JP5589035B2 - 漏出検知方法および関連するバルブおよび燃料システム - Google Patents

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、２００６年２月２日出願の米国仮特許出願第６０／７６５７４１号明細書、２００６年２月２日出願の欧州特許出願第０６１０１３５６．１号明細書、および２００６年１０月２５日出願の米国仮特許出願第６０／８５４１０１号明細書の優先権を主張する。

本発明は、燃料システム用の漏出検知方法および漏出検知装置に関する。

現在用いられている燃料タンクの安全性の向上は、燃料蒸気の漏出の防止または最小限化を含む。環境保護局（Environmental Protection Agency）（ＥＰＡ）およびカリフォルニア大気資源委員会（California Air Resources Board）（ＣＡＲＢ）の両方が、漏出に対する蒸発ガスシステムについての点検のための車載式故障診断ＩＩ（ＯＢＤ ＩＩ）の要求を既定している。これは、２０００年以降の年式で製造された車両について、直径が０．５ｍｍ（０．０２０インチ）を超えるオリフィスに等しい装置漏出の検知を要求する。

燃料タンクは、一般に、気体および液体形態の燃料を含有する。例えば温度の上昇のような特定の条件においては、危険な圧力の増加が燃料タンク内において生じ得る。従って、大気への炭化水素の排出がない限りにおいて、燃料タンクを通気させることが有利である。

この排出を防止するために、燃料タンクは、一般に、吸着材（例えば炭）を含有する蒸気キャニスタを通常有する蒸発ガス防止装置であって燃料タンクから流出する燃料蒸気がこれを通過するよう向けられる蒸気ガス防止装置を用いて通気される。

燃料タンクにおける漏出または燃料タンクと構成部品（例えばキャニスタ、バルブ等）との間の接合部での漏出は、存在し得、これらの存在は、点検されなければならない。

［従来技術］
漏出検知に関与する現在のテクノロジーは、極小規模、小規模および大規模な漏出の検知に分かれている。小規模な漏出検知は、１ｍｍ（０．０４０インチ）未満の直径を有する開口に等しい漏出の検知に関し、大規模な漏出検知は、１２ｍｍ（０．５インチ）以上の直径を有する開口に等しい漏出の検知に関し、燃料キャップが外れている状態、すなわち、給油管が給油側において閉じられていない状態に対応する。極小規模な漏出の検知は、約０．５ｍｍ（０．０２０インチ）の直径の開口に等しい漏出の検知に対応する。

漏出を検知するための以前の発明では、燃料タンク内の圧力レベルおよび／または減圧レベルの構想を用いている。また、これらのいくつかは、計測を行うためにパージの構想をも用いる。

蒸発ガス防止装置における極小規模漏出検知方法の一例が、特許文献１において明らかにされている。検知方法の第１のステップとして、燃料タンク内における蒸気流速は、燃料タンクの内部と大気との差圧がゼロであるときに計測される。タンクにわたる差圧がゼロであるため、タンク内におけるいずれの漏出口をも介した流れはないが、蒸気発生速度を示す流速のみがある。この方法の次のステップは、燃料タンクに真空を引くことにより達成される他の差圧での流速を計測することである。より低い差圧において、タンク内におけるいずれかの漏出口を介する流れは、蒸気の発生による流れに追加して発生する。次いで、両方の流れ計測は、差し引かれて漏出流の指標がもたらされ、蒸気流は、相殺される。統計的処理またはフィルタリングを、計測の最中の蒸気流の変動を計上するために用いることが可能である。追加の処理デバイスが実装されるべきであるため検知方法の経費は高い。

さらに、漏出検知のための公知の従来技術の方法は、一般に、エンジンが停止されたときに実施される。特に、特許文献２に記載の方法は、該当例である。

米国特許第５６３７７８８号明細書 米国特許第６３１４７９７号明細書

従来技術の欠陥を回避するため、本出願人の発明は、既存の技術、すなわちいかなる追加のセンサーまたはデバイスも必要とせずに燃料システムの現在の構成部品を用いるシステムに関する。これは、通常の日々の車両の運用に対して、いかなる追加のデバイス、量、または変化も要求しない。高機能燃料システムまたはＩＦＳ（すなわち、燃料システム制御ユニット（ＦＳＣＵ）およびデータネットワーク接続を含む燃料システム）を用いて、本発明は、差圧の計測に基づいて、燃料システムにおける漏出（小規模の漏出でさえも）の連続的かつ正確な検知を可能とし、これは、ＩＦＳが既存のセンサーのみを用いて漏出検知を実行するため、経費または結果の効率のいずれも犠牲にしない。

このような趣旨で、本発明は、燃料タンクと、タンクと大気との間の被制御セクションを有するオリフィスとを含む燃料システムにおける漏出を検知する方法に関し、これによれば：
ａ）被制御セクションが時間Ｔ_１で値Ａ_１に設定されると共に、Ｔ_１から少なくとも時間間隔ΔＴの後、前記燃料タンクから出る一定の燃料流Ｆについて、前記燃料タンクの内部と大気との間の差圧Δｐ_１が計測され、
ｂ）被制御セクションが時間Ｔ_２で値Ａ_２に設定されると共に、Ｔ_２からの少なくとも同一の時間間隔ΔＴの後、同一の一定の燃料流Ｆについて、前記燃料タンクの内部と大気との間の差圧Δｐ_２が計測され、
ｃ）前記差圧Δｐ_１とΔｐ_２との比が計算されると共に、被調整漏出を含むが同一の燃料システムで得られた基準差圧比Δｐ_Ｌと比較される。

本発明によれば、燃料システムは、燃料タンクを備える。

燃料タンクは、異なる形状の中空体であって種々の内部または外部付属品およびさらにはチャンバの壁を貫通する付属品が備えられ得る中空体である。

本発明による燃料タンクは、燃料および使用の常習的な状態に適合するいずれかの組成物または材料から形成され得る。これは、例えば、その組成が少なくとも１種の金属または１種のプラスチックを含有する材料から形成され得る。本発明は、高分子材料製の燃料タンクで良好な結果をもたらす。高分子材料は、好ましくは、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリオキシメチレン、ポリプロピレン、エラストマーおよびこれらの２種以上の混合物からなる群から選択される。好ましくは、高分子材料は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含む。特定の実施形態において、中空部品はまた、ＥＶＯＨ（少なくとも部分的に加水分解されたエチレン−ビニルアセテートコポリマー）のようなバリア材料の層を含む。あるいは、ＨＤＰＥは、燃料に対するその浸透性を低減させるために、表面処理（フッ素化、スルホン化等により）されていてもよい。

本発明によれば、燃料システムはまた、タンクと大気との間に被制御セクション、すなわち変化されて制御された方法において特定の値に設定されることが可能であるセクションを有するオリフィスを備える。

本発明による方法の段階ａ）およびｂ）では、タンクから出る燃料Ｆの流れは、一定であり、すなわち既定のテスト値Ｆ_ｔｅｓｔと等しいままに維持されるような方法で制御される。

本方法のステップｃ）による基準差圧比Δｐ_Ｌは差圧Δｐ_１およびΔｐ_２の比と同一の方策で得られ：同一の燃料流れＦ_ｔｅｓｔに対する被制御セクションのＡ_１およびＡ_２の値に対応する２つの差圧の比として計算され、およびΔｐ_１およびΔｐ_２と同一の方法で計測される。

基準差圧比Δｐ_Ｌは、同一の燃料システムと共に得られるが、被調整漏出を含む。この被調整漏出は、標準化漏出テスト（例えばＯＢＤ ＩＩテストにおける）の要件が適用されるよう選択される：ＯＢＤ ＩＩテストを合格するために許容される最大の漏出セクションとして、例えば小規模の漏出について０．５ｍｍのオリフィス直径が選択され得る。

本発明の燃料システムは、好ましくは、燃料タンク内で生成された燃料蒸気の排出を制御することを目的とする蒸発ガス防止装置を備える。蒸発ガス防止装置は、一般に、燃料蒸気からの炭化水素を捕捉する吸着媒材料（例えば炭）が充填された燃料蒸気キャニスタ、燃料蒸気キャニスタで燃料タンクと連通する１つまたは複数のロールオーバーバルブ（ＲＯＶ）を備える通気路、キャニスタとエンジンとの間のパージ路およびバルブ、およびキャニスタと大気との間の通気ポートを備える。

第１の実施形態によれば、この蒸発ガス防止装置は、その内容が本明細書において参照により援用される国際公開第２００６／０７２６３３号パンフレットで公開された国際特許出願第ＰＣＴ／ＥＰ２００６／０５００８号パンフレットに記載のタイプの電子的に制御される電気機械式バルブを備える。

特に、電気機械式バルブは、少なくとも３つの穴を含む固定式外側筐体、および外側筐体の主軸に沿って移動し、バルブの少なくとも３つのポートを筐体の穴と画定する適切な穴を含む移動式内側セクションを備える。

この電気機械式バルブは、通気バルブとして作用し、通常は開放されており、キャニスタは、タンク内の燃料によって生成される炭化水素蒸気を回収する。本発明の枠内で用いられる場合、これは、大型の通気オリフィスを介して、または小型の通気オリフィスを介して、タンクおよびキャニスタを接続する。

被制御セクションのオリフィスは、好ましくは燃料タンクとキャニスタとの間にあり、この被制御セクションは電気機械式バルブによって制御される。

電気機械式バルブは、通常は閉鎖しているパージバルブとして作用してもよく、普通エンジンが通常の速度で回転しているとき、またはエンジンがアイドル速度で回転しているときのいずれかのときに、エンジン吸気システムにおける摂取のために調整されて蒸気をキャニスタから吸い出す。

一般に、前記蒸発ガス防止装置は、キャニスタと大気を接続する通気ポートおよび通気路を有する。すなわち、燃料蒸気／空気混合気がキャニスタを通過して燃料タンクから来るとき、これは分離（すなわち燃料蒸気のみが吸着媒材料に吸着される一方で空気は吸着されない）されることとなる。この空気は、清浄であるため、大気に送り戻すことが可能であり、これは通気ポートを通してなされる。また、通気ポートにより、空気は、燃料システムに入ることが可能となる。

本発明の他の好ましい実施形態によれば、被制御セクションのオリフィスは、キャニスタの通気ポートと大気との間にあり、さらにより好ましくは、被制御セクションは、通常の運転の最中および給油の最中にタンクを通気させ、通気セクションを制御してＯＢＤテストを実施する、２つの機能を有する通気バルブの一部である。

本発明の好ましい実施形態によれば、燃料システムは、燃料システム制御ユニット（ＦＳＣＵ）を備え、本発明の方法は、このＦＳＣＵにより実施される。これは、車両がＦＳＣＵを備えていない場合には、ＥＣＵによっても制御されることが可能である。

ＦＳＣＵは、燃料システムの操作条件および機能パラメータを管理することが可能である。ＦＳＣＵは、一般に、
・燃料システムの機能を制御する手段を有し、
・少なくとも１つの燃料システム構成部品に接続されて、信号を送信し、または前記少なくとも１つの燃料システム構成部品から信号を受信し、
・信号をＦＳＣＵに送信し、および／または信号をエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）から受信する少なくとも１つのセンサーに接続されており、
・ＥＣＵとの電子的および双方向通信に適応している。

ＦＳＣＵは、好ましくは、燃料システムの制御をＥＣＵから引き継いだＥＣＵとは異なる独立した制御装置であり、すなわちＥＣＵは燃料システムをもはや直接的に制御しない。ＦＳＣＵは、ＥＣＵへのいずれかの燃料システム故障の表示のためにＥＣＵと通信する。

ＦＳＣＵは、好ましくは、エンジンの通常のおよび一時的な操作条件の最中に燃料システムに一体化されたすべての構成部品の作動を制御し、操作パラメータについてのデータを受信すると共に構成部品を機能させるための情報を送信する。一般に、この制御は、以前は、ＥＣＵまたは構成部品−専用の電子制御装置（例えば、燃料ポンプ管理のための専用の制御装置）によりなされていた。燃料システムを制御する負荷は、ＦＳＣＵに切換えられることが好ましい。

また、ＦＳＣＵは、燃料システムにおける蒸気管理を制御し得る。燃料蒸気キャニスタのパージは、ＦＳＣＵの制御下にあってもよい。この制御は、キャニスタとエンジン吸気システムとの間を連通させるパージバルブ（例えばソレノイドアクチュエータに統合された三方向切替弁）を介して処理されることが可能である。アクチュエータは、エンジンの所定の操作条件下でパージバルブを開放してキャニスタおよび吸気システムを接続し、これにより、キャニスタを通るパージガス流を生成する。

また、ＦＳＣＵは、この通信媒体は電子的バグを受けにくいため、有利に、好ましくは車両ＣＡＮバスを介してＥＣＵと通信する。この多重バスを通して、ＥＣＵは、燃料ポンプを使用可能とし、可変速度燃料ポンプが設けられている場合において燃料ポンプの出力圧力を制御し、車両事故の場合において燃料ポンプを使用不可とし、蒸気キャニスタのパージを制御して周囲温度を示し、エンジン温度を示し、およびＯＢＤセンサーなどの１つ以上のセンサーからの情報を要求するためのメッセージをＦＳＣＵに送信する。

ＦＳＣＵは、例えば５Ｖ、さらには３．３Ｖの電圧の低電力マイクロプロセッサであることが好ましい。このタイプのマイクロプロセッサは、以下のアロケーション、すなわち１２８キロバイトのＲＯＭ、４キロバイトの揮発性メモリおよび２キロバイトの不揮発性メモリを有利に有し得る。

特に、燃料システムは、前記燃料流を制御する（すなわち、燃料は燃料タンクから吸い出され、燃料タンクから燃料タンク壁における開口を通して排出される）燃料ポンプのような他の構成部品を含む。

燃料ポンプは、ＦＳＣＵによって制御されることが好ましい。

より好ましくは、前記燃料ポンプは、その内容が本明細書において参照により援用される欧州特許出願公開０５１０７６６５号明細書に記載のとおり、可変速度／可変圧力制御プログラムを介して制御される。

本発明を裏付ける理論は以下のとおりである。燃料が燃料タンクから流出するとき、（車両エンジンの消費に対応する）燃料によって空に残された燃料タンク内の容積は、蒸発ガス防止装置から、一般に、通気ポートを通って入る等しい体積の新鮮空気によって置き換えられることが好ましい。タンクのいかなる変形をも回避するために、オリフィスを通過する空気の流れは、一般に、以下の関係に従って、オリフィスセクションに依存する。

ここで、ｄＶ／ｄｔ：空気流
Ａ：オリフィスセクション
Δｐ：タンクの内部と大気との間の差圧
ρ：空気密度

オリフィスセクションＡの変化は、順に、一定の空気密度ρについて、Δｐに変化をもたらす。これは、換言すると、一定の燃料流（およびそれに応じる空気流）の条件下での２つの異なる試験条件（すなわち、（Ａ_１，Δｐ_１）および（Ａ_２，Δｐ_２））での関係（１）の適応は、以下の関係をもたらす。

比が用いられているため、環境変化に対するいずれの依存性も低減されている。

本発明による方法は、極小規模な漏出についても連続的な漏出検知を可能とする。これは、サイクルの運転中に、エンジンを停止させる必要なく、漏出検知テストをいつでも開始させることが可能であることを意味する。

本発明による方法は、ＯＢＤテストに含まれていることが好ましい。

本発明の実施形態において、差圧Δｐ_１およびΔｐ_２は、それぞれ、Ｔ_１およびＴ_２から時間間隔ΔＴの後に１回だけ計測される。

本発明の他の実施形態において、
ａ）前記差圧Δｐ_１が、Ｎ個の一連の計測値（Ｎは定数である）が得られるように、Ｔ_１から開始される逐次的な時間間隔ΔＴの後に計測され、
ｂ）前記差圧Δｐ_２が、Ｎ個の一連の計測値が得られるように、Ｔ_２から開始される逐次的な時間間隔ΔＴの後に計測され、
ｃ）前記差圧Δｐ_１およびΔｐ_２のＮ個の一連の比が、段階ａ）およびｂ）で得られた一連の計測値から計算され、数値フィルタが、Ｎ個の一連のフィルタされた比が得られるようにこのＮ個の一連の比にかけられ、および前記一連のフィルタされた比が、同一の燃料システムで得られたが、被調整漏出を含むＮ個の一連の基準差圧比Δｐ_Ｌと比較される。

本発明の他の目的は、漏出検知手段を備え：
ａ）燃料タンク、
ｂ）タンクと大気との間に被制御セクションを有するオリフィス、
ｃ）少なくとも２つの値の間で前記被制御セクションを変化させる手段、
ｄ）前記被制御セクションの前記少なくとも２つの値でのタンクの内部と大気との間の差圧を計測する手段、
ｅ）段階ｄ）で計測された２つの差圧の間の比を計算し、前記比と、修正漏出での同一の燃料システムで得られる、大気との基準差圧比とを比較する手段
を備える燃料システムである。

好ましい実施形態によれば、被制御セクションを含む変更する手段は、好ましくはキャニスタと大気との間に配置され、上述の通気バルブ以外のものであるバルブに含まれる。

また、本発明は、上述のとおりのものであって、通常の運転の最中および給油の最中にタンクを通気させ、ＯＢＤテストを実施するために通気セクションを制御する通気バルブに関する。より具体的には、
− 少なくとも１つの吸気オリフィスと、バルブを通過するガスの流速が異なる少なくとも２つの流路を確立する少なくとも２つの排気オリフィスとを有する筐体（第１の制限セクションＡ１（Ｉ）を有するものおよび第２の制限セクションＡ２（ＩＩ）を有するもの）と、
− 前記筐体の内部を、バルブを通過する流れを制限しない位置、流路（Ｉ）に制限する位置および流路（ＩＩ）に制限する位置の３つの位置の間で移動されることが可能である可動部分と、
を備える通気バルブに関する。

異なる流速／経路を達成するために異なる解決法が利用可能である。例えば、筐体は、最終的には異なるサイズの３つの排気オリフィスを有し、可動部分が、その位置に応じて、これらのオリフィスの１つまたは２つを覆うまたは覆わないことが可能である。

好ましい実施形態において、可動部分がオリフィスを含み、１つの位置では、ガスがその周囲およびバルブをほとんど流速を制限せずに通って流れ得るような幾何学的形状を有し、および２つの他の位置では、ガスは、強制的に、バルブを通過するガスの関連する流速制限で前記オリフィスを通過する。これらの２つの他の位置での流速変化は、筐体の２つの排気オリフィスを介して得られ、その一方は可動部分により前記位置の１つにおいて閉鎖されており、他方が開放されている。好ましくは、これらのオリフィスは異なるサイズ、すなわち小さいものが常に開放されており、大きいものがその位置の１つにおいて可動部分により閉塞されている異なるサイズを有する。

この実施形態は、移動距離がきわめて短い（可動部分の移動、従って、筐体およびバルブ自体のサイズ）一方で、きわめて高速の流速を収容することが可能であるという利点を提供する。

可動部分は、いずれの手段によっても移動され得る。好ましい実施形態において、可動部分は、例えばソレノイドによってではなく、（ステップモータのような）単なる機械的なモータであってコストの観点で利点を提供するモータによって移動される。

好ましい実施形態において、バルブは、可動部分をその内部に装着させるために２つの部分で筐体を含む。好ましくは、これらの２つの部分は：
− 一方がこれを通過してガス流がバルブに進入することが可能である吸気オリフィスであり、他方が、これを通過して前記ガス流がバルブから出ることが可能である排気オリフィスである少なくとも２つのオリフィスを含む外側部分であって、内部容積を画定する前記外側筐体と、
− 前記内部容積の内部に配置された内側部分であって、可動部分が摺動可能であり、外側筐体の吸気オリフィスと排気オリフィスとの間の連通を確立する少なくとも２つのオリフィスを有する内側部分と、
である。

この実施形態において、内側部分は能動的なものであり、外側部分が内側部分がその上にシールするシーリング表面を提供する。筐体は、好ましくは、２つの部品から構成されており、従って、可動部分は容易に実装されることが可能である。また、外側筐体は、必要に応じて、要求されるいずれかのタイプのフィルタ媒体のための筐体として用いられることが可能である。

この実施形態による筐体の２つの部分は、好ましくは、これらが容易に組み立て（分解）されることが可能であるような方法といった、いずれかの手段によって組み立てられ得る。クリップまたはスナップ嵌め接続が良好な結果をもたらす。

耐漏出性アセンブリとするために、本発明のバルブにおける、少なくとも、（この場合）筐体の２つの部分のアセンブリの間および筐体と可動部分との間のシールを予め認識することが好ましい。好ましい実施形態においては、可動部分が少なくとも１つのシール上にオーバーモールドされる。好ましくは、これは、２つのシール、すなわち一方がその上面であり一方がその下面である２つのシール上にオーバーモールドされる。

本発明のバルブは、いずれの材料から形成されてもよい。好ましくは、少なくとも筐体および可動部分はプラスチックである。プラスチックは、換言すると軽量であり、形付け（成形）が容易である。また、これらの使用は、例えば上述のシールのオーバーモールドを容易にする。より具体的には、筐体は、ＰＯＭ（ポリ−オキシ−メチレン）製であることが可能であり、パックは、ＰＡ（ポリアミド）製であることが可能であり、シールは、ゴム（ＮＢＲ）製であることが可能である。アクチュエータロッドおよび筐体は、ステンレス鋼製であることが好ましい。

本発明の実施形態による漏出検知サイクルのフローチャートの詳細である。 非漏出状態および漏出状態（例えば、ＯＢＤ ＩＩテストにおける小規模漏出検知に対する０．５ｍｍのオリフィス直径といった、被調整漏出セクションに対応する）のそれぞれについての比Δｐ_Ｌに対する２つの基準曲線ＡおよびＢを図示する。 制御された方策で燃料タンクと大気との間の流路を変化させる、上述のバルブの好ましい実施形態を図示する。 制御された方策で燃料タンクと大気との間の流路を変化させる、上述のバルブの好ましい実施形態を図示する。 制御された方策で燃料タンクと大気との間の流路を変化させる、上述のバルブの好ましい実施形態を図示する。

図１〜図５は本発明を図示するが、その範囲を限定すると解釈されるべきではない。

図１は、本発明の実施形態による漏出検知サイクルのフローチャートの詳細である。

漏出検知サイクルは、燃料タンクおよびタンクと大気との間に被制御セクションＡを有するオリフィスを含む燃料システムについて実施される。サイクルは、タンクから出る燃料の流れＦが試験値Ｆ_ｔｅｓｔに設定され、およびセクションＡが時間Ｔ_１で値Ａ_１に設定される、段階（１）から開始される。

全漏出検知サイクルの最中、燃料流は、燃料システム制御ユニット（ＦＳＣＵ）によって制御される。

段階（２）では、燃料タンクの内部と大気との間の差圧Δｐ_１が、Ｔ_１から時間間隔ΔＴの後に計測される。

段階（２）における計測値が最初の値と一致する条件（段階（３）で検証される）では、前記差圧Δｐ_１が段階（４）で記録され、段階（５）において被制御セクションＡが時間Ｔ_２でＡ_１とは異なる値Ａ_２に設定される。段階（５）から、漏出サイクルが段階（２）に戻され、ここで、差圧Δｐ_２が、今度はＴ_２から同一の時間間隔ΔＴの後に計測される。

次いで、段階（３）での条件はこれ以上満たされていないので、比Δｐ_２／Δｐ_１が計算され、および被調整漏出を含む同一の燃料システムで得られた基準差圧比Δｐ_Ｌと比較される、段階（６）が実施される。

比Δｐ_２／Δｐ_１が基準比Δｐ_Ｌを超える場合には、漏出検知情報がＦＳＣＵに伝達されない段階（７）が実施される。比Δｐ_２／Δｐ_１が基準比Δｐ_Ｌ以下である場合、漏出検知情報がＦＳＣＵに伝達される段階（８）が実施される。

漏出検知サイクルは、段階（９）で完了する。

図２は、非漏出状態および漏出状態（例えば、ＯＢＤ ＩＩテストにおける小規模漏出検知に対する０．５ｍｍのオリフィス直径といった、被調整漏出セクションに対応する）のそれぞれについての比Δｐ_Ｌに対する２つの基準曲線ＡおよびＢを図示する。軸（１３）および（１４）は、それぞれ、時間および差圧の比を表す。時間Ｔ_ｍでは、曲線Ｂ上の基準比Δｐ_Ｌが、計測された比Δｐ_２／Δｐ_１と比較される。この場合、基準比Δｐ_Ｌは計測された比Δｐ_２／Δｐ_１より大きく、すなわち、燃料システムに、被調整漏出より大規模の漏出がある。

図３〜図５は、制御された方法で燃料タンクと大気との間の流路を変化させる、上述のバルブの好ましい実施形態を図示する。

このバルブは、
− 直径約１ｍｍの小オリフィス（４）を有するパックのブロッキングプレートの形態での可動部分（８）を動かすステップモータまたはソレノイド（１）と、
− キャニスタ（図示せず）に接続された吸気ポート（５）および少なくとも２つの排気オリフィス（１１）を有する外側筐体（９）であって、これはいずれの位置についても十分な容量を有するバルブから出る共通流路についての、複数の排気オリフィスを含むことが好ましい外側筐体（９）と、
− 内側筐体（１０）は、その底部で開放され、これにより吸気ポート（オリフィス）が画定されており、また、いくつかの排気オリフィスを有する：大きなサイズ（約８ｍｍ×１２ｍｍのサイズ、極大条件での適切な流れについて十分な面積のみが要求される）の少なくとも２つの通気ポート（２）、および少なくとも１つの直径約１ｍｍの小さなサイズの滲出オリフィス（３）と、
を備える。

内側筐体（１０）は、外側筐体（９）内に留められる（スナップ嵌めされる）ように固定用留め金（６）を備えている。この筐体は、一緒に保持するために、留め金を底または頂部に有していてもよい。

パック（８）を上部および下部筐体（９、１０）にシールし、上部および下部筐体（９、１０）をも一緒にシールするシール（７）がバルブ内にある。

このバルブは、図３〜５にそれぞれ示されている３つの位置を有する：
− 図３においては、通気ポート（２）がパック（８）およびそのシール（７）によって閉塞されているが、それにもかかわらず、図上で太線および矢印で示されているガス用の２つの流路があり：一方は直接的に制限されたオリフィス（３）を通り、および他方が先ずパック（８）におけるオリフィス（４）を通り、その後、通気ポート（２）を通る。この位置は、本明細書において記載したＯＢＤテストの大きなオリフィス、従って大きい漏出経路に対応している。
− 図４において、パックがその上方の弁座から移動して、通気ポート（２）を開放して、ガスがその周囲を通って、バルブの吸気ポート（５）から、基本的に前記通気ポート（２）（滲出オリフィス（３、４）も自由であるがこれを通る流れは無視してもよい）を介してその排気ポート（１１）に自由に流れることを可能にする。これが、バルブの自然な、作動していない状態である。アクチュエータは、この位置では休止するよう設計されることとなる。ソレノイドアクチュエータが用いられる場合には、これは、好ましくは、組み込まれたバネを有し、従って、この状態は休止中でも維持される。ステップモータが用いられる場合、これはプログラム位置に戻らなければならないであろう。これが、すなわちタンクの通常の運転（機能）の最中、および給油の最中である、テストを行っていない場合にバルブがあるであろう状態である。これはまた、アクチュエータ動作不良または故障の場合の内側部分の既定の位置である。
− 図５において、パック（８）は外側筐体（９）上に座して（そのシール（７）によってシールされている）おり、オリフィス（４）を通る小さい漏出流経路以外の、前記外側筐体（９）と内側筐体（１０）との間の連通を閉じている。吸気ポート（５）を介してバルブに入るガス流はこのオリフィス（４）を強制的に通過されることとなり、基本的に通気ポート（２）を通ってバルブ出口（１１）に達することとなる。この位置は、本明細書に記載のＯＢＤテストの小オリフィス、従って小さい漏出経路に対応する。

なお、本発明においては、以下の態様も好適である。
[態様１]
燃料タンクと、前記タンクと大気との間の被制御セクションを有するオリフィスとを備える燃料システムにおける漏出を検知する方法であって、
ａ）前記被制御セクションが時間Ｔ_１で値Ａ_１に設定されると共に、Ｔ_１から少なくとも時間間隔ΔＴの後、前記燃料タンクから出る一定の燃料流について前記燃料タンクの内部と大気との間の差圧Δｐ_１が計測され、
ｂ）前記被制御セクションが時間Ｔ_２で値Ａ_２に設定されると共に、Ｔ_２からの少なくとも同一の時間間隔ΔＴの後、同一の一定の燃料流について前記燃料タンクの内部と大気との間の差圧Δｐ_２が計測され、
ｃ）前記差圧Δｐ_１とΔｐ_２との比が計算され、被調整漏出を含むが同一の燃料システムで得られた基準圧力差比Δｐ_Ｌと比較され、
ｄ）段階ｃ）で計算された前記比が前記基準比Δｐ_Ｌ未満である場合に、前記被調整漏出より大きい漏出が検知される方法。
〔態様２〕
前記燃料システムがキャニスタおよび電子的に制御される電気機械式バルブを備える蒸発ガス防止装置を備え、
前記被制御セクションのオリフィスが、前記燃料タンクと前記キャニスタとの間にあり、
前記被制御セクションが、前記電気機械式バルブによって制御されることを特徴とする、態様１に記載の方法。
〔態様３〕
前記電気機械式バルブが、少なくとも３つの穴を備える固定式外側筐体と、前記外側筐体の主軸に沿って移動し、前記電気機械式バルブの少なくとも３つのポートを筐体の穴と画定する適切な穴を備える移動式内側セクションと、を備えることを特徴とする、態様２に記載の方法。
〔態様４〕
前記被制御セクションのオリフィスが、キャニスタの通気ポートと大気との間にあり、通常の運転の最中および給油の最中に前記タンクを通気させる通気バルブによって制御される、態様１に記載の方法。
〔態様５〕
燃料システムが、燃料システム制御ユニット（ＦＳＣＵ）を備え、
ステップａ）〜ｄ）がＦＳＣＵによって実施されることを特徴とする、態様１〜４に記載の方法。
〔態様６〕
前記燃料システムが、燃料ポンプを備え、
前記燃料流が、前記ＦＳＣＵによって制御される前記燃料ポンプによって制御されることを特徴とする、態様５に記載の方法。
〔態様７〕
前記燃料ポンプが、可変速度／可変圧力制御プログラムを介して制御されることを特徴とする、態様６に記載の方法。
〔態様８〕
前記差圧Δｐ_１およびΔｐ_２は、それぞれＴ_１およびＴ_２から時間間隔ΔＴの後に１回だけ計測されることを特徴とする、態様１〜７に記載の方法。
〔態様９〕
ａ）前記差圧Δｐ_１が、Ｎ個の一連の計測値（Ｎは定数である）が得られるように、Ｔ_１から開始される継続的な時間間隔ΔＴの後に計測され、
ｂ）前記差圧Δｐ_２が、Ｎ個の一連の計測値が得られるように、Ｔ_２から開始される継続的な時間間隔ΔＴの後に計測され、
ｃ）前記差圧Δｐ_１およびΔｐ_２のＮ個の一連の比が、段階ａ）およびｂ）で得られた一連の計測値から計算され、数値フィルタが、一連のＮ個のフィルタされた比が得られるようにこの一連のＮ個の比にかけられ、前記一連のフィルタされた比が、同一の燃料システムで得られたが、被調整漏出を含むＮ個の一連の基準差圧比Δｐ_Ｌと比較される、
ことを特徴とする、態様１〜８に記載の方法。
〔態様１０〕
当該方法が、車載式故障診断（ＯＢＤ）テストに含まれることを特徴とする、態様１〜９に記載の方法。
〔態様１１〕
漏出検知手段を備える燃料システムであって、
ａ）燃料タンクと、
ｂ）前記タンクと大気との間に被制御セクションを有するオリフィスと、
ｃ）少なくとも２つの値の間で前記被制御セクションを変化させる手段と、
ｄ）前記被制御セクションの前記少なくとも２つの値での前記タンクの内部と大気との間の差圧を計測する手段と、
ｅ）段階ｄ）で計測された２つの差圧の間の比を計算し、前記比と、被調整漏出での同一の燃料システムで得られる大気との基準差圧比とを比較する手段と、
を備える燃料システム。
〔態様１２〕
キャニスタと大気との間に配置され、通常の運転の最中および給油の最中に前記タンクを通気させる通気バルブであるバルブに前記被制御セクションを変更する手段が設けられる、態様１１に記載の燃料システム。
〔態様１３〕
態様４に記載の方法および態様１２に記載の燃料システムに好適である通気バルブであって、
少なくとも１つの吸気オリフィスと、前記バルブを通過するガスの流速が異なる少なくとも２つの流路を確立する少なくとも２つの排気オリフィスであって１つが第１の制限セクションＡ１（Ｉ）を有し、１つが第２の制限セクションＡ２（ＩＩ）を有する２つの排気オリフィスと、
前記筐体の内部を、前記バルブを通過する流れを制限しない位置、流路（Ｉ）に制限する位置および流路（ＩＩ）に制限する位置の３つの位置の間で移動されることが可能である可動部分と、
を備えるバルブ。
〔態様１４〕
態様１３に記載の通気バルブであって、
前記可動部分が、オリフィスを備え、１つの位置においてガスがその周囲およびバルブをほとんど流速を制限せずに通って流れ得るような幾何学的形状を有し、
前記筐体の２つの排気オリフィスが異なるサイズを有し、小さいものが常に開放されていると共に大きいものが可動部分によってその位置の１つでは閉塞されている、通気バルブ。
〔態様１５〕
前記可動部分が、ステップモータによって移動される、態様１３または１４に記載の通気バルブ。
〔態様１６〕
前記筐体が、
一方が、これを通過してガス流がバルブに進入することが可能である吸気オリフィスであり、他方が、これを通過して前記ガス流が前記バルブから出ることが可能である排気オリフィスである少なくとも２つのオリフィスを含む外側部分であって、内部容積を画定する前記外側筐体と、
前記内部容積の内部に配置された内側部分であって、前記可動部分が摺動可能であり、前記外側筐体の吸気オリフィスと排気オリフィスとの間の連通を確立する少なくとも２つのオリフィスを有する内側部分と、
の２つの部分からなる、態様１３〜１５に記載の通気バルブ。

１ ステップモータまたはソレノイド
２ 通気ポート
３ 滲出オリフィス
４ 小オリフィス
５ 吸気ポート
６ 固定用留め金
７ シール
８ パック（可動部分）
９ 外側筐体
１０ 内側筐体
１１ 排気オリフィス

Claims (16)

1. 燃料タンクと、前記タンクと大気との間の被制御セクションを有するオリフィスとを備える燃料システムにおける漏出を検知する方法であって、
   ａ）前記被制御セクションが時間Ｔ_１で値Ａ_１に設定されると共に、Ｔ_１から少なくとも時間間隔ΔＴの後、前記燃料タンクから出る一定の燃料流について前記燃料タンクの内部と大気との間の差圧Δｐ_１が計測され、
   ｂ）前記被制御セクションが時間Ｔ_２で値Ａ_２に設定されると共に、Ｔ_２からの少なくとも同一の時間間隔ΔＴの後、同一の一定の燃料流について前記燃料タンクの内部と大気との間の差圧Δｐ_２が計測され、
   ｃ）前記差圧Δｐ_１とΔｐ_２との比が計算され、被調整漏出を含むが同一の燃料システムで得られた基準圧力差比Δｐ_Ｌと比較され、
   ｄ）段階ｃ）で計算された前記比が前記基準比Δｐ_Ｌ未満である場合に、前記被調整漏出より大きい漏出が検知される方法。
2. 前記燃料システムがキャニスタおよび電子的に制御される電気機械式バルブを備える蒸発ガス防止装置を備え、
   前記被制御セクションのオリフィスが、前記燃料タンクと前記キャニスタとの間にあり、
   前記被制御セクションが、前記電気機械式バルブによって制御されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記電気機械式バルブが、少なくとも３つの穴を備える固定式外側筐体と、前記外側筐体の主軸に沿って移動し、前記電気機械式バルブの少なくとも３つのポートを筐体の穴と画定する適切な穴を備える移動式内側セクションと、を備えることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 前記被制御セクションのオリフィスが、キャニスタの通気ポートと大気との間にあり、通常の運転の最中および給油の最中に前記タンクを通気させる通気バルブによって制御される、請求項１に記載の方法。
5. 燃料システムが、燃料システム制御ユニット（ＦＳＣＵ）を備え、
   ステップａ）〜ｄ）がＦＳＣＵによって実施されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記燃料システムが、燃料ポンプを備え、
   前記燃料流が、前記ＦＳＣＵによって制御される前記燃料ポンプによって制御されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
7. 前記燃料ポンプが、可変速度／可変圧力制御プログラムを介して制御されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. 前記差圧Δｐ_１およびΔｐ_２は、それぞれＴ_１およびＴ_２から時間間隔ΔＴの後に１回だけ計測されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. ａ）前記差圧Δｐ_１が、Ｎ個の一連の計測値（Ｎは定数である）が得られるように、Ｔ_１から開始される継続的な時間間隔ΔＴの後に計測され、
   ｂ）前記差圧Δｐ_２が、Ｎ個の一連の計測値が得られるように、Ｔ_２から開始される継続的な時間間隔ΔＴの後に計測され、
   ｃ）前記差圧Δｐ_１およびΔｐ_２のＮ個の一連の比が、段階ａ）およびｂ）で得られた一連の計測値から計算され、数値フィルタが、一連のＮ個のフィルタされた比が得られるようにこの一連のＮ個の比にかけられ、前記一連のフィルタされた比が、同一の燃料システムで得られたが、被調整漏出を含むＮ個の一連の基準差圧比Δｐ_Ｌと比較される、
   ことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 当該方法が、車載式故障診断（ＯＢＤ）テストに含まれることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 漏出検知手段を備える燃料システムであって、
    ａ）燃料タンクと、
    ｂ）前記タンクと大気との間に被制御セクションを有するオリフィスと、
    ｃ）少なくとも２つの値の間で前記被制御セクションを変化させる手段と、
    ｄ）前記燃料タンクから出る一定の燃料流について、前記被制御セクションの前記少なくとも２つの値での前記タンクの内部と大気との間の差圧を計測する手段と、
    ｅ）段階ｄ）で計測された２つの差圧の間の比を計算し、前記比と、被調整漏出での同一の燃料システムで得られる大気との基準差圧比とを比較する手段と、
    を備える燃料システム。
12. キャニスタと大気との間に配置され、通常の運転の最中および給油の最中に前記タンクを通気させる通気バルブであるバルブに前記被制御セクションを変更する手段が設けられる、請求項１１に記載の燃料システム。
13. 請求項４に記載の方法および請求項１２に記載の燃料システムに好適である通気バルブであって、
    少なくとも１つの吸気オリフィスと、前記バルブを通過するガスの流速が異なる少なくとも２つの流路を確立する少なくとも２つの排気オリフィスであって１つが第１の制限セクションＡ１（Ｉ）を有し、１つが第２の制限セクションＡ２（ＩＩ）を有する２つの排気オリフィスと、
    前記筐体の内部を、前記バルブを通過する流れを制限しない位置、流路（Ｉ）に制限する位置および流路（ＩＩ）に制限する位置の３つの位置の間で移動されることが可能である可動部分と、
    を備えるバルブ。
14. 請求項１３に記載の通気バルブであって、
    前記可動部分が、オリフィスを備え、１つの位置においてガスがその周囲およびバルブをほとんど流速を制限せずに通って流れ得るような幾何学的形状を有し、
    前記筐体の２つの排気オリフィスが異なるサイズを有し、小さいものが常に開放されていると共に大きいものが可動部分によってその位置の１つでは閉塞されている、通気バルブ。
15. 前記可動部分が、ステップモータによって移動される、請求項１３または１４に記載の通気バルブ。
16. 前記筐体が、
    一方が、これを通過してガス流がバルブに進入することが可能である吸気オリフィスであり、他方が、これを通過して前記ガス流が前記バルブから出ることが可能である排気オリフィスである少なくとも２つのオリフィスを含む外側部分であって、内部容積を画定する前記外側筐体と、
    前記内部容積の内部に配置された内側部分であって、前記可動部分が摺動可能であり、前記外側筐体の吸気オリフィスと排気オリフィスとの間の連通を確立する少なくとも２つのオリフィスを有する内側部分と、
    の２つの部分からなる、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の通気バルブ。

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