JP2001317417A - インタンクキャニスタシステムのリーク診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リーク診断時の応答性を高め、タンク内圧を
正確に検出することのできるインタンクキャニスタシス
テムのリーク診断装置の提供を図る。 【解決手段】 パージ通路１１の途中に三方切換弁４７
を設けると共に、該三方切換弁４７を介してリーク診断
時に内燃機関の吸気系３３と燃料タンク１内とを直接連
通するリーク診断通路４８を設け、該三方切換弁４７に
よって、通常時のパージ経路と、リーク診断時のリーク
診断経路とを切換可能にしてあるため、内燃機関の負圧
を燃料タンク１内に導く際に、キャニスタ２，エバポ通
路１３を介することがないため、圧力センサ４９の検出
に、これら経路途中の配管圧損等が影響を与えることが
ないので、リーク診断時の応答性を高め、タンク内圧を
正確に検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の蒸発燃
料処理装置、特にインタンクキャニスタシステムのリー
ク診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の蒸発燃料処理装置としては、燃料
成分を吸着保持可能な活性炭等の吸着剤を備えたキャニ
スタを用いて、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を該キ
ャニスタに吸着させ、これを内燃機関作動時にその吸気
系にパージエアとして供給することにより、蒸発燃料の
大気放出を抑制するようにしたものが知られており、前
記キャニスタは燃料系の部品であることからエンジンル
ーム内、車両の床下等に配設されるのが一般的であっ
た。

【０００３】また、最近ではキャニスタの容積拡大とそ
の配設レイアウトの容易性との両立化や、キャニスタの
充填吸着剤の燃料温度変化に対する吸着性能の向上等を
狙って、該キャニスタを燃料タンク内に配設することが
行われている（特開平１０−１８３４７６号公報参
照）。

【０００４】ところで、このようなインタンクキャニス
タシステムでは、燃料タンクやキャニスタ、又は配管等
に孔や亀裂が生じたり、シール不良が生じたりすると、
蒸発燃料のリークを生じ、本来の拡散防止効果を充分に
発揮させることができなくなってしまう。

【０００５】そこで、燃料タンク及びキャニスタを含む
パージラインからの蒸発燃料のリークの有無を診断する
リーク診断装置として、一般的に以下に記すような負圧
診断方式が知られている（特開平５−１９５８８１号公
報参照）。

【０００６】キャニスタへの外気を導入するドレーン通
路を遮断可能な遮断弁（ドレーンカットバルブ）を設け
ておき、機関運転中の所定の診断タイミングにて、まず
パージ制御弁を開いた状態でドレーン通路を遮断するこ
とにより、燃料タンク及びキャニスタを含むパージライ
ンを負圧状態にする。そして、パージ制御弁を閉じ、こ
れ以降の燃料タンクの圧力変化を圧力検出手段により測
定し、所定時間後の負圧状態によりリークの有無を診断
する。

【０００７】即ち、燃料タンク及びキャニスタを含むパ
ージラインにリークを生じていない場合は、燃料タンク
内の負圧が維持され、リークを生じていれば、燃料タン
ク内の負圧がリーク（キャニスタよりリークする場合も
燃料タンク内の負圧がキャニスタ側にリーク）して、徐
々に大気圧に近づくので、所定時間後の燃料タンクの圧
力をスライスレベル（設定負圧）と比較し、スライスレ
ベル以下であれば、リーク無しと判断し、スライスレベ
ルを超えて大気圧に近づいていれば、リーク有りと診断
するものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のようなリー
ク診断装置を適用する場合、一般的に例えば、燃料タン
クの上面に直接圧力検出手段を設けていた。

【０００９】しかし、この構造によれば、内燃機関の負
圧を燃料タンク内に導く際に、パージ通路，キャニス
タ，エバポ通路を介しているため、圧力検出手段の検出
時に、これら経路途中の配管圧損等の影響を受けてしま
うという問題があり、特に、負圧導入開始時の検出応答
性の面で不利であった。

【００１０】一方、パージ通路の途中、具体的にはパー
ジバルブとキャニスタとの間に圧力検出手段を設けたも
のもあるが、この場合では、内燃機関の負圧導入開始時
の応答性は得られるものの、キャニスタ等を介して燃料
タンク内に連通しているため、これらキャニスタ等の圧
損により、燃料タンク内のタンク内圧を正確に検出する
のが困難であるという問題があった。

【００１１】そこで、本発明はリーク診断時の応答性を
高め、タンク内圧を正確に検出することのできるインタ
ンクキャニスタシステムのリーク診断装置を提供するも
のである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にあって
は、燃料タンク内に、該燃料タンク内で発生した蒸発燃
料を一時的に蓄えるための吸着剤を収容したキャニスタ
を配置し、該キャニスタに、燃料タンク内の上部空間内
に開口する蒸発燃料導入口からキャニスタ内に蒸発燃料
を導入するエバポ通路と、燃料タンク外の大気開放口か
らキャニスタ内に外気を導入するドレーン通路と、前記
キャニスタ内の蒸発燃料を外気と共に燃料タンク外のパ
ージ制御弁を介して内燃機関の吸気系へパージするパー
ジ通路と、を接続したインタンクキャニスタシステムに
おいて、該システムからの蒸発燃料のリークを診断する
リーク診断装置であって、前記パージ通路の途中に切換
弁を設けると共に、該切換弁を介してリーク診断時に前
記内燃機関の吸気系と燃料タンク内とを直接連通するリ
ーク診断通路を設け、該切換弁によって、通常時のパー
ジ経路と、リーク診断時のリーク診断経路とを切換可能
にする一方、リーク診断に用いる圧力検出手段を、燃料
タンク内に連通させたことを特徴としている。

【００１３】請求項２の発明にあっては、請求項１に記
載の切換弁が正常に作動しているかどうかを診断する切
換弁診断機能を備えたことを特徴としている。

【００１４】請求項３の発明にあっては、請求項２に記
載の切換弁診断機能は、通常時に前記切換弁をキャニス
タに連通するパージ経路側に連通した状態で、前記圧力
検出手段により燃料タンク内圧を検出し、前記切換弁が
正常に作動しているかどうかを診断することを特徴とし
ている。

【００１５】請求項４の発明にあっては、請求項２また
は請求項３に記載の切換弁診断機能は、通常時に前記切
換弁を燃料タンク内に直接連通するリーク診断経路側に
切り換えた状態で、前記圧力検出手段により所定時間後
の燃料タンク内圧を検出し、前記切換弁が正常に作動し
ているかどうかを診断することを特徴としている。

【００１６】請求項５の発明にあっては、請求項２〜４
に記載の切換弁診断機能により、切換弁に異常があると
診断された際、前記リーク診断を行わないことを特徴と
している。

【００１７】請求項６の発明にあっては、請求項１〜５
に記載の圧力検出手段を、リーク診断通路途中に設けた
ことを特徴としている。

【００１８】請求項７の発明にあっては、請求項６に記
載の圧力検出手段を、切換弁に一体に設けたことを特徴
としている。

【００１９】請求項８の発明にあっては、請求項６又は
請求項７に記載のリーク診断通路の途中で、かつ、前記
圧力検出手段とタンク内への開放端部との間にオリフィ
スを設けたことを特徴としている。

【００２０】請求項９の発明にあっては、請求項７に記
載の切換弁と一体に設けた圧力検出手段と、該切換弁の
リーク診断通路の接続部との間で、該切換弁にオリフィ
スを一体に設けたことを特徴としている。

【００２１】請求項１０の発明にあっては、請求項１〜
９の何れか一項に記載のリーク診断通路の端部を、エバ
ポ通路に連通したことを特徴としている。

【００２２】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、パージ
通路の途中に切換弁を設けると共に、該切換弁を介して
リーク診断時に前記内燃機関の吸気系と燃料タンク内と
を直接連通するリーク診断通路を設け、該切換弁によっ
て、通常時のパージ経路と、リーク診断時のリーク診断
経路とを切換可能にしてあるため、内燃機関の負圧を燃
料タンク内に導く際に、キャニスタ，エバポ通路を介す
ることがないため、圧力検出手段の検出に、これら経路
途中の配管圧損等が影響を与えることがない。

【００２３】特に、負圧導入開始時の検出応答性を飛躍
的に向上することができるため、パージコントロールバ
ルブ，切換弁，圧力センサ等が正常に作動したことを早
期に診断することができる。

【００２４】しかも、このリーク診断に用いる圧力検出
手段を、燃料タンク内に連通させてあるため、キャニス
タ等の圧損の影響を受けることがなく、燃料タンク内の
タンク内圧を正確に検出することができる。

【００２５】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の効果に加えて、前記切換弁が正常に作動しているかど
うかを診断する切換弁診断機能を備えているため、前記
切換弁が正常に作動しているかどうかを確認できるの
で、リーク診断を誤判定なく行うことができる。

【００２６】請求項３に記載の発明によれば、請求項２
の効果に加えて、前記切換弁診断機能は、通常時に前記
切換弁をキャニスタに連通するパージ経路側に連通した
状態で、前記圧力検出手段により燃料タンク内圧を検出
し、該燃料タンク内圧が判定値以下であるときは、切換
弁が燃料タンク側に連通した状態で固着した可能性があ
り、該切換弁に異常があると診断し、一方、該燃料タン
ク内圧が判定値以上であるときは、切換弁が正常に作動
していると診断する。

【００２７】請求項４に記載の発明によれば、請求項２
または請求項３の効果に加えて、前記切換弁診断機能
は、通常時に前記切換弁を燃料タンク内に直接連通する
リーク診断経路側に切り換えた状態で、前記圧力検出手
段により所定時間後の燃料タンク内圧を検出し、該燃料
タンク内圧が判定値以上であるときは、切換弁がキャニ
スタ側に連通した状態で固着した可能性があり、該切換
弁に異常があると診断し、一方、該燃料タンク内圧が判
定値以下であるときは、切換弁が正常に作動していると
診断する。

【００２８】請求項５に記載の発明によれば、請求項２
〜４の効果に加えて、前記切換弁診断機能により、切換
弁に異常があると診断された際、前記リーク診断を行わ
ないため、リーク診断を誤判定なく行うことができる。

【００２９】請求項６に記載の発明によれば、請求項１
〜５の効果に加えて、前記圧力検出手段を、リーク診断
通路途中に設けてあるため、燃料タンクに連通させる配
管部分を減らすことができ、構造を簡単化できるのは勿
論のこと、負圧導入部であるリーク診断通路途中にある
ことにより、負圧導入開始時の検出応答性を更に高める
ことができる。

【００３０】請求項７に記載の発明によれば、請求項６
の効果に加えて、前記圧力検出手段を、切換弁に一体に
設けてあるため、構造を簡単化できると共に、一体化し
てあることにより組み立て作業性を高めることができ
る。

【００３１】請求項８に記載の発明によれば、請求項６
又は請求項７の効果に加えて、前記リーク診断通路の途
中で、かつ、前記圧力検出手段とタンク内への開放端部
との間にオリフィスを設けてあるため、該オリフィスに
より、負圧導入時に燃料タンクへの急激な負圧導入を防
止し、不要な燃料タンクへの負担を減じることができ
る。また、負圧導入開始時の検出応答性を更に高めるこ
とができる。

【００３２】請求項９に記載の発明によれば、請求項７
の効果に加えて、前記切換弁と一体に設けた圧力検出手
段と、該切換弁のリーク診断通路の接続部との間で、該
切換弁にオリフィスを一体に設けてあるため、該オリフ
ィスにより、負圧導入時に燃料タンクへの急激な負圧導
入を防止し、不要な燃料タンクへの負担を減じることが
できると共に、負圧導入開始時の検出応答性を更に高め
ることができ、また、構造を簡単化できるので、組み立
て作業性を高めることができる。

【００３３】請求項１０に記載の発明によれば、請求項
１〜９の効果に加えて、前記リーク診断通路の端部を、
エバポ通路に連通してあるため、蒸発燃料導入口に設け
られる燃料カット弁などを共用できる利点がある。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を、図
面と共に詳述する。

【００３５】図１は、本発明を適用した自動車の内燃機
関の燃料タンク１の一実施形態を示している。

【００３６】先ず、蒸発燃料処理装置（インタンクキャ
ニスタシステム）の基本的構造を説明する。

【００３７】この第１実施形態は燃料タンク１内にキャ
ニスタ２を縦置きに配置して、前記燃料タンク１内で発
生した蒸発燃料等の燃料成分（ＨＣ−ハイドロカーボ
ン、等）を吸着保持し、一時的に貯留可能としたもので
ある。

【００３８】前記キャニスタ２は、そのケース体２Ａを
樹脂材で形成して、該ケース体２Ａに、大気に連通した
ドレーン室Ａと、内燃機関の吸気通路３３および燃料タ
ンク１内に連通したパージ室Ｂと、これらドレーン室Ａ
とパージ室Ｂとの経路間に蒸発燃料を吸着保持する吸着
剤３を充填する吸着剤収容室Ｄとを設けて前記燃料タン
ク１と別体に形成してある。

【００３９】前記キャニスタ２の構造は具体的には、そ
のケース体２Ａの内部に、上壁から下壁近くに亘って隔
壁２ａを垂設してある。また、このケース体２Ａ内には
上壁から所要の間隔をおいてパンチングメタル等から成
る透孔板４を設けてあると共に、下壁から所要の間隔を
おいて、例えば隔壁２ａの下端位置に、同じくパンチン
グメタル等から成る透孔板５を設けて、これら対向する
透孔板４，５の間に活性炭等の吸着剤３を充填して吸着
剤収容室Ｄとしてある。

【００４０】前記透孔板４および隔壁２ａによって仕切
られたケース体２Ａの上部空間の一側には、例えば該ケ
ース体２Ａの上壁に、後述するドレーン通路１０を接続
するドレーンコネクタ６を突設して、該上部空間の一側
を前記ドレーン室Ａとしてある。一方、該ケース体２Ａ
の上部空間の他側には、例えば該ケース体２Ａの上壁
に、後述するパージ通路１１を接続するパージコネクタ
８を設けて、該上部空間の他側を前記パージ室Ｂとして
ある。また、前述の透孔板５によって仕切られた該ケー
ス体２Ａの下部空間は前記吸着剤収容室を介して前記ド
レーン室Ａとパージ室Ｂとを連通する連通室Ｃとしてあ
る。

【００４１】すなわち、この実施形態では、ケース体２
Ａの上壁側にこれらドレーン室Ａとパージ室Ｂを区画し
て並列に設け、後述するようにドレーン通路１０を介し
てドレーン室Ａに吸入された清浄空気（外気）を、該ド
レーン室Ａ側の吸着剤３ａを通過させ、連通室Ｃを経由
してパージ室Ｂ側の吸着剤３ｂを経てパージ室Ｂに吸出
させるいわゆるＵターンフロー式のキャニスタを構成し
ている。

【００４２】ドレーン通路１０は、燃料タンク１の上壁
を貫通し、一端を大気に開放したドレーンパイプ１４
と、このドレーンパイプ１４の燃料タンク１内に突出し
た他端と前記ドレーン室Ａのドレーンコネクタ６とを接
続したドレーンホース１５とにより構成してあり、この
実施形態では燃料タンク１の外側のドレーンパイプ１４
を二分してホース１６で接続してある。

【００４３】一方、パージ通路１１は、燃料タンク１の
上壁を貫通し、一端が内燃機関の吸気通路３３の絞り弁
３４近傍で、かつ、該絞り弁３４の下流に連通したパー
ジパイプ１７と、このパージパイプ１７の燃料タンク１
内に突出した他端と前記パージ室Ｂのパージコネクタ８
とを接続したパージホース１８とで構成してあり、この
実施形態では燃料タンク１の外側のパージパイプ１７を
二分してホース１９で接続してある。

【００４４】４６は、パージパイプ１７の途中に設られ
けたパージコントロールバルブで、通常時は、機関運転
状況に応じて開度を調整して、内燃機関の吸気通路３３
に送るパージエアを調整している。

【００４５】前記ドレーンパイプ１４およびパージパイ
プ１７は何れも硬質の樹脂材で形成してあり、ドレーン
通路１０のホース１５，１６およびパージ通路１１のホ
ース１８，１９は何れも柔軟な樹脂材で形成して、車体
振動等を吸収できるようにしてある。

【００４６】７は、前記パージ室Ｂの上壁に突設され
て、ベント通路１２を接続するベントコネクタを示して
いる。

【００４７】このベント通路１２は、ベントコネクタ７
にホース２０を介して接続したベントチューブ２１と、
燃料タンク１を貫通して、一端が給油管３８の給油口３
５近傍に連通したベントチューブ２２と、これらベント
チューブ２１，２２との間に配置したリフューエリング
コントロールバルブ２３とを備えている。

【００４８】なお、前記ホース２０も前記同様車体振動
等を吸収できるように柔軟な樹脂材で形成してあること
は言うまでもない。

【００４９】このリフューエリングコントロールバルブ
２３は、大気室とエバポ室、及びこれら大気室とエバポ
室とを隔成するダイヤフラム弁とを備えたダイヤフラム
式のコントロールバルブで、このダイヤフラム弁を開弁
することにより樹脂製のホース２４を介して連通したベ
ントチューブ２１の開放端を開放するようにしてある。

【００５０】また、前記大気室は、コネクタ２５とベン
トチューブ２２とを樹脂製のホース２６を介して給油管
３８の給油口３５の近傍に連通しており、エバポ室はコ
ネクタ２７に樹脂製のホース２８を介して満タン規制用
のベントバルブ２９を接続して、該ベントバルブ２９を
介して燃料タンク１内に連通している。

【００５１】すなわち、このベント通路１２は燃料給油
の際、前記ベントバルブ２９によって満タン規制される
まで、リフューエリングコントロールバルブ２３のダイ
ヤフラム弁が開弁し、ベントチューブ２１とエバポ室と
を連通することによって、燃料タンク１内に発生する蒸
発燃料を前記ベントバルブ２９からベント室，ベントチ
ューブ２１を経由して、キャニスタ２のパージ室Ｂに導
き、該パージ室Ｂ側の吸着剤３ｂに吸着保持させるもの
であり、いわば、燃料給油中における燃料タンク１の蒸
発燃料を該燃料タンク１内においてキャニスタ２により
全て吸着保持するようにしたものである。

【００５２】なお、３６は給油口キャップ、３９は図外
の給油ガンの給油停止用圧力検出パイプであり、４０，
４１，４２は車体振動等、揺動吸収用の樹脂ホースを示
している。

【００５３】また、１３はエバポ通路を示している。該
エバポ通路１３は、パージ室Ｂの上壁に設けたエバポコ
ネクタ９に樹脂製のホース３０を介してエバポチューブ
３１が接続してある。このエバポチューブ３１を介して
上部空間Ｓ内に発生した蒸発燃料をパージ室Ｂに導いて
該パージ室Ｂ側の吸着剤３ｂに吸着させるようにしてあ
る。

【００５４】このエバポチューブ３１の開放端には、フ
ュエルカットバルブ３２を設けてあり、燃料タンク１内
の燃料液面ｆの揺動によりエバポチューブ３１の開放端
が燃料液面下に没した際には、該エバポチューブ３１を
遮断して燃料がキャニスタ２のパージ室Ｂ内に侵入しな
いようにしてある。

【００５５】４３は図外の燃料ポンプにより燃料タンク
１内の燃料を内燃機関の燃料供給装置に送るフィードパ
イプで、該フィードパイプ４３は燃料タンク１の上部に
設けた蓋部４４で燃料タンク１に接続されている。４５
は、蓋部４４を装着する燃料タンク１の開口部をシール
するシール部材を示している。

【００５６】更に、このような蒸発燃料処理装置（イン
タンクキャニスタシステム）の基本構成に加え、リーク
診断装置として以下の装置が設けられている。

【００５７】燃料タンク負圧化手段として、前記パージ
通路１１におけるキャニスタ２とパージバルブ４６との
間で、燃料タンク外に三方切換弁（電磁式切換弁）４７
が設けられる。該三方切換弁４７は、通常時は、キャニ
スタ２のパージ室Ｂ側とパージバルブ４６側とを連通
し、リーク診断時には、この連通を遮断して、燃料タン
ク内の上部空間Ｓとパージバルブ４６側とを連通するよ
うにしている。

【００５８】また、６７は、キャニスタ２への外気を導
入するドレーン通路１０をリーク診断時に遮断するな遮
断弁としてのドレーンカットバルブを示している。

【００５９】前記三方切換弁４７から分岐し、リーク診
断時に燃料タンク１の上部空間Ｓへのリーク診断通路４
８は、該燃料タンク１の上壁を貫通して設けられてい
る。

【００６０】また、燃料タンク１内の上部空間Ｓの圧力
を検出する圧力検出手段として、圧力センサ４９が燃料
タンク１の上壁である前記蓋部４４に設けられており、
リーク診断時に圧力センサ４９で検出した信号を図外の
コントロールユニットに送る。

【００６１】図２は三方切換弁４７の構造を示してい
る。

【００６２】ここに示す本実施形態の三方切換弁４７
は、図中左右に分割して形成された樹脂製のケース体５
０、５１から成っている。

【００６３】一方のケース体５０には、前記パージパイ
プ１７を介して内燃機関の吸気系３３に連通するコネク
タ５２と、前記リーク診断通路４８を介して燃料タンク
１の上部空間Ｓに連通するコネクタ５３とが形成されて
いる。

【００６４】また、他方のケース体５１には、前記（パ
ージ）ホース１８を介してキャニスタ２のパージ室に連
通する金属製のコネクタ５４と、後述する切換バルブ５
６を操作するアクチュエータとしての電磁石５５が設け
られている。

【００６５】５６は金属製の切換バルブで、該切換バル
ブ５６にはゴムなどの樹脂製パッキング５７が取り付け
てある。

【００６６】この三方切換弁４７は、リターンスプリン
グ５８の働きにより、通常時には図に示す位置で、コネ
クタ５２とコネクタ５４とを連通させ、内燃機関の吸気
系３３とキャニスタ２とを連通させている。

【００６７】このとき、燃料タンク１の上部空間Ｓに連
通するコネクタ５３はバルブ５６に設けられたゴム５７
によってその端部を閉鎖されている。

【００６８】一方、リーク診断時には、電磁石５５に通
電することによって、コネクタ５４をコアとしてバルブ
５６を励磁し、前記リターンスプリング５８に抗してバ
ルブ５６を図中左方へ移動させ、コネクタ５２とコネク
タ５３とを連通させ、内燃機関の吸気系３３と燃料タン
ク１の上部空間Ｓとを連通させ、燃料タンク１内を負圧
化する。

【００６９】勿論、このときはキャニスタ２に連通する
コネクタ５４はバルブ５６に設けられたゴム５７によっ
てその端部を閉鎖されている。

【００７０】以下、図３〜５のフローチャートに従っ
て、三方切換弁４７の診断及びリーク診断を説明する。
これらの診断は図外のコントローラによって、内蔵のマ
イクロコンピュータにより各フローチャートに従って診
断を行う。

【００７１】図３は、切換弁診断及びリーク診断の全体
を示している。すなわち、ステップ１００（図にはＳ１
００と示す。以下同様）において図４に示す三方切換弁
の診断を行った後、ステップ２００に進み、図５に示す
リーク診断を行う。

【００７２】図４と共に、三方切換弁の診断フローを説
明する。

【００７３】ステップ１０１では、内燃機関運転中に所
定の切換弁診断条件が成立したか否かを判定し、不成立
時には本フローを終了し、成立時にはステップ１０２に
進む。

【００７４】ここでの所定の切換弁診断条件とは、内燃
機関始動後、一度も三方切換弁の診断をしていないこ
と、パージコントロールバルブ４６を開いた後、所定時
間を経過していること、及び、ドレーンカットバルブ６
７が開いていること等である。

【００７５】ステップ１０２では、三方切換弁４７をパ
ージ経路１１のパージコントロールバルブ４６側（ホー
ス１７側）とキャニスタ２に連通するキャニスタ側（ホ
ース１８側）とを連通した状態で、前記圧力センサ４９
により燃料タンク１内の上部空間Ｓの内圧を検出し、判
定値ＳＬ１と比較する。

【００７６】このとき、三方切換弁４７が正常に作動し
ている（キャニスタ２と連通している）とすれば、燃料
タンク１内の上部空間Ｓは燃料の蒸発等により常に大気
圧以上であるため、前記圧力センサ４９は、大気圧と同
等もしくはそれ以上の値を示す。すなわち、図６に示す
ように、判定値ＳＬ１以上の値（圧力センサ出力≧ＳＬ
１）が出力されれば、三方切換弁４７が正常に作動して
いると診断してステップ１０３に進む。

【００７７】ここで言う判定値ＳＬ１とは、大気圧より
もシステム圧損分を考慮し、若干低めに設定された所定
値である。

【００７８】一方、図７に示すように、前記圧力センサ
４９が判定値ＳＬ１よりも小さい値（圧力センサ出力＜
ＳＬ１）を出力した場合は、ステップ１０４に進み、三
方切換弁４７が開固着（燃料タンク１内に連通した側に
固着）した可能性があるとして、ＮＧ（三方切換弁開固
着）と診断する。

【００７９】次に、ステップ１０５では、前記切換弁４
７を燃料タンク１の上部空間Ｓに直接連通するリーク診
断経路４８側に切り換えると共に、この状態で、前記圧
力センサ４９により所定時間Ｔ０経過したか否かを判定
し、所定時間Ｔ０を経過した段階でステップ１０６に進
む。

【００８０】ステップ１０６では、三方切換弁４７を燃
料タンク１内の上部空間Ｓに連通するリーク診断通路４
８側に連通した状態で、前記圧力センサ４９により燃料
タンク１の内圧を検出し、判定値ＳＬ１と比較する。

【００８１】このとき、三方切換弁４７が正常に作動し
ている（燃料タンク１内の上部空間Ｓと連通している）
とすれば、燃料タンク１内の上部空間Ｓはパージ経路１
１の内燃機関の吸気通路３３側により導かれた負圧を検
出するので、前記圧力センサ４９は、大気圧より低い値
を示す。すなわち、図６に示すように、判定値ＳＬ１以
下の値（圧力センサ出力≦ＳＬ１）が出力されれば、ス
テップ１０７に進み、三方切換弁４７が正常に作動して
いると診断され、次のリーク診断ステップ２００に進
む。

【００８２】一方、図８に示すように、前記圧力センサ
４９が判定値ＳＬ１よりも大きい値（圧力センサ出力＞
ＳＬ１）を出力した場合は、ステップ１０８に進み、三
方切換弁４７が閉固着（キャニスタ２側に連通した側に
固着）した可能性があるとして、ＮＧ（三方切換弁閉固
着）と診断する。

【００８３】また、前記ステップ１０６で前記圧力セン
サ４９が負圧を検出することができれば、パージコント
ロールバルブ４６が正常に作動していることも確認する
ことができる。

【００８４】なお、図６〜８において、（ａ）は三方切
換弁４７の時間経過による切り換え状態を示し、（ｂ）
は（ａ）に対応した圧力センサ４９の出力状態の例を示
している。また、各図（ｂ）の縦軸は、大気圧との差が
正圧か負圧かを示し、０ラインは大気圧とほぼ同等であ
ることを示している。

【００８５】次に図５と共にリーク診断フローを説明す
る。

【００８６】ステップ２０１では、リーク診断条件が成
立したか否かを判定し、不成立時には本フローを終了
し、成立時にはステップ２０２へ進む。

【００８７】ここでの所定のリーク診断条件とは、パー
ジコントロールバルブ４６及び、ドレーンカットバルブ
６７が閉じていること、そして、前述の切換弁診断によ
り、三方切換弁４８が正常であること等である。

【００８８】ステップ２０２では、リーク診断を開始す
るため、三方切換弁４７を切り換えて、パージ経路１１
のパージコントロールバルブ４６側（ホース１７側）と
キャニスタ２に連通するキャニスタ側（ホース１８側）
とを遮断する一方、前記パージ経路１１のパージコント
ロールバルブ４６側（ホース１７側）と燃料タンク１内
に連通したリーク診断通路４８とを連通させる。

【００８９】次にステップ２０３では、パージコントロ
ールバルブ４６を開状態にし、プルダウンを開始する。

【００９０】これにより、内燃機関の吸気通路３３内の
吸入負圧がパージコントロールバルブ４６及び三方切換
弁４７を介して、リーク診断通路４８から燃料タンク１
内の上部空間Ｓに導かれる結果、燃料タンク１の上部空
間Ｓが負圧化される。

【００９１】プルダウン開始後は、ステップ２０４で圧
力センサ４９により検出される燃料タンク１内の上部空
間Ｓの圧力を読み込んで、目標負圧に到達した（目標負
圧以下になった）か否かを判定する。

【００９２】目標負圧に達する前は、ステップ２０５に
進んで、プルダウン開始後より所定時間Ｔ１を経過した
か否かを判定し、所定時間Ｔ１を経過していない場合
は、ステップ２０４へ戻る。

【００９３】もし、所定時間Ｔ１を経過しても目標負圧
に到達しない場合は、ステップ２０５からステップ２１
０へ進み、ＮＧ（リーク有り）と診断する。

【００９４】所定時間Ｔ１内に目標負圧に到達した場合
は、ステップ２０４からステップ２０６へ進む。

【００９５】ステップ２０６では、パージコントロール
バルブ４６を閉じて、リークダウンを開始する。

【００９６】すなわち、パージコントロールバルブ４６
を閉じることで、燃料タンク１及びキャニスタ２等にリ
ークを生じていない場合は、燃料タンク１内の負圧が維
持されるが、リークを生じている場合は、燃料タンク１
内の負圧が徐々に減少する。

【００９７】ステップ２０７では、リークダウン開始よ
り所定時間Ｔ２を経過したか否かを判定し、所定時間Ｔ
２を経過した段階でステップ２０８に進む。

【００９８】ステップ２０８では、圧力センサ４９によ
り燃料タンク１内の上部空間Ｓの圧力を検出して、判定
値（設定負圧）ＳＬと比較する。

【００９９】比較の結果、圧力センサ出力が判定値ＳＬ
以下（圧力センサ出力≦判定値ＳＬ）の場合、つまり、
燃料タンク１内の圧力が判定値ＳＬ以下の負圧に維持さ
れている場合は、ステップ２０９に進んでＯＫ（リーク
無し）と診断する。

【０１００】逆に、比較の結果、圧力センサ出力が判定
値ＳＬ以上（圧力センサ出力≧判定値ＳＬ）の場合、つ
まり、燃料タンク１内の圧力が判定値ＳＬを超えて大気
圧に近づいている場合は、ステップ２１０へ進んでＮＧ
（リーク有り）と診断する。

【０１０１】すなわち、図９に示すように、リークダウ
ン開始後の燃料タンク１内の負圧の減少率が小さい場合
は、ＯＫ（リーク無し）と診断し、負圧の減少率が大き
い場合は、該減少率に応じた径の孔等によるリークを生
じているとして、ＮＧ（リーク有り）と診断するのであ
る。

【０１０２】以上の実施形態の構造によれば、パージ通
路１１の途中に三方切換弁４７を設けると共に、該三方
切換弁４７を介してリーク診断時に内燃機関の吸気系３
３と燃料タンク１内とを直接連通するリーク診断通路４
８を設け、該三方切換弁４７によって、通常時のパージ
経路と、リーク診断時のリーク診断経路とを切換可能に
してあるため、内燃機関の負圧を燃料タンク１内に導く
際に、キャニスタ２，エバポ通路１３を介することがな
いため、圧力センサ４９の検出に、これら経路途中の配
管圧損等が影響を与えることがない。

【０１０３】特に、負圧導入開始時の検出応答性を飛躍
的に向上することができるため、診断時にパージコント
ロールバルブ４７，圧力センサ４９が正常に作動してい
ることを早期に診断することができる。

【０１０４】しかも、このリーク診断に用いる圧力セン
サ４９を、燃料タンク１の上壁に設け、キャニスタ２，
エバポ通路１３を介することなく、直接燃料タンク１の
上部空間Ｓに連通させてあるため、キャニスタ２等の圧
損の影響を受けることがなく、燃料タンク１内のタンク
内圧を正確に検出することができる。

【０１０５】また、前記三方切換弁４７が正常に作動し
ているかどうかを診断する切換弁診断機能を備えている
ため、前記三方切換弁４７が正常に作動しているかどう
かを確認できるので、その後に行うリーク診断を誤判定
なく行うことができる。

【０１０６】しかも、この切換弁診断機能は、通常時に
前記三方切換弁４７をキャニスタ２に連通するホース１
８側に連通した状態で、前記圧力センサ４９により燃料
タンク１内の圧力を検出し、該燃料タンク１内の圧力が
判定値ＳＬ１以下であるときは、三方切換弁４７が燃料
タンク１側に連通した状態で固着した可能性があり、該
三方切換弁４７に異常があると診断し、一方、該燃料タ
ンク内圧が判定値以上であるときは、切換弁が正常に作
動していると診断する。

【０１０７】また次に、この切換弁診断機能は、前記三
方切換弁４７を燃料タンク１内に直接連通するリーク診
断経路４８側に切り換えた状態で、前記圧力センサ４９
により所定時間Ｔ０後の燃料タンク１内の圧力を検出
し、該燃料タンク１内の圧力が判定値ＳＬ１以上である
ときは、切換弁がキャニスタ２側に連通した状態で固着
した可能性があり、該三方切換弁４７に異常があると診
断し、一方、該燃料タンク１内の圧力が判定値ＳＬ１以
下であるときは、三方切換弁４７が正常に作動している
と診断する。

【０１０８】しかも、この実施形態によれば、前記切換
弁診断機能により、三方切換弁４７に異常があると診断
された際、リーク診断を行わないため、リーク診断を誤
判定なく行うことができる。

【０１０９】なお、本実施形態の切換弁診断フローで
は、先ず、前記三方切換弁４７をキャニスタ２に連通す
るホース１８側に連通した状態で、前記圧力センサ４９
により燃料タンク１内の圧力を検出し、該燃料タンク１
内の圧力を判定値ＳＬ１と比較して、三方切換弁４７が
燃料タンク１側に連通した状態で固着したか否かを診断
する開固着診断（ステップ１０２，ステップ１０４）を
行った後、前記三方切換弁４７を燃料タンク１内に直接
連通するリーク診断経路４８側に切り換えた状態で、前
記圧力センサ４９により所定時間Ｔ０後の燃料タンク１
内の圧力を検出し、該燃料タンク１内の圧力が判定値Ｓ
Ｌ１と比較して、三方切換弁４７がキャニスタ２側に連
通した状態で固着したかか否かを診断する閉固着診断
（ステップ１０６〜ステップ１０８）を行った例を示し
たが、これらの順序には規定はなく、閉固着診断を行っ
た後に、開固着診断をしても良いことは言うまでもな
い。

【０１１０】図１０は、本発明の第２実施形態を示して
いる。

【０１１１】この第２実施形態では、圧力検出手段であ
る圧力センサ４９を、リーク診断通路４８の途中に設け
たものである。

【０１１２】また、その他の構成については前述の第１
実施形態と全く同様の構成であるため、同一部分に同一
符号を付し、詳細な説明は省略する。

【０１１３】この第２実施形態の構造によれば、前記第
１実施形態と同様の効果が得られるのに加え、前記圧力
センサ４９を、リーク診断通路４８の途中に設けてある
ため、燃料タンク１に連通させる配管部分を減らすこと
ができ、構造を簡単化できるのは勿論のこと、負圧導入
部であるリーク診断通路４８の途中にあることにより、
検出応答性を更に高めることができる。

【０１１４】次に、本発明の第３実施形態を説明する。

【０１１５】この第３実施形態では、圧力検出手段であ
る圧力センサ４９を、三方切換弁４７に一体に設けたも
のであり、その他の構成については前述の第２実施形態
と全く同様の構成であるため、同一部分に同一符号を付
し、詳細な説明は省略する。

【０１１６】図１１は、圧力センサ４９を一体にした三
方切換弁４７の構造を示す断面図で、圧力センサ４９
は、燃料タンク１の上部空間Ｓに連通するコネクタ５３
側のケース体５０に設けてある。

【０１１７】具体的には、コネクタ５３の管部５３ａと
連通した中空部５９と、該中空部５９に面して設けられ
たセンサ基板６０と、該センサ基板６０から図外のコン
トロールユニットに信号を送るボンディングワイヤ６
１、そしてこれらを閉塞するカバー６２とから構成され
ている。

【０１１８】従って、この第３実施形態の構造によれ
ば、前記第２実施形態と同様の効果が得られるのに加
え、前記圧力センサ４９を、三方切換弁４７に一体に設
けてあるため、構造を簡単化できると共に、一体化して
あることにより組み立て作業性を高めることができる。

【０１１９】続いて、本発明の第４実施形態を説明す
る。

【０１２０】この第４実施形態では、図１２に示すよう
に、前記リーク診断通路４８の途中で、かつ、前記圧力
センサ４９と燃料タンク１内への開放端部との間にオリ
フィス６３を設けたものであり、その他の構成について
は前述の第２実施形態，第３実施形態と全く同様の構成
であるため、同一部分に同一符号を付し、詳細な説明は
省略する。

【０１２１】従って、この第４実施形態によれば、前述
の第２実施形態，第３実施形態の効果に加えて、該オリ
フィス６３により、負圧導入時に燃料タンク１への急激
な負圧導入を防止し、不要な燃料タンクへの負担を減じ
ることができると共に、負圧導入開始時の検出応答性を
高めることができる。

【０１２２】続いて、本発明の第５実施形態を説明す
る。

【０１２３】この第５実施形態では、図１３に示すよう
に、前記リーク診断通路４８の開放端部を、エバポ通路
１３に連通したものであり、その他の構成については前
述の第２実施形態，第３実施形態と全く同様の構成であ
るため、同一部分に同一符号を付し、詳細な説明は省略
する。

【０１２４】具体的には、連通パイプ６４を樹脂製のホ
ース６５，６６を介してこれらリーク診断通路４８と、
エバポ通路１３のエバポチューブ３１に連通接続してあ
る。

【０１２５】従って、この第５実施形態によれば、前述
の第２実施形態，第３実施形態の効果に加えて、エバポ
通路１３の燃料タンク開放端には前述したようにフュエ
ルカットバルブ３２が設けてあるので、蒸発燃料導入口
に設けられる燃料カット弁としてのフュエルカットバル
ブ３２を共用できるという利点がある。

【０１２６】次に、本発明の第６実施形態を説明する。

【０１２７】この第６実施形態では、図１４に示すよう
に、前述の第５実施形態に第４実施形態同様、リーク診
断通路４８の途中で、かつ、前記圧力センサ４９と燃料
タンク１内への開放端部との間にオリフィス６３を設け
たものであり、その他の構成については前述の第５実施
形態と全く同様の構成であるため、同一部分に同一符号
を付し、詳細な説明は省略する。

【０１２８】従って、この第６実施形態によれば、前述
の第５実施形態の効果に加えて、第４実施形態同様、該
オリフィス６３により、負圧導入時に燃料タンク１への
急激な負圧導入を防止し、不要な燃料タンクへの負担を
減じることができると共に、負圧導入開始時の検出応答
性を更に高めることができる。

【０１２９】そして、本発明の第７実施形態を説明す
る。

【０１３０】この第７実施形態では、前記三方切換弁４
７と一体に設けた圧力センサ４９と、該三方切換弁４７
のリーク診断通路１１の接続部との間で、該三方切換弁
４７にオリフィス６３を一体に設けたものであり、その
他の構成については前述の第４実施形態又は第６実施形
態と全く同様の構成であるため、同一部分に同一符号を
付し、詳細な説明は省略する。

【０１３１】図１５は、圧力センサ４９、オリフィス６
３を一体にした三方切換弁４７の構造を示す断面図で、
圧力センサ４９は、第３実施形態同様、燃料タンク１の
上部空間Ｓに連通するコネクタ５３側のケース体５０に
設けてある。

【０１３２】つまり、コネクタ５３の管部５３ａと連通
した中空部５９と、該中空部５９に面して設けられたセ
ンサ基板６０と、該センサ基板６０から図外のコントロ
ールユニットに信号を送るボンディングワイヤ６１、そ
してこれらを閉塞するカバー６２とから構成されてい
る。

【０１３３】そして、オリフィス６３は、燃料タンク１
の上部空間Ｓに連通した前記コネクタ５３の端部近傍に
設けてある。

【０１３４】この第７実施形態の構造によれば、前記第
４実施形態又は第６実施形態と同様、該オリフィス６３
により、負圧導入時に燃料タンク１への急激な負圧導入
を防止し、不要な燃料タンクへの負担を減じることがで
きると共に、負圧導入開始時の検出応答性を更に高める
ことができ、また、前記圧力センサ４９及びオリフィス
６３を、三方切換弁４７に一体に設けてあるため、構造
を簡単化できると共に、一体化してあることにより組み
立て作業性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態におけるインタンクキャニ
スタシステムのリーク診断装置の構成図。

【図２】本発明の第１実施形態における三方切換弁の断
面図。

【図３】切換弁診断及びリーク診断の全体を示すフロー
チャート。

【図４】切換弁診断を示すフローチャート。

【図５】リーク診断を示すフローチャート。

【図６】切換弁診断を示す（ａ）三方切換弁の状態図、
及び（ｂ）三方切換弁の正常作動時における圧力センサ
出力図。

【図７】切換弁診断を示す（ａ）三方切換弁の状態図、
及び（ｂ）三方切換弁の開固着時における圧力センサ出
力図。

【図８】切換弁診断を示す（ａ）三方切換弁の状態図、
及び（ｂ）三方切換弁の閉固着時における圧力センサ出
力図。

【図９】リーク診断時における圧力センサ出力図。

【図１０】本発明の第２実施形態におけるインタンクキ
ャニスタシステムのリーク診断装置の構成図。

【図１１】本発明の第３実施形態における三方切換弁の
断面図。

【図１２】本発明の第４実施形態におけるインタンクキ
ャニスタシステムのリーク診断装置の構成図。

【図１３】本発明の第５実施形態におけるインタンクキ
ャニスタシステムのリーク診断装置の構成図。

【図１４】本発明の第６実施形態におけるインタンクキ
ャニスタシステムのリーク診断装置の構成図。

【図１５】本発明の第７実施形態における三方切換弁の
断面図。

【符号の説明】

１ 燃料タンク ２ キャニスタ ３ 活性炭（吸着材） １０ ドレーン通路 １１ パージ通路 １３ エバポ通路 ４７ 三方切換弁 ４８ リーク診断通路 ４９ 圧力センサ（圧力検出手段） ６３ オリフィス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 板倉 裕二 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3D038 CA15 CA22 CC02 CC05 3G044 BA22 DA02 FA04 FA39 GA02 GA08

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンク内に、該燃料タンク内で発生
   した蒸発燃料を一時的に蓄えるための吸着剤を収容した
   キャニスタを配置し、 該キャニスタに、燃料タンク内の上部空間内に開口する
   蒸発燃料導入口からキャニスタ内に蒸発燃料を導入する
   エバポ通路と、燃料タンク外の大気開放口からキャニス
   タ内に外気を導入するドレーン通路と、前記キャニスタ
   内の蒸発燃料を外気と共に燃料タンク外のパージ制御弁
   を介して内燃機関の吸気系へパージするパージ通路と、
   を接続したインタンクキャニスタシステムにおいて、 該システムからの蒸発燃料のリークを診断するリーク診
   断装置であって、 前記パージ通路の途中に切換弁を設けると共に、該切換
   弁を介してリーク診断時に前記内燃機関の吸気系と燃料
   タンク内とを直接連通するリーク診断通路を設け、 該切換弁によって、通常時のパージ経路と、リーク診断
   時のリーク診断経路とを切換可能にする一方、 リーク診断に用いる圧力検出手段を、燃料タンク内に連
   通させたことを特徴とするインタンクキャニスタシステ
   ムのリーク診断装置。
2. 【請求項２】 前記切換弁が正常に作動しているかどう
   かを診断する切換弁診断機能を備えたことを特徴とする
   請求項１に記載のインタンクキャニスタシステムのリー
   ク診断装置。
3. 【請求項３】 前記切換弁診断機能は、通常時に前記切
   換弁をキャニスタに連通するパージ経路側に連通した状
   態で、前記圧力検出手段により燃料タンク内圧を検出
   し、前記切換弁が正常に作動しているかどうかを診断す
   ることを特徴とする請求項２に記載のインタンクキャニ
   スタシステムのリーク診断装置。
4. 【請求項４】 前記切換弁診断機能は、通常時に前記切
   換弁を燃料タンク内に直接連通するリーク診断経路側に
   切り換えた状態で、前記圧力検出手段により所定時間後
   の燃料タンク内圧を検出し、前記切換弁が正常に作動し
   ているかどうかを診断することを特徴とする請求項２又
   は請求項３に記載のインタンクキャニスタシステムのリ
   ーク診断装置。
5. 【請求項５】 前記切換弁診断機能により、切換弁に異
   常があると診断された際、前記リーク診断を行わないこ
   とを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載のイン
   タンクキャニスタシステムのリーク診断装置。
6. 【請求項６】 前記圧力検出手段を、リーク診断通路途
   中に設けたことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項
   に記載のインタンクキャニスタシステムのリーク診断装
   置。
7. 【請求項７】 前記圧力検出手段を、切換弁に一体に設
   けたことを特徴とする請求項６に記載のインタンクキャ
   ニスタシステムのリーク診断装置。
8. 【請求項８】 前記リーク診断通路の途中で、かつ、前
   記圧力検出手段とタンク内への開放端部との間にオリフ
   ィスを設けたことを特徴とする請求項６又は請求項７に
   記載のインタンクキャニスタシステムのリーク診断装
   置。
9. 【請求項９】 前記切換弁と一体に設けた圧力検出手段
   と、該切換弁のリーク診断通路の接続部との間で、該切
   換弁にオリフィスを一体に設けたことを特徴とする請求
   項７に記載のインタンクキャニスタシステムのリーク診
   断装置。
10. 【請求項１０】 前記リーク診断通路の端部を、エバポ
    通路に連通したことを特徴とする請求項１〜９の何れか
    一項に記載のインタンクキャニスタシステムのリーク診
    断装置。