JP4164866B2

JP4164866B2 - 燃料蒸気の漏れ検査モジュール

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Publication number: JP4164866B2
Application number: JP2003300157A
Authority: JP
Inventors: 充幸小林; 悦史山田; 均天野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-08-25
Filing date: 2003-08-25
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2023-08-25
Also published as: JP2005069877A; US20050044939A1; US7059177B2

Description

本発明は、燃料タンクで発生した燃料蒸気の燃料タンク外部への漏れを検査する燃料蒸気の漏れ検査モジュールに関し、特に燃料タンクの内部を減圧するポンプならびにこのポンプを駆動するモータに関する。

近年、環境保護の観点から、車両に搭載されているエンジンからの排出ガスの規制に加え、燃料タンクから外部へ漏れる燃料蒸気の排出規制が強化されている。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、燃料タンクのわずかな開口から漏れる燃料蒸気の検出を要求している。
従来、広く用いられている燃料蒸気の漏れ検査モジュールでは、ポンプを用いて燃料タンクの内部と外部との間に圧力差を形成している。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、燃料タンクから燃料蒸気が漏れている場合、ポンプを駆動するモータの負荷が変動する。このモータの負荷の変動を検出することにより、燃料タンクからの燃料蒸気を含む空気漏れを検出している（特許文献１参照）。

特開平１０−９０１０７号公報

燃料タンクの内部と外部との間に圧力差を形成する場合、燃料タンクの内部を加圧または減圧する必要がある。しかし、燃料タンクに開口が形成されている場合、燃料蒸気の漏れを検査するために燃料タンクの内部を加圧すると、燃料蒸気を含む空気は燃料タンクの内部から大気中へ放出される。そのため、燃料タンクからの燃料蒸気の漏れを検査する場合、燃料タンクの内部は減圧することが望ましい。
ところで、モータはポンプを駆動するための回転軸部材を有しており、回転軸部材を支持する軸受部材と回転軸部材との間には潤滑剤が充填されている。回転軸部材と軸受部材との間に潤滑剤を充填することにより、回転軸部材の滑らかな回転が確保される。

しかしながら、燃料タンクの内部を減圧する場合、ポンプの内部では圧力が低下するのに対し、ポンプを駆動するモータの内部ではほぼ大気圧が維持される。そのため、ポンプの内部は、モータの内部と比較して圧力が低くなる。その結果、潤滑剤は、モータからポンプへの圧力差によりポンプ方向へ吸引される。吸引された潤滑剤は、ポンプを構成する部材に付着し、性能低下を招くおそれがある。一方、燃料タンクの内部を加圧する場合、潤滑剤はモータの内部へ押し出される。その結果、モータの特性が損われるおそれがある。

そこで、本発明の目的は、ポンプの内部およびモータの内部を概ね同一の圧力に保持し、ポンプ側またはモータ側への潤滑剤の侵入を防止する燃料蒸気の漏れ検査モジュールを提供することにある。

請求項１または２記載の発明では、接続手段は回転軸部材の径方向外側においてポンプ側空間とモータ側空間とを接続している。そのため、ポンプ側空間とモータ側空間とは、接続手段によって概ね同一の圧力となる。また、ポンプの作動時など、ポンプ側空間の圧力がモータ側空間の圧力よりも一時的に低くなった場合でも、モータ側空間の空気は接続手段を経由してポンプ側空間に吸引される。また、ポンプ側空間の圧力がモータ側空間の圧力より高くなった場合、ポンプ側空間の空気は接続手段を経由してモータ側に入り込む。これにより、回転軸部材に沿った空気の流れが形成されることなく、ポンプ側空間およびモータ側空間は概ね同一の圧力に保持される。したがって、回転軸部材の外周に例えば充填あるいは塗布されている潤滑剤のポンプ側、あるいはモータ側への侵入を防止することができる。

請求項３記載の発明では、接続手段は軸受部材の外周側に設置されている。そのため、モータ側空間からポンプ側空間、あるいはポンプ側空間からモータ側空間への空気の流れは軸受部材の径方向外側に形成される。したがって、軸受部材と回転軸部材との間にはモータ側空間からポンプ側空間、あるいはポンプ側空間からモータ側空間へ向かう空気の流れは形成されず、潤滑剤のポンプ側、あるいはモータ側への侵入を防止することができる。
請求項４記載の発明では、接続手段は軸受部材の溝部と仕切部との間に形成される連通穴を有している。連通穴は、軸受部材に溝部を形成することにより、仕切部には加工を施すことなく形成される。したがって、構造および加工を簡単にすることができる。

請求項５記載の発明では、接続手段は仕切部の切欠部と軸受部材との間に形成される連通穴を有している。連通穴は、仕切部に切欠部を形成することにより、軸受部材には加工を施すことなく設置される。したがって、構造および加工を簡単にすることができる。
請求項６記載の発明では、連通穴は軸受部材の周方向に複数配置されている。そのため、各連通穴を拡大することなく、連通穴の総断面積が確保される。したがって、軸受部材または仕切部への複雑な加工を低減することができる。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃料蒸気漏れ検査モジュール（以下、単に「検査モジュール」という。）を適用した燃料蒸気漏れ検査システム（以下、単に「検査システム」という。）を図２および図３に示す。
検査システム１０は、図３に示すように検査モジュール１００、燃料タンク２０、キャニスタ３０、吸気装置４０およびＥＣＵ５０から構成されている。検査モジュール１００は、図２に示すように主にハウジング１１０、ポンプ２００、ブラシレスモータ２１０、切換弁３００および圧力センサ４００を備えている。検査モジュール１００は、燃料タンク２０およびキャニスタ３０よりも上方に設置されている。これにより、燃料タンク２０からキャニスタ３０および検査モジュールへの液体の燃料あるいは水分の侵入が防止される。

ハウジング１１０は、図２に示すようにハウジング本体１１１とハウジングカバー１１２とを有している。ハウジング１１０には、ポンプ２００、ブラシレスモータ２１０および切換弁３００が収容されている。ハウジング１１０は、ポンプ２００およびブラシレスモータ２１０を収容するポンプ収容部１２０ならびに切換弁３００を収容する切換弁収容部１３０を有している。ハウジング１１０は、キャニスタポート１４０および大気ポート１５０を有している。キャニスタポート１４０および大気ポート１５０は、ハウジング本体１１１に形成されている。キャニスタポート１４０は、キャニスタ通路１４１を経由してキャニスタ３０に接続されている。大気ポート１５０は、図３に示すように大気通路１５１に接続されている。大気通路１５１は、反検査モジュール側の端部にエアフィルタ１５２が設置されている開放端１５３を有している。これにより、大気通路１５１は、反検査モジュール側の端部において大気に開放されている。

ハウジング１１０は、図２に示すようにさらに接続通路１６１、ポンプ通路１６２、排出通路１６３、圧力導入通路１６４およびセンサ室１７０を有している。接続通路１６１は、キャニスタポート１４０と大気ポート１５０とを接続している。ポンプ通路１６２は、接続通路１６１とポンプ２００の吸入口２０１とを接続している。排出通路１６３は、ポンプ２００の排出口２０２と大気ポート１５０とを接続している。圧力導入通路１６４は、ポンプ通路１６２から分岐しており、ポンプ通路１６２とセンサ室１７０とを接続している。センサ室１７０には、圧力センサ４００が設置されている。センサ室１７０は、圧力導入通路１６４に接続されているため、内部がポンプ通路１６２と概ね同一の圧力となる。

排出通路１６３は、ポンプ収容部１２０においてポンプ２００およびブラシレスモータ２１０とハウジング１１０との間に形成され、切換弁収容部１３０において切換弁３００とハウジング１１０との間に形成されている。そのため、ポンプ２００の排出口２０２から排出された空気は、ポンプ２００とハウジング１１０との間に形成されている隙間２０３、ならびにブラシレスモータ２１０とハウジング１１０との間に形成されている隙間２０４を経由して切換弁３００とハウジング１１０との間に形成される図示しない隙間に流入する。そして、切換弁３００とハウジング１１０との間に流入した空気は、切換弁３００とハウジング１１０との間に沿って流れ、大気ポート１５０へ排出される。

ハウジング１１０は、キャニスタポート１４０側にオリフィス部５００を有している。オリフィス部５００は、キャニスタポート１４０から分岐するオリフィス通路５１０を有している。オリフィス通路５１０は、キャニスタポート１４０とポンプ通路１６２とを接続している。オリフィス通路５１０にはオリフィス５２０が配置されている。オリフィス５２０は、燃料タンク２０からの燃料蒸気を含む空気漏れが許容される開口の大きさに対応している。例えば、ＣＡＲＢおよびＥＰＡの基準では、燃料タンク２０からの燃料蒸気を含む空気漏れの検出精度として、φ０．５ｍｍ相当の開口からの空気漏れの検出を要求している。そのため、本実施形態の場合、例えばφ０．５ｍｍ以下の開口を有するオリフィス５２０がオリフィス通路５１０に配置されている。オリフィス通路５１０は、キャニスタポート１４０の内周側に設置されている。これにより、ハウジング１１０は、外側に接続通路１６１ならびに内側にオリフィス通路５１０を有する二重環状に形成されている。

ポンプ２００は、ポンプ収容部１２０に収容されており、吸入口２０１および排出口２０２を有している。吸入口２０１はポンプ通路１６２に開口し、排出口２０２は排出通路１６３に開口している。ポンプ２００の吸入口２０１側には、チェック弁２２０が設置されている。チェック弁２２０は、ポンプ２００が駆動されると開弁する。ポンプ２００が駆動していないときチェック弁２２０が閉弁することにより、燃料蒸気を含む空気がポンプ２００へ流入するのを防止する。

ポンプ２００は、図１に示すようにカバー２５０およびケース２６０を有している。また、ポンプ２００は、カバー２５０およびケース２６０の内部に回転駆動される回転部材であるロータ２５１を有している。ロータ２５１には径方向へ往復移動可能なベーン２５３が収容されている。ロータ２５１の回転にともなって吸入口２０１から吸入された空気は、ベーン２５３によって加圧され、排出口２０２へ排出される。ポンプ２００は、燃料タンク２０の内部を減圧する減圧ポンプとして機能する。

ポンプ２００にはブラシレスモータ２１０が取り付けられている。ブラシレスモータ２１０の回転軸部材としてのシャフト２１１には、チェック弁２２０側の端部にポンプ２００のロータ２５１が固定されている。これにより、ブラシレスモータ２１０はポンプ２００を駆動する。ブラシレスモータ２１０は、ケーシング２１２を有している。ケーシング２１２は、コイル２１３が設置されている固定子２１４、ならびにマグネット２１５が設置されている回転子２１６を内部に収容している。ブラシレスモータ２１０は、コイル２１３への通電位置を変更することにより、回転子２１６を回転駆動する電気的に無接点の直流モータである。ブラシレスモータ２１０は、制御回路部２８０に接続されている。制御回路部２８０は、ブラシレスモータ２１０を一定の回転数に制御する。制御回路部２８０は、図２に示すように排出通路１６３を構成する隙間２０４に設置されている。制御回路部２８０には例えばツェナーダイオードなどの発熱素子が含まれる。そこで、制御回路部２８０を排出通路１６３を構成する隙間２０４に設置することにより、制御回路部２８０はポンプ２００から排出された空気により冷却される。

切換弁３００は、弁ボディ３１０、弁軸部材３２０および電磁駆動部３３０から構成されている。弁ボディ３１０は、ハウジング１１０の切換弁収容部１３０に収容されている。切換弁３００は、開閉バルブ３４０およびリファレンスバルブ３５０を有している。開閉バルブ３４０は、弁ボディ３１０に形成されている第一弁座３４１、ならびに弁軸部材３２０に装着されているワッシャ３４２から構成されている。また、リファレンスバルブ３５０は、ハウジング１１０に形成されている第二弁座３５１、ならびに弁軸部材３２０のキャニスタ３０側の端部に装着されているバルブキャップ３５２から構成されている。

弁軸部材３２０は、電磁駆動部３３０により駆動される。弁軸部材３２０は、軸方向の途中にワッシャ３４２が装着され、軸方向の端部にバルブキャップ３５２が装着されている。電磁駆動部３３０は、弁軸部材３２０を第二弁座３５１方向へ付勢する例えばスプリング３３１などの付勢手段を有している。電磁駆動部３３０はコイル３３２を有しており、コイル３３２は図３に示すＥＣＵ５０に接続されている。ＥＣＵ５０は、コイル３３２への通電を断続する。コイル３３２に通電されていないとき、電磁駆動部３３０の固定コア３３３と可動コア３３４との間には磁気吸引力が発生していない。そのため、可動コア３３４と一体に接続されている弁軸部材３２０は、スプリング３３１の付勢力により図２の下方へ移動している。

コイル３３２へ通電していないとき弁軸部材３２０は図２の下方へ移動しているため、バルブキャップ３５２は第二弁座３５１に着座している。これにより、接続通路１６１とポンプ通路１６２との間は遮断されている。一方、ワッシャ３４２は第一弁座３４１から離座している。これにより、キャニスタポート１４０と大気ポート１５０とは接続通路１６１を経由して連通する。したがって、コイル３３２への通電が停止されているとき、キャニスタポート１４０とポンプ通路１６２との間の空気の流れは遮断され、キャニスタポート１４０と大気ポート１５０との間の空気の流れは許容される。

ＥＣＵ５０からの指令によりコイル３３２に通電されると、固定コア３３３と可動コア３３４との間には磁気吸引力が発生する。そのため、可動コア３３４と一体に接続されている弁軸部材３２０は、スプリング３３１の付勢力に抗して図２の上方へ移動する。この結果、バルブキャップ３５２は第二弁座３５１から離座するとともに、ワッシャ３４２は第一弁座３４１に着座する。これにより、接続通路１６１とポンプ通路１６２とは連通する。一方、キャニスタポート１４０と大気ポート１５０との間は遮断される。したがって、コイル３３２へ通電されているとき、キャニスタポート１４０とポンプ通路１６２との間の空気の流れは許容され、キャニスタポート１４０と大気ポート１５０との間の空気の流れは遮断される。なお、オリフィス通路５１０とポンプ通路１６２とは、コイル３３２への通電または非通電にかかわらず、常に接続されている。

図３に示すように、キャニスタ３０は吸着剤３１を有している。吸着剤３１は、例えば活性炭などであり、燃料タンク２０で発生した燃料蒸気を吸着する。キャニスタ３０は、検査モジュール１００と燃料タンク２０との間に設置されている。キャニスタ３０は、キャニスタ通路１４１により検査モジュール１００と接続され、タンク通路３２により燃料タンク２０に接続されている。また、キャニスタ３０には、吸気装置４０の吸気管４１へ連通するパージ通路３３が接続されている。燃料タンク２０で発生した燃料蒸気は、キャニスタ３０を通過することにより吸着剤３１に吸着される。これにより、キャニスタ３０から流出する空気に含まれる燃料蒸気は所定の濃度以下となる。吸気装置４０は、エンジンの吸気系に接続される吸気管４１を有している。吸気管４１には内部を流れる吸気の流量を調整するスロットルバルブ４２が設置されている。キャニスタ３０と吸気管４１とを接続するパージ通路３３には、パージバルブ３４が設置されている。パージバルブ３４は、ＥＣＵ５０からの指令によりパージ通路３３を開閉する。

圧力センサ４００は、図２に示すようにハウジング１１０に形成されているセンサ室１７０に設置されている。圧力センサ４００は、センサ室１７０の圧力を検出し、ＥＣＵ５０に圧力に応じた信号を出力する。センサ室１７０は、圧力導入通路１６４を経由してポンプ通路１６２に連通している。そのため、センサ室１７０に設置されている圧力センサ４００で検出される圧力は、ポンプ通路１６２の圧力とほぼ同一となる。圧力センサ４００は、ポンプ通路１６２から遠隔のセンサ室１７０に配置するとともに、ポンプ収容部１２０および圧力導入通路１６４によって容積が確保されている。これにより、圧力センサ４００をポンプ２００の吸入口２０１側に設置する場合と比較して、ポンプ２００の作動によって生じる圧力変動の影響が低減される。

ＥＣＵ５０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いる。ＥＣＵ５０は、検査モジュール１００をはじめ検査モジュール１００が搭載される車両の各部を制御する。ＥＣＵ５０には、圧力センサ４００をはじめとして車両の各部に設置さ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。ＥＣＵ５０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各部を制御する。ブラシレスモータ２１０および切換弁３００なども、ＥＣＵ５０により制御される。

次に、ポンプ２００およびブラシレスモータ２１０の周辺について詳細に説明する。
ポンプ２００およびブラシレスモータ２１０は、ハウジング１１０が形成するポンプ収容部１２０に設置されている。ポンプ２００は、図１に示すようにカバー２５０およびケース２６０を有している。ポンプ２００のカバー２５０とブラシレスモータ２１０との間には、図２に示すようにフランジ２３０が設置されている。カバー２５０、ケース２６０およびフランジ２３０は、固定部材であるボルト２７０によって一体に組み付けられている。

カバー２５０は、ロータ２５１およびベーン２５３が収容されるカップ部２５４を有している。カップ部２５４の反ブラシレスモータ側の端部は、ケース２６０により覆われる。シャフト２１１の外周壁とカバー２５０の内周壁との間にはわずかなクリアランスが形成される。そのため、カップ部２５４には、シャフト２１１とカバー２５０との間のクリアランスを経由してカバー２５０とフランジ２３０との間に形成される空間が接続する。これら、カップ部２５４の内部、シャフト２１１とカバー２５０との間に形成されるクリアランス、ならびにカバー２５０とフランジ２３０との間に形成される空間などを含めてポンプ側空間２５５が構成される。

ブラシレスモータ２１０はケーシング２１２を有しており、ケーシング２１２の内部に固定子２１４および回転子２１６を収容している。このケーシング２１２により包囲された空間は、モータ側空間２１７となる。ケーシング２１２は、ポンプ２００側がフランジ２３０と重ね合わされている。モータ側空間２１７とポンプ側空間２５５とは、ケーシング２１２のポンプ２００側の壁部２１２ａならびにフランジ２３０によって隔てられている。すなわち、ケーシング２１２の壁部２１２ａとフランジ２３０とは、仕切部を構成している。ブラシレスモータ２１０のシャフト２１１は、仕切部であるケーシング２１２の壁部２１２ａおよびフランジ２３０を板厚方向に貫いている。

フランジ２３０は、図１および図４に示すように中央部に板厚方向に貫く内穴２３１を有している。すなわち、フランジ２３０の内周壁は内穴２３１を形成している。内穴２３１には、図５に示すようにケーシング２１２のシャフト２１１側の端部２１２ｂが挿入されている。このケーシング２１２の端部２１２ｂは、円筒状に形成されており、内周側に軸受部材２４０が設置されている。軸受部材２４０は、例えば圧入などによりケーシング２１２の内周側に固定されている。軸受部材２４０は、中央部にシャフト２１１が挿入され、シャフト２１１を回転可能に支持している。軸受部材２４０の内周壁２４１は、軸方向の一部が径方向外側へ窪んでおり、シャフト２１１の外周壁との間に隙間２４１ａを形成する。この軸受部材２４０とシャフト２１１との間に形成される隙間２４１ａには、軸受部材２４０とシャフト２１１との間を潤滑する潤滑剤が充填される。

軸受部材２４０は、図６に示すように外周壁２４２に複数の溝２４３を有している。軸受部材２４０は、軸受部材２４０の周方向へ一定または不定の間隔で複数の溝２４３を有している。溝２４３は、図５に示すように軸受部材２４０の軸方向へ伸びて形成されている。溝２４３は、図６に示すように軸受部材２４０の径方向内側へ窪んだ半円柱形状に形成されている。軸受部材２４０をブラシレスモータ２１０のケーシング２１２に取り付けると、図５に示すようにブラシレスモータ２１０のケーシング２１２の内周壁２１２ｃは軸受部材２４０の溝２４３と対向する。そのため、軸受部材２４０をケーシング２１２に取り付けると、図４に示すように軸受部材２４０とケーシング２１２の内周壁２１２ｃとの間には、半円柱形状の連通穴２４４が形成される。また、溝２４３は、軸受部材２４０の反ポンプ側の端部からポンプ２００側の端部まで形成されている。そのため、連通穴２４４は、一方の端部がモータ側空間２１７に開口し、他方の端部がポンプ側空間２５５に開口する。これにより、モータ側空間２１７とポンプ側空間２５５との間は、連通穴２４４によって接続される。すなわち、シャフト２１１の径方向外側に接続手段としての連通穴２４４が形成される。

ブラシレスモータ２１０の作動にともなってポンプ２００が駆動されると、ポンプ２００の内部に形成されるポンプ側空間２５５は減圧される。そのため、ブラシレスモータ２１０の内部に形成されるモータ側空間２１７はポンプ側空間２５５よりも圧力が高くなる。モータ側空間２１７とポンプ側空間２５５との間に圧力差が形成されると、モータ側空間２１７からポンプ側空間２５５へ向けて吸引力が発生する。
本実施形態の場合、軸受部材２４０と仕切部であるケーシング２１２との間に連通穴２４４が形成されている。そのため、モータ側空間２１７とポンプ側空間２５５との間に圧力差が生じると、連通穴２４４を通してモータ側空間２１７の空気がポンプ側空間２５５へ吸引される。これにより、モータ側空間２１７とポンプ側空間２５５との間は、概ね同一の圧力となる。また、モータ側空間２１７とポンプ側空間２５５との間は、連通穴２４４により接続される。そのため、シャフト２１１と軸受部材２４０との間には、モータ側空間２１７からポンプ側空間２５５へ向けた空気の流れが形成されない。これにより、シャフト２１１と軸受部材２４０との間に充填されている潤滑剤は、ポンプ側空間２５５へ吸引されることがなく、ポンプ側空間２５５へ侵入しない。

一方、本実施形態のポンプ２００は、燃料タンク２０の内部を加圧する加圧ポンプとしてもよい。この場合、ブラシレスモータ２１０の作動にともなってポンプ２００が駆動されると、ポンプ２００の内部に形成されるポンプ側空間２５５は加圧される。そのため、ブラシレスモータ２１０の内部に形成されるモータ側空間２１７はポンプ側空間２５５よりも圧力が低くなる。そのため、ポンプ側空間２５５からモータ側空間２１７へ空気を押し出す力が生じる。しかし、ポンプ側空間２５５とモータ側空間２１７とは連通穴２４により接続されている。そのため、シャフト２１１と軸受部材２４０との間には、ポンプ側空間２５５からモータ側空間２１７へ向けた空気の流れは形成されない。これにより、シャフト２１１と軸受部材２４０との間に充填されている潤滑剤は、ブラシレスモータ２１１側に押し出されることがなく、モータ側空間２１７へ侵入しない。

次に、上記の構成における検査システム１０の検査モジュール１００の作動について説明する。
車両に搭載されたエンジンの運転が停止されてから所定期間が経過すると、燃料タンク２０からの燃料蒸気を含む空気漏れの検査が開始される。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。また、エンジンの運転中、ならびにエンジンの運転が停止されてから所定の期間が経過するまでは、検査モジュール１００による検査は実施されない。そのため、コイル３３２には通電されておらず、キャニスタポート１４０と大気ポート１５０とは接続通路１６１により接続されている。したがって、燃料タンク２０で発生した燃料蒸気を含む空気は、キャニスタ３０を通過することにより燃料蒸気が除去された後、大気通路１５１の開放端１５３から大気へ放出される。さらに、このとき、チェック弁２２０は閉弁しており、燃料タンク２０で発生した燃料蒸気を含む空気はポンプ２００への流入が防止される。

（１）エンジンの運転が停止されてから所定の期間が経過すると、空気漏れの検査に先立って大気圧の検出が実施される。本実施形態の場合、燃料蒸気を含む空気漏れは圧力の変化に基づいて検出する。そのため、標高差による大気圧の影響を低減する必要がある。そこで、燃料蒸気を含む空気漏れの検査に先立って車両周囲の大気圧を検出する。大気圧の検出は、センサ室１７０に設置されている圧力センサ４００によって実施される。コイル３３２に通電されていないとき、オリフィス通路５１０を経由して大気ポート１５０とポンプ通路１６２とは連通している。そのため、圧力導入通路１６４を経由してポンプ通路１６２と連通しているセンサ室１７０の圧力は大気圧と概ね同一である。圧力センサ４００により検出された圧力は、圧力信号としてＥＣＵ５０に出力される。圧力センサ４００から出力される圧力信号は、電圧比、デューティ比またはビット出力として出力される。これにより、電磁駆動部３３０など周囲の電気的な駆動部から発生するノイズの影響を低減することができ、圧力の検出精度が維持される。このとき、圧力センサ４００のみがＯＮされ、ブラシレスモータ２１０および切換弁３００への通電は停止されている。この状態を、図７に示すように大気圧検出期間Ａとする。圧力センサ４００が検出したセンサ室１７０の圧力は大気圧と同一である。

（２）大気圧の検出が完了すると、検出した大気圧から車両が停車されている位置の標高を算定する。例えば、ＥＣＵ５０のＲＯＭに記録されている大気圧と標高との相関マップから標高を算定し、算定された標高に基づいてその後の検査を実施するための各種のパラメータを補正する。これらの処理はＥＣＵ５０により実行される。
パラメータの補正が完了すると、切換弁３００のコイル３３２への通電が開始され、図７に示す燃料蒸気発生検出状態Ｂとなる。コイル３３２へ通電されているため、弁軸部材３２０は可動コア３３４とともに固定コア３３３側に吸引される。そのため、ワッシャ３４２は第一弁座３４１に着座するとともに、バルブキャップ３５２は第二弁座３５１から離座する。これにより、大気ポート１５０とポンプ通路１６２との間が遮断されるとともに、キャニスタポート１４０とポンプ通路１６２とが連通する。その結果、ポンプ通路１６２に接続されているセンサ室１７０はキャニスタ３０を経由して燃料タンク２０と連通する。燃料タンク２０の内部で燃料蒸気が発生している場合、燃料タンク２０の内部の圧力は車両の周囲すなわち大気圧に比較して高くなっている。そのため、圧力センサ４００が検出する圧力は図７に示すようにわずかに上昇する。

（３）燃料タンク２０における燃料蒸気の発生にともなう圧力上昇が検出されると、切換弁３００のコイル３３２への通電は停止される。この状態を図７に示す基準検出状態Ｃとする。コイル３３２への通電が停止されることにより、可動コア３３４および弁軸部材３２０はスプリング３３１の付勢力により移動する。そのため、ワッシャ３４２は第一弁座３４１から離座するとともに、バルブキャップ３５２は第二弁座３５１に着座する。これにより、ポンプ通路１６２は、オリフィス通路５１０を経由してキャニスタポート１４０および大気ポート１５０と連通する。また、キャニスタポート１４０と大気ポート１５０とは接続通路１６１を経由して連通する。

ここで、ブラシレスモータ２１０に通電すると、ポンプ２００が駆動されポンプ通路１６２は減圧される。そのため、チェック弁２２０は開弁し、大気ポート１５０からキャニスタポート１４０へ流入した空気、ならびにキャニスタポート１４０から流入した燃料蒸気を含む空気は、オリフィス通路５１０を経由してポンプ通路１６２へ流入する。ポンプ通路１６２へ流入する空気の流れはオリフィス通路５１０に設置されているオリフィス５２０により絞られるため、図７に示すようにポンプ通路１６２の圧力は低下する。オリフィス５２０は所定の大きさに設定されているため、ポンプ通路１６２の圧力は所定の圧力まで低下し一定となる。このとき、検出されたポンプ通路１６２の所定の圧力は、基準圧力Ｐｒとして検出され、ＥＣＵ５０のＲＡＭに記録される。基準圧力の検出が完了すると、ブラシレスモータ２１０への通電は停止される。

（４）基準圧力の検出が完了すると、再び切換弁３００のコイル３３２に通電される。この状態を減圧状態Ｄとする。コイル３３２に通電することにより、ワッシャ３４２は第一弁座３４１に着座するとともに、バルブキャップ３５２は第二弁座３５１から離座する。これにより、大気ポート１５０とポンプ通路１６２との間が遮断されるとともに、キャニスタポート１４０とポンプ通路１６２とが連通する。

キャニスタポート１４０とポンプ通路１６２との連通により、燃料タンク２０はポンプ通路１６２と連通する。そのため、燃料タンク２０とポンプ通路１６２とは圧力が同一となり、ポンプ通路１６２の圧力は一旦上昇する。そして、ブラシレスモータ２１０に再び通電すると、ポンプ２００が作動し、チェック弁２２０は開弁する。そして、ポンプ２００の作動により、燃料タンク２０の内部は図７に示すように時間の経過とともに減圧される。このとき、ポンプ通路１６２は燃料タンク２０に連通しているため、ポンプ通路１６２に連通するセンサ室１７０に設置されている圧力センサ４００が検出する圧力は燃料タンク２０の内部の圧力とほぼ同一である。

ポンプ２００の作動の継続にともなって、センサ室１７０すなわち燃料タンク２０の内部の圧力が上記（３）において記録された基準圧力Ｐｒよりも低下した場合、燃料タンク２０からの燃料蒸気を含む空気漏れは許容以下と判断される。燃料タンク２０の内部の圧力が基準圧力Ｐｒよりも低下する場合、燃料タンク２０の外部から内部へ空気の侵入がないか、または侵入する空気がオリフィス５２０の流量以下である。そのため、燃料タンク２０の気密は十分に達成されていると判断される。

一方、燃料タンク２０の内部の圧力が基準圧力Ｐｒまで低下しない場合、燃料タンク２０からの燃料蒸気を含む空気漏れは許容超過と判断される。燃料タンク２０の内部の圧力が基準圧力Ｐｒまで低下しない場合、燃料タンク２０の内部の減圧にともなって外部から空気が侵入していると考えられる。そのため、燃料タンク２０の気密が十分に達成されていないと判断される。燃料タンク２０の気密が十分に達成されていない場合、燃料タンク２０の内部で燃料蒸気が発生すると、発生した燃料蒸気を含む空気は燃料タンク２０の外部へ放出されると考えられる。燃料タンク２０からの燃料蒸気を含む空気の漏れが許容超過と判断されると、ＥＣＵ５０はエンジンの次回の運転時において図示しないダッシュボードに警告ランプが点灯させる。これにより、運転者に燃料タンク２０から燃料蒸気を含む空気漏れが発生していることを伝達する。
なお、燃料タンク２０の内部の圧力が基準圧力Ｐｒとほぼ同一の場合、燃料タンク２０からオリフィス５２０に対応する燃料蒸気を含む空気漏れが発生していることになる。

（５）燃料蒸気を含む空気漏れの検査が完了すると、ブラシレスモータ２１０および切換弁３００への通電が停止される。この状態を図７に示す判断終了状態Ｅとする。ＥＣＵ５０は、ポンプ通路１６２の圧力が図７に示すように大気圧に回復したことを確認した後、圧力センサ４００の作動を停止させ、全ての検査工程を終了する。

本発明の第１実施形態では、軸受部材２４０の径方向外側にはモータ側空間２１７とポンプ側空間２５５とを接続する連通穴２４４が設置される。そのため、ポンプ２００の作動にともなってモータ側空間２１７とポンプ側空間２５５との間に圧力差が生じると、連通穴２４４を経由してモータ側空間２１７とポンプ側空間２５５との間に空気の流れが生じる。その結果、連通穴２４４を経由してモータ側空間２１７とポンプ側空間２５５との間の圧力は概ね同一となる。これにより、シャフト２１１と軸受部材２４０との間には空気の流れが形成されない。したがって、シャフト２１１と軸受部材２４０との間に充填されている潤滑剤のポンプ２００側への侵入を防止することができる。

第１実施形態では、連通穴２４４は軸受部材２４０の溝２４３とブラシレスモータ２１０のケーシング２１２の内周壁２１２ｃとの間に形成される。そのため、連通穴２４４は、軸受部材２４０に溝２４３を形成することにより、ケーシング２１２およびフランジ２３０に何ら加工することなく形成される。したがって、連通穴２４４を形成するために、ケーシング２１２およびフランジ２３０の構造の複雑化、ならびに加工の煩雑化を招くことがない。

第１実施形態では、連通穴２４４は軸受部材２４０の周方向へ複数形成されている。そのため、単一の連通穴２４４を大型化することなく、モータ側空間２１７とポンプ側空間２５５とを接続する連通穴２４４の総断面積が確保される。これにより、溝２４３を深くする必要がない。したがって、ケーシング２１２の構造の複雑化ならびに加工の煩雑化を招くことがない。さらに、溝２４３を深くする必要がないので、軸受部材２４０の強度の低下が抑制される。

（変形例）
本発明の第１実施形態の変形例を図８、図９または図１０に示す。
図８に示す変形例では、軸受部材２４０とブラシレスモータ２１０のケーシング２１２との間には等間隔に八つの連通穴２４４が配置されている。連通穴２４４は、単数または複数の任意の個数を設置することができる。また、連通穴２４４を複数設置する場合、各連通穴２４４は一定または不定の間隔で任意の位置に設置することができる。

図９に示す変形例では、軸受部材２４０とブラシレスモータ２１０のケーシング２１２との間に形成される連通穴２４４の断面形状が第１実施形態と異なる。図９に示すように、軸受部材２４０には、ケーシング２１２との間にスリット状すなわち断面が略四角形状の連通穴２４４を形成する溝２４３を形成してもよい。
図１０に示す変形例では、軸受部材２４０とブラシレスモータ２１０のケーシング２１２との間に形成される連通穴２４４の断面形状が第１実施形態と異なる。図１０に示すように、軸受部材２４０には、ケーシング２１２との間に楔状すなわち断面が略三角形状の連通穴２４４を形成する溝２４３を形成してもよい。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による検査モジュールのブラシレスモータを図１１に示す。なお、第１実施形態と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２実施形態では、図１１に示すように軸受部材２４０は、フランジ２３０を板厚方向に貫いて設置されている。すなわち、ケーシング２１２はシャフト２１１の近傍まで伸びて形成されておらず、ケーシング２１２の端部はフランジ２３０に挿入されていない。そのため、フランジ２３０の内穴２３１には、軸受部材２４０が直接取り付けられている。軸受部材２４０は、例えば圧入などによりフランジ２３０の内穴２３１に固定されている。これにより、連通穴２４４は、軸受部材２４０と内穴２３１を形成するフランジ２３０の内周壁との間に形成される。第２実施形態では、検査モジュール１００に適用されるブラシレスモータ２１０の仕様に応じて、フランジ２３０により軸受部材２４０を支持する構成とすることができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による検査モジュールのブラシレスモータを図１２に示す。なお、第１実施形態と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。
図１２は、フランジ６００をポンプ２００側から見た図である。第３実施形態では、第２実施形態と同様にフランジ６００の内穴６１０に軸受部材２４０が取り付けられている。軸受部材２４０には溝が形成されておらず、軸受部材２４０の外周壁は連続した円周面状となっている。一方、フランジ６００は、内穴６１０を形成する内周壁から径方向外側へ窪んだ切欠部６２０を有している。本実施形態の場合、フランジ６００は、周方向へ一定の間隔で四つの切欠部６２０を有している。なお、フランジ６００には、任意の個数の切欠部６２０を形成することができる。切欠部６２０は、周方向へ一定または不定の間隔で形成することができる。

第３実施形態では、フランジ６００の内穴６１０に軸受部材２４０を取り付けることにより、フランジ６００の切欠部６２０と切欠部６２０に対向する軸受部材２４０の外周壁とから連通穴６４０が形成される。連通穴６４０は、シャフト２１１の径方向外側に位置する。切欠部６２０は、フランジ６００の板厚方向に反ポンプ側からポンプ２００側まで形成されている。そのため、フランジ６００と軸受部材２４０との間に形成される連通穴６４０は、モータ側空間２１７とポンプ側空間２５５とを接続する。

第３実施形態では、第１実施形態と同様に連通穴６４０によりシャフト２１１の径方向外側においてモータ側空間２１７とポンプ側空間２５５とが接続される。そのため、ポンプ２００の作動にともなってモータ側空間２１７とポンプ側空間２５５との間に圧力差が生じると、連通穴６４０を経由してモータ側空間２１７とポンプ側空間２５５との間に空気の流れが生じる。その結果、連通穴６４０を経由してモータ側空間２１７とポンプ側空間２５５との間の圧力は概ね同一となる。これにより、シャフト２１１と軸受部材２４０との間には空気の流れが形成されない。したがって、シャフト２１１と軸受部材２４０との間に充填されている潤滑剤のポンプ２００側への侵入を防止することができる。

第３実施形態では、連通穴６４０はフランジ６００の切欠部６２０と軸受部材２４０の外周壁との間に形成される。そのため、連通穴６４０は、フランジ６００に切欠部６２０を形成することにより、軸受部材２４０に何ら加工することなく形成される。したがって、連通穴６４０を形成するために、軸受部材２４０の構造の複雑化、ならびに加工の煩雑化を招くことがない。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による検査モジュールのブラシレスモータを図１３に示す。なお、第１実施形態と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４実施形態では、図１３に示すようにフランジ７００の任意の位置に連通穴７１０が形成されている。連通穴７１０の位置は、モータ側空間２１７とポンプ側空間２５５とを連通する位置であれば、軸受部材２４０とフランジ７００との間である必要はない。すなわち、連通穴７１０は、モータ側空間２１７とポンプ側空間２５５とを連通する位置であれば、任意の位置に設置することができる。この場合、連通穴７１０は、図１３に示すフランジ７００のみを貫く構成に限らず、例えば第１実施形態のように重ね合わされたモータ２１０のケーシング２１２およびフランジ７００を貫く構成としてもよい。

（その他の実施形態）
第４実施形態で説明したように、連通穴は、モータ側空間２１７とポンプ側空間２５５とを連通する位置であれば、任意の位置に設置することができる。また、連通穴は、シャフト２１１の径方向外側である必要はない。例えば、図１４に示すように、シャフト２１１の内側にモータ側空間２１７とポンプ側空間２５５とを接続する接続穴２１１ａを形成してもよい。

以上説明した本発明の複数の実施形態では、モータとしてブラシレスモータを適用するとともに、ポンプとしてベーン式のポンプを適用する例について説明した。しかし。例えばブラシを有する直流モータあるいは誘導モータなどを適用してもよく、ブラシレスモータに限定するものではない。また、ポンプには、例えばタービン式あるいはインペラ式などを適用してもよく、ベーン式のポンプに限定するものではない。また、本発明の検査モジュールのポンプとして燃料タンクの内部を減圧する減圧ポンプを用いる例について主に説明したが、燃料タンクの内部を加圧する加圧ポンプに本発明を適用してもよい。この場合、ポンプ側はモータ側よりも圧力が高くなる。そのため、ポンプ側からモータ側への空気の流れが低減され、モータ側への潤滑剤の侵入が防止される。したがって、モータの特性の変化を防止することができる。さらに、以上説明した複数の実施形態では、実施形態ごとに個別に適用する例について説明したが、複数の実施形態を組み合わせて適用してもよい。

本発明の第１実施形態による検査モジュールのポンプおよびブラシレスモータを示す部分断面図である。本発明の第１実施形態による検査モジュールを示す断面図である。本発明の第１実施形態による検査モジュールを適用した検査システムを示す模式図である。本発明の第１実施形態による検査モジュールのブラシレスモータおよびフランジを示す図であって、ポンプ側から見た概略図である。図１のＶ部分を拡大した図である。本発明の第１実施形態による検査モジュールのブラシレスモータの軸受部材を示す図であって、ポンプ側から見た概略図である。本発明の第１実施形態による検査モジュールの圧力センサにより検出される圧力の変化を示す模式図である。本発明の第１実施形態の変形例による検査モジュールのブラシレスモータおよびフランジを示す図であって、ポンプ側から見た概略図である。本発明の第１実施形態の変形例による検査モジュールのブラシレスモータの軸受部材を示す図であって、ポンプ側から見た概略図である。本発明の第１実施形態の変形例による検査モジュールのブラシレスモーの軸受部材を示す図であって、ポンプ側から見た概略図である。本発明の第２実施形態による検査モジュールを示す図であって、図１のＶ部分に対応する拡大図である。本発明の第３実施形態の変形例による検査モジュールのブラシレスモータおよびフランジを示す図であって、ポンプ側から見た概略図である。本発明の第４実施形態による検査モジュールのポンプおよびブラシレスモータを示す部分断面図である。本発明の第５実施形態による検査モジュールのポンプおよびブラシレスモータを示す部分断面図である。

符号の説明

２０燃料タンク、１００検査モジュール、２００ポンプ、２１０ブラシレスモータ、２１１シャフト（回転軸部材）、２１１ａ接続穴（接続手段）、２１２ケーシング（仕切部）、２１７モータ側空間、２３０、６００、７００フランジ（仕切部）、２４０軸受部材、２４２外周壁、２４３溝（接続手段）、２４４連通穴（接続手段）、２５５ポンプ側空間、６２０切欠部（接続手段）、６４０連通穴（接続手段）、７１０連通穴（接続手段）

Claims

燃料タンクの内部を減圧または加圧し、前記燃料タンクからの燃料蒸気の漏れを検査する燃料蒸気の漏れ検査モジュールであって、
前記タンクの内部を減圧または加圧するポンプと、
前記ポンプを駆動する回転軸部材を有するモータと、
前記回転軸部材が貫いており、前記モータの軸方向において前記ポンプと前記モータとを隔てる仕切部と、
前記ポンプの内部に形成されるポンプ側空間と前記モータの内部に形成されるモータ側空間とを接続する接続手段と、
を備えることを特徴とする燃料蒸気の漏れ検査モジュール。
前記回転軸部材を径方向外側から回転可能に支持する軸受部材をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の燃料蒸気の漏れ検査モジュール。
前記接続手段は、前記軸受部材の外周側に設置されていることを特徴とする請求項２記載の燃料蒸気の漏れ検査モジュール。
前記接続手段は、前記軸受部材の外周壁に軸方向へ伸びている溝部と前記溝部に対向する前記仕切部との間に形成される連通穴を有することを特徴とする請求項３記載の燃料蒸気の漏れ検査モジュール。
前記接続手段は、前記仕切部の内周壁に形成されている切欠部と前記切欠部に対向する前記軸受部材との間に形成される連通穴を有することを特徴とする請求項３記載の燃料蒸気の漏れ検査モジュール。
前記連通穴は、前記軸受部材の周方向に複数配置されていることを特徴とする請求項４または５記載の燃料蒸気の漏れ検査モジュール。