JP2023077941A - 判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力センサが正常であるか否かを精度良く判定することができる技術を提供する。【解決手段】アスピレータは、燃料ポンプから吐出されて前記アスピレータを通過する燃料の流れにより、前記アスピレータに接続されている第２通路内の圧力を低下させるように構成されている。制御部は、開閉弁が閉弁しており、前記燃料ポンプが燃料を吐出している状態で、圧力センサの検出圧力が安定したときの前記検出圧力である第１圧力と、燃料タンク内の燃料の温度に基づいて算出される基準圧力とを比較することにより、前記圧力センサが正常であるか否かを判定する。【選択図】図１

Description

本明細書に開示する技術は、判定装置に関する。

特許文献１には、蒸発燃料処理装置の漏れ診断装置が開示されている。特許文献１の診断装置は、燃料タンクと、燃料タンク内に配置されているアスピレータと、燃料タンク内に配置されており、燃料タンク内の燃料を吸入して吐出する燃料ポンプと、燃料ポンプとアスピレータに接続されており、燃料ポンプから吐出される燃料をアスピレータを通じて燃料タンク内に導入する第１通路とを備えている。また、特許文献１の装置は、燃料タンク外に配置されている外気導入部と、外気導入部とアスピレータに接続されており、外気導入部から導入される外気をアスピレータを通じて燃料タンク内に導入する第２通路とを備えている。

特開２００６－４０１２３号公報

特許文献１の診断装置では、燃料ポンプが燃料を吐出すると、燃料ポンプから吐出されてアスピレータを通過する燃料の流れにより、アスピレータに接続されている第２通路内の圧力が低下する。第２通路内の圧力が低下したときに、第２通路内の圧力を圧力センサにより検出することがある。この場合に、圧力センサが正常であるか否かを判定することが考えられる。本明細書は、圧力センサが正常であるか否かを精度良く判定することができる技術を提供する。

本明細書に開示する判定装置は、燃料タンクと、前記燃料タンク内に配置されているアスピレータと、前記燃料タンク内に配置されており、前記燃料タンク内の燃料を吸入して吐出する燃料ポンプと、前記燃料ポンプと前記アスピレータに接続されており、前記燃料ポンプから吐出される燃料を前記アスピレータを通じて前記燃料タンク内に導入する第１通路と、前記燃料タンク外に配置されている外気導入部と、前記外気導入部と前記アスピレータに接続されており、前記外気導入部から導入される外気を前記アスピレータを通じて前記燃料タンク内に導入する第２通路と、前記第２通路を開閉する開閉弁と、前記アスピレータと前記開閉弁との間の前記第２通路内の圧力を検出する圧力センサと、制御部と、を備えている。前記アスピレータは、前記燃料ポンプから吐出されて前記アスピレータを通過する燃料の流れにより、前記アスピレータに接続されている前記第２通路内の圧力を低下させるように構成されている。前記制御部は、前記開閉弁が閉弁しており、前記燃料ポンプが燃料を吐出している状態で、前記圧力センサの検出圧力が安定したときの前記検出圧力である第１圧力と、前記燃料タンク内の燃料の温度に基づいて算出される基準圧力とを比較することにより、前記圧力センサが正常であるか否かを判定する。

この構成によれば、圧力センサの検出圧力が安定したときの検出圧力である第１圧力と基準圧力とを比較することにより、圧力センサが正常であるか否かを精度良く判定することができる。例えば、第１圧力が基準圧力の±（プラス／マイナス）１０％の範囲を超える場合は、圧力センサが異常であると判定することができる。また、第１圧力が基準圧力の±（プラス／マイナス）１０％の範囲を超えない場合は、圧力センサが正常であると判定することができる。

前記制御部は、前記開閉弁が閉弁しており、前記燃料ポンプが燃料を吐出している状態で、前記第１圧力に代えて、前記開閉弁と前記アスピレータの間の前記第２通路内の推定圧力が安定したときの前記推定圧力である第２圧力と、前記基準圧力とを比較することにより、前記圧力センサが正常であるか否かを判定してもよい。前記推定圧力は、前記圧力センサの検出圧力と経過時間との関係から推定されてもよい。

この構成によれば、第１圧力に代えて第２圧力と基準圧力とを比較することにより、圧力センサが正常であるか否かを精度良く判定することができる。例えば、燃料タンク内の圧力が高いことにより圧力センサの検出圧力が安定しないときに、第１圧力に代えて第２圧力と基準圧力とを比較することができる。

判定装置は、前記燃料タンク内に燃料が補給されたことを示す履歴情報を記憶する記憶部を更に備えていてもよい。前記制御部は、前記履歴情報が前記記憶部に記憶されている場合は、前記第１圧力と、前記基準圧力を補正した値である補正圧力とを比較することにより、前記圧力センサが正常であるか否かを判定していてもよい。前記補正圧力は、前記燃料タンク内に燃料が補給された後に前記燃料ポンプが燃料を吐出したときの前記圧力センサの検出圧力と、その時の前記燃料タンク内の燃料の温度と、の関係に基づいて前記基準圧力が補正された値であってもよい。

燃料タンク内に燃料が補給された場合は、例えば、燃料の補給前に燃料タンク内に貯留されていた燃料の性状と、補給された燃料の性状とが異なることにより、燃料タンク内の燃料の性状が変化することがある。この場合は、燃料の性状の変化に対応して、基準圧力を補正したうえで第１圧力と補正圧力とを比較する。この構成によれば、燃料タンク内に燃料が補給された場合であっても、第１圧力と補正圧力とを比較することにより、圧力センサが正常であるか否かを精度良く判定することができる。

前記制御部は、前記開閉弁が開弁しており、前記燃料ポンプが燃料を吐出していない状態で、前記圧力センサの検出圧力と、現在地の外気温度と標高とに基づいて算出される現在地の外気圧力と、を比較してもよい。

この構成によれば、比較結果を利用することにより、圧力センサが正常であるか否かを精度良く判定することができる。

実施例の判定装置を模式的に示す図。 実施例のアスピレータを模式的に示す図。 第１実施例の第１判定処理のフローチャート。 第１実施例の第３圧力センサの検出圧力を模式的に示す図。 第１実施例の燃料の蒸気圧曲線を模式的に示す図。 第２実施例の外気導入通路内の推定圧力を模式的に示す図。 第２実施例の第２判定処理のフローチャート。 第３実施例の補正曲線を模式的に示す図。 第３実施例の第３判定処理のフローチャート。 第４実施例の第４判定処理のフローチャート。

実施例の判定装置２について図面を参照して説明する。図１に示すように、実施例の判定装置２は、燃料タンク１０と、燃料タンク１０内に配置されている燃料ポンプ１４と、燃料タンク１０内に配置されているアスピレータ１２とを備えている。判定装置２は、例えば、ガソリン自動車やハイブリッド自動車等の車両（図示省略）に搭載されている。実施例の判定装置２は、蒸発燃料処理装置と呼ばれることがある。

燃料タンク１０は、車両のエンジン９０に供給される燃料（例えば、ガソリン）を貯留している。燃料タンク１０内に貯留されている燃料は、判定装置２が搭載されている車両の走行中や停止中に燃料タンク１０内で蒸発することがある。燃料タンク１０内で燃料が蒸発することにより蒸発燃料が発生する。燃料タンク１０は、燃料タンク１０内の圧力を検出する第１圧力センサ１６を備えていてもよい。

燃料タンク１０内に配置されている燃料ポンプ１４は、例えば、モータとインペラ（図示省略）を備えており、モータとインペラの回転により燃料を吐出する。燃料ポンプ１４は、燃料タンク１０内の燃料を吸入して、その燃料を昇圧して吐出する。燃料ポンプ１４には燃料供給通路２０の上流端が接続されている。燃料供給通路２０の下流端は、車両のエンジン９０に接続されている。燃料供給通路２０は、燃料ポンプ１４から吐出された燃料を車両のエンジン９０に供給する。

燃料タンク１０内において、燃料供給通路２０の途中には分岐通路２２の上流端が接続されている。燃料供給通路２０を流れる燃料の一部が分岐通路２２に流入する。分岐通路２２の下流端は、燃料タンク１０内に配置されているアスピレータ１２に接続されている。分岐通路２２は、燃料ポンプ１４から吐出されて燃料供給通路２０を流れる燃料の一部をアスピレータ１２に供給する。アスピレータ１２に供給された燃料は、アスピレータ１２を通過して燃料タンク１０内に導入される。分岐通路２２は、燃料ポンプ１４から吐出された燃料を、アスピレータ１２を通じて燃料タンク１０内に戻す通路である。燃料タンク１０内に導入された燃料は、燃料タンク１０内に再び貯留される。なお、アスピレータ１２の構成については後述する。

分岐通路２２には、分岐通路２２を開閉する燃料遮断弁２４が設けられている。燃料ポンプ１４から燃料が吐出されている状態で、燃料遮断弁２４が開弁すると分岐通路２２を通じてアスピレータ１２に燃料が供給される。燃料遮断弁２４が閉弁するとアスピレータ１２への燃料の供給が遮断される。

次に、燃料タンク１０内で発生する蒸発燃料を処理する構成について説明する。また、燃料タンク１０内に外気を導入する構成について説明する。実施例の判定装置２は、蒸発燃料を吸着するキャニスタ３０と、キャニスタ３０に接続されているベーパ通路３２と、キャニスタ３０に接続されている大気通路３４と、キャニスタ３０に接続されているパージ通路３６とを備えている。キャニスタ３０は、燃料タンク１０外に配置されている。判定装置２は、更に、ベーパ通路３２に接続されている外気導入通路５０を備えている。

まず、蒸発燃料を吸着処理する構成について説明する。燃料タンク１０外に配置されているキャニスタ３０は、蒸発燃料を吸着する吸着材（例えば、活性炭）を備えている。キャニスタ３０は、キャニスタ３０を通過する蒸発燃料を吸着材により吸着する。キャニスタ３０は、キャニスタ３０内の圧力を検出する第２圧力センサ３８を備えていてもよい。

ベーパ通路３２は、上流端が燃料タンク１０に接続されており、下流端がキャニスタ３０に接続されている。ベーパ通路３２は、燃料タンク１０内で発生する蒸発燃料を燃料タンク１０からキャニスタ３０に案内する。ベーパ通路３２と燃料タンク１０との接続部分には、燃料タンク１０内の燃料の液面高さが満タン時の液面高さよりも高くなると閉弁する満タン規制弁２６が設けられている。

ベーパ通路３２には、ベーパ通路３２を開閉する封鎖弁４０が設けられている。封鎖弁４０が開弁すると、ベーパ通路３２を通じて燃料タンク１０からキャニスタ３０に蒸発燃料が供給される。キャニスタ３０に供給された蒸発燃料は、キャニスタ３０内の吸着材に吸着される。封鎖弁４０が閉弁すると、ベーパ通路３２が封鎖され、キャニスタ３０への蒸発燃料の供給が遮断される。

封鎖弁４０は、複数の逆止弁４１ａ、４１ｂと組み合わされて用いられてもよい。一方の逆止弁４１ａは、ベーパ通路３２の上流側から下流側へ蒸発燃料が流れることを許容する。この逆止弁４１ａは、ベーパ通路３２の下流側から上流側へ外気が流れることを禁止する。他方の逆止弁４１ｂは、ベーパ通路３２の下流側から上流側へ外気が流れることを許容する。この逆止弁４１ｂは、ベーパ通路３２の上流側から下流側へ蒸発燃料が流れることを禁止する。

大気通路３４は、上流端がキャニスタ３０に接続されており、下流端が燃料タンク１０外の大気に開放されている。大気通路３４は、キャニスタ３０の吸着材により蒸発燃料が吸着された後の気体を大気に放出する。大気通路３４には、大気通路３４を開閉する大気弁４２が設けられている。大気弁４２が開弁すると、キャニスタ３０を通過した気体が大気通路３４を通じて大気に放出される。

次に蒸発燃料を脱離処理する構成について説明する。以下では、大気通路３４の大気側を上流側とし、キャニスタ３０側を下流側として説明する。大気通路３４は、上流端が燃料タンク１０外の大気に開放されており、下流端がキャニスタ３０に接続されている。大気通路３４は、例えば車両のエンジン９０の動作時に、大気通路３４の上流端から大気通路３４内に導入される外気（すなわち、燃料タンク１０外の空気）をキャニスタ３０に案内する。大気弁４２の開弁時に、大気通路３４を通じてキャニスタ３０内に外気が導入される。大気通路３４の上流端には、大気通路３４内に導入される外気に含まれる異物（例えば、塵埃）を除去するエアフィルタ４６が設けられている。キャニスタ３０内に外気が導入されると、その外気がキャニスタ３０内の吸着材を通過するときに、吸着材に吸着されている蒸発燃料が吸着材から外気に脱離する。

パージ通路３６は、上流端がキャニスタ３０に接続されており、下流端がエンジン９０の吸気通路（図示省略）に接続されている。吸気通路は、エンジン９０に吸入される空気が流れる通路である。パージ通路３６は、キャニスタ３０内の吸着材から脱離した蒸発燃料を含む外気を、キャニスタ３０から吸気通路に案内する。パージ通路３６には、パージ通路３６を開閉するパージ弁４４が設けられている。パージ弁４４が開弁すると、パージ通路３６を通じてキャニスタ３０からエンジン９０の吸気通路に蒸発燃料が供給される。パージ弁４４が閉弁すると、吸気通路への蒸発燃料の供給が遮断される。

次に、燃料タンク１０内に外気（すなわち、燃料タンク１０外の空気）を導入する構成について説明する。外気は、大気に開放されている大気通路３４を通じてキャニスタ３０内に導入され、キャニスタ３０を通過した後にベーパ通路３２内に導入される。ベーパ通路３２内に導入された外気は、ベーパ通路３２に接続されている外気導入通路５０を通じて燃料タンク１０内に導入される。外気導入通路５０は、上流端がベーパ通路３２に接続されており、下流端が燃料タンク１０内に配置されているアスピレータ１２に接続されている。外気導入通路５０の上流端は、封鎖弁４０よりも下流側（キャニスタ３０側）のベーパ通路３２に接続されている。外気導入通路５０は、例えばアスピレータ１２の動作時に、ベーパ通路３２からアスピレータ１２に外気を案内する。キャニスタ３０を通過した後の外気が、ベーパ通路３２と外気導入通路５０を通じてアスピレータ１２に供給される。

外気導入通路５０には、外気導入通路５０を開閉する外気遮断弁５２が設けられている。外気遮断弁５２が開弁すると、外気導入通路５０を通じてアスピレータ１２内に外気が導入され、その外気がアスピレータ１２を通過して燃料タンク１０内に導入される。外気遮断弁５２が閉弁すると、外気導入通路５０を通じた燃料タンク１０内への外気の導入が遮断される。

また、外気導入通路５０には、逆止弁５４が設けられている。逆止弁５４は、外気遮断弁５２よりも下流側（すなわち、外気遮断弁５２とアスピレータ１２の間）の外気導入通路５０に設けられている。逆止弁５４は、外気導入通路５０の上流側から下流側へ外気が流れることを許容する。すなわち、逆止弁５４は、外気導入通路５０を通じて燃料タンク１０内に外気が導入されるときに開弁する。一方、逆止弁５４は、外気導入通路５０の下流側から上流側へ流体（例えば、燃料タンク１０内の液体燃料や蒸発燃料）が流れることを禁止する。

また、外気遮断弁５２よりも下流側（すなわち、外気遮断弁５２とアスピレータ１２の間）の外気導入通路５０には、第３圧力センサ５６と第１温度センサ５８が設けられている。第３圧力センサ５６と第１温度センサ５８は、外気遮断弁５２と逆止弁５４の間の外気導入通路５０に設けられている。第３圧力センサ５６は、外気遮断弁５２とアスピレータ１２の間（より詳細には、外気遮断弁５２と逆止弁５４の間）の外気導入通路５０内の圧力を検出する。第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄの情報は、第３圧力センサ５６から制御部１００へ送信される。

第１温度センサ５８は、外気遮断弁５２とアスピレータ１２の間（より詳細には、外気遮断弁５２と逆止弁５４の間）の外気導入通路５０内の温度を検出する。第１温度センサ５８の検出温度の情報は、第１温度センサ５８から制御部１００へ送信される。

次に、アスピレータ１２について説明する。アスピレータ１２は、図２に示すように、燃料入口８０と、外気入口８２と、絞り部８４と、燃料出口８６とを備えている。燃料入口８０は、分岐通路２２の下流端に接続されている。燃料入口８０を通じて分岐通路２２からアスピレータ１２内に燃料が導入される。外気入口８２は、外気導入通路５０の下流端に接続されている。外気入口８２を通じて外気導入通路５０からアスピレータ１２内に外気が導入される。燃料出口８６は、燃料タンク１０内に開放されている。燃料出口８６を通じてアスピレータ１２から燃料タンク１０内に燃料と外気が放出される。絞り部８４は、燃料入口８０と燃料出口８６の間に設けられている。絞り部８４の通路面積は、絞り部８４の上流側および下流側の通路面積よりも狭くなっている。絞り部８４は、アスピレータ１２を通過する燃料の流速を速くする部分である。

アスピレータ１２は、絞り部８４を通過する燃料の流れにより、アスピレータ１２に接続されている外気導入通路５０内の圧力を減圧するように構成されている。絞り部８４を通過した燃料は、外気入口８２から導入された外気と共に、燃料出口８６から燃料タンク１０内に放出される。このように、アスピレータ１２は、ベンチュリ効果により減圧状態を生成する器具である。アスピレータ１２の原理については、よく知られているので更なる詳細な説明は省略する。

図１に示すように、判定装置２は、更に、制御部１００と、第２温度センサ１０４とを備えている。制御部１００は、ＣＰＵ（図示省略）と、記憶部１０２（例えば、ＲＯＭやＲＡＭ）とを備えている。制御部１００は、ＥＣＵ（ＥｎｇｉｎｅＣｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）と呼ばれることがある。制御部１００は、記憶部１０２に記憶されているプログラムに従って様々な処理や制御を実行する。制御部１００が実行する処理や制御については後述する。

第２温度センサ１０４は、判定装置２が搭載されている車両に取り付けられており、車両の周囲の外気温度を検出する。第２温度センサ１０４は、燃料タンク１０外の外気温度を検出する。第２温度センサ１０４の検出温度の情報は、第２温度センサ１０４から制御部１００に送信される。

（判定装置２の動作）
判定装置２の動作について説明する。上記の判定装置２では、燃料ポンプ１４が動作することにより、燃料ポンプ１４から吐出された燃料が燃料供給通路２０と分岐通路２２に流入する。分岐通路２２の燃料遮断弁２４が開弁している状態では、燃料ポンプ１４から吐出された燃料が分岐通路２２を通じてアスピレータ１２に供給される。アスピレータ１２に供給された燃料は、アスピレータ１２を通過して燃料タンク１０内に導入される。

また、上記の判定装置２では、大気通路３４の大気弁４２が開弁している状態では、大気通路３４を通じて外気をキャニスタ３０内に導入することができる。キャニスタ３０内に導入された外気は、キャニスタ３０を通過した後にベーパ通路３２と外気導入通路５０に導入される。外気導入通路５０の外気遮断弁５２が開弁している状態では、外気導入通路５０を通じて燃料タンク１０内に外気を導入することができる。この状態では、燃料ポンプ１４が動作すると、燃料ポンプ１４から吐出されてアスピレータ１２を通過する燃料の流れにより、アスピレータ１２に接続されている外気導入通路５０内の圧力が低下する。これにより、大気通路３４とキャニスタ３０とベーパ通路３２を通じて外気導入通路５０内に外気が導入される。外気導入通路５０内に導入された外気は、アスピレータ１２を通過して燃料タンク１０内に導入される。

また、上記の判定装置２では、外気遮断弁５２が閉弁している状態では、外気導入通路５０を通じた外気の流れが遮断される。この状態では、燃料ポンプ１４が動作すると、燃料ポンプ１４から吐出されてアスピレータ１２を通過する燃料の流れにより、外気遮断弁５２とアスピレータ１２の間の外気導入通路５０内の圧力が低下する。外気遮断弁５２が閉弁している状態では、外気遮断弁５２が開弁している状態よりも、外気遮断弁５２とアスピレータ１２の間の外気導入通路５０内の圧力が低くなる。

（第１実施例）
（第１判定処理；図３）
次に、第１実施例に係る第１判定処理について説明する。第１判定処理は、例えば、判定装置２が搭載されている車両のイグニッションスイッチがオンになると開始される。図３に示すように、第１判定処理のＳ１０では、制御部１００が、分岐通路２２の燃料遮断弁２４を開弁し、大気通路３４の大気弁４２を開弁する。また、Ｓ１０では、制御部１００が、ベーパ通路３２の封鎖弁４０を閉弁し、パージ通路３６のパージ弁４４を閉弁する。また、Ｓ１０では、制御部１００が、外気導入通路５０の外気遮断弁５２を閉弁する。

続くＳ１２では、制御部１００が、燃料ポンプ１４を始動させる。燃料ポンプ１４が始動すると、燃料ポンプ１４による燃料の吐出が開始される。燃料ポンプ１４から吐出された燃料は、燃料供給通路２０と分岐通路２２を通じてアスピレータ１２に供給される。アスピレータ１２に供給された燃料は、アスピレータ１２を通過して燃料タンク１０内に導入される。

また、燃料ポンプ１４が始動すると、アスピレータ１２を通過する燃料の流れにより、アスピレータ１２に接続されている外気導入通路５０内の圧力が低下する。外気遮断弁５２が閉弁しているので、外気遮断弁５２よりも下流側（外気遮断弁５２とアスピレータ１２の間）の外気導入通路５０内の圧力が低下する。これにより、第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄが低下する。図４に示すように、第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄは、燃料ポンプ１４による燃料の吐出が開始されてから時間が経過するに従って低下してゆく。また、第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄは、時間が経過するに従って安定し、その値が上下に変動し難くなる。検出圧力Ｐｄが安定する状態は、例えば、１秒間あたりの検出圧力Ｐｄの変動値が±（プラス／マイナス）１％の状態である。なお、図４における初期圧力Ｐ０は、燃料ポンプ１４が始動する直前の第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄである。

続くＳ１４では、制御部１００が、第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄが安定したときの検出圧力Ｐｄである第１圧力Ｐ１と、所定の基準圧力Ｐｔとを比較する。例えば、制御部１００は、燃料ポンプ１４による燃料の吐出が開始されてから所定の基準時間（例えば、３０秒）が経過した後の第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄと、所定の基準圧力Ｐｔとを比較する。

所定の基準圧力Ｐｔは、例えば、燃料タンク１０内の燃料の温度と、燃料タンク１０内の燃料（例えば、ガソリン）の蒸気圧曲線とに基づいて算出される。制御部１００は、図５に示すように、燃料タンク１０内の燃料の温度が２０°である場合は、その温度（２０°）に対応する蒸気圧曲線の値（例えば、３１．３ｋＰａ）を基準圧力Ｐｔとする。燃料の蒸気圧曲線の情報は、記憶部１０２に記憶されている。燃料タンク１０内の燃料の温度は、例えば、燃料タンク１０外の外気温度に基づいて算出される。燃料タンク１０外の外気温度は、第２温度センサ１０４により検出される。変形例では、燃料タンク１０内の燃料の温度が実測されてもよい。

図３に示すように、Ｓ１４に続くＳ１６では、制御部１００が、Ｓ１４の比較結果に基づいて、第３圧力センサ５６が正常であるか否かを判定する。例えば、Ｓ１４において第１圧力Ｐ１が基準圧力Ｐｔの±（プラス／マイナス）１０％の範囲を超える場合は、制御部１００は、第３圧力センサ５６が正常でない（異常である）と判定する。一方、Ｓ１４において第１圧力Ｐ１が基準圧力Ｐｔの±（プラス／マイナス）１０％の範囲を超えない場合は、制御部１００は、第３圧力センサ５６が正常であると判定する。制御部１００は、Ｓ１４の比較結果とＳ１６の判定結果を記憶部１０２に記憶する。

（効果）
以上、第１実施例の判定装置２について説明した。以上の説明から明らかなように、判定装置２は、大気通路３４から導入される外気をアスピレータ１２を通じて燃料タンク１０内に導入する外気導入通路５０と、外気導入通路５０を開閉する外気遮断弁５２と、アスピレータ１２と外気遮断弁５２との間の外気導入通路５０内の圧力を検出する第３圧力センサ５６とを備えている。アスピレータ１２は、燃料ポンプ１４から吐出されてアスピレータ１２を通過する燃料の流れにより、アスピレータ１２に接続されている外気導入通路５０内の圧力を低下させるように構成されている。制御部１００は、外気遮断弁５２が閉弁しており、燃料ポンプ１４が燃料を吐出している状態で、第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄが安定したときの検出圧力Ｐｄである第１圧力Ｐ１と、燃料タンク１０内の燃料の温度に基づいて算出される基準圧力Ｐｔとを比較することにより、第３圧力センサ５６が正常であるか否かを判定する（図３参照）。

この構成によれば、第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄが安定したときの検出圧力Ｐｄである第１圧力Ｐ１と基準圧力Ｐｔとを比較することにより、第３圧力センサ５６が正常であるか否かを精度良く判定することができる。

（第２実施例）
次に、第２実施例について説明する。図１に示す判定装置２では、燃料ポンプ１４が始動すると、アスピレータ１２を通過する燃料の流れにより、アスピレータ１２に接続されている外気導入通路５０内の圧力が低下する。外気遮断弁５２が閉弁している状態では、外気遮断弁５２よりも下流側の外気導入通路５０内の圧力が低下する。これにより、第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄが低下する。図６に示すように、第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄは、燃料ポンプ１４が始動してから時間が経過するに従って低下してゆく。上記の第１実施例では、第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄが時間の経過に従って安定する態様であったが、第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄが安定しないこともある。例えば、燃料タンク１０内の圧力が高いことにより第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄが安定しないことがある。そこで、第２実施例では、第１実施例での第１圧力Ｐ１に代えて、第２圧力Ｐ２が用いられる。

（第２判定処理；図７）
第２実施例に係る第２判定処理について説明する。以下では、第２判定処理のうち、第１判定処理（図３参照）と異なる部分について説明し、第１判定処理と同様の部分については説明を省略する。図７に示すように、第２判定処理のＳ１０、Ｓ１２、Ｓ１６の処理は、第１判定処理（図３参照）のＳ１０、Ｓ１２、Ｓ１６と同様の処理である。

図７に示すように、第２判定処理のＳ１２に続くＳ２４では、制御部１００が、第１実施例での第１圧力Ｐ１に代えて、第２圧力Ｐ２と基準圧力Ｐｔとを比較する。第２圧力Ｐ２は、図６に示すように、第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄと、燃料ポンプ１４が始動してからの経過時間との関係から推定される推定圧力Ｐｘが安定したときの推定圧力Ｐｘである。推定圧力Ｐｘは、外気遮断弁５２とアスピレータ１２の間の外気導入通路５０内の圧力を推定したものである。推定圧力Ｐｘは、例えば、第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄのグラフから多項式近似に基づいて算出される。推定圧力Ｐｘが安定する状態は、例えば、１秒間あたりの推定圧力Ｐｘの変動値が±（プラス／マイナス）１％の状態である。制御部１００は、推定圧力Ｐｘのグラフにおいて、燃料ポンプ１４が始動してから所定の基準時間（例えば、３０秒）が経過した後の推定圧力Ｐｘを第２圧力Ｐ２としてもよい。推定圧力Ｐｘを算出するための手法は、多項式近似に限定されず、例えば、指数近似、線形近似、対数近似、累乗近似等であってもよい。また、制御部１００は、多項式近似に基づいて算出した推定圧力Ｐｘが安定しない場合は、その推定圧力Ｐｘの値をキャンセルして、再び多項式近似に基づいて推定圧力Ｐｘを算出し直してもよい。

図７に示すように、Ｓ２４に続くＳ１６では、制御部１００が、Ｓ２４の比較結果に基づいて、第３圧力センサ５６が正常であるか否かを判定する。例えば、Ｓ２４において第２圧力Ｐ２が基準圧力Ｐｔの±（プラス／マイナス）１０％の範囲を超える場合は、制御部１００は、第３圧力センサ５６が正常でない（異常である）と判定する。一方、Ｓ２４において第２圧力Ｐ２が基準圧力Ｐｔの±（プラス／マイナス）１０％の範囲を超えない場合は、制御部１００が、第３圧力センサ５６が正常であると判定する。制御部１００は、Ｓ２４の比較結果とＳ１６の判定結果を記憶部１０２に記憶する。

（効果）
以上、第２実施例について説明した。以上の説明から明らかなように、第２実施例では、制御部１００が、第１圧力Ｐ１に代えて、外気遮断弁５２とアスピレータ１２の間の外気導入通路５０内の推定圧力Ｐｘが安定したときの推定圧力Ｐｘである第２圧力Ｐ２と、基準圧力Ｐｔとを比較することにより、第３圧力センサ５６が正常であるか否かを判定する。推定圧力Ｐｘは、第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄと、燃料ポンプ１４が燃料の吐出を開始してからの経過時間との関係から推定される。

この構成によれば、第１圧力Ｐ１に代えて第２圧力Ｐ２と基準圧力Ｐｔとを比較することにより、第３圧力センサ５６が正常であるか否かを精度良く判定することができる。例えば、燃料タンク１０内の圧力が高いことにより第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄが安定しないときに、第１圧力Ｐ１に代えて第２圧力Ｐ２と基準圧力Ｐｔとを比較することができる。

（第３実施例）
次に、第３実施例について説明する。第３実施例の判定装置２では、燃料タンク１０内に燃料が補給された場合に、制御部１００が、燃料タンク１０内に燃料が補給されたことを示す履歴情報を記憶部１０２に記憶する。例えば、判定装置２が搭載されている車両のユーザが燃料タンク１０内に燃料を補給した場合に、それを示す履歴情報が生成されて記憶部１０２に記憶される。燃料タンク１０内に燃料が補給された場合は、例えば、燃料の補給前に燃料タンク１０内に貯留されていた燃料の性状と、補給された燃料の性状とが異なることにより、燃料タンク１０内の燃料の性状が変化することがある。

燃料タンク１０内に燃料が補給された後に、制御部１００は、記憶部１０２に記憶されている燃料の蒸気圧曲線（図５参照）の情報を補正する。より詳細には、制御部１００は、燃料が補給された後に、燃料ポンプ１４が燃料を吐出したときの第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄと、その時の燃料タンク１０内の燃料の温度との関係に基づいて、燃料の蒸気圧曲線の情報を補正する。例えば、図８に示すように、制御部１００は、圧力（縦軸）と温度（横軸）のグラフにおいて、燃料ポンプ１４が燃料を吐出したときの第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄと、その時の燃料タンク１０内の燃料の温度とにより特定される点Ｍをプロットする。そして、制御部１００は、蒸気圧曲線を縦軸に沿って点Ｍまで平行移動することにより補正曲線Ｃを算出する。制御部１００は、補正曲線Ｃの情報を記憶部１０２に記憶する。

変形例では、制御部１００は、点Ｍにおける補正曲線Ｃの値が蒸気圧曲線の値の例えば９０％である場合、蒸気圧曲線の全範囲にわたって、蒸気圧曲線の９０％の値をプロットすることにより補正曲線Ｃを生成してもよい。また、制御部１００は、燃料の温度に応じて蒸気圧曲線の移動量を変えてもよい。例えば、制御部１００は、燃料の温度が低くなるにしたがって、蒸気圧曲線の移動量を小さくしてもよい。また、制御部１００は、補正曲線Ｃを算出する際に複数の点Ｍを特定してもよい。蒸気圧曲線の補正方法は特に限定されない。

（第３判定処理；図９）
次に、第３実施例に係る第３判定処理について説明する。以下では、第３判定処理のうち、第１判定処理（図３参照）と異なる部分について説明し、第１判定処理と同様の部分については説明を省略する。図９に示すように、第３判定処理のＳ１０、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１６の処理は、第１判定処理（図３参照）のＳ１０、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１６と同様の処理である。

図９に示すように、第３判定処理のＳ１２に続くＳ３０では、制御部１００が、履歴情報が記憶部１０２に記憶されているか否かを判定する。履歴情報は、燃料タンク１０内に燃料が補給されたことを示す情報である。記憶部１０２に履歴情報が記憶されている場合（ＹＥＳの場合）は、処理はＳ１４に進む。記憶部１０２に履歴情報が記憶されていない場合（ＮＯの場合）は、処理はＳ３２に進む。

Ｓ３０でＮＯの後のＳ３２では、制御部１００が、第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄが安定したときの検出圧力Ｐｄである第１圧力Ｐ１（図４参照）と、所定の補正圧力Ｐａとを比較する。所定の補正圧力Ｐａは、例えば、燃料タンク１０内の燃料の温度と、記憶部１０２に記憶されている補正曲線Ｃとに基づいて算出される。制御部１００は、図８に示すように、燃料タンク１０内の燃料の温度が２０°である場合は、その温度（２０°）に対応する補正曲線Ｃの値を補正圧力Ｐａとする。補正圧力Ｐａは、基準圧力Ｐｔを算出するための蒸気圧曲線を補正した補正曲線Ｃに基づいて算出されるので、基準圧力Ｐｔが補正された値であるといえる。

続くＳ３４では、制御部１００が、Ｓ３２の比較結果に基づいて、第３圧力センサ５６が正常であるか否かを判定する。例えば、Ｓ３２において第１圧力Ｐ１が補正圧力Ｐａの±（プラス／マイナス）１０％の範囲を超える場合は、制御部１００は、第３圧力センサ５６が正常でない（異常である）と判定する。一方、Ｓ３２において第１圧力Ｐ１が補正圧力Ｐａの±（プラス／マイナス）１０％の範囲を超えない場合は、制御部１００が、第３圧力センサ５６が正常であると判定する。制御部１００は、Ｓ３２の比較結果とＳ３４の判定結果を記憶部１０２に記憶する。なお、制御部１００は、第３判定処理が終了した後に記憶部１０２に記憶されている履歴情報を削除してもよい。

（効果）
以上、第３実施例について説明した。以上の説明から明らかなように、第３実施例では、制御部１００が、燃料タンク１０内に燃料が補給されたことを示す履歴情報が記憶部１０２に記憶されている場合は、第１圧力Ｐ１と、基準圧力Ｐｔを補正した値である補正圧力Ｐａとを比較することにより、第３圧力センサ５６が正常であるか否かを判定する（図９参照）。補正圧力Ｐａは、燃料タンク１０内に燃料が補給された後に燃料ポンプ１４が燃料を吐出したときの第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄと、その時の燃料タンク１０内の燃料の温度と、の関係に基づいて基準圧力Ｐｔが補正された値である。燃料タンク１０内の燃料の温度は、例えば、燃料タンク１０外の外気温度に基づいて算出される。

この構成によれば、燃料タンク１０内に燃料が補給された場合であっても、第１圧力Ｐ１と補正圧力Ｐａとを比較することにより、第３圧力センサ５６が正常であるか否かを精度良く判定することができる。

（第４実施例）
（第４判定処理；図１０）
次に、第４実施例に係る第４判定処理について説明する。第４判定処理は、例えば、判定装置２が搭載されている車両のイグニッションスイッチがオンになると開始される。第４判定処理は、例えば、上記の第１判定処理、第２判定処理、および、第３判定処理よりも前または後に実行される。

図１０に示すように、第４判定処理のＳ４０では、制御部１００が、分岐通路２２の燃料遮断弁２４を開弁し、大気通路３４の大気弁４２を開弁する。また、Ｓ４０では、制御部１００が、ベーパ通路３２の封鎖弁４０を閉弁し、パージ通路３６のパージ弁４４を閉弁する。また、Ｓ４０では、制御部１００が、外気導入通路５０の外気遮断弁５２を開弁する。上記の第１判定処理、第２判定処理、および、第３判定処理では、制御部１００が、外気遮断弁５２を閉弁していたが、第４判定処理では、制御部１００が、外気遮断弁５２を開弁する。

また、上記の第１判定処理、第２判定処理、および、第３判定処理では、制御部１００が、燃料ポンプ１４を始動させていたが、第４判定処理では、制御部１００が、燃料ポンプ１４を始動させない。そのため、燃料ポンプ１４は停止した状態である。

Ｓ４０に続くＳ４２では、制御部１００が、第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄと現在地の外気圧力Ｐｂとを比較する。現在地の外気圧力Ｐｂは、現在地の外気温度と標高とに基づいて算出される。現在地の外気温度および標高の情報は、例えば、インターネットを通じて外部サーバ（図示省略）から取得される。制御部１００は、インターネットを通じて、車両の現在地の外気温度および標高の情報を外部サーバから取得する。制御部１００は、外部サーバから取得した情報に基づいて、現在地の外気圧力Ｐｂを算出する。現在地の外気圧力Ｐｂは、例えば、下記の計算式（１）に基づいて算出される。

下記の計算式（１）において、Ｐｂは、現在地の外気圧力であり、Ｐｓは、海面位置での外気圧力であり、Ｔは、現在地の外気温度であり、ｈは、現在地の標高である。

続くＳ４４では、制御部１００が、Ｓ４２の比較結果に基づいて、第３圧力センサ５６が正常であるか否かを判定する。例えば、Ｓ４２において第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄが現在地の外気圧力Ｐｂの±（プラス／マイナス）１０％の範囲を超える場合は、制御部１００は、第３圧力センサ５６が正常でない（異常である）と判定する。一方、Ｓ４２において第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄが現在地の外気圧力Ｐｂの±（プラス／マイナス）１０％の範囲を超えない場合は、制御部１００が、第３圧力センサ５６が正常であると判定する。制御部１００は、Ｓ４２の比較結果とＳ４４の判定結果を記憶部１０２に記憶する。

（効果）
以上、第４実施例について説明した。以上の説明から明らかなように、第４実施例では、制御部１００が、外気遮断弁５２が開弁しており、燃料ポンプ１４が燃料を吐出していない状態で、第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄと、現在地の外気温度と標高に基づいて算出される現在地の外気圧力Ｐｂと、を比較する（図１０参照）。この構成によれば、検出圧力Ｐｄと外気圧力Ｐｂとの比較結果を利用することにより、第３圧力センサ５６が正常であるか否かを精度良く判定することができる。

（対応関係）
分岐通路２２が「第１通路」の一例であり、外気導入通路５０が「第２通路」の一例である。大気通路３４が「外気導入部」の一例である。分岐通路２２は、燃料供給通路２０を介して燃料ポンプ１４に接続されている。外気導入通路５０は、ベーパ通路３２とキャニスタ３０を介して大気通路３４に接続されている。外気遮断弁５２が「開閉弁」の一例である。

（変形例）
上記の実施例では、制御部１００が、外気遮断弁５２を閉弁した後に燃料ポンプ１４を始動させていたが（図３のＳ１０、Ｓ１２参照）、変形例では、制御部１００が、燃料ポンプ１４を始動させた後に外気遮断弁５２を閉弁してもよい。この場合、制御部１００は、Ｓ１４において、外気遮断弁５２を閉弁してから所定の基準時間（例えば、３０秒）が経過した後の第３圧力センサ５６の検出圧力Ｐｄと、所定の基準圧力Ｐｔとを比較してもよい。

制御部１００は、第２圧力Ｐ２と補正圧力Ｐａとを比較することにより、第３圧力センサ５６が正常であるか否かを判定してもよい。

燃料タンク１０内の燃料の蒸気圧曲線（図５参照）は、理論値に限定されず、例えば、実験値や解析値から求められてもよい。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：判定装置、１０：燃料タンク、１２：アスピレータ、１４：燃料ポンプ、１６：第１圧力センサ、２０：燃料供給通路、２２：分岐通路、２４：燃料遮断弁、３０：キャニスタ、３２：ベーパ通路、３４：大気通路、３６：パージ通路、３８：第２圧力センサ、４０：封鎖弁、４２：大気弁、４４：パージ弁、４６：エアフィルタ、５０：外気導入通路、５２：外気遮断弁、５４：逆止弁、５６：第３圧力センサ、５８：第１温度センサ、８０：燃料入口、８２：外気入口、８４：絞り部、８６：燃料出口、９０：エンジン、１００：制御部、１０２：記憶部、１０４：第２温度センサ

Claims (4)

1. 燃料タンクと、
   前記燃料タンク内に配置されているアスピレータと、
   前記燃料タンク内に配置されており、前記燃料タンク内の燃料を吸入して吐出する燃料ポンプと、
   前記燃料ポンプと前記アスピレータに接続されており、前記燃料ポンプから吐出される燃料を前記アスピレータを通じて前記燃料タンク内に導入する第１通路と、
   前記燃料タンク外に配置されている外気導入部と、
   前記外気導入部と前記アスピレータに接続されており、前記外気導入部から導入される外気を前記アスピレータを通じて前記燃料タンク内に導入する第２通路と、
   前記第２通路を開閉する開閉弁と、
   前記アスピレータと前記開閉弁との間の前記第２通路内の圧力を検出する圧力センサと、
   制御部と、を備え、
   前記アスピレータは、前記燃料ポンプから吐出されて前記アスピレータを通過する燃料の流れにより、前記アスピレータに接続されている前記第２通路内の圧力を低下させるように構成されており、
   前記制御部は、前記開閉弁が閉弁しており、前記燃料ポンプが燃料を吐出している状態で、前記圧力センサの検出圧力が安定したときの前記検出圧力である第１圧力と、前記燃料タンク内の燃料の温度に基づいて算出される基準圧力とを比較することにより、前記圧力センサが正常であるか否かを判定する、判定装置。
2. 請求項１に記載の判定装置であって、
   前記制御部は、前記開閉弁が閉弁しており、前記燃料ポンプが燃料を吐出している状態で、前記第１圧力に代えて、前記開閉弁と前記アスピレータの間の前記第２通路内の推定圧力が安定したときの前記推定圧力である第２圧力と、前記基準圧力とを比較することにより、前記圧力センサが正常であるか否かを判定し、
   前記推定圧力は、前記圧力センサの検出圧力と経過時間との関係から推定される、判定装置。
3. 請求項１に記載の判定装置であって、
   前記燃料タンク内に燃料が補給されたことを示す履歴情報を記憶する記憶部を更に備え、
   前記制御部は、前記履歴情報が前記記憶部に記憶されている場合は、前記第１圧力と、前記基準圧力を補正した値である補正圧力とを比較することにより、前記圧力センサが正常であるか否かを判定し、
   前記補正圧力は、前記燃料タンク内に燃料が補給された後に前記燃料ポンプが燃料を吐出したときの前記圧力センサの検出圧力と、その時の前記燃料タンク内の燃料の温度と、の関係に基づいて前記基準圧力が補正された値である、判定装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の判定装置であって、
   前記制御部は、前記開閉弁が開弁しており、前記燃料ポンプが燃料を吐出していない状態で、前記圧力センサの検出圧力と、現在地の外気温度と標高とに基づいて算出される現在地の外気圧力と、を比較する、判定装置。
   

Images