JPH04308350A - 燃料蒸散防止装置用異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両の燃料供給系で発生
する燃料ガスの蒸散を防止する燃料蒸散防止装置に関し
、特に吸気管内へ供給される燃料ガスの供給異常を検出
する燃料蒸散防止装置用異常検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、燃料タンク内で発生する燃料ガ
スの大気中への放出を防止するための燃料蒸散防止装置
が知られている。これは燃料タンク内で発生した燃料ガ
スをキャニスタ内に配設された吸着体に吸着させ、その
後吸気管内の負圧によってキャニスタの大気開放孔から
吸入する新気と共に、吸着した燃料ガスを運転状態に応
じて吸気管内に導入させるものである。

【０００３】ところが、上記装置において、キャニスタ
と吸気管とを結ぶ供給通路が何らかの原因により閉塞し
た際には、キャニスタ内に燃料ガスが充満して、やがて
その圧力により大気開放孔から燃料ガスが放出される、
あるいは上記供給通路が何らかの原因により破損した際
には、燃料ガスがこの破損した部分から大気中に放出さ
れてしまう等の問題が生じる恐れがあった。

【０００４】このような問題点を解決する目的で、キャ
ニスタと吸気管とを結ぶ吸気通路に圧力センサを配設し
、この圧力センサの検出結果に基づいて、燃料ガスが吸
気管内に導かれないという供給異常を検出する装置が既
に提案されている（例えば、特開平２ー１３０２５５号
公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記装置は
キャニスタと吸気管とを結ぶ吸気通路に圧力センサを配
設し、この圧力センサの検出結果に基づいて供給異常を
検出するものであることから、キャニスタおよびキャニ
スタと吸気管とを結ぶ吸気通路における異常しか検出す
ることができず、燃料タンクとキャニスタとを結ぶ吸気
通路の破損や閉塞等の異常を検出することができない。

【０００６】また、上記装置はキャニスタと吸気管とを
結ぶ吸気通路における圧力に基づいて供給異常を検出す
るものであるが、この吸気通路の圧力は吸着体に吸着さ
れている燃料ガスの量が多い程、その圧力値が大きくな
る等、吸気通路の圧力は吸着体に吸着されている燃料ガ
スの量によって大きく変動するため、正確に供給異常を
検出することができないという問題が生じる恐れがあっ
た。

【０００７】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、燃料タンクから吸気管までのあらゆる
吸気通路の異常を検出することのできると共に、正確に
供給異常を検出することのできる燃料蒸散防止装置用異
常検出装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明による燃料蒸散防止装置用異常検出装置は図１
に示す如く、液体の燃料を収納する燃料タンクと、前記
燃料タンク内の圧力を検出する圧力検出手段と、前記燃
料タンク内で発生した燃料ガスを吸着する吸着体を収納
したキャニスタと、前記キャニスタ内に前記燃料ガスを
導く第１の供給通路と、前記キャニスタに設けられ、前
記キャニスタ内の圧力を所定範囲に保持する圧力調整弁
と、前記吸着体に吸着された燃料ガスを内燃機関の吸気
管内に導く第２の供給通路と、前記第２の供給通路に設
けられ、前記内燃機関の運転状態に応じて開閉作動を行
う制御弁と、前記制御弁の開閉時おける前記圧力検出手
段の検出結果に基づいて前記キャニスタ、第１の供給通
路、第２の供給通路、制御弁、燃料タンクの少なくとも
いずれかの異常による前記燃料ガスの前記吸気管への供
給異常を検出する供給異常検出手段と備えるという技術
的手段を採用する。

【０００９】

【作用】本発明によれば、燃料タンク内で発生した燃料
ガスは第１の供給通路を通ってキャニスタ内にある吸着
体に吸着され、内燃機関の運転状態に応じて制御弁が開
弁状態となりキャニスタと吸気管とが連通されると、吸
着体に吸着された燃料ガスは第２の供給通路を通って吸
気管内へ導入される。このとき圧力検出手段により燃料
タンク内の圧力を検出し、この検出結果に基づき、供給
異常検出手段においてキャニスタ、第１の供給通路、第
２の供給通路、制御弁、燃料タンクの少なくともいずれ
かの異常による前記燃料ガスの前記吸気管への供給異常
を検出する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説
明する。図２は本実施例における燃料蒸散防止装置用異
常検出装置の構成を示す全体構成図である。

【００１１】空気を清浄するエアクリーナ１を介して吸
入された吸入空気は、エアクリーナ１に連続して配設さ
れている吸気管２を通って、内燃機関本体１４とピスト
ン１２とで囲まれてなる燃焼室１６に供給される。また
、吸気管２内にはアクセルペダル６に連動して開閉し、
上記吸入空気の吸入量を制御するスロットルバルブ８が
配設され、さらに吸気管２と燃焼室１６との境界には、
図示しないカムシャフトの回転力により開閉動作を行う
吸気バルブ１０が配設されている。

【００１２】また、燃焼室１６は排気管２０に接続され
ており、内燃機関の爆発行程において燃焼室１６内で発
生した燃焼ガスは排気管２０を通って燃焼室１６から排
出される。燃焼室１６と排気管２０との境界には、吸気
バルブ１０と同様に図示しないカムシャフトの回転力に
より開閉動作を行う排気バルブ１８が配設されている。

【００１３】一方、燃料タンク２２に貯蔵されている液
体の燃料は、燃料ポンプ２４によりくみ上げられて、上
記吸気管２に配設されているインジェクタ２６に圧送さ
れる。そして、インジェクタ２６は後述する電子制御装
置５０の演算結果に基づいて最適な燃料噴射量および噴
射タイミングで燃料を燃焼室１６に供給する。

【００１４】また、燃料タンク２２には燃料タンク２２
内の圧力を検出する圧力検出手段をなす圧力センサ４４
が配設されていると共に、第１の供給通路をなす連通管
２８が接続されている。この連通管２８は、燃料タンク
２２およびキャニスタ３０との接続部分にゴムホースや
ナイロンホース等の可撓性を有するもので形成されてい
る燃料タンク接続管２８ａおよびキャニスタ接続管２８
ｂを備えてなる。

【００１５】そして、燃料タンク２２内の燃料から発生
した燃料ガスは連通管２８を通ってキャニスタ３０に導
入される。キャニスタ３０内には活性炭をその内部に収
納してなる吸着体３４が設けられ、この吸着体３４は上
記燃料ガス中の有害な成分を吸着するものである。ここ
で、上記連通管２８は僅かに吸着体３４に挿入されてい
る。

【００１６】一方、キャニスタ３０の一端には大気開放
孔３６が設けられ、大気開放孔３６にはキャニスタ３０
内の圧力を一定に保持して、圧力センサ４４において正
確に燃料タンク２２内の圧力を検出するための圧力調整
弁を備えている。すなわち、大気開放孔３６は大気方向
に開弁する圧力調整弁３５ａ（第１の調整弁）を有する
第１の大気開放孔３６ａと吸着体３４方向に開弁する圧
力調整弁３５ｂ（第２の調整弁）を有する第２の大気開
放孔３６ｂとを有する。

【００１７】圧力調整弁３５ａはキャニスタ３０内およ
び燃料タンク２２内の圧力が所定圧力Ｐａ　（例えば、
１５ｍｍＨｇ）以上になると、この圧力により圧力調整
弁３５ａの一部を押し下げて開弁状態にするものである
。 また、圧力調整弁３５ｂは、後述する制御弁４０が開弁
状態にあり、キャニスタ３０内および燃料タンク２２内
の圧力が負圧となって、その圧力が所定圧力Ｐｂ　（例
えば、−１５ｍｍＨｇ）以下になると大気圧により圧力
調整弁３５ｂの一部を押し上げて開弁状態にするもので
ある。

【００１８】一方、キャニスタ３０の他端には吸着体３
４を介してホース接続部３１が設けられ、ホース接続部
３１には第２の供給通路の一部をなす供給管３８が接続
されている。

【００１９】供給管３８の他端は制御弁４０の一端に接
続され、また制御弁４０の他端には上記吸気管２に連結
された第２の供給通路の一部をなす供給管４２が接続さ
れており、よってキャニスタ３０と吸気管２とは制御弁
４０を介して連続している。

【００２０】なお、供給管３８および供給管４２はゴム
ホースやナイロンホース等の可撓性を有するもので形成
されている。また、制御弁４０は後述する電子制御装置
５０からの制御信号に基づいて、開閉作動を実行し、キ
ャニスタ３０と吸気管２とを連通または遮断させるもの
である。

【００２１】電子制御装置（以下、ＥＣＵという）５０
は図示しない各センサからの検出信号に基づいて燃料系
および点火系の適切な制御量を設定し、インジェクタ２
６、制御弁４０、および図示しない点火装置等を的確に
制御するための制御信号を出力する公知の制御装置であ
る。

【００２２】また、ＥＣＵ５０は演算処理を行う公知の
ＣＰＵ５２、制御プログラムおよび演算に必要な制御定
数を記憶しておくための読み出し専用のＲＯＭ５４、上
記ＣＰＵ５２動作中に演算データを一時記憶するための
ＲＡＭ５６、およびＥＣＵ５０外部からの信号を入出力
するための入出力回路５８を有する。

【００２３】また、ＥＣＵ５０は圧力センサ４４からの
検出信号と制御弁４０の開閉状態とから、燃料ガスが大
気中に蒸散することなく正常に吸気管２に導入されてい
るか否かを判別する供給異常検出手段をなし、異常が生
じた際には表示ランプ６０を点灯させるための制御信号
を出力する。

【００２４】次に、燃料ガスを大気中に蒸散することを
防ぐ燃料蒸散防止装置の作動について説明する。燃料タ
ンク２２内で発生した燃料ガスは、連通管２８を通って
キャニスタ３０内に導入され、燃料ガス中の有害な成分
（燃料蒸気）はキャニスタ３０内の吸着体３４に吸着さ
れる。

【００２５】その後、燃料ガスを吸気管２内に導入して
もよい内燃機関状態（例えば、スロットルバルブ８が所
定開度以上開かれている状態）であるとＥＣＵ５０が判
断すると制御弁４０は開弁状態となる。そして、制御弁
４０が開弁状態であるときには、吸気管２内の負圧によ
って圧力調整弁３５ｂが開弁されて新気がキャニスタ３
０内に吸入される。このように新気がキャニスタ３０内
に吸入されることにより、吸着体３４に吸着された燃料
ガス中の有害な成分はこの新気と共に吸気管２内に導入
され、これにより吸着体３４は反復使用が可能となる。

【００２６】そして、吸気管２内に導入された燃料ガス
はインジェクタ２６から噴射された燃料と共に、燃焼室
１６での燃焼に使用される。一方、燃料ガスを吸気管２
内に導入してはいけない内燃機関状態（例えば、内燃機
関がアイドル運転している状態）であるとＥＣＵ５０が
判断すると制御弁４０は閉弁状態となる。このように制
御弁４０が閉弁状態にあり、燃料タンク２２内において
燃料ガスが発生していると、キャニスタ３０内および燃
料タンク２２内の圧力が上昇する。そして、燃料タンク
２２内の圧力が所定圧力Ｐａ　以上になると圧力調整弁
３５ａが開放されて、燃料ガス中の有害な成分が吸着体
３４に吸着された後に圧力調整弁３５ａを介して大気中
に放出される。

【００２７】したがって、２つの圧力調整弁３５ａ、３
５ｂを設けることにより、キャニスタ３０および燃料タ
ンク２２内の圧力を所定範囲内に保持することができる
。図３は上記ＥＣＵ５０内で実行される燃料蒸散防止装
置の異常を検出するための作動を示すフローチャートで
あり、図示しないキースイッチが投入されると、所定時
間毎（例えば、６０ｍｓ毎）に実行されるルーチンであ
る。

【００２８】ステップ１００では圧力センサ４４におい
て検出した燃料タンク２２内の圧力Ｐ（以下、タンク内
圧力Ｐという）を読み込み、ステップ１１０では制御弁
４０が現在開弁状態にあるか否かを判別して、開弁状態
にあるならステップ１２０に進み、開弁状態にないなら
ステップ１３０に進む。

【００２９】ステップ１２０ではタンク内圧力Ｐが所定
値Ｌ１　より大きいか否かを判別し、タンク内圧力Ｐが
所定値Ｌ１　より大きいならステップ１４０に進み、タ
ンク内圧力Ｐが所定値Ｌ１　より小さいなら、圧力調整
弁３５ｂが正常に作動していない、つまりキャニスタ内
が負圧になり、この負圧が所定圧力Ｐｂ　以下になった
にも拘かわらず開弁状態になっていないと判断してステ
ップ１５０に進む。なお、所定値Ｌ１　は圧力調整弁３
５ｂが開弁状態となる所定圧力Ｐｂ　より若干小さい値
（例えば、−２０ｍｍＨｇ）に設定する。

【００３０】ステップ１４０ではタンク内圧力Ｐが所定
値Ｌ２　より小さいか否かを判別し、タンク内圧力Ｐが
所定値Ｌ２　より小さいならステップ１６０に進み、タ
ンク内圧力Ｐが所定値Ｌ２　より大きいなら、供給管３
８とキャニスタ３０との接続が外れている、あるいは連
通管２８、キャニスタ３０、または燃料タンク２２等の
一部が何らかの原因により破損して、その部分から大気
が流入している等の異常が生じていると判断してステッ
プ１５０に進む。なお、所定値Ｌ２　は圧力調整弁３５
ｂが開弁状態となる所定圧力Ｐｂ　より若干大きな値（
例えば、−１０ｍｍＨｇ）に設定する。

【００３１】したがって、制御弁４０の開弁状態時にお
いて、燃料蒸散防止装置が正常に作動している場合には
タンク内圧力Ｐの値は、圧力調整弁３５ｂが開弁状態と
なる所定圧力Ｐｂ　にほぼ等しくならなくてはならない
。

【００３２】一方、ステップ１３０ではタンク内圧力Ｐ
が所定値Ｈ１　より大きいか否かを判別して、タンク内
圧力Ｐが所定値Ｈ１　より大きいなら連通管２８または
供給管３８等が閉塞している、あるいは圧力調整弁３５
ａが何らかの原因により開弁状態にならない等の異常が
生じたものと判断してステップ１５０に進む。

【００３３】また、タンク内圧力Ｐが所定値Ｈ１　より
小さいなら、燃料ガスの発生が少ないためにタンク内圧
力Ｐが上昇しないということも考えられるため正常設定
を実行せずに、そのままメインルーチンにリターンする
。 なお、所定値Ｈ１　は圧力調整弁３５ａが開弁状態とな
圧力値Ｐａ　より充分に大きい値（例えば、３０ｍｍＨ
ｇ）に設定する。

【００３４】ステップ１５０では上述した各原因により
燃料蒸散防止装置に異常が生じていると判断され異常設
定を実行し、メインルーチンにリターンする。なお、異
常設定は例えば異常が生じたという情報をＲＡＭ５６に
記憶することであり、そして、例えば図示しない他のル
チーンにおいて、ＲＡＭ５６の情報を読み込んで累計演
算し、所定回（例えば、５回）以上連続して異常設定し
たと判断すると、例えば表示ランプ６０を点灯させて異
常が生じているということを車両ユーザ等に知らせると
いった公知のフェイルセイフ作動を実行する。

【００３５】ステップ１５０では燃料蒸散防止装置は正
常に作動していると判断して正常設定を実行し、メイン
ルーチンにリターンする。ここで、正常設定は例えば燃
料蒸散防止装置が正常に作動しているという情報をＲＡ
Ｍ５６に記憶することであり、そして、他のルーチンお
いてこの情報を読み込むことにより、これまで累計演算
した値をリセットするものである。

【００３６】なお、上述した実施例では圧力検出手段と
して、圧力値に比例した出力を発生する圧力センサ４４
を用いて燃料タンク２２内の圧力を検出し、この検出結
果に基づいて燃料ガスの吸気管２への供給異常を判別し
たが、図４に示す如く所定圧力値になると例えば高レベ
ル信号を出力するような圧力スイッチを２つ燃料タンク
２２内に設けて、圧力スイッチの出力に基づいて燃料ガ
スの吸気管２への供給異常を判別してもよい。

【００３７】ここで、２つの圧力スイッチは、その一方
が所定圧力（例えば、３０ｍｍＨｇ）以上になると高レ
ベル信号を出力する圧力スイッチ４５であり、他方が燃
料タンク２２内が負圧となり、所定圧力以下（例えば、
−１０ｍｍＨｇ）以下になると高レベル信号を出力する
圧力スイッチ４６である。

【００３８】次に、このときの供給異常を判別する作動
を図５に示すフローチャートに基づいて、以下に他の実
施例として説明する。図５に示したルーチンは、図３と
同様に図示しないキースイッチが投入されると、所定時
間毎（例えば、６０ｍｓ毎）に実行される。

【００３９】ステップ２００では制御弁４０が現在開弁
状態にあるか否かを判別して、開弁状態にあるならステ
ップ２１０に進み、開弁状態にないならステップ２２０
に進む。

【００４０】ステップ２１０では圧力スイッチ４６から
の出力信号が高レベルとなっているか否かを判別し、高
レベルとなっているなら正常に燃料ガスを吸気管２内に
導入していると判断して、ステップ１６０に進む。一方
、高レベルとなっていないなら例えば連通管２８が外れ
ている等の異常が生じていると判断してステップ１５０
に進む。

【００４１】また、ステップ２２０では圧力スイッチ４
５からの出力信号が高レベルとなっているか否かを判別
し、高レベルとなっているなら例えば連通管２８が閉塞
している等の異常が生じていると判断してステップ１５
０に進む。一方、高レベルとなっていないなら燃料ガス
の発生が少ないために燃料タンク２２内の圧力が上昇し
ていないということも考えられるため正常設定を実行せ
ずに、そのままメインルーチンにリターンする。

【００４２】なお、ステップ１５０およびステップ１６
０は図３のルーチンにおいて同符合を付してある処理と
同様な処理を実行するものであり、すでにこの処理につ
いて説明したので、ここでの説明は省略する。

【００４３】このように圧力センサ４４を用いずに２つ
の圧力スイッチ４５、４６を設けても供給異常を検出す
ることができると共に、圧力スイッチ４５、４６は圧力
センサ４４と比較して構造が簡単なものであることから
、安価で実施することができる。

【００４４】したがって、上述した本発明の装置では、
燃料タンク２２内の圧力を検出して燃料蒸散防止装置が
正常に作動しているかを判定しているため、燃料タンク
２２から吸気管２までの全ての燃料ガスの供給経路にお
ける供給異常を判定することができると共に、吸着体３
４に吸着された燃料ガスの量により圧力値が変動するこ
とはなく、正確に供給異常判定をすることができる。

【００４５】また、本実施例ではキャニスタ３０の大気
開放孔３６に配設した圧力制御弁３５ａ、３５ｂはキャ
ニスタ３０内の圧力に応じて機械的に開閉する制御弁で
あり、この構造は比較的簡単であるために容易に実施で
きる。

【００４６】さらに、この圧力制御弁３５ａ、３５ｂは
電気的に開閉作動を制御するものではないということか
ら、イグニッシヨンスイッチがオフ状態にある、つまり
内燃機関が始動していない状態下でも、燃料ガスが発生
してキャニスタ３０内の圧力が所定圧力以上になると圧
力制御弁３５ａが開弁状態となり、キャニスタ３０また
は燃料タンク２２が高圧力となることを防止すると共に
、高圧力となることにより供給管３８等が外れてしまう
ということを防止することができるという優れた効果を
得る。

【００４７】なお、上述した理由から本実施例ではキャ
ニスタ３０内の圧力に応じて機械的に開閉する圧力制御
弁を用いたが、もちろんキャニスタ３０内の圧力に応じ
て電気的に開閉作動する電磁弁を使用してもよい。

【００４８】また、本実施例では圧力制御弁をキャニス
タ３０の下部に設置したが、図６に示す如く、連通管２
８を吸着体３４に貫通させ、キャニスタ３０の下部を密
閉した構造として圧力制御弁をキャニスタ３０の上部に
配設してもよく、このような構造にすることにより、何
らかの原因により発生したごみ等がキャニスタ３０の下
部に蓄積しても圧力制御弁の開閉作動に悪影響を及ぼす
ことはない。

【００４９】

【発明の効果】以上述べたように本発明においては、燃
料タンク内の圧力を検出する圧力検出手段を設け、この
圧力検出手段の検出結果に基づいて供給異常を検出する
ことにより、第１の供給通路、キャニスタ、第２の供給
通路、制御弁、燃料タンクの少なくともいずれかの異常
による吸気管への供給異常を検出することができるとい
う優れた効果を奏する。

【００５０】さらに、キャニスタ内にある吸着体に吸着
されている燃料ガスの量により圧力値が変動することが
ないため、燃料タンク内の圧力に基づいて供給異常検出
することにより、常に正確に吸気管への供給異常検出を
することができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクレーム対応図である。

【図２】本発明における実施例の装置の構成を示す全体
構成図である。

【図３】図２に示す装置の作動説明に供するフローチャ
ートである。

【図４】本発明における他の実施例の装置を示す図であ
る。

【図５】図４に示した装置を用いたときの作動説明に供
するフローチャートである。

【図６】本発明における他の実施例の装置を示す図であ
る。

【符号の説明】 ２　　吸気管 ２２　　燃料タンク ２８　　連通管（第１の供給通路） ３０　　キャニスタ ３４　　吸着体 ３５　　圧力調整弁 ３８　　供給管（第２の供給通路） ４２　　供給管（第２の供給通路） ４０　　制御弁 ４４　　圧力センサ（圧力検出手段） ４５　　圧力スイッチ（圧力検出手段）４６　　圧力ス
イッチ（圧力検出手段）５０　　電子制御装置（ＥＣＵ
） ６０　　表示ランプ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　液体の燃料を収納する燃料タンクと、
   前記燃料タンク内の圧力を検出する圧力検出手段と、前
   記燃料タンク内で発生した燃料ガスを吸着する吸着体を
   収納したキャニスタと、前記キャニスタ内に前記燃料ガ
   スを導く第１の供給通路と、前記キャニスタに設けられ
   、前記キャニスタ内の圧力を所定範囲に保持する圧力調
   整弁と、前記吸着体に吸着された燃料ガスを内燃機関の
   吸気管内に導く第２の供給通路と、前記第２の供給通路
   に設けられ、前記内燃機関の運転状態に応じて開閉作動
   を行う制御弁と、前記制御弁の開閉時おける前記圧力検
   出手段の検出結果に基づいて前記キャニスタ、第１の供
   給通路、第２の供給通路、制御弁、燃料タンクの少なく
   ともいずれかの異常による前記燃料ガスの前記吸気管へ
   の供給異常を検出する供給異常検出手段と備えたことを
   特徴とする燃料蒸散防止装置用異常検出装置。
2. 【請求項２】　　前記圧力調整弁は前記キャニスタ内の
   圧力が所定値以上になると開弁状態となる第１の調整弁
   と前記キャニスタ内の圧力が負圧となり、この負圧が所
   定値以下になると開弁状態となる第２の調整弁とからな
   ることを特徴とする請求項１に記載の燃料蒸散防止装置
   用異常検出装置。