JP2007278196A - リークチェック装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸発燃料処理機構４のリークチェック装置１において、キャニスタ５から吸気ライン３への蒸発燃料の供給を促進する第１ポンプ７が高吐出能力でも、リークチェックに対する誤判定の虞を低減することにある。
【解決手段】リークチェック装置１は、キャニスタ５に気体圧を印加する第１ポンプ７と、キャニスタ５と第１ポンプ７との間を開閉する第１制御弁８と、第１ポンプ７よりも低吐出能力の第２ポンプ９と、キャニスタ５に通じ、第２ポンプ９により気体が流動するガス流路３５と、ガス流路３５の気体圧を検出する圧力センサ１１と、圧力センサ１１による検出値に基づき、蒸発燃料処理機構４にリークが発生しているか否かを判定するＥＣＵ１３とを備える。これにより、リークチェックには、誤判定の虞が低い低吐出能力の第２ポンプ９を利用できるので、第１ポンプ７が高吐出能力でも、リークチェックに対する誤判定の虞を低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料タンクで発生する蒸発燃料をエンジンへの吸気ラインに供給して処理する蒸発燃料処理機構に、リークが発生しているか否かを判定するリークチェック装置に関する。

従来から、燃料タンクで発生した蒸発燃料が外気に拡散するのを防止するために、上記のような蒸発燃料処理機構が車両等に搭載されている。この蒸発燃料処理機構１００は、例えば、図７に示すように、燃料を貯留する燃料タンク１０１と、燃料タンク１０１で発生する蒸発燃料を一時的に蓄えるキャニスタ１０２と、開弁することでキャニスタ１０２からエンジンの吸気ライン１０３に向かい気体を流動させ、キャニスタ１０２に蓄えられた蒸発燃料を吸気ライン１０３に供給するパージ弁１０４とを備える（例えば、特許文献１参照）。

ここで、キャニスタ１０２には活性炭等の吸着剤が充填され、蒸発燃料は、吸着剤に吸着されて蓄えられる。そして、パージ弁１０４の開弁とともにキャニスタ１０２から吸気ライン１０３に向かう気体流が発生すると、蒸発燃料は、この気体流により吸着剤から脱離して吸気ライン１０３に供給される。

近年、環境汚染防止や省燃料化推進等の観点から、蒸発燃料処理機構１００において蒸発燃料のリークに対し、厳しい規制が義務付けられつつある。このため、蒸発燃料処理機構１００にリークが発生しているか否かを判定するリークチェック装置１１０が、種々、提案されている。

例えば、図７に示すリークチェック装置１１０は、キャニスタ１０２に正または負の気体圧を印加するポンプ１１１と、キャニスタ１０２に通じ、ポンプ１１１が作動することで気体が流動する流動部１１２と、流動部１１２における気体の流動状態を示す流動パラメータを検出する流動パラメータ検出手段１１３と、流動部１１２をバイパスしてポンプ１１１とキャニスタ１０２とを接続するガス流路１１４を開閉する制御弁１１５と、流動パラメータ検出手段１１３から流動パラメータの検出値を取得するとともに、パージ弁１０４、ポンプ１１１や制御弁１１５を駆動制御する電子制御装置（ＥＣＵ）１１６とを備える。

ポンプ１１１は、内部に気体を流出入させるポンプ室（図示せず）を形成するとともに、このポンプ室を外部に開放する２つのポートを有し、一方のポートはフィルタ１１７を介して外気に通じ、他方のポートは流動部１１２および制御弁１１５に通じる。また、ポンプ１１１は、正方向または負方向の両方向に回転可能であり、他方のポートに通じる部位に正の気体圧または負の気体圧を印加することができる。

流動部１１２は、ポンプ１１１の他方のポートからフィルタ１１７を介して外気に通じるガス流路１１８として構成される。ガス流路１１８にはキャニスタ１０２に通じるガス流路１１９が接続し、ガス流路１１９の接続部の両側にそれぞれオリフィス１２０、１２１が設けられている。

流動パラメータ検出手段１１３は、流動パラメータとしてオリフィス１２０、１２１を通過する気体の流量を検出する２個の流量センサ１２２、１２３により構成される。そして、流動パラメータ検出手段１１３がガス流路１１８に組み付けられることで、ガス流路１１８は流動パラメータの検出部として機能し、さらに流動パラメータは後記のようにリーク発生の判定に利用されるので、ガス流路１１８はリーク検出部として機能する。

制御弁１１５は、キャニスタ１０２から吸気ライン１０３に蒸発燃料を供給する際に開弁する。つまり、制御弁１１５およびパージ弁１０４が開弁すると、吸気ライン１０３の負圧により、フィルタ１１７、ポンプ１１１のポンプ室、ガス流路１１４、１１９を介してキャニスタ１０２に外気が導かれ、さらにキャニスタ１０２から吸気ライン１０３に向かう気体流が発生する。また、この状態でポンプ１１１が作動してキャニスタ１０２に正の気体圧が印加されると、キャニスタ１０２から吸気ライン１０３に向かう気体流がアシストされ吸気ライン１０３への蒸発燃料の供給が促進される。

ＥＣＵ１１６は、流量センサ１２２、１２３からオリフィス１２０、１２１を通過する気体の流量の検出値を取得するとともに、取得した２つの検出値の差分に基づき、蒸発燃料処理機構１００にリークが発生しているか否かを判定する。すなわち、ＥＣＵ１１６は、パージ弁１０４および制御弁１１５を閉弁させた状態でポンプ１１１を作動させる。これにより、キャニスタ１０２に正または負の気体圧が印加されるとともに、ガス流路１１８に気体が一方向に流動し、やがて、キャニスタ１０２の気体圧およびガス流路１１８における気体の流動状態は定常になる。

この時、蒸発燃料処理機構１００にリークが発生していると、ガス流路１１９を介してキャニスタ１０２とガス流路１１８との間で気体が流出入する。このため、流量センサ１２２の検出値と流量センサ１２３の検出値との差分の絶対値は、蒸発燃料処理機構１００におけるリーク量に応じて増減する。そして、ＥＣＵ１１６は、この差分の絶対値に対する閾値を設定し、差分の絶対値が閾値よりも大きいときにリークが発生していると判定する。

このリークチェック装置１１０によれば、ポンプ１１１は、キャニスタ１０２から吸気ライン１０３への蒸発燃料の供給を促進するために高い吐出能力が要求される。そして、吐出能力が高いほど、ポンプアクチュエータへの給電量変動やポンプ構成部品の寸法ばらつき等の外乱が吐出能力に与える影響は大きくなる（図８参照）。このため、従来のリークチェック装置１１０のポンプ１１１は、同じ吐出圧力でも流量の変動幅が大きくリークチェックに対する誤判定の虞が高い。
特表平１１−５０９６０２号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、蒸発燃料処理機構のリークチェック装置において、キャニスタから吸気ラインへの蒸発燃料の供給を促進するポンプが高吐出能力でも、リークチェックに対する誤判定の虞を低減することにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載のリークチェック装置は、燃料を貯留する燃料タンクと、燃料タンクで発生する蒸発燃料を一時的に蓄えるキャニスタと、開弁することでキャニスタからエンジンの吸気ラインに向かい気体を流動させ、キャニスタに蓄えられた蒸発燃料を吸気ラインに供給するパージ弁とを備える蒸発燃料処理機構に、リークが発生しているか否かを判定するものである。

このリークチェック装置は、キャニスタに正または負の気体圧を印加する第１ポンプと、キャニスタと第１ポンプとの間を開閉する第１制御弁と、第１ポンプよりも低吐出能力の第２ポンプと、キャニスタに通じ、第２ポンプが作動することで気体が流動する第２流動部と、第２流動部における気体の流動状態を示す流動パラメータを検出する流動パラメータ検出手段と、パージ弁および第１制御弁を閉弁させた状態で、第２ポンプにより第２流動部に気体を流動させ、流動パラメータ検出手段から流動パラメータの検出値を取得し、取得した流動パラメータの検出値に基づき蒸発燃料処理機構にリークが発生しているか否かを判定するリーク判定手段とを備える。

これにより、キャニスタに正または負の気体圧を積極的に印加する必要がある場合に、高吐出能力の第１ポンプを用いることができるとともに、第２流動部に気体を流動させる際は、低吐出能力の第２ポンプを利用することができる。ここで、キャニスタに正の気体圧を積極的に印加することで、キャニスタから吸気ラインへの蒸発燃料の供給を促進することができる。また、第２流動部は流動パラメータの検出部として機能し、さらに流動パラメータの検出値はリーク発生の判定（リークチェック）に利用されるので、第２流動部は、リークを検出するためのリーク検出部として機能することができる。

このため、このリークチェック装置によれば、高吐出能力の第１ポンプを蒸発燃料の供給促進に利用することができるとともに、低吐出能力の第２ポンプをリークチェックに利用することができる。つまり、蒸発燃料の供給促進には、高吐出能力の第１ポンプを利用することができるとともに、リークチェックには、誤判定の虞が低い低吐出能力の第２ポンプを利用することができる。

したがって、蒸発燃料処理機構のリークチェック装置において、キャニスタから吸気ラインへの蒸発燃料の供給を促進するポンプ（つまり、第１ポンプ）が高吐出能力でも、リークチェックに対する誤判定の虞を低減することができる。

なお、キャニスタに正または負の気体圧を積極的に印加することで、蒸発燃料処理機構を早期に加圧状態または減圧状態に移行させることができる。このため、リークチェックの際に、まず第１ポンプにより、蒸発燃料処理機構を加圧状態または減圧状態に移行させ、その後に第２ポンプを利用してリークチェックを行えば、リークチェック時間を短縮することができる。

〔請求項２の手段〕
請求項２に記載のリークチェック装置によれば、第１ポンプおよび第２ポンプは、１個のベーンポンプとして構成される。そして、このベーンポンプは、ベーンの通過に伴い気体が流出入する異容積の２個のポンプ室を形成し、容積の大きいポンプ室に気体を流出入させることで第１ポンプとして機能し、容積の小さいポンプ室に気体を流出入させることで第２ポンプとして機能する。

これにより、第１、第２ポンプを１個のベーンポンプとして構成しても、蒸発燃料の供給を促進することができるとともに、リークチェックに対する誤判定の虞を低減することができる。このため、請求項１の手段の効果を奏するリークチェック装置を、安価に構成することができる。

〔請求項３の手段〕
請求項３に記載のリークチェック装置によれば、第１ポンプの２つのポートの内の一方のポートは、外気に通じ、第１制御弁は、第１ポンプの２つのポートの内の他方のポートとキャニスタとが連通する開弁状態と、他方のポートと外気とが連通する閉弁状態とを切り替える。
これにより、第１ポンプを利用してキャニスタに正または負の気体圧を印加する際に、外気とキャニスタとの間で気体を流出入させることができる。

〔請求項４の手段〕
請求項４に記載のリークチェック装置は、第２流動部と外気との間を開閉する第２制御弁を備え、第２流動部に１個のオリフィスが設けられている。
これにより、オリフィスの有効開口径に相当する大きさのリークが、蒸発燃料処理機構に発生しているか否かを判定することができる。

つまり、第２制御弁を開弁して第２ポンプを作動させ、外気導入により第２流動部に気体を流動させれば、流動パラメータは、オリフィスの有効開口径に応じた値（基準値と呼ぶ）になる。次に、第２制御弁を閉弁して第２ポンプを作動させ、蒸発燃料処理機構との気体の流出入により第２流動部に気体を流動させれば、流動パラメータは、蒸発燃料処理機構におけるリーク状況に応じた値に向かって収束する。このため、この収束の過程で流動パラメータの検出値と基準値とを比較することで、オリフィスの有効開口径に相当する大きさのリークが、蒸発燃料処理機構に発生しているか否かを判定することができる。

また、この手段によれば、１個の流動パラメータ検出手段（例えば、圧力センサ）を用いて流動パラメータの検出値を取得することにより、リークチェックを行うことができる。このため、この手段を採用するリークチェック装置は、２個以上のセンサを必要とする従来のリークチェック装置よりも安価である。

最良の形態１のリークチェック装置は、燃料を貯留する燃料タンクと、燃料タンクで発生する蒸発燃料を一時的に蓄えるキャニスタと、開弁することでキャニスタからエンジンの吸気ラインに向かい気体を流動させ、キャニスタに蓄えられた蒸発燃料を吸気ラインに供給するパージ弁とを備える蒸発燃料処理機構に、リークが発生しているか否かを判定するものである。

このリークチェック装置は、キャニスタに正または負の気体圧を印加する第１ポンプと、キャニスタと第１ポンプとの間を開閉する第１制御弁と、第１ポンプよりも低吐出能力の第２ポンプと、キャニスタに通じ、第２ポンプが作動することで気体が流動する第２流動部と、第２流動部における気体の流動状態を示す流動パラメータを検出する流動パラメータ検出手段と、パージ弁および第１制御弁を閉弁させた状態で、第２ポンプにより第２流動部に気体を流動させ、流動パラメータ検出手段から流動パラメータの検出値を取得し、取得した流動パラメータの検出値に基づき蒸発燃料処理機構にリークが発生しているか否かを判定するリーク判定手段とを備える。

また、このリークチェック装置によれば、第１ポンプおよび第２ポンプは、１個のベーンポンプとして構成される。そして、このベーンポンプは、ベーンの通過に伴い気体が流出入する異容積の２個のポンプ室を形成し、容積の大きいポンプ室に気体を流出入させることで第１ポンプとして機能し、容積の小さいポンプ室に気体を流出入させることで第２ポンプとして機能する。

また、このリークチェック装置によれば、第１ポンプの２つのポートの内の一方のポートは、外気に通じ、第１制御弁は、第１ポンプの２つのポートの内の他方のポートとキャニスタとが連通する開弁状態と、他方のポートと外気とが連通する閉弁状態とを切り替える。
さらに、このリークチェック装置は、第２流動部と外気との間を開閉する第２制御弁を備え、第２流動部に１個のオリフィスが設けられている。

〔実施例１の構成〕
実施例１のリークチェック装置１の構成を、図１ないし図６を用いて説明する。
リークチェック装置１は、燃料タンク２で発生する蒸発燃料をエンジン（図示せず）への吸気ライン３に供給して処理する蒸発燃料処理機構４に、リークが発生しているか否かを判定するものである。

蒸発燃料処理機構４は、車両等に搭載され、燃料タンク２で発生した蒸発燃料が外気に拡散するのを防止するために用いられている。この蒸発燃料処理機構４は、例えば、図１に示すように、燃料を貯留する燃料タンク２と、燃料タンク２で発生する蒸発燃料を一時的に蓄えるキャニスタ５と、開弁することでキャニスタ５からエンジンの吸気ライン３に向かい気体を流動させ、キャニスタ５に蓄えられた蒸発燃料を吸気ライン３に供給するパージ弁６とを備える。

ここで、キャニスタ５には活性炭等の吸着剤が充填され、蒸発燃料は、吸着剤に吸着されて蓄えられる。そして、パージ弁６が開弁すると、吸気ライン３の負圧によりキャニスタ５から吸気ライン３に向かう気体流が発生し、蒸発燃料は、この気体流により吸着剤から脱離して吸気ライン３に供給される。

なお、以下の説明では、吸着剤から蒸発燃料を脱離させて吸気ライン３に供給する工程をパージ工程と呼び、蒸発燃料処理機構４に、リークが発生しているか否かを判定する工程をリークチェック工程と呼ぶ。

リークチェック装置１は、キャニスタ５に正または負の気体圧を印加する第１ポンプ７と、キャニスタ５と第１ポンプ７との間を開閉する第１制御弁８と、第１ポンプ７よりも低吐出能力の第２ポンプ９と、キャニスタ５に通じ、第２ポンプ９が作動することで気体が流動する第２流動部１０と、第２流動部１０における気体の流動状態を示す流動パラメータを検出する流動パラメータ検出手段１１と、第２流動部１０と外気との間を開閉する第２制御弁１２と、パージ弁６、第１、第２制御弁８、１２、第１、第２ポンプ７、９を駆動制御する電子制御装置（ＥＣＵ）１３とを備える。

第１、第２ポンプ７、９は、図２に示すように、複数のベーン１６が放射状にはめ込まれた１個のロータ１７を有する１個のベーンポンプ１８として構成されている。このベーンポンプ１８では、ベーン１６の通過に伴い気体が流出入する異容積の２個のポンプ室１９、２０を形成するように、ケーシング２１が設けられロータ１７が配置されている。そして、ベーンポンプ１８は、容積の大きいポンプ室１９に気体を流出入させることで第１ポンプ７として機能し、容積の小さいポンプ室２０に気体を流出入させることで第２ポンプ９として機能する。

そして、第１ポンプ７の２つのポート２３、２４の内、ポート２３には、第１制御弁８に通じるガス流路２５が接続し、ポート２４には、フィルタ２６を介して外気に通じるガス流路２７が接続する。また、第２ポンプ９の２つのポート２８、２９の内、ポート２８には、第２制御弁１２に通じるガス流路３０が接続し、ポート２９には、フィルタ２６を介して外気に通じるガス流路３１が接続する。なお、ガス流路２７は、ガス流路３１に接続することでフィルタ２６を介して外気に通じている。

なお、ロータ１７は、ＥＣＵ１３からの指令に応じて回転し、ＥＣＵ１３は、ロータ１７が正方向、負方向のいずれの方向にも回転することができるように設定されている。このため、第１ポンプ７は、キャニスタ５に正または負両方の気体圧を印加することができ、第２ポンプ９は、第２流動部１０において気体を一方向ばかりでなく、一方向とは逆の他方向にも流動させることができる。

第１制御弁８は、キャニスタ５に通じるガス流路３２、第１ポンプ７のポート２３に通じるガス流路２５、およびフィルタ３３を介して外気に通じるガス流路３４の連通状態を切り替える電磁３方弁である。すなわち、第１制御弁８は、ＥＣＵ１３からの指令に応じて、ガス流路３２とガス流路２５とが連通する開弁状態と、ガス流路２５とガス流路３４とが連通する閉弁状態とを切り替える。

そして、第１制御弁８は、パージ工程において、キャニスタ５から吸気ライン３に蒸発燃料を供給する際に開弁する。パージ工程では、第１制御弁８およびパージ弁６が両方とも開弁している。そして、吸気ライン３の負圧により、フィルタ２６、ガス流路３１、２７、第１ポンプ７のポンプ室１９、ガス流路２５、３２を介してキャニスタ５に外気が導かれ、さらにキャニスタ５から吸気ライン３に向かう気体流が発生する。また、この状態でロータ１７が正方向に回転するとキャニスタ５に正の気体圧が印加されて、キャニスタ５から吸気ライン３に向かう気体流がアシストされ、吸気ライン３への蒸発燃料の供給が促進される。

また、第１制御弁８は、リークチェック工程において、蒸発燃料処理機構４を加圧状態または減圧状態に移行させる際にも開弁する。リークチェック工程では、パージ弁６が閉弁している。そして、パージ弁６が閉弁しているときに、第１制御弁８が開弁しベーンポンプ１８が作動すると、キャニスタ５に正または負の気体圧が積極的に印加される。このため、蒸発燃料処理機構４は、早期に加圧状態または減圧状態に移行する。その後のリークチェック工程では、第１制御弁８は閉弁し、第２ポンプ９のみによりキャニスタ５に正または負の気体圧が印加され、リークチェックが行われる。

第２流動部１０は、第２ポンプ９によりフィルタ２６を介して外気とキャニスタ５との間で気体を流動させるためのガス流路３５として構成される。ガス流路３５は、第１ポンプ７によりフィルタ２６を介して外気とキャニスタ５との間で気体を流動させるためのガス流路３２、２５とは別に設けられている。すなわち、ガス流路３５は、キャニスタ５に直接的に接続するガス流路３６、およびガス流路３６から分岐する一方のガス流路３７によりキャニスタ５に通じるとともに、ガス流路３０に接続して第２ポンプ９のポート２８に通じる。

また、ガス流路３５にはオリフィス４０が設けられている。オリフィス４０は、蒸発燃料処理機構４に発生したリーク箇所のリーク有効径に関し、許容できるリーク有効径に相当する有効開口径を形成するように設けられている。

流動パラメータ検出手段１１は、ガス流路３５に組み付けられ、例えば、流動パラメータとして、オリフィス４０よりも第２ポンプ９の側のガス流路３５における気体圧を検出する圧力センサとして構成される（以下、流動パラメータ検出手段１１を圧力センサ１１とする）。これにより、ガス流路３５は、流動パラメータである気体圧の検出部として機能し、さらに、この気体圧の検出値はＥＣＵ１３に出力されて後記のようにリーク発生の判定に利用されるので、ガス流路３５はリーク検出部として機能する。

第２制御弁１２は、ガス流路３０とガス流路３５との接続点に接続するガス流路４２、ガス流路３６から分岐する他方のガス流路４３、およびガス流路３１に接続するガス流路４４の連通状態を切り替える電磁３方弁である。すなわち、第２制御弁１２は、ＥＣＵ１３からの指令に応じて、ガス流路４３とガス流路４４とが連通する開弁状態と、ガス流路４３とガス流路４２とが連通する閉弁状態とを切り替える。

そして、第２制御弁１２は、リークチェック工程において、リーク発生の判定（リークチェック）の基準となる基準値を取得する際に開弁する。この基準値は、フィルタ２６を介してガス流路３５に外気を導入し、ガス流路３５における気体の流動状態が定常に達したときの圧力センサ１１による気体圧の検出値である。すなわち、この基準値は、外気の状態、第２ポンプ９の吐出能力、およびオリフィス４０の有効開口径に応じたガス流路３５における気体圧である。そして、後記するように、この基準値に基づきリークチェックが行われる。

また、第２制御弁１２が閉弁しているとき、キャニスタ５は、ガス流路３６、４３、４２、３０を介して第２ポンプ９のポート２８と直接的に連通している。このため、第２制御弁１２が閉弁しているときに、第２ポンプ９が作動すると第２ポンプ９によりキャニスタ５に正または負の気体圧が印加される。なお、第２ポンプ９は第１ポンプ７よりも低吐出能力なので、第２制御弁１２が閉弁してキャニスタ５と第２ポンプ９のポート２８とが直接的に連通していても、第２ポンプ９による気体圧の印加速度は第１ポンプ７による気体圧の印加速度よりも小さい。

ＥＣＵ１３は、圧力センサ１１による気体圧の検出値を取得するとともに、エンジンの運転状態等に応じて、ベーンポンプ１８、第１、第２制御弁８、１２、パージ弁６等を駆動制御するための指令を行う。すなわち、ＥＣＵ１３は、各種の検出値の取得、各種演算、および演算結果に基づく制御信号の合成および出力を行う周知構造のマイコン（図示せず）、およびマイコンから制御信号の入力を受け、ベーンポンプ１８、第１、第２制御弁８、１２、パージ弁６等のアクチュエータに所定の電源から給電させる駆動回路（図示せず）等により構成されている。

そして、ＥＣＵ１３は、エンジンの運転状態に応じて、パージ工程およびリークチェック工程を選択し、ベーンポンプ１８、第１、第２制御弁８、１２、パージ弁６等を選択した工程に応じて駆動制御する。なお、パージ工程は、例えば、エンジンの運転中に実行され、リークチェック工程は、例えば、エンジンの運転停止後に所定の時間が経過した後や、エンジンの運転停止後にエンジンの温度が所定値に安定したと判定された後に実行される。

まず、パージ工程において、ＥＣＵ１３は、図３に示すように、パージ弁６および第１制御弁８を開弁させるとともに、第２制御弁１２を閉弁させる。これにより、吸気ライン３の負圧により、主に、フィルタ２６、ガス流路３１、２７、第１ポンプ７のポンプ室１９、ガス流路２５、３２、３７、３６を介してキャニスタ５に外気が導かれ、さらにキャニスタ５から吸気ライン３に向かう気体流が発生する。このため、キャニスタ５から吸気ライン３に蒸発燃料が供給される。

また、ＥＣＵ１３は、吸気ライン３の負圧が小さく蒸発燃料の供給が不十分であると判定した場合、パージ弁６および第１制御弁８を開弁させた状態でベーンポンプ１８のロータ１７を正方向に回転させ、主に第１ポンプ７によりキャニスタ５に正の気体圧を印加させる。これにより、キャニスタ５から吸気ライン３に向かう気体流がアシストされ、吸気ライン３への蒸発燃料の供給が促進される。

次に、リークチェック工程において、ＥＣＵ１３は、図４に示すように、まず、第１制御弁８を閉弁させるとともに第２制御弁１２を開弁させる。そして、ＥＣＵ１３は、この状態でベーンポンプ１８のロータ１７を負方向に回転させ、第２ポンプ９によりガス流路３５に外気を導入させる。そして、ガス流路３５における気体の流動状態が定常に達したら、ＥＣＵ１３は、圧力センサ１１による検出値を基準値として取得する。

そして、ＥＣＵ１３は、基準値の取得後、図５に示すように、パージ弁６および第２制御弁１２を閉弁させるとともに第１制御弁８を開弁させる。そして、ＥＣＵ１３は、この状態でベーンポンプ１８のロータ１７を負方向に回転させ、主に第１ポンプ７によりキャニスタ５に負の気体圧を印加させる。これにより、蒸発燃料処理機構４は、外気圧よりも低い減圧状態に移行する。

そして、ＥＣＵ１３は、蒸発燃料処理機構４を減圧状態に移行させた後、図６に示すように、パージ弁６および第２制御弁１２を閉弁させたまま第１制御弁８を閉弁させる。そして、ＥＣＵ１３は、この状態でベーンポンプ１８のロータ１７を負方向に回転させ、第２ポンプ９によりキャニスタ５に負の気体圧を印加させる。これにより、圧力センサ１１の検出値は、蒸発燃料処理機構４におけるリーク状況に応じた値に向かって収束する。

この結果、ＥＣＵ１３は、圧力センサ１１の検出値が基準値よりも恒常的に低くなると、リークが発生していないと判定し、圧力センサ１１の検出値が基準値よりも恒常的に高くなると、リークが発生していると判定する。

このように、ＥＣＵ１３は、リークチェック工程において、パージ弁６および第１制御弁８を閉弁させた状態で、第２ポンプ９によりガス流路３５に気体を流動させ、圧力センサ１１からガス流路３５における気体圧の検出値を取得し、取得した検出値に基づき、蒸発燃料処理機構４にリークが発生しているか否かを判定するリーク判定手段として機能する。

〔実施例１の効果〕
実施例１のリークチェック装置１は、キャニスタ５に正または負の気体圧を印加する第１ポンプ７と、キャニスタ５と第１ポンプ７との間を開閉する第１制御弁８と、第１ポンプ７よりも低吐出能力の第２ポンプ９と、キャニスタ５に通じ、第２ポンプ９が作動することで気体が流動する第２流動部１０（ガス流路３５）と、ガス流路３５における気体圧を検出する圧力センサ１１と、圧力センサ１１から取得した検出値に基づき、蒸発燃料処理機構４にリークが発生しているか否かを判定するＥＣＵ１３とを備える。

これにより、キャニスタ５に正または負の気体圧を積極的に印加する際には、高吐出能力の第１ポンプ７を用いることができ、ガス流路３５に気体を流動させる際には、低吐出能力の第２ポンプ９を用いることができる。このため、蒸発燃料の供給促進には、高吐出能力の第１ポンプ７を利用することができるとともに、リークチェックには、誤判定の虞が低い低吐出能力の第２ポンプ９を利用することができる。

したがって、蒸発燃料処理機構４のリークチェック装置１において、キャニスタ５から吸気ライン３への蒸発燃料の供給を促進する第１ポンプ７が高吐出能力でも、リークチェックに対する誤判定の虞を低減することができる。

また、リークチェック装置１によれば、ＥＣＵ１３は、基準値の取得後、主に第１ポンプ７によりキャニスタ５に負の気体圧を印加させ、蒸発燃料処理機構４を減圧状態に移行させる。
このように、リークチェック工程において蒸発燃料処理機構４を減圧状態に移行させる際、高吐出能力の第１ポンプ７によりキャニスタ５に負の気体圧を積極的に印加することで、蒸発燃料処理機構４を早期に減圧状態に移行させることができる。このため、リークチェック時間を短縮することができる。

また、リークチェック装置１によれば、第１、第２ポンプ７、９は、１個のベーンポンプ１８として構成され、ベーンポンプ１８は、ベーン１６の通過に伴い気体が流出入する異容積の２個のポンプ室１９、２０を形成し、容積の大きいポンプ室１９に気体を流出入させることで第１ポンプ７として機能し、容積の小さいポンプ室２０に気体を流出入させることで第２ポンプ９として機能する。

これにより、蒸発燃料の供給を促進することとリークチェック誤判定の虞を低減することを両方とも可能にするリークチェック装置１において、組み込むべきポンプ数を２個から１個に減らすことができる。このため、リークチェック装置１を、安価に構成することができる。

また、リークチェック装置１によれば、第１ポンプ７のポート２４は、ガス流路２７、３１およびフィルタ２６を介して外気に通じる。また、第１制御弁８は、キャニスタ５に通じるガス流路３２と第１ポンプ７のポート２３に通じるガス流路２５とが連通する開弁状態と、フィルタ３３を介して外気に通じるガス流路３４とガス流路２５とが連通する閉弁状態とを切り替える。
これにより、第１ポンプ７を利用してキャニスタ５に正または負の気体圧を印加する際に、外気とキャニスタ５との間で気体を流出入させることができる。

また、このリークチェック装置１は、ガス流路３５と外気との間を開閉する第２制御弁１２を備え、ガス流路３５にオリフィス４０が設けられている。そして、ＥＣＵ１３は、第２制御弁１２を開弁して第２ポンプ９を作動させ、ガス流路３５に外気を流動させて圧力センサ１１から基準値を取得する。

さらに、ＥＣＵ１３は、第２制御弁１２を閉弁して第１、第２ポンプ７、９により蒸発燃料処理機構４を減圧状態に移行させ、圧力センサ１１の検出値が恒常的に基準値よりも低くなれば、リークが発生していないと判定し、圧力センサ１１の検出値が恒常的に基準値よりも高くなれば、リークが発生していると判定する。

ここで、基準値は、オリフィス４０の有効開口径に相当するリーク有効径のリーク箇所が蒸発燃料処理機構４に発生している場合、蒸発燃料処理機構４を減圧状態に移行させたときに圧力センサ１１から取得される検出値に相当する。したがって、蒸発燃料処理機構４を減圧状態に移行させ、圧力センサ１１の検出値と基準値とを比較することで、オリフィス４０の有効開口径以上のリーク有効径のリーク箇所が、蒸発燃料処理機構４に発生しているか否かを判定することができる。

また、蒸発燃料処理機構４を減圧状態に移行させ、圧力センサ１１の検出値と基準値とを比較することで、蒸発燃料処理機構４にリークが発生しているか否かを判定することができるので、リークチェック装置１に組み込むべきセンサ数を１個にすることができる。このため、リークチェック装置１を、安価に構成することができる。

〔変形例〕
実施例１のリークチェック装置１によれば、リークチェックは、ベーンポンプ１８のロータ１７を負方向に回転させ、蒸発燃料処理機構４を減圧状態に移行させることで行われたが、ロータ１７を正方向に回転させ、蒸発燃料処理機構４を加圧状態に移行させることで、リークチェックを行うこともできる。

この場合、ＥＣＵ１３は、基準値取得のためにガス流路３５に外気を導入する際、ロータ１７を正方向に回転させる。また、ＥＣＵ１３は、蒸発燃料処理機構４を加圧状態に移行させ、圧力センサ１１の検出値が恒常的に基準値よりも高くなれば、リークが発生していないと判定し、圧力センサ１１の検出値が恒常的に基準値よりも低くなれば、リークが発生していると判定する。

また、実施例１のリークチェック装置１によれば、第２流動部１０は、１個のオリフィス４０が設けられ１個の圧力センサ１１が配置されたガス流路３５であったが、このような形態に限定されない。例えば、ガス流路３０、３５、３７、４３、４４を第２流動部１０とし、ガス流路４４にオリフィス４０とは別のオリフィスを設ける。さらに、オリフィス４０よりも第２ポンプ９の側におけるガス流路３５の気体流量を検出する流量センサ、および、新規に設けるオリフィスよりも第２制御弁１２の側におけるガス流路４４の気体流量を検出する流量センサを、それぞれ、ガス流路３５、４４に組み付ける。

そして、ＥＣＵ１３は、パージ弁６および第１制御弁８を閉弁させるとともに第２制御弁１２を開弁させて、ベーンポンプ１８を作動させ、これら２つの流量センサの検出値を取得する。そして、ＥＣＵ１３は、取得した２つの検出値の差分に基づき、蒸発燃料処理機構４にリークが発生しているか否かを判定する。

すなわち、蒸発燃料処理機構４にリークが発生していると、ガス流路３６を介してキャニスタ５とガス流路３７またはガス流路４３との間で気体が流出入する。このため、２つの検出値の差分の絶対値は、蒸発燃料処理機構４におけるリーク状況に応じて増減する。よって、ＥＣＵ１３は、差分の絶対値に対する閾値を設定し、この閾値と差分の絶対値とを比較することでリークチェックを行うことができる。

リークチェック装置の構成を示す説明図である（実施例）。 ベーンポンプの構成を示す説明図である（実施例） パージ工程におけるリークチェック装置を示す説明図である（実施例）。 リークチェック工程で基準値を取得する際のリークチェック装置を示す説明図である（実施例）。 リークチェック工程で蒸発燃料処理機構を減圧状態に移行させる際のリークチェック装置を示す説明図である（実施例）。 リークチェック工程でリークチェックを行う際のリークチェック装置を示す説明図である（実施例）。 リークチェック装置の構成を示す説明図である（従来例）。 ポンプ特性を示す説明図である。

符号の説明

１ リークチェック装置
２ 燃料タンク
３ 吸気ライン
４ 蒸発燃料処理機構
５ キャニスタ
６ パージ弁
７ 第１ポンプ
８ 第１制御弁
９ 第２ポンプ
１０ 第２流動部
１１ 圧力センサ（流動パラメータ検出手段）
１２ 第２制御弁
１３ 電子制御装置、ＥＣＵ（リーク判定手段）
１８ ベーンポンプ
１９ ポンプ室
２０ ポンプ室
２３ ポート（他方のポート）
２４ ポート（一方のポート）
４０ オリフィス

Claims (4)

1. 燃料を貯留する燃料タンクと、
   この燃料タンクで発生する蒸発燃料を一時的に蓄えるキャニスタと、
   開弁することで前記キャニスタからエンジンの吸気ラインに向かい気体を流動させ、前記キャニスタに蓄えられた蒸発燃料を前記吸気ラインに供給するパージ弁とを備える蒸発燃料処理機構に、リークが発生しているか否かを判定するリークチェック装置において、
   前記キャニスタに正または負の気体圧を印加する第１ポンプと、
   前記キャニスタと前記第１ポンプとの間を開閉する第１制御弁と、
   前記第１ポンプよりも低吐出能力の第２ポンプと、
   前記キャニスタに通じ、前記第２ポンプが作動することで気体が流動する第２流動部と、
   この第２流動部における気体の流動状態を示す流動パラメータを検出する流動パラメータ検出手段と、
   前記パージ弁および前記第１制御弁を閉弁させた状態で、前記第２ポンプにより前記第２流動部に気体を流動させ、前記流動パラメータ検出手段から前記流動パラメータの検出値を取得し、取得した前記流動パラメータの検出値に基づき前記蒸発燃料処理機構にリークが発生しているか否かを判定するリーク判定手段とを備えるリークチェック装置。
2. 請求項１に記載のリークチェック装置において、
   前記第１ポンプおよび前記第２ポンプは、１個のベーンポンプとして構成され、
   前記ベーンポンプは、
   ベーンの通過に伴い気体が流出入する異容積の２個のポンプ室を形成し、
   容積の大きいポンプ室に気体を流出入させることで前記第１ポンプとして機能し、
   容積の小さいポンプ室に気体を流出入させることで前記第２ポンプとして機能することを特徴とするリークチェック装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のリークチェック装置において、
   前記第１ポンプの２つのポートの内の一方のポートは、外気に通じ、
   前記第１制御弁は、前記第１ポンプの２つのポートの内の他方のポートと前記キャニスタとが連通する開弁状態と、前記他方のポートと外気とが連通する閉弁状態とを切り替えることを特徴とするリークチェック装置。
4. 請求項１ないし請求項３に記載のリークチェック装置において、
   前記第２流動部と外気との間を開閉する第２制御弁を備え、
   前記第２流動部に１個のオリフィスが設けられていることを特徴とするリークチェック装置。

Images