクキャニスタシステムの故障診断装置である。
【００１３】
請求項１の本発明では、インタンクキャニスタシステムのキャニスタ内と燃料タンク内に圧力を作用させて故障診断をする燃料タンクとキャニスタの故障診断手段を有するため、燃料タンクとキャニスタの外壁に生じた故障を燃料タンクとキャニスタに区分して圧力を作用させることにより診断することができる。
【００１４】
パージ通路のパージコントロールバルブの開閉作動頻度を検出して、開閉作動頻度が所定頻度より多い場合は、キャニスタに故障が生じていると診断する開閉作動頻度検知手段を有する。このため、インタンクキャニスタシステムのキャニスタの底壁等に故障が生じて、故障箇所が燃料に液没しても、特別な装置を必要とすることなく、確実に、早く診断することができる。
【００１５】
即ち、キャニスタの底壁等に故障が生じて、キャニスタ内に燃料が進入すると、キャニスタに収納された活性炭では燃料を吸着することができなくなり、パージ通路を経由して濃厚な蒸発燃料がインテークマニホールドに進入するが、この場合はエンジンに好ましくないため、パージコントロールバルブを作動させて、濃厚な蒸発燃料の進入を防止している。このパージコントロールバルブの開閉作動頻度が所定の値より多くなればキャニスタの底壁等に故障が生じていると診断することができる。
【００１６】
請求項２の本発明は、キャニスタ内と燃料タンク内に圧力を作用させて故障診断をする燃料タンクとキャニスタの故障診断手段は、
大気導入通路を遮断可能な大気遮断手段と、
キャニスタ内に正圧と負圧を作用させることができる正負圧発生手段と、
キャニスタ内の正圧と負圧に応じて蒸発燃料導入通路を開閉する蒸発燃料導入通路開閉手段と、
キャニスタ内の圧力を検知する圧力検知手段とを備えて、
圧力検知手段により測定された圧力により、蒸発燃料導入通路が開いているときはキャニスタと燃料タンクに故障が生じているか診断し、蒸発燃料導入通路が閉じているときはキャニスタに故障が生じているか診断するキャニスタと燃料タンクの故障診断手段を備えたインタンクキャニスタシステムの故障診断装置である。
【００１７】
請求項２の本発明では、キャニスタに大気を導入する大気導入通路を遮断可能な大気遮断手段により大気導入通路を遮断してキャニスタを密閉して、そのキャニスタ内に正負圧発生手段により正圧又は負圧を作用させることができる。そして、キャニスタ内の正圧又は負圧に応じて蒸発燃料導入通路を開閉する蒸発燃料導入通路開閉手段により、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をキャニスタ内に導入するための蒸発燃料導入通路を開閉することができる。
【００１８】
このため、蒸発燃料導入通路が開いているときは、正負圧発生手段でキャニスタと燃料タンクの両方に同様に正圧又は負圧をかけて、キャニスタに取付けられた圧力検知手段により測定された圧力を測定することで、キャニスタと燃料タンクの故障診断手段により、キャニスタと燃料タンクに故障が生じているか診断することができる。
そして、この場合は、正負圧発生手段でキャニスタ内を上記とは逆に負圧又は正圧にすると蒸発燃料導入通路が閉じるため、キャニスタ内のみに負圧又は正圧をかけて、キャニスタに取付けられた圧力検知手段により測定された圧力を測定することで、故障診断手段によりキャニスタに故障が生じているか診断することができる。
このように、正負圧発生手段でキャニスタを正圧又は負圧にすることで蒸発燃料導入通路開閉手段を作動させて、蒸発燃料導入通路を開閉することができ、構造が簡単であるとともに、燃料タンクとキャニスタの故障を容易に診断することができる。
【００１９】
請求項３の本発明は、蒸発燃料導入通路開閉手段が２室を有し、一方の室が蒸発燃料導入通路と連通し、他方の室がキャニスタと連通し、キャニスタ内が負圧のときは蒸発燃料導入通路が開き、キャニスタ内が正圧のときは蒸発燃料導入通路を閉じるよう構成され、
圧力検知手段は、蒸発燃料導入通路が開いているときは、キャニスタ内と燃料タンク内の圧力を測定し、蒸発燃料導入通路が閉じているときは、キャニスタ内の圧力を測定し、圧力を故障診断手段に伝達するインタンクキャニスタシステムの故障診断装置である。
【００２０】
請求項３の本発明では、蒸発燃料導入通路開閉手段は２室を有し、一方の室が蒸発燃料導入通路と連通し、他方の室がキャニスタと連通し、キャニスタ内が負圧のときは蒸発燃料導入通路が開き、キャニスタ内が正圧のときは蒸発燃料導入通路を閉じるよう構成されている。このため、正負圧ポンプでキャニスタ内を負圧にすることのみで、蒸発燃料導入通路を開き、キャニスタと燃料タンクの両方に同様に負圧にすることができる。
キャニスタに取付けられた圧力検知手段により測定された圧力を測定して、その圧力値を故障診断手段に送ることで、キャニスタと燃料タンクに故障が生じているか診断することができる。
【００２１】
次に、正負圧発生手段でキャニスタ内を正圧にすると、蒸発燃料導入通路が閉じてキャニスタ内のみを正圧にすることができる。そして、キャニスタに取付けられた圧力検知手段により測定された圧力を測定して、圧力値を故障診断手段に送ることでキャニスタに故障が生じているか診断することができる。
【００２２】
請求項４の本発明は、蒸発燃料導入通路開閉手段が２室を有し、一方の室が蒸発燃料導入通路と連通し、他方の室が大気と連通し、キャニスタ内が正圧のときは蒸発燃料導入通路が開き、キャニスタ内が負圧のときは蒸発燃料導入通路を閉じるよう構成され、
圧力検知手段は、蒸発燃料導入通路が開いているときは、キャニスタ内と燃料タンク内の圧力を測定し、蒸発燃料導入通路が閉じているときは、キャニスタ内の圧力を測定し、圧力を故障診断手段に伝達するインタンクキャニスタシステムの故障診断装置である。
【００２３】
請求項４の本発明では、蒸発燃料導入通路開閉手段は、２室を有し、一方の室が蒸発燃料導入通路と連通し、他方の室が大気と連通し、キャニスタ内が正圧のときは蒸発燃料導入通路が開き、キャニスタ内が負圧のときは蒸発燃料導入通路を閉じるよう構成されている。このため、正負圧ポンプでキャニスタ内を正圧にすることのみで、蒸発燃料導入通路を開き、キャニスタと燃料タンクの両方に同様に正圧にすることができる。
キャニスタに取付けられた圧力検知手段により測定された圧力を測定することで、その圧力値を故障診断手段に送ることにより、キャニスタと燃料タンクに故障が生じているか診断することができる。
【００２４】
次に、正負圧発生手段でキャニスタ内を負圧にすると、蒸発燃料導入通路が閉じてキャニスタ内のみを負圧にすることができる。そして、キャニスタに取付けられた圧力検知手段により測定された圧力を測定して、圧力値を故障診断手段に送ることによりキャニスタに故障が生じているか診断することができる。
【００２５】
請求項５の本発明は、蒸発燃料導入通路開閉手段は、ダイヤフラムにより蒸発燃料導入通路を開閉するインタンクキャニスタシステムの故障診断装置である。
【００２６】
請求項５の本発明では、蒸発燃料導入通路開閉手段は、ダイヤフラムにより蒸発燃料導入通路を開閉するため、正負圧ポンプによりキャニスタの正負圧を切り替えることのみで、蒸発燃料導入通路を開閉することができ、電磁弁等の複雑な機構は不要であり、簡単で軽くコストも低減できる。
【００２７】
請求項６の本発明は、圧力検知手段は、キャニスタ内の圧力を検知する前にリファレンス手段を有するインタンクキャニスタシステムの故障診断装置である。
【００２８】
請求項６の本発明では、圧力検知手段は、キャニスタ内の圧力を検知する前にリファレンス手段を有するため、故障診断装置においてリファレンスデーターを参照することができ、正確な診断をすることができる。
【００２９】
請求項７の本発明は、リファレンス手段は、圧力検知手段及び正負圧発生装置が圧力検出管により連結され、大気遮断手段により圧力検出管の一端は閉じ、圧力検出管内を正圧又は負圧にして、圧力検出管に形成されたオリフィスから圧力検出管の空気を出し入れすることにより圧力を測定するよう形成されたインタンクキャニスタシステムの故障診断装置である。
【００３０】
請求項７の本発明では、リファレンス手段は、圧力検知手段及び正負圧発生装置が圧力検出管により連結され、大気遮断手段により圧力検出管の一端は閉じ、圧力検出管内を正圧又は負圧にして、圧力検出管に形成されたオリフィスから圧力検出管の空気を出し入れすることにより圧力を測定するよう形成されたため、簡単な装置で容易にリファレンスデーターを得ることができ、オリフィスの径を変えることにより容易に診断基準を設定することができる。
【００３１】
請求項８の本発明は、燃料タンク内に配置されたキャニスタと、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をキャニスタ内に導入するための蒸発燃料導入通路と、キャニスタに大気を導入する大気導入通路と、キャニスタ内の蒸発燃料を内燃機関の吸気系に導入するためのパージ通路を備えたインタンクキャニスタシステムの故障診断方法において、
キャニスタ内と燃料タンク内に圧力を作用させて、燃料タンクとキャニスタの故障診断をする方法を有するとともに、開閉作動頻度検知手段によりパージ通路のパージコントロールバルブの開閉作動頻度を検出して、開閉作動頻度が所定頻度より多い場合は、キャニスタに故障が生じていると診断する方法を有するキャニスタと燃料タンクの故障診断手段を備えたインタンクキャニスタシステムの故障診断方法である。
【００３２】
請求項８の本発明では、インタンクキャニスタシステムのキャニスタ内と燃料タンク内に圧力を作用させて、燃料タンクとキャニスタの故障診断をする方法を有するため、燃料タンクとキャニスタの外壁に生じた故障を燃料タンクとキャニスタに区分して圧力を作用させることにより診断することができる。
【００３３】
開閉作動頻度検知手段によりパージ通路のパージコントロールバルブの開閉作動頻度を検出して、開閉作動頻度が所定頻度より多い場合は、キャニスタに故障が生じていると診断する方法を有する。このため、インタンクキャニスタシステムのキャニスタの底壁等に故障が生じて、故障箇所が燃料に液没しても、特別な装置を必要とすることなく、確実に、早く診断することができる。
【００３４】
即ち、キャニスタの底壁等に故障が生じて、キャニスタ内に燃料が進入すると、キャニスタに収納された活性炭では燃料を吸着することができなくなり、パージ通路を経由して濃厚な蒸発燃料がインテークマニホールドに進入するが、この場合はエンジンに好ましくないため、パージコントロールバルブを作動させて、濃厚な蒸発燃料の進入を防止している。このパージコントロールバルブの開閉作動頻度が所定の値より多くなればキャニスタの底壁等に故障が生じていると診断することができる。
【００３５】
請求項９の本発明は、キャニスタ内と燃料タンク内に圧力を作用させて、燃料タンクとキャニスタの故障診断をする方法は、
大気導入通路を大気遮断手段で遮断し、
正負圧発生装置によりキャニスタ内に正圧又は負圧を作用させ、
蒸発燃料導入通路開閉手段によりキャニスタ内の正圧と負圧に応じて蒸発燃料導入通路を開閉し、
蒸発燃料導入通路が開いているときはキャニスタ内と燃料タンク内の両方の圧力を圧力検知手段で検知し、圧力によりキャニスタと燃料タンクが故障しているかを故障診断手段で診断し、記蒸発燃料導入通路が閉じているときはキャニスタ内との圧力を圧力検知手段で検知し、圧力によりキャニスタが故障しているか故障診断手段で診断するインタンクキャニスタシステムの故障診断方法である。
【００３６】
請求項９の本発明では、キャニスタに大気を導入する大気導入通路を遮断可能な大気遮断手段により大気導入通路を遮断してキャニスタを密閉して、そのキャニスタ内に正負圧発生手段により正圧又は負圧を作用させることができる。そして、キャニスタ内の正圧又は負圧にすることで、蒸発燃料導入通路開閉手段により蒸発燃料導入通路を開閉することができ、操作が簡単である。
【００３７】
蒸発燃料導入通路が開いているときは、正負圧発生手段でキャニスタと燃料タンクの両方に同様に正圧又は負圧をかけて、キャニスタに取付けられた圧力検知手段により測定された圧力を測定することで、故障診断手段により、キャニスタと燃料タンクに故障が生じているか診断することができる。
そして、この場合は、正負圧発生手段でキャニスタ内を上記とは逆に負圧又は正圧にすると蒸発燃料導入通路が閉じるため、キャニスタ内のみに負圧又は正圧をかけて、キャニスタに取付けられた圧力検知手段により測定された圧力を測定し、その圧力値を故障診断手段に送ることによりキャニスタに故障が生じているか診断することができる。
このように、正負圧発生手段でキャニスタを正圧又は負圧にすることで蒸発燃料導入通路を開閉し、燃料タンクとキャニスタの故障を容易に診断することができる。
【００３８】
請求項１０の本発明は、キャニスタ内と燃料タンク内に圧力を作用させて、燃料タンクとキャニスタの故障診断をする方法は、
正負圧発生装置によりキャニスタ内を負圧にし、
２室を有し、一方の室が蒸発燃料導入通路と連通し、他方の室がキャニスタと連通するように構成された蒸発燃料導入通路開閉手段は、キャニスタ内の負圧により蒸発燃料導入通路を開き、
正負圧発生装置によりキャニスタ内と燃料タンク内を負圧にした後、圧力検知手段によりキャニスタ内と燃料タンク内の圧力を同時に測定し、圧力を故障検出手段に送り、キャニスタと燃料タンクに故障が生じているか診断し、
正負圧発生装置によりキャニスタ内を正圧にし、
キャニスタ内の正圧により蒸発燃料導入通路開閉手段は、蒸発燃料導入通路を閉じ、
圧力検知手段により測定した、キャニスタの圧力を故障検出手段に送り、キャニスタに故障が生じているか診断する故障検出手段を備えたインタンクキャニスタシステムの故障診断方法である。
【００３９】
請求項１０の本発明では、蒸発燃料導入通路開閉手段は２室を有し、一方の室が蒸発燃料導入通路と連通し、他方の室がキャニスタと連通し、キャニスタ内が負圧のときは蒸発燃料導入通路が開き、キャニスタ内が正圧のときは蒸発燃料導入通路を閉じる。このため、正負圧ポンプでキャニスタ内を負圧にすることのみで、蒸発燃料導入通路を開き、キャニスタと燃料タンクの両方に同様に負圧にすることができる。
キャニスタに取付けられた圧力検知手段により測定された圧力を測定し、その圧力値を故障診断手段に送ることより、キャニスタと燃料タンクに故障が生じているか診断することができる。
【００４０】
次に、正負圧発生手段でキャニスタ内を正圧にすると、蒸発燃料導入通路が閉じてキャニスタ内のみを正圧にすることができる。そして、キャニスタに取付けられた圧力検知手段により測定された圧力を測定し、その圧力値を故障診断手段に送ることによりキャニスタに故障が生じているか診断することができる。
【００４１】
請求項１１の本発明は、キャニスタ内と燃料タンク内に圧力を作用させて、燃料タンクとキャニスタの故障診断をする方法は、
正負圧発生装置によりキャニスタ内を正圧にし、
２室を有し、一方の室が蒸発燃料導入通路と連通し、他方の室がキャニスタと連通するように構成された蒸発燃料導入通路開閉手段は、キャニスタ内の正圧により蒸発燃料導入通路を開き、
正負圧発生装置によりキャニスタ内と燃料タンク内を正圧にした後、圧力検知手段によりキャニスタ内と燃料タンク内の圧力を同時に測定し、圧力を故障検出手段に送り、キャニスタと燃料タンクに故障が生じているか診断し、
正負圧発生装置によりキャニスタ内を負圧にし、
キャニスタ内の負圧により蒸発燃料導入通路開閉手段は、蒸発燃料導入通路を閉じ、
圧力検知手段により測定した、キャニスタの圧力を故障検出手段に送り、キャニスタに故障が生じているか診断する故障検出手段を備えたインタンクキャニスタシステムの故障診断方法である。
【００４２】
請求項１１の本発明では、蒸発燃料導入通路開閉手段は２室を有し、一方の室が蒸発燃料導入通路と連通し、他方の室が大気と連通し、キャニスタ内が正圧のときは蒸発燃料導入通路が開き、キャニスタ内が負圧のときは蒸発燃料導入通路を閉じる。このため、正負圧ポンプでキャニスタ内を正圧にすることのみで、蒸発燃料導入通路を開き、キャニスタと燃料タンクの両方に同様に正圧にすることができる。
キャニスタに取付けられた圧力検知手段により測定された圧力を測定し、圧力値を故障診断手段に送ることにより、キャニスタと燃料タンクに故障が生じているか診断することができる。
【００４３】
次に、正負圧発生手段でキャニスタ内を負圧にすると、蒸発燃料導入通路が閉じてキャニスタ内のみを負圧にすることができる。そして、キャニスタに取付けられた圧力検知手段により測定された圧力を測定し、圧力値を故障診断手段に送ることによりキャニスタに故障が生じているか診断することができる。
【００４４】
請求項１２の本発明は、蒸発燃料導入通路開閉手段は、キャニスタの正圧又は負圧によりダイヤフラムを作動させて、蒸発燃料導入通路を開閉するインタンクキャニスタシステムの故障診断方法である。
【００４５】
請求項１２の本発明では、蒸発燃料導入通路開閉手段は、ダイヤフラムにより蒸発燃料導入通路を開閉するため、正負圧ポンプにより正負圧を切り替えることのみで、蒸発燃料導入通路を開閉することができ、電磁弁等の複雑な機構は不要であり、簡単で軽くコストも低減できる。
【００４６】
請求項１３の本発明は、キャニスタ内の圧力を検知する前にリファレンス手段により圧力変化を検知し、故障検出手段はリファレンス手段の圧力の結果に基づき故障検出を行うインタンクキャニスタシステムの故障診断方法である。
【００４７】
請求項１３の本発明では、圧力検知手段は、キャニスタ内の圧力を検知する前にリファレンス手段を有するため、故障診断装置においてリファレンスデーターを参照することができ、正確な診断をすることができる。
【００４８】
請求項１４の本発明は、リファレンス手段は、圧力検知手段及び正負圧発生装置が圧力検出管により連結され、大気遮断手段により圧力検出管の一端は閉じ、圧力検出管内を正圧又は負圧にして、圧力検出管に形成されたオリフィスから圧力検出管の空気を出し入れすることにより圧力を測定するよう形成されたインタンクキャニスタシステムの故障診断方法である。
【００４９】
請求項１４の本発明では、リファレンス手段は、圧力検知手段及び正負圧発生装置が圧力検出管により連結され、大気遮断手段により圧力検出管の一端は閉じ、圧力検出管内を正圧又は負圧にして、圧力検出管に形成されたオリフィスから圧力検出管の空気を出し入れすることにより圧力を測定するよう形成されたため、簡単な装置で容易にリファレンスデーターを得ることができ、オリフィスの径を変えることにより容易に診断基準を設定することができる。
【発明の効果】
【００５０】
燃料タンクとキャニスタの故障診断手段を有するため、燃料タンクとキャニスタの外壁に生じた故障を燃料タンクとキャニスタに区分して圧力を作用させることにより診断することができる。
パージ通路のパージコントロールバルブの開閉作動頻度を検出して、開閉作動頻度が所定頻度より多い場合は、キャニスタに故障が生じていると診断する開閉作動頻度検知手段を有するため、インタンクキャニスタシステムのキャニスタの底壁等に故障が生じて、故障箇所が燃料に液没しても、特別な装置を必要とすることなく、確実に、早く診断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
本発明の実施の形態であるインタンクキャニスタシステムの故障診断装置とその方法について、図１〜図８に基づき説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態の燃料タンク１の断面図であり、図２は故障診断のための燃料タンク１内とキャニスタ１０内の圧力の変化を示すグラフである。
【００５２】
図３はキャニスタ１０の上部部分の部分拡大断面図であり、図４は燃料タンク１とキャニスタ１０を連結する蒸発燃料導入通路の部分の部分拡大断面図である。図５は故障診断の判定手順を示すフローチャート図である。
図６は本発明の第２の実施の形態の燃料タンク１の断面図であり、図７は故障診断のための燃料タンク１内とキャニスタ１０内の圧力の変化を示すグラフである。図８は故障診断の判定手順を示すフローチャート図である。
【００５３】
本発明の第１の実施の形態では、図１に示すように、燃料タンク１は、内部にキャニスタ１０が一体的に形成されたインタンクキャニスタシステムとなっている。
燃料タンク１は、内部底面に燃料ポンプ２が取付けられて、燃料タンク１内部の燃料を、燃料送付パイプ３を経由して、インジェクタ３２に送付し、インテークマニホールド３３に吹き込み、エンジンを駆動する
【００５４】
また、燃料タンク１内部には上下方向に強度を増加させるために補強柱４を取付けることができる。燃料タンク１の上部壁には燃料ポンプ２等を点検する点検孔が形成され、キャップ５により閉じられている。
さらに給油口６から燃料タンク１へ燃料を注入する給油管７とブリーザパイプ８が取付けられている。
【００５５】
キャニスタ１０は、燃料タンク１の上部壁の内側に一体的に形成されている。燃料タンク１は、上部と下部が射出成形により別々に合成樹脂により形成され、それぞれ内部に燃料ポンプ２やキャニスタ１０を組み込んだ後に、上部と下部が一体的に接合される。
キャニスタ１０のキャニスタ外壁１１を構成する上部壁は、燃料タンク１の上部壁が共通的に使用され、キャニスタ１０のキャニスタ側壁１１ｃは上部壁から一体的に延設されている。キャニスタ底壁１１ｂは、別途、キャニスタ側壁１１ｃに気密性を有するように接着又は溶着して取付けられる。
【００５６】
キャニスタ１０の内部には、キャニスタ１０の内室を区切るように２つのキャニスタ内壁１２、１３がそれぞれ間隔をあけて形成されている。キャニスタ１０内部には蒸発燃料を吸着する活性炭等が充填されている。２つのキャニスタ内壁１２、１３の下端はキャニスタ１０の底壁との間に蒸発燃料が流通できるように隙間が形成されている。
【００５７】
キャニスタ内壁１２により区切られた部分の燃料タンク１の外壁外面には、図３に示すように、大気導入部２０が設けられている。大気導入部２０の入口にはフィルタ２１が取付けられ、流入する大気中のごみを取除くことができる。
また、大気導入部２０内部のキャニスタ１０（燃料タンク１の外壁と兼用）の外壁外面には、正負圧ポンプ１４、圧力センサ１５と電磁弁１６が取付けられている。
【００５８】
正負圧ポンプ１４と圧力センサ１５は、キャニスタ１０の外壁を貫通して、キャニスタ１０の内部に設けられた圧力検出管１７と連結されている。圧力検出管１７の先端は、上方に開口した圧力検出管開口部１７ａが形成されると共に、圧力検出管１７の先端の下部にはオリフィス１８が形成されている。オリフィス１８は、本実施の形態では直径０．５ｍｍの貫通孔である。
【００５９】
電磁弁１６は、キャニスタ外壁１１に形成された開口部１１ａと隙間を隔てて取付けられている。電磁弁１６は、駆動軸がキャニスタ１０内部に延設され、駆動軸に大径シール１９ａと小径シール１９ｂが取付けられている。電磁弁１６により大径シール１９ａを上方に駆動して、開口部１１ａを塞ぐことができ、小径シール１９ｂを下方に駆動して、圧力検出管開口部１７ａを塞ぐことができる。
【００６０】
正負圧ポンプ１４、圧力センサ１５及び電磁弁１６は、図１に示すように、故障診断手段の例であるコントローラ４０と電線で接続され、正負圧ポンプ１４と電磁弁１６はコントローラ４０により駆動され、圧力センサ１５の圧力値はコントローラ４０に送付される。なお、正負圧ポンプ１４は、正負圧発生手段の例であり、圧力センサ１５は圧力検知手段の例であり、電磁弁１６は、大気遮断手段の例である
【００６１】
図１と図３に示すようにキャニスタ内壁１２で区切られたキャニスタ外壁１１の外面からダイヤフラム連通管２２が取付けられ、後述するダイヤフラム弁機構２３と連結している。
キャニスタ内壁１２とキャニスタ内壁１３の間のキャニスタ外壁１１の外面からパージ配管３４が取付けられている。パージ通路の例であるパージ配管３４は、図１に示すように、吸気管３０と連結している。パージ配管３４の途中にはパージ配管３４を開閉するパージコントロールバルブ３５が取付けられて、インテークマニホールド３３に送られる蒸発燃料の濃度を運転状態に応じて調整している。パージコントロールバルブ３５は、コントローラ４０と電線で接続され、コントローラ４０により通常、デューチィー制御により開閉される。
【００６２】
図４に示すように、キャニスタ１０と燃料タンク１との境界には、蒸発燃料導入通路開閉手段の例であるダイヤフラム弁機構２３が取付けられている。ダイヤフラム弁機構２３は、ダイヤフラム２３ａにより上下の２室であるダイヤフラム上部室２３ｅとダイヤフラム下部室２３ｆとに分かれている。
ダイヤフラム上部室２３ｅには、前述のダイヤフラム連通管２２が連結され、ダイヤフラム上部室２３ｅとキャニスタ１０内部とを連通している。また、ダイヤフラム上部室２３ｅの内部には、バネ２３ｂが取付けられて、ダイヤフラム２３ａを下方に押圧している。
【００６３】
ダイヤフラム下部室２３ｆは、キャニスタ１０と連通するパイプであるキャニスタ連通管２３ｃが取付けられ、ダイヤフラム２３ａにより先端が開閉される。
ダイヤフラム下部室２３ｆの外壁にはキャニスタ側壁１１ｃが一体的に接合されており、キャニスタ１０と燃料タンク１の両方に接している。キャニスタ連通管２３ｃは、キャニスタ側壁１１ｃよりもキャニスタ１０側に出口が設けられている。キャニスタ側壁１１ｃには、キャニスタ１０が所定の圧力になったときにキャニスタ１０から燃料タンク１方向に気体が流入できる逆止弁２４が設けられている。
【００６４】
ダイヤフラム下部室２３ｆの外壁の燃料タンク１側には、タンク連通孔２３ｄが形成されている。
図４に示すように、タンク連通孔２３ｄに連続してカットオフバルブ２５（もしくは満タン検知バルブ）が形成されている。カットオフバルブ２５は、タンク連通孔２３ｄに連続するカットオフバルブ通気室２５ｄと、カットオフバルブフロート２５ａを収納するカットオフバルブフロート室２５ｅから構成される。カットオフバルブ通気室２５ｄとカットオフバルブフロート室２５ｅの境界壁にはカットオフバルブ通気孔２５ｂが形成されている。
【００６５】
カットオフバルブフロート室２５ｅの底壁にはカットオフバルブ連通孔２５ｃが形成されている。カットオフバルブフロート室２５ｅの中のカットオフバルブフロート２５ａは、燃料タンク１内の燃料液面が上昇してくると、上昇してカットオフバルブ通気孔２５ｂを塞ぎ、燃料がキャニスタ１０内に浸入することを防止する。
【００６６】
カットオフバルブ連通孔２５ｃ、カットオフバルブフロート室２５ｅ、カットオフバルブ通気孔２５ｂ、カットオフバルブ通気室２５ｄ、タンク連通孔２３ｄ、ダイヤフラム下部室２３ｆ、キャニスタ連通管２３ｃが蒸発燃料導入通路を構成し、上記の順に燃料タンク１内の蒸発燃料が通過して、キャニスタ１０内に入る。そして、キャニスタ１０内の活性炭に吸着され、蒸発燃料を含まない空気は外部に放出される。エンジンが起動し、吸気管３０からパージ配管３４を通して空気が吸引されると、キャニスタ１０内の活性炭に吸着された蒸発燃料は空気と共に吸気管３０からエンジンに送られる。
【００６７】
次に、インタンクキャニスタシステムの診断方法について説明する。
図２に示すように、まず、負圧リファレンス測定を行う。負圧リファレンス測定により、後述する故障診断方法においてコントローラ４０がリファレンスデーターを参照することができ、正確な診断をすることができる。
【００６８】
リファレンス測定は、まずコントローラ４０により電磁弁１６を作動させ、小径シール１９ｂにより圧力検出管１７の圧力検出管開口部１７ａを閉じ、大径シール１９ａにより開口部１１ａを開き大気導入部２０と連通する。そして、コントローラ４０により正負圧ポンプ１４作動させて、圧力検出管１７内を負圧にする。この過程が図５のフローチャートに示す「負圧ポンプ作動」である。そして、正負圧ポンプ１４を作動させた状態で、オリフィス１８から流入する気体と正負圧ポンプ１４により排出された気体との差で生じる負圧について、圧力検出管１７の圧力値を測定する。この圧力値をコントローラ４０に送り、コントローラ４０はこの圧力値を見てシステムが正常に作動しているかチャックする。これが図２におけるＡの段階である。この過程が図５のフローチャートに示す「負圧リファレンス測定」である。
【００６９】
次に、燃料タンク１とキャニスタ１０の検査を行う。
コントローラ４０により電磁弁１６を作動させ、大径シール１９ａによりキャニスタ外壁１１の開口部１１ａを塞ぎ、キャニスタ１０を密閉する。この過程が図５のフローチャートに示す「閉鎖弁  閉」である。そして、パージコントロールバルブ３５によりパージ配管３４も閉鎖する。そして、コントローラ４０により正負圧ポンプ１４を作動させ、キャニスタ１０内を負圧にする。そうすると、ダイヤフラム連通管２２によりキャニスタ１０内の負圧がダイヤフラム弁機構２３のダイヤフラム上部室２３ｅに伝わり、ダイヤフラム２３ａが上昇してキャニスタ連通管２３ｃの先端が開口して、上記の蒸発燃料導入通路が開き、燃料タンク１と連通し、燃料タンク１内も負圧になる。これが図２に示すＢの始めの段階である。
【００７０】
次に、正負圧ポンプ１４を作動させ続けると、燃料タンク１内とキャニスタ１０内の圧力は図２に示すように下がり続ける。そして、キャニスタ１０に取付けられた圧力検知手段である圧力センサ１５により圧力を測定し、圧力値をコントローラ４０に送る。これが図２に示すＢの後の段階である。このとき、図２の実線で示すように、燃料タンク１及びキャニスタ１０に故障がなければ、リファレンス測定で得た圧力値よりも低い圧力まで達することができる。そして圧力が下降して一定になった時点（図２に示すＣ）で、コントローラ４０は、リファレンス測定で得た圧力と比べて低ければ故障なしと判定する。
【００７１】
一方、燃料タンク１又はキャニスタ１０に故障がある場合には、正負圧ポンプ１４を作動させ続けても故障箇所から空気が流入して、図２で示す点線の値のように、燃料タンク１及びキャニスタ１０の圧力は低下せず、圧力センサ１５の圧力値は、リファレンス測定で得た圧力値よりも高い圧力のままである。その圧力値がコントローラ４０に送られ、リファレンス測定で得られた圧力値と比較し、故障と診断する。この過程が図５のフローチャートに示す「タンク＆キャニスタ内圧測定」である。
【００７２】
次に、キャニスタ１０の検査を行う。
キャニスタ１０の検査は、図２に示すように、まず、正圧リファレンス測定を行う。正圧リファレンス測定により、後述する故障診断方法においてリファレンスデーターを参照することができ、正確な診断をすることができる。
【００７３】
リファレンス測定は、上記と同様に、コントローラ４０により電磁弁１６を作動させ、大径シール１９ａによりキャニスタ外壁１１の開口部１１ａを塞ぎ、キャニスタ１０を密閉する。この過程が図５のフローチャートに示す「閉鎖弁  閉」である。
そして、コントローラ４０により正負圧ポンプ１４を作動させ、圧力検出管１７内を正圧にする。この過程が図５のフローチャートに示す「正圧ポンプ作動」である。そして、正負圧ポンプ１４を作動させた状態で、オリフィス１８から流出する気体と正負圧ポンプ１４により吹き込まれた気体との差で生じる正圧について、圧力検出管１７の圧力値を測定する。この圧力値をコントローラ４０に送り、システムが正常に作動しているかチャックする。これが図２におけるＤの段階である。この過程が図５のフローチャートに示す「正圧リファレンス測定」である。
【００７４】
次に、コントローラ４０により電磁弁１６を作動させ、大径シール１９ａによりキャニスタ外壁１１の開口部１１ａを塞ぎ、キャニスタ１０を密閉する。この過程が図５のフローチャートに示す「閉鎖弁  閉」である。そして、パージコントロールバルブ３５によりパージ配管３４も閉鎖する。そして、コントローラ４０により正負圧ポンプ１４を作動させ、キャニスタ１０内を正圧にする。
【００７５】
そうすると、ダイヤフラム連通管２２によりキャニスタ１０内の正圧がダイヤフラム弁機構２３のダイヤフラム上部室２３ｅに伝わり、ダイヤフラム２３ａが下降してキャニスタ連通管２３ｃの先端が閉鎖される。これにより、上記の蒸発燃料導入通路が閉鎖され、燃料タンク１との連通がなくなり、キャニスタ１０内のみが正圧になる。これが図２に示すＥの始めの段階である。
【００７６】
次に、正負圧ポンプ１４を作動させ続けると、キャニスタ１０内の圧力は図２に示すように上がり続ける。そして、キャニスタ１０に取付けられた圧力検知手段である圧力センサ１５により圧力を測定し、圧力値をコントローラ４０に送る。これが図２に示すＥの後の段階である。このとき、図２の実線で示すように、キャニスタ１０に故障がなければ、リファレンス測定で得た圧力値よりも高い圧力まで達することができるのでコントローラ４０により正常と判断される。
【００７７】
一方、キャニスタ１０に故障がある場合には、正負圧ポンプ１４を作動させ続けても故障箇所から空気が流出して、図２で示す点線の値のように、キャニスタ１０の圧力は上昇せず、リファレンス測定で得た圧力値よりも低い圧力のままであるため、コントローラ４０により故障と判断される。この過程が図５のフローチャートに示す「キャニスタ内圧測定」である。
このようにして、正負圧ポンプ１４により、負圧と正圧を順に加えることにより簡単な装置で、燃料タンク１とキャニスタ１０の故障診断をすることができる。
【００７８】
次に、開閉作動頻度検知手段において、パージ配管３４のパージコントロールバルブ３５の開閉作動頻度を検出して、開閉作動頻度が所定頻度より多い場合は、キャニスタ１０に故障が生じていると診断する。
キャニスタ１０の底壁等に故障（孔の形成等）が生じて、キャニスタ１０内に燃料が進入すると、キャニスタ１０に収納された活性炭では燃料を吸着することができなくなり、パージ配管３４を経由して、濃厚な蒸発燃料がインテークマニホールド３３に進入する。しかし、濃厚な蒸発燃料が進入するとアイドリング不良や、空気と燃料の比が変化し、エンジンに好ましくないため、パージ配管３４から流入する空気の蒸発燃料の濃度を検知して、パージコントロールバルブ３５を制御して、濃厚な蒸発燃料の進入を防止している。このパージコントロールバルブ３５の開閉作動頻度が所定の値より少なくなれば、濃厚な蒸発燃料が進入していることがわかり、キャニスタ底壁１１ｂ等に故障が生じていると診断することができる。
【００７９】
パージコントロールバルブ３５は、コントローラ４０により開閉されるため、コントローラ４０内に開閉作動頻度のデーターが存在する。このようにして、インタンクキャニスタシステムのキャニスタ１０の底壁等に故障が生じて、故障箇所が燃料に液没しても、特別な装置を必要とすることなく、確実に、早く診断することができる。
【００８０】
次に、図６〜図７に基づき第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、第１の実施の形態とはダイヤフラム連通管２２の取り付け位置が異なり、燃料タンク１とキャニスタ１０への正圧と負圧のかけ方が異なるので、異なる部分を説明し、同様な部分の説明を省略する。
【００８１】
キャニスタ１０の内室の２つのキャニスタ内壁１２、１３は、第１の実施の形態と同じである。
キャニスタ内壁１２により区切られた部分の燃料タンク１の外壁外面には、図６に示すように、大気導入部２０が設けられている。大気導入部２０の入口にはフィルタ２１が取付けられ、流入する大気中のごみを取除くことができる。
【００８２】
また、大気導入部２０内部のキャニスタ１０（燃料タンク１の外壁と兼用）の外壁外面には、正負圧ポンプ１４、圧力センサ１５と電磁弁１６が取付けられている。
正負圧ポンプ１４と圧力センサ１５は、圧力検出管１７、オリフィス１８は、第１の実施の形態と同様である。
【００８３】
図６に示すように大気導入部２０からダイヤフラム連通管２２が取付けられ、後述するダイヤフラム弁機構２３と連結している。
キャニスタ１０と燃料タンク１との境界にはダイヤフラム弁機構２３が取付けられている。ダイヤフラム弁機構２３は、ダイヤフラム２３ａにより上下にダイヤフラム上部室２３ｅとダイヤフラム下部室２３ｆとに分かれている。
ダイヤフラム上部室２３ｅには、前述のダイヤフラム連通管２２が連結され、ダイヤフラム上部室２３ｅと大気導入部２０とを連通し、その圧力は大気圧と同じである。また、ダイヤフラム上部室２３ｅの内部には、バネ２３ｂが取付けられて、ダイヤフラム２３ａを下方に押圧している。
【００８４】
ダイヤフラム下部室２３ｆは、キャニスタ１０と連通するパイプであるキャニスタ連通管２３ｃが取付けられ、ダイヤフラム２３ａにより先端が開閉される。
ダイヤフラム下部室２３ｆの構成、カットオフバルブ２５の構成は、第１の実施の形態と同じである。
【００８５】
キャニスタ内壁１２とキャニスタ内壁１３の間のキャニスタ外壁１１の外面からパージ配管３４が取付けられている。パージ通路の例であるパージ配管３４は、図６に示すように、吸気管３０と連結している。パージ配管３４の途中にはパージ配管３４を開閉するパージコントロールバルブ３５が取付けられて、濃度の濃い蒸発燃料がインテークマニホールド３３に送入されないようにしている。
【００８６】
次に、インタンクキャニスタシステムの診断方法について説明する。
図７に示すように、まず、正圧リファレンス測定を行う。正圧リファレンス測定により、後述する故障診断方法においてリファレンスデーターを参照することができ、正確な診断をすることができる。
【００８７】
リファレンス測定は、まずコントローラ４０により電磁弁１６を作動させ、小径シール１９ｂにより圧力検出管１７の圧力検出管開口部１７ａを閉じ、大径シール１９ａによりキャニスタ１０の開口部１１ａを開けて、大気導入部２０と連通させる。そして、コントローラ４０により正負圧ポンプ１４を作動させ、圧力検出管１７内を正圧にする。この過程が図８のフローチャートに示す「正圧ポンプ作動」である。
【００８８】
そして、正負圧ポンプ１４を作動させた状態で、オリフィス１８から流出する気体と正負圧ポンプ１４により吹き込まれる気体との差で生じる正圧について、圧力検出管１７の圧力値を測定する。この圧力値をコントローラ４０に送り、システムが正常に作動しているかチャックする。これが図７におけるＡの段階である。この過程が図８のフローチャートに示す「正圧リファレンス測定」である。
【００８９】
次に、燃料タンク１とキャニスタ１０の検査を行う。
コントローラ４０により電磁弁１６を作動させ、大径シール１９ａによりキャニスタ外壁１１の開口部１１ａを塞ぎ、キャニスタ１０を密閉する。この過程が図８のフローチャートに示す「閉鎖弁  閉」である。パージコントロールバルブ３５によりパージ配管３４も閉鎖する。
【００９０】
そして、コントローラ４０により正負圧ポンプ１４を作動させ、キャニスタ１０内を正圧にする。この過程が図８のフローチャートに示す「正圧ポンプ作動」である。そうすると、キャニスタ連通管２３ｃによりキャニスタ１０内の正圧がダイヤフラム弁機構２３のダイヤフラム下部室２３ｆに伝わり、ダイヤフラム２３ａが上昇してキャニスタ連通管２３ｃの先端が開口して、上記の蒸発燃料導入通路が開き、燃料タンク１と連通し、燃料タンク１内も正圧になる。これが図７に示すＢの始めの段階である。
【００９１】
次に、正負圧ポンプ１４を作動させ続けると、燃料タンク１内とキャニスタ１０内の圧力は図７に示すように上がり続ける。そして、キャニスタ１０に取付けられた圧力検知手段である圧力センサ１５により圧力の変化を測定し、コントローラ４０に送る。これが図７に示すＢの後の段階である。このとき、図７の実線で示すように、燃料タンク１及びキャニスタ１０に故障がなければ、リファレンス測定で得た圧力値よりも低い圧力まで達することができる。そして圧力が上昇して一定になった時点（図７に示すＣ）で、コントローラ４０によりリファレンス測定で得た圧力と比べて大きければ故障なしと判定する。
【００９２】
一方、燃料タンク１又はキャニスタ１０に故障がある場合には、正負圧ポンプ１４を作動させ続けても故障箇所から空気が流出して、図７で示す点線の値のように、燃料タンク１及びキャニスタ１０の圧力は低下せず、リファレンス測定で得た圧力値よりも低い圧力のままであるため、コントローラ４０により故障と判断される。この過程が図８のフローチャートに示す「タンク＆キャニスタ内圧測定」である。
【００９３】
次に、キャニスタ１０の検査を行う。
キャニスタ１０の検査は、図７に示すように、まず、負圧リファレンス測定を行う。負圧リファレンス測定により、後述する故障診断方法においてリファレンスデーターを参照することができ、正確な診断をすることができる。
【００９４】
リファレンス測定は、上記と同様に、電磁弁１６を作動させ、小径シール１９ｂにより圧力検出管１７の圧力検出管開口部１７ａを閉じ、大径シール１９ａによりキャニスタ外壁１１の開口部１１ａを塞ぎ、キャニスタ１０を密閉する。この過程が図８のフローチャートに示す「閉鎖弁  開」である。
【００９５】
そして、正負圧ポンプ１４で圧力検出管１７内を負圧にする。そして、正負圧ポンプ１４を作動させた状態で、オリフィス１８から流入する気体と正負圧ポンプ１４により排出された気体との差で生じる負圧について、圧力検出管１７の圧力値を測定する。この圧力値をコントローラ４０に送り、システムが正常に作動しているかチャックする。これが図７におけるＤの段階である。この過程が図８のフローチャートに示す「負圧リファレンス測定」である。
【００９６】
次に、コントローラ４０により電磁弁１６を作動させ、大径シール１９ａによりキャニスタ外壁１１の開口部１１ａを塞ぎ、キャニスタ１０を密閉する。この過程が図８のフローチャートに示す「閉鎖弁  閉」である。パージコントロールバルブ３５によりパージ配管３４も閉鎖する。
【００９７】
そして、正負圧ポンプ１４を作動させ、キャニスタ１０内を負圧にする。そうすると、キャニスタ連通管２３ｃによりキャニスタ１０内の負圧がダイヤフラム弁機構２３のダイヤフラム下部室２３ｆに伝わり、ダイヤフラム上部室２３ｅはダイヤフラム連通管２２と大気導入部２０を経由して大気圧であり、ダイヤフラム２３ａが下降してキャニスタ連通管２３ｃの先端が閉鎖される。これにより、上記の蒸発燃料導入通路が閉鎖され、燃料タンク１との連通がなくなり、キャニスタ１０内のみが負圧になる。これが図７に示すＥの始めの段階である。
【００９８】
次に、正負圧ポンプ１４を作動させ続けると、キャニスタ１０内の圧力は図７に示すように下がり続ける。そして、キャニスタ１０に取付けられた圧力検知手段である圧力センサ１５により圧力を測定する。これが図７に示すＥの後の段階である。このとき、図７の実線で示すように、キャニスタ１０に故障がなければ、リファレンス測定で得た圧力値よりも低い圧力まで達することができ、コントローラ４０により正常と判断される。
【００９９】
一方、キャニスタ１０に故障がある場合には、正負圧ポンプ１４を作動させ続けても故障箇所から空気が流出して、図２で示す点線の値のように、キャニスタ１０の圧力は上昇せず、リファレンス測定で得た圧力値よりも低い圧力のままであるため、コントローラ４０により故障と判断される。
【０１００】
このようにして、正負圧ポンプ１４により、正圧と負圧を順に加えることにより簡単な装置で、燃料タンク１とキャニスタ１０の故障診断をすることができる。そして圧力が下降して一定になった時点（図７に示すＦ）で、コントローラ４０によりリファレンス測定で得た圧力と比べて小さければ故障なしと判定する。この過程が図８のフローチャートに示す「キャニスタ内圧測定」である。
【０１０１】
次に、第１の実施の形態と同様に、開閉作動頻度検知手段において、パージ配管３４のパージコントロールバルブ３５の開閉作動頻度を検出して、開閉作動頻度が所定頻度より多い場合は、キャニスタ１０に故障が生じていると診断する。この過程が図８のフローチャートに示す「パージ弁作動頻度」である。パージコントロールバルブ３５は、コントローラ４０により開閉されるため、コントローラ４０内に開閉作動頻度のデーターが存在する。このようにして、インタンクキャニスタシステムのキャニスタ１０の底壁等に故障が生じて、故障箇所が燃料に液没しても、特別な装置を必要とすることなく、確実に、早く診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の第１の実施の形態の燃料タンクの断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の故障診断における燃料タンクとキャニスタの内部圧力の変化を示すグラフである。
【図３】本発明の第１の実施の形態の燃料タンクのキャニスタ部分の拡大断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の燃料タンクのダイヤフラム弁機構とカットオフバルブの部分の拡大断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の故障診断のフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態の燃料タンクの断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の故障診断における燃料タンクとキャニスタの内部圧力の変化を示すグラフである。
【図８】本発明の第２の実施の形態の故障診断のフローチャートである。
【図９】従来の燃料タンクの断面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１  燃料タンク
１０  インタンクキャニスタ
１４  正負圧ポンプ（正負圧発生手段）
１５  圧力センサ（圧力検知手段）
１６  電磁弁（大気遮断手段）
１７  圧力検出管
１８  オリフィス
２０  大気導入部
２２  ダイヤフラム連通管
２３  ダイヤフラム弁機構（蒸発燃料導入通路開閉手段）
２３ｃ  キャニスタ連通管
２５  カットオフバルブ
３４  パージ配管（パージ通路）
３５  パージコントロールバルブ
４０  コントローラ（故障診断手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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