JP2019206959A - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】タンク内圧センサの異常を適切に検出する。【解決手段】蒸発燃料処理装置は、ベーパ通路の流路を開閉する封鎖弁と、燃料タンクの内部の圧力であるタンク圧を検出するタンク内圧センサとを備えている。ベーパ通路における封鎖弁よりもキャニスタ側の部分には、ベーパ通路の流路の圧力であるベーパ圧を検出する圧力センサが取り付けられている。また、この蒸発燃料処理装置は、各センサから入力される信号に基づいてタンク圧及びベーパ圧を検知する圧力検知部と、タンク圧及びベーパ圧に基づいてタンク内圧センサの異常の有無を判定する判定部と、封鎖弁を開閉制御するバルブ制御部とを備えている。判定部は、封鎖弁が閉状態から開状態に切り替えられた際におけるタンク圧の変化量が第1所定値未満である場合において、封鎖弁が閉状態から開状態に切り替えられた際におけるベーパ圧の変化に基づいて、タンク内圧センサの異常の有無を判定する。【選択図】図3

Description

本発明は、蒸発燃料処理装置に関する。
特許文献1の蒸発燃料処理装置は、燃料タンクで発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタを備えている。キャニスタは、ベーパ通路を介して、燃料タンクに接続されている。キャニスタには、当該キャニスタに外気を導入する外気導入通路が接続されている。キャニスタは、パージ通路を介して、吸気通路に接続されている。ベーパ通路には、当該ベーパ通路の流路を開閉する封鎖弁が取り付けられている。また、燃料タンクには、当該燃料タンクの内部の圧力を検出するタンク内圧センサが取り付けられている。
特許文献1の蒸発燃料処理装置では、封鎖弁を開状態及び閉状態の一方から他方へと切り替えた際にタンク内圧センサの異常の有無を判定している。具体的には、特許文献1の蒸発燃料処理装置では、封鎖弁を切り替えた際において、タンク内圧センサの検出値が上限値近傍や下限値近傍で維持されている場合には、タンク内圧センサの検出値が一定の値に維持され続けるタンク内圧センサの異常があると判定する。
特開2016−079851号公報
蒸発燃料処理装置のタンク内圧センサにおいては、当該タンク内圧センサの検出値が上限値近傍や下限値近傍で一定の値に維持され続ける異常だけでなく、上限値と下限値との間の中間値(例えば大気圧近傍の検出値)で維持され続けてしまう異常が生じることがある。しかし、特許文献1の蒸発燃料処理装置は、燃料タンク内の実際の圧力に拘わらず、タンク内圧センサの検出値が中間値で維持され続けてしまうという異常を想定していない。したがって、特許文献1の蒸発燃料処理装置は、このようにタンク内圧センサの検出値が中間値で維持され続けてしまう異常が生じたときに、適切に異常を検出できないおそれがある。
上記課題を解決するための蒸発燃料処理装置は、蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記キャニスタに接続され、燃料タンクで発生した蒸発燃料を前記キャニスタに導入するベーパ通路と、前記キャニスタに接続され、当該キャニスタに外気を導入する外気導入通路と、前記キャニスタと吸気通路とを接続するパージ通路と、前記ベーパ通路に設けられ、当該ベーパ通路の流路を開閉する封鎖弁と、前記燃料タンクの内部の圧力であるタンク圧を検出するタンク内圧センサとを備えている蒸発燃料処理装置であって、前記ベーパ通路における前記封鎖弁よりも前記キャニスタ側の部分及び前記キャニスタの少なくとも一方に設けられ、前記ベーパ通路の流路の圧力であるベーパ圧を検出する圧力センサと、前記タンク内圧センサから入力される信号に基づいて前記タンク圧を検知し、前記圧力センサから入力される信号に基づいて前記ベーパ圧を検知する圧力検知部と、前記圧力検知部が検知した前記タンク圧及び前記ベーパ圧に基づいて前記タンク内圧センサの異常の有無を判定する判定部と、前記封鎖弁を開閉制御するバルブ制御部とを備え、前記判定部は、前記封鎖弁が閉状態から開状態に切り替えられた際における前記タンク圧の変化量が予め設定された第1所定値未満である場合において、前記封鎖弁が閉状態から開状態に切り替えられた際における前記ベーパ圧の変化に基づいて、前記タンク内圧センサの異常の有無を判定する。
上記構成において、封鎖弁が閉状態から開状態に切り替えられると、ベーパ通路、キャニスタ、及び外気導入通路をガスが流通し、燃料タンクの内部の圧力は大気圧に近づくように変化する。そのため、タンク内圧センサが正常である場合、タンク内圧センサの検出値が変化したときには圧力センサの検出値も変化する。一方、タンク内圧センサに異常がある場合、タンク内圧センサの検出値が変化せず、圧力センサの検出値が変化する。したがって、上記構成では、タンク内圧センサの検出値が上限値と下限値との間の一定の値で維持され続ける異常が生じたとしても、そのタンク内圧センサの異常を圧力センサの検出値の変化に基づき判定できる。
上記構成において、前記判定部は、前記封鎖弁が閉状態から開状態に切り替えられた際における前記ベーパ圧の変化量が、予め設定された第2所定値以上であるときには、前記タンク内圧センサが異常であると判定してもよい。
上記構成では、圧力センサの検出値の変化量が、タンク内圧センサの正常・異常を反映しないような僅かな量で変化したことに伴って、タンク内圧センサに異常があると誤って判定されることを抑制できる。
上記構成において、前記バルブ制御部は、前記封鎖弁が閉状態である場合の前記タンク圧が大気圧よりも大きいときには、前記タンク圧が大気圧よりも小さいときに比べて、前記封鎖弁を閉状態から開状態に切り替える際の開弁速度を小さくしてもよい。
上記構成において、タンク圧が大気圧よりも大きい場合に封鎖弁が閉状態から開状態に切り替えられると、短時間に過度に多くの蒸発燃料がキャニスタに流入することがある。上記構成では、タンク圧が大気圧よりも大きい場合において封鎖弁を閉状態から開状態に切り替える際の開弁速度を小さくするため、短時間に過度に多くの蒸発燃料がキャニスタに流入することを抑制できる。
上記構成において、前記封鎖弁は、前記ベーパ通路の一部を区画するバルブ本体と、前記バルブ本体の内部に設けられ、前記バルブ本体の流路を開閉する弁体と、前記バルブ本体及び前記弁体の少なくとも一方に固定され、前記バルブ本体の流路が閉状態になるときに前記バルブ本体と前記弁体との間で挟持されて弾性変形するシール部材と、前記弁体を移動させるステップモータとを備え、前記バルブ制御部は、前記封鎖弁を閉状態から開状態に切り替える際に、前記ステップモータを所定のステップ数ずつ駆動させるバルブ開閉処理を行い、前記判定部は、前記バルブ開閉処理の際における前記ベーパ圧の変化量が、予め設定された第3所定値以上になったときの前記弁体の位置を前記封鎖弁の開弁位置として学習してもよい。
上記構成では、例えば、タンク圧の変化量に基づいて封鎖弁の開弁位置を学習する構成に比べて、封鎖弁の開弁位置の学習をより正確に行える。
内燃機関の概略図。 封鎖弁の概略断面図。 異常判定処理を示すフローチャート。 開弁位置学習処理を示すフローチャート。 (a)は、異常判定処理における封鎖弁の状態を示すタイムチャート。(b)は、異常判定処理におけるタンク圧の変化を示すタイムチャート。(c)は、異常判定処理におけるベーパ圧の変化を示すタイムチャート。
以下、本発明の実施形態を図1〜図5にしたがって説明する。先ず、本発明が適用された内燃機関100の概略構成について説明する。なお、以下の説明において、単に上流、下流、というときは、吸気、排気、蒸発燃料、及び外気の流れ方向における上流、下流を示すものとする。
図1に示すように、内燃機関100は、当該内燃機関100の外部から吸気を導入するための吸気通路11を備えている。吸気通路11における上流側吸気通路11aには、スロットルバルブ21が配置されている。スロットルバルブ21は、上流側吸気通路11aの流路を開閉することにより、上流側吸気通路11aの流路を流通する吸気量を制御する。
上流側吸気通路11aの下流側は、吸気脈動等を抑制するためのサージタンク11bに接続されている。吸気通路11におけるサージタンク11bの下流側は、吸気通路11における下流側吸気通路11cに接続されている。
吸気通路11における下流側吸気通路11cの下流側は、燃料を吸気と混合して燃焼させる気筒12に接続されている。気筒12の内部には、燃料噴射弁22によって燃料が噴射される。また、気筒12の内部には、当該気筒12の内部を往復動するピストン23が配置されている。気筒12には、当該気筒12から排気を排出するための排気通路13が接続されている。
内燃機関100は、上記燃料噴射弁22に供給するための燃料を貯留する燃料タンク31を備えている。図示は省略するが、燃料タンク31内にはフィードポンプが収納されており、フィードポンプが圧送した燃料が燃料配管を介して燃料噴射弁22に供給される。
燃料タンク31には、当該燃料タンク31内で発生した蒸発燃料の大気放出を抑える蒸発燃料処理装置50が接続されている。蒸発燃料処理装置50は、燃料タンク31で発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタ52を備えている。キャニスタ52には、当該キャニスタ52に蒸発燃料を導入するベーパ通路51の一端が接続されている。ベーパ通路51の他端は、燃料タンク31内へと至っている。ベーパ通路51の途中には、ベーパ通路51の流路を開状態及び閉状態のいずれか一方に切り替える封鎖弁70が取り付けられている。
キャニスタ52には、当該キャニスタ52に外気を導入する外気導入通路53が接続されている。また、キャニスタ52には、当該キャニスタ52とサージタンク11bとを繋ぐパージ通路55が接続されている。パージ通路55の途中には、当該パージ通路55の流路を開状態及び閉状態のいずれか一方に切り替えるパージバルブ65が取り付けられている。
燃料タンク31には、当該燃料タンク31の内部の圧力であるタンク圧Ptを検出するタンク内圧センサ91が取り付けられている。また、ベーパ通路51における封鎖弁70よりもキャニスタ52側の部分には、当該ベーパ通路51の流路の圧力であるベーパ圧Pvを検出する圧力センサ92が取り付けられている。なお、これらタンク内圧センサ91及び圧力センサ92は、蒸発燃料処理装置50の一部を構成している。
次に、封鎖弁70の構成について具体的に説明する。
図2に示すように、封鎖弁70は、弁体75が収容されるバルブ本体71を備えている。バルブ本体71は、全体として円柱形状の外観になっており、バルブ本体71の内部には、弁体75を収容することのできる内部空間71aが区画されている。本実施形態では、バルブ本体71の内部空間71aは、バルブ本体71の軸線方向(図2における上下方向)に延びる略円柱形状になっている。
バルブ本体71の軸線方向において、当該バルブ本体71の一方側(図2における下側)の端面からは、略円筒形状の第1接続部72が突出している。第1接続部72の中心軸線は、バルブ本体71の中心軸線と略同軸になっている。第1接続部72の内部空間72aは、バルブ本体71の内部空間71aに連通している。第1接続部72の内径は、バルブ本体71の内径よりも小さくなっている。第1接続部72には、封鎖弁70よりも燃料タンク31側のベーパ通路51を区画する配管が接続されている。
バルブ本体71の外周面からは、略円筒形状の第2接続部73が突出している。第2接続部73は、バルブ本体71の一方側(図2における下側)の端部に位置している。第2接続部73の内部空間73aは、バルブ本体71の内部空間71aに連通している。第2接続部73の内径は、第1接続部72の内径と略同じになっている。第2接続部73には、封鎖弁70よりもキャニスタ52側のベーパ通路51を区画する配管が接続されている。なお、本実施形態では、封鎖弁70における第1接続部72の内部空間72a、バルブ本体71の内部空間71a、及び第2接続部73の内部空間73aが、ベーパ通路51の一部を構成している。
バルブ本体71の軸線方向における他方側(図2における上側)の端面には、弁体75を駆動するためのステップモータ77が固定されている。ステップモータ77の出力軸は、当該ステップモータ77がパルス波の制御信号によって通電制御されることで、1パルス毎に1ステップ分の角度で回転する。なお、図2では、ステップモータ77の構成を簡略化して図示している。
ステップモータ77の出力軸には、バルブ本体71の流路を開閉する弁体75の弁軸75bが連結されている。弁軸75bは、略棒状になっている。弁軸75bの先端(ステップモータ77とは反対側の端)には、略円柱形状の弁部75aが固定されている。弁部75aは、バルブ本体71の内部空間71aに位置している。弁部75aの外径は、バルブ本体71の内径よりもやや小さくなっているとともに、第1接続部72の内径よりも大きくなっている。弁部75aの中心軸線は、バルブ本体71の中心軸線と略同軸になっている。弁体75における弁部75aの一方側(図2における下側)の端面には、略円板形状のシール部材76が固定されている。シール部材76の外径は、弁部75aの外径よりもやや小さくなっているとともに、第1接続部72の内径よりも大きくなっている。シール部材76の材質は、弾性変形可能な材質であり、本実施形態ではフッ素ゴム(FKM)である。
封鎖弁70が閉状態になる場合には、ステップモータ77の出力軸が回転し、それに伴って弁体75が、バルブ本体71の軸線方向の一方側(図2における下側)に移動する。そして、弁体75の端面とバルブ本体71の内面との間でシール部材76が挟持されて弾性変形する。こうしてバルブ本体71の内部空間71aにおける第1接続部72側の開口が閉塞されて、バルブ本体71の流路が閉状態にされる。
一方、封鎖弁70が開状態になる場合には、ステップモータ77の出力軸が回転し、それに伴って弁体75が、バルブ本体71の軸線方向の他方側(図2における上側)に移動する。そして、シール部材76がバルブ本体71の内面から離間する。こうしてバルブ本体71の内部空間71aにおける第1接続部72側の開口が開放されて、バルブ本体71の流路が開状態にされる。
図1に示すように、上記のパージバルブ65、及び封鎖弁70は、制御装置80によって開閉制御される。制御装置80は、パージバルブ65、及び封鎖弁70を開閉制御するためのバルブ制御部81を備えている。バルブ制御部81は、パージバルブ65に対して、当該パージバルブ65を開閉制御するための制御信号を出力する。バルブ制御部81は、パージ通路55を介してキャニスタ52の内部に吸着された蒸発燃料を吸気通路11に流通させるパージ処理の要求があると、パージバルブ65を開状態に制御する。また、バルブ制御部81は、封鎖弁70に対して、当該封鎖弁70を開閉制御するための制御信号を出力する。具体的には、バルブ制御部81は、封鎖弁70におけるステップモータ77の出力軸が当該出力軸の周方向に所定のステップ数で駆動するためのパルス波の制御信号を出力する。すると、封鎖弁70におけるステップモータ77が制御され、ステップモータ77の出力軸が当該出力軸の周方向一方側又は周方向他方側に制御信号のパルス数に応じたステップ数で回転する。そして、封鎖弁70における弁体75が移動されて、バルブ本体71の流路が開状態又は閉状態になる。
バルブ制御部81は、タンク圧Ptと大気圧Paとの差の絶対値が小さい場合等には、封鎖弁70を閉状態に制御する。また、バルブ制御部81は、パージバルブ65が開状態になっている場合において、タンク圧Ptが大気圧Paに対して相応に大きい場合やタンク圧Ptが大気圧Paに対して相応に小さい場合に封鎖弁70を開状態に制御する。なお、本実施形態では、制御装置80は、上記の封鎖弁70、及びパージバルブ65の制御の他にも、スロットルバルブ21の開度や燃料噴射弁22の燃料噴射量など、内燃機関100全体を制御する電子制御ユニット(ECU)として構成されている。
また、制御装置80は、各部の圧力を検知する圧力検知部82、及びタンク内圧センサ91の異常の有無を判定する判定部83を備えている。圧力検知部82は、タンク内圧センサ91から入力される信号に基づいて、タンク圧Ptを検知する。また、圧力検知部82は、圧力センサ92から入力される信号に基づいて、ベーパ圧Pvを検知する。圧力検知部82は、大気の圧力を検出する大気圧センサ93から入力される信号に基づいて、大気圧Paを検知する。大気圧センサ93は、例えば車両のエンジンルーム内等のように、車両の走行に伴う風圧を受けない位置に取り付けられている。
判定部83は、圧力検知部82が検知したタンク圧Pt及びベーパ圧Pvに基づいてタンク内圧センサ91の異常の有無を判定する。また、制御装置80には、タンク内圧センサ91の異常を運転者等に報知するための警告灯96が電気的に接続されている。警告灯96は、制御装置80から信号が出力されると点灯する。警告灯96は、例えば車両内部におけるインストルメントパネルに取り付けられている。
次に、制御装置80が行うタンク内圧センサ91の異常の有無を判定する異常判定処理について説明する。制御装置80は、車両のシステム起動スイッチ(イグニッションスイッチ、メインスイッチと呼称されることもある。)がオン操作される度に、すなわち当該制御装置80が動作を開始する度に異常判定処理を実行する。
図3に示すように、異常判定処理が開始されると、制御装置80は、ステップS11の処理を行う。ステップS11において、制御装置80は、パージ実行条件が成立しているか否かを判定する。パージ実行条件としては、内燃機関100の機関回転数が、自立して運転を継続可能な回転数(アイドル回転数)以上であること、車両の減速時等において燃料噴射弁22からの燃料噴射を一時的に停止する燃料カット処理が実行されていないこと等が挙げられる。ステップS11において、パージ実行条件が成立していないと判定した場合(S11:NO)、制御装置80は、ステップS11の処理を繰り返し実行する。一方、ステップS11において、パージ実行条件が成立していると判定した場合(S11:YES)、制御装置80は、処理をステップS12に進める。
ステップS12において、制御装置80は、封鎖弁70が閉状態になっているか否かを判定する。ステップS12において、封鎖弁70が閉状態になっていないと判定した場合(S12:NO)、制御装置80は、処理をステップS11に戻す。一方、ステップS12において、封鎖弁70が閉状態になっていると判定した場合(S12:YES)、制御装置80は、処理をステップS13に進める。
ステップS13において、制御装置80における圧力検知部82は、タンク圧Pt、ベーパ圧Pv、及び大気圧Paを検知し、これらを記憶する。その後、制御装置80は、処理をステップS21に進める。
ステップS21において、制御装置80は、ステップS13で記憶したタンク圧Ptが大気圧Paよりも大きいか否かを判定する。ステップS21において、タンク圧Ptが大気圧Paよりも大きいと判定した場合(S21:YES)、制御装置80は、処理をステップS22に進める。
ステップS22において、制御装置80におけるバルブ制御部81は、封鎖弁70を閉状態から開状態に切り替えるように制御する。具体的には、バルブ制御部81は、封鎖弁70を閉状態から開状態に切り替えるためのステップ数に応じたパルス数の制御信号をステップモータ77に出力し、弁体75を開側に移動させるようにステップモータ77の出力軸を回転させる。ステップモータ77は、PWM(Pulse width modulation)制御によって通電状態及び非通電状態が切り替えられている。本実施形態では、ステップモータ77の通電状態及び非通電状態が切り替えられる1周期(1パルス周期)の時間のうちの通電状態の時間の比である通電デューディ比が約50%に設定されている。その後、制御装置80は、処理をステップS24に進める。
一方、ステップS21において、タンク圧Ptが大気圧Pa以下であると判定した場合(S21:NO)、制御装置80は、処理をステップS23に進める。ステップS23において、制御装置80におけるバルブ制御部81は、封鎖弁70を閉状態から開状態に切り替えるように制御する。具体的には、バルブ制御部81は、封鎖弁70を閉状態から開状態に切り替えるためのステップ数に応じたパルス数の制御信号をステップモータ77に出力し、弁体75を開側に移動させるようにステップモータ77の出力軸を回転させる。また、本実施形態では、ステップS23で封鎖弁70を閉状態から開状態に切り替える場合には、上述したステップS22の場合と異なり、通電デューディ比が100%に設定されている。すなわち、ステップS23の処理では、ステップS22の処理に比べて、封鎖弁70を閉状態から開状態に切り替える際における封鎖弁70の弁体75の開弁速度を大きくしている。その後、制御装置80は、処理をステップS24に進める。
ステップS24において、制御装置80における圧力検知部82は、再びタンク圧Pt、ベーパ圧Pv、及び大気圧Paを検知し、これらを記憶する。その後、制御装置80は、処理をステップS31に進める。
ステップS31において、制御装置80における判定部83は、封鎖弁70が閉状態から開状態に切り替えられた際におけるタンク圧Ptの変化量ΔPtが予め設定された第1所定値A未満であるか否かを判定する。具体的には、判定部83は、ステップS13で検知した封鎖弁70が閉状態でのタンク圧PtとステップS24で検知した封鎖弁70が開状態でのタンク圧Ptとの差の絶対値を変化量ΔPtとし、これが第1所定値A未満であるか否かを判定する。ここで、燃料タンク31の内部の圧力が全体として一定であっても、当該燃料タンク31内の燃料が揺れ動くことによって局所的に圧力が変動してタンク内圧センサ91の検出値が微変動したり、外部ノイズによってタンク内圧センサ91の検出値が微変動したりすることがある。これを踏まえて、第1所定値Aは、上記のような微変動量よりも大きな値が予め設定されている。ステップS31において、封鎖弁70が閉状態から開状態に切り替えられた際におけるタンク圧Ptの変化量ΔPtが第1所定値A未満であると判定した場合(S31:YES)、制御装置80は、処理をステップS32に進める。
ステップS32において、制御装置80における判定部83は、封鎖弁70が閉状態から開状態に切り替えられた際におけるベーパ圧Pvの変化量ΔPvが予め設定された第2所定値B以上であるか否かを判定する。具体的には、判定部83は、ステップS13で検知した封鎖弁70が閉状態でのベーパ圧PvとステップS24で検知した封鎖弁70が開状態でのベーパ圧Pvとの差の絶対値を変化量ΔPvとし、これが第2所定値B以上であるか否かを判定する。ここで、上述したタンク内圧センサ91と同様に、ベーパ通路51における封鎖弁70よりもキャニスタ52側の圧力が全体として一定であっても、圧力センサ92の検出値は微変動することがある。第2所定値Bは、このような微変動量よりも大きな値が予め設定されている。ステップS32において、封鎖弁70が閉状態から開状態に切り替えられた際におけるベーパ圧Pvの変化量ΔPvが予め設定された第2所定値B以上であると判定した場合(S32:YES)、制御装置80は、処理をステップS41に進める。
ステップS41において、制御装置80における判定部83は、タンク内圧センサ91が異常であると判定する。また、制御装置80におけるバルブ制御部81は、封鎖弁70を開状態から閉状態に切り替えるように制御する。その後、制御装置80は、処理をステップS42に進める。ステップS42において、制御装置80における判定部83は、警告灯96に信号を出力して当該警告灯96を点灯させる。なお、ステップS41で異常判定された後は、後述するステップS51において正常判定されるまでは、制御装置80の動作中、警告灯96が点灯され続ける。その後、制御装置80は、異常判定処理を終了する。
一方、ステップS31において、封鎖弁70が閉状態から開状態に切り替えられた際におけるタンク圧Ptの変化量ΔPtが予め設定された第1所定値A未満でないと判定した場合(S31:NO)、制御装置80は、処理をステップS51に進める。また、ステップS32において、封鎖弁70が閉状態から開状態に切り替えられた際におけるベーパ圧Pvの変化量ΔPvが予め設定された第2所定値B以上でないと判定した場合(S32:NO)、制御装置80は、処理をステップS51に進める。
ステップS51において、制御装置80における判定部83は、タンク内圧センサ91が正常であると判定する。また、制御装置80におけるバルブ制御部81は、封鎖弁70を開状態から閉状態に切り替えるように制御する。なお、ステップS51の時点において、警告灯96が点灯している場合には当該警告灯96を消灯する。その後、制御装置80は、異常判定処理を終了する。
次に、制御装置80が行う封鎖弁70の開弁位置を学習する開弁位置学習処理について説明する。制御装置80は、異常判定処理においてタンク内圧センサ91が正常であると判定されたときに開弁位置学習処理を実行する。
図4に示すように、開弁位置学習処理が開始されると、制御装置80は、ステップS61の処理を行う。ステップS61において、制御装置80は、パージ実行条件が成立しているか否かを判定する。この実施形態では、ステップS61におけるパージ実行条件は、上述した異常判定処理におけるステップS11のパージ実行条件と同じである。ステップS61において、パージ実行条件が成立していないと判定した場合(S61:NO)、制御装置80は、ステップS61の処理を繰り返し実行する。一方、ステップS61において、パージ実行条件が成立していると判定した場合(S61:YES)、制御装置80は、処理をステップS62に進める。
ステップS62において、制御装置80は、封鎖弁70が閉状態になっているか否かを判定する。ステップS62において、封鎖弁70が閉状態になっていないと判定した場合(S62:NO)、制御装置80は、処理をステップS61に戻す。一方、ステップS62において、封鎖弁70が閉状態になっていると判定した場合(S62:YES)、制御装置80は、処理をステップS63に進める。
ステップS63において、制御装置80における圧力検知部82は、タンク圧Pt、ベーパ圧Pv、及び大気圧Paを検知し、記憶する。その後、制御装置80は、処理をステップS64に進める。
ステップS64において、制御装置80は、ステップS63で記憶したタンク圧Ptが大気圧Paに比べて基準値X以上大きいか否かを判定する。ここで、基準値Xは、封鎖弁70が僅かに開弁した場合であっても、蒸発燃料がベーパ通路51内を流通して、当該ベーパ通路51における封鎖弁70よりも下流側の圧力が変動し得るような値として定められており、例えば大気圧Paの数%程度に定められている。ステップS64において、タンク圧Ptが大気圧Paに比べて基準値X以上大きくないと判定した場合(S64:NO)、制御装置80は、処理をステップS61に戻す。一方、ステップS64において、タンク圧Ptが大気圧Paに比べて基準値X以上大きいと判定した場合(S64:YES)、制御装置80は、処理をステップS71に進める。
ステップS71において、制御装置80におけるバルブ制御部81は、封鎖弁70における弁体75を開側に移動させるようにステップモータ77を駆動するバルブ開閉処理を実行する。具体的には、バルブ制御部81は、予め設定した所定のステップ数に応じたパルス数の制御信号をステップモータ77に出力し、弁体75を開側に移動させるようにステップモータ77の出力軸を所定のステップ数で回転させる。本実施形態では、バルブ開閉処理における所定のステップ数が1ステップに設定されている。その後、制御装置80は、処理をステップS72に進める。
ステップS72において、制御装置80における圧力検知部82は、再びタンク圧Pt、ベーパ圧Pv、及び大気圧Paを検知し、記憶する。その後、制御装置80は、処理をステップS73に進める。
ステップS73において、制御装置80における判定部83は、封鎖弁70が閉状態から開状態に切り替えられた際におけるベーパ圧Pvの変化量ΔPvが予め設定された第3所定値C以上であるか否かを判定する。具体的には、判定部83は、ステップS63で検知した封鎖弁70が閉状態でのベーパ圧Pvと、ステップS73の直前のステップS72で検知した封鎖弁70の状態でのベーパ圧Pvとの差の絶対値を変化量ΔPvとし、これが第3所定値C以上であるか否かを判定する。ここで、第3所定値Cは、タンク圧Ptが大気圧Paに比べて基準値X以上大きい場合において、封鎖弁70が閉状態から開状態に切り替わる瞬間にベーパ通路51における封鎖弁70よりも下流側の圧力が変動し得る変化量が実験等によって求められ、その圧力の変化量よりも小さい値が予め設定されている。ステップS73において、封鎖弁70が閉状態から開状態に切り替えられた際におけるベーパ圧Pvの変化量ΔPvが予め設定された第3所定値C以上でないと判定した場合(S73:NO)、制御装置80は、処理をステップS71に戻す。
一方、ステップS73において、封鎖弁70が閉状態から開状態に切り替えられた際におけるベーパ圧Pvの変化量ΔPvが予め設定された第3所定値C以上であると判定した場合(S73:YES)、制御装置80は、処理をステップS74に進める。
ステップS74において、制御装置80における判定部83は、バルブ開閉処理の際におけるベーパ圧Pvの変化量ΔPvが予め設定された第3所定値C以上であると判定したときの弁体75の位置を封鎖弁70の開弁位置として学習する。また、制御装置80におけるバルブ制御部81は、封鎖弁70を開状態から閉状態に切り替えるように制御する。その後、制御装置80は、開弁位置学習処理を終了する。
本実施形態の作用について説明する。
内燃機関100において、キャニスタ52側から吸気通路11側へ蒸発燃料を流通させるパージ処理を実行しない場合には、パージバルブ65が閉状態に制御される。そして、封鎖弁70が開状態に制御されると、ベーパ通路51をガスが流通する。ここで、タンク圧Ptが大気圧Paよりも大きい場合には、燃料タンク31内で発生した蒸発燃料がベーパ通路51を介して、キャニスタ52内に流入する。すると、キャニスタ52内に流入した蒸発燃料は、キャニスタ52内に吸着される。この場合、タンク圧Ptは、徐々に小さくなって大気圧Paに近づくように変化する。一方、タンク圧Ptが大気圧Paよりも小さい場合には、外気導入通路53、キャニスタ52、及びベーパ通路51を介して、燃料タンク31内に外気が流入する。この場合、タンク圧Ptは、徐々に大きくなって大気圧Paに近づくように変化する。
また、内燃機関100において、キャニスタ52側から吸気通路11側へ蒸発燃料を流通させるパージ処理を実行する場合には、パージバルブ65が開状態に制御される。すると、吸気通路11におけるスロットルバルブ21よりも下流側の部分の負圧によって、外気導入通路53を介してキャニスタ52内に外気が流入する。そして、キャニスタ52内に吸着されていた蒸発燃料と外気とが、パージ通路55を介して吸気通路11におけるスロットルバルブ21よりも下流側の部分に流入する。
このようにパージ処理が実行されている場合に封鎖弁70が開状態に制御されると、ベーパ通路51をガスが流通する。ここで、タンク圧Ptが大気圧Paよりも大きい場合には、燃料タンク31内で発生した蒸発燃料がベーパ通路51を介して、キャニスタ52内に流入する。そして、キャニスタ52内に流入した蒸発燃料と外気とが、パージ通路55を介して吸気通路11におけるスロットルバルブ21よりも下流側の部分に流入する。この場合、タンク圧Ptは、徐々に小さくなって大気圧Paに近づくように変化する。一方、タンク圧Ptが大気圧Paよりも小さい場合には、外気導入通路53、キャニスタ52、及びベーパ通路51を介して、燃料タンク31内に外気が流入する。この場合、タンク圧Ptは、徐々に大きくなって大気圧Paに近づくように変化する。
ここで、図5(b)において二点鎖線で示すように、時刻t0以降において、タンク内圧センサ91の検出値が大気圧Paと略同じ一定の値に維持され続けるタンク内圧センサ91の異常が生じているものとする。また、図5(b)において実線で示すように、時刻t0において、実際のタンク圧Ptは、大気圧Paよりも大きくなっているものとする。さらに、時刻t0において、車両のシステム起動スイッチがオン操作されることで異常判定処理が実行されるものとする。
図5(a)に示すように、時刻t1において、パージ実行条件が成立すると、封鎖弁70が閉状態から開状態に切り替えられる。すると、図5(b)において実線で示すように、時刻t1から時刻t2までの間では、実際のタンク圧Ptが徐々に小さくなるように変化する。しかし、図5(b)において二点鎖線で示すように、タンク内圧センサ91には異常が発生しているため、時刻t1から時刻t2までの間においても、タンク内圧センサ91の検出値が変化しない。そのため、判定部83は、封鎖弁70が閉状態から開状態に切り替えられた際のタンク圧Ptの変化量ΔPtが第1所定値A未満であると判定する。一方、図5(c)に示すように、時刻t1において、封鎖弁70が閉状態から開状態に切り替えられるのに伴って、圧力センサ92の検出値が変化する。そのため、判定部83は、封鎖弁70が閉状態から開状態に切り替えられた際のベーパ圧Pvの変化量ΔPvが第2所定値B以上であると判定する。すると、判定部83は、タンク内圧センサ91が異常であると判定する。そして、判定部83は、警告灯96に信号を出力して当該警告灯96を点灯させる。その後、図5(a)に示すように、時刻t2において、封鎖弁70が開状態から閉状態に切り替えられる。
本実施形態の効果について説明する。
本実施形態において、封鎖弁70が閉状態から開状態に切り替えられると、ベーパ通路51、キャニスタ52、及び外気導入通路53をガスが流通し、タンク圧Ptは大気圧Paに近づくように変化する。そのため、タンク内圧センサ91が正常である場合、タンク内圧センサ91によって検出されるタンク圧Ptが変化する。一方、タンク内圧センサ91の検出値が一定の値に維持され続けるタンク内圧センサ91の異常が生じている場合、タンク内圧センサ91によって検出されるタンク圧Ptが変化しない。
ここで、例えば、タンク内圧センサ91によって検出されるタンク圧Ptが、タンク内圧センサ91の上限値から一定の範囲内や下限値から一定の範囲内に維持されている場合に、タンク内圧センサ91に異常が発生していると判定することが考えられる。そして、この構成においては、上記一定の範囲を大きく設定することで、タンク内圧センサ91が上限値や下限値の近傍でなく、これらからある程度離れた中間値を検出し続ける異常にも対応できる。しかし、上記一定の範囲を過度に大きく設定すると、タンク内圧センサ91が正常であっても、タンク内圧センサ91に異常があると誤って判定される可能性が高くなる。
本実施形態では、タンク内圧センサ91によって検出されるタンク圧Ptの変化量ΔPtに加えて、圧力センサ92によって検出されるベーパ圧Pvの変化に基づいて、タンク内圧センサ91の異常の有無を判定している。上述したように、封鎖弁70が閉状態から開状態に切り替えられると、タンク圧Ptは大気圧Paに近づくように変化し、それに伴い、ベーパ圧Pvも変化する。このベーパ圧Pvの変化は、仮にタンク内圧センサ91に異常が発生していても、生じるものである。したがって、本実施形態では、タンク内圧センサ91によって検出されるタンク圧Ptが一定の値に維持され続けるタンク内圧センサ91の異常が生じたとしても、そのタンク内圧センサ91の異常を圧力センサ92によって検出されるベーパ圧Pvの変化に基づき判定できる。
ここで、仮に、圧力センサ92の検出値が極僅かに変化したことをもってタンク内圧センサ91に異常があると判定したとする。この場合、タンク内圧センサ91が正常であるにも拘らず、タンク内圧センサ91が異常であると誤って判定されることもある。本実施形態では、圧力センサ92によって検出されるベーパ圧Pvの変化量ΔPvが第2所定値B以上であるときに、タンク内圧センサ91に異常があると判定する。そのため、本実施形態では、圧力センサ92によって検出されるベーパ圧Pvの変化量ΔPvの変化量が、タンク内圧センサ91の正常・異常を反映しないような僅かな量で変化したことに伴って、タンク内圧センサ91に異常があると誤って判定されることを抑制できる。
ところで、本実施形態において、タンク圧Ptが大気圧Paよりも大きい場合に封鎖弁70が閉状態から開状態に切り替えられると、短時間に過度に多くの蒸発燃料がキャニスタ52に流入することがある。短時間に過度に多くの蒸発燃料がキャニスタ52に流入すると、キャニスタ52に多量の蒸発燃料が吸着されて、その後、必要なときに蒸発燃料をキャニスタ52で吸着できないおそれがある。本実施形態では、封鎖弁70が閉状態である場合のタンク圧Ptが大気圧Paよりも大きいときには、タンク圧Ptが大気圧Paよりも小さいときに比べて、封鎖弁70を閉状態から開状態に切り替える際の開弁速度を小さくしている。そのため、本実施形態では、封鎖弁70が閉状態から開状態に切り替えられている過渡期において、ベーパ通路51を流通するガスの流量が比較的に少なくなる。したがって、ベーパ通路51を介して燃料タンク31からキャニスタ52に過度に多くの蒸発燃料が短時間に流入することを抑制できる。
上記実施形態において、ベーパ通路51を流通する蒸発燃料の量を適切に調整するためには、封鎖弁70が閉状態から開状態に切り替わる瞬間の弁体75の位置を封鎖弁70の開弁位置として正確に把握しておく必要がある。ここで、例えば、封鎖弁70の開弁位置を学習する構成としては、開弁位置学習処理におけるステップS73の処理に代えて、バルブ開閉処理におけるタンク圧Ptの変化量ΔPtに基づいて封鎖弁70が閉状態から開状態に切り替わる弁体75の位置を学習する構成が考えられる。しかし、一般的に燃料タンク31の容量は比較的に大きいため、封鎖弁70が閉状態から開状態に切り替わってベーパ通路51をガスが流通しても、タンク圧Ptの変化量ΔPtは小さくなりやすい。そのため、仮に、開弁位置学習処理においてタンク圧Ptの変化量ΔPtに基づくと、封鎖弁70が閉状態から開状態に切り替わる弁体75の位置を適切に検出できないおそれがある。
本実施形態では、バルブ開閉処理の際におけるベーパ圧Pvの変化量ΔPvが予め設定された第3所定値C以上になったときの弁体75の位置を封鎖弁70の開弁位置として学習している。ベーパ通路51内の容量は、燃料タンク31の容量に比べれば相当に小さく、バルブ開閉処理の際におけるベーパ圧Pvの変化は顕著になる。そのため、本実施形態では、タンク圧Ptの変化量ΔPtに基づいて封鎖弁70の開弁位置を学習する構成に比べて、封鎖弁70の開弁位置の学習をより正確に行える。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態において、吸気通路11に対するパージ通路55の接続構成は適宜変更できる。例えば、吸気通路11にターボチャージャのコンプレッサが取り付けられている場合には、吸気通路11におけるコンプレッサよりも上流側の部分及び下流側の部分にパージ通路55が接続されていてもよい。
・上記実施形態において、ステップS32の処理は変更できる。例えば、ステップS32においては、封鎖弁70が閉状態から開状態に切り替えられた際におけるベーパ圧Pvの変化速度が一定の速度を越えているときに、封鎖弁70の切り替えに伴ってベーパ圧Pvが変化していると判定してもよい。
・上記実施形態において、ステップS22及びステップS23における封鎖弁70の弁体75の開弁速度は変更できる。例えば、タンク圧Ptが大気圧Paよりも大きい場合とタンク圧Ptが大気圧Pa以下である場合とで、封鎖弁70の開弁速度(通電デューティ比)を同じにしてもよい。例えば、燃料タンク31の容量に対してキャニスタ52で吸着できる蒸発燃料の量が多いのであれば、封鎖弁70が開状態に切り替えられたことに伴って多くの蒸発燃料がキャニスタ52内に流入しても、特に問題は生じない。
・上記実施形態において、ステップS71のバルブ開閉処理における所定のステップ数は適宜変更できる。例えば、バルブ開閉処理における所定のステップ数は2ステップ以上に設定されていてもよい。ただし、開弁位置学習処理の学習精度を向上する上では、バルブ開閉処理における所定のステップ数を小さくすることが好ましい。
・上記実施形態において、ステップS73の処理は変更できる。例えば、燃料タンク31の容量が比較的に小さい場合には、ステップS73において、封鎖弁70が閉状態から開状態に切り替えられた際におけるタンク圧Ptの変化量ΔPtが予め設定された第3所定値C以上であるか否かを判定してもよい。
・上記実施形態において、異常判定処理を実行する時期は変更できる。例えば、制御装置80が動作している間には、所定周期毎(例えば、数分〜数十分毎)に繰り返し異常判定処理を実行してもよい。また、例えば、異常判定処理は、車両が駐車されている場合等に実行することも可能である。
・上記実施形態において、開弁位置学習処理を実行する時期は変更できる。例えば、異常判定処理においてタンク内圧センサ91が正常であると判定された後であって制御装置80が動作している間には、所定周期毎(例えば、数分〜数十分毎)に繰り返し開弁位置学習処理を実行してもよい。
また、例えば、異常判定処理におけるステップS22において、開弁位置学習処理を実行してもよい。具体的には、ステップS71〜ステップS74の処理をステップS22の処理に組み込んで、ステップS22において、ベーパ圧Pvの変化量ΔPvが予め設定された第3所定値C以上であると判定したときの弁体75の位置を封鎖弁70の開弁位置として学習してもよい。
・上記実施形態において、封鎖弁70の構成は変更できる。例えば、弁体75に固定されたシール部材76に代えて、又は加えて、バルブ本体71の内面にシール部材76が固定されていてもよい。具体的には、バルブ本体71における第1接続部72側の開口縁に沿って円環状のシール部材76を固定してもよい。この場合、バルブ本体71に固定されたシール部材76は、封鎖弁70が閉状態になる場合において弁体75の端面とバルブ本体71の内面との間で挟持されて弾性変形する。
・また、シール部材76の材質は、弾性変形可能な材質であれば適宜変更できる。例えば、シール部材76の材質は、フッ素ゴム(FKM)以外のゴム材や樹脂材に変更してもよい。
・上記実施形態において、圧力センサ92の取り付け位置は変更できる。例えば、ベーパ通路51に取り付けられた圧力センサ92に代えて、又は加えて、キャニスタ52に圧力センサが取り付けられていてもよい。具体的には、キャニスタ52に対して、当該キャニスタ52のリーク診断に用いるポンプモジュールが取り付けられていることがある。そして、この種のポンプモジュールは、キャニスタ52の内部の圧力を検出するための圧力センサ及びキャニスタ52の内部の圧力を減圧するためのエアポンプ等が内蔵されていることが一般的である。このようなポンプモジュールを採用する場合には、ポンプモジュールにおける圧力センサによって、キャニスタ52内の圧力を検出し、その圧力をベーパ通路51の流路の圧力として取り扱ってもよい。
・上記実施形態において、開弁位置学習処理を省略してもよい。例えば、封鎖弁70の内部に弁体75の位置を検出する位置センサが設けられている場合には、上記の開弁位置学習処理を省略しても、封鎖弁70の開弁位置を検出できる。また、封鎖弁70の開閉に正確な制御が求められないのであれば、開弁位置学習処理や、開弁位置を検出するための構成を省略できる。
・特許文献1の蒸発燃料処理装置において、ベーパ通路を流通する蒸発燃料の量を正確に調整するためには、封鎖弁が閉状態から開状態に切り替わる瞬間の当該封鎖弁の弁体の位置を、封鎖弁の開弁位置として正確に把握しておくことが好ましい。そして、このような封鎖弁の開弁位置学習を行うという観点においては、必ずしも異常判定処理を実行する必要はなく、上記実施形態における異常判定処理を省略して開弁位置学習処理を行うようにしてもよい。
上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
(イ)蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記キャニスタに接続され、燃料タンクで発生した蒸発燃料を前記キャニスタに導入するベーパ通路と、前記キャニスタに接続され、当該キャニスタに外気を導入する外気導入通路と、前記キャニスタと吸気通路とを接続するパージ通路と、前記ベーパ通路に設けられ、当該ベーパ通路の流路を開閉する封鎖弁と、前記燃料タンクの内部の圧力であるタンク圧を検出するタンク内圧センサとを備えている蒸発燃料処理装置であって、前記封鎖弁は、前記ベーパ通路の一部を区画するバルブ本体と、前記バルブ本体の内部に設けられ、前記バルブ本体の流路を開閉する弁体と、前記バルブ本体及び前記弁体の少なくとも一方に固定され、前記バルブ本体の流路が閉状態になるときに前記バルブ本体と前記弁体との間で挟持されて弾性変形するシール部材と、前記弁体を移動させるステップモータとを備え、前記ベーパ通路における前記封鎖弁よりも前記キャニスタ側の部分及び前記キャニスタの少なくとも一方に設けられ、前記ベーパ通路の流路の圧力であるベーパ圧を検出する圧力センサと、前記タンク内圧センサから入力される信号に基づいて前記タンク圧を検知し、前記圧力センサから入力される信号に基づいて前記ベーパ圧を検知する圧力検知部と、前記封鎖弁の開弁位置を学習する判定部と、前記封鎖弁を開閉制御するバルブ制御部とを備え、前記バルブ制御部は、前記封鎖弁を閉状態から開状態に切り替える際に、前記ステップモータを所定のステップ数ずつ駆動させるバルブ開閉処理を行い、前記判定部は、前記バルブ開閉処理の際における前記ベーパ圧の変化量が、予め設定された第3所定値以上になったときの前記弁体の位置を前記封鎖弁の開弁位置として学習することを特徴とする蒸発燃料処理装置。
A…第1所定値、B…第2所定値、C…第3所定値、Pa…大気圧、Pt…タンク圧、Pv…ベーパ圧、X…基準値、ΔPt…変化量、ΔPv…変化量、11…吸気通路、11a…上流側吸気通路、11b…サージタンク、11c…下流側吸気通路、12…気筒、13…排気通路、21…スロットルバルブ、22…燃料噴射弁、23…ピストン、31…燃料タンク、50…蒸発燃料処理装置、51…ベーパ通路、52…キャニスタ、53…外気導入通路、55…パージ通路、65…パージバルブ、70…封鎖弁、71…バルブ本体、71a…内部空間、72…第1接続部、72a…内部空間、73…第2接続部、73a…内部空間、75…弁体、75a…弁部、75b…弁軸、76…シール部材、77…ステップモータ、80…制御装置、81…バルブ制御部、82…圧力検知部、83…判定部、91…タンク内圧センサ、92…圧力センサ、93…大気圧センサ、96…警告灯、100…内燃機関。

Claims (4)

  1. 蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記キャニスタに接続され、燃料タンクで発生した蒸発燃料を前記キャニスタに導入するベーパ通路と、前記キャニスタに接続され、当該キャニスタに外気を導入する外気導入通路と、前記キャニスタと吸気通路とを接続するパージ通路と、前記ベーパ通路に設けられ、当該ベーパ通路の流路を開閉する封鎖弁と、前記燃料タンクの内部の圧力であるタンク圧を検出するタンク内圧センサとを備えている蒸発燃料処理装置であって、
    前記ベーパ通路における前記封鎖弁よりも前記キャニスタ側の部分及び前記キャニスタの少なくとも一方に設けられ、前記ベーパ通路の流路の圧力であるベーパ圧を検出する圧力センサと、
    前記タンク内圧センサから入力される信号に基づいて前記タンク圧を検知し、前記圧力センサから入力される信号に基づいて前記ベーパ圧を検知する圧力検知部と、
    前記圧力検知部が検知した前記タンク圧及び前記ベーパ圧に基づいて前記タンク内圧センサの異常の有無を判定する判定部と、
    前記封鎖弁を開閉制御するバルブ制御部とを備え、
    前記判定部は、
    前記封鎖弁が閉状態から開状態に切り替えられた際における前記タンク圧の変化量が予め設定された第1所定値未満である場合において、前記封鎖弁が閉状態から開状態に切り替えられた際における前記ベーパ圧の変化に基づいて、前記タンク内圧センサの異常の有無を判定する
    ことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
  2. 前記判定部は、
    前記封鎖弁が閉状態から開状態に切り替えられた際における前記ベーパ圧の変化量が、予め設定された第2所定値以上であるときには、前記タンク内圧センサが異常であると判定する
    請求項1に記載の蒸発燃料処理装置。
  3. 前記バルブ制御部は、
    前記封鎖弁が閉状態である場合の前記タンク圧が大気圧よりも大きいときには、前記タンク圧が大気圧よりも小さいときに比べて、前記封鎖弁を閉状態から開状態に切り替える際の開弁速度を小さくする
    請求項1又は2に記載の蒸発燃料処理装置。
  4. 前記封鎖弁は、
    前記ベーパ通路の一部を区画するバルブ本体と、前記バルブ本体の内部に設けられ、前記バルブ本体の流路を開閉する弁体と、前記バルブ本体及び前記弁体の少なくとも一方に固定され、前記バルブ本体の流路が閉状態になるときに前記バルブ本体と前記弁体との間で挟持されて弾性変形するシール部材と、前記弁体を移動させるステップモータとを備え、
    前記バルブ制御部は、
    前記封鎖弁を閉状態から開状態に切り替える際に、前記ステップモータを所定のステップ数ずつ駆動させるバルブ開閉処理を行い、
    前記判定部は、
    前記バルブ開閉処理の際における前記ベーパ圧の変化量が、予め設定された第3所定値以上になったときの前記弁体の位置を前記封鎖弁の開弁位置として学習する
    請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7467387B2 (ja) * 2021-06-02 2024-04-15 愛三工業株式会社 蒸発燃料処理システムの漏れ診断装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013092135A (ja) * 2011-10-27 2013-05-16 Mitsubishi Motors Corp 燃料蒸発ガス排出抑止装置
JP2014088827A (ja) * 2012-10-30 2014-05-15 Honda Motor Co Ltd 蒸発燃料処理装置
JP2015212533A (ja) * 2014-05-07 2015-11-26 愛三工業株式会社 蒸発燃料処理装置
WO2016035655A1 (ja) * 2014-09-01 2016-03-10 愛三工業株式会社 蒸発燃料処理装置
JP2017141748A (ja) * 2016-02-10 2017-08-17 トヨタ自動車株式会社 蒸発燃料処理装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5726354A (en) * 1995-07-31 1998-03-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Testing method for fuel vapor treating apparatus
JP3729683B2 (ja) * 1998-12-04 2005-12-21 トヨタ自動車株式会社 エバポパージシステムの故障診断装置
JP2002371924A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Mitsubishi Electric Corp エバポパージシステムの故障診断装置
JP5936985B2 (ja) 2012-10-12 2016-06-22 愛三工業株式会社 蒸発燃料処理装置
US9879638B2 (en) * 2012-10-30 2018-01-30 Honda Motor Co., Ltd. Evaporated fuel treatment device
JP5883777B2 (ja) * 2012-12-27 2016-03-15 本田技研工業株式会社 蒸発燃料処理装置、および、蒸発燃料処理装置の診断方法
JP5783392B2 (ja) * 2013-08-28 2015-09-24 三菱自動車工業株式会社 燃料タンクシステム
JP2015214949A (ja) * 2014-05-13 2015-12-03 愛三工業株式会社 蒸発燃料処理装置
JP6348043B2 (ja) 2014-10-15 2018-06-27 愛三工業株式会社 蒸発燃料処理装置
CN107709745B (zh) * 2015-06-23 2018-12-28 日产自动车株式会社 蒸发燃料处理装置的诊断装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013092135A (ja) * 2011-10-27 2013-05-16 Mitsubishi Motors Corp 燃料蒸発ガス排出抑止装置
JP2014088827A (ja) * 2012-10-30 2014-05-15 Honda Motor Co Ltd 蒸発燃料処理装置
JP2015212533A (ja) * 2014-05-07 2015-11-26 愛三工業株式会社 蒸発燃料処理装置
WO2016035655A1 (ja) * 2014-09-01 2016-03-10 愛三工業株式会社 蒸発燃料処理装置
JP2017141748A (ja) * 2016-02-10 2017-08-17 トヨタ自動車株式会社 蒸発燃料処理装置

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