JP2021134745A - 蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両等への搭載性を向上できる蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置を提供する。【解決手段】ベーパ通路４０を介して相互に連通された燃料タンク２０及びキャニスタ３０を備える蒸発燃料処理装置１０の漏れ診断装置であって、燃料タンク２０内に配置されており、内部に負圧を生じるアスピレータ５０と、一端がアスピレータ５０に接続されており、アスピレータ５０が生じる負圧によりキャニスタ３０内の気体を燃料タンク２０内に導入するバイパス通路４５とを備える。ベーパ通路４０には、燃料タンク２０からキャニスタ３０へ向かう流体の流れを許容する逆止弁である正圧リリーフ弁４２と、ＥＣＵ６０により電気的に開閉制御される封鎖弁４１とが並列に設けられている。バイパス通路４５には、キャニスタ３０から燃料タンク２０へ向かう流体の流れを許容する逆止弁である負圧リリーフ弁４６が設けられている。【選択図】図１

Description

本明細書に開示の技術は蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置に関する。

ガソリン等を燃料とする車両には、燃料タンクの内圧の過度な上昇又は低下による破損を回避しながら、蒸発燃料が大気中へ放散されることを防止する蒸発燃料処理装置が搭載されている。しかし、蒸発燃料処理装置に亀裂やシール不良などが存在していると、蒸発燃料処理装置の内部空間から蒸発燃料が漏れ出てしまう。このような蒸発燃料の漏れが生じていても、運転者は直接認知することは出来ない。そこで、蒸発燃料処理装置における漏れの有無を診断する漏れ診断装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の漏れ診断装置は、蒸発燃料処理装置のキャニスタから燃料タンクへと空気を移動させ、キャニスタ内を負圧にし、燃料タンク内を正圧にした状態で、燃料タンクとキャニスタとの連通を遮断できるよう構成されている。そして、燃料タンクとキャニスタとが相互に遮断された状態において、燃料タンク内の圧力変化とキャニスタ内の圧力変化とに基づき漏れの有無が診断される。

特開２０１０−２６５８６０号公報

特許文献１では、燃料タンクとキャニスタとは並列に設けられた２本の通路により連通されている。第１の通路には、燃料タンクの内圧が過度に上昇又は低下した際に燃料タンクの破損を防止するために開弁する機械式の逆止弁である正圧リリーフ弁及び負圧リリーフ弁と、給油時に開弁して通路を開放する電動式の封鎖弁とが並列に設けられている。第２の通路は一端が燃料タンク内のアスピレータに接続されており、アスピレータがキャニスタから燃料タンクへ気体を移動させる際に開弁する電動式の遮断弁が設けられている。つまり、燃料タンクとキャニスタとは並列に設けられた４個の弁を介して接続されている。

そのため、漏れ診断装置を備える蒸発燃料処理装置の構造が複雑化しており、車両への搭載作業が煩雑になっている。

そこで、本明細書に開示の技術は、車両等への搭載性を向上できる蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置を提供することを目的とする。

その一つの例は、ベーパ通路を介して相互に連通された燃料タンク及びキャニスタを備える蒸発燃料処理装置の内部空間の圧力変化に基づき漏れの有無を診断する蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置であって、前記キャニスタを内燃機関の吸気管に接続するパージ通路に設けられたパージ弁と、前記燃料タンク内に配置されており、内部に負圧を生じる負圧発生手段と、一端が前記負圧発生手段に接続されており、前記負圧発生手段が生じる負圧により前記キャニスタ内の気体を前記燃料タンク内に導入するバイパス通路と、前記蒸発燃料処理装置の前記内部空間の圧力を測定する圧力測定手段と、前記圧力測定手段により測定された圧力に基づき漏れ診断を行う制御手段と、を有し、前記ベーパ通路には、前記燃料タンクから前記キャニスタへ向かう流体の流れを許容する機械式の第１逆止弁と、前記制御手段により電気的に開閉制御される封鎖弁とが並列に設けられており、前記バイパス通路には、前記キャニスタから前記燃料タンクへ向かう流体の流れを許容する機械式の第２逆止弁が設けられている、蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置である。

この構成によると、第２逆止弁が、燃料タンクの内圧が過度に低下した際に開弁して燃料タンクの破損を防止する役割と、負圧発生手段が内部に負圧を生じた際に開弁してキャニスタから燃料タンクへの気体の移動を許容する役割とを担う。そのため、従来の蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置ではそれぞれの役割のために２個の弁が必要であったところ、上記構成では１個の第２逆止弁で代替することができる。その結果、構造を簡素化でき、車両への搭載性を向上することができる。また、構造が簡素化することにより、製造コストの削減も可能である。

別の例は、ベーパ通路を介して相互に連通された燃料タンク及びキャニスタを備える蒸発燃料処理装置の内部空間の圧力変化に基づき漏れの有無を診断する蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置であって、前記キャニスタを内燃機関の吸気管に接続するパージ通路に設けられたパージ弁と、前記燃料タンクを外部と連通する吸引通路と、前記燃料タンク内において前記吸引通路の一端に接続されており、内部に負圧を生じることにより前記吸引通路を介して大気を前記燃料タンク内に導入する負圧発生手段と、前記蒸発燃料処理装置の前記内部空間の圧力を測定する圧力測定手段と、前記圧力測定手段により測定された圧力に基づき漏れ診断を行う制御手段と、を有し、前記キャニスタを外部と連通する大気通路には、前記キャニスタから外部へ向かう流体の流れを許容する機械式の第１逆止弁と、前記制御手段により電気的に開閉制御される封鎖弁とが並列に設けられており、前記吸引通路には、外部から前記燃料タンクへ向かう流体の流れを許容する機械式の第２逆止弁が設けられており、蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置である。

この構成によると、第２逆止弁が、燃料タンクの内圧が過度に低下した際に開弁して燃料タンクの破損を防止する役割と、負圧発生手段が内部に負圧を生じた際に開弁してキャニスタから燃料タンクへの気体の移動を許容する役割とを担う。そのため、従来の蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置ではそれぞれの役割のために２個の弁が必要であったところ、上記構成では１個の第２逆止弁で代替することができる。また、封鎖弁は、給油時に開弁して燃料タンクからキャニスタを介して外部へ至る蒸発燃料の流れを許容する役割と、漏れ診断時にパージ弁、第１逆止弁、及び第２逆止弁と共に閉弁して蒸発燃料処理装置の内部空間を密閉する役割とを担う。そのため、従来の蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置ではそれぞれの役割のために２個の弁が必要であったところ、本実施形態では１個の封鎖弁で代替することができる。その結果、弁の数を更に減らすことができるため、構造を簡素化でき、車両への搭載性を向上することができる。また、構造が簡素化することにより、製造コストの削減も可能である。

上記漏れ診断装置によると、従来の蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置と比べて構造を簡素化することができるため、車両などへの搭載性を向上することができる。

実施形態１に係る漏れ診断装置を備える蒸発燃料処理装置の模式図である。 アスピレータの断面図である。 実施形態１に係る漏れ診断中における燃料ポンプの稼働状態、負圧リリーフ弁の開閉状態、キャニスタの内圧、及びタンクの内圧を示すグラフである。 実施形態２に係る漏れ診断装置を備える蒸発燃料処理装置の模式図である。

［実施形態１］
以下、本明細書に開示の技術の実施形態１について説明を行う。本実施形態に係る蒸発燃料処理装置は、自動車等の車両の燃料タンク内で発生した蒸発燃料が大気に漏れ出るのを防止する装置であり、前記蒸発燃料を一時的にキャニスタ中に捕集した後に、内燃機関で燃焼するよう構成されている。また、蒸発燃料処理装置には、蒸発燃料処理装置の内部空間からの蒸発燃料の漏れの有無を診断する漏れ診断装置が設けられている。

＜蒸発燃料処理装置１０の概要＞
蒸発燃料処理装置１０は、図１に示すように、ガソリン等の燃料Ｆを貯留する燃料タンク２０と、蒸発燃料を吸着可能かつ脱離可能に構成されたキャニスタ３０と、燃料タンク２０をキャニスタ３０に接続するベーパ通路４０とを備える。

（燃料タンク２０）
燃料タンク２０は、内燃機関（エンジン）１２に供給される燃料Ｆを貯留する密閉タンクである。燃料タンク２０の内部には、燃料Ｆをエンジン１２に圧送する燃料ポンプ２１が設置されている。燃料ポンプ２１は、例えばモータ一体型の電動ポンプである。燃料ポンプ２１には燃料供給管２２が接続されている。燃料タンク２０内の燃料Ｆは、燃料供給管２２を介してエンジン１２へ供給される。

燃料供給管２２の途中にはプレッシャレギュレータ２３が設けられている。プレッシャレギュレータ２３には分岐管２４が接続されており、燃料供給管２２内の圧力が必要圧力より高い場合、燃料供給管２２を流れる燃料の一部を分岐管２４へ吐出する。分岐管２４の一端にはアスピレータ５０が接続されており、燃料ポンプ２１から圧送される燃料の一部はプレッシャレギュレータ２３を介してアスピレータ５０に供給される。これにより、アスピレータ５０は燃料ポンプ２１から吐出された燃料の一部を利用して負圧を発生させる。

燃料タンク２０は、燃料タンク２０内の圧力を測定する第１圧力センサ２５と、燃料タンク２０内の燃料Ｆの温度を測定する温度センサ２６とを備える。第１圧力センサ２５及び温度センサ２６の信号はエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）６０に送られる。なお、ＥＣＵ６０は、第１圧力センサ２５等の各種センサからの信号に基づき、蒸発燃料処理装置１０を制御するよう構成されている。ＥＣＵ６０は、様々な制御プログラムを記憶しているメモリ６１と、制御プログラムを実行するためのプロセッサ６２とを備えている。なお、ＥＣＵ６０は、本明細書における「制御手段」に相当する。

（キャニスタ３０）
キャニスタ３０は、活性炭等からなる吸着材Ｃが充填された密閉容器である。上述した通り、キャニスタ３０は、ベーパ通路４０を介して燃料タンク２０と接続されており、燃料タンク２０で生じた蒸発燃料を吸着するよう構成されている。キャニスタ３０にはパージ通路３１の一端が接続されている。パージ通路３１は、キャニスタ３０をエンジン１２の吸気管１４のスロットルバルブ１６より下流に接続している。パージ通路３１にはパージ弁３２が設けられており、パージ弁３２はＥＣＵ６０により開閉制御される。

キャニスタ３０には、第２圧力センサ３３が設けられている。第２圧力センサ３３は、キャニスタ３０内の圧力を測定し、その信号はＥＣＵ６０に送られる。なお、第１圧力センサ２５と第２圧力センサ３３とは、本明細書における「圧力測定手段」に相当する。

また、キャニスタ３０には、一端が大気に開放されており、キャニスタ３０を外部と連通する大気通路３４が接続されている。大気通路３４は、キャニスタ３０側から順に、大気通路弁３５及びエアフィルタ３６を備える。大気通路弁３５は、ＥＣＵ６０により開閉制御される。なお、本明細書において「外部」とは、通常は蒸発燃料処理装置１０の外部空間を意味する。

（ベーパ通路４０）
ベーパ通路４０は、燃料タンク２０内の燃料液面上部空間、すなわち気層部をキャニスタ３０と連通している。ベーパ通路４０の途中には、ＥＣＵ６０により電気的に開閉制御される封鎖弁４１と、正圧リリーフ弁４２とが並列に設けられている。正圧リリーフ弁４２は、電気的な制御によらず圧力により直接開弁される機械式の逆止弁である。正圧リリーフ弁４２は、ベーパ通路４０内において、燃料タンク２０側の圧力がキャニスタ３０側の圧力を所定値上回った際に開弁するよう構成されている。そのため、正圧リリーフ弁４２は、燃料タンク２０からキャニスタ３０へ向かう流体の流れを許容し、逆方向の流れを禁止する。ベーパ通路４０の燃料タンク２０内の端部には、満タン規制バルブ４３が設けられている。満タン規制バルブ４３は、燃料タンク２０内の燃料Ｆの液面が満タン位置よりも低いときに開弁し、燃料Ｆの液面が満タン位置よりも高くなるとフロート状の弁体が浮き上がって閉弁するよう構成されている。なお、本明細書において「機械式」とは、電気的な制御によらず動作することを意味する。

（バイパス通路４５）
ベーパ通路４０のキャニスタ３０と封鎖弁４１及び正圧リリーフ弁４２との間には、バイパス通路４５が接続されている。バイパス通路４５の他端は、燃料タンク２０内に配置されているアスピレータ５０に接続されている。そのため、バイパス通路４５は、アスピレータ５０がその内部に生じる負圧によりキャニスタ３０内の気体を燃料タンク２０内に導入する。なお、バイパス通路４５は、燃料タンク２０側の端部が燃料タンク２０内のアスピレータ５０に接続されていればよく、キャニスタ３０側の端部はベーパ通路４０から分岐していてもよいし、直接キャニスタ３０に接続されていてもよい。

バイパス通路４５には、負圧リリーフ弁４６が設けられている。負圧リリーフ弁４６は、電気的な制御によらず圧力により直接開弁される機械式の逆止弁である。負圧リリーフ弁４６は、バイパス通路４５内において、キャニスタ３０側の圧力が燃料タンク２０側の圧力を所定値上回った際に開弁するよう構成されている。そのため、負圧リリーフ弁４６は、キャニスタ３０から燃料タンク２０へ向かう流体の流れを許容し、逆方向の流れを禁止する。

（アスピレータ５０）
アスピレータ５０は、燃料ポンプ２１から供給された燃料の流れを利用して内部に負圧を発生させる機構であり、図２に示されるように、ベンチュリ部５１とノズル部５５とから構成されている。ベンチュリ部５１は、絞り５２と、絞り５２の上流側に設けられたテーパ状の入口縮径部５３と、絞り５２の下流側に設けられたテーパ状の出口拡径部５４とを備えている。入口縮径部５３、絞り５２、及び出口拡径部５４は同軸に形成されている。そして、ベンチュリ部５１の入口縮径部５３の上流端に、バイパス通路４５が接続される吸引ポート５１ｐが形成されている。

ノズル部５５は、ベンチュリ部５１の入口縮径部５３の内側に同軸に配置されたノズル本体５６を備えている。ノズル本体５６の噴射口５６ｐは、ベンチュリ部５１の絞り５２の近傍に位置決めされている。ノズル本体５６の基端部（噴射口５６ｐとは反対側）には、分岐管２４が接続される燃料供給ポート５７が形成されている。

燃料ポンプ２１から吐出された燃料Ｆの一部が分岐管２４を介して燃料供給ポート５７からアスピレータ５０内に導入されると、燃料Ｆは、ノズル本体５６から噴射され、絞り５２及び出口拡径部５４の中央を軸方向に高速で流れる。このとき、ベンチュリ部５１の絞り５２付近では、ベンチュリ効果により負圧が発生する。これにより、吸引ポート５１ｐに接続されたバイパス通路４５内の気体がベンチュリ部５１内に吸引される。なお、アスピレータ５０は、本明細書における「負圧発生手段」に相当する。

＜蒸発燃料処理装置１０の動作＞
蒸発燃料処理装置１０は、燃料タンク２０内で生じた蒸発燃料が大気中へ漏れ出ることを防止するため、車両の状態に基づき以下のようにＥＣＵ６０によって制御される。

車両の駐車中は、ベーパ通路４０の封鎖弁４１は閉弁状態に維持される。また、燃料タンク２０の内圧は通常は大気圧に近い値であるため、正圧リリーフ弁４２及び負圧リリーフ弁４６は閉弁している。これにより、燃料タンク２０は密閉状態に保持され、内部での蒸発燃料の発生が抑制される。また、パージ通路３１のパージ弁３２は閉弁、大気通路３４の大気通路弁３５は開弁されている。

燃料タンク２０への給油時には、ベーパ通路４０の封鎖弁４１が開弁される。また、パージ通路３１のパージ弁３２は閉弁状態に維持され、大気通路３４の大気通路弁３５は開弁状態に維持される。これにより、燃料タンク２０内の混合ガス（蒸発燃料及び空気）がベーパ通路４０を通ってキャニスタ３０内に導入される。そして、混合ガス中の蒸発燃料はキャニスタ３０内の吸着材Ｃに吸着され、空気のみが大気通路３４を介して外部へ放出される。

エンジン１２の運転中は、ベーパ通路４０の封鎖弁４１は閉弁状態に維持される。また、燃料タンク２０の内圧は通常は大気圧に近い値であるため、正圧リリーフ弁４２及び負圧リリーフ弁４６は閉弁している。これにより、燃料タンク２０は密閉状態に保持されている。エンジン１２の運転中に所定のパージ条件が成立すると、キャニスタ３０から蒸発燃料をパージするためのパージ制御が実行される。ＥＣＵ６０からの信号に基づきパージ弁３２が開弁されると、エンジン１２の吸気負圧により、大気通路３４からキャニスタ３０内に空気が流入する。キャニスタ３０内の蒸発燃料は、流入した空気により吸着材Ｃから脱離され、空気と共にパージ通路３１を介してエンジン１２へと供給される。

なお上述した通り、車両の駐車中やエンジン１２の運転中は、通常は封鎖弁４１、正圧リリーフ弁４２及び負圧リリーフ弁４６が閉弁することで、燃料タンク２０とキャニスタ３０との連通を遮断している。この状態において燃料タンク２０内の圧力が所定圧力（例えば、１０ｋＰａ）以上になり、ベーパ通路４０内において燃料タンク２０側の圧力がキャニスタ３０側の圧力、すなわち大気圧を所定値上回ると、正圧リリーフ弁４２が開弁する。これにより、燃料タンク２０とキャニスタ３０とが連通し、燃料タンク２０内の気体がベーパ通路４０を介してキャニスタ３０内に流入する。同様に、燃料タンク２０とキャニスタ３０との連通が遮断された状態で燃料タンク２０内の圧力が所定圧力（例えば、−１０ｋＰａ）以下となり、バイパス通路４５内においてキャニスタ３０側の圧力が燃料タンク２０側の圧力を所定値上回ると、負圧リリーフ弁４６が開弁する。これにより、キャニスタ３０と燃料タンク２０とが連通し、キャニスタ３０内の気体がバイパス通路４５を介して燃料タンク２０内に流入する。このようにして、燃料タンク２０の内圧が過度に上昇又は低下して燃料タンク２０が破損することを防止できる。

＜蒸発燃料処理装置１０の漏れ診断＞
次に、蒸発燃料処理装置１０の漏れ診断（漏れ検出）を図１及び図３を参照しながら説明する。図３の横軸のｔ２より右側において、キャニスタ内圧及びタンク内圧は、漏れがない場合は実線で示しており、漏れがある場合は点線で示している。なお、本実施形態では、ＥＣＵ６０が、メモリ６１に記憶された制御プログラムに基づき蒸発燃料処理装置１０の各構成要素を制御することで、第１圧力センサ２５及び第２圧力センサ３３により測定された圧力に基づき漏れ診断を行う。

蒸発燃料処理装置１０の漏れ診断は、エンジン１２の停止中に、蒸発燃料処理装置１０の内部空間の圧力変化に基づき行われる。なお、漏れ診断の開始前（ｔ０）において、パージ弁３２は閉弁されている。

駐車中に漏れ診断を行う各種条件が満たされると（ｔ１）、大気通路弁３５が閉弁され、蒸発燃料処理装置１０の内部空間が密閉される。また、蒸発燃料処理装置１０の内部空間は、封鎖弁４１、正圧リリーフ弁４２、及び負圧リリーフ弁４６がそれぞれ閉弁することにより、燃料タンク２０を含むタンク側領域と、キャニスタ３０を含むキャニスタ側領域とに区分される。なお、この状態では、キャニスタ３０の内圧及び燃料タンク２０の内圧は、通常はそれぞれ大気圧付近に維持されている。そして、燃料ポンプ２１が稼働されて、アスピレータ５０が作動する。アスピレータ５０が生じる負圧により、負圧リリーフ弁４６が開弁し、キャニスタ３０と燃料タンク２０とが相互に連通する。これにより、キャニスタ３０内の気体がバイパス通路４５および負圧リリーフ弁４６を通って燃料タンク２０内に移動する。その結果、図３に示すように、キャニスタ３０の内圧は徐々に低下し、燃料タンク２０の内圧は徐々に増加する。そして、所定時間経過した時点において（ｔ２）、燃料ポンプ２１が停止され、それに伴い負圧リリーフ弁４６が閉弁する。なお、この時点（ｔ２）における燃料タンク２０の内圧及びキャニスタ３０の内圧は、正圧リリーフ弁４２を閉弁状態に維持できる範囲に設定されている。

続いて、キャニスタ３０の内圧が第２圧力センサ３３により測定される。そして、一定時間経過後に、再度キャニスタ３０の内圧が測定される。この内圧の変化量が所定の基準値より小さい場合は、キャニスタ側領域に漏れ無し（孔無し）と判断され、基準値より大きい場合は漏れあり（孔あり）と判断される。

同様に、燃料タンク２０の内圧も燃料ポンプ２１停止直後（ｔ２）と一定時間経過後に第１圧力センサ２５により測定される。そして、燃料タンク２０の内圧の変化量が所定の基準値より小さい場合に燃料タンク側領域に漏れ無し（孔無し）と判断され、基準値より大きい場合に漏れあり（孔あり）と判断される。

なお、漏れ診断は運転中に行われてもよい。また、燃料タンク側領域の診断とキャニスタ側領域の診断とを異なるタイミングで行ってもよい。

本実施形態の漏れ診断では、蒸発燃料処理装置１０の内部空間を密閉した状態でキャニスタ３０内の気体を燃料タンク２０内に移動させることで、キャニスタ３０内を負圧にすると同時に燃料タンク２０内を正圧にした。しかし、パージ弁３２が閉弁し且つ大気通路弁３５が開弁した状態でアスピレータ５０を作動させ、大気を大気通路３４及びバイパス通路４５を介して燃料タンク２０内に導入し、燃料タンク２０内を正圧にしてもよい。また、燃料タンク２０内の正圧が所定値に達した後に、大気通路弁３５を閉弁して更にアスピレータ５０を作動させることによりキャニスタ３０内を負圧にするよう構成してもよい。

＜実施形態１の利点＞
上記実施形態によると、バイパス通路４５に設けられた負圧リリーフ弁４６は、燃料タンク２０の内圧が過度に低下した場合に開弁してキャニスタ３０内の気体を燃料タンク２０内に導入し、燃料タンク２０の破損を防止する。また、負圧リリーフ弁４６は、アスピレータ５０の作動時に開弁してキャニスタ３０から燃料タンク２０への気体の流れを可能にする。そのため、従来の蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置ではそれぞれの役割のために２個の弁が必要であったところ、本実施形態では１個の負圧リリーフ弁４６で代替し、バイパス通路４５に設けられていた電動式の遮断弁を省略できる。これにより装置の構造が簡素化されるため、車両への搭載性を向上すると共に、製造コストを低減することができる。

また、従来の漏れ診断装置と比べて弁の数を減らすことができるため、固着等の弁の故障による診断不良を抑制することができる。

［実施形態２］
続いて、実施形態２に係る蒸発燃料処理装置１１０を図４を参照しながら説明する。なお、実施形態２は、実施形態１の一部を変更した構成であるため、相違点について説明し、同一又は類似の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

蒸発燃料処理装置１１０では、図４に示すように、燃料タンク２０をキャニスタ３０に接続するベーパ通路４０は分岐しておらず、弁も設けられていない。そのため、燃料タンク２０とキャニスタ３０はベーパ通路４０を介して常に連通しており、燃料タンク２０の内圧とキャニスタ３０の内圧は通常ほぼ等しくなる。そのため、蒸発燃料処理装置１１０は燃料タンク２０の内圧を測定する第１圧力センサ２５のみを有し、キャニスタ３０の内圧を測定する圧力センサは有していない。なお、蒸発燃料処理装置１１０では、相互に連通する燃料タンク２０及びキャニスタ３０のいずれかの内圧を測定できればよいため、例えば、キャニスタ３０の内圧を測定する圧力センサを第１圧力センサ２５の代わりに設けてもよい。

図４に示すように、大気通路３４のキャニスタ３０とエアフィルタ３６との間には、封鎖弁１４１と正圧リリーフ弁１４２とが並列に設けられている。封鎖弁１４１は、ＥＣＵ６０により電気的に開閉制御される電動弁である。正圧リリーフ弁１４２は、電気的な制御によらず圧力により直接開弁される機械式の逆止弁である。正圧リリーフ弁１４２は、大気通路３４内において、キャニスタ３０側の圧力が外部側の圧力を所定値上回った際に開弁するよう構成されている。そのため、正圧リリーフ弁１４２は、キャニスタ３０から外部へ向かう流体の流れを許容し、逆方向の流れを禁止する。

また、大気通路３４のエアフィルタ３６と封鎖弁１４１及び正圧リリーフ弁１４２との間には、吸引通路１４５が接続されている。吸引通路１４５の他端は、燃料タンク２０内においてアスピレータ５０、より詳細には吸引ポート５１ｐ（図２参照）に接続されている。このようにして、燃料タンク２０は吸引通路１４５を介して外部と連通している。そのため、アスピレータ５０がその内部に負圧を生じると、外部の大気は吸引通路１４５を介して燃料タンク２０内に導入される。

吸引通路１４５には、負圧リリーフ弁１４６が設けられている。負圧リリーフ弁１４６は、電気的な制御によらず圧力により直接開弁される機械式の逆止弁である。負圧リリーフ弁１４６は、吸引通路１４５内において、外部側の圧力が燃料タンク２０側の圧力を所定値上回った際に開弁するよう構成されている。そのため、負圧リリーフ弁１４６は、外部から燃料タンク２０へ向かう流体の流れを許容し、逆方向の流れを禁止する。

＜蒸発燃料処理装置１１０の動作＞
車両の駐車中は、パージ通路３１のパージ弁３２及び大気通路３４の封鎖弁１４１は閉弁状態に維持される。また、燃料タンク２０の内圧は通常は大気圧に近い値であるため、正圧リリーフ弁１４２及び負圧リリーフ弁１４６は閉弁している。これにより、燃料タンク２０を含む蒸発燃料処理装置１１０の内部空間は密閉状態に保持され、内部での蒸発燃料の発生が抑制される。

燃料タンク２０への給油時には、大気通路３４の封鎖弁１４１が開弁され、パージ通路３１のパージ弁３２は閉弁状態に維持される。これにより、燃料タンク２０内の混合ガス（蒸発燃料及び空気）がベーパ通路４０を通ってキャニスタ３０内に導入される。そして、混合ガス中の蒸発燃料はキャニスタ３０内の吸着材Ｃに吸着され、空気のみが大気通路３４を介して外部へ放出される。

エンジン１２の運転中は、パージ通路３１のパージ弁３２及び大気通路３４の封鎖弁１４１は閉弁状態に維持される。また、燃料タンク２０の内圧は通常は大気圧に近い値であるため、正圧リリーフ弁１４２及び負圧リリーフ弁１４６は閉弁している。これにより、蒸発燃料処理装置１１０の内部空間は密閉状態に保持されている。エンジン１２の運転中に所定のパージ条件が成立すると、キャニスタ３０から蒸発燃料をパージするためのパージ制御が実行される。ＥＣＵ６０からの信号に基づきパージ弁３２及び封鎖弁１４１が開弁されると、エンジン１２の吸気負圧により、大気通路３４からキャニスタ３０内に空気が流入する。キャニスタ３０内の蒸発燃料は、流入した空気により吸着材Ｃから脱離され、空気と共にパージ通路３１を介してエンジン１２へと供給される。

なお上述した通り、車両の駐車中やエンジン１２の運転中は、通常はパージ弁３２、封鎖弁１４１、正圧リリーフ弁１４２及び負圧リリーフ弁１４６が閉弁することで、燃料タンク２０及びキャニスタ３０を含む蒸発燃料処理装置１１０の内部空間は密閉されている。この状態において蒸発燃料処理装置１１０の内部空間の圧力が所定圧力（例えば、１０ｋＰａ）以上になり、大気通路３４内においてキャニスタ３０側の圧力が外部側の圧力を所定値上回ると、正圧リリーフ弁１４２が開弁する。これにより、キャニスタ３０と外部とが連通し、蒸発燃料処理装置１１０の内部空間内の気体が大気通路３４を介して外部へ流出する。同様に、蒸発燃料処理装置１１０の内部空間が密閉された状態で内部空間の圧力が所定圧力（例えば、−１０ｋＰａ）以下になり、吸引通路１４５内において外部側の圧力が燃料タンク２０側の圧力を所定値上回ると、負圧リリーフ弁１４６が開弁する。これにより、燃料タンク２０と外部が連通し、外部の大気が吸引通路１４５を介して燃料タンク２０内に流入する。このようにして、燃料タンク２０を含む蒸発燃料処理装置１１０の内部空間の圧力が過度に上昇又は低下して燃料タンク２０等が破損することを防止できる。

＜蒸発燃料処理装置１１０の漏れ診断＞
次に、蒸発燃料処理装置１１０の漏れ診断（漏れ検出）を説明する。蒸発燃料処理装置１１０の漏れ診断は、エンジン１２の停止中に、蒸発燃料処理装置１１０の内部空間の圧力変化に基づき行われる。漏れ診断の開始前において、パージ弁３２、封鎖弁１４１、正圧リリーフ弁１４２、及び負圧リリーフ弁１４６が閉弁することにより、蒸発燃料処理装置１１０の内部空間は密閉されている。なお、この状態では、蒸発燃料処理装置１１０の内部空間の圧力は、通常は大気圧付近に維持されている。

駐車中に漏れ診断を行う各種条件が満たされると、燃料ポンプ２１が稼働されて、アスピレータ５０が作動する。アスピレータ５０が内部に生じる負圧により、負圧リリーフ弁１４６が開弁し、燃料タンク２０は外部と連通する。これにより、外部の大気が吸引通路１４５および負圧リリーフ弁１４６を通って燃料タンク２０内に移動する。キャニスタ３０はベーパ通路４０を介して燃料タンク２０と連通しているため、燃料タンク２０に流入した大気の一部はキャニスタ３０内へと移動する。その結果、蒸発燃料処理装置１１０の内部空間の圧力は徐々に上昇する。そして、所定時間経過した時点において、燃料ポンプ２１が停止され、それに伴い負圧リリーフ弁１４６が閉弁する。なお、この時点における燃料タンク２０の内圧は、正圧リリーフ弁１４２を閉弁状態に維持できる範囲に設定されている。

続いて、燃料タンク２０の内圧が第１圧力センサ２５により測定される。そして、一定時間経過後に、再度燃料タンク２０の内圧が測定される。この内圧の変化量が所定の基準値より小さい場合は蒸発燃料処理装置１１０の内部空間からの漏れ無し（孔無し）と判断され、基準値より大きい場合は漏れあり（孔あり）と判断される。

＜実施形態２の利点＞
上記実施形態によると、吸引通路１４５に設けられた負圧リリーフ弁１４６は、燃料タンク２０を含む蒸発燃料処理装置１１０の内部空間の圧力が過度に低下した場合に開弁して外部から燃料タンク２０内に大気を流し、燃料タンク２０等の破損を防止する。また、負圧リリーフ弁１４６は、アスピレータ５０の作動時に開弁して外部から燃料タンク２０への気体の流れを可能にする。そのため、従来の蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置ではそれぞれの役割のために２個の弁が必要であったところ、本実施形態では１個の負圧リリーフ弁１４６で代替することができる。これにより装置の構造が簡素化されるため、車両への搭載性を向上すると共に、製造コストを低減することができる。

また、封鎖弁１４１は、給油時に開弁して燃料タンク２０からキャニスタ３０を介して外部へ至る蒸発燃料の流れを許容する役割と、漏れ診断時にパージ弁３２、正圧リリーフ弁１４２、及び負圧リリーフ弁１４６と共に閉弁して蒸発燃料処理装置１１０の内部空間を密閉する役割とを担う。そのため、従来の蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置ではそれぞれの役割のために２個の弁が必要であったところ、本実施形態では１個の封鎖弁１４１で代替することができる。その結果、弁の数を更に減らすことができるため、構造を簡素化でき、車両への搭載性を向上することができる。また、構造が簡素化することにより、製造コストの削減も可能である。

また、従来の漏れ診断装置と比べて弁の数を減らすことができるため、固着等の弁の故障による診断不良を抑制することができる。

［他の実施形態］
本明細書に開示の技術は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、アスピレータ５０の代わりに、内部に負圧を発生することによりキャニスタ３０内の空気又は外部の大気を燃料タンク２０内に移動させるポンプ装置を用いてもよい。また、漏れ診断装置の診断対象は、車両用の蒸発燃料処理装置に限定されず、例えば船舶用の蒸発燃料処理装置等にも適用可能である。

なお、本開示の技術は別の態様をとることもできる。一つの態様は、連通路を介して相互に連通された燃料タンク及びキャニスタを備える蒸発燃料処理装置の内部空間の圧力変化に基づき漏れの有無を診断する蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置であって、前記内部空間を密閉状態に維持する密閉手段と、前記燃料タンクと前記キャニスタとの連通を遮断可能な遮断機構と、前記キャニスタの内圧及び前記燃料タンクの内圧を測定可能な圧力測定手段と、前記燃料タンク内に配置されており、負圧を生じることにより前記キャニスタ内の気体を前記連通路を介して前記燃料タンク内に移動させる負圧発生手段と、を有し、前記遮断機構は、前記連通路に設けられており且つ前記キャニスタから前記燃料タンクへ向かう流体の流れを許容する機械式の逆止弁を有し、前記燃料タンクと前記キャニスタとの連通が遮断された状態において前記燃料タンクの内圧が所定値以下になると、前記逆止弁が開弁して前記燃料タンクと前記キャニスタとは相互に連通し、前記負圧発生手段は、作動時に生じる負圧により前記逆止弁を開弁して、前記燃料タンクと前記キャニスタとを相互に連通可能である、蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置である。この態様においては、上記実施形態１におけるベーパ通路４０及びバイパス通路４５が「連通路」に相当する。また、パージ弁３２及び大気通路弁３５が「密閉手段」に相当する。また、封鎖弁４１、正圧リリーフ弁４２、及び負圧リリーフ弁４６が「遮断機構」に相当する。また、負圧リリーフ弁４６は逆止弁に相当する。

１０，１１０ 蒸発燃料処理装置
１２ エンジン（内燃機関）
１４ 吸気管
１６ スロットルバルブ
２０ 燃料タンク
２１ 燃料ポンプ
２２ 燃料供給管
２３ プレッシャレギュレータ
２４ 分岐管
２５ 第１圧力センサ（圧力測定手段）
２６ 温度センサ
３０ キャニスタ
３１ パージ通路
３２ パージ弁
３３ 第２圧力センサ（圧力測定手段）
３４ 大気通路
３５ 大気通路弁
３６ エアフィルタ
４０ ベーパ通路
４１，１４１ 封鎖弁
４２，１４２ 正圧リリーフ弁（第１逆止弁）
４３ 満タン規制バルブ
４５ バイパス通路
４６，１４６ 負圧リリーフ弁（第２逆止弁）
５０ アスピレータ（負圧発生手段）
６０ エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ，制御手段）
６１ メモリ
６２ プロセッサ
１４５ 吸引通路

Claims (2)

1. ベーパ通路を介して相互に連通された燃料タンク及びキャニスタを備える蒸発燃料処理装置の内部空間の圧力変化に基づき漏れの有無を診断する蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置であって、
   前記キャニスタを内燃機関の吸気管に接続するパージ通路に設けられたパージ弁と、
   前記燃料タンク内に配置されており、内部に負圧を生じる負圧発生手段と、
   一端が前記負圧発生手段に接続されており、前記負圧発生手段が生じる負圧により前記キャニスタ内の気体を前記燃料タンク内に導入するバイパス通路と、
   前記蒸発燃料処理装置の前記内部空間の圧力を測定する圧力測定手段と、
   前記圧力測定手段により測定された圧力に基づき漏れ診断を行う制御手段と、
   を有し、
   前記ベーパ通路には、前記燃料タンクから前記キャニスタへ向かう流体の流れを許容する機械式の第１逆止弁と、前記制御手段により電気的に開閉制御される封鎖弁とが並列に設けられており、
   前記バイパス通路には、前記キャニスタから前記燃料タンクへ向かう流体の流れを許容する機械式の第２逆止弁が設けられている、蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置。
2. ベーパ通路を介して相互に連通された燃料タンク及びキャニスタを備える蒸発燃料処理装置の内部空間の圧力変化に基づき漏れの有無を診断する蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置であって、
   前記キャニスタを内燃機関の吸気管に接続するパージ通路に設けられたパージ弁と、
   前記燃料タンクを外部と連通する吸引通路と、
   前記燃料タンク内において前記吸引通路の一端に接続されており、内部に負圧を生じることにより前記吸引通路を介して大気を前記燃料タンク内に導入する負圧発生手段と、
   前記蒸発燃料処理装置の前記内部空間の圧力を測定する圧力測定手段と、
   前記圧力測定手段により測定された圧力に基づき漏れ診断を行う制御手段と、
   を有し、
   前記キャニスタを外部と連通する大気通路には、前記キャニスタから外部へ向かう流体の流れを許容する機械式の第１逆止弁と、前記制御手段により電気的に開閉制御される封鎖弁とが並列に設けられており、
   前記吸引通路には、外部から前記燃料タンクへ向かう流体の流れを許容する機械式の第２逆止弁が設けられている、蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置。

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