JP5640913B2

JP5640913B2 - 燃料蒸気漏れ検出装置

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Publication number: JP5640913B2
Application number: JP2011155533A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　智啓; 智啓伊藤; 小林　充幸; 充幸小林; 伸二杉原
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-07-14
Filing date: 2011-07-14
Publication date: 2014-12-17
Anticipated expiration: 2031-07-14
Also published as: JP2013019396A

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は、燃料タンクまたはキャニスタから外部に漏れる燃料蒸気の有無を確認する。特許文献１には、エンジン稼働中に発生する負圧を負圧保持弁に導入し、エンジン停止後、負圧保持弁に保持されている負圧を燃料タンクに導入することでポンプを使用しないで燃料タンクの燃料蒸気の漏れを検出する燃料蒸気処理システムが記載されている。

特開２００３−２８００９号公報

特許文献１に記載の燃料蒸気処理システムでは、燃料蒸気の漏れを検出するとき燃料タンク内を減圧するため、燃料タンクで通常より多く発生する燃料蒸気はキャニスタに吸着される。しかしながら、キャニスタには燃料蒸気を吸着可能な量として最大吸着可能量が設定されており、燃料蒸気の漏れを検出するとき、キャニスタの吸着量が最大吸着可能量近くであると、燃料蒸気漏れ検出処理によって発生する燃料蒸気はキャニスタに吸着されずに大気に放出される。

本発明の目的は、燃料蒸気の漏れを検出するとき燃料蒸気の大気放出を防止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、内燃機関に供給する燃料を貯留する燃料タンクの燃料蒸気を吸着するキャニスタ、キャニスタに連通する第１通路、第１通路に連通可能な圧力検出通路、一端が第１通路に連通可能であって、他端が大気開放されている大気通路、を備える。切換弁は、第１通路を圧力検出通路に連通または大気通路に連通に選択的に切り換える。圧力検出通路に設けられている加減圧手段は、切換弁が第１通路と圧力検出通路とを連通するとき、燃料タンク内を加圧または減圧する。切換弁バイパス通路は、切換弁をバイパスして第１通路と圧力検出通路とを連通する。切換弁バイパス通路には、絞り部が設けられる。圧力検出手段は、圧力検出通路の圧力を検出し、検出した圧力検出通路の圧力に応じた信号を出力する。油量検出手段は、燃料タンク内の油量を検出し、検出した燃料タンク内の油量に応じた信号を出力する。内燃機関の吸気通路とキャニスタ内とを連通するパージ通路に設けられるパージ弁は、吸気通路とキャニスタ内とを連通または遮断し、開閉に応じた信号を出力する。

燃料蒸気漏れ検出装置の第１判定手段は、燃料タンクが給油された時刻からパージ弁が開いている時間の合計が第１所定時間以上であるか否かを判定する。第２判定手段は、パージ弁が前回閉じた時刻から経過した時間が第２所定時間未満であるか否かを判定する。制御手段は、第１判定手段および第２判定手段の両判定結果に基づいて、加減圧手段の駆動を制御する。燃料蒸気漏れ判定手段は、制御手段によって加減圧手段が駆動し、燃料タンク内を加圧、または減圧されるとき、圧力検出手段が出力する信号に基づいて燃料タンクから燃料蒸気が漏れているか否かを判定する。
請求項１に記載の燃料蒸気漏れ検出装置は、第１判定手段により燃料タンクが給油された時刻からパージ弁が開いている時間の合計が第１所定時間未満であると判定されるとき、また第２判定手段によりパージ弁が前回閉じた時刻から経過した時間が第２所定時間以上であると判定されるとき、制御手段は加減圧手段により燃料タンク内を加圧する。

燃料蒸気漏れ検出装置の第１判定手段では、燃料タンクが給油された時刻からパージ弁が開いている時間の合計に基づいて、キャニスタが燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気を吸着することができるか否か判定する。パージ弁は、キャニスタに吸着されている燃料蒸気を内燃機関の吸気通路にパージする。すなわち、パージ弁が開くことによりキャニスタに吸着されている燃料蒸気はキャニスタから脱離する。このとき、パージ弁の開閉時間によってキャニスタに残っている燃料蒸気の量が変化する。燃料タンクが給油された時刻からパージ弁が開いている時間の合計が長いほど、キャニスタから脱離する燃料蒸気は多くなり、キャニスタに残っている燃料蒸気の量は少なくなる。この場合、キャニスタは多くの燃料蒸気を吸着することができる。一方、燃料タンクが給油された時刻からパージ弁が開いている時間の合計が短いほど、キャニスタから脱離する燃料蒸気は少なくなり、キャニスタに残っている燃料蒸気の量は多くなる。この場合、キャニスタは多くの燃料蒸気を吸着することができない。第１判定手段では、燃料タンクが給油された時刻からパージ弁が開いている時間の合計の閾値として第１所定時間を設定し、燃料タンクが給油された時刻からパージ弁が開いている時間の合計が第１所定時間未満である場合、キャニスタには多くの燃料蒸気が吸着しているとして、燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気を吸着することができないと判定する。

また、燃料蒸気漏れ検出装置の第２判定手段では、パージ弁が前回閉じた時刻から経過した時間に基づいて、キャニスタが燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気を吸着することができるか否か判定する。パージ弁が閉じた後、キャニスタには燃料蒸気が吸着され、キャニスタから燃料蒸気が脱離することはない。すなわち、パージ弁が前回閉じた時刻からが長いほど、キャニスタには多くの燃料蒸気が吸着していることが予想される。パージ弁が前回閉じた時刻から経過した時間が長いほど、キャニスタに吸着している燃料蒸気の量は最大吸着可能量より小さく、キャニスタは多くの燃料蒸気を吸着することができる。一方、パージ弁が前回閉じた時刻から経過した時間が短いほど、キャニスタに吸着している燃料蒸気の量は最大吸着可能量に近くなり、キャニスタは多くの燃料蒸気を吸着することができない。第２判定手段では、パージ弁が前回閉じた時刻から経過した時間の閾値として第２所定時間を設定し、パージ弁が前回閉じた時刻から経過した時間が第２所定時間以上である場合、キャニスタには多くの燃料蒸気が吸着しているとして、燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気を吸着することができないと判定する。

請求項１に記載の燃料蒸気漏れ検出装置では、加減圧手段により燃料タンク内を加圧または減圧にすることで燃料蒸気の漏れを検出する。燃料タンク内の圧力を変化させると、燃料タンク内で発生する燃料蒸気の量が変化する。燃料タンク内を減圧にすると、大気圧の場合に比べて燃料蒸気は多く発生する。一方、燃料タンク内を加圧にすると、大気圧の場合に比べて燃料蒸気の発生量は少なくなる。そこで、請求項１に記載の燃料蒸気漏れ検出装置では、第１判定手段および第２判定手段に基づいて、減圧による燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気をキャニスタが吸着できるか否かを判定して、加減圧手段を駆動する。これにより、燃料蒸気の漏れを検出するとき燃料蒸気を大気に放出することを防止することができる。

また、従来の加圧のみによる燃料蒸気漏れ検出装置では、燃料タンクに絞り部の内径より小さい穴がある場合、燃料タンク内は加圧されるため、当該穴より燃料蒸気が大気に宝放出されることとなる。しかしながら、請求項１に記載の燃料蒸気漏れ検出装置では、キャニスタが減圧による燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気をキャニスタが吸着できる場合、減圧による燃料蒸気漏れ検出処理を実行するため、燃料蒸気が大気に放出される可能性はない。これにより、燃料蒸気の漏れを検出するとき燃料蒸気を大気に放出することを防止することができる。
また、燃料タンクが給油された時刻からパージ弁が開いている時間の合計が第１所定時間未満である場合、またパージ弁が前回閉じた時刻から経過した時間が第２所定時間以上である場合、キャニスタは燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気を吸着することができない。そこで、制御手段は、上述した２つの条件のいずれかを満たす場合、加減圧手段によって燃料タンク内を加圧にして燃料蒸気の漏れを検出する。これにより、燃料蒸気の漏れを検出するとき燃料タンク内で発生する燃料蒸気は燃料タンク内に閉じ込められたままとなり、燃料蒸気の大気放出を防止することができる。

請求項２に記載の発明によると、第１判定手段により燃料タンクが給油された時刻からパージ弁が開いている時間の合計が第１所定時間以上であると判定され、かつ第２判定手段によりパージ弁が前回閉じた時刻から経過した時間が第２所定時間未満であると判定されるとき、制御手段は加減圧手段により燃料タンク内を減圧する。
上述したように、燃料タンクが給油された時刻からパージ弁が開いている時間の合計が第１所定時間以上である場合、またパージ弁が前回閉じた時刻から経過した時間が第２所定時間未満である場合、キャニスタは燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気を吸着することができる。そこで、制御手段は、上述した２つの条件を同時に満たす場合、加減圧手段によって燃料タンク内を減圧にして燃料蒸気の漏れを検出する。これにより、燃料蒸気の漏れを検出するとき燃料タンク内で発生する燃料蒸気はキャニスタにより吸着され、燃料蒸気の大気放出を防止することができる。

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、内燃機関に供給する燃料を貯留する燃料タンクの燃料蒸気を吸着するキャニスタ、キャニスタに連通する第１通路、第１通路に連通可能な圧力検出通路、一端が第１通路に連通可能であって、他端が大気開放されている大気通路、を備える。切換弁は、第１通路を圧力検出通路に連通または大気通路に連通に選択的に切り換える。圧力検出通路に設けられている加減圧手段は、切換弁が第１通路と圧力検出通路とを連通するとき、燃料タンク内を加圧または減圧する。切換弁バイパス通路は、切換弁をバイパスして第１通路と圧力検出通路とを連通する。切換弁バイパス通路には、絞り部が設けられる。圧力検出手段は、圧力検出通路の圧力を検出し、検出した圧力検出通路の圧力に応じた信号を出力する。油量検出手段は、燃料タンク内の油量を検出し、検出した前記燃料タンク内の油量に応じた信号を出力する。内燃機関の吸気通路とキャニスタ内とを連通するパージ通路に設けられるパージ弁は、吸気通路とキャニスタ内とを連通または遮断し、パージ弁の開閉に応じた信号を出力する。開閉弁は、燃料タンク内とキャニスタ内とを連通する第２通路に設けられ、燃料タンク内とキャニスタ内とを連通または遮断し、開閉弁の開閉に応じた信号を出力する。
また、請求項３に記載に発明によると、第１判定手段により燃料タンクが給油された時刻からパージ弁が開いている時間の合計が第１所定時間未満であると判定されるとき、また第３判定手段により開閉弁が前回閉じた時刻からパージ弁が開いている時間の合計が第３所定時間未満であると判定されるとき、制御手段は加減圧手段により燃料タンク内を加圧する。

請求項３に記載の燃料蒸気漏れ検出装置の第１判定手段は、燃料タンクが給油された時刻からパージ弁が開いている時間の合計が第１所定時間以上であるか否かを判定する。第３判定手段は、開閉弁が前回閉じた時刻からパージ弁が開いている時間の合計が第３所定時間以上であるか否かを判定する。制御手段は、第１判定手段および第３判定手段の両判定結果に基づいて、加減圧手段の駆動を制御する。燃料蒸気漏れ判定手段は、圧力検出手段が出力する信号に基づいて燃料タンクから燃料蒸気が漏れているか否かを判定する。

請求項３に記載の燃焼蒸気漏れ検出装置の第３判定手段では、開閉弁が前回閉じた時刻からパージ弁が開いている時間の合計に基づいて燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気をキャニスタが吸着することができるか否か判定する。開閉弁は、燃料タンク内とキャニスタ内とを連通または遮断する。したがって、開閉弁が閉じている時間中、キャニスタ内では吸着される燃料蒸気の量は増加しない。また、開閉弁が閉じている時間中、パージ弁が開けられるとキャニスタに吸着している燃料蒸気は吸気通路にパージされるため、キャニスタに残る燃料蒸気の量は少なくなる。開閉弁が前回閉じた時刻からパージ弁が開いている時間の合計が長いほど、キャニスタから脱離する燃料蒸気は多くなり、キャニスタに残る燃料蒸気の量は少なくなる。この場合、キャニスタは多くの燃料蒸気を吸着することができる。一方、開閉弁が前回閉じた時刻からパージ弁が開いている時間が短いほどキャニスタから脱離する燃料蒸気は少なくなり、キャニスタに残る燃料蒸気の量は多くなる。この場合、キャニスタは多くの燃料蒸気を吸着することができない。第３判定手段では、開閉弁が前回閉じた時刻からパージ弁が開いている時間の合計の閾値として第３所定時間を設定し、開閉弁が前回閉じた時刻からパージ弁が開いている時間の合計が第３所定時間未満である場合、キャニスタには多くの燃料蒸気が吸着しているとして、燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気を吸着することができないと判定する。

請求項３に記載の燃焼蒸気漏れ検出装置では、加減圧手段により燃料タンク内を加圧または減圧にすることで燃料蒸気の漏れを検出する。燃料タンク内の圧力を変化させると、燃料タンク内で発生する燃料蒸気の量が変化する。燃料タンク内を減圧にすると、大気圧の場合に比べて燃料蒸気は多く発生する。一方、燃料タンク内を加圧にすると、大気圧の場合に比べて燃料蒸気の発生量は少なくなる。そこで、請求項４に記載の燃料蒸気漏れ検出装置では、第１判定手段および第３判定手段に基づいて、キャニスタが減圧による燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気を吸着できるか否かを判定して、加減圧手段を駆動する。これにより、燃料蒸気の漏れを検出するときキャニスタで吸着することができない燃料蒸気を大気に放出することを防止できる。
また、燃料タンクが給油された時刻からパージ弁が開いている時間の合計が第１所定時間未満である場合、また開閉弁が前回閉じた時刻から前記パージ弁が開いている時間の合計が第３所定時間未満である場合、キャニスタは燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気を吸着することができない。そこで、制御手段は、上述した２つの条件のいずれかを満たす場合、加減圧手段によって燃料タンク内を加圧にして燃料蒸気の漏れを検出する。これにより、蒸気漏れ検出時に燃料タンク内で発生する燃料蒸気は燃料タンク内に閉じ込められたままとなり、燃料蒸気の大気放出を防止することができる。

請求項４に記載の発明によると、第１判定手段により燃料タンクが給油された時刻からパージ弁が開いている時間の合計が第１所定時間以上であると判定され、かつ第３判定手段により開閉弁が前回閉じた時刻からパージ弁が開いている時間の合計が第３所定時間以上であると判定されるとき、制御手段は加減圧手段により燃料タンク内を減圧する。
上述したように、燃料タンクが給油された時刻からパージ弁が開いている時間の合計が第１所定時間以上である場合、また開閉弁が前回閉じた時刻からパージ弁が開いている時間の合計が第３所定時間以上である場合、キャニスタは燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気を吸着することができる。そこで、制御手段は、上述した２つの条件を同時に満たす場合、加減圧手段によって燃料タンク内を減圧にして燃料蒸気の漏れを検出する。これにより、燃料蒸気漏れ検出時に燃料タンク内で発生する燃料蒸気はキャニスタにより吸着され、燃料蒸気の大気放出を防止することができる。

本発明の第１実施形態による燃料蒸気漏れ検出装置を用いた蒸発燃料処理装置の概略図である。本発明の第１実施形態における燃料蒸気漏れ検出装置での燃料蒸気漏れ検出処理を説明するフローチャートである。本発明の第２実施形態による燃料蒸気漏れ検出装置を用いた蒸発燃料処理装置の概略図である。本発明の第２実施形態における燃料蒸気漏れ検出装置での燃料蒸気漏れ検出処理を説明するフローチャートである。本発明の第３実施形態による燃料蒸気漏れ検出装置を用いた蒸発燃料処理装置の概略図である。本発明の第３実施形態における燃料蒸気漏れ検出装置での燃料蒸気漏れ検出処理を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施形態による燃料蒸気漏れ検出装置を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態における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１０、燃料蒸気漏れ検出装置２などから構成されている。燃料蒸気漏れ検出装置２のキャニスタ１２と燃料タンク１０とは連通管１１で接続される。キャニスタ１２と吸気管１６とはパージ通路１３１を形成するパージ管１３で接続される。パージ管１３にはパージ弁１４が設置される。燃料タンク１０内で発生する蒸発燃料は、連通路１１１を通りキャニスタ１２内の吸着材により吸着される。パージ弁１４は電磁弁であり、パージ弁１４の開度が制御されることによりキャニスタ１２から吸気通路１６１のスロットル弁１８の下流側にパージされる蒸発燃料量が調整される。吸気通路１６１にパージされた燃料はエンジン５に導入される。パージ弁１４は、パージ弁１４の開閉に応じた信号を出力する。出力される信号は、後述する電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という）６に入力される。

燃料タンク１０内には、油量計１７が設けられている。油量計１７は、燃料タンク１０内の油量を検出する。油量計１７は、検出した油量に応じた信号を出力する。出力される信号は、ＥＣＵ６に入力される。油量計１７は、特許請求の範囲に記載の「油量検出手段」に相当する。

燃料蒸気漏れ検出装置２は、キャニスタ１２、「第１通路」としてのキャニスタ管２１、「加減圧手段」としてのベーン式ポンプ２２、切換弁２３、圧力センサ２４、ポンプ管２５、切換弁バイパス管２６、基準オリフィス２７および大気通路管２８などから構成されている。燃料蒸気漏れ検出装置２は、燃料タンク１０の燃料蒸気漏れの検出を行う。

ベーン式ポンプ２２は、圧力センサ２４が設置されているポンプ管２５を介して切換弁２３と接続されている。ベーン式ポンプ２２は、後述する切換弁２３により、ポンプ管２５、キャニスタ１２に接続するキャニスタ管２１、および連通管１１を介して燃料タンク１０内を減圧する。ポンプ管２５は基準オリフィス２７が設置されている切換弁バイパス管２６の一端と接続している。ベーン式ポンプ２２は、内蔵するベーンの回転方向を変えることにより、連通する空間を加圧、または減圧する。

切換弁２３は電磁弁であり、コイル２３１への通電をオフした状態では、図１に示すようにキャニスタ通路２１１と大気通路２８１とを連通する。これにより、キャニスタ１２の内部は大気と連通する。コイル２３１への通電をオンすると、切換弁バイパス通路２６１を介さずにキャニスタ１２とベーン式ポンプ２２とは連通する。ポンプ管２５に設置される圧力センサ２４は、ポンプ通路２５１の圧力を検出する。切換弁バイパス管２６に設けられる基準オリフィス２７は、燃料タンク１０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。

フィルタ３０は、大気通路管２８の一端に設けられる。キャニスタ１２により燃料蒸気が吸着される場合、またはベーン式ポンプ２２が燃料タンク１０内を減圧する場合、フィルタ３０からキャニスタ１２内、または燃料タンク１０内の空気が大気に開放される。一方、キャニスタ１２に吸着した燃料蒸気を吸気管１６に供給する場合、または後述する燃料蒸気漏れ検出処理において基準圧力を検出する場合、大気からフィルタ３０を通って燃料蒸気漏れ検出装置２に空気が導入される。このとき、フィルタ３０は導入される空気に含まれる異物を回収する。なお、図１中の矢印は空気の流れを示している。

ＥＣＵ６は、演算手段としてのＣＰＵ、ならびに、記憶手段としてのＲＡＭおよびＲＯＭ等を有するマイクロコンピュータ等から構成されている。ＥＣＵ６は、油量計１７、圧力センサ２４、パージ弁１４、ベーン式ポンプ２２、およびコイル２３１と電気的に接続する。ＥＣＵ６には、油量計１７が検出する燃料タンク内の油量に応じた信号、および圧力センサ２４が検出するポンプ通路２５１の圧力に応じた信号が入力される。また、ＥＣＵ６には、パージ弁１４からパージ弁１４の開閉に応じた信号が入力される。また、ＥＣＵ６は、ベーン式ポンプ２２の駆動を制御する信号を出力する。また、ＥＣＵ６は、コイル２３１への通電を制御する。ＥＣＵ６は、特許請求の範囲に記載の「第１判定手段」、「第２判定手段」、「制御手段」、および「燃料蒸気漏れ判定手段」に相当する。

（作用）
次に本発明の第１実施形態である燃料蒸気漏れ検出装置２の作用を説明する。第１実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置２は、燃料タンク１０またはキャニスタ１２の燃料蒸気漏れを検出する。以下に燃料蒸気漏れ検出装置２による燃料蒸気漏れ検出処理を図２のフローチャートに沿って説明する。

図２に示すように、最初のステップ（以下、ステップを省略してＳとする）１０１において、給油後にキャニスタ１２から吸気通路１６１に燃料蒸気がパージされる時間の合計が第１所定時間Ｔ１以上であるか否かを判定する。Ｓ１０１において、外部から燃料が燃料タンク１０に供給された後、ＥＣＵ６は、キャニスタ１２に吸着された燃料蒸気をパージにより吸気通路１６１に供給した積算時間を算出する。ＥＣＵ６は、電気的に接続している油量計１７からの信号により燃料タンク１０内の油量が増加した時刻を記録する。一方、ＥＣＵ６は、電気的に接続しているパージ弁１４が出力する信号に基づいて、燃料タンク１０内の油量が増加した時刻からパージ弁１４が開いた時間の合計（以下、「第１積算パージ時間」という）を算出する。燃料蒸気漏れ検出装置２では、第１積算パージ時間の大きさに基づいて、キャニスタ１２が燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気を吸着することができるか否か判定する。Ｓ１０１において、第１積算パージ時間が第１所定時間Ｔ１以上である場合、Ｓ１０２に移行する。第１積算パージ時間が第１所定時間Ｔ１未満である場合、Ｓ１０４に移行する。

次にＳ１０２において、パージ弁１４が前回閉じた時刻から経過した時間が第２所定時間Ｔ２未満であるか否かを判定する。Ｓ１０２において、ＥＣＵ６は、キャニスタ１２に吸着された燃料蒸気が吸気通路にパージされた時刻から経過した時間を算出する。パージ弁１４が開くと、キャニスタ１２に吸着された燃料蒸気は吸気通路１６１に供給され、キャニスタ１２に吸着されている燃料蒸気の量は少なくなる。パージ弁１４が閉じられた後、時間が経過すると燃料タンク１０で発生する燃料蒸気がキャニスタ１２内の吸着材に吸着されるため、キャニスタ１２に吸着されている燃料蒸気の量は多くなる。Ｓ１０２では、パージ弁１４が閉じた時刻から経過した時間に基づいてキャニスタ１２が燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気を吸着することができるか否か判定する。Ｓ１０２において、パージ弁１４が閉じた時刻から経過した時間が第２所定時間Ｔ２未満である場合、Ｓ１０３に移行する。パージ弁１４が閉じた時刻から経過した時間が第２所定時間Ｔ２以上である場合、Ｓ１０４に移行する。

次にＳ１０３において、燃料蒸気漏れ検出装置２は燃料タンク１０内を減圧することによって燃料蒸気漏れを検出する。Ｓ１０３では、ベーン式ポンプ２２に通電が開始される。このとき、ベーン式ポンプ２２はポンプ通路２５１を減圧するように駆動する。大気通路２８１から流入した空気は切換弁バイパス通路２６１を経由してポンプ通路２５１へ流入する。ポンプ通路２５１へ流入する空気の流れは切換弁バイパス通路２６１の基準オリフィス２７によって絞られるため、ポンプ通路２５１の圧力は基準オリフィス２７の開口面積に対応する所定の圧力まで低下した後、一定となる。圧力センサ２４によって検出されたポンプ通路２５１の圧力は、この後燃料タンク１０内を減圧するときに検出される圧力に対する基準圧力となる。

次に、切換弁２３のコイル２３１に通電される。これにより、大気通路２８１とキャニスタ通路２１１とは遮断されるとともに、キャニスタ通路２１１とポンプ通路２５１とは連通する。これにより、燃料タンク１０内は、切換弁バイパス通路２６１の基準オリフィス２７を介さずにベーン式ポンプ２２と連通する。ベーン式ポンプ２２の作動が継続することによって、ポンプ通路２５１の圧力が圧力センサ２４によって検出される。検出される圧力が前述の基準圧力未満である場合、燃料タンク１０およびキャニスタ１２から漏れる燃料蒸気を含む空気の量は許容量以下であると判断される。すなわち、燃料タンク１０およびキャニスタ１２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基準オリフィス２７の流量以下であると考えられる。一方、検出される圧力が基準圧力以上である場合、燃料タンク１０およびキャニスタ１２から漏れる燃料蒸気を含む空気の量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１０およびキャニスタ１２の内部の減圧にともなって燃料タンク１０またはキャニスタ１２には外部から空気が侵入していると考えられる。

一方、Ｓ１０１において第１積算パージ時間が第１所定時間Ｔ１未満である場合、または、Ｓ１０２においてパージ弁１４が閉じた時刻から経過した時間が第２所定時間Ｔ２以上である場合、Ｓ１０４において、燃料蒸気漏れ検出装置２は燃料タンク１０内を加圧することによって燃料蒸気漏れを検出する。Ｓ１０４では、ベーン式ポンプ２２に通電が開始される。このとき、ベーン式ポンプ２２はＳ１０３のときと異なり、ベーンは逆回転するため、ベーン式ポンプ２２と連通するポンプ通路２５１は、加圧される。ポンプ通路２５１が加圧される状態においてＳ１０３と同様に基準圧力を設定する。

加圧により基準圧力を設定したのち、Ｓ１０３と同様に切換弁２３によりベーン式ポンプ２２が切換バイパス通路２６１の基準オリフィス２７を介さずに燃料タンク１０と連通する。ベーン式ポンプ２２の作動が継続することによって、ポンプ通路２５１の圧力が圧力センサ２４によって検出される。検出された圧力が基準圧力以上である場合、燃料タンク１０およびキャニスタ１２から漏れる燃料蒸気を含む空気の量は許容量以下であると判断される。すなわち、燃料タンク１０およびキャニスタ１２の内部から外部へ空気の流出がないか、または流出する空気が基準オリフィス２７の流量以下であると考えられる。一方、検出された圧力が基準圧力未満である場合、燃料タンク１０およびキャニスタ１２から漏れる燃料蒸気を含む空気の量が許容量を超過していると判断される。

（効果）
（Ａ）燃料蒸気漏れ検出装置２は、２つの判定手段による判定結果に基づいて、加圧、または減圧によって燃料蒸気の漏れを検出する。第１判定手段は、算出される第１積算パージ時間が第１所定時間以上であるか否かを判定する。第１判定手段が算出する第１積算パージ時間は、外部から燃料タンク１０に燃料が供給された時刻からパージ弁１４が開いていた時間の合計である。第１積算パージ時間が長いと、キャニスタ１２に吸着されている多くの燃料蒸気がパージされて吸気通路１６１に供給される。これにより、キャニスタ１２に吸着されている燃料蒸気の量は、キャニスタが吸着可能な燃料蒸気の量である最大吸着可能量を大きく下回るため、キャニスタ１２は、減圧による燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気を吸着することができる。しかしながら、第１積算パージ時間が短いと、キャニスタ１２に吸着されている燃料蒸気の多くはキャニスタ１２の吸着材に吸着されたままとなる。これにより、キャニスタ１２に吸着されている燃料蒸気の量は、最大吸着可能量近くとなるため、減圧による燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気を吸着することができない。

また、第２判定手段は、パージ弁１４が閉じた時刻から経過した時間が第２所定時間Ｔ２未満であるか否かを判定する。パージ弁１４が閉じた時刻から経過した時間が短いと、キャニスタ１２に吸着されている燃料蒸気の量は少なく、キャニスタ１２の最大吸着可能量を大きく下回っているため、キャニスタ１２は、減圧による燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気を吸着することができる。しかしながら、パージ弁１４が閉じた時刻から経過した時間が長いと、キャニスタ１２に吸着されている燃料蒸気の量は多くなり、キャニスタの最大吸着可能量近くとなるため、キャニスタ１２は、減圧による燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気を吸着することができない。

第１実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置２は、上述した２つの判定手段の判定結果に基づいて、キャニスタ１２が減圧による燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気を吸着することができるか否かを判定する。キャニスタ１２が減圧による燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気を吸着することができない場合、減圧による燃料蒸気漏れ検出処理を実行した場合、燃料蒸気が大気に放出されるおそれがある。そこで、制御手段は、ベーン式ポンプ２２のベーンの回転方向を逆転し、燃料タンク１０内を加圧する。これにより、燃料蒸気の発生量が少なくなり、キャニスタ１２の最大吸着可能量を超えることはなくなる。したがって、燃料蒸気の漏れを検出するとき、燃料蒸気を大気に放出することを防止することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図３、４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、燃料タンクとキャニスタとを連通または遮断する弁が備えられていることが異なる。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２実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置３では、燃料タンク１０とキャニスタ１２とを連通する連通管１１に開閉弁１９が設けられている。開閉弁１９は、燃料タンク１０とキャニスタ１２とを連通または遮断する。また、開閉弁１９は，開閉弁１９の開閉に応じた信号をＥＣＵ７に出力する。連通管１１は、特許請求の範囲に記載の「第２通路」に相当する。

第２実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置３における燃料蒸気漏れ検出処理を図４のフローチャートに沿って説明する。

Ｓ１０１において、第１積算パージ時間が第１所定時間Ｔ１以上であるか否かを判定する。第２実施形態のＳ１０１は、第１実施形態のＳ１０１と同様の処理を行う。Ｓ１０１において、第１積算パージ時間が第１所定時間Ｔ１以上である場合、Ｓ２０２に移行する。一方、第１積算パージ時間が第１所定時間Ｔ１未満である場合、Ｓ１０４に移行する。

次にＳ２０２において、開閉弁１９が前回閉じた時刻からパージ弁１４が開いた時間の合計が第３所定時間Ｔ３以上であるか否かを判定する。Ｓ２０２において、ＥＣＵ７は、開閉弁１９が前回閉じた時刻からパージ弁１４が開くことによりキャニスタ１２に吸着されている燃料蒸気を吸気通路１６１に供給した積算時間を算出する。開閉弁１９は、燃料タンク１０とキャニスタ１２とを連通または遮断するため、開閉弁１９が開いているとき、燃料タンク１０内の燃料蒸気はキャニスタ１２の吸着材に吸着される。キャニスタ１２に吸着されている燃料蒸気はパージ弁１４が開くことにより吸気通路１６１にパージされる。ＥＣＵ７は、開閉弁１９が前回閉じた時刻からパージ弁１４が開いた時間の合計（以下、「第２積算パージ時間」という）を算出する。燃料蒸気漏れ検出装置３では、第２積算パージ時間の大きさに基づいて、キャニスタ１２が燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気を吸着することができるか否か判定する。Ｓ２０２において、第２積算パージ時間が第３所定時間Ｔ３以上である場合、Ｓ１０３に移行する。第２積算パージ時間が第３所定時間Ｔ３未満である場合、Ｓ１０４に移行する。ＥＣＵ７は、特許請求の範囲に記載の「第１判定手段」、「第３判定手段」、「制御手段」、および「燃料蒸気漏れ判定手段」に相当する。

（効果）
第２実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置３では、第１実施形態で説明した第１判定手段の判定結果に加えて、第３判定手段の判定結果に基づいて、燃料タンク１０内を加圧、または減圧することによって燃料蒸気の漏れを検出する。第３判定手段は、算出される第２積算パージ時間が第３所定時間以上であるか否かを判定する。第３判定手段が算出する第２積算パージ時間は、開閉弁１９が前回閉じた時刻からパージ弁１４が開いた時間の合計である。第２積算パージ時間が長いと、キャニスタ１２に吸着されている多くの燃料蒸気がパージされて吸気通路１６１に供給される。この場合、キャニスタ１２に吸着されている燃料蒸気の量は、キャニスタが吸着可能な燃料蒸気の量である最大吸着可能量を大きく下回るため、キャニスタ１２は、減圧による燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気を吸着することができる。しかしながら、第２積算パージ時間が短いと、キャニスタ１２に吸着されている燃料蒸気の多くはキャニスタ１２の吸着材に吸着されたままとなる。この場合、キャニスタ１２に吸着されている燃料蒸気の量は、最大吸着可能量近くとなるため、減圧による燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気を吸着することができない。

第２実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置３は、第１判定手段および第３判定手段の判定結果に基づいて、キャニスタ１２が減圧による燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気を吸着することができるか否かを判定する。キャニスタ１２が減圧による燃料蒸気漏れ検出処理で発生する燃料蒸気を吸着することができない場合、減圧によって燃料蒸気の漏れを検出する場合、燃料蒸気が大気に放出されるおそれがある。そこで、制御手段は、ベーン式ポンプ２２のベーンの回転方向を逆転し、燃料タンク１０内を加圧する。これにより、燃料蒸気の発生量が少なくなり、キャニスタ１２の最大吸着可能量を超えることはなくなる。したがって、燃料蒸気の漏れを検出するとき、燃料蒸気を大気に放出することを防止することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を図５、６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、キャニスタの大気側に弁が備えられていることが異なる。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４では、キャニスタ管２１に開閉弁１９が設けられている。開閉弁１９は、キャニスタ１２と切換弁２３とを連通または遮断する。

第３実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置４における燃料蒸気漏れ検出処理を図６のフローチャートに示す。第３実施形態での燃料蒸気漏れ検出処理は、第１実施形態の場合と同様である。したがって、第３実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置４が有する効果は、第１実施形態と同様である。

（他の実施形態）
（ア）上述の実施形態では、ベーン式ポンプにより燃料タンク内を加圧、または減圧するとした。しかしながら、燃料タンク内を加減圧するポンプはこれに限定されない。燃料タンク内を加圧、または減圧することが可能なポンプであればよい。

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、３、４・・・燃料蒸気機漏れ検出装置、
５・・・エンジン（内燃機関）、
６・・・ＥＣＵ（第１判定手段、第２判定手段、制御手段、燃料蒸気漏れ判定手段）
７・・・ＥＣＵ（第１判定手段、第３判定手段、制御手段、燃料蒸気漏れ判定手段）
１０・・・燃料タンク、
１１１・・・連通路（第２通路）、
１２・・・キャニスタ、
１３・・・第２パージ通路（パージ通路）、
１４・・・パージ弁、
１６１・・・吸気通路、
１７・・・油量計（油量検出手段）、
１９・・・開閉弁、
２１１・・・キャニスタ通路（第１通路）、
２２・・・ベーン式ポンプ（加減圧手段）、
２３・・・切換弁、
２４・・・圧力センサ（圧力検出手段）、
２５１・・・圧力検出通路、
２６１・・・切換弁バイパス通路、
２７・・・基準オリフィス（絞り部）、
２８１・・・大気通路。

Claims

内燃機関に供給する燃料を貯留する燃料タンクの燃料蒸気を吸着するキャニスタと、
前記キャニスタに連通する第１通路と、
前記第１通路に連通可能な圧力検出通路と、
一端が前記第１通路に連通可能であって、他端が大気開放されている大気通路と、
前記第１通路を前記圧力検出通路に連通または前記大気通路に連通に選択的に切換可能な切換弁と、
前記圧力検出通路に設けられ、前記切換弁が前記第１通路と前記圧力検出通路とを連通するとき、前記キャニスタを経由して前記燃料タンク内を加圧または減圧する加減圧手段と、
前記切換弁をバイパスし、前記第１通路と前記圧力検出通路とを連通する切換弁バイパス通路と、
前記切換弁バイパス通路に設けられる絞り部と、
前記圧力検出通路の圧力を検出し、検出する前記圧力検出通路の圧力に応じた信号を出力する圧力検出手段と、
前記燃料タンク内の油量を検出し、検出した前記燃料タンク内の油量に応じた信号を出力する油量検出手段と、
前記内燃機関の吸気通路と前記キャニスタ内とを連通するパージ通路に設けられ、前記吸気通路と前記キャニスタとを連通または遮断し、開閉に応じた信号を出力するパージ弁と、
前記燃料タンクに給油された時刻から前記パージ弁が開いている時間の合計が第１所定時間以上であるか否かを判定する第１判定手段と、
前記パージ弁が前回閉じた時刻から経過した時間が第２所定時間未満であるか否かを判定する第２判定手段と、
前記第１判定手段および前記第２判定手段の両判定結果に基づいて、前記加減圧手段の駆動を制御する制御手段と、
前記圧力検出手段が出力する信号に基づいて前記燃料タンクから燃料蒸気が漏れているか否かを判定する燃料蒸気漏れ判定手段と、
を備え、
前記第１判定手段により前記燃料タンクが給油された時刻から前記パージ弁が開いている時間の合計が前記第１所定時間未満であると判定されるとき、また、前記第２判定手段により前記パージ弁が前回閉じた時刻から経過した時間が前記第２所定時間以上であると判定されるとき、前記制御手段は前記加減圧手段により前記燃料タンク内を加圧することを特徴とする燃料蒸気漏れ検出装置。
前記第１判定手段により前記燃料タンクが給油された時刻から前記パージ弁が開いている時間の合計が前記第１所定時間以上であると判定され、かつ前記第２判定手段により前記パージ弁が前回閉じた時刻から経過した時間が前記第２所定時間未満であると判定されるとき、前記制御手段は前記加減圧手段により前記燃料タンク内を減圧することを特徴とする請求項１に記載の燃料蒸気漏れ検出装置。
内燃機関に供給する燃料を貯留する燃料タンクの燃料蒸気を吸着するキャニスタと、
前記キャニスタに連通する第１通路と、
前記第１通路に連通可能な圧力検出通路と、
一端が前記第１通路に連通可能であって、他端が大気開放されている大気通路と、
前記第１通路を前記圧力検出通路に連通または前記大気通路に連通に選択的に切換可能な切換弁と、
前記圧力検出通路に設けられ、前記切換弁が前記第１通路と前記圧力検出通路とを連通するとき、前記キャニスタを経由して前記燃料タンク内を加圧または減圧する加減圧手段と、
前記切換弁をバイパスし、前記第１通路と前記圧力検出通路とを連通する切換弁バイパス通路と、
前記切換弁バイパス通路に設けられる絞り部と、
前記圧力検出通路の圧力を検出し、検出する前記圧力検出通路の圧力に応じた信号を出力する圧力検出手段と、
前記燃料タンク内の油量を検出し、検出した前記燃料タンク内の油量に応じた信号を出力する油量検出手段と、
前記内燃機関の吸気通路と前記キャニスタ内とを連通するパージ通路に設けられ、前記吸気通路と前記キャニスタ内とを連通または遮断し、開閉に応じた信号を出力するパージ弁と、
前記燃料タンク内と前記キャニスタ内とを連通する第２通路に設けられ、前記燃料タンク内と前記キャニスタ内とを連通または遮断し、開閉に応じた信号を出力する開閉弁と、
前記燃料タンクに給油された時刻から前記パージ弁が開いている時間の合計が第１所定時間以上であるか否かを判定する第１判定手段と、
前記開閉弁が前回閉じた時刻から前記パージ弁が開いている時間の合計が第３所定時間以上であるか否かを判定する第３判定手段と、
前記第１判定手段および前記第３判定手段の両判定結果に基づいて、前記加減圧手段の駆動を制御する制御手段と、
前記圧力検出手段が出力する信号に基づいて前記燃料タンクから燃料蒸気が漏れているか否かを判定する燃料蒸気漏れ判定手段と、
を備え、
前記第１判定手段により前記燃料タンクが給油された時刻から前記パージ弁が開いている時間の合計が前記第１所定時間未満であると判定されるとき、また前記第３判定手段により前記開閉弁が前回閉じた時刻から前記パージ弁が開いている時間の合計が前記第３所定時間未満であると判定されるとき、前記制御手段は前記加減圧手段により前記燃料タンク内を加圧することを特徴とする燃料蒸気漏れ検出装置。
前記第１判定手段により前記燃料タンクが給油された時刻から前記パージ弁が開いている時間の合計が前記第１所定時間以上であると判定され、かつ前記第３判定手段により前記開閉弁が前回閉じた時刻から前記パージ弁が開いている時間の合計が前記第３所定時間以上であると判定されるとき、前記制御手段は前記加減圧手段により前記燃料タンク内を減圧することを特徴とする請求項３に記載の燃料蒸気漏れ検出装置。