(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃料タンク内の蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記燃料タンク内の燃料液面上部空間を前記キャニスタに接続するベーパ通路と、前記キャニスタと機関吸気通路とを接続するパージ通路と、前記キャニスタ内の蒸発燃料を機関吸気通路に圧送するパージポンプと、前記パージポンプを用いて前記キャニスタと燃料タンクとベーパ通路とパージ通路及びパージポンプとを含むパージ系の内圧を大気圧との間に差圧を有する圧力に調整した後に前記パージ系を密閉する密閉手段と、前記密閉後の前記パージ系内圧の変化に基づいて、パージシステムの異常の有無を判定する異常判定手段とを備え、前記異常判定手段は、前記パージ系密閉後の、前記パージポンプが停止した状態におけるパージ系内圧変化に基づいてパージシステムの異常の有無を判定するパージシステムの故障診断装置であって、
前記パージポンプは前記内燃機関の運転中は常に作動しており、前記密閉手段は、前記内燃機関のイグニッションスイッチがオフにされた後に前記パージポンプを用いて前記パージ系の圧力を大気圧との間に差圧を有する圧力に調整し、前記内燃機関が完全に停止したときにパージ系を密閉し、
更に、前記密閉手段は、前記内燃機関のイグニッションスイッチがオフにされてから機関が完全に停止するまでの時間を調節する手段を備え、前記異常判定手段がパージシステムの前記異常有無判定を実行する場合には、実行しない場合に較べて前記機関が完全に停止するまでの時間を延長する、パージシステムの故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンクからの蒸発燃料の大気への放出を防止する蒸発燃料排出防止装置（エバポパージシステム）に関し、詳細にはキャニスタ、燃料タンク及びこれらの接続配管等を含むパージ系の洩れ、穴あき等の異常の有無を判定する、パージシステムの故障診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の燃料タンク内の蒸発燃料の大気放出を防止するために、タンク内の蒸発燃料を活性炭などの吸着剤を収容したキャニスタに導いて一旦吸着剤に吸着させるパージシステムが一般に知られている。このようなパージシステムでは、キャニスタ内の吸着剤が吸着した蒸発燃料で飽和することを防止するために、キャニスタと機関吸気通路とをパージ通路で接続し、機関運転中に大気をキャニスタを通して吸気通路に吸入することにより、吸着剤に吸着された蒸発燃料を吸気とともに機関に吸入させて燃焼するようにしている。
すなわち、キャニスタを大気と機関吸気通路とに同時に連通させることにより吸気通路の負圧により大気がキャニスタ内の吸着剤を通過してパージ通路から吸気通路に吸引され、空気がキャニスタ内の吸着剤を通過する際に吸着剤に吸着された蒸発燃料が吸着剤から脱離し、パージ通路からは空気と蒸発燃料との混合気（パージガス）が吸気通路内に流入する。吸気通路に流入した蒸発燃料は機関吸気とともに機関の燃焼室に吸入されるため、キャニスタからの蒸発燃料は大気に放出されることなく機関燃焼室で燃焼する。
【０００３】
ところが、通常のパージシステムでは機関吸気通路の負圧によりキャニスタからパージガスを吸入しているため、吸気通路に発生する負圧が小さい機関ではキャニスタのパージを行うことができない問題がある。
例えば、気筒内に直接燃料を噴射する筒内燃料噴射弁を備え、気筒圧縮行程に気筒内に燃料噴射を行い、点火プラグ近傍のみに可燃範囲の空燃比の混合気を成層させ、全体としては理論空燃比より極めて高い空燃比での希薄燃焼運転を行う機関などでは、希薄燃焼運転時には原則としてスロットル弁による吸入空気量調節は行わない。
【０００４】
このため、希薄燃焼運転時にはスロットル弁はほぼ全開とされており、吸気通路には負圧はほとんど発生しない。
このような機関では希薄燃焼運転時には吸気負圧を利用したキャニスタパージを行うことができないため、別途パージを行うための手段を設ける必要がある。
例えば、特開平１１−３０１５８号公報は、エアポンプ（パージポンプ）を用いてキャニスタパージを行うパージシステムを開示している。
同公報のパージシステムは、吸気通路とキャニスタとを接続するパージ通路上に、燃料ポンプから燃料噴射弁に供給される燃料により駆動されるパージポンプを設けている。パージポンプは機関運転中にキャニスタ内のパージガスを吸入して吸気通路内に圧送する。これにより、吸気通路の負圧に依存することなく機関運転中常時パージを行うことが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなパージシステムでは、装置の故障、特にキャニスタや燃料タンク、これらを接続する配管を含むパージ系に洩れ、穴あきなどの故障が生じ気密を維持できなくなると、燃料蒸気が機関に供給されずに大気に放出されてしまい、大気汚染の原因となる場合が生じる。
また、このようなパージシステムの故障が生じた場合でも機関の運転には何ら支障がないため、運転者は異常の発生に気づかずにそのまま機関運転を継続する場合がある。
【０００６】
通常、吸気通路に充分な負圧が発生する機関では、吸気通路から燃料タンクやキャニスタを含むパージ系に負圧を導入して密閉し、密閉後のパージ系内圧変化を測定することによりパージシステムの異常の有無を判定する。すなわち、パージ系を負圧状態で密閉した場合、パージ系に洩れ、孔などの異常がなければ、パージ系の内圧上昇は燃料タンク内の燃料の蒸発によってのみ生じるため、内圧上昇速度は比較的小さくなる。これに対して、パージ系に洩れ、孔等の異常が発生している場合には、負圧になっているパージ系に外気が洩れ部分を通じて流入するため、系内の圧力上昇速度は比較的大きくなる。
【０００７】
従って、パージ系を負圧状態で密閉して測定した内圧上昇速度が予め定めた判定値より大きいような場合にはパージ系に洩れ、孔等の異常が発生していると判断することができる。
ところが、上記特開平１１−３０１５８号公報のように、パージポンプを用いてキャニスタを強制的にパージする場合には、上記の方法を用いてパージ系の異常を検出することが困難であることが判明している。
上記公報の装置のように、パージポンプを用いた場合でも、キャニスタへの大気導入を遮断してパージポンプを運転すれば、パージ系内のガスはパージポンプにより吸気通路に排出されるため、パージ系を負圧にすることができ、パージ系を負圧状態で密閉することは可能である。
【０００８】
しかし、実際にはこのようにパージポンプを用いたパージシステムでパージ系を負圧密閉することにより故障診断を行うと、正確な診断ができない問題が発生することが判明した。
上記公報のパージシステムでは、パージポンプは燃料ポンプから燃料噴射弁に送られる燃料により駆動される。このため、パージポンプは機関の運転と連動して作動しており、機関運転中に独立して作動を停止することはできない。
【０００９】
従って、機関運転中にパージシステムの故障診断を行う場合には、パージ系を負圧状態で密閉後も、密閉状態のパージ系内でパージポンプが稼働を続けることになる。このため、ポンプの作動によりパージ系内にわずかな圧力の脈動が生じるようになる。
上記のように系内の圧力上昇速度に基づいてパージ系の異常の有無を判定する場合、わずかな洩れや微少な孔を発見するためには、圧力上昇速度の判定値は極めて小さく設定する必要があり、パージ系の構成や容積にもよるが、例えば１ｍｍＨｇ／秒以下程度の値に設定されるのが通常である。このように判定値が小さい場合には、パージポンプの作動による系内のわずかな圧力の脈動も異常判定に大きく影響してしまい、正確な判定が不可能となる問題が生じるのである。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑み、パージポンプを用いてキャニスタのパージを行うパージシステムにおいて、正確なパージ系の故障診断を可能とするパージシステムの故障診断装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、内燃機関の燃料タンク内の蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記燃料タンク内の燃料液面上部空間を前記キャニスタに接続するベーパ通路と、前記キャニスタと機関吸気通路とを接続するパージ通路と、前記キャニスタ内の蒸発燃料を機関吸気通路に圧送するパージポンプと、前記パージポンプを用いて前記キャニスタと燃料タンクとベーパ通路とパージ通路及びパージポンプとを含むパージ系の内圧を大気圧との間に差圧を有する圧力に調整した後に前記パージ系を密閉する密閉手段と、前記密閉後の前記パージ系内圧の変化に基づいて、パージシステムの異常の有無を判定する異常判定手段とを備え、前記異常判定手段は、前記パージ系密閉後の、前記パージポンプが停止した状態におけるパージ系内圧変化に基づいてパージシステムの異常の有無を判定するパージシステムの故障診断装置であって、前記パージポンプは前記内燃機関の運転中は常に作動しており、前記密閉手段は、前記内燃機関のイグニッションスイッチがオフにされた後に前記パージポンプを用いて前記パージ系の圧力を大気圧との間に差圧を有する圧力に調整し、前記内燃機関が完全に停止したときにパージ系を密閉し、更に、前記密閉手段は、前記内燃機関のイグニッションスイッチがオフにされてから機関が完全に停止するまでの時間を調節する手段を備え、前記異常判定手段がパージシステムの前記異常有無判定を実行する場合には、実行しない場合に較べて前記機関が完全に停止するまでの時間を延長する、パージシステムの故障診断装置が提供される。
【００１２】
すなわち、本発明ではパージ系を密閉した状態での内圧変化に基づいてパージシステムの異常の有無を判定する際に、パージポンプが停止した状態におけるパージ内圧変化に基づいて判定を行う。このように、パージポンプが停止した状態で内圧変化を計測することにより、パージポンプの作動に起因する系内の圧力変動の影響を受けずに正確な故障診断が可能となる。
【００１３】
なお、例えば電気モータなどのように機関の運転とは独立して作動が可能な駆動源でパージポンプを駆動する場合には、機関とは独立して駆動源を停止させることにより機関運転中にも正確な故障診断が可能となる。また、上記特開平１１−３０１５８号公報のパージポンプのように、機関の運転と連動して作動するため機関運転中は常にパージポンプが作動しているような場合には、機関停止後に（すなわち、パージポンプが停止した状態で）パージ系内圧変化を測定することにより正確な故障診断が可能となる。
【００１４】
更に、キャニスタ内のパージガスを吸入して吸気通路に吐出するパージポンプでは、パージ系内を負圧状態に密閉して内圧の変化に基づく故障診断が行われるが、これ以外に、例えばキャニスタ内に空気を圧送するパージポンプを用いてキャニスタ内のパージガスを吸気通路に押出すことによりパージを行うパージシステムでは、パージポンプを用いて系内を大気圧より高い圧力にして密閉することにより、パージ系内の内圧変化に基づく同様な故障診断を行うことができる。この場合にも、パージポンプの作動により系内に圧力の脈動が生じるが、パージポンプが停止した状態での内圧変化に基づいて異常有無の判定を行うことにより、正確な故障診断が可能となる。
【００１８】
また、本発明ではパージポンプは例えば機関のクランク軸から駆動されており機関運転中は停止することができないようになっている。従って、本発明では機関運転中には故障診断を行わず、機関の停止時に行うようにしている。機関停止時には、機関は完全に停止するまでの間に何回転かの回転を行う。このため、機関のイグニッションスイッチが切られてからもパージポンプは完全に停止するまでに機関回転に応じて回転する。従って、イグニッションスイッチがオフにされた後もパージポンプにより系内の排気を行うことが可能である。
【００１９】
本発明では、イグニッションスイッチがオフにされた後、パージポンプが完全に停止するまでの間にパージ系を所定の圧力に調整し、ポンプが完全に停止（機関が完全に停止）したときにパージ系を密閉して内圧変化を計測する。これにより、機関運転中にパージポンプを停止することができない場合にも、正確なパージ系の故障診断を行うことが可能となる。
【００２１】
更に、本発明では、内燃機関のイグニッションスイッチがオフにされてから機関が完全に停止するまでの時間が調節される。例えば、イグニッションスイッチがオフにされてから実際に機関の停止操作（燃料噴射の停止など）を開始するまでの時間（遅れ時間）を調節することにより、イグニッションスイッチオフから機関の完全停止までの時間を調節することができる。これにより、イグニッションスイッチオフ後の機関完全停止までの時間を延長することが可能となり、パージポンプによるイグニッションスイッチオフ後のパージ系の排気を充分に行い、系内圧力と大気圧との差圧を充分に大きく設定できるため、より正確な故障診断が可能となる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明を自動車用内燃機関のパージシステムに適用した実施例の概略構成を示す図である。図１において、１００は内燃機関本体、１は内燃機関１００の吸気通路、３は吸気通路１に配置されたエアクリーナを示す。吸気通路１には運転者のアクセルペダル（図示せず）の操作に応じた開度をとるスロットル弁６が設けられている。本実施形態では、機関１００は希薄空燃比運転可能な機関とされ、特定の運転領域ではリーン空燃比の燃焼を行う。リーン空燃比の運転時には、燃料噴射弁１０１から気筒内に圧縮行程時に燃料を噴射し、気筒内の点火プラグ（図示せず）近傍のみに可燃空燃比の混合気を成層させ、この成層混合気に点火する。これにより、気筒内に供給される空気と燃料との比（空燃比）が理論空燃比より極めて高い（リーンな）燃焼が可能となる。機関１００の希薄空燃比運転時には、スロットル弁６はほぼ全開に近い開度とされ、吸気絞り損失が低減される。このため、希薄空燃比運転時には吸気通路１のスロットル弁６下流側にはほとんど負圧が発生しない。
【００３３】
図１に１１で示すのは機関の燃料タンクである。タンク１１内の燃料油はフュエルポンプ７０により昇圧され、フィード配管７１を介して機関１００の各気筒の燃料噴射弁１０１に圧送される。
燃料タンク１１には、タンク内への給油のための給油管１１１が設けられている。また、タンク１１の上部には、後述するキャニスタ１０にタンク１１内の燃料油液面上部空間を接続するベーパ通路としてのブリーザ配管１３が接続されている。
【００３４】
ブリーザ配管１３とタンク１１との接続部にはベントバルブ１３１とそれぞれフロート弁からなるＣＯＶ（ＣＵＴ  ＯＦＦ  ＶＡＬＶＥ）１３２とＲＯＶ（ＲＯＬＬ  ＯＶＥＲ  ＶＡＬＶＥ）１３３とが設けられている。ベントバルブ１３１は、燃料タンク１１内圧がブリーザ配管１３内圧よりわずかに高くなると開弁し、ブリーザ配管１３を通してタンク１１内の蒸発燃料を含む空気をキャニスタに流すようにされている。
【００３５】
また、ＲＯＶ１３３は、給油時の液面上昇により閉弁し、ベントバルブ１３１と燃料タンク１１との接続を遮断する。また、ＲＯＶ１３３は、車両転倒時等にベントバルブ１３１とタンク１１との接続部を閉鎖し、ブリーザ配管１３を介して大量の燃料油が外部に洩れることを防止する機能を有している。
ＣＯＶ１３２はＲＯＶ１３３と並列に配置されており、ＲＯＶ１３３より更に液面が上昇したときにベントバルブ１３１とタンク１１との連通を遮断する。ＣＯＶ１３２は、給油中の液面上昇時にはＲＯＶ１３３閉弁後も開弁してタンク１１とベントバルブ１３１とを連通するが、車両旋回による液面の動揺によりＣＯＶ１３２位置まで液面が到達したような場合、及び車両転倒時等には閉弁し、ベントバルブ１３１を通って燃料油がブリーザ配管１３に侵入することを防止する機能を有する。
【００３６】
図１に３０で示すのは、機関の電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。ＥＣＵ３０は、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）及び入出力ポートを互いに双方向性バスで接続した公知の構成のマイクロコンピュータからなり、機関の燃料噴射制御等の基本制御を行う他、本実施例では後述するパージシステムの故障診断操作を行う。
【００３７】
上記制御のため、ＥＣＵ３０の出力ポートは図示しない駆動回路を介して機関１００の燃料噴射弁１０１に接続され、燃料噴射弁からの燃料噴射量を制御している他、後述するパージ制御弁１５のアクチュエータ、ＣＣＶ（ＣＡＮＩＳＴＥＲ  ＣＬＯＳＵＲＥ  ＶＡＬＶＥ）１７のアクチュエータにそれぞれ接続され、これらの弁の作動を制御している。
また、ＥＣＵ３０の入力ポートには、機関の回転数、吸入空気量、機関冷却水温度等を表す信号が、それぞれ図示しないセンサから入力されている他、燃料タンク１１に設けられた圧力センサ３３から燃料タンク１１の液面上部空間の圧力対応する信号が入力されている。
【００３８】
図１に１０で示すのは燃料タンク内の蒸発燃料を吸着するキャニスタである。キャニスタ１０はブリーザ配管１３により燃料タンク１１の燃料液面上部空間と、また、パージ通路としてのパージ配管１４により吸気通路１と、それぞれ接続されている。図１に１５で示すのは、パージ配管１４と吸気通路１との接続部に配置されたパージ制御弁１５である。パージ制御弁１５はソレノイドアクチュエータなどの適宜な形式のアクチュエータを備え、ＥＣＵ３０からの信号により開弁し、キャニスタ１０と吸気通路１とを連通する。
【００３９】
キャニスタ１０は、内部に活性炭などの蒸発燃料吸着剤５０を収容する容器からなり、キャニスタ１０にはブリーザ配管１３、パージ配管１４及び大気連通管１８が接続されている。
大気連通管１８の他端は、タンク１１の給油口近傍に開口しており、大気連通管１８上にはエアフィルター１９と前述したＣＣＶ１７とが設けられている。エアフィルタ１９は後述するパージ実行時に大気連通管１８からキャニスタ１０内に流入する空気中の異物を除去するものである。ＣＣＶ１７は、ソレノイドアクチュエータなどの適宜な形式のアクチュエータを備え、ＥＣＵ３０からの制御信号に応じて大気連通管１８とキャニスタ１１との連通を遮断するものである。
【００４０】
また、パージ配管１４上にはパージポンプ２０が設けられている。
パージポンプ２０は、例えばタービンポンプ（いわゆるウエスコポンプ）等の速度型ポンプ、ダイアフラムポンプ等の容積型ポンプ等の適宜な形式のエアポンプとされる。
【００４１】
本実施形態では、パージポンプ２０は機関クランク軸から歯車、ベルトなどを介して駆動されるか、或は機関の燃料ポンプや潤滑油ポンプ等の圧力流体源から供給される流体により駆動される流体タービンを駆動源としている。このため、パージポンプ２０は機関１００の運転に連動して、すなわち機関１００の運転中は常に作動し、機関１００の停止とともに停止する。
なお、後述するようにパージポンプ２０の駆動方式は上記に限定されるわけではなく、モータなどを駆動機として使用し機関１００の運転とは独立して作動、停止が可能なようにしても良い。
【００４２】
次に、本実施例におけるパージポンプ２０の機能について説明する。
機関停止中等のように吸気通路１にパージガスを供給できない状態では、パージ制御弁１０は閉弁され、キャニスタ１０のＣＣＶ１７は開弁状態に保持される。この状態で燃料の蒸発により燃料タンク１１内圧が上昇してベントバルブ１３１の開弁圧力に到達するとベントバルブ１３１が開弁する。これにより、燃料タンク１１の液面上部空間からブリーザ配管１３を介して燃料蒸気と空気との混合気がキャニスタ１０内に流入し、キャニスタ１０内の吸着剤５０を通過してＣＣＶ１７から大気連通管１８に流入する。吸着剤５０を通過時に混合気中の蒸発燃料は吸着剤に吸着されるため、大気連通管１８からはキャニスタ１０内の吸着剤５０により燃料蒸気を除去された後の空気のみが放出されるようになる。これにより、蒸発燃料の大気放出が防止される。
【００４３】
吸着剤５０に吸着された蒸発燃料量が増大すると吸着剤５０が蒸発燃料で飽和してしまい、それ以上蒸発を吸着できなくなるため、本実施形態では機関運転中にパージを行い吸着剤５０から吸着した蒸発燃料を脱離（パージ）させる。
通常の機関では、キャニスタ１０のパージは、機関１００の運転中にＣＣＶ１７とパージ制御弁１５との両方を開弁し、空気をキャニスタ１０内に導入することにより行う。すなわち、通常の機関では機関運転中、吸気通路１のスロットル弁６下流側には負圧が発生しているため、機関運転中にパージ制御弁１５を開弁すると、キャニスタ１０内にはパージ配管１４を介して吸気通路１の負圧が作用し、キャニスタ内圧は大気圧より低くなる。
【００４４】
このため、パージ制御弁１５が開弁すると、ＣＣＶ１７を介して、大気連通管１８からフィルタ１９により異物を除去された清浄な空気がキャニスタ１０内に流入する。この空気はキャニスタ１０内のの吸着剤５０を通過時に吸着した蒸発燃料を吸着剤から離脱させ、蒸発燃料と空気との混合ガス（パージガス）となってパージ配管１４からパージ制御弁１５を通って機関吸気通路１に流入する。これにより、パージガスは吸着剤５０からパージされて機関燃焼室で燃焼し、吸着剤５０が蒸発燃料で飽和することが防止される。
【００４５】
ところが、本実施形態では希薄空燃比燃焼を行う機関１００が使用されているため、機関１００の希薄空燃比燃焼運転中には吸気通路に負圧がほとんど発生しない。このため、吸気通路の負圧でパージガスを吸気通路内に吸入することが困難となる。このため、本実施形態ではキャニスタのパージを行うためにパージ配管１４上にパージポンプ２０を配置している。機関運転中、パージポンプ２０は常に作動し、キャニスタ内のパージガスを吸入、昇圧して吸気通路１に圧送する。これにより、大気連通管１８からＣＣＶ１７を通ってキャニスタ１０内に空気が吸入され、吸着剤５０から蒸発燃料をパージする。これにより、吸気通路に負圧がほとんど発生しない希薄燃焼運転時にもキャニスタ１０のパージが正常に行われ、吸着剤５０が蒸発燃料で飽和することが防止される。
【００４６】
なお、後述するように、パージ配管１４上にパージポンプを設ける代りに大気連通管１８にエアポンプを設け、空気をキャニスタ内に圧送して吸着剤５０のパージを行い、パージガスを吸気通路１に排出するようにすることも可能である。
上記のように、パージシステムは燃料タンク１１で発生した蒸発燃料の大気への放出を防止するが、燃料タンク１１、ブリーザ配管１３、キャニスタ１０、パージ配管１４等のパージ系に洩れ、孔などが生じると洩れ箇所から燃料蒸気が大気に放出される問題がある。また、このような洩れ、孔等の故障が生じても機関の運転には全く影響がでないため、車両の運転者は故障に気づかないで放置する可能性がある。
【００４７】
そこで、本実施形態では以下に説明するパージシステムの故障診断を行い、早期にパージ系の洩れ、孔等の異常を検出するようにしている。以下、本実施形態のパージシステムの故障診断操作の実施形態について説明する。
（１）第１の実施形態
本実施形態は、本発明を理解する上での参考実施形態であり、本発明を構成するものではない。
本実施形態では、パージ系内圧を負圧にして大気圧と差圧を設けた状態で密閉し、この密閉状態における内圧上昇を燃料タンク１１に設けた圧力センサ３３で計測することによりパージ系の故障診断を行う。本実施形態では、パージ系の圧力を低下させるために吸気通路負圧を利用することはできないため、パージポンプ２０を用いてパージ系内のガスを排気することによりパージ系内圧を低下させる。
【００４８】
すなわち、故障診断時にはパージ制御弁１５を開弁したままでキャニスタ１０のＣＣＶ１７を閉弁する。これにより、キャニスタ１０に大気が導入されないままパージポンプ２０によりキャニスタ１０内が排気されるため、パージポンプ２０からキャニスタ１０、ブリーザ配管１３を経て燃料タンク１１内に至るパージ系の圧力が低下する。この状態でパージ制御弁１５を閉弁することにより、パージ系は負圧密閉状態に保持される。
【００４９】
この状態では、パージ系に洩れ、孔等の故障がなければパージ系内の圧力上昇は燃料タンク１１内の燃料の蒸発によるもののみになるため、圧力センサ３３で検出した系内の圧力上昇速度は燃料の蒸発速度に応じた比較的小さなものになる。一方、パージ系に洩れ、孔等が存在する場合には、洩れ箇所を通って外気が負圧状態の系内に侵入するため系内の圧力上昇速度は比較的大きくなる。
【００５０】
このため、系内の圧力上昇速度が大きい場合にはパージ系に洩れ、孔等の異常が生じていると判断することができる。本実施形態では、比較的小さな洩れ、孔まで検出するために、負圧密閉状態での内圧が比較的小さな所定値以上（例えば数ｍｍＨｇ／５秒程度）以上である場合には、パージ系に洩れ、孔等の故障が生じていると判断するようにしている。
【００５１】
実際には、燃料温度が高いような場合には燃料タンク内の燃料の蒸発速度が大きくなる場合があり、パージ系に故障が生じていなくても燃料の蒸発のみによって系内圧の上昇速度が上記所定値を越えてしまう場合がある。そこで、本実施形態では負圧密閉状態での内圧上昇速度計測（以下「洩れ検出操作」という）が終了した後に、燃料の蒸発速度計測を行う。
【００５２】
蒸発速度計測では、パージ制御弁１５を閉じたままでＣＣＶ１７を開弁して系内に空気を導入し、パージ系内圧が大気圧近傍になった状態で再度ＣＣＶ１７を閉弁し、大気圧状態でパージ系を再度密閉する。この状態では、パージ系と大気との間に差圧がほとんどないため洩れ、孔等があっても系内に外気が侵入しない。このため、大気圧密閉状態でのパージ系内圧上昇は洩れの有無にかかわらず燃料の蒸発によるもののみとなる。従って、この大気圧密閉状態で圧力センサ３３を用いて計測したパージ系内圧上昇速度は燃料蒸発速度を表すことになる。
【００５３】
本実施形態では、洩れ検出操作において内圧上昇が上記所定値以上であり、かつその後に行った燃料蒸発速度計測での内圧上昇速度が所定の判定値（例えば洩れ検出操作における上記所定値と同程度の値）より小さい場合に限り、パージ系に洩れ、孔等の故障が生じたと判定するようにしている。
【００５４】
ところが、このような故障診断を行う場合にはパージポンプ２０を使用していると問題が生じる場合がある。ＣＣＶ１７とパージ制御弁１５とを閉弁してパージ系を密閉した状態では、パージポンプ２０は密閉されたパージ系内にある。しかも、本実施形態では機関運転中はパージポンプ２０は常に作動している。このため、密閉状態のパージ系内には、パージポンプ２０の作動により圧力変動（脈動）が生じるようになる。この圧力脈動は比較的小さいものの、洩れ検出操作や燃料蒸発速度計測における判定値が小さな値に設定されているため、パージポンプ２０の作動中に故障診断を行うと、系内の圧力脈動により正確な故障診断ができなくなる問題が生じてしまう。
【００５５】
そこで、本実施形態ではパージポンプが停止した後に洩れ検出と蒸発燃料速度検出を行うようにして、パージポンプの作動の影響を排除して正確な故障診断を行うようにしている。
前述のように、本実施形態ではパージポンプは機関運転中常に作動しており、機関運転中に停止させることはできない。そこで、本実施形態では機関のイグニッションスイッチがオフにされてから、機関が完全に停止するまでの間のポンプの惰性回転により系内の排気を行い系内を負圧密閉するようにしている。系内を負圧密閉後、機関が完全に停止するとパージポンプも停止するため、停止後多少の時間が経過すると系内の圧力脈動は減衰する。このため、系内の圧力脈動が減衰した後に洩れ検出操作と燃料蒸発速度の計測を行うことにより、パージポンプの影響を受けることなく正確な故障診断を行うことが可能となる。
【００５６】
図２、図３は、本実施形態のパージシステムの故障診断操作を具体的に説明するフローチャートである。本操作は、ＥＣＵ３０により一定時間毎に実行されるルーチンとして行われる。
図２の操作では、まずステップ２０１で現在機関１００が運転中か否か、すなわち機関のイグニッションスイッチがオンにされているか否かが判定され、イグニッションスイッチがオンの場合には、今回の本操作の実行は終了する。すなわち、機関運転中はステップ２０３以下のパージシステムの故障診断操作は実行しない。
【００５７】
ステップ２０１でイグニッションスイッチがオフであった場合には、ステップ２０３に進み、洩れ検出のための圧力上昇速度ΔＰＬの計測が完了しているか否かを判断し、完了している場合には直接ステップ２２１の洩れ判定操作に進む。
ステップ２０３でΔＰＬの計測が完了していない場合には、ステップ２０５に進み、ＣＣＶ１７を閉弁するとともに、ステップ２０７で現在機関が完全に停止しているか否か（すなわち機関回転数がゼロになったか否か）を判定する。機関が完全に停止していない場合には、現在、機関１００はイグニッションスイッチオフ後の惰性回転状態にあり、機関の運転に連動しているパージポンプ２０も作動していると考えられる。そこで、この場合にはステップ２０９に進みパージ制御弁１５を開弁状態に保持する。
【００５８】
これにより、ＣＣＶ１７が閉弁され、パージ制御弁１５が開弁された状態でパージポンプ２０が作動することになるため、パージ系内のガスが吸気通路１に排気され、パージ系内の圧力は低下する。
ステップ２０９実行後、ステップ２１１で後述のカウンタＣＴの値がクリアした後、今回の本操作の実行は終了する。これにより、機関が完全に停止するまでパージ制御弁１５は開弁状態に保持される。
【００５９】
この状態で、機関１００（及びパージポンプ２０）が完全に停止すると、ステップ２０７の次にステップ２１３が実行され、パージ制御弁１５が閉弁状態に保持される。これにより、パージ系内は負圧密閉される。
ステップ２１５と２１７は、ステップ２１９の実行をパージポンプ２０が停止してから所定の時間だけ遅延させるための操作である。カウンタＣＴは機関１００が完全に停止するまではステップ２１１でクリアされており、機関停止後はステップ２１５で操作実行毎にΔＴずつ増大される。ここで、ΔＴはＥＣＵ３０による本操作のルーチン実行間隔である。このため、ステップ２１７におけるＣＴの値はパージポンプ２０が完全に停止してからの経過時間を表すことになる。
【００６０】
本実施形態では、パージポンプ２０が停止してから所定時間Ｔ0が経過するまでステップ２１９の洩れ検出のためのパージ系内圧上昇速度の計測の開始を遅延させる。パージポンプ２０作動中はパージ系内にポンプの作動に伴う圧力脈動が生じている。この圧力脈動は、パージポンプ２０が完全に停止したときに直ちに消滅するわけではなく、ある程度の時間をかけて減衰して行く。
【００６１】
本実施形態では、パージポンプ２０が完全に停止した後、系内の圧力脈動が充分に減衰した後に系内圧力上昇速度を測定することにより、計測値に圧力脈動の影響か生じることを防止している。ステップ２１７の時間Ｔ0は、圧力脈動が充分に減衰するのに必用な脈動減衰時間であり、パージ系やポンプのサイズ、形式によっても変化するため、詳細には実際のパージ系を用いて実験により設定することが好ましい。
【００６２】
ステップ２１７で脈動減衰時間Ｔ0が経過すると、ステップ２１９では、洩れ検出のための内圧上昇速度ΔＰＬ計測が行われる。この操作では、ＥＣＵ３０は燃料タンク１１に配置した圧力センサ３３から検出した所定の時間内（例えば５秒程度）における系内圧力上昇幅ΔＰＬが算出する。
ステップ２１９でΔＰＬの計測が完了すると、ステップ２２１では計測したΔＰＬの値が所定の判定値ΔＰＬ0以上であるか否かを判定する。本実施形態では、微少な洩れ、孔をも検出するためにΔＰＬ0は、例えば数ｍｍＨｇ／５秒程度の比較的小さい値に設定されている。ΔＰＬの値が判定値ΔＰＬ0より小さい場合には、パージシステムに洩れ、孔は生じていないと判断できるため、ステップ２２３ではパージシステムは正常であるとの判断がなされ、ステップ２２５ではＣＣＶ１７が開弁される。これにより、パージ系内は大気圧に復帰するとともに、燃料タンク１１内で蒸発した燃料はキャニスタ１０内の吸着剤５０に吸着されるようになる。
【００６３】
一方、ステップ２２１でΔＰＬ≧ΔＰＬ0であった場合には、パージ系に洩れ、孔等の故障が発生している可能性がある。そこで、この場合には図３に進みステップ２２７から２３７を実行して、燃料蒸発速度を計測し洩れ検出時ΔＰＬが大きくなっていたのは燃料蒸発によるものか否かを判断する。
前述のように、本実施形態では燃料蒸発速度をパージ系を大気圧で密閉した状態での内圧上昇速度ΔＰＶで表しており、図３ステップ２２７から２３５では、パージ系を大気圧で密閉した状態での内圧上昇速度の計測を行う。
【００６４】
すなわち、図３ステップ２２７では、既に大気圧密閉時の内圧上昇速度（燃料蒸発速度）ΔＰＶの計測が終了したか否かを判断し、既にΔＰＶの計測が完了している場合には、ステップ２３７に進む。
ステップ２２７でΔＰＶの計測が完了していない場合には、まずステップ２２９でＣＣＶ１７を開弁する。これにより、ＣＣＶ１７から負圧になっているパージ系内に空気が流入し、系内圧力は大気圧まで上昇する。ステップ２３１で圧力センサ３３で計測した系内圧力Ｐが大気圧に到達（Ｐ≧０）したことが確認されるとステップ２３３ではＣＣＶ１７が閉弁され、パージ系は大気圧で密閉される。ステップ２３５では、この大気圧密閉状態での所定時間（例えば５秒程度）内の系内の圧力上昇幅（ΔＰＶ）を計測する。このΔＰＶの値は、純粋に燃料蒸発による系内の圧力上昇速度を表すことになる。
【００６５】
ステップ２３７では、上記により計測した燃料蒸発速度ΔＰＶの値が、所定値の判定値ΔＰＶ0以上か否かが判定される。ステップ２３７でΔＰＶ≧ΔＰＶ0であった場合には、ステップ２１９で計測した内圧上昇速度ΔＰＬが大きな値になっていたのは燃料蒸発速度ΔＰＶが大きかったためである可能性がある。このため、この場合にはステップ２４１に進み、パージシステムに異常があるか否かの判断を保留する。すなわち、この場合には正常判定も異常判定も行われない。
【００６６】
また、ステップ２３７でΔＰＶ＜ΔＰＶ0であった場合には、ΔＰＬが大きな値になっていたのは燃料蒸発のためではなく、パージ系に洩れ、孔が生じているせいであると考えられる。そこで、この場合には、ステップ２３９に進み異常判定を行う。本実施形態では、ステップ２３９で異常判定が行われると、ＥＣＵ３０により別途行われる警告操作（図示せず）により、車両運転席近傍に配置された警告灯が点灯され運転者にパージシステムの故障を報知するようにされている。なお、判定保留、異常判定の場合も判定後図２ステップ２２５が実行され、ＣＣＶ１７が開弁される。
【００６７】
上述のように、本実施形態ではイグニッションスイッチオフから機関完全停止までの間の機関（パージポンプ）の惰性回転を利用してパージ系圧力を低下させ、機関（パージポンプ）の完全停止とともにパージ系を負圧に密閉して、パージポンプの圧力脈動が減衰した後に洩れ検出操作を行うことにより、パージポンプの作動による系内圧力脈動の影響を排除して正確な故障診断を行うことが可能となっている。
【００６８】
なお、本実施形態ではパージポンプ２０停止後、洩れ検出のための内圧上昇計測を開始するまでに圧力脈動減衰のための遅延時間（図２ステップ２１７のＴ0）をとっているが、パージ系の容積やポンプの形式によってはパージポンプ２０停止後直ちに系内圧力脈動が消滅する場合がある。このような場合には当然圧力脈動減衰のために内圧上昇計測を遅らせる必要はなく、ポンプ停止後直ちに内圧上昇の計測を開始するようにしても良い。
【００６９】
なお、本実施形態では、キャニスタ１０内のパージガスを吸入、昇圧して吸気通路１に圧送する形式のパージポンプ２０をパージ配管１４上に設けているが、例えば、ＣＣＶ１７とキャニスタ１０との間にパージポンプ２０を設けて、大気連通管１８から空気を吸入し、キャニスタ１０内に空気を押込むことによりキャニスタ１０からパージガスを吸気通路１に排出する構成をとる場合がある。
【００７０】
この場合も図２、図３と同様な操作によりパージポンプによる圧力脈動の影響う受けることなく故障診断を行うことが可能である。
すなわち、この場合には、図２ステップ２０５でＣＣＶ１７の代りにパージ制御弁１５を閉弁し、ステップ２０９とステップ２１３とでは、パージ制御弁１５の代りにＣＣＶ１７をそれぞれ開弁保持、及び閉弁保持する。これによりイグニッションスイッチオフ後のポンプの惰性回転により系内圧力が上昇し、パージ系が加圧密閉されるようになる。また、このように加圧密閉した状態で洩れ検出（ステップ２２１）を行う場合には、検出した内圧上昇ΔＰＬが所定値以下の場合（すなわちパージ系内から洩れ箇所を通ってガスがリークする場合）に洩れが生じていると判定される。
【００７１】
（２）第２の実施形態
次に、本発明の実施形態について説明する。上記第１の実施形態ではイグニッションスイッチオフから機関の完全停止までの間のパージポンプ２０の惰性回転によりパージ系内を減圧（または加圧）している。このため、パージ系の減圧（または加圧）時間が比較的短くなりパージ系を密閉する際の系内負圧（または正圧）が比較的小さくなる場合がある。一方、洩れ検出の際には密閉した系内の圧力と大気圧との差が大きい方が洩れ、孔に対する圧力変化の感度が高くなり小さな洩れ箇所まで検出することができる。
【００７２】
そこで、本実施形態では機関のイグニッションスイッチがオフにされた後、機関が完全に停止するまでの時間が通常より長くなるように調節している。本実施形態では、イグニッションスイッチオフ後、直ちに実際の機関停止操作（例えば燃料噴射の停止）を行うのではなく、所定の遅延時間経過後に機関停止操作を行うことにより、イグニッションスイッチオフ後機関が完全に停止するまでの時間を延長している。これにより、パージポンプ２０により系内圧力を大気圧に対して充分に大きな差圧が生じる圧力に調整することが可能となるため、上記実施形態に対して更に故障診断精度を向上させることが可能となる。
【００７３】
本実施形態では、故障検出操作そのものは図２、図３と全く同一であるが、別途ＥＣＵ３０により図４の遅延操作を行う点が、上記第１の実施形態と相違している。
図４は、図２、図３と同様にＥＣＵ３０により一定時間毎に実行されるルーチンとして行われる。
図４の操作では、イグニッションスイッチがオンである間はカウンタＫＴの値をクリアし、イグニッションスイッチがオフになったときからＫＴの値をΔＴ（ΔＴは本操作の実行間隔）ずつ増大させる（ステップ４０１、４０３、４０５）、そしてカウンタＫＴの値が所定値ＫＴ0に到達するまでは、イグニッションオフ後も機関の停止操作（燃料噴射の停止など）を実行せず、時間ＫＴ0が経過した後機関の停止操作を行う（ステップ４０７、４０９）。これにより、イグニッションスイッチオフから機関が完全に停止するまでの時間がＫＴ0（ＫＴ0は１秒程度）だけ延長されるようになり、図２の操作においてパージポンプ２０によるパージ系の減圧（または加圧）が充分に行われるようになる。
【００７４】
（３）第３の実施形態
次に、パージシステムの故障診断操作の第３の実施形態について説明する。
本実施形態は、本発明を理解する上での参考実施形態であり、本発明を構成するものではない。
上記実施形態では機関１００の運転に連動して作動するパージポンプ２０が使用されており、機関１００の運転中にパージポンプ２０のみを独立して停止することができないため、図２、図３に示すように機関停止時にパージシステムの故障診断を行っていた。従って、パージポンプ２０を、例えばモータなどの機関１００とは独立して作動可能な駆動機を用いて駆動すれば、機関運転中にパージシステムの故障診断を行うことができる。本実施形態では、例えば電気モータを使用してパージポンプ２０を駆動し、ＥＣＵ３０によりパージポンプ２０の作動と停止とを行うことが可能な構成としている。
【００７５】
図５は、本実施形態の故障診断操作を具体的に説明するフローチャートである。本実施形態では、前述の実施形態において図２の部分に代えて図５の操作を行う点が相違しており、図３の操作は前述の実施形態と同一であるため、以下、相違部分のみについて説明する。
図５、ステップ５０１はパージ系の故障診断操作を実行するための条件が成立しているか否かの判断を示す。本実施形態では、機関運転中にパージシステムの故障診断を行うため、以下の条件が成立した場合にのみステップ５０３以下の故障診断操作を行う。
【００７６】
Ａ．現在パージが実行されていること（パージ制御弁が開弁していること）
Ｂ．パージシステムの故障診断が完了していないこと
Ｃ．燃料タンク液面の動揺が小さいこと
条件Ａは、パージシステムの故障診断のためにパージ制御弁を開弁する必要があり、パージを実行していない場合に行うと機関運転状態に影響を与える場合があるためである。
また、条件Ｂは故障診断時にはキャニスタのパージを中断することになるため故障診断を繰返すことによりパージ実行の機会が減少することを防止するためである。
また、条件Ｃは燃料タンク液面の動揺が大きいとパージ系密閉時の系内の圧力変動が大きくなり、正確な故障診断ができない可能性があるためである。従って、本実施形態では故障診断開始前に圧力センサ３３で検出した燃料タンク１１内圧力の変動が所定幅以上になっている場合には故障診断を実施しない。
【００７７】
ステップ５０１では上記Ａ〜Ｃの条件を判断し、これらの条件のうち１つでも成立していないものがある場合には、今回の本操作実行は直ちに終了する。
ステップ５０１で全実行条件が成立していた場合には、ステップ５０３から５２３の洩れ検出操作が実行される。ステップ５０３から５２３の操作では、まずＣＣＶ１７を閉弁してパージポンプの運転を続け（ステップ５０５）、圧力センサ３３で検出した圧力が所定の負圧Ｐ1（例えば−２０ｍｍＨｇ）に到達するまで（ステップ５０７）パージ制御弁１５を開弁保持する（ステップ５０９）。そして、系内圧力が負圧Ｐ1に到達したときにパージポンプ２０を停止（ステップ５１３）するとともに、パージ制御弁１５を閉弁（ステップ５１５）してパージ系を負圧状態で密閉する。そして、ポンプ停止後所定時間Ｔ0経過後（ステップ５１１、５１７、５１９）ステップ５２１のΔＰＬ計測操作を行い、計測したΔＰＬが所定値ΔＰＬ0以上であるか否かを判断する（ステップ５２３）。ステップ５２１、５２３は、図２ステップ２１９、２２１と同様の操作である。
【００７８】
また、本実施形態においてもステップ２２１でΔＰＬ≧ΔＰＬ0であった場合には、図３の燃料蒸発速度ΔＰＶの計測が行われる。
一方、ステップ２２１でΔＰＬ＜ΔＰＬ0であった場合には、ステップ５２５でパージシステムは正常であるとの判断を行い、ステップ５２７と５２９とでそれぞれパージ制御弁１５とＣＣＶ１７とを開弁し、ステップ５３１ではパージポンプを作動させて操作を終了する。これにより、故障診断操作終了後は通常のパージが実行されるようになる。
【００７９】
このように、本実施形態においても故障診断操作実行時にはパージポンプ２０を停止して、圧力脈動がない状態で故障診断を行うことにより、故障診断精度を向上させることが可能となっている。
【００８０】
（４）第４の実施形態
次に第４の実施形態について説明する。
本実施形態は、本発明を理解する上での参考実施形態であり、本発明を構成するものではない。
図６は、本実施形態の概略構成を説明する、図１と同様な図である。図６の実施形態では、パージポンプ２０とキャニスタ１０との間のパージ配管１４に、遮断弁６１を設けている点が図１の構成と相違している。遮断弁６１はソレノイドアクチュエータ等の適宜な形式のアクチュエータを備えており、ＥＣＵ３０からの制御信号により開閉しパージ配管１４を開放、閉塞する。また、本実施形態ではパージポンプ２０として機関１００の運転と連動して作動し機関の運転中は作動を停止することができない形式のポンプが使用されている。更に、圧力センサ３３は、三方弁６３を介して燃料タンク１１内とパージポンプ２０吐出側のパージ配管とに連通を切換えることができるようにされている。図６の構成は上記の点を除き図１と同様とされている。
【００８１】
本実施形態では、パージシステムの故障診断に際してパージ系を２つの部分に分けて故障診断を行う。すなわち、遮断弁６１から燃料タンク１１までの部分と、遮断弁６１からパージ制御弁１５までの部分とを個別に故障診断する。
前述のように、本実施形態では機関運転と連動して作動するパージポンプが使用されているため、圧力脈動による影響を避けるためポンプ（機関）運転中は本来パージシステムの故障診断を行うことができない。
【００８２】
これに対して、本実施形態ではポンプ２０の吸入側に遮断弁６１を設けることにより、燃料タンクを含むパージ系部分の故障診断を機関運転中に実施することを可能としている。
すなわち、本実施形態では機関運転中にパージ制御弁１５を開弁保持したままＣＣＶ１７を閉弁してパージポンプ２０によりパージ系内を減圧した後に、遮断弁６１を閉弁する。これにより、燃料タンク１１を含むパージ系部分は負圧密閉されるが、パージポンプ２０は遮断弁６１により燃料タンク１１側のパージ系から隔離され、パージポンプ２０が作動した状態であっても燃料タンク１１を含むパージ系部分にはポンプの作動による圧力脈動は伝わらなくなるため、正確な洩れ検出が可能となる。
【００８３】
一方、この場合には機関運転中に燃料タンクを含むパージ系部分の故障診断は正確に行うことができるものの、遮断弁６１とパージ制御弁１５との間のパージ配管（ポンプ２０吐出側のパージ系部分）の洩れ、孔等を検出することができなくなる。そこで、本実施形態ではこのポンプ吐出側のパージ系部分の故障診断を機関停止時に行うようにしている。
すなわち、図２の場合と同様にイグニッションスイッチオフから機関（ポンプ）が完全に停止するまでのパージポンプの惰性回転を利用して遮断弁６１とパージポンプ２０との間のパージ配管部分を減圧し、機関が完全に停止したときにパージ制御弁１５を閉弁することによりパージ制御弁１５と遮断弁６１との間のパージ配管を負圧状態で密閉する。また、三方弁６３を切換えて圧力センサ３３をこの部分に連通させて負圧密閉状態のパージ配管の圧力上昇を計測することにより、パージ制御弁１５と遮断弁６１との間の洩れ、孔等の故障をパージポンプの作動による圧力脈動の影響を受けることなく検出することが可能となる。
【００８４】
図７、図８は本実施形態のパージシステム故障診断操作を示すフローチャートであり、図７は機関運転中に実施する遮断弁６１から燃料タンク１１までのパージ系部分の故障検出操作（故障検出操作Ｉ）を、図８は機関停止時に実施する遮断弁６１からパージ制御弁１５までのパージ配管１４部分の故障検出操作（故障検出操作ＩＩ）を、それぞれ示している。図７、図８の操作は、それぞれ個別にＥＣＵ３０により一定時間毎に実行されるルーチンとして行われる。
【００８５】
まず、図７の故障検出操作Ｉから説明する。
図７の操作は、第１と第３の実施形態の図２、図５に相当する部分（洩れ検出操作）のみを示している。本実施形態においても蒸発燃料速度検出のための操作が行われるが、この操作は図３の操作と同一であるため説明は省略する。
【００８６】
図７において、ステップ７０１は故障診断操作の実行条件が成立しているか否かの判断を示す。ステップ７０１の診断実行条件は、図５ステップ５０１のものと同一である。
ステップ７０１で診断実行条件が成立すると、本実施形態ではステップ７０３で圧力センサ３３の三方弁６３が燃料タンクとセンサ３３とを接続する位置に切換え（既に切換えられている場合にはこの位置に保持）される。これにより、センサ３３により燃料タンク１１内の圧力が検出可能となる。
【００８７】
次いでステップ７０５では、洩れ検出用の内圧上昇速度ΔＰＬの検出が終了しているか否かが判定され、終了している場合にはステップ７１７に進み洩れの有無の判定を行う。ΔＰＬの計測が終了していない場合には、次にステップ７１７に進み、ＣＣＶ１７を閉弁する。本操作ではパージ制御弁１５は常に開弁しており、パージポンプ２０は常に作動しているため、これによりパージ系内の圧力は低下を開始する。
【００８８】
ステップ７０９では、センサ３３で検出した系内圧力Ｐが所定の負圧Ｐ1まで低下したか否かが判定される。負圧Ｐ1は、図５の操作における負圧Ｐ1と同様の値に設定されている。ステップ７０９で系内圧力が負圧Ｐ1まで低下していない場合には、ステップ７１１に進み、遮断弁６１を開弁（既に開弁している場合には開弁状態に保持）して、系内圧力が負圧Ｐ1まで低下するのを待ち、ステップ７０９でＰ≦Ｐ1となったときにステップ７１３で遮断弁６１が閉弁される。
【００８９】
これにより、遮断弁６１から燃料タンク１１に至るパージ系部分は、パージポンプ２０から隔離された状態で負圧密閉される。このため、本実施形態では遮断弁６１閉弁後直ちにステップ７１５でΔＰＬの計測を行う。
ステップ７１５のΔＰＬ計測操作は、図５ステップ５２１と同一の操作である。また、ステップ７１５でΔＰＬの計測が終了すると次に、ステップ７１７では洩れの有無の判定が行われる。ステップ７１７は図５ステップ５２３と同一の操作であり、ステップ７１５でΔＰＬ≧ΔＰＬ0であった場合には、図３ステップ２２７以下の操作が行われる点も同様である。
【００９０】
ステップ７１７でΔＰＬ＜ΔＰＬ0であった場合には、洩れ、孔は生じていないと判断され、ステップ７１９で遮断弁６１から燃料タンク１１に至るパージ系部分は正常であると判定される。
また、本実施形態では判定（図７、ステップ７１９及び図３、ステップ２３９、２４１）が終了するとステップ７２１でＣＣＶ１７が開弁されるとともに、ステップ７２３では遮断弁６１が開弁される。これにより、キャニスタ１０のパージが再開される。
【００９１】
上述のように、図７の操作によれば機関運転に連動して作動するパージポンプ２０を使用しながら機関運転中に燃料タンクを含むパージ系部分の正確な故障診断を行うことが可能となる。
【００９２】
次に、図８のパージ制御弁１５と遮断弁６１との間のパージ配管１４部分の故障診断（故障診断ＩＩ）について説明する。
本操作は、機関のイグニッションスイッチがオフになったときに行われる。すなわち、図８ステップ８０１でイグニッションスイッチがオフになると、ステップ８０３では圧力センサ３３の三方弁６３がセンサ３３をパージ配管１４のパージ制御弁１５と遮断弁６１の間の部分（以下、「パージ配管部分」という）を連通する位置に切換えられる（既に切換えられている場合にはこの位置に保持される）。これにより、圧力センサ３３を用いてパージ配管部分の圧力を検出することが可能となる。そして、ステップ８０５では、パージ配管部分の洩れ検出用の内圧上昇速度ΔＰＬ2の計測が終了しているか否かが判定され、既に終了している場合にはステップ８２３の判定操作に進む。
【００９３】
ステップ８０５でΔＰＬ2の計測が終了していない場合には、ステップ８０７では遮断弁６１が閉弁され、パージポンプ２０の惰性回転によるパージ配管部分からの排気が行われる。この間、ステップ８０９で機関が完全に停止したと判断されるまでは、ステップ８１１でパージ制御弁１５は開弁保持され、ステップ８１３でカウンタＣＴの値は本操作実行毎にクリアされる。また、ステップ８０９で機関が完全に停止したと判定されると、ステップ８１５でパージ制御弁１５が閉弁される。これにより、上記パージ配管部分は負圧状態で密閉される。
【００９４】
そして、ステップ８１７、８１９では機関完全停止後、すなわちパージポンプ停止後、パージ配管部分の圧力脈動が充分に減衰する時間Ｔ0が経過するのを待ち（ステップ８１７、８１９）、時間Ｔ0経過後ステップ８２１でΔＰＬ2の計測を行う。ΔＰＬ2は、図２、図５、図７におけると同様、圧力センサ３３で検出したパージ配管部分の所定時間（例えば５秒）内における圧力上昇幅である。
【００９５】
ステップ８２１でΔＰＬ2の計測が終了すると、ステップ８２３では計測したΔＰＬ2が所定値ΔＰＬ2０以上になっているか否かに基づいて、上記パージ配管部分に洩れ、孔等の故障が生じているか否かが判定される。
ΔＰＬ2がΔＰＬ20より小さい場合には、負圧密閉状態の系内の圧力上昇が小さく、洩れ、孔等からの外気の侵入がないと判断できるため、ステップ８２５に進み、正常判定がなされる。
【００９６】
また、パージ配管部分では燃料の蒸発による圧力上昇は生じないため、本実施形態では、ステップ８２３でΔＰＬ2≧ΔＰＬ20であった場合には、ステップ８２７で直ちに異常判定がなされる。
正常判定、または異常判定がなされて、故障診断が終了するとステップ８２９で遮断弁８２９は開弁され、ステップ８３１で三方弁６３は圧力センサ３３を燃料タンク１１に接続する位置に切換えられる。なお、本操作では、ＣＣＶ１７はイグニッションスイッチオフ後常に開弁保持されている。
【００９７】
上記のように、本実施形態では遮断弁６１を設けたことにより機関運転に連動して作動するパージポンプを用いながら、遮断弁６１から燃料タンクに至るパージ系では密閉時の負圧を大きくとって、しかもパージポンプの作動による圧力脈動を排除した極めて正確な故障診断を機関運転中に行うことができる。また、パージ制御弁１５と遮断弁６１との間のパージ配管部分については、機関停止後、パージポンプが停止した後に故障診断をおこなうことにより、パージポンプの作動による圧力脈動の影響を排除した正確な故障診断を行うことが可能となる。
【００９８】
なお、上記の各実施形態では、図１、図６に示したように、パージ制御弁１５とキャニスタとの間のパージ配管１４上にパージポンプ２０を配置しているため、パージポンプ２０の吸入側（すなわちキャニスタ１０側）のパージ系部分を減圧することはできるものの、パージポンプ２０の吐出側（パージポンプとパージ制御弁１５との間のパージ配管部分）は減圧することができない。このため、パージ制御弁１５を閉じて系内を密閉した場合には、パージポンプ２０停止後、系内のガスが自由にパージポンプ本体を通って流れない限り、パージ制御弁１５とパージポンプ２０との間は負圧にならず、また、この部分に洩れ、孔があった場合でも圧力センサ３３では検出することはできない。
【００９９】
従って、例えばダイヤフラムポンプ等の容積型ポンプのように、ポンプ停止時にポンプ本体を通る流体の流れが遮断される形式のポンプをパージポンプとして使用する場合には、別途ポンプの吐出側部分と吸入側部分とを連通させる手段を設ける必要がある。
【０１００】
上記各実施形態では、パージポンプ２０としてポンプ停止時にポンプ本体を通る流体の流れが遮断される形式のポンプを使用する場合には、ポンプ吐出側のパージ配管部分（パージ制御弁１５とポンプ２０との間のパージ配管部分）と、ポンプ吸入側のパージ配管部分（キャニスタ１０とポンプ２０との間のパージ配管部分）をバイパス通路で接続するようにしている。また、パージポンプ運転中このバイパス通路が開放されているとパージポンプから吐出されたパージガスがポンプの吸入側に環流してしまいパージ流量が低下してしまう。このため、バイパス通路を設ける場合には、バイパス通路にはＥＣＵ３０により開閉可能な遮断弁を設け上記の問題を解決している。この遮断弁は常時閉弁状態に保持され、パージシステムの故障診断を行う際、パージポンプ２０が停止後のみ開弁される。これにより、パージポンプ２０とパージ制御弁１５との間のパージ配管がパージポンプ２０吸入側のパージ配管と連通するため、この部分の洩れ、孔等も検出することが可能となる。
【０１０１】
また、上記各実施形態ではパージ制御弁１５を閉弁することにより系を密閉しているため、パージ制御弁１５より吸気通路１側の部分は密閉することができない。従って、パージ制御弁１５と吸気通路１との間に洩れ、孔等が生じる可能性がある部分が存在すると、この部分の異常の有無を判断することは不可能となってしまう。
【０１０２】
そこで、本実施形態では、図９に模式的に示すようにパージ制御弁１５を、配管やホースなどを介することなく直接吸気通路に取付けることにより、極力パージ制御弁１５と吸気通路１との間に洩れ、孔等が生じる可能性がある部分が生じないようにしている。例えば、図９の例では、パージ制御弁１５はソレノイドアクチュエータ１５ｅにより弁体１５ｆを駆動し開閉動作を行う形式のものが使用される。また、パージ制御弁１５には本体と一体に継手１５ａが形成されており、この継手１５ａを吸気通路１の壁面に形成した接続口１ａに直接挿入してＯリング１５ｂによりシールした構成としている。これにより、パージ制御弁１５と吸気通路１との間に洩れや孔が生じる可能性がほとんどなくなるため、上記の各実施形態で説明した故障検出操作により、故障の可能性がある箇所を全てカバーすることが可能となる。
【０１０３】
【発明の効果】
本発明によれば、パージポンプを使用してキャニスタのパージを行う場合に、パージ系密閉時のパージポンプの作動により生じる圧力脈動の影響を受けることなく、正確なパージシステムの故障診断を行うことが可能となる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を自動車用内燃機関のパージシステムに適用した実施形態の概略構成を示す図である。
【図２】パージシステムの故障診断操作の第１の実施形態を説明するフローチャートの一部である。
【図３】パージシステムの故障診断操作の第１の実施形態を説明するフローチャートの一部である。
【図４】パージシステムの故障診断操作の第２の実施形態を説明するフローチャートである。
【図５】パージシステムの故障診断操作の第３の実施形態を説明するフローチャートの一部である。
【図６】本発明を自動車用内燃機関のパージシステムに適用した、図１とは異なる実施形態の概略構成を説明する図である。
【図７】パージシステムの故障診断操作の第４の実施形態を説明するフローチャートの一部である。
【図８】パージシステムの故障診断操作の第４の実施形態を説明するフローチャートである。
【図９】図１、図６におけるパージ制御弁の取付部を模式的に説明する図である。
【符号の説明】
１…吸気通路
１０…キャニスタ
１１…燃料タンク
１４…パージ配管
１５…パージ制御弁
１７…ＣＣＶ
２０…パージポンプ
３０…電子制御ユニット（ＥＣＵ）
３３…圧力センサ
６１…遮断弁
６３…三方弁
１００…内燃機関本体
【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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