JP4164867B2

JP4164867B2 - 燃料蒸気漏れ検査モジュール

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Publication number: JP4164867B2
Application number: JP2003300158A
Authority: JP
Inventors: 充幸小林; 均天野; 征児國廣
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: JP2005069878A

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からの漏れを検査する燃料蒸気漏れ検査モジュールに関する。

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。そこで、キャニスタを介してキャニスタポートに接続した燃料タンク内を減圧又は加圧することで燃料タンクからの燃料蒸気の漏れを検査する燃料蒸気漏れ検査モジュールが広く用いられている（例えば特許文献１参照）。

従来、燃料蒸気漏れ検査モジュールの検出精度を高める種々の方法が考えられている。例えば、燃料タンクにおいて燃料蒸気漏れが許容される開口径に対応した基準オリフィスを減圧又は加圧して基準圧力を検出し、その後、燃料タンク内を減圧又は加圧して検出した圧力を基準圧力と比較することで、燃料蒸気漏れを検査する方法がある。図５は、この方法を実現するための燃料蒸気漏れ検査モジュールを示している。図５の検査モジュール１では、切換弁２により大気に開放可能としたキャニスタポート３と連通する通路４に基準オリフィス５を設け、当該通路４をポンプ手段６で減圧又は加圧するようにしている。

特開平１０−９０１０７号公報

しかし、従来の検査モジュール１では、キャニスタポート３において通路４を取り囲んでいる通路部分３ａの中心軸Ｏに対し、通路４の中心軸Ｎが偏心している。そのため、通路４を減圧する場合には、図５に示す如く大気開放されたキャニスタポート３から通路４へ流入する空気の流れが通路４の周方向で不均一となる。また同様に、通路４を加圧する場合には、大気開放されたキャニスタポート３へ通路４から流出する空気の流れが通路４の周方向で不均一となる。このように通路４の周方向で空気の流れが不均一となることによって、基準オリフィス５を通過する空気の流れも基準オリフィス５の周方向で不均一となる。その結果、基準圧力の検出値が不正確となり、燃料蒸気漏れの検出精度が低下する。
本発明の目的は、燃料蒸気漏れの検出精度を向上する燃料蒸気漏れ検査モジュールを提供することにある。

請求項１〜６に記載の発明によると、大気に開放可能なキャニスタポートに連通する連通通路は、キャニスタポート内に同軸上に設けられる。そのため、連通通路の減圧により、大気開放されたキャニスタポートから連通通路へ流入する空気の流れ、又は連通通路の加圧により、大気開放されたキャニスタポートへ連通通路から流出する空気の流れは、連通通路の周方向で均一化される。これにより、連通通路に同軸上に設けられた基準オリフィスを通過する空気の流れも基準オリフィスの周方向で均一化される。したがって、連通通路ひいては基準オリフィスを減圧又は加圧して基準圧力を正確に検出することができるので、燃料蒸気漏れの検出精度が向上する。

図５に示す従来の検査モジュール１では、基準オリフィス５を経由しないでキャニスタポート３をポンプ手段６のポンプ通路６ａと連通させるための通路７が、基準オリフィス５の設けられる通路４とは別に形成されているので、製造コストが高い。
請求項２〜６に記載の発明によると、切換弁の作動により反開口端部側の端部がキャニスタポートと連通させられる連通通路において基準オリフィスより切換弁側からポンプ手段のポンプ通路が分岐している。これにより、基準オリフィスを経由しないでキャニスタポートをポンプ手段のポンプ通路と連通させるための通路について、基準オリフィスの設けられる連通通路の一部により兼ねることができる。これにより、製造コストの低減化を図ることができる。

請求項３〜６に記載の発明によると、第一弁座は連通通路の反開口端部側の端部を囲む通路壁に形成され、第一弁体は第一弁座に着座可能に軸体に設けられる。軸体は連通通路と同軸上に且つ軸方向へ往復移動可能に設けられるので、上述の第一弁座及び第一弁体を組み合わせることによって、連通通路の反開口端部側の端部とキャニスタポートの反接続端部側の端部との間を連通又は遮断する第一弁部の構成を簡素化できる。

請求項４に記載の発明によると、大気ポートの反開放端部側の端部とキャニスタポートの反接続端部側の端部との間を連通又は遮断する第二弁部を構成する第二弁体は、第一弁体と共通の軸体に設けられることで、第一弁体と共に往復移動する。これにより、第二弁体と第一弁体とを別々の軸体に装着して個別に動かす場合に比べ、切換弁の構成及び作動制御方法を簡素化できる。

図５に示す従来の検査モジュール１では、切換弁２の弁体２ａと軸体２ｂとを別体に形成した後、弁体２ａを軸体２ｂに装着している。そのため、切換弁２への要求特性に応じた仕様の弁体２ａを容易に形成できる。しかし、筒状を呈する弁体２ａの内周側に軸体２ｂを嵌合させただけの検査モジュール１では、弁体２ａが軸体２ｂから離脱し易い。
請求項５に記載の発明によると、切換弁において有底筒状を呈する第一弁体の内周側に軸体の連通通路側の端部が嵌合により装着されているが、弾性部材の復元力により第一弁体はその底壁を軸体に押し当てられるため、軸体から離脱し難い。しかも、軸体と同軸上に設けられた連通通路の反開口端部側の端部を囲む通路壁を利用して、当該通路壁と第一弁体の間に弾性部材を介装することができるので、構成の簡素化が図られる。

請求項６に記載の発明によると、弾性部材は圧縮コイルスプリングで構成され、連通通路及び軸体と同軸上に設けられる。これにより、圧縮コイルスプリングからなる弾性部材はその周方向において概ね均等な復元力を第一弁体に対して及ぼすことができるので、軸体からの第一弁体の離脱防止効果が高められる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の一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に示す。
検査システム１０は、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及びＥＣＵ５０等から構成されている。
図３に示すように検査モジュール１００は、ハウジング１１０、ベーンポンプ２００、切換弁３００及び圧力センサ４００を備えている。

ハウジング１１０には、コネクタ１８０が設けられている。コネクタ１８０の端子群１８１は、ＥＣＵ５０を経由して図示しない電源から電力が供給される図示しないカプラに接続される。コネクタ１８０の端子群１８１は、圧力センサ４００に接続されている端子１８２、切換弁３００のコイル３３２に接続されている端子１８３、並びにベーンポンプ２００のモータ部２２０の制御回路部２８０に接続されている図示しない端子を含む。

ハウジング１１０は、ベーンポンプ２００を収容するポンプ収容部１２０、並びに切換弁３００を収容する切換弁収容部１３０を有している。さらにハウジング１１０は、キャニスタポート１４０及び大気ポート１５０を有している。キャニスタポート１４０のポート壁１４４は、大気ポート１５０のポート壁１５４との一体樹脂成形により円筒状に形成されている。キャニスタポート１４０の一端部１４６は、キャニスタ３０に接続される接続端部１４６を構成している。図２に示すように、大気ポート１５０の一端部１５６は大気通路１５１に接続される。大気通路１５１は、エアフィルタ１５２が設置されている開放端１５３を反大気ポート側の端部に有している。これにより大気ポート１５０の端部１５６は、大気通路１５１を通じて大気開放される開放端部１５６を構成している。図３に示すように、キャニスタポート１４０の反接続端部側の端部１４７と大気ポート１５０の反開放端部側の端部１５７は切換弁３００に接続されている。切換弁３００の切換作動によりキャニスタポート１４０は、大気ポート１５０及び大気通路１５１を通じて大気に開放可能となっている。

またさらにハウジング１１０は、ポンプ通路１６２、排出通路１６３、圧力導入通路１６４及びセンサ室１７０を有している。ポンプ通路１６２の一端部１６６はベーンポンプ２００のポンプ部２０２に接続されている。ポンプ通路１６２の反ポンプ部側の端部１６７は、後述する連通通路５１０の中途部に接続されている。排出通路１６３は、ポンプ部２０２と大気ポート１５０との間を接続している。圧力導入通路１６４はポンプ通路１６２の中途部から分岐しており、反ポンプ通路側の端部をセンサ室１７０に接続されている。

さらにまたハウジング１１０には、オリフィス部５００が設けられている。図１に示すようにオリフィス部５００は、連通通路５１０、オリフィス部材５２０、フィルタ５４０，５６０を有している。
連通通路５１０は、キャニスタポート１４０内に同軸上に配設されている。具体的に連通通路５１０の通路壁５１４は、キャニスタポート１４０のポート壁１４４との一体樹脂成形によりポート壁１４４と同軸の円筒状に形成されている。すなわちハウジング１１０は、通路壁５１４を内筒、ポート壁１４４を外筒とする同軸二重筒部を有し、通路壁５１４の内周側及び外周側にそれぞれ連通通路５１０及びキャニスタポート１４０を同軸形成している。連通通路５１０の一端部５１６はキャニスタポート１４０内に開口して連通する開口端部５１６を構成しており、当該開口端部５１６の開口はキャニスタポート１４０の接続端部１４６の開口と同じ側を向いている。連通通路５１０の反開口端部側の端部５１７は切換弁３００に接続されている。連通通路５１０の両端部５１６，５１７間の中途部において、オリフィス部材５２０の基準オリフィス５２２より切換弁側となる箇所からポンプ通路１６２が分岐している。

オリフィス部材５２０は、連通通路５１０の両端部５１６，５１７間の中途部に設置されている。オリフィス部材５２０は金属で有底筒状に形成され、連通通路５１０内に位置固定されている。オリフィス部材５２０の底壁５２１には、連通通路５１０の通路面積を絞る基準オリフィス５２２が連通通路５１０と同軸上に形成されている。基準オリフィス５２２の径は、燃料タンク２０において燃料蒸気を含む空気漏れが許容される開口径に対応している。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。そこで本実施形態では、φ０．５ｍｍ以下の径を基準オリフィス５２２に採用している。

フィルタ５４０，５６０は共に、薄肉平板状の金属メッシュフィルタで構成されている。一方のフィルタ５４０は、連通通路５１０における基準オリフィス５２２より開口端部側に設けられ、連通通路５１０を開口端部側から基準オリフィス側へ通過する空気を濾過する。他方のフィルタ５６０は、連通通路５１０において基準オリフィス５２２とポンプ通路１６２の分岐箇所との間に設けられ、連通通路５１０を切換弁側から基準オリフィス側へ通過する空気を濾過する。

図３に示すようにベーンポンプ２００のポンプ部２０２は、ケーシング２０３、ロータ２０４及びチェックバルブ２３０を有している。ケーシング２０３は、カムリング２０５及びプレート２０６を組み合わせて構成されてポンプ収容部１２０内に設置されている。ケーシング２０３は、その内側に形成するポンプ室２０７にロータ２０４を収容している。ロータ２０４はポンプ室２０７に対し偏心して配置され、その偏心した中心軸周りに回転可能である。ロータ２０４は、その回転駆動に伴って生じる遠心力によりケーシング２０３の内周壁に摺動する複数のベーン２０９を有している。

ケーシング２０３には、吸入口２１０及び排出口２１１が形成されている。吸入口２１０の一端部はポンプ室２０７に接続されており、吸入口２１０の反ポンプ室側の端部は、それに嵌合するチェックバルブ２３０を介してポンプ通路１６２の端部１６６に接続されている。ここでチェックバルブ２３０は、ロータ２０４が回転駆動されるとき開弁して吸入口２１０とポンプ通路１６２とを連通し、また一方、ロータ２０４が駆動されないとき吸入口２１０とポンプ通路１６２との間を遮断する。排出口２１１の一端部はポンプ室２０７に接続されており、排出口２１１の反ポンプ室側の端部は排出通路１６３に接続されている。

ベーンポンプ２００のモータ部２２０は、電気的に無接点のブラシレス直流モータで構成されている。モータ部２２０は、回転軸２２４、通電駆動部２２５及び制御回路部２８０を有している。回転軸２２４はケーシング２０３を貫通し、ポンプ室２０７内のロータ２０４に連結固定されている。通電駆動部２２５は、図示しないコイルへの通電位置が変更されることで、回転軸２２４に装着された図示しない可動子を回転駆動する。制御回路部２８０は、通電駆動部２２５のコイルに接続されており、当該コイルへの通電位置を制御することで回転軸２２４ひいてはロータ２０４を所定の回転数で駆動する。ロータ２０４が回転駆動されるときポンプ部２０２の吸入口２１０からポンプ室２０７に吸入される空気は、ベーン２０９の作用により圧縮されて排出口２１１から排出通路１６３に排出される。かかる作動によりポンプ通路１６２及び連通通路５１０が順次減圧され、連通通路５１０と連通したキャニスタポート１４０を通じて、キャニスタ３０に接続された燃料タンク２０内が減圧される。
以上、ベーンポンプ２００及びポンプ通路１６２が特許請求の範囲に記載のポンプ手段を構成している。

図２に示すように切換弁３００は、その切換作動により連通通路５１０の端部５１７又は大気ポート１５０の端部１５７を選択してキャニスタポート１４０の端部１４７と連通させる。具体的に切換弁３００は、図３に示すように、弁ボディ３１０、軸体３２０、電磁駆動部３３０、第一弁部３５０、弾性部材３６０及び第二弁部３７０を有している。

弁ボディ３１０は樹脂で形成され、切換弁収容部１３０に保持されている。軸体３２０は、連通通路５１０と同軸上に且つ軸方向へ往復移動可能に弁ボディ３１０に収容されている。
電磁駆動部３３０は、コイル３３２、固定コア３３３、可動コア３３４及び付勢部材３３５等から構成されている。コイル３３２はＥＣＵ５０に接続されており、コイル３３２への通電はＥＣＵ５０によって断続的に実施される。固定コア３３３と可動コア３３４とは磁性材で形成され、軸体３２０の軸方向において互いに向き合っている。固定コア３３３は弁ボディ３１０内において位置固定されている。可動コア３３４は、軸体３２０の反連通通路側の端部３２１に装着されており、軸体３２０と共に往復移動可能である。付勢部材３３５は圧縮コイルスプリングで構成され、固定コア３３３と可動コア３３４との間に介装されている。付勢部材３３５は、圧縮変形により生じた復元力によって可動コア３３４及び軸体３２０を連通通路側へ付勢する。

図１に示すように第一弁部３５０は、第一弁座３５１と第一弁体３５２とを組み合わせて構成されている。第一弁座３５１は、連通通路５１０の端部５１７を囲む通路壁５１４に一体形成されている。第一弁体３５２は樹脂で有底円筒状に形成されている。第一弁体３５２の内周側には、軸体３２０の連通通路側の端部３２２が嵌合により装着されている。これにより第一弁体３５２は軸体３２０と共に往復移動可能であり、またその底壁３５３に装着された緩衝部材３５４を介して第一弁座３５１に着座可能である。

弾性部材３６０は圧縮コイルスプリングで構成され、連通通路５１０の端部５１７を囲む通路壁５１４と第一弁体３５２との間に介装されている。圧縮コイルスプリングからなる弾性部材３６０は、連通通路５１０及び軸体３２０と同軸上に設置されている。弾性部材３６０は、圧縮変形により生じた復元力を第一弁体３５２に及ぼすことで、第一弁体３５２の底壁３５３を軸体３２０の端部３２２に押し当てる。尚、本実施形態では、コイル３３２が通電されていないとき最大となる弾性部材３６０の復元力は、そのとき最小となる付勢部材３３５の復元力よりも小さくなる。

図３に示すように第二弁部３７０は、第二弁座３７１と第二弁体３７２とを組み合わせて構成されている。第二弁座３７１は、大気ポート１５０の端部１５７に近接して弁ボディ３１０に一体形成されている。第二弁体３７２は樹脂で円環板状に形成されている。第二弁体３７２の内周側には、軸体３２０の中間部が装着されている。これにより第二弁体３７２は軸体３２０と共に往復移動可能であり、またその反第一弁体側に装着された緩衝部材３７４を介して第二弁座３７１に着座可能となっている。.

コイル３３２が通電されていないとき、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ないため、軸体３２０は付勢部材３３５の復元力により連通通路側（図３の下方）へ移動する。このとき、第一弁体３５２が第一弁座３５１に着座するため、キャニスタポート１４０の端部１４７と連通通路５１０の端部５１７との間が遮断される。またこのとき、第二弁体３７２が第二弁座３７１から離座するため、キャニスタポート１４０と大気ポート１５０とが端部１４７，１５７間で連通する。また一方、コイル３３２が通電されているとき、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ため、軸体３２０は付勢部材３３５の復元力に抗して反連通通路側（図３の上方）へ移動する。このとき、第一弁体３５２が第一弁座３５１から離座するため、キャニスタポート１４０と連通通路５１０とが端部１４７，５１７間で連通する。またこのとき、第二弁体３７２が第二弁座３７１に着座するため、キャニスタポート１４０の端部１４７と大気ポート１５０の端部１５７との間が遮断される。尚、キャニスタポート１４０とポンプ通路１６２とは、連通通路５１０の基準オリフィス５２２を経由する経路において常時連通している。

圧力センサ４００はセンサ室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、検出圧力に応じた信号をＥＣＵ５０に出力する。センサ室１７０は圧力導入通路１６４を経由してポンプ通路１６２と連通しているため、圧力センサ４００で検出される圧力はポンプ通路１６２の圧力と実質的に同一となる。

図２に示すように、キャニスタ３０はタンク通路３２を介して燃料タンク２０に接続されている。したがって、キャニスタポート１４０はキャニスタ３０を経由して燃料タンク２０内と連通する。キャニスタ３０は活性炭等からなる吸着剤３１を有し、燃料タンク２０で発生した燃料蒸気を吸着剤３１に吸着させる。そのため、キャニスタ３０から流出する空気に含まれる燃料蒸気の濃度は所定値以下となる。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。吸気管４１とキャニスタ３０とはパージ通路３３を介して接続されている。パージ通路３３には、ＥＣＵ５０からの指令によりパージ通路３３を開閉するパージバルブ３４が設置されている。

ＥＣＵ５０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等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の出力信号が入力される。ＥＣＵ５０は、これら入力された種々の信号に基づき、ＲＯＭに記録されている所定の制御プログラムに従って各部を制御する。ＥＣＵ５０はさらに、モータ部２２０及び切換弁３００等の作動も制御する。

次に、検査システム１０における検査モジュール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までは、検査モジュール１００による検査は実施されない。
（１）エンジンの運転停止後、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が圧力センサ４００により検出される。このとき、切換弁３００のコイル３３２は通電されず、第一弁体３５２が第一弁座３５１に着座すると共に、第二弁体３７２が第二弁座３７１から離座する。これにより、キャニスタポート１４０及び連通通路５１０の端部１４７，５１７間が遮断されると共に、キャニスタポート１４０及び大気ポート１５０が端部１４７，１５７間で連通する。そのため、大気ポート１５０がキャニスタポート１４０及び連通通路５１０の基準オリフィス５２２を経由してポンプ通路１６２と連通するので、ポンプ通路１６２と連通するセンサ室１７０内の圧力センサ４００は大気圧と実質的に同一の圧力を検出する。尚、このとき圧力センサ４００のみが通電されており、モータ部２２０及び切換弁３００への通電は停止されている。この状態を、図４に示すように大気圧検出期間Ａとする。

（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ＥＣＵ５０により算定する。標高の算定が完了すると、切換弁３００のコイル３３２への通電が開始され、図４に示す燃料蒸気発生検出状態Ｂとなる。コイル３３２への通電により、第二弁体３７２が第二弁座３７１に着座すると共に、第一弁体３５２が第一弁座３５１から離座する。これにより、キャニスタポート１４０及び大気ポート１５０の端部１４７，１５７間が遮断されると共に、キャニスタポート１４０及び連通通路５１０が端部１４７，５１７間で連通する。その結果、ポンプ通路１６２は、大気ポート１５０と非連通となると共に、基準オリフィス５２２を経由しない経路におけるキャニスタポート１４０との連通を実現されて燃料タンク２０内に連通する。燃料タンク２０内で燃料蒸気が発生している場合には、燃料タンク２０内の圧力は車両の周囲すなわち大気圧に比較して高くなり、圧力センサ４００で検出される圧力が図４に示すように上昇する。

（３）燃料タンク２０における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、図４に示す基準検出状態Ｃとなる。コイル３３２への通電停止により、上記（１）と同様にしてキャニスタポート１４０及び連通通路５１０の端部１４７，５１７間が遮断されると共に、キャニスタポート１４０及び大気ポート１５０が端部１４７，１５７間で連通する。これにより大気ポート１５０は、キャニスタポート１４０及び連通通路５１０の基準オリフィス５２２を経由してポンプ通路１６２と連通する。この後、モータ部２２０の通電駆動部２２５に通電を開始すると、ポンプ部２０２のロータ２０４が回転駆動されるため、チェックバルブ２３０が開弁してポンプ通路１６２及び連通通路５１０が減圧される。この減圧により、大気ポート１５０からキャニスタポート１４０へ流入した空気、並びにキャニスタ３０からキャニスタポート１４０へ流入した燃料蒸気を含む空気は、キャニスタポート１４０から連通通路５１０へ開口端部５１６を通じて流入する。さらに連通通路５１０への流入空気は、減圧された基準オリフィス５２２に導かれて絞り作用を受けた後、ポンプ通路１６２へ流入する。そのため、ポンプ通路１６２の圧力が図４に示すように低下する。上述したように基準オリフィス５２２の径が所定の大きさに設定されているので、ポンプ通路１６２の圧力は所定の圧力まで低下した後に一定となる。このとき、圧力センサ４００で検出されたポンプ通路１６２の圧力は、基準圧力ＰｒとしてＥＣＵ５０のＲＡＭに記録される。基準圧力の検出が完了すると、モータ部２２０への通電は停止される。

（４）基準圧力の検出が完了すると、切換弁３００のコイル３３２が通電され、図４に示す減圧状態Ｄとなる。コイル３３２への通電により、上記（２）と同様にしてキャニスタポート１４０及び大気ポート１５０の端部１４７，１５７間が遮断されると共に、キャニスタポート１４０及び連通通路５１０が端部１４７，５１７間で連通する。これにより、ポンプ通路１６２及びそれに連通する燃料タンク２０内の各圧力が実質的に同一となり、ポンプ通路１６２の圧力が一旦上昇する。ここでモータ部２２０の通電駆動部２２５に通電すると、ポンプ部２０２のロータ２０４が回転駆動され、チェックバルブ２３０が開弁する。ロータ２０４の回転駆動が継続されることで、ポンプ通路１６２と連通する燃料タンク２０内は時間の経過に従って図４に示すように減圧される。

ロータ２０４の回転駆動が継続されるに伴って、ポンプ通路１６２の圧力すなわち燃料タンク２０内の圧力が上記（３）において記録された基準圧力Ｐｒよりも低下した場合、燃料蒸気を含む空気の燃料タンク２０からの漏れは許容以下と判断される。燃料タンク２０内の圧力が基準圧力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、又は侵入する空気が基準オリフィス５２２の通過流量以下である。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内の圧力が基準圧力Ｐｒまで低下しない場合、燃料タンク２０からの空気漏れは許容超過と判断される。燃料タンク２０内の圧力が基準圧力Ｐｒまで低下しない場合、燃料タンク２０内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内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からの空気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車両の図示しないダッシュボードに警告ランプを点灯させる。これにより、燃料蒸気を含む空気が燃料タンク２０から漏れていることを運転者に伝達する。尚、燃料タンク２０内の圧力が基準圧力Ｐｒとほぼ同一の場合、燃料タンク２０から基準オリフィス５２２への通過流量に対応する空気漏れが発生していることになる。

（５）空気漏れの検査が完了すると、モータ部２２０及び切換弁３００への通電が停止され、図４に示す判断終了状態Ｅとなる。ＥＣＵ５０は、ポンプ通路１６２の圧力が図４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への通電を停止させ、全ての検査工程を終了する。

以上説明した本実施形態では、連通通路５１０がキャニスタポート１４０内に同軸上に設けられている。そのため、上記（３）で連通通路５１０を減圧するとき、大気ポート１５０を通じて大気開放されたキャニスタポート１４０から連通通路５１０へ流入する空気の流れは、連通通路５１０の周方向で均一化される。これにより、連通通路５１０に同軸上に設けられた基準オリフィス５２２を通過する空気の流れも基準オリフィス５２２の周方向で均一化される。したがって、基準オリフィス５２２を減圧して基準圧力Ｐｒを正確に検出することができるので、燃料蒸気漏れの検出精度が向上する。

さらに本実施形態では、上記（２），（４）において基準オリフィス５２２を経由せずにキャニスタポート１４０をポンプ通路１６２に連通させる通路が、連通通路５１０においてポンプ通路１６２の分岐箇所より切換弁３００側となる部分で構成されている。このように基準オリフィス５２２を経由しないでキャニスタポート１４０をポンプ通路１６２に連通させるための通路を、基準オリフィス５２２の設けられる連通通路５１０の一部が兼ねているので、製造コストの低減化を図ることができる。

またさらに本実施形態では、連通通路５１０の端部５１７を囲む通路壁５１４に第一弁座３５１が形成され、第一弁座３５１に着座可能な第一弁体３５２が軸体３２０に装着されている。連通通路５１０と同軸上の軸体３２０は軸方向へ往復移動可能であるので、キャニスタポート１４０と連通通路５１０との端部１４７，５１７間における連通及び遮断は、第一弁座３５１と第一弁体３５２とを組み合わせた簡素な構成の第一弁部３５０により実現される。しかも、キャニスタポート１４０と大気ポート１５０との間の連通及び遮断を制御する第二弁部３７０の第二弁体３７２は、第一弁体３５２と共通の軸体３２０に装着されて第一弁体３５２と共に往復移動する。そのため、第二弁体３７２を軸体３２０とは別の軸体に装着して動かす場合に比べ、切換弁３００の構成及び作動制御方法が簡素になる。

さらにまた本実施形態では、第一弁体３５２が軸体３２０とは別体に形成されているので、切換弁３００への要求特性に応じた仕様の第一弁体３５２を容易に形成できる。また、かかる第一弁体３５２は有底円筒状に形成され、内周側に軸体３２０が嵌合されているが、弾性部材３６０の復元力によって底壁３５３が軸体３２０に押し当てられている。そのため、第一弁体３５２が軸体３２０から離脱し難い。さらに、軸体３２０と同軸上に設けられた連通通路５１０の端部５１７を囲む通路壁５１４を利用して、当該通路壁５１４と第一弁体３５２との間に弾性部材３６０が配設されている。そのため、弾性部材３６０を設けることにより構成が複雑になることを回避できる。加えて、圧縮コイルスプリングで構成されて連通通路５１０及び軸体３２０と同軸上に設けられた弾性部材３６０は、その周方向で概ね均等な復元力を第一弁体３５２に対して及ぼすことができる。これにより、軸体３２０からの第一弁体３５２の離脱防止効果が高められている。

尚、上述した実施形態では、連通通路さらには燃料タンク内を減圧して空気漏れを検査する検査システムに本発明を適用した例について説明した。これに対し、連通通路さらには燃料タンク内を加圧して空気漏れを検査する検査システムに本発明を適用することが可能である。

本発明の一実施形態による検査モジュールの要部を拡大して示す断面図である。本発明の一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。本発明の一実施形態による検査モジュールを示す断面図である。本発明の一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。従来の燃料蒸気漏れ検査モジュールを示す断面図である。

符号の説明

２０燃料タンク、１００検査モジュール（燃料蒸気漏れ検査モジュール）、３０キャニスタ、１４０キャニスタポート、１４６接続端部、１４７反接続端部側の端部、１５０大気ポート、１５６開放端部、１５７反開放端部側の端部、１６２ポンプ通路（ポンプ手段）、２００ベーンポンプ（ポンプ手段）、３００切換弁、３２０軸体、３２２連通通路側の端部、３５０第一弁部、３５１第一弁座、３５２第一弁体、３５３底壁、３６０弾性部材、３７０第二弁部、３７１第二弁座、３７２第二弁体、５００オリフィス部、５１０連通通路、５１４通路壁、５１６開口端部、５１７反開口端部側の端部、５２０オリフィス部材、５２２基準オリフィス

Claims

燃料タンクからの燃料蒸気の漏れを検査する燃料蒸気漏れ検査モジュールであって、
大気に開放可能に設けられ、前記燃料タンクで発生した燃料蒸気を吸着するキャニスタを経由して前記燃料タンク内と連通するキャニスタポートと、
前記キャニスタポートを通じて前記燃料タンク内を減圧又は加圧するポンプ手段と、
前記キャニスタポート内に同軸上に設けられて前記キャニスタポートと連通しており、前記ポンプ手段により減圧又は加圧される連通通路と、
前記連通通路内に同軸上に設けられ、前記連通通路の通路面積を絞る基準オリフィスと、
を備えることを特徴とする燃料蒸気漏れ検査モジュール。
前記キャニスタに接続される接続端部を有する前記キャニスタポートと、
前記キャニスタポート内に開口する開口端部を有する前記連通通路と、
大気に開放される開放端部を有する大気ポートと、
前記連通通路の反開口端部側の端部又は前記大気ポートの反開放端部側の端部を選択して前記キャニスタポートの反接続端部側の端部と連通させる切換弁と、
前記連通通路において前記基準オリフィスより切換弁側から分岐するポンプ通路を有し、前記ポンプ通路を減圧又は加圧する前記ポンプ手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料蒸気漏れ検査モジュール。
前記切換弁は、前記連通通路と同軸上に且つ軸方向へ往復移動可能に設けられる軸体、前記連通通路の反開口端部側の端部と前記キャニスタポートの反接続端部側の端部との間を連通又は遮断する第一弁部、並びに前記大気ポートの反開放端部側の端部と前記キャニスタポートの反接続端部側の端部との間を連通又は遮断する第二弁部を有しており、
前記第一弁部は、前記連通通路の反開口端部側の端部を囲む通路壁に形成される第一弁座と、前記第一弁座に着座可能に前記軸体に設けられる第一弁体とを組み合わせて構成されることを特徴とする請求項２に記載の燃料蒸気漏れ検査モジュール。
前記第二弁部は、第二弁座と、前記第二弁座に着座可能に前記軸体に設けられる第二弁体とを組み合わせて構成されることを特徴とする請求項３に記載の燃料蒸気漏れ検査モジュール。
前記切換弁は、前記通路壁と前記第一弁体との間に介装される弾性部材を有しており、
前記第一弁体は有底筒状に形成され、前記軸体の連通通路側の端部が前記第一弁体の内周側に嵌合により装着されており、前記弾性部材の復元力により前記第一弁体の底壁が前記軸体に押し当てられることを特徴とする請求項３又は４に記載の燃料蒸気漏れ検査モジュール。
前記弾性部材は圧縮コイルスプリングで構成され、前記連通通路及び前記軸体と同軸上に設けられることを特徴とする請求項５に記載の燃料蒸気漏れ検査モジュール。