JP2005248911A - 流路遮断装置およびそれを用いた燃料貯留装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 弁の動作不良を考慮して弁の遮断を診断することができる技術を提供することを目的とする。
【解決手段】 流体が流れる流路を遮断する遮断弁による遮断の不具合の可能性有りとの判定がなされた場合に、前記遮断弁を強制的に開状態にさせ、その後、閉状態にさせる強制開閉処理を実行する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、流体が流れる流路を遮断する流路遮断装置、および、その流路遮断装置を用いた燃料貯留装置に関する。

従来より、内燃機関が用いる燃料を貯留する燃料タンクが用いられている。このような燃料タンク内では、燃料の一部が蒸発する。燃料の蒸発量は、周囲の温度等によって変動するので、燃料タンク内の圧力は、外部の圧力に対して、正圧や負圧に変動する。そこで、燃料タンク内の圧力が、過剰に高くなることや過剰に低くなることを防止するために、燃料タンクには、燃料タンクの内部と外部との間で蒸発燃料や空気をやり取りするための流路が設けられている。流路の途中には、蒸発燃料が、意図しない状況で外部に流出することを防止するために流路を遮断する弁が設けられている。このような燃料を貯留する装置では、燃料タンクの密閉状態を確保することが特に重要である。そこで、燃料タンクや弁等の故障による燃料や蒸発燃料の漏れを発見するための故障診断を行う方法が提案されている。

特開平５−１８０１０１号公報 特開平１０−１６７５０号公報

ところで、弁には、通常は、開状態と閉状態とを切り替えるために弁体等の可動部分が設けられている。このような可動部分が不安定な動作をすると、弁が故障していなくても漏れが生じ、弁の遮断の不具合と診断される可能性がある。ところが、従来は、このような弁の動作不良を考慮して弁の遮断を診断する点については工夫がなされていなかった。なお、このような問題は、燃料を貯留する装置に限らず、流体の流路を遮断する弁に共通する問題であった。

本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、弁の動作不良を考慮して弁の遮断を診断することができる技術を提供することを目的とする。

上記課題の少なくとも一部を解決するために、この発明による流路遮断装置は、流体が流れる流路を遮断する流路遮断装置であって、前記流体の通る流路の途中に設けられ、閉状態において前記流体の流れを遮断することが可能な遮断弁と、前記遮断の不具合の可能性の有無を判定する判定部と、前記判定部によって不具合の可能性有りとの判定がなされた場合に、前記遮断弁を強制的に開状態にさせ、その後、閉状態にさせる強制開閉処理を実行する遮断弁制御部と、を備える。

この流路遮断装置によれば、遮断の不具合の可能性が有るとの判定がなされた場合に、遮断弁の強制開閉処理を実行するので、遮断弁が動作不良を起こした場合には正常な状態に回復させることができる。その結果、遮断弁の遮断の診断を、遮断弁の動作不良を考慮したものとすることができる。

上記流路遮断装置において、前記遮断弁制御部は、前記判定部によって不具合の可能性有りとの判定がなされた場合に、前記強制開閉処理を１回以上の所定の回数だけ実行し、前記流路遮断装置は、さらに、前記強制開閉処理が前記所定の回数だけ実行された後の前記判定部の判定結果が、再び、不具合の可能性有りとの判定結果である場合に、所定の不具合対応処理を実行する不具合対応処理部を備えることが好ましい。

この構成によれば、遮断弁の強制開閉処理が所定の回数だけ実行された後の判定部の判定結果が、再び、不具合の可能性有りである場合に、所定の不具合対応処理を実行するので、遮断弁の動作不良ではない不具合が生じている場合でも、適切な対応をとることができる。

また、この発明による燃料貯留装置は、燃料を貯留する燃料貯留装置であって、前記燃料を貯留する燃料貯留部と、前記燃料貯留部内の圧力を測定する圧力測定部と、前記燃料貯留部に接続され、前記燃料貯留部内の蒸発燃料を外部へ導く蒸発燃料流路と、前記蒸発燃料流路を遮断するための上記各流路遮断装置のうちのいずれかと、を備え、前記判定部は、前記遮断弁が閉状態にあるときの、前記圧力測定部により測定される圧力に基づいて前記判定を行う。

この燃料貯留装置によれば、前記燃料貯留部内の圧力に基づいて、遮断の不具合の可能性の判定が行われるので、遮断弁の動作不良を考慮して遮断弁の遮断の診断を行うことができる。

上記燃料貯留装置において、前記判定部は、前記圧力測定部により測定される圧力が、前記外部の圧力を含む所定の範囲内に有ることを含む所定の条件を満たす場合に、不具合の可能性有りとの判定を成立させることが好ましい。

この構成によれば、遮断の不具合の可能性を適切に判定することができる。

上記各燃料貯留装置において、さらに、前記蒸発燃料流路の、前記遮断弁から見て前記燃料貯留部とは反対側に接続され、前記蒸発燃料を吸引可能であるとともに、吸引能力を調整可能な蒸発燃料処理部と、前記遮断弁制御部が前記強制開閉処理を実行する際に、前記蒸発燃料処理部の吸引能力を、前記強制開閉処理の実行前よりも強く設定する蒸発燃料制御部と、を備えることが好ましい。

この構成によれば、遮断弁の強制開閉処理を実行することによって燃料貯留部から蒸発燃料が流出する場合でも、蒸発燃料処理部が吸引することができるので、蒸発燃料が燃料貯留装置の外部に流出することを抑制することができる。

なお、この発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、流路遮断装置、流路遮断装置の遮断診断方法または遮断診断装置、流路遮断装置を備えた燃料貯留装置、燃料貯留装置の制御方法または制御装置、これらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、そのコンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号、燃料貯留装置を搭載する車両、等の形態で実現することができる。

次に、この発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．装置の構成：
Ｂ．不具合診断処理：
Ｃ．変形例：

Ａ．装置の構成：
Ａ１．密閉タンクシステムの構成：
図１は、本発明の一実施例としての密閉タンクシステム１００の構成を示すブロック図である。この密閉タンクシステム１００は、耐圧タンク１１０と、流路遮断装置６００と、蒸発燃料処理装置４００とを備えている。流路遮断装置６００は封鎖弁５００を備えており、蒸発燃料処理装置４００は、キャニスタ１５０とパージ流路１６０とパージバルブ１７０とを備えている。この密閉タンクシステム１００は、内燃機関２００と共に用いられる。また、これらの各部の動作は、制御部３００によって制御されている。

内燃機関２００は、燃料を燃焼させて動力を生み出す機関である。燃料としては、例えば、ガソリンや軽油を用いることができる。内燃機関２００には、吸気管１８０と図示しない排気管とが接続されている。吸気管１８０には、スロットルバルブ１９０と、エアクリーナ１８２が設けられている。

耐圧タンク１１０は、燃料を貯留するタンクである。耐圧タンク１１０には、給油流路１１２が接続されている。給油流路１１２の一端には給油口１１４が設けられている。通常は、給油口１１４は、キャップ１１４ｃで閉じられ、さらに、リッド（蓋）１１６で覆われている。給油口１１４から供給された燃料は、給油流路１１２を流れて耐圧タンク１１０へ導かれ、貯留される。また、耐圧タンク１１０の上面には、圧力センサ１２０が設けられている。圧力センサ１２０は、耐圧タンク１１０内の圧力（以下、「タンク内圧力」とも呼ぶ）を測定するセンサである。なお、耐圧タンク１１０に貯留された燃料は、図示しない燃料ポンプによって汲み出され、内燃機関２００に供給される。

キャニスタ１５０は、蒸発燃料を一時的に吸着するための装置である。キャニスタ１５０は、蒸発燃料を吸着するための吸着剤（例えば、活性炭）を備えている（図示せず）。キャニスタ１５０と耐圧タンク１１０とは、蒸発燃料流路１４０で接続されている。蒸発燃料流路１４０の途中には、封鎖弁５００とリリーフ弁１４２とが、並列に設けられている。封鎖弁５００は、蒸発燃料流路１４０を遮断して、燃料や蒸発燃料を耐圧タンク１１０内に封鎖するための弁である。この封鎖弁５００の開閉状態は制御部３００に制御されており、耐圧タンク１１０内の圧力を調整する場合に開状態にされる（詳細は後述）。なお、この封鎖弁５００は、本発明における「遮断弁」に相当する。リリーフ弁１４２は、耐圧タンク１１０の破損防止のための弁であり、耐圧タンク１１０側の圧力と、キャニスタ１５０側の圧力との差が、既定値よりも大きくなった場合に、自動的に開状態となる。

蒸発燃料流路１４０は、耐圧タンク１１０の内部まで延びており、その先端には、フロート弁１４４が設けられている。フロート弁１４４は、燃料の液面が所定の液位を超えたときに閉じる弁である。これにより、給油時や耐圧タンク１１０が揺動した時に、耐圧タンク１１０から蒸発燃料流路１４０へ燃料が流出することを防止している。

また、キャニスタ１５０には、開放流路２１０が接続されている。開放流路２１０の一端は、大気開放されている。さらに、キャニスタ１５０と、吸気管１８０（内燃機関２００とスロットルバルブ１９０との間）とは、パージ流路１６０によって接続されている。パージ流路１６０の途中には、パージバルブ１７０が設けられている。

また、制御部３００には、制御部３００の動作状況を表示する表示パネル２２０が接続されている。

図２は、制御部３００を中心とした密閉タンクシステム１００の構成の概略を示すブロック図である。制御部３００は、圧力センサ１２０からの圧力に関する情報等を取得して、密閉タンクシステム１００と内燃機関２００とを構成する各部（既述した各弁や表示パネル２２０等を含む）に信号を出力し、密閉タンクシステム１００と内燃機関２００との全体の運転状態を制御する。

また、制御部３００は、耐圧タンク１１０の密閉状態の不具合の可能性の有無を判定する判定部３１０としての機能と、スロットルバルブ１９０の動作を制御するスロットルバルブ制御部３２０としての機能と、パージバルブ１７０の動作を制御するパージバルブ制御部３３０としての機能と、封鎖弁５００の動作を制御する封鎖弁制御部３４０としての機能と、表示パネル２２０の動作を制御するパネル制御部３５０としての機能と、不具合の可能性の判定結果に基づいて、所定の不具合対応処理を実行する不具合対応処理部３６０としての機能と、を有している。これらの機能については後述する。なお、各機能は、制御プログラム（ソフトウェア）によって実現されている。この代わりに、一部、または、全部を、ハードウェアによって実現してもよい。

Ａ２．封鎖弁５００の構成：
図３、図４は封鎖弁５００の一例を示す説明図である。図３は、閉状態の封鎖弁５００の断面図を示し、図４は、開状態の封鎖弁５００の断面図を示している。封鎖弁５００は、ハウジング５１０と、駆動弁体５５０とを備えている。

図３に示すように、ハウジング５１０は、円筒状の側壁部５３０と、側壁部５３０の一端（図３の右側）に設けられた第１端壁部５４０と、側壁部５３０の他端（図３の左側）に設けられた第２端壁部５２０とを備え、側壁部５３０と、第１端壁部５４０と、第２端壁部５２０とで囲まれた弁室５８０を形成している。弁室５８０内には、駆動弁体５５０が収納されている。また、側壁部５３０の円筒面には、開口５３０ａが設けられている。この開口５３０ａには、耐圧タンク１１０へ至る蒸発燃料流路１４０（図１、２）が接続されている（図示せず）。以下、この開口５３０ａを、「タンク側ポート５３０ａ」とも呼ぶ。

第２端壁部５２０には、開口５２０ａが設けられている。この開口５２０ａには、キャニスタ１５０へ至る蒸発燃料流路１４０が接続されている（図示せず）。以下、この開口５２０ａを、「キャニスタ側ポート５２０ａ」とも呼ぶ。

第２端壁部５２０の内側（弁室５８０側）の面には、開口５２０ａを囲む環状の弁座５２２が設けられている。この弁座５２２と対向する位置には、駆動弁体５５０が配置されている。この駆動弁体５５０は、弁座５２２と対向する円盤状の弁体５５２と、弁体５５２を支持するとともに、弁座５２２の反対側へ延びる支持棒５５４とを備えている。この弁体５５２は、弁座５２２に着座して、開口５２０ａを閉じることが可能である。弁座５２２には、弁体５５２との間をシールする環状のガスケット５６５が設けられている。

第１端壁部５４０には、弁座５２２へ向かう方向に沿って形成されたガイド穴５４２が設けられている。駆動弁体５５０の支持棒５５４は、このガイド穴５４２に、弁室５８０側から移動可能に差し込まれている。また、駆動弁体５５０の弁体５５２と第１端壁部５４０との間には、バネ５５６がはめ込まれている。このバネ５５６は、駆動弁体５５０を、弁座５２２の方向、すなわち、閉状態の方向へ付勢している。また、第１端壁部５４０には、通電することで磁界を発生するソレノイド５４４が設けられている。ソレノイドへの通電を止めると、駆動弁体５５０は、バネ５５６による付勢力によって弁座５２２の方向へ押しつけられる。その結果、駆動弁体５５０は弁座５２２に着座して開口５２０ａを閉じ、キャニスタ側ポート５２０ａとタンク側ポート５３０ａとは遮断される（図３）。

一方、ソレノイド５４４に通電すると、支持棒５５４が電磁力によってガイド穴５４２の奥へ引き込まれ、開状態となる（図４）。その結果、キャニスタ側ポート５２０ａとタンク側ポート５３０ａとが連通する。

図５は、封鎖弁５００の動作の一例を説明するタイミングチャートである。図５のタイミングチャートには、封鎖弁５００の開閉状態の経時変化と、耐圧タンク１１０内の圧力の経時変化と、封鎖弁５００を流れるガス（蒸発燃料）の流速（単位時間当たりの流量）の経時変化と、が示されている。

図５の例では、封鎖弁５００が開状態となる前（タイミングｔａより前）の、耐圧タンク１１０内の圧力がＰａである。この圧力Ｐａは、キャニスタ１５０内の圧力（図１、２の例では、大気圧と同じ）よりも高いものとしている。

封鎖弁５００を開状態にすると、耐圧タンク１１０内の蒸発燃料が、蒸発燃料流路１４０と封鎖弁５００を経てキャニスタ１５０へ流れる。耐圧タンク１１０から蒸発燃料が流出するにしたがって、耐圧タンク１１０内の圧力は徐々に低下する。また、ガスの流速は、タンク内圧力がＰａから下がるにつれて、Ｆａから徐々に小さくなる。この流速Ｆａは、封鎖弁５００における流路抵抗と封鎖弁５００の前後での圧力差とに応じて変わる値である。

ところで、パージバルブ１７０（図１、２）は、内燃機関の運転中に開状態にされる。こうすることによって、開放流路２１０から空気がキャニスタ１５０に流入し、キャニスタ１５０に吸着されていた蒸発燃料がキャニスタ１５０を離れ、吸気管１８０に吸引されるので、キャニスタ１５０の吸着性能を回復させることができる（以下、この処理を「パージ処理」と呼ぶ）。

また、封鎖弁５００は、耐圧タンク１１０内の圧力が、大気圧と比べて過剰に高くなることや過剰に低くなることを抑制するために、耐圧タンク１１０内の圧力が上限しきい値よりも高くなった場合や、下限しきい値よりも低くなった場合に開状態にされる。ただし、通常は、キャニスタ１５０で吸着されなかった蒸発燃料が開放流路２１０から大気中へ放出されることを抑制するために、内燃機関が運転中で、かつ、パージバルブ１７０が開状態である場合、すなわち、パージ処理中に、封鎖弁５００が開状態にされる。ここで、封鎖弁５００の開状態を続ける時間を、過剰に長くならないように制御すれば、内燃機関２００に過剰な量の蒸発燃料が流入することを抑制することができる。

また、給油中に封鎖弁５００を開状態にすることとしてもよい。こうすれば、給油前に耐圧タンク１１０内の圧力が高まっている場合でも、蒸発燃料をキャニスタ１５０に吸着させ、蒸発燃料が大気中に放出されることを抑制することができる。ここで、耐圧タンク１１０内の圧力が所定値まで下がった後に、制御部３００がリッド１１６（図１）を開くこととしてもよい。こうすれば、キャップ１１４ｃを空けた際に、給油口１１４から蒸発燃料が流出することを抑制することができる。さらに、開放流路２１０の途中に、キャニスタ１５０側から開放端へ向けてガスを吸引する負圧ポンプを設け、給油中に吸引することとしてもよい。こうすれば、耐圧タンク１１０内の蒸発燃料を強制的にキャニスタ１５０へ流入させることができるので、給油中に給油口１１４から蒸発燃料が流出することを抑制することができる。

このように、蒸発燃料処理装置４００（キャニスタ１５０、パージ流路１６０、パージバルブ１７０）は、耐圧タンク１１０において発生した蒸発燃料を適当な時期に内燃機関２００の吸気管１８０へ供給（パージ）することで、蒸発燃料が外部へ漏れ出ることを防止している。また、蒸発燃料処理装置４００（キャニスタ１５０、パージ流路１６０、パージバルブ１７０）と、吸気管１８０と、内燃機関２００とは、「広義の蒸発燃料処理装置」と呼ぶことができる。

Ｂ．不具合診断処理：
Ｂ１．不具合診断処理の実施例：
図６は、密閉タンクシステム１００の不具合診断処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。この不具合診断処理では、耐圧タンク１１０の密閉状態に関する不具合診断が行われる。

ステップＳ１００では、判定部３１０（図２）は、圧力センサ１２０の出力信号に基づいて、以下の条件を満たすか否かを判断する。
（条件１）：耐圧タンク１１０内の圧力Ｐｔｋが、大気圧Ｐａｔｍを含む所定の範囲（大気圧Ｐａｔｍ±α）内である（αはゼロでない正の値）。

タンク内圧力Ｐｔｋが大気圧Ｐａｔｍに近いことは、耐圧タンク１１０や封鎖弁５００等が故障し、耐圧タンク１１０内と外（大気）とが連通している可能性があることを示している。ここで、大気圧としては、一般的な値（約１００ｋＰａ（キロパスカル））を用いることができる。また、圧力幅αとしては、大気圧と比べて小さな値、例えば、２ｋＰａを採用することができる。また、大気圧を測定する大気圧センサを制御部３００に接続し、この大気圧センサの出力信号から算出される大気圧を用いてもよい。このように、条件１に基づく判断を行うことによって、封鎖弁５００による遮断の不具合の可能性を含む、耐圧タンク１１０の密閉状態の不具合の可能性の有無を判断することができる。なお、条件１が満たされていない場合には（ステップＳ１００：Ｎｏ）、判定部３１０は、耐圧タンク１１０の密閉状態に不具合はないと判断して、処理を終了する。

条件１が満たされる場合には（ステップＳ１００：Ｙｅｓ）、次のステップＳ１１０で、判定部３１０は、以下の条件を満たすか否かを判断する。
（条件２）：封鎖弁５００の駆動回数Ｎがしきい値Ｎｔｈ未満である（しきい値Ｎｔｈは１以上の整数）。

ここで、封鎖弁５００の駆動回数Ｎとは、封鎖弁５００を開状態にした回数であり、例えば、パージ処理を実行すると、駆動回数Ｎに１が加算される。また、この駆動回数Ｎは、内燃機関２００を始動してからの積算回数であり、内燃機関２００を始動するたびにゼロにリセットされる。なお、この駆動回数Ｎは、制御部３００の図示しないメモリに記憶されている。

条件２が満たされない、すなわち、駆動回数Ｎがしきい値Ｎｔｈ以上であることは、封鎖弁５００がＮｔｈ回以上開状態にされたことを示している。このような場合には、密閉状態に不具合がない状態であっても、タンク内圧力が大気圧に近くなる。そこで、判定部３１０は、条件２が満たされない場合には（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、耐圧タンク１１０の密閉状態に不具合はないと判断して、処理を終了する。なお、しきい値としては、通常の運転状況において、変動するタンク内圧力Ｐｔｋを大気圧Ｐａｔｍに近い圧力とするために必要な駆動回数を採用すればよい。

逆に、条件２が満たされる場合には（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、判定部３１０は、耐圧タンク１１０の密閉状態に不具合の可能性があると判断し、仮不具合有判定を成立させる（ステップＳ１２０）。この判定結果は、制御部３００の図示しないメモリに記憶される。次に、ステップＳ１３０では、判定部３１０は、前回の不具合診断処理で仮不具合有判定が成立していたが否かを確認する。前回の不具合診断処理でも、仮不具合有判定が成立している場合には（ステップＳ１３０：Ｙｅｓ）、判定部３１０は、密閉状態に不具合があると判断し、次のステップＳ１４０で、不具合対応処理部３６０（図２）が、不具合対応処理を実行する。具体的には、不具合対応処理部３６０は、耐圧タンク１１０の密閉状態に不具合の可能性がある旨を表示パネル２２０に表示する指示をパネル制御部３５０に送る。さらに、仮不具合有判定が２回続けて成立した旨を、制御部３００の図示しないメモリに記憶させる。メモリに記憶された情報は、密閉タンクシステム１００の修理を行う際に利用することが可能である。

前回の不具合診断処理では仮不具合有判定が成立していない場合には（ステップＳ１３０：Ｎｏ）、判定部３１０は、封鎖弁５００が動作不良を起こしている可能性があると判断し、次のステップＳ１５０で、封鎖弁制御部３４０は、封鎖弁５００の強制駆動処理を実行し、不具合診断処理が終了する。

Ｂ２．封鎖弁強制駆動処理の第１実施例：
図７は、封鎖弁強制駆動処理の第１実施例の処理手順を示すフローチャートである。この封鎖弁強制駆動処理は、図６に示すステップＳ１５０で実行される処理である。封鎖弁制御部３４０（図２）は、封鎖弁５００を所定時間だけ強制的に開状態にし、その後、閉状態にする（ステップＳ２００）。ここで、所定時間は、封鎖弁５００の駆動弁体５５０を、フルストロークの閉状態位置（図３）から開状態位置（図４）へ移動させるために必要な時間（以下、「バルブストローク時間」と呼ぶ）よりも長い時間に設定されている。

ソレノイド５４４にバルブストローク時間よりも短い時間だけ通電すると、駆動弁体５５０が、開状態の方向への移動の途中で、閉状態の方向へ引き戻される。この際、駆動弁体５５０が意図しない方向に移動して、規定の位置からずれた位置に着座する動作不良が生じる可能性がある。すると、密閉が不完全となり漏れが生じてしまう。このような位置ズレは、駆動弁体５５０の開状態と閉状態との間の移動距離が長い程、大きくなる傾向がある。また、駆動弁体５５０が、弁座５２２から完全に離れる前に閉状態の方向へ引き戻されると、ガスケット５６５の一部がゆがみ、漏れが生じる可能性もある。また、弁座と弁体とが接する面（以下、「シール面」と呼ぶ）の面積が大きいと、シール面での圧力のバラツキによる漏れの可能性が大きくなる。従って、シール面の面積が大きいほど、位置ズレによって漏れが発生する可能性が高くなる。

通常の運転状態においては、封鎖弁５００の開状態を続ける時間（以下、「開時間」と呼ぶ）は、密閉タンクシステム１００の運転状態に合わせて適宜制御される。その結果、開時間がバルブストローク時間よりも短くなる場合がある。例えば、上述した「パージ処理」では、蒸発燃料の流量を制限するために、開時間が短く設定される場合がある。すると、封鎖弁５００が故障していない場合であっても、密閉が不完全となって、耐圧タンク１１０とキャニスタ１５０、すなわち、耐圧タンク１１０の内と外（大気）とが連通し、タンク内圧力Ｐｔｋが大気圧Ｐａｔｍに近くなる場合がある。このような場合に、図７に示す封鎖弁強制駆動処理を実行すれば、封鎖弁５００の密閉状態を正常な状態に回復させることができる。その結果、タンク内圧力Ｐｔｋは周囲の温度等に応じて変動するようになり、次回の不具合診断処理（図６）では、条件１が満たされなくなる。従って、故障していないにも拘わらず、不具合の可能性有との判定が２度続いて密閉状態に不具合があると判断されることを抑制することができる。

また、耐圧タンク１１０の密閉状態に不具合がない場合であっても、タンク内圧力Ｐｔｋの大気圧からの変動が小さい場合には、封鎖弁５００が開状態にされない。このような場合も、封鎖弁強制駆動処理を実行することによって、封鎖弁５００の強制駆動処理（図６：ステップＳ１５０）が実行されるので、封鎖弁５００が固着してしまうことを抑制することができる。

なお、現実に、耐圧タンク１１０の密閉状態に不具合が生じている場合には、図７に示す封鎖弁強制駆動処理を実行しても、不具合が解消されない。その結果、次回の不具合診断処理（図６）においても仮不具合有判定が成立し（ステップＳ１００：Ｙｅｓ、ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、不具合対応処理が実行される（ステップＳ１４０）。

なお、図６に示す不具合診断処理は、内燃機関２００の運転中に、定期的に繰り返し実行することができる。この際、繰り返しの時間間隔としては、タンク内圧力Ｐｔｋの変動が圧力幅αよりも大きくなるのに十分な時間を設定すればよく、例えば、数分間〜数時間の値を採用することができる。

この代わりに、内燃機関２００を始動するたびに１回だけ実行することとしてもよい。このように不具合診断処理の実行回数を制限すれば、封鎖弁５００の動作回数を過剰に増やすことを抑制することができるので、封鎖弁５００の耐久性の低下を抑制することができる。このとき、内燃機関２００の始動時に実行することとしてもよく、始動後、一定時間経った後に実行することとしてもよい。

また、不具合診断処理を実行する際には、パージ処理を合わせて実行することとしてもよい。具体的には、パージバルブ制御部３３０（図２）が、パージバルブ１７０を開状態にした後に、封鎖弁制御部３４０が、封鎖弁５００の強制駆動処理（図６：Ｓ１５０）を実行する。こうすれば、吸気管１８０が、キャニスタ１５０が蒸発燃料を吸引する場合よりも強い負圧で、蒸発燃料を吸引することができるので、キャニスタ１５０に吸着されなかった蒸発燃料が開放流路２１０から大気中へ放出されることを抑制することができる。なお、この例では、パージバルブ制御部３３０が、本発明における「蒸発燃料制御部」に相当する。

また、不具合診断処理は、内燃機関２００の運転中に限らず、内燃機関２００の停止中に実行することとしてもよく、さらに、内燃機関２００の運転状態に拘わらずに、定期的に実行することとしてもよい。

また、図６に示す不具合診断処理では、封鎖弁５００の強制駆動処理が、タンク内圧力Ｐｔｋが大気圧Ｐａｔｍに近い場合に実行される。従って、封鎖弁５００を強制的に開状態にしても、蒸発燃料が大気中へ放出されることを抑制することができる。

Ｂ３．封鎖弁強制駆動処理の第２実施例：
図８は、封鎖弁強制駆動処理の第２実施例の処理手順を示すフローチャートである。この封鎖弁強制駆動処理は、図６に示すステップＳ１５０で実行される処理であり、図７に示す処理の代わりに実行することができる。図７に示す第１実施例との差異は、封鎖弁５００の駆動を行う前に、スロットルバルブ１９０（図１、２）の開度を低減させている点である。

この封鎖弁強制駆動処理の第２実施例は、パージ処理中に実行される。ステップＳ３００では、スロットルバルブ制御部３２０（図２）が、スロットルバルブ１９０の開度を一定値だけ低減させる。すると、内燃機関２００が吸入しようとする空気の量に対して、スロットルバルブ１９０を介して供給される空気の量が少なくなるので、パージ流路１６０から吸気管１８０へガスを吸引する負圧が強くなる。この状態で、封鎖弁制御部３４０は、封鎖弁５００の開閉処理を実行する（ステップＳ３１０）。このステップＳ３１０の開閉処理は、図７のステップＳ２００と同じ処理である。封鎖弁５００が開状態となると、耐圧タンク１１０から流出した蒸発燃料が、蒸発燃料流路１４０とパージ流路１６０とを介して吸気管１８０に吸引され、内燃機関２００によって消費される。封鎖弁５００が閉状態となると、スロットルバルブ制御部３２０は、スロットルバルブ１９０の開度を元の値に復帰させる（ステップＳ３２０）。

このように、第２実施例では、封鎖弁５００の開閉処理（ステップＳ３１０）を実行する際に、スロットルバルブ１９０の開度を低減させて吸気管１８０への蒸発燃料の吸引圧力を強めているので、蒸発燃料の大気中への放出に対する抑制効果を高めることができる。ここで、スロットルバルブ１９０の開度の低減量は、一定値でもよく、また、タンク内圧力Ｐｔｋに応じて調整してもよい。例えば、タンク内圧力Ｐｔｋが高いほど、蒸発燃料の量も多いので、開度をより小さく絞って、吸引圧力を強めてもよい。

なお、この実施例では、スロットルバルブ制御部３２０が、本発明における「蒸発燃料制御部」に相当する。

Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

Ｃ１．変形例１：
上述した封鎖弁強制駆動処理の各実施例（図７、図８）において、封鎖弁５００の開閉処理（ステップＳ２００、ステップＳ３１０）での封鎖弁５００を強制開閉する回数は１回に限らず２回以上であってもよい。

Ｃ２．変形例２：
上述した不具合診断処理の実施例（図６）において、仮不具合有判定が成立する条件としては、２つの条件（条件１：ステップＳ１００、条件２：ステップＳ１１０）に限定されるものではなく、他の条件を採用してもよい。例えば、ステップＳ１１０を省略して、条件１のみを用いて判定を行ってもよい。また、条件１の代わりに、
（条件１ａ）：耐圧タンク１１０内の圧力Ｐｔｋが、大気圧Ｐａｔｍを含む所定の範囲（大気圧Ｐａｔｍ±α）内にある状態が所定時間以上続く。：
を用いてもよい。上述したように、通常は、タンク内圧力Ｐｔｋは周囲の温度等に応じて変動する。従って、タンク内圧力Ｐｔｋが大気圧を含む所定の範囲内にある状態が所定時間以上続くことを、耐圧タンク１１０の密閉状態の不具合の可能性を示す条件として用いることができる。ここで、所定時間としては、タンク内圧力Ｐｔｋの変動が圧力幅αよりも大きくなるのに十分な時間を設定すればよい。

また、蒸発燃料流路１４０に流量計を設け、流量がゼロよりも大きいことを、仮不具合有判定が成立する条件として用いてもよい。この条件を用いれば、封鎖弁５００による遮断の不具合の可能性の有無の判定を行うことができる。

なお、上述した（条件１）（条件１ａ）における「大気圧Ｐａｔｍを含む所定の範囲」は、大気圧Ｐａｔｍを中心とする正圧と負圧との両方向に対称な範囲でなくてもよく、大気圧Ｐａｔｍに近い範囲であればよい。

Ｃ３．変形例３：
上述した実施例において、耐圧タンク１１０内の圧力を測定する圧力センサ１２０は耐圧タンク１１０に設けられているが（図１、２）、耐圧タンク１１０内の圧力を測定することが可能な他の位置に設けられていてもよい。例えば、蒸発燃料流路１４０の耐圧タンク１１０と封鎖弁５００との間に設けられていてもよい。

Ｃ４．変形例４：
上述した各実施例では、封鎖弁５００（図３、４）は、弁座５２２と、弁座５２２に向かう方向に沿って移動可能な駆動弁体５５０とを備えているが、流体の流路を遮断する遮断弁としては、他の種々の弁構造を有するものを利用可能であり、例えば、玉型弁や、バタフライ弁などの弁構造を有する弁を利用してもよい。いずれの場合も、遮断の不具合の可能性有との判定が成立した場合に、遮断弁を駆動して開状態にさせ、その後、閉状態にさせることが好ましい。こうすれば、遮断弁の動作不良が生じている場合には、遮断弁の密閉状態を正常な状態に回復させることができるので、遮断弁の動作不良と他の不具合とを区別して遮断の診断を行うことができる。

なお、遮断弁の動作不良とは異なる不具合があると診断された場合（図６：ステップＳ１３０：Ｙｅｓ）には、ユーザに警告を通知する処理が実行されることが好ましい。このような警告通知処理としては、表示パネル２２０（図１、２）等の表示部に不具合の可能性がある旨を表示する処理（図６：ステップＳ１４０）に限らず、種々の処理を採用することができる。例えば、音を発生するスピーカを制御部３００に接続し、不具合対応処理部３６０がスピーカを介して警告音を発しても良い。

Ｃ５．変形例５：
上述の各実施例では、本発明の流路遮断装置を、密閉タンクシステム（燃料貯留装置）に適用した場合について説明したが、燃料貯留装置に限らず、流体が流れる種々の流路を遮断するための弁に適用することができる。

本発明の一実施例としての密閉タンクシステム１００の構成を示すブロック図である。 制御部３００を中心とした密閉タンクシステム１００の構成の概略を示すブロック図である。 閉状態の封鎖弁５００の断面図である。 開状態の封鎖弁５００の断面図である。 封鎖弁５００の動作の一例を説明するタイミングチャートである。 密閉タンクシステム１００の不具合診断処理の実施例の処理手順を示すフローチャートである。 封鎖弁強制駆動処理の第１実施例の処理手順を示すフローチャートである。 封鎖弁強制駆動処理の第２実施例の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１００...密閉タンクシステム
１１０...耐圧タンク
１１２...給油流路
１１４...給油口
１１４ｃ...キャップ
１１６...リッド
１２０...圧力センサ
１４０...蒸発燃料流路
１４２...リリーフ弁
１４４...フロート弁
１５０...キャニスタ
１６０...パージ流路
１７０...パージバルブ
１８０...吸気管
１８２...エアクリーナ
１９０...スロットルバルブ
２００...内燃機関
２１０...開放流路
２２０...表示パネル
３００...制御部
３１０...判定部
３２０...スロットルバルブ制御部
３３０...パージバルブ制御部
３４０...封鎖弁制御部
３５０...パネル制御部
３６０...不具合対応処理部
４００...蒸発燃料処理装置
５００...封鎖弁
５１０...ハウジング
５２０...第２端壁部
５２０ａ...開口
５２２...弁座
５３０...側壁部
５３０ａ...開口
５４０...第１端壁部
５４２...ガイド穴
５４４...ソレノイド
５５０...駆動弁体
５５２...弁体
５５４...支持棒
５５６...バネ
５６５...ガスケット
５８０...弁室
６００...流路遮断装置

Claims (5)

1. 流体が流れる流路を遮断する流路遮断装置であって、
   前記流体の通る流路の途中に設けられ、閉状態において前記流体の流れを遮断することが可能な遮断弁と、
   前記遮断の不具合の可能性の有無を判定する判定部と、
   前記判定部によって不具合の可能性有りとの判定がなされた場合に、前記遮断弁を強制的に開状態にさせ、その後、閉状態にさせる強制開閉処理を実行する遮断弁制御部と、
   を備える、流路遮断装置。
2. 請求項１に記載の流路遮断装置であって、
   前記遮断弁制御部は、前記判定部によって不具合の可能性有りとの判定がなされた場合に、前記強制開閉処理を１回以上の所定の回数だけ実行し、
   前記流路遮断装置は、さらに、
   前記強制開閉処理が前記所定の回数だけ実行された後の前記判定部の判定結果が、再び、不具合の可能性有りとの判定結果である場合に、所定の不具合対応処理を実行する不具合対応処理部を備える、
   流路遮断装置。
3. 燃料を貯留する燃料貯留装置であって、
   前記燃料を貯留する燃料貯留部と、
   前記燃料貯留部内の圧力を測定する圧力測定部と、
   前記燃料貯留部に接続され、前記燃料貯留部内の蒸発燃料を外部へ導く蒸発燃料流路と、
   前記蒸発燃料流路を遮断するための請求項１または請求項２に記載の流路遮断装置と、
   を備え、
   前記判定部は、前記遮断弁が閉状態にあるときの、前記圧力測定部により測定される圧力に基づいて前記判定を行う、
   燃料貯留装置。
4. 請求項３に記載の燃料貯留装置であって、
   前記判定部は、前記圧力測定部により測定される圧力が、前記外部の圧力を含む所定の範囲内に有ることを含む所定の条件を満たす場合に、不具合の可能性有りとの判定を成立させる、燃料貯留装置。
5. 請求項３または請求項４に記載の燃料貯留装置であって、さらに、
   前記蒸発燃料流路の、前記遮断弁から見て前記燃料貯留部とは反対側に接続され、前記蒸発燃料を吸引可能であるとともに、吸引能力を調整可能な蒸発燃料処理部と、
   前記遮断弁制御部が前記強制開閉処理を実行する際に、前記蒸発燃料処理部の吸引能力を、前記強制開閉処理の実行前よりも強く設定する蒸発燃料制御部と、
   を備える、燃料貯留装置。

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