JP5224196B2

JP5224196B2 - 燃料蒸気漏れ検出装置

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Publication number: JP5224196B2
Application number: JP2011062878A
Authority: JP
Inventors: 大樹安坂
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2011-03-22
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2031-03-22
Also published as: JP2012197731A; US8707765B2; US20120240664A1

Description

本発明は、燃料蒸気漏れ検出装置に関する。

従来、燃料タンクで発生する燃料蒸気の漏れを検出する燃料蒸気漏れ検出装置が知られている。燃料蒸気漏れ検出装置では、加減圧可能なポンプにより燃料タンク内の圧力を変化させることにより燃料タンクからの燃料蒸気漏れを検出する。燃料蒸気漏れ検出装置は、燃料タンク内の蒸発燃料を回収するキャニスタに接続されている。キャニスタは、大気から流入する空気を使って回収した蒸発燃料をエンジンに接続する吸気通路に戻す。これにより、キャニスタに接続している燃料タンクはキャニスタを介して大気と連通している。特許文献１に記載の蒸発燃料処理装置が備える燃料蒸気漏れ検出装置では、燃料タンクとキャニスタとを接続する通路に封鎖弁を設けることにより、通常時には燃料タンクを大気と遮断している。

特開２００４−１１５６１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の蒸発燃料処理装置では、燃料タンクを封鎖する封鎖弁の他に燃料蒸気漏れを検出する際にキャニスタと大気との接続を切り換える切換弁を備えている。このため、特許文献１に記載の蒸発燃料処理装置は、封鎖弁および切換弁の２つの弁を備えることから、蒸発燃料処理装置の容積が大きくなる。

本発明の目的は、簡素な構成により燃料タンクを封鎖し、かつ燃料蒸気漏れを検出可能な燃料蒸気漏れ検出装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明によると、燃料蒸気漏れ検出装置は燃料タンクで発生する燃料蒸気を吸着するキャニスタを経由して燃料蒸気の漏れを検出する。燃料蒸気漏れ検出装置は、燃料タンク内およびキャニスタ内を加圧または減圧する加減圧手段を備える。加減圧手段は、モータ部により駆動し、モータ部に通電される電流値は電流検出手段により検出される。また、燃料蒸気漏れ検出装置は、通路の連通を切り換える切換弁を備えている。切換弁は、大気通路、第１通路、キャニスタ接続通路、および第２通路を有している。大気通路は、通路中に絞り部を有しており大気と連通している。第１通路および第２通路は異なる通路を介して加減圧手段に接続している。キャニスタ接続通路は、キャニスタに接続している。切換弁は、制御手段により、大気通路と第１通路とを連通、またはキャニスタ接続通路と第２通路とを連通を切り換える。

切換弁は、上述したように４つの通路を有しており、燃料蒸気漏れ検出の段階に応じて連通する通路を切り換える。燃料蒸気漏れ検出での最初の工程である基準値の検出においては、絞り部を有する大気通路と第１通路とを連通することで絞り部を通した大気圧を検出する。このとき、加減圧手段を駆動するモータ部の電流値を電流検出手段で検出し、これを基準値とする。次に、切換弁はキャニスタと接続するキャニスタ接続通路と第２通路とを連通することで加減圧手段を燃料タンクおよびキャニスタ内に接続する。加減圧手段により燃料タンクおよびキャニスタは加圧または減圧される。このとき、絞り部の内径より大きな漏出箇所がある場合、加減圧手段を駆動するモータ部の電流値が基準値より小さくなる。これにより、燃料タンクおよびキャニスタからの燃料蒸気漏れを検出する。
請求項１に記載の燃料蒸気漏れ検出装置では、大気通路と第１通路とが連通する間、燃料タンクおよびキャニスタは大気から遮断される。一方、燃料蒸気漏れを検出する場合、切換弁は連通する通路を切り換えることにより、燃料タンクおよびキャニスタからの燃料蒸気漏れを検出する。したがって、簡素な構成により燃料タンクを封鎖するとともに燃料蒸気漏れを検出することができることから、燃料蒸気漏れ検出装置の容積を小さくすることができる。また、部品点数を削減することができる。

請求項２に記載の発明によると、燃料蒸気漏れ検出装置は前述の電流検出手段の代わりに圧力検出手段を備える。圧力検出手段は、第１通路および第２通路の圧力を検出する。
請求項２に記載の燃料蒸気漏れ検出装置では、第１通路および第２通路のそれぞれで検出した圧力により、燃料蒸気の漏れを検出する。第１通路の圧力は、大気通路と第１通路とが連通したときに検出され、絞り部を介した大気圧となる。一方、第２通路の圧力は、第２通路とキャニスタ接続通路とが連通したときに検出され、燃料タンクおよびキャニスタ内の圧力となる。燃料蒸気漏れ検出装置では、第１通路の圧力と第２通路の圧力との関係から燃料タンクおよびキャニスタからの燃料蒸気漏れを検出する。このとき、燃料タンクおよびキャニスタ内の圧力変化に対して、前述の電流検出手段より圧力検出手段の方が検出精度は高い。したがって、圧力検出手段により第１通路及び第２通路の圧力を検出することにより、燃料蒸気漏れの検出精度を向上することができる。

請求項３に記載の発明によると、燃料蒸気漏れ検出装置は第２通路と加減圧手段とを接続する第２接続通路に接続する第１逆止弁および第２逆止弁を備える。第１逆止弁および第２逆止弁は、それぞれ他端を大気に連通している。第１逆止弁は、大気から第２接続通路への気体の流れを規制する。第１逆止弁は、第２接続通路の圧力が第１圧力以上のとき、開弁して第２接続通路と大気とを連通する。一方、第２逆止弁は、第１逆止弁とは逆に第２接続通路から大気への気体の流れを規制する。第２逆止弁は、大気圧と第２接続通路内の圧力との差が第２圧力以上のとき、開弁して第２接続通路と大気とを連通する。

燃料蒸気漏れ検出装置を備える車両が給油を行う場合、燃料タンク内の気体を排出する。切換弁がキャニスタ接続通路と第２通路とを連通することにより、燃料タンクは第１逆止弁を介して大気と連通する。このとき、第２接続通路内の圧力が第１圧力以上となるとき、第１逆止弁は開弁する。これにより、燃料タンク内の気体は排出されるため、燃料タンクへの燃料の供給を迅速に行うことができる。したがって、車両への給油の時間を短縮することができる。
また、キャニスタに回収された燃料蒸気を内燃機関に通じる吸気通路に供給する場合、キャニスタ内に大気からの気体が流入する。切換弁がキャニスタ接続通路と第２通路とを連通することにより、キャニスタは第１逆止弁を介して大気と連通する。このとき、大気圧と第２接続通路内の圧力との差が所定の第２圧力以上となるとき、第２逆止弁は開弁する。これにより、キャニスタに回収された燃料蒸気を大気から流入する気体によって吸気通路に迅速に供給することができる。

請求項４に記載の発明によると、切換弁は、大気通路、第１通路、キャニスタ接続通路および第２通路を有するハウジングを備える。ハウジング内の軸方向に往復移動可能な可動コアは、コイルに通電することにより磁気吸引力を発生する有底筒状の固定コアに収容されている。固定コアの底部には大気通路が形成されており、固定コアの内部と大気は連通している。また、固定コアの筒部には内側壁面と外側壁面とを連通する第１連通路が形成されている。コイルをハウジングの径方向内側に支持するコイル支持部材は、径方向内側の内側壁面と固定コアの外側壁面との間に第１連通路と第２通路とを接続する第２連通路を形成する。第１連通路および第２連通路により、固定コアの内部と第１通路とは連通する。

切換弁は、１つの可動コアの作動によって２つの弁の開閉を制御する。第１弁ボディおよび第１弁部材からなる第１弁は、可動コアを第１弁部材として大気通路形成部材に形成されている第１弁座に着座または第１弁座から離座することで大気通路と固定コアの内部とを断続する。このとき、固定コアの筒部を形成する側壁には固定コアの内側壁面と外側壁面とを連通する第１連通路が形成されている。さらに、第１連通路と連通する第２連通路が、コイル支持部材の側壁面と固定コアの外側壁面との間に形成されている。第２連通路はハウジングに形成されている第１通路と連通しているため、大気通路は固定コアの内部を介して第１通路と接続することができる。一方、第１弁部材と連結部材により接続されている第２弁部材は、第２通路形成部材に形成されている第２弁座に着座または第２弁座から離座することで第２通路とキャニスタ接続通路とを断続する。
コイルに通電することにより可動コアが固定コアに吸引される。このとき、第１弁部材である可動コアは第１弁座に着座する。これにより、大気通路と第１通路とは遮断される。一方、可動コアと接続している第２弁部材は、第２弁座から離座する。これにより、キャニスタ接続通路と第２通路とは連通する。したがって、請求項４に記載の燃料蒸気漏れ検出装置は、１つの弁部材の作動により大気通路と第１通路とを連通、またはキャニスタ接続通路と第２通路とを連通を切り換えることができる。

本発明の第１実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置を使った蒸発燃料処理装置を概念的に示す模式図である。本発明の第１実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置を使った蒸発燃料処理装置を概念的に示す模式図であって、図１とは異なる作動状態を示す模式図である。本発明の第１実施形態による燃料蒸気漏れ検出装置に用いるタンク封鎖弁の構造図である。本発明の第１実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置において、（ａ）基準値を測定するときの電流値の時間変化、（ｂ）燃料蒸気漏れを検出するときの電流値の時間変化、を示す図である。本発明の第２実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置を使った蒸発燃料処理装置を概念的に示す模式図である。本発明の第２実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置を使った蒸発燃料処理装置を概念的に示す模式図であって、図４とは異なる作動状態を示す模式図である。本発明の第２実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置において、（ａ）基準値を測定するときの電流値の時間変化、（ｂ）燃料蒸気漏れを検出するときの電流値の時間変化、を示す図である。本発明の第３実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置を使った蒸発燃料処理装置を概念的に示す模式図である。本発明の第３実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置を使った蒸発燃料処理装置を概念的に示す模式図であって、図４とは異なる作動状態を示す模式図である。本発明の第３実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置において、（ａ）基準値を測定するときの圧力値の時間変化、（ｂ）燃料蒸気漏れを検出するときの圧力値の時間変化、を示す図である。本発明の第４実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置を使った蒸発燃料処理装置を概念的に示す模式図である。本発明の第４実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置を使った蒸発燃料処理装置を概念的に示す模式図であって、図４とは異なる作動状態を示す模式図である。本発明の第４実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置において、（ａ）基準値を測定するときの圧力値の時間変化、（ｂ）燃料蒸気漏れを検出するときの圧力値の時間変化、を示す図である。

以下、本発明の実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置について図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置を用いた蒸発燃料処理装置を図１から図３に示す。
図１に示すように蒸発燃料処理装置１は、燃料タンク２、キャニスタ３、および燃料蒸気漏れ検出装置１１などを備える。エンジン１００に燃料を供給する燃料タンク２とキャニスタ３とは第１パージ管４で接続されている。キャニスタ３と吸気通路５のスロットルバルブ６近傍とは第２パージ管７で接続されている。第２パージ管７にはパージ弁８が設置されている。燃料タンク２内で発生する蒸発燃料は、第１パージ通路４を通りキャニスタ３内の活性炭の吸着材に吸着される。パージ弁８は電磁弁であり、パージ弁８の開度が制御されることによりキャニスタ３から吸気通路５にパージされる蒸発燃料量が調整される。

燃料蒸気漏れ検出装置１１は、キャニスタ３と接続している。燃料蒸気漏れ検出装置１１は、「切換弁」としてのタンク封鎖弁５０、「加減圧手段」としての加圧ポンプ３０、逆止弁部４０などを備える。

タンク封鎖弁５０は、大気と連通する大気通路５２、第１通路５３、キャニスタ３とキャニスタ通路９を介して接続するキャニスタ接続通路５５、および第２通路５４を有している四方弁である。タンク封鎖弁５０は、「制御手段」としてのＥＣＵ２０の指令により、大気通路５２と第１通路５３とを連通、またはキャニスタ接続通路５５と第２通路５４とを連通に切り換える。タンク封鎖弁５０の構造については後述する。

加圧ポンプ３０は、「モータ部」としてのモータ３２により駆動する電気式ポンプである。加圧ポンプ３０には、タンク封鎖弁５０の第１通路５３と接続する第１ポンプ通路３６、およびタンク封鎖弁５０の第２通路５４と接続する第２ポンプ通路３７が接続している。加圧ポンプ３０には、フィルタ通路３５を介してポンプフィルタ３４が設置されている。ポンプフィルタ３４は、加圧ポンプ３０が吸引する空気に含まれる異物を除去する。加圧ポンプ３０を駆動するモータ３２には「電流検出手段」としての電流計３３が設置されている。電流計３３は、モータ３２に流れる電流値を検出する。第２ポンプ通路３７は、特許請求の範囲に記載の「第２接続通路」に相当する。

逆止弁部４０は、第１逆止弁４１、第２逆止弁４２および逆止弁フィルタ４３などを備える。第１逆止弁４１の上流側通路４１１および第２逆止弁４２の下流側通路４２１は第２ポンプ通路３７に接続している。第１逆止弁４１の下流側通路４１２および第２逆止弁４２の上流側通路４２２は逆止弁フィルタ４３の一方に接続している。逆止弁フィルタ４３の他方は、大気と連通している。逆止弁フィルタ４３は、大気から燃料蒸気漏れ検出装置１１内に流入する空気に含まれる異物を除去する。

第１逆止弁４１は、第２ポンプ通路３７内の圧力Ｐが所定の圧力Ｐ１以上となったとき、開弁する。第１逆止弁４１が開弁することにより、第２ポンプ通路３７から第１逆止弁４１、逆止弁フィルタ４３を通って燃料タンク内の空気が大気に放出される。このとき、タンク封鎖弁５０では、キャニスタ接続通路５５と第２通路５４が連通するように切り換えられている。燃料タンク２への給油を容易にする。圧力Ｐ１は、特許請求の範囲に記載の「第１圧力」に相当する。

第２逆止弁４２は、大気圧Ｐａから第２ポンプ通路３７内の圧力Ｐを引いた圧力値が所定の圧力Ｐ２以上で開弁する。第２逆止弁４２が開弁することにより、大気から逆止弁フィルタ４３、および第２逆止弁４２を通って第２ポンプ通路３７に空気が流入する。このとき、タンク封鎖弁５０では、キャニスタ接続通路５５と第２通路５４が連通するように切り換えられている。これにより、キャニスタ３内の吸着材に吸着している蒸発燃料を吸気通路５にパージするための空気が大気より流入する。圧力Ｐ２は、特許請求の範囲に記載の「第２圧力」に相当する。

図３にタンク封鎖弁５０を示す。タンク封鎖弁５０は、第１ハウジング６１、第２ハウジング６２、第１弁部６３、第２弁部６４などを有する。

第１ハウジング６１は、略有底筒状に形成され、底部６１１および筒部６１２を有する。底部６１１には、内壁と外壁とを接続する大気通路５２が形成されている。筒部６１２には、径外方向に第２通路５３およびコネクタ部６６が形成されている。コネクタ部６６の内部には、金属からなる通電ターミナル６６１が配置されている。コネクタ６６はＥＣＵ２０と電気的に接続し、外部からの電力を通電ターミナル６６１を介してコイル５６に供給する。第１ハウジング６１は、特許請求の範囲に記載の「ハウジング」に相当する。

第１ハウジング６１には、第１弁部６３が収容されている。第１弁部６３は、コイル５６、樹脂モールド６５、固定コア５１、可動コア５７、オリフィスハウジング５２３、第１スプリング６７などから構成されている。

コイル５６は略円筒状に形成され、同心軸上に配置されている略円筒状の樹脂モールド６５により支持され、第１ハウジング６１の径外方向内側に配置されている。コイル５６は、コネクタ部６６の通電ターミナル６６１を介して電力が供給されると磁力を生じる。樹脂モールド６５は、特許請求の範囲に記載の「コイル支持部材」に相当する。

固定コア５１は、第１ハウジング６１の底部６１１の内側壁面および前述の樹脂モールド６５の径方向内側の壁面６５ａに接して配置されている。固定コア５１は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材によって略有底筒状をなしている。固定コア５１の筒部５１２には筒部内側壁面５１２ａと筒部外側壁面５１２ｂとを連通する第１連通路７０が形成されている。また、筒部外側壁面５１２ｂには、第１連通路７０と接続する凹部７１１が形成されている。また、凹部７１１より可動コア５７が挿入される側の固定コア５１の外径は、凹部７１１より底部５１１側の外径より小さく形成されている。これにより、凹部７１１より可動コア５７が挿入される側の筒部外側壁面５１２ｂと樹脂モールド６５の壁面との間には第２連通路７１が形成されている。第２連通路７１は、第１通路５３と接続している。凹部７１１は、特許請求の範囲に記載の「第２連通路」に相当する。

固定コア５１の底部５１１には大気通路５２が形成されている。また、底部５１１の内部側には、オリフィスハウジング５２３が底部５１１の内壁面と接するように配置されている。オリフィスハウジング５２３は略有底円筒状であり、オリフィスハウジング５２３は「絞り部」としてのオリフィス５２１とオリフィス５２１の前後にオリフィスフィルタ５２２を有している。オリフィス５２１は、燃料タンク２からの蒸発燃料を含む空気漏れの許容量の上限値となる穴の大きさに対応している。オリフィスフィルタ５２２は、通過する空気から異物を除去する、例えば不織布などからできている。オリフィスハウジング５２３は、特許請求の範囲に記載の「大気通路形成部材」、「第１弁ボディ」に相当する。

オリフィスハウジング５２３の底部５２４は、オリフィスハウジング５２３の内部と固定コア５１の内部とを連通する開口部５２５を有している。これにより、固定コア５１の内部は、開口部５２５、オリフィスハウジング５２３、固定コア５１の底部５１１および第１ハウジング６１の底部６１１を介して大気と連通している。底部５２４は、特許請求の範囲に記載の「第１弁座」に相当する。

可動コア５７は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により略有底円筒状に形成されている。可動コア５７は、固定コア５１に挿入され、筒部内側壁面５１２ａと摺動可能に支持される。可動コア５７は、内部が軸方向に沿って筒状に形成され、可動コア５７の底部５７１には貫通孔５７２が形成されている。

第１スプリング６７は、一端が可動コア５７に係止され、他端がオリフィスハウジング５２３に当接するように設けられている。第１スプリング６７は、軸方向に伸びる力を有している。これにより、第１スプリング６７は、可動コア５７をオリフィスハウジング５２３から離れる方向に付勢している。

第２ハウジング６２は、第１ハウジング６１に対して大気通路５２が形成されている反対側の開口に同じく開口が接続するように配置されている。第１ハウジング６１と第２ハウジング６２とは、かしめ部材８０を使って固定されている。
第２ハウジング６２は、略有底筒状に形成され、底部６２１および筒部６２２を有する。底部６２１には、加圧ポンプ３０と接続する第２通路５４が形成されている。また、筒部６２２には、軸対称にキャニスタ３と接続するキャニスタ接続通路５５、および第１圧力開放通路８１、第２圧力開放通路８２を形成している。

第２ハウジング６２には、第２弁部６４が収容されている。第２弁部６４は、弁部材５８、第２スプリング８７、ベローズ８５、弁軸５９などから構成されている。第２ハウジング６２は、特許請求の範囲に記載の「ハウジング」に相当する。

弁部材５８は、径が異なる中空の円柱を同心軸上に積み重ねた形状をなしている。最も径が小さい小径円柱部５８１は、第２通路５４側に形成されている。最も径が大きい大径円柱部５８３は、第２通路５４側に第２スプリング８７の一端が係止されている。第２スプリング８７の他端は、第２ハウジング６２の底部６２１の内壁面６２１ａに配置されている当接部材６２３と当接する。第２スプリング８７は、軸方向に伸びる力を有している。これにより、第２スプリング８７は、弁部材５８を当接部材６２３から離れる方向に付勢している。大径円柱部５８３の大気通路５２側の端面は、ベローズ８５の一方の端部と当接する。当接部材６２３は、特許請求の範囲に記載の「第２通路形成部材」、「第２弁ボディ」、「第２弁座」に相当する。弁部材５８は、特許請求の範囲に記載の「第２弁体」に相当する。

ベローズ８５は、例えば樹脂から形成されており、一方の端部８５１を固定コア５１の開口の筒部外側壁面５１２ｂに接して配置されているフランジ７３に係止されている。ベローズ８５の内部は、第２ハウジング６２の内部とは遮断されている。

弁軸５９は、一端をベローズ８５の第２通路５４側の端部８５２と接続し、他端を可動コア５７の第２通路５４側の端部５７３に接続している。これにより、ベローズ８５の端部８５２は可動コア５７と一体になっており、可動コア５７の移動に伴って第２ハウジング６２の軸方向を往復移動する。また、弁軸５９は、大気通路５２側の端面５９１からベローズ８５内の側面５９３に通じる連通路５９４を形成している。これにより、ベローズ８５の内部は、連通路５９４を介して可動コア５７の内部と連通している。弁軸５９は、特許請求の範囲に記載の「連結部材」に相当する。

第２ハウジング６２に形成されている第１圧力開放通路８１は、第２通路と連通している。また、第２圧力開放通路８２は第２ハウジング６２の内部と連通している。第１圧力開放通路８１および第２圧力開放通路８２は、２つの逆止弁を介してタンク封鎖弁５０の外部で接続している。２つの逆止弁のうち、第３逆止弁８３は上流側を第２圧力開放通路８２に接続し、下流側を第１圧力開放通路８１に接続している。一方、第４逆止弁８４は上流側を第１圧力開放通路８１に接続し、下流側を第２圧力開放通路８２に接続している。

ここで、タンク封鎖弁５０の作動について説明する。
コイル５６に電力が供給されていないとき、可動コア５６はオリフィスハウジング５２３の底部５２４から離れている。これにより、大気通路５２は、オリフィスハウジング５２３の内部、固定コア５１の内部、第１連通路７０、および第２連通路７１を介して第１通路５３と接続する。このとき、ベローズ８５の内部は、弁軸５９の連通路５９４、可動コア５７の内部を介して固定コア５１の内部と連通している。したがって、大気圧が維持されている。

コイル５６に電力が供給されるとき、コイル５６で磁力が生じる。これにより、可動コア５７は固定コア５１に吸引される。具体的には、図３の左方向に可動コア５７が移動する。このとき、可動コア５７の底部５７１の外側壁面５７１ａは、第１スプリング６７の付勢力に抗してオリフィスハウジング５２３の底部５２４に当接する。これにより、固定コア５１の内部と大気とは遮断される。一方、可動コア５７と弁軸５９によって接続しているベローズ８５の端部８５２は、大気通路５２側に移動する。これにより、端部８５２と大径円柱部５８３とは離間し、第２通路５４とキャニスタ接続通路５５とは連通する。さらに、第２スプリング８７の付勢力により大径円柱部５８３は当接部材６２３から離間することで、第２通路５４とキャニスタ接続通路５５とは連通する。このとき、ベローズ８５の内部は、弁軸５９の連通路５９４、可動コア５７の内部、オリフィスハウジング５２３の内部を介して大気と連通している。したがって、大気圧が維持されている。

また、タンク封鎖弁５０の異常により第２弁部６４が開弁しない場合、燃料タンク２と接続しているキャニスタ接続通路５５の内圧が高くなったとき、第４逆止弁８４が開弁して燃料タンク２と第２通路とを連通する。また、キャニスタ接続通路５５の内圧が低くなったとき、第３逆止弁８３が開弁してキャニスタ３に空気が流入し、キャニスタ３の吸着材に吸着されている蒸発燃料を吸気通路５に還流する。

（作用）
次に本発明の第１実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置１１の作用を図１、２および４に基づいて説明する。
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の期間が経過すると、ＥＣＵ２０が図示しないソークタイマで起動され、燃料タンク２の燃料蒸気漏れ検出を開始する。燃料蒸気漏れ検出では車両が駐車されている高度による誤差を補正するため、モータ３２の電流値によって大気圧を検出する。図１に示すように、タンク封鎖弁５０ではコイル５６へは通電されていないため、大気通路５２と第１通路５３とは連通している。モータ３２により駆動する加圧ポンプ３０は基準オリフィス５２１を介して大気に加圧した空気を排出する。このとき、モータ３２に通電される電流値を電流計３３によって検出される。なお、図１中の矢印は空気の流れを示す。一定の時間が経過すると、電流計３３で検出される電流値は、図４（ａ）に示す一定の電流値となる。検出された電流値を基準値Ｉｓとする。

基準値Ｉｓの検出が完了すると、図２に示すようにタンク封鎖弁５０はキャニスタ接続通路５５と第２通路５４との接続に切り換える。具体的には、コイル５６に通電することで、可動コア５７が図２の左方向に移動する。移動する可動コア５７はオリフィスハウジング５２３の底部５２４に当接することで大気通路５２と第１通路５３とを遮断する。一方、弁軸５９を介して可動コア５７と接続している弁部材５８は左方向に移動することで、第２通路５４とキャニスタ接続通路５５とが連通する。これにより、燃料タンク２およびキャニスタ３と接続した加圧ポンプ３０は、燃料タンク２およびキャニスタ３内を加圧する。なお、図２中の矢印は空気の流れを示す。

図４（ｂ）に示すように、加圧ポンプ３０を駆動するモータ３２の電流値は、タンク封鎖弁５０において大気通路５２と第１通路５３との連通から第２通路５４とキャニスタ接続通路５５との連通に切り換えた時刻ｔ１から変化する。時刻ｔ１以降において図４（ｂ）の実線で示すように電流計３３が検出する電流値が基準値Ｉｓ以上になる場合、燃料タンク２またはキャニスタ３からの燃料蒸気を含む空気の漏れは許容量以下であると判断される。一方、図４（ｂ）の破線で示すように電流計３３が検出する電流値が基準値Ｉｓより小さくなる場合、燃料タンク２またはキャニスタ３からの燃料蒸気を含む空気漏れが許容量を超過していると判断される。すなわち、燃料タンク２またはキャニスタ３の壁面に空気が漏れる穴が形成されているため、燃料タンク２またはキャニスタ３内の空気が大気に流出していると判断される。これにより、燃料タンク２の気密は十分に確保されていないと判断される。なお、このとき、燃料タンク２またはキャニスタ３と接続する第２ポンプ通路３７の圧力は第１逆止弁４１が開弁しない所定の圧力Ｐ１以下となっている。

燃料蒸気を含む空気漏れの検出が完了すると、ポンプ３０を停止する。第２ポンプ通路３７の圧力が大気圧に回復したことを検出した後、燃料蒸気漏れ検出工程を終了する。

（効果）
次に第１実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置１１の効果について説明する。
（Ａ）燃料蒸気漏れ検出装置１１では、大気と加圧ポンプ３０とを接続、または燃料タンク２およびキャニスタ３と加圧ポンプ３０とを接続を切り換えるタンク封鎖弁５０によって燃料蒸気漏れを検出している。タンク封鎖弁５０により、燃料蒸気漏れを検出しない場合、または基準となる大気圧を検出する場合、燃料タンク２およびキャニスタ３を大気と遮断することができる。
一方、燃料タンク２またはキャニスタ３における燃料蒸気漏れを検出する場合、タンク封鎖弁５０が接続を切り替えることで燃料タンク２またはキャニスタ３と加圧ポンプ３０とを接続する。これにより、燃料蒸気漏れを検出することができる。
したがって、１つの弁によって燃料タンク２またはキャニスタ３を封鎖するとともに燃料蒸気漏れを検出することができることから、燃料蒸気漏れ検出装置１１を小さくすることができる。

（Ｂ）また、１つの弁によって燃料タンク２またはキャニスタ３を封鎖するとともに燃料蒸気漏れを検出することができることから、燃料蒸気漏れ検出装置１１の部品点数を低減することができる。

（Ｃ）燃料蒸気漏れ検出装置１１では、第２ポンプ通路３７と接続する２つの逆止弁を有する。そのうち、第１逆止弁４１は、第２ポンプ通路３７内の圧力Ｐが所定の圧力Ｐ１以上となったとき、開弁する。これにより、車両に給油する場合、燃料タンク２内の空気を第１逆止弁４１を使って迅速に抜くことができる。したがって、車両への給油の時間を短縮することができる。

（Ｄ）燃料蒸気漏れ検出装置１１では、第２ポンプ通路３７と接続する２つの逆止弁を有する。そのうち、第２逆止弁４２は、大気圧Ｐａから第２ポンプ通路３７内の圧力Ｐを引いた圧力値が所定の圧力Ｐ２以上で開弁する。これにより、キャニスタ３に回収された蒸発燃料をエンジン１に接続する吸気通路５に戻す場合、第２逆止弁４２を使って大気からキャニスタ３に空気を吸入することができる。したがって、キャニスタに回収された燃料蒸気を吸気通路に迅速に供給することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図５から図７に基づいて説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して、加減圧手段の作動状態が一部異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同位置の符号を付し、説明を省略する。

第２実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置１２では、「加減圧手段」としての減圧ポンプ３１によって燃料蒸気漏れを検出する。
最初に大気圧の検出を行う場合、図５に示すように減圧ポンプ３１は基準オリフィス５２１を介して大気を吸入する。このとき、減圧ポンプ３１を駆動するモータ３２の電流値を電流計３３が検出する。一定の時間が経過すると、電流計３３で検出される電流値は、図７（ａ）に示す一定の電流値となる。検出された電流値を基準値Ｉｓとする。なお、図５中の矢印は空気の流れを示す。

次に燃料タンク２またはキャニスタ３の燃料蒸気漏れを検出する。図６に示すようにタンク封鎖弁５０は、大気通路５２と第１通路５３との接続から第２通路５４とキャニスタ接続通路５５との接続に切り換える。なお、図６中の矢印は空気の流れを示す。これにより、減圧ポンプ３１は、燃料タンク２およびキャニスタ３と接続する。図７（ｂ）に示すように時刻ｔ２において接続を切り換えると、電流計３３で検出される電流値が変化する。時刻ｔ２以降において図７（ｂ）の実線で示すように電流計３３が検出する電流値が基準値Ｉｓ以上になる場合、燃料タンク２またはキャニスタ３からの燃料蒸気を含む空気の漏れは許容量以下であると判断される。一方、図７（ｂ）の破線で示すように電流計３２が検出する電流値が基準値Ｉｓより小さくなる場合、燃料タンク２またはキャニスタ３からの燃料蒸気を含む空気漏れが許容量を超過していると判断される。なお、このとき、燃料タンク２またはキャニスタ３と接続する第２ポンプ通路３７の圧力Ｐは第２逆止弁４２が開弁しないように大気圧Ｐａから圧力Ｐ２を差し引いた圧力以上となっている。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を図８から図１０に基づいて説明する。第３実施形態は、第１実施形態に対して、加減圧手段の作動状態を検出する手段が異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

第３実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置１３では、大気圧の検出および燃料タンク２およびキャニスタ３の燃料蒸気漏れの検出を第１ポンプ通路３６および第２ポンプ通路３７内の圧力を検出する圧力計３８により行う。図８および図９に示すように、圧力計３８は第１ポンプ通路３６および第２ポンプ通路３７が合流し加圧ポンプ３０に接続するポンプ通路３９に設置されている。圧力計３８は、特許請求の範囲に記載の「圧力検出手段」に相当する。

第３実施形態において、最初に大気圧の検出を行う場合、図８に示すように加圧ポンプ３０は基準オリフィス５２１を介して空気を排出する。このとき、圧力計３８は第１通路５３の圧力を検出する。一定の時間が経過すると、圧力計３８で検出される圧力値は、図１０（ａ）に示す一定の圧力値となる。検出された圧力値を基準値Ｐｓとする。

次に燃料タンク２またはキャニスタ３の燃料蒸気漏れを検出する。図９に示すようにタンク封鎖弁５０は、大気通路５２と第１通路５３との接続から第２通路５４とキャニスタ接続通路５５との接続に切り換える。これにより、加圧ポンプ３０は、燃料タンク２およびキャニスタ３と接続する。このとき、圧力計３８は、燃料タンク２およびキャニスタ３と接続している第２通路５４の圧力を検出する。図１０（ｂ）に示すように時刻ｔ３において接続を切り換えると、圧力計３８で検出される圧力値が変化する。時刻ｔ３以降において図１０（ｂ）の実線で示すように圧力計３８が検出する圧力値が基準値Ｐｓ以上になる場合、燃料タンク２またはキャニスタ３からの燃料蒸気を含む空気の漏れは許容量以下であると判断される。一方、図１０（ｂ）の破線で示すように圧力計３８が検出する圧力値が基準値Ｐｓより小さくなる場合、燃料タンク２またはキャニスタ３からの燃料蒸気を含む空気漏れが許容量を超過していると判断される。

第３実施形態では、圧力計３８によって燃料蒸気の漏れを検出する。これにより、燃料タンク２およびキャニスタ３における燃料蒸気漏れに対する検出精度が向上する。したがって、第１実施形態の効果（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）に加えて、燃料蒸気漏れを高精度で検出することができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態を図１１から図１３に基づいて説明する。第４実施形態は、第３実施形態に対して、加減圧手段の作動状態が一部異なる。なお、第３実施形態と実質的に同一の部位には同位置の符号を付し、説明を省略する。

第４実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置１４では、減圧ポンプ３１によって燃料蒸気漏れを検出する。
最初に大気圧の検出を行う場合、図１１および図１２に示すように減圧ポンプ３１は基準オリフィス５２１を介して大気を吸入する。このとき、第１ポンプ通路３６内の圧力値を圧力計３８が検出する。一定の時間が経過すると、圧力計３８で検出される圧力値は、図１３（ａ）に示す一定の圧力値となる。検出された圧力値を基準値Ｐｓとする。なお、図１１中の矢印は空気の流れを示す。

次に燃料タンク２またはキャニスタ３の燃料蒸気漏れを検出する。図１２に示すようにタンク封鎖弁５０は、大気通路５２と第１通路５３との接続から第２通路５４とキャニスタ接続通路５５との接続に切り換える。なお、図１２中の矢印は空気の流れを示す。これにより、減圧ポンプ３１は、燃料タンク２およびキャニスタ３と接続する。図１３（ｂ）に示すように時刻ｔ４において接続を切り換えると、圧力計３８で検出される圧力値が変化する。時刻ｔ４以降において図１３（ｂ）の実線で示すように圧力計３８が検出する圧力値が基準値Ｐｓ以上になる場合、燃料タンク２またはキャニスタ３からの燃料蒸気を含む空気の漏れは許容量以下であると判断される。一方、図１３（ｂ）の破線で示すように圧力計３８が検出する圧力値が基準値Ｐｓより小さくなる場合、燃料タンク２またはキャニスタ３からの燃料蒸気を含む空気漏れが許容量を超過していると判断される。なお、このとき、燃料タンク２またはキャニスタ３と接続する第２ポンプ通路３７の圧力Ｐは第２逆止弁４２が開弁しないように大気圧Ｐａから圧力Ｐ２を差し引いた圧力以上となっている。

（他の実施形態）
（ア）上述の実施形態では、タンク封鎖弁として図３に示す電磁駆動による４方弁を用いた。しかしながら、本発明の燃料蒸気漏れ検出装置に用いる４方弁はこれに限らなくてもよい。電磁駆動によらなくても大気通路、第１通路、第２通路およびキャニスタ接続通路のうち、大気通路と第１通路とを連通、または第２通路とキャニスタ接続通路とを連通を切り換える４方弁であればよい。

（イ）上述の第３実施形態および第４実施形態では、加減圧手段として加圧ポンプまたは減圧ポンプの駆動源を電気により駆動するモータ部とした。しかしながら、ポンプの駆動源はこれに限らなくてもよい。エンジンの駆動力を駆動源としたポンプでもよい。

以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

２・・・燃料タンク、
３・・・キャニスタ、
１１、１２、１３、１４・・・燃料蒸気漏れ検出装置、
２０・・・ＥＣＵ（制御手段）、
３０・・・加圧ポンプ（加減圧手段）、
３１・・・減圧ポンプ（加減圧手段）、
３２・・・モータ（モータ部）、
３３・・・電流計（電流検出手段）、
３４・・・圧力計（圧力検出手段）、
３７・・・第２ポンプ通路（第２接続通路）、
４１・・・第１逆止弁、
４２・・・第２逆止弁、
５０・・・タンク封鎖弁（切換弁）、
５１・・・固定コア、
５１１・・・底部、
５１２・・・筒部、
５１２ａ・・・筒部内側壁面（内側壁面）、
５１２ｂ・・・筒部外側壁面（外側壁面）、
５２１・・・オリフィス（絞り部）、
５２３・・・オリフィスハウジング（大気通路形成部材、第１弁ボディ）、
５２４・・・底部（第１弁座）、
５２・・・大気通路、
５３・・・第１通路、
５４・・・第２通路、
５５・・・キャニスタ接続通路、
５６・・・コイル、
５７・・・可動コア（第１弁部材）、
５８・・・弁部材（第２弁部材）、
５９・・・弁軸（連結部材）、
６１・・・第１ハウジング（ハウジング、大気通路形成部材）、
６２・・・第２ハウジング（ハウジング、第２通路形成部材）、
６２３・・・当接部材（第２通路形成部材、第２弁ボディ、第２弁座）
６５・・・樹脂モールド（コイル支持部材）、
６５ａ・・・壁面、
７０・・・第１連通路、
７１・・・第２連通路。

Claims

燃料タンクで発生する燃料蒸気を吸着するキャニスタを経由して燃料蒸気の漏れを検出する燃料蒸気漏れ検出装置であって、
前記燃料タンク内および前記キャニスタ内を加圧又は減圧する加減圧手段と、
前記加減圧手段を駆動するモータ部と、
前記モータ部に通電する電流値を検出する電流検出手段と、
通路中に絞り部を有し大気と連通する大気通路、前記加減圧手段と接続する第１通路、前記キャニスタと接続するキャニスタ接続通路、および前記加減圧手段と接続する第２通路を有し、前記大気通路と前記第１通路とを連通、または前記キャニスタ接続通路と前記第２通路とを連通を切り換える切換弁と、
前記切換弁の切換を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする燃料蒸気漏れ検出装置。
燃料タンクで発生する燃料蒸気を吸着するキャニスタを経由して燃料蒸気の漏れを検出する燃料蒸気漏れ検出装置であって、
前記燃料タンク内および前記キャニスタ内を加圧または減圧する加減圧手段と、
通路中に絞り部を有し大気と連通する大気通路、前記加減圧手段と接続する第１通路、前記キャニスタと接続するキャニスタ接続通路、および前記加減圧手段と接続する第２通路を有し、前記大気通路と前記第１通路とを連通、または前記キャニスタ接続通路と前記第２通路とを連通を切り換える切換弁と、
前記第１通路および前記第２通路の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記切換弁の切換を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする燃料蒸気漏れ検出装置。
一端を前記加減圧手段と前記第２通路とを接続する第２接続通路に接続し、他端を大気に連通し、大気から前記第２接続通路への気体の流れを規制する第１逆止弁と、
一端を前記第２接続通路に接続し、他端を大気に連通し、前記第２接続通路から大気への気体の流れを規制する第２逆止弁と、
を備え、
前記第１逆止弁は、前記第２接続通路の圧力が第１圧力以上のとき、開弁して前記第２接続通路と大気とを連通し、
前記第２逆止弁は、大気圧と前記第２接続通路内の圧力との差が第２圧力以上のとき、開弁して前記第２接続通路と大気とを連通することを特徴とする請求項１または２に記載の燃料蒸気漏れ検出装置。
前記切換弁は、
前記大気通路、前記第１通路、前記キャニスタ接続通路、および前記第２通路を有するハウジングと、
前記ハウジングの軸方向を往復移動可能な可動コアと、
前記可動コアの同心軸上の前記大気通路側に配置され、底部に前記大気通路を形成する有底筒状の形状をなし、筒部に内側壁面と外側壁面とを連通する第１連通路を有し、コイルに通電することにより前記可動コアとの間に磁気吸引力を発生する固定コアと、
前記コイルを前記ハウジングの径方向内側に支持し、径方向内側の壁面と前記外側壁面との間に前記第１連通路と前記第１通路とを接続する第２連通路を形成するコイル支持部材と、
前記大気通路を形成する大気通路形成部材に設けられ、前記大気通路形成部材の大気側とは反対側に第１弁座を有する第１弁ボディと、
前記可動コアからなり、前記第１弁座に着座することにより前記第１連通路および第２連通路を介して前記大気通路と前記第１通路とを接続し、前記第１弁座から離座することにより前記大気通路と前記第１通路とを遮断する第１弁部材と、
前記第２通路を形成する第２通路形成部材に設けられ、前記第２通路形成部材の前記加減圧手段側とは反対側に第２弁座を有する第２弁ボディと、
前記第２弁座に着座または前記第２弁座から離座することにより、前記第２通路と前記キャニスタ接続通路とを断続する第２弁部材と、
前記第１弁部材の前記大気通路側とは反対側の端部と前記第２弁部材の前記第２通路側とは反対側の端部とを接続する連結部材と、
を備え、
前記第１弁部材が前記第１弁座から離座すると、前記第２弁部材が前記第２弁座に着座し、前記第１弁部材が前記第１弁座に着座すると、前記第２弁部材が前記第２弁座から離座することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料蒸気漏れ検出装置。