JP2012122392A - エバポリークチェックシステム - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、高いリークチェック精度を長期に亘り維持可能なエバポリークチェックシステムを提供する。
【解決手段】モータ３０により駆動されるポンプ２０は、ポンプ通路４０により燃料タンク３に接続している。ＥＣＵ７０手段は、ポンプ２０の駆動中、燃料タンク３の内部が減圧されているとき、圧力センサ５０により検出したポンプ通路４０の圧力と予め設定されている「所定の流路面積をもつオリフィスに空気を流したときの圧力である基準圧力Ｐｒｅｆ」とを比較し、さらに、流量センサ６０により検出したポンプ通路４０を流れる空気の流量と予め設定されている「前記オリフィスに前記基準圧力Ｐｒｅｆで空気を流したときの流量である基準流量Ｑｒｅｆ」とを比較することにより、燃料タンク３からのエバポのリークが許容範囲内であるか否かを判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料タンクからの蒸発燃料（以下、「エバポ」という）のリークをチェックするエバポリークチェックシステムに関する。

近年、燃料タンクの内部から外部へリークするエバポの排出規制が厳しくなっている。特にアメリカ合衆国環境庁（ＥＰＡ）およびカリフォルニア州環境庁（ＣＡＲＢ）の定める基準では、燃料タンクの微小な開口からのエバポのリークを検出することを要求している。特許文献１のエバポリークチェックシステムでは、ポンプによりオリフィスに空気を流したときの圧力を基準圧力として検出し、その後、ポンプにより燃料タンクを減圧または加圧したときの圧力が前記基準圧力と同じになるようポンプを制御し、このときのポンプ性能とオリフィスに空気を流したときのポンプ性能とを比較することで、燃料タンクからのエバポのリークが許容範囲内であるか否かを判定している。

特開２００７−２３９６３９号公報

特許文献１のエバポリークチェックシステムでは、エバポのリークチェック時、ポンプにより燃料タンクを減圧または加圧したときの圧力が前記基準圧力と同じになるようポンプを制御するため、ポンプ性能の変化がポンプ要因によるものかリークによるものかの切り分けができず、エバポのリークに関し誤判定をするおそれがある。
ポンプ性能の変化がポンプ要因によるものかリークによるものかを切り分けるには、オリフィスに空気を流したときの参照基準を設定しておく等の方法が考えられる。しかしながら、この方法では、初期の寸法ばらつきや、耐久によるポンプ性能の変化を車種および使用環境毎に考慮して参照基準の正常範囲を設定しておく必要がある。よって、耐久劣化を許容して所定の参照圧力の範囲内におさまるように初期の参照圧力範囲を厳密に管理する等の必要があり、初期調整が困難になるという問題が生じる。

また、特許文献１のエバポリークチェックシステムでは、基準圧力を検出するために、オリフィス、ならびに、ポンプとオリフィスおよび燃料タンクとの連通を切り換える切換弁が必要となる。そのため、システムの構成が複雑になるとともに、部材コストおよび製造コストが増大するおそれがある。また、ポンプからの摩耗粉等によりオリフィスが詰まった状態となった場合、エバポのリークに関し誤判定をするおそれがある。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成で、高いリークチェック精度を長期に亘り維持可能なエバポリークチェックシステムを提供することにある。

請求項１に記載の発明は、燃料タンクの内部と外部との間に圧力差を形成することにより、燃料タンクからのエバポリークをチェックするエバポリークチェックシステムであって、ポンプとモータと通路部と圧力検出手段と流量検出手段とリークチェック手段とを備える。モータは、ポンプを駆動する。通路部は、ポンプと燃料タンクとを接続する。圧力検出手段は、通路部に設けられ、通路部の圧力を検出する。流量検出手段は、通路部に設けられ、通路部を流れる空気の流量を検出する。リークチェック手段は、ポンプの駆動中、燃料タンクの内部が減圧または加圧されているとき、圧力検出手段により検出した圧力と予め設定されている「所定の流路面積をもつオリフィスに空気を流したときの圧力である基準圧力」とを比較し、さらに、流量検出手段により検出した流量と予め設定されている「前記オリフィスに前記基準圧力で空気を流したときの流量である基準流量」とを比較することにより、燃料タンクからのエバポのリークが許容範囲内であるか否かを判定する。

このように、本発明では、予め設定されている基準圧力および基準流量を参照することによりリークチェックを行う。そのため、リークチェックを行う度に例えばオリフィスに空気を流して基準圧力を検出する必要がない。よって、本発明では、基準圧力を検出するためのオリフィス、ならびに、ポンプとオリフィスおよび燃料タンクとの連通を切り換える切換弁といった部材を必要としない。そのため、システムの構成を簡単にでき、部材コストおよび製造コストを低減することができる。また、本発明では、オリフィスが設けられていないため、オリフィスの詰まりによりリークチェック精度が低下するという問題は生じない。したがって、簡単な構成で、高いリークチェック精度を長期に亘り維持可能である。

請求項２に記載の発明は、ポンプ制御手段をさらに備えている。ポンプ制御手段は、通路部を流れる空気の流量を変更するようポンプを制御可能である。本発明では、リークチェック手段は、流量検出手段により検出した流量が前記基準流量と一致しない場合、流量検出手段により検出した流量が前記基準流量と一致するようポンプ制御手段により通路部を流れる空気の流量を変更した上で、燃料タンクからのエバポのリークが許容範囲内であるか否かを判定する。

このように、本発明では、必要に応じて、通路部を流れる空気の流量が前記基準流量となるようポンプを制御する。これにより、ポンプの初期ばらつき、および耐久劣化等によるポンプ性能の変化を補正した上で、リークチェックを行うことができる。したがって、本発明では、ポンプが耐久劣化しても、高いリークチェック精度を維持することができる。よって、ポンプの耐久劣化等を考慮した初期調整を行う必要もない。

請求項３に記載の発明は、ポンプ故障検出手段をさらに備えている。ポンプ故障検出手段は、ポンプ制御手段によりポンプを制御しても通路部を流れる空気の流量が変更されない場合、ポンプが故障していると判定することでポンプの故障を検出する。

このように、本発明では、ポンプ故障検出手段によってポンプの故障を検出することができる。そのため、ポンプの故障が検出された場合、例えばポンプを取り替えることにより、エバポリークチェックシステムのリークチェック精度を初期値まで回復させることができる。

本発明の第１実施形態によるエバポリークチェックシステムを適用したエバポシステムを示す概略図。 （Ａ）は本発明の第１実施形態によるエバポリークチェックシステムのポンプを示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。 本発明の第１実施形態によるエバポリークチェックシステムによるエバポリークのチェック処理を示すフロー図。 本発明の第１実施形態によるエバポリークチェックシステムによるエバポリークのチェック処理に関する表。 本発明の第２実施形態によるエバポリークチェックシステムを適用したエバポシステムを示す概略図。 本発明の第２実施形態によるエバポリークチェックシステムによるエバポリークのチェック処理を示すフロー図。 本発明の第２実施形態によるエバポリークチェックシステムによるエバポリークのチェック処理に関する表。

以下、本発明の複数の実施形態によるエバポリークチェックシステムを図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるエバポリークチェックシステムを適用したエバポシステムを図１に示す。

エバポシステム２は、燃料タンク３、キャニスタ４、吸気装置５およびエバポリークチェックシステム１等を有している。
燃料タンク３には、ガソリン等の燃料が貯留される。そのため、燃料タンク３内ではエバポ（蒸発燃料）が発生する。燃料タンク３とキャニスタ４とは、タンク通路６により接続されている。

キャニスタ４は吸着剤１１を有している。吸着剤１１は、例えば活性炭などであり、燃料タンク３で発生したエバポ（蒸発燃料）を吸着する。
キャニスタ４と吸気装置５の吸気管１２とは、パージ通路７により接続されている。吸気管１２は、エンジンの吸気系に連通している。吸気管１２には内部を流れる吸気の流量を調整するスロットル弁１３が設置されている。パージ通路７には、パージ弁１４が設けられている。

また、キャニスタ４には、大気通路８が接続されている。大気通路８のキャニスタ４とは反対側の端部１５は、大気に開放されている。大気通路８には、弁１６が設けられている。
吸気管１２に吸気が流れているときパージ弁１４および弁１６を開くとパージ通路７に負圧が生じ、吸着剤１１に吸着されていたエバポは、吸気管１２へパージされる。

エバポリークチェックシステム１は、ポンプ２０、モータ３０、ポンプ通路４０、圧力検出手段としての圧力センサ５０、流量検出手段としての流量センサ６０、および、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）７０等を備えている。
ポンプ２０は、ベーン式のポンプであり、図２に示すように、ポンプケーシング２１、プレート２２、ロータ２３およびベーン２４を有している。なお、図２では、図が煩雑になることを避けるため、断面を示すハッチングを省略している。ポンプケーシング２１は、有底の円筒状に形成されている。プレート２２は、ポンプケーシング２１の開口を塞ぐようにして設けられ、ポンプケーシング２１との間に略円柱状のポンプ室２５を形成している。

ロータ２３は、略円柱状に形成され、ポンプ室２５に収容されている。ここで、ロータ２３は、ポンプ室２５の中心から偏心するようにしてポンプ室２５に収容されている。また、ロータ２３は、高さがポンプケーシング２１の底部とプレート２２との距離よりもわずかに小さくなるよう形成されている。これにより、ロータ２３とポンプケーシング２１との間にはクリアランスＣＬが形成されている。また、ロータ２３の外周には、収容溝２８が形成されている。収容溝２８は、ロータ２３の軸方向に延びるようにして形成されている。本実施形態では、収容溝２８は４つ形成されている。

ベーン２４は、略矩形の板状に形成され、収容溝２８に収容されている。また、ベーン２４の高さはロータ２３の高さと概ね同じである。本実施形態では、ベーン２４は、４つ設けられている。ベーン２４は、ポンプ室２５において、収容溝２８と摺動しながらロータ２３の径方向に往復移動可能である。

ロータ２３の中心には、後述するモータ３０のモータ軸が接続されている。そのため、ロータ２３は、モータ３０の回転により回転駆動する。ロータ２３が回転すると、ベーン２４は、遠心力によりロータ２３の径方向外側へ飛び出し、ポンプケーシング２１の内壁に当接する。ロータ２３は、ポンプ室２５の中心に対し偏心して設けられているため、ロータ２３が回転するとき、ベーン２４は、ポンプケーシング２１の内壁と摺動しながらロータ２３の径方向に往復移動する。本実施形態では、ポンプケーシング２１のうちロータ２３が回転することでポンプ室２５のうち２つのベーン２４に挟まれた空間の大きさが大きくなり始める位置に吸入口２６が形成されている。一方、ポンプケーシング２１のうちロータ２３が回転することでポンプ室２５のうち２つのベーン２４に挟まれた空間の大きさが小さくなり始める位置に吐出口２７が形成されている。

上記構成により、ロータ２３が回転すると、ポンプ２０の外部の流体は、吸入口２６を経由してポンプ室２５に吸入される。ポンプ室２５に吸入された流体は、ベーン２４の回転により圧縮されながら移動し、吐出口２７からポンプ２０の外部へ吐出される。

モータ３０は、電動式のモータである。モータ３０は、供給される電力により回転数等が変化する。上述したように、モータ３０のモータ軸は、ポンプ２０のロータ２３に接続している。そのため、モータ３０の回転数が変化するとロータ２３の回転数も変化し、ポンプ２０の吸入量および吐出量が変化する。

図１に示すように、本実施形態では、ポンプ２０の吸入口２６とキャニスタ４とは、ポンプ通路４０により連通している。また、ポンプ２０の吐出口２７には、大気通路９が接続している。そのため、ポンプ２０が駆動すると、燃料タンク３内の空気は、タンク通路６、キャニスタ４およびポンプ通路４０を経由してポンプ２０に吸入され、大気通路９を経由して大気通路９の開放端１７から大気側へ排出される。これにより、燃料タンク３の内部は減圧される。なお、このとき、燃料タンク３内のエバポを含む空気は、キャニスタ４を通過することでエバポが吸着剤１１に吸着される。そのため、大気通路９から排出される空気のエバポの濃度は所定値以下となる。ここで、タンク通路６、キャニスタ４およびポンプ通路４０は、特許請求の範囲における「通路部」に対応する。

圧力センサ５０および流量センサ６０は、ポンプ通路４０に設置されている。圧力センサ５０は、ポンプ通路４０の圧力を検出し、検出した圧力に応じた信号をＥＣＵ７０に出力する。流量センサ６０は、ポンプ通路４０を流れる空気の流量を検出し、検出した流量に応じた信号をＥＣＵ７０に出力する。

ＥＣＵ７０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを有するマイクロコンピュータから構成されており、エバポリークチェックシステム１が適用されるエンジンの各部を制御するために搭載されている。ＥＣＵ７０には、圧力センサ５０および流量センサ６０をはじめエンジンの各部に設けられている種々のセンサから出力された信号が入力される。ＥＣＵ４は、これら入力された種々の信号からＲＯＭに記録されている所定の制御プログラムにしたがってエンジンの各部を制御する。また、ＥＣＵ７０は、モータ３０に接続しており、モータ３０に供給する電力を調節することで、モータ３０の回転を制御可能である。これにより、ＥＣＵ７０は、ポンプ２０の駆動を制御可能である。

本実施形態では、ＥＣＵ７０には、「所定の流路面積をもつオリフィスに空気を流したときの圧力である基準圧力Ｐｒｅｆ」および「前記オリフィスに基準圧力Ｐｒｅｆで空気を流したときの流量である基準流量Ｑｒｅｆ」が予め記憶（設定）されている。ここで、基準流量Ｑｒｅｆと基準圧力Ｐｒｅｆとは、下記式１の関係を満たす。

Ｑｒｅｆ＝ｃＡ√（２｜Ｐｒｅｆ｜／ρ） ・・・式１
式１において、ｃは前記オリフィスの流量係数、Ａは前記オリフィスの流路面積、ρは空気の密度（０℃、１ａｔｍ）であり、いずれも所定の値である。また、本実施形態では、Ｐｒｅｆは負の値である。なお、基準圧力Ｐｒｅｆおよび基準流量ＱｒｅｆはＥＣＵ７０のＲＯＭに記憶されている所定値であり、前記オリフィスがエバポリークチェックシステム１に実際に設けられているわけではない。

例えばＣＡＲＢおよびＥＰＡの基準では、燃料タンク３からのエバポリークの検出精度としてφ０．５ｍｍ相当の開口からのエバポリークの検出が要求されている。そのため、本実施形態では、前記オリフィスの流路径をφ０．５ｍｍと想定している。よって、Ａは具体的には０．０６２５π（ｍｍ²）である。

また、ロータ２３の高さをｂ、ロータ２３の径をｄ、ポンプ室２５の径をＤ、ポンプ室２５の中心に対するロータ２３の偏心量をｅ、ベーン２４の板厚方向の長さをｔとし（図２参照）、ロータ２３とポンプケーシング２１との間のクリアランスＣＬによるポンプ室２５のシール性に起因するポンプ漏れ流量をＱｌ、モータ３０の回転数をＲとすると、ベーン２４のロータ２３からの飛び出し量の最大値と最小値との差は２ｅのため、ポンプ２０の吸入量（吐出量）Ｑｐは、下記式２で表される。

Ｑｐ＝２ｂｅ（πＤ−４ｔ）×Ｒ−Ｑｌ ・・・式２
式２より、ポンプ２０の吸入量（吐出量）Ｑｐは、モータ３０の回転数Ｒ、または、ロータ２３の偏心量ｅを大きくすると増大し、回転数Ｒまたは偏心量ｅを小さくすると減少することがわかる。また、ポンプ２０の吸入量（吐出量）Ｑｐは、クリアランスＣＬの大きさを小さくすることによりポンプ漏れ流量Ｑｌを小さくすると増大し、クリアランスＣＬの大きさを大きくすることによりポンプ漏れ流量Ｑｌを大きくすると減少することがわかる。

本実施形態では、ＥＣＵ７０は、モータ３０へ供給する電力を調節することにより、モータ３０の回転数を制御することができる。よって、ＥＣＵ７０は、モータ３０の回転数を制御することにより、ポンプ２０の吸入量Ｑｐを変更することができる。これにより、ＥＣＵ７０は、ポンプ通路４０に流れる空気の流量を変更することができる。つまり、ＥＣＵ７０は、ポンプ通路４０に流れる空気の流量を変更するようポンプ２０を制御可能である。本実施形態では、ＥＣＵ７０がモータ３０へ供給する電力を増大させるとポンプ通路４０に流れる空気の流量が増大し、モータ３０へ供給する電力を減少させるとポンプ通路４０に流れる空気の流量が減少する。ここで、ＥＣＵ７０およびモータ３０は、特許請求の範囲における「ポンプ制御手段」に対応する。

次に、上記の構成のエバポリークチェックシステム１の作動について、図３に基づき説明する。
図３は、ＥＣＵ７０によるエバポリークのチェックに関する処理フローを示したものである。ここで、ＥＣＵ７０は、特許請求の範囲における「リークチェック手段」として機能する。図３に示す一連の処理は、エンジンの運転が停止されて所定期間が経過すると開始される。この所定期間は、車両の温度が安定するために必要な期間に設定されている。

Ｓ１０１では、ＥＣＵ７０は、測定時間を示す値ｔｃをリセット（ｔｃ＝０）する。ｔｃは時間の経過に伴い増大していく。
Ｓ１０２では、ＥＣＵ７０は、ポンプ２０を駆動（ＯＮ）する。これにより、燃料タンク３内の空気は、タンク通路６、キャニスタ４およびポンプ通路４０を経由してポンプ２０に吸入され、大気通路９を経由して大気通路９の開放端１７から大気側へ排出される。その結果、燃料タンク３の内部、タンク通路６、キャニスタ４およびポンプ通路４０が減圧され始める。ポンプ２０の駆動が開始してから時間Ｔ１が経過すると、処理はＳ１０３へ移行する。ここで、Ｔ１は、所定の時間であり、減圧された燃料タンク３の内部、タンク通路６、キャニスタ４およびポンプ通路４０の圧力が安定する時間を想定して設定されている。

Ｓ１０３では、ＥＣＵ７０は、圧力センサ５０によりポンプ通路４０の圧力を検出する。ＥＣＵ７０は、検出した圧力を検出圧力Ｐとして記憶する。
Ｓ１０４では、ＥＣＵ７０は、Ｓ１０３で検出した検出圧力Ｐと予め設定されている基準圧力Ｐｒｅｆとを比較する。検出圧力Ｐが基準圧力Ｐｒｅｆ以下の場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、処理はＳ１０５へ移行する。一方、検出圧力Ｐが基準圧力Ｐｒｅｆより大きい場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、処理はＳ１３１へ移行する。

Ｓ１０５では、ＥＣＵ７０は、流量センサ６０によりポンプ通路４０を流れる空気の流量を検出する。ＥＣＵ７０は、検出した流量を検出流量Ｑとして記憶する。
Ｓ１０６では、ＥＣＵ７０は、Ｓ１０５で検出した検出流量Ｑと予め設定されている基準流量Ｑｒｅｆとを比較する。検出流量Ｑが基準流量Ｑｒｅｆ以下の場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ（パターン２））、処理はＳ１０７へ移行する。一方、検出流量Ｑが基準流量Ｑｒｅｆより大きい場合（Ｓ１０６：ＮＯ（パターン１））、処理はＳ１１１へ移行する。
Ｓ１０７では、ＥＣＵ７０は、「燃料タンク３からのエバポのリークは許容範囲内である」、すなわち、「燃料タンク３からエバポは漏れていない（漏れ無し）」と判定する。

Ｓ１０６で検出流量Ｑが基準流量Ｑｒｅｆより大きいと判定された後に実行されるＳ１１１では、ＥＣＵ７０は、モータ３０の回転数を低減することにより、ポンプ通路４０を流れる空気の流量が基準流量Ｑｒｅｆとなるよう、ポンプ２０の吸入量を減少させる。このとき、ＥＣＵ７０およびモータ３０は、ポンプ制御手段として機能する。
Ｓ１１２では、ＥＣＵ７０は、流量センサ６０によりポンプ通路４０を流れる空気の流量を検出する。ＥＣＵ７０は、検出した流量を検出流量Ｑとして記憶する。

Ｓ１１３では、ＥＣＵ７０は、Ｓ１１２で検出した検出流量Ｑと基準流量Ｑｒｅｆとが一致するか否かを判定する。検出流量Ｑと基準流量Ｑｒｅｆとが一致すると判定した場合（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、処理はＳ１０３へ戻る。一方、検出流量Ｑと基準流量Ｑｒｅｆとは一致しないと判定した場合（Ｓ１１３：ＮＯ）、処理はＳ１２１へ移行する。

Ｓ１３１では、ＥＣＵ７０は、流量センサ６０によりポンプ通路４０を流れる空気の流量を検出する。ＥＣＵ７０は、検出した流量を検出流量Ｑとして記憶する。
Ｓ１３２では、ＥＣＵ７０は、Ｓ１３１で検出した検出流量Ｑと予め設定されている基準流量Ｑｒｅｆとを比較する。検出流量Ｑが基準流量Ｑｒｅｆより小さい場合（Ｓ１３２：ＹＥＳ（パターン４））、処理はＳ１３３へ移行する。一方、検出流量Ｑが基準流量Ｑｒｅｆ以上の場合（Ｓ１３２：ＮＯ）、処理はＳ１４１へ移行する。

Ｓ１３２で検出流量Ｑが基準流量Ｑｒｅｆより小さいと判定された後に実行されるＳ１３３では、ＥＣＵ７０は、モータ３０の回転数を増大させることにより、ポンプ通路４０を流れる空気の流量が基準流量Ｑｒｅｆとなるよう、ポンプ２０の吸入量を増大させる。このとき、ＥＣＵ７０およびモータ３０は、ポンプ制御手段として機能する。

Ｓ１３４では、ＥＣＵ７０は、流量センサ６０によりポンプ通路４０を流れる空気の流量を検出する。ＥＣＵ７０は、検出した流量を検出流量Ｑとして記憶する。
Ｓ１３５では、ＥＣＵ７０は、Ｓ１３４で検出した検出流量Ｑと基準流量Ｑｒｅｆとが一致するか否かを判定する。検出流量Ｑと基準流量Ｑｒｅｆとが一致すると判定した場合（Ｓ１３５：ＹＥＳ）、処理はＳ１０３へ戻る。一方、検出流量Ｑと基準流量Ｑｒｅｆとは一致しないと判定した場合（Ｓ１３５：ＮＯ）、処理はＳ１２１へ移行する。

Ｓ１１３またはＳ１３５で検出流量Ｑと基準流量Ｑｒｅｆとは一致しないと判定された後に実行されるＳ１２１では、ＥＣＵ７０は、ポンプ２０が故障していると判定する。ここで、ＥＣＵ７０は、例えばポンプ２０に関するＭＩＬ（故障表示ランプ）を点灯させる等により、「エバポリークチェック用のポンプが故障していること」を車両搭乗者等に通知する。

Ｓ１３２で検出流量Ｑが基準流量Ｑｒｅｆ以上と判定された後に実行されるＳ１４１では、ＥＣＵ７０は、ｔｃの値がＴ２以上か否かを判定する。ここで、Ｔ２は、所定の時間であり、ポンプ２０の駆動に関する許容限界時間、すなわち、リークチェックの許容限界時間を想定して設定されている。ｔｃの値はＴ２以上であると判定した場合（Ｓ１４１：ＹＥＳ（パターン３））、処理はＳ１４２へ移行する。一方、ｔｃの値はＴ２より小さいと判定した場合（Ｓ１４１：ＮＯ）、処理はＳ１０３へ戻る。

Ｓ１４２では、ＥＣＵ７０は、「燃料タンク３からのエバポのリークは許容範囲内ではない」、すなわち、「燃料タンク３からエバポが漏れている（漏れ有り）」と判定する。ここで、ＥＣＵ７０は、例えばエバポリークに関するＭＩＬ（故障表示ランプ）を点灯させる等により、「エバポリークが生じていること」を車両搭乗者等に通知する。

Ｓ１０７、Ｓ１２１、Ｓ１４２の後に実行されるＳ１０８では、ＥＣＵ７０は、ポンプ２０の駆動を停止（ＯＦＦ）する。その後、ＥＣＵ７０は、図３に示す一連の処理を抜け、エバポリークのチェックを終了する。

図３に示す一連の処理、すなわち、本実施形態のＥＣＵ７０によるエバポリークのチェックに関する処理についてまとめると、図４に示す表のとおりとなる。
図４に示すように、「検出圧力Ｐが基準圧力Ｐｒｅｆ以下であり、かつ、検出流量Ｑが基準流量Ｑｒｅｆより大きい」と判定された場合（パターン１）、燃料タンク３は基準圧力Ｐｒｅｆ以下に減圧されていることを示すため、「エバポの漏れは無い（漏れ無し）」と仮判定する。ただし、この場合（パターン１）、「ポンプ２０の性能が過大のため、漏れ有りを漏れ無しと誤判定している」可能性があるため、ポンプ通路４０を流れる空気の流量が基準流量Ｑｒｅｆに一致するようポンプ２０を制御した上で、再び圧力を検出することとしている。なお、このとき、ポンプ通路４０を流れる空気の流量が基準流量Ｑｒｅｆに一致するようポンプ２０を制御できなかった場合は、ポンプ２０が故障していると判定する。

「検出圧力Ｐが基準圧力Ｐｒｅｆ以下であり、かつ、検出流量Ｑが基準流量Ｑｒｅｆ以下である」と判定された場合（パターン２）、燃料タンク３は基準圧力Ｐｒｅｆ以下に減圧され、かつ、ポンプ通路４０を流れる空気の流量は基準流量Ｑｒｅｆ以下であることを示すため、「エバポの漏れは無い（漏れ無し）」と判定する。なお、この場合（パターン２）、燃料タンク３保護のため、判定後速やかにポンプ２０の駆動を停止する。

「検出圧力Ｐが基準圧力Ｐｒｅｆより大きく、かつ、検出流量Ｑが基準流量Ｑｒｅｆ以上である」と判定された場合（パターン３）、燃料タンク３は基準圧力Ｐｒｅｆ以下に減圧されておらず、かつ、ポンプ通路４０を流れる空気の流量は基準流量Ｑｒｅｆ以上であることを示すため、「エバポが漏れている（漏れ有り）」と判定する。ただし、この場合（パターン３）、ポンプ２０の駆動時間が少ないために燃料タンク３が十分に減圧されていない可能性があるため、ポンプ２０の駆動を継続し、許容限界時間Ｔ２以上経過してもなお「検出圧力Ｐが基準圧力Ｐｒｅｆより大きく、かつ、検出流量Ｑが基準流量Ｑｒｅｆ以上」であった場合は「エバポが漏れている」と判定しＭＩＬを点灯させる。

「検出圧力Ｐが基準圧力Ｐｒｅｆより大きく、かつ、検出流量Ｑが基準流量Ｑｒｅｆより小さい」と判定された場合（パターン４）、燃料タンク３は基準圧力Ｐｒｅｆ以下に減圧されていないことを示すため、「エバポが漏れている（漏れ有り）」と仮判定する。ただし、この場合（パターン４）、「ポンプ２０の性能が過小のため、漏れ無しを漏れ有りと誤判定している」可能性があるため、ポンプ通路４０を流れる空気の流量が基準流量Ｑｒｅｆに一致するようポンプ２０を制御した上で、再び圧力を検出することとしている。なお、このとき、ポンプ通路４０を流れる空気の流量が基準流量Ｑｒｅｆに一致するようポンプ２０を制御できなかった場合は、ポンプ２０が故障していると判定する。

以上説明したように、本実施形態では、ＥＣＵ７０は、ポンプ２０の駆動中、燃料タンク３の内部が減圧されているとき、圧力センサ５０により検出した検出圧力Ｐと予め設定されている基準圧力Ｐｒｅｆとを比較し、さらに、流量センサ６０により検出した検出流量Ｑと予め設定されている基準流量Ｑｒｅｆとを比較することにより、燃料タンク３からのエバポのリークが許容範囲内であるか否かを判定する。

このように、本実施形態では、予め設定されている基準圧力Ｐｒｅｆおよび基準流量Ｑｒｅｆを参照することによりリークチェックを行う。そのため、リークチェックを行う度に例えばオリフィスに空気を流して基準圧力を検出する必要がない。よって、本実施形態では、基準圧力を検出するためのオリフィス、ならびに、ポンプ２０とオリフィスおよび燃料タンク３との連通を切り換える切換弁といった部材を必要としない。そのため、システムの構成を簡単にでき、部材コストおよび製造コストを低減することができる。また、本実施形態では、オリフィスが設けられていないため、オリフィスの詰まりによりリークチェック精度が低下するという問題は生じない。したがって、簡単な構成で、高いリークチェック精度を長期に亘り維持可能である。

また、本実施形態では、ＥＣＵ７０は、モータ３０の回転数を制御することにより、ポンプ通路４０を流れる空気の流量を変更するようポンプ２０を制御可能である。本実施形態では、ＥＣＵ７０は、流量センサ６０により検出した検出流量Ｑが基準流量Ｑｒｅｆと一致しない場合、検出流量Ｑが基準流量Ｑｒｅｆと一致するようポンプ通路４０を流れる空気の流量を変更した上で、燃料タンク３からのエバポのリークが許容範囲内であるか否かを判定する。

このように、本実施形態では、必要に応じて、ポンプ通路４０を流れる空気の流量が基準流量Ｑｒｅｆとなるようポンプ２０を制御する。これにより、ポンプ２０の初期ばらつき、および耐久劣化等によるポンプ性能の変化を補正した上で、リークチェックを行うことができる。したがって、本実施形態では、ポンプ２０が耐久劣化しても、高いリークチェック精度を維持することができる。よって、ポンプ２０の耐久劣化等を考慮した初期調整を行う必要もない。

また、本実施形態では、ＥＣＵ７０は、ポンプ故障検出手段として機能し、モータ３０の回転数を制御することによりポンプ２０を制御してもポンプ通路４０を流れる空気の流量が変更されない場合、ポンプ２０が故障していると判定することでポンプ２０の故障を検出する。

このように、本実施形態では、ＥＣＵ７０によってポンプ２０の故障を検出することができる。そのため、ポンプ２０の故障が検出された場合、例えばポンプ２０を取り替えることにより、エバポリークチェックシステム１のリークチェック精度を初期値まで回復させることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるエバポリークチェックシステムを図５に示す。

第２実施形態では、ポンプ２０は、吐出口２７がポンプ通路４０に接続され、吸入口２６が大気通路９に接続されている。そのため、ポンプ２０が駆動すると、大気側の空気は、大気通路９を経由してポンプ２０に吸入され、ポンプ２０から吐出されてポンプ通路４０、キャニスタ４およびタンク通路６を経由して燃料タンク３に流入する。これにより、燃料タンク３の内部は加圧される。すなわち、本実施形態は、第１実施形態と異なり、ポンプ２０の駆動により燃料タンク３の内部が加圧される形態である。

本実施形態のＥＣＵ７０によるエバポリークのチェックに関する処理フローを図６に示す。図６に示す一連の処理は、第１実施形態の処理（図３参照）のうちＳ１０４の処理をＳ１５４に変更したことを除き、第１実施形態の処理と同じである。よって、図６におけるＳ１５４以外の処理については説明を省略する。

Ｓ１５４では、ＥＣＵ７０は、Ｓ１０３で検出した検出圧力Ｐと予め設定されている基準圧力Ｐｒｅｆとを比較する。本実施形態では、燃料タンク３を加圧してリークチェックを行うため、Ｐｒｅｆは正の値である。検出圧力Ｐが基準圧力Ｐｒｅｆ以上の場合（Ｓ１５４：ＹＥＳ）、処理はＳ１０５へ移行する。一方、検出圧力Ｐが基準圧力Ｐｒｅｆより小さい場合（Ｓ１５４：ＮＯ）、処理はＳ１３１へ移行する。

Ｓ１５４の処理（本実施形態）とＳ１０４の処理（第１実施形態）との違いは、ポンプ２０により燃料タンク３が加圧されるか減圧されるかの違いに起因するものである。

図６に示す一連の処理、すなわち、本実施形態のＥＣＵ７０によるエバポリークのチェックに関する処理についてまとめると、図７に示す表のとおりとなる。
図７に示す表についても、検出圧力Ｐと基準圧力Ｐｒｅｆとの関係を示す不等号の向きが異なること以外、第１実施形態の表（図４参照）と同じである。

本実施形態では、「検出圧力Ｐが基準圧力Ｐｒｅｆ以上であり、かつ、検出流量Ｑが基準流量Ｑｒｅｆより大きい」と判定された場合（パターン１）、燃料タンク３は基準圧力Ｐｒｅｆ以上に加圧されていることを示すため、「エバポの漏れは無い（漏れ無し）」と仮判定する。ただし、この場合（パターン１）、「ポンプ２０の性能が過大のため、漏れ有りを漏れ無しと誤判定している」可能性があるため、ポンプ通路４０を流れる空気の流量が基準流量Ｑｒｅｆに一致するようポンプ２０を制御した上で、再び圧力を検出することとしている。なお、このとき、ポンプ通路４０を流れる空気の流量が基準流量Ｑｒｅｆに一致するようポンプ２０を制御できなかった場合は、ポンプ２０が故障していると判定する。

「検出圧力Ｐが基準圧力Ｐｒｅｆ以上であり、かつ、検出流量Ｑが基準流量Ｑｒｅｆ以下である」と判定された場合（パターン２）、燃料タンク３は基準圧力Ｐｒｅｆ以上に加圧され、かつ、ポンプ通路４０を流れる空気の流量は基準流量Ｑｒｅｆ以下であることを示すため、「エバポの漏れは無い（漏れ無し）」と判定する。なお、この場合（パターン２）、燃料タンク３保護のため、判定後速やかにポンプ２０の駆動を停止する。

「検出圧力Ｐが基準圧力Ｐｒｅｆより小さく、かつ、検出流量Ｑが基準流量Ｑｒｅｆ以上である」と判定された場合（パターン３）、燃料タンク３は基準圧力Ｐｒｅｆ以上に加圧されておらず、かつ、ポンプ通路４０を流れる空気の流量は基準流量Ｑｒｅｆ以上であることを示すため、「エバポが漏れている（漏れ有り）」と判定する。ただし、この場合（パターン３）、ポンプ２０の駆動時間が少ないために燃料タンク３が十分に加圧されていない可能性があるため、ポンプ２０の駆動を継続し、許容限界時間Ｔ２以上経過してもなお「検出圧力Ｐが基準圧力Ｐｒｅｆより小さく、かつ、検出流量Ｑが基準流量Ｑｒｅｆ以上」であった場合は「エバポが漏れている」と判定しＭＩＬを点灯させる。

「検出圧力Ｐが基準圧力Ｐｒｅｆより小さく、かつ、検出流量Ｑが基準流量Ｑｒｅｆより小さい」と判定された場合（パターン４）、燃料タンク３は基準圧力Ｐｒｅｆ以上に加圧されていないことを示すため、「エバポが漏れている（漏れ有り）」と仮判定する。ただし、この場合（パターン４）、「ポンプ２０の性能が過小のため、漏れ無しを漏れ有りと誤判定している」可能性があるため、ポンプ通路４０を流れる空気の流量が基準流量Ｑｒｅｆに一致するようポンプ２０を制御した上で、再び圧力を検出することとしている。なお、このとき、ポンプ通路４０を流れる空気の流量が基準流量Ｑｒｅｆに一致するようポンプ２０を制御できなかった場合は、ポンプ２０が故障していると判定する。

以上説明したように、本実施形態では、燃料タンク３の内部を加圧することによりエバポリークのチェックを行う。本実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

（他の実施形態）
上述の実施形態では、ＥＣＵ７０とモータ３０により「ポンプ制御手段」を構成する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、ポンプ２０のロータ２３の偏心量を調整可能な偏心量調整装置、または、ロータ２３とポンプハウジング２１とのクリアランスＣＬの大きさを調整可能なクリアランス調整装置と、ＥＣＵ７０とにより「ポンプ制御手段」を構成することとしてもよい。偏心量調整装置によってロータ２３の偏心量を調整することによりポンプ２０の吸入量（吐出量）を変更することができる。また、クリアランス調整装置によってロータ２３とポンプハウジング２１とのクリアランスＣＬの大きさを調整することによってもポンプ２０の吸入量（吐出量）を変更することができる。

本発明の他の実施形態では、図３および６に示すＳ１３５またはＳ１４１の処理の後に「ポンプ２０の吸入量（吐出量）を増大させる処理」を追加してもよい。この場合、エバポリークチェックに要する時間を短縮することができる。

このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態に適用可能である。

１ ・・・エバポリークチェックシステム
３ ・・・燃料タンク
２０ ・・・ポンプ
３０ ・・・モータ
４０ ・・・ポンプ通路（通路部）
５０ ・・・圧力センサ（圧力検出手段）
６０ ・・・流量センサ（流量検出手段）
７０ ・・・ＥＣＵ（リークチェック手段）

Claims (3)

1. 燃料タンクの内部と外部との間に圧力差を形成することにより、前記燃料タンクからのエバポリークをチェックするエバポリークチェックシステムであって、
   ポンプと、
   前記ポンプを駆動するモータと、
   前記ポンプと前記燃料タンクとを接続する通路部と、
   前記通路部に設けられ、前記通路部の圧力を検出する圧力検出手段と、
   前記通路部に設けられ、前記通路部を流れる空気の流量を検出する流量検出手段と、
   前記ポンプの駆動中、前記燃料タンクの内部が減圧または加圧されているとき、前記圧力検出手段により検出した圧力と予め設定されている「所定の流路面積をもつオリフィスに空気を流したときの圧力である基準圧力」とを比較し、さらに、前記流量検出手段により検出した流量と予め設定されている「前記オリフィスに前記基準圧力で空気を流したときの流量である基準流量」とを比較することにより、前記燃料タンクからのエバポのリークが許容範囲内であるか否かを判定するリークチェック手段と、
   を備えるエバポリークチェックシステム。
2. 前記通路部を流れる空気の流量を変更するよう前記ポンプを制御可能なポンプ制御手段をさらに備え、
   前記リークチェック手段は、前記流量検出手段により検出した流量が前記基準流量と一致しない場合、前記流量検出手段により検出した流量が前記基準流量と一致するよう前記ポンプ制御手段により前記通路部を流れる空気の流量を変更した上で、前記燃料タンクからのエバポのリークが許容範囲内であるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載のエバポリークチェックシステム。
3. 前記ポンプ制御手段により前記ポンプを制御しても前記通路部を流れる空気の流量が変更されない場合、前記ポンプが故障していると判定することで前記ポンプの故障を検出するポンプ故障検出手段をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のエバポリークチェックシステム。

Images