JPH11343927A - 燃料蒸散防止装置用異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料タンクから吸気管までの燃料蒸散防止装
置全体のどこかに破損等のリーク原因となる異常がある
場合にはこれを確実に検出する。 【解決手段】 パージ制御弁とキャニスタ閉塞弁を全閉
にして燃料タンクから吸気管までの区間を大気圧下の密
閉状態とし、大気圧密閉下での圧力変化量ΔP1を計測す
る。次に、一旦パージ制御弁を全閉から全開状態に切り
換えて密閉区間に吸気管負圧を導入し、負圧密閉下での
圧力変化量ΔP2を計測する。ΔP2がΔP1に所定の係数を
乗算した値より大きい場合には、燃料蒸散防止装置のど
こかにリーク原因となる異常があると判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料タンク内で発生す
る燃料ガスの蒸散を防止する燃料蒸散防止装置における
燃料ガスの漏洩等の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】従来より自動車等においては、燃料タン
ク内で発生する燃料ガスが大気中へ放出されるのを防止
するために燃料蒸散防止装置の装着が義務付けられるな
どしている。燃料蒸散防止装置は、燃料タンクと吸気管
とを連通するパージ通路の途中に設けたキャニスタの吸
着体にて燃料ガスを随時吸着し、内燃機関の運転状態に
応じてパージ制御弁を開閉することにより、吸着した燃
料ガスを吸気管内に適宜導入して燃料混合気中に混入さ
せることで燃料の蒸散を防止する装置である。

【０００３】こうした燃料蒸散防止装置では、通常、キ
ャニスタと吸気管との間をゴムホースで連結するなどし
てパージ通路が形成されている。このゴムホースが折れ
曲がって潰れたりすると、燃料ガスが吸気管内に導入さ
れず、キャニスタ内にある吸着体の燃料ガス吸着能力を
越えてしまい、燃料ガスが大気孔から放出されてしま
う。また、ゴムホースはアルコール成分と接触している
ため腐食等により破損する場合が考えられるし、キャニ
スタの大気孔がゴミなどにより詰まった場合には圧力上
昇により外れるということも考えられる。この場合にも
燃料ガスが大気に放出されてしまうことになる。

【０００４】そこで、こうした事態の発生を検出するた
め、キャニスタと吸気管との間のパージ通路（以下、吸
気管側パージ通路という）に圧力センサを配設し、この
圧力センサの検出結果が正常時の最大圧力を越える場
合、及びパージ制御弁の開閉状態を切り換える前後で所
定の圧力差が検出できない場合に燃料蒸散防止装置に異
常があるとする装置が提案されている（例えば特開平２
−１３０２５５号公報）。この公報記載の装置によれ
ば、キャニスタの大気孔の閉塞，パージ制御弁の開放不
能，吸気管側パージ通路の破損や脱落を的確に検出する
ことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、燃料蒸散防
止装置においては、燃料タンクとキャニスタとを連結す
る部分のパージ通路（以下、タンク側パージ通路とい
う）においても連結部分などにゴムホースが用いられる
ことが多く、こちら側の破損や脱落によっても燃料ガス
が大気中へ放出されるおそれがある。これに対し、従来
の装置では、タンク側パージ通路の破損や脱落があって
も異常と検出することができなかった。

【０００６】なお、従来の技術からして、このタンク側
パージ通路にも圧力センサを配設すればそこでの破損や
脱落を同様に検出できる様に見えるが、さらに以下の問
題があり、簡単にはいかなかった。

【０００７】タンク側パージ通路は、常に燃料タンクか
らの燃料ガスの圧力が加わっている。このため、ここに
取り付けた圧力センサの検出値は燃料タンクでの燃料ガ
スの蒸発量に大きく影響される。燃料タンクの燃料ガス
蒸発量は一定ではなく、燃料残量や外気温度や燃料消費
状況などによって変化する。従って、タンク側パージ通
路に単に圧力センサを追加しただけでは、燃料ガスの蒸
発量に影響されてタンク側パージ通路の破損等を検出す
ることができないのである。

【０００８】そこで、本発明は、燃料タンクから吸気管
までの燃料蒸散防止装置全体のどこかに破損等の異常が
ある場合にはこれを確実に検出することができる燃料蒸
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。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
すべく完成された本発明の燃料蒸散防止装置用異常検出
装置は、燃料タンクと吸気管とを連通するパージ通路の
途中に設けられたキャニスタの吸着体にて燃料タンク内
で発生した燃料ガスを吸着し、前記パージ通路の途中に
設けられたパージ制御弁を開閉することにより、前記吸
着された燃料ガスを前記吸気管内に導入する燃料蒸散防
止装置と、該燃料蒸散防止装置における圧力状態に基づ
いて燃料蒸散防止装置の異常を検出する異常検出手段と
を備える燃料蒸散防止装置用異常検出装置において、前
記キャニスタと大気とを連通／遮断するキャニスタ閉塞
弁を備え、前記異常検出手段は、前記燃料蒸散防止装置
が第１の圧力状態での前記燃料蒸散防止装置内の第１の
圧力変化を検出する第１の圧力変化検出手段と、前記燃
料蒸散防止装置が第２の圧力状態での前記燃料蒸散防止
装置内の第２の圧力変化を検出する第２の圧力変化検出
手段と、前記第１の圧力変化と前記第２の圧力変化とに
基づいて前記燃料蒸散防止装置の異常を検出することを
特徴とする。

【００１０】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。図１は本発明の一実施例である燃料蒸散防止
装置用異常検出装置の概略構成図である。空気を濾過す
るエアクリーナ１を介して吸入された空気は、エアクリ
ーナ１に接続された吸気管２に供給される。吸気管２内
には、アクセルペダル６に連動して開閉動作するスロッ
トルバルブ８が設けられている。この吸気管２は、吸気
バルブ１０を介してピストン１２と内燃機関本体１４と
で形成される燃焼室１６に接続されている。また、燃焼
室１６は、排気バルブ１８を介して排気管２０と接続さ
れている。

【００１１】一方、液体燃料を収納した燃料タンク２２
内の燃料を加圧・供給する燃料ポンプ２４と、吸気管２
に設けられた燃料噴射弁２６とが接続され、燃料噴射弁
２６の開閉を制御して燃料を噴射するように構成されて
いる。また、燃料タンク２２に接続された連通管２８
は、キャニスタ３０に接続されている。キャニスタ本体
３２内には、燃料ガスを吸着する吸着体３４、例えば活
性炭が収納されている。これにより、キャニスタ３０
は、燃料タンク２２で発生した燃料ガスを連通管２８を
介して吸着することができる。また、キャニスタ本体３
２には、大気に開放された大気孔３６が形成されて、空
気を内部に吸入可能に構成されている。この大気孔３６
には、必要に応じてこれを閉塞するためのキャニスタ閉
塞弁３７が取り付けられている。

【００１２】このキャニスタ閉塞弁３７は、図２に示す
様に、所定電圧（例えば６Ｖ以上）がコイル３７ａに印
加されていない場合には、弁体３７ｂがスプリング３７
ｃにより付勢されてキャニスタ本体３２の大気孔３６と
連通する導管３７ｄを開放状態とし、所定電圧が印加さ
れるとコイル３７ａの励磁によってスプリング３７ｃの
付勢力に抗して弁体３７ｂを移動して導管３７ｄを閉塞
状態とする電磁開閉弁である。

【００１３】更に、供給管３８の一端がキャニスタ本体
３２のホース接続部３２ａに挿入されてキャニスタ３０
に接続されており、供給管３８の他端は、パージ制御弁
４０に接続されている。パージ制御弁４０には、供給管
４２の一端が接続されており、この供給管４２の他端
は、吸気管２に接続されている。ここに用いられる供給
管３８，４２は、ゴムホースやナイロンホース等の可撓
性を有するもので全体を形成されている。また、燃料タ
ンク２２とキャニスタ３０とを結ぶ連通管２８も部分的
にゴムホースなどで形成されている。

【００１４】このパージ制御弁４０に取り付けられた両
供給管３８，４２及び連通管２８により燃料タンク２２
から吸気管２までのパージ通路が構成されている。な
お、パージ制御弁４０は、両供給管３８，４２の間に介
装されて、吸気管２とキャニスタ３０とを連通・非連通
に切り換えるためのものであり、入力信号に応じて両供
給管３８，４２を連通・遮断する構成のものである。そ
の詳細は図３に示す。

【００１５】図示の様に、パージ制御弁４０は、供給管
３８が取り付けられるキャニスタ側ポート４０ａと、供
給管４２が取り付けられる吸気管側ポート４０ｂと、こ
れら両ポート４０ａ，４０ｂ間の通路４０ｃを途中で開
閉する弁体４０ｄと、この弁体４０ｄを閉弁方向へ付勢
するスプリング４０ｅと、スプリング４０ｅの付勢力に
抗して弁体４０ｄを開弁方向へ移動させてパージを行う
コイル４０ｆとを備えた電磁開閉弁である。なお、コイ
ル４０ｆにはパルス信号にて電圧が印加される。このパ
ルス信号の周期に対するパルス幅の比率（デューティ
比）を連続的に変えることによって弁体４０ｄの開閉周
期に対する弁体４０ｄの開弁位置にある時間の比率を変
え、キャニスタ３０から吸気管２への燃料ガスのパージ
流量を制御することができる。パージ制御弁駆動デュー
ティとパージ流量との関係を図４に示す。

【００１６】燃料タンク２２には、圧力センサ４４が配
設されている。また、燃料タンク２２には、−４０ｍｍ
Ｈｇ〜１５０ｍｍＨｇを越える内圧となった場合に圧力
を逃がすためのリリーフ弁２２ａが配設されている。従
って、燃料タンク２２からキャニスタ３０までの区間は
常にこのリリーフ圧範囲内の圧力変動以下に抑えられて
いる。従って、圧力センサ４４としては、このリリーフ
圧範囲に耐え得る構造のものを採用すれば足りる。

【００１７】これらの燃料噴射弁２６，キャニスタ閉塞
弁３７，パージ制御弁４０及び圧力センサ４４は、各々
電子制御回路５０に接続されている。この電子制御回路
５０は、周知のＣＰＵ５２，制御用のプログラムやデー
タを予め格納するＲＯＭ５４，読み書き可能なＲＡＭ５
６及び入出力回路５８がコモンバス６０を介して相互に
接続されて構成されている。また、入出力回路５８に
は、スロットルセンサ６２，アイドルスイッチ６４，車
速センサ６６などの各種の運転状態検出手段も接続され
ている。ＣＰＵ５２は、これら運転状態検出手段から入
出力回路５８を介して入力される信号及びＲＯＭ５４，
ＲＡＭ５６内のプログラムやデータ等に基づいて、燃料
噴射弁２６，キャニスタ閉塞弁３７，パージ制御弁４０
などに入出力回路５８を介して駆動信号を出力する。こ
うして電子制御回路５０により燃料噴射制御やキャニス
タパージ制御や燃料蒸散防止装置の異常検出制御などが
実行される。

【００１８】次に、前述した電子制御回路５０で行われ
る処理の内、燃料蒸散防止装置の異常検出制御につい
て、図５，図６のフローチャート及び図７のタイミング
チャートに基づいて説明する。

【００１９】燃料蒸散防止装置の異常検出制御は、図示
しないキースイッチが投入されると、燃料噴射制御処理
等と共に、所定時間毎（例えば２５６ｍｓｅｃ毎）に繰
り返し実行される。

【００２０】処理が開始されると、まず、車速センサ６
６からの入力信号に基づいて車速ＳＰ＝０であるか否か
を判定する（Ｓ１００）。「ＹＥＳ」と判定された場合
にはアイドルスイッチ６４からの入力信号に基づいてア
イドル運転中か否かを判定する（Ｓ１１０）。なお、Ｓ
１００，Ｓ１１０のいずれかで「ＮＯ」と判定された場
合にはそのまま処理を終了する。即ち、異常検出は車両
停車中でありかつアイドル運転状態のときにのみ実行さ
れる。悪路走行中や旋回中には燃料タンク内圧が変動し
て以下のステップにおいて正しい判定ができなくなるお
それがあるからである。また、停車中であってもレーシ
ング状態ではエンジン回転数が安定せずに燃料タンクの
内圧が不安定となり、同じく正しい判定ができなくなる
おそれがあるからである。

【００２１】車両停車中でありかつアイドル運転中であ
るならば、現在がどの段階まで処理が進んだ状態か否か
を判定しつつ（Ｓ１２０〜Ｓ１４０）、種々のステップ
へ分岐する。処理は第１〜第４段階の４つであり、第１
〜第３フラグＦ１〜Ｆ３の各設定状態から処理段階を判
断できるよう構成してある。全てのフラグＦ１〜Ｆ３に
「０」が設定されているとき、即ちＳ１２０〜Ｓ１４０
が全て「ＮＯ」のときが第１段階でありＳ１５０に移行
する。

【００２２】第１段階では、まず、パージ制御弁４０を
全閉にした後、キャニスタ閉塞弁３７を全閉にして燃料
タンク２２から吸気管２までの区間を密閉化する（Ｓ１
５０，Ｓ１６０）。

【００２３】即ち、図７に示す様に、まずパージ制御弁
４０を全閉に制御することで燃料タンク２２からパージ
制御弁４０までの区間を大気孔３６を介して大気圧と同
じ状態に調整し（時刻Ｔ１）、やや遅れてキャニスタ閉
塞弁３７を全閉にすることにより大気圧に調整された密
閉区間を形成するのである（時刻Ｔ２）。

【００２４】続いて、直ちに圧力センサ４４からの入力
信号を取り込んで、密閉化直後のタンク内圧Ｐ１’を記
憶すると共に電子制御回路５０に内蔵のタイマＴをリセ
ットスタートする（Ｓ１７０）。次のステップでは、Ｓ
１７０のステップ実行後１０ｓｅｃが経過したか否かを
判定する（Ｓ１８０）。１０ｓｅｃ経過前は、第１フラ
グＦ１を「１」に設定する（Ｓ１９０）。ここからが第
２段階である。第２段階では、Ｓ１２０のステップにお
いて「ＹＥＳ」と判定されるようになり、「Ｓ１００〜
Ｓ１２０」→「Ｓ１８０」→「…」と処理を繰り返す。
この間、圧力センサ４４の検出値は、図７の時刻Ｔ２か
ら時刻Ｔ３の間の様に、燃料タンク２２内での燃料ガス
の発生量に応じて０ｍｍＨｇから上昇する。

【００２５】１０ｓｅｃが経過すると直ちに、圧力セン
サ４４からの入力信号を取り込んでこのときのタンク内
圧Ｐ１”を記憶すると共に（Ｓ２００）、密閉化後１０
ｓｅｃの間の圧力変化量（以下、大気圧下変化量とい
う）△Ｐ１を算出し（Ｓ２１０）、第１フラグＦ１をリ
セットする（Ｓ２２０）。これによって第２段階が終了
し、第３段階へ移る。

【００２６】第３段階では、まずパージ制御弁４０を全
閉から全開状態に切り換えると共にタイマＴをリセット
スタートする（Ｓ２３０）。パージ制御弁４０が全開と
されることにより、先ほどまでの正圧下の密閉区間に吸
気管負圧を導入し始めるのである（時刻Ｔ３）。従っ
て、パージ通路部分に閉塞による異常がなければ、圧力
センサ４４の検出値は下降し始める。

【００２７】次のステップでは、この圧力センサ４４か
らの入力信号に基づいてタンク内圧ＰＴが−２０ｍｍＨ
ｇ以下になったか否かを判定する（Ｓ２４０）。「Ｎ
Ｏ」と判定されたら、Ｓ２３０のステップ実行後２ｓｅ
ｃが経過したか否かを判定する（Ｓ２５０）。２ｓｅｃ
経過前は、第２フラグＦ２を「１」に設定する（Ｓ２６
０）。こうして今度はＳ１２０のステップにおいて「Ｎ
Ｏ」，Ｓ１３０のステップにおいて「ＹＥＳ」と判定さ
れるようになり、「Ｓ１００〜Ｓ１３０」→「Ｓ２５
０」→「…」と処理を繰り返して待機状態となる。この
待機状態は、Ｓ２４０又はＳ２５０が「ＹＥＳ」となる
と終了する。Ｓ２５０の方が先に「ＹＥＳ」となった場
合には、燃料タンク２２から吸気管２までのパージ系の
どこかに閉塞部分があることを意味するパージ系つまり
フラグＦclose を「１」に設定し（Ｓ２７０）、異常報
知ランプを点灯する（Ｓ２８０）。

【００２８】一方、Ｓ２４０の方が先に「ＹＥＳ」とな
った場合には、第２フラグＦ２をリセットし（Ｓ２９
０）、続いてパージ制御弁４０を再び全閉にし（Ｓ３０
０）、圧力センサ４４からの入力信号を取り込んで、密
閉区間を負圧密閉状態にした直後のタンク内圧Ｐ２’を
記憶すると共に電子制御回路５０に内蔵のタイマＴをリ
セットスタートする（Ｓ３１０）。第３段階から第４段
階に移行したのである。

【００２９】図７にて圧力センサ４４の検出値を見ると
分かるように、このＳ２９０〜Ｓ３１０のステップが実
行されることにより、密閉区間内は−２０ｍｍＨｇの負
圧状態に調整された状態となる（時刻Ｔ４）。従って、
今度は、圧力センサ４４の検出値は、図７の時刻Ｔ４か
ら時刻Ｔ５の間の様に、燃料タンク２２内での燃料ガス
の発生量に応じて−２０ｍｍＨｇから上昇していくこと
になる。

【００３０】次のステップでは、Ｓ３１０のステップ実
行後１０ｓｅｃが経過したか否かを判定する（Ｓ３２
０）。１０ｓｅｃ経過前は、第３フラグＦ３を「１」に
設定する（Ｓ３３０）。こうして今度はＳ１２０，Ｓ１
３０のステップにおいて「ＮＯ」，Ｓ１４０のステップ
において「ＹＥＳ」と判定されるようになり、「Ｓ１０
０〜Ｓ１４０」→「Ｓ３３０」→「…」と処理を繰り返
して待機状態となる。

【００３１】１０ｓｅｃが経過すると直ちに、圧力セン
サ４４からの入力信号を取り込んで時刻Ｔ６でのタンク
内圧Ｐ２”を記憶すると共に（Ｓ３４０）、密閉化後１
０ｓｅｃの間の圧力変化量（以下、負圧下変化量とい
う）△Ｐ２を算出する（Ｓ３５０）。そして数１に示し
たリーク判定条件に基づいてリークが有るか否かを判定
する（Ｓ３６０）。

【００３２】

【数１】 ΔＰ２＞α・ΔＰ１＋βならば、「リーク有り」 α：大気圧と負圧の違いによる燃料蒸発量の差を補正す
る係数 β：圧力センサ精度，キャニスタ閉塞弁の洩れなどを補
正する係数 即ち、燃料タンク２２からパージ制御弁４０までの密閉
区間にリーク原因があるならば、正圧下では密閉区間か
ら大気中への流出が起こる一方、負圧下では大気中から
密閉区間への流入が起こる。従って、「（大気圧下変化
量△Ｐ１）＝（燃料タンク２２における蒸発ガスの発生
量）−（密閉区間から大気中への流出量）」よりも
「（負圧下変化量△Ｐ２）＝（燃料タンク２２における
蒸発ガスの発生量）＋（大気中から密閉区間への流入
量）」の方が大きくなる。このことから数１の判定条件
が導き出されたのである。

【００３３】この数１の判定条件を満足する場合、即ち
Ｓ３６０にて「ＹＥＳ」と判定された場合には、燃料タ
ンク２２から吸気管２までのパージ系のどこかにリーク
原因となる部分があることを意味するパージ系リークフ
ラグＦleakを「１」に設定し（Ｓ３７０）、異常報知ラ
ンプを点灯する（Ｓ２８０）。一方、「ＮＯ」と判定さ
れた場合には、各フラグＦ１〜Ｆ３を強制的にリセット
して処理を終了する（Ｓ３８０）。

【００３４】以上説明した本実施例によれば、燃料蒸散
防止装置において、燃料タンク２２からパージ制御弁４
０に至るまでの区間にリークや閉塞が発生している場合
には、圧力センサの取り付け位置に関係なく、これを常
に的確に検出することができる。

【００３５】また、停車中でありかつアイドル運転中に
異常検出処理を実行する構成を採用したことにより、誤
判定を避けることができる。さらに、圧力センサ４４
は、燃料タンク２２のリリーフ弁の作動範囲内の圧力に
耐えることができればよいから、キャニスタ３０と吸気
管２との間に取り付けた場合の様な大きな圧力変動に耐
えるような構造としなくてもよい。この結果、感度のよ
いセンサを用いることができ、異常検出精度を向上する
ことができる。

【００３６】なお、本実施例にて検出できる各種異常の
態様を示すと以下の様になる。

【００３７】ケース：連通管２８又は供給管３８にお
ける損傷，脱落 負圧下では損傷，脱落部からの大気の流入がある一方で
正圧下では大気中への流出があるから、Ｓ３６０の処理
にて「ＹＥＳ」となり、異常を報知することができる。

【００３８】ケース：連通管２８又は供給管３８にお
ける折れ曲がり，潰れ等 負圧導入しても圧力が下がらないか、あるいは圧力が下
がるのに時間を要するから、Ｓ２４０で「ＮＯ」，Ｓ２
５０で「ＹＥＳ」となり、異常を報知することができ
る。

【００３９】ケース：パージ制御弁４０の開放不能 負圧を導入することができず、ケースと同様に、Ｓ２
４０で「ＮＯ」，Ｓ２５０で「ＹＥＳ」となり、異常を
報知することができる。この開放不能の状態は、キャニ
スタ内の吸着体に吸着した燃料ガスを吸気管２に導入で
きなくなり、その後、吸着体の燃料ガス吸着能力を越
え、大気孔から燃料ガスが放出されてしまう。

【００４０】ケース：供給管４２の脱落 吸気管２からの負圧を導入することができず、ケース
，と同様に、Ｓ２４０で「ＮＯ」，Ｓ２５０で「Ｙ
ＥＳ」となり、異常を報知することができる。なお、ケ
ースは閉塞ではなく脱落であるから、異常の種類とし
ては間違いであるが、異常があることさえ的確に判定で
きれば本発明の目的は達成できるから、十分である。

【００４１】ケース：供給管４２における折れ曲が
り，潰れ等 これは、ケース，と全く同様であり、負圧導入状況
に基づいてＳ２４０で「ＮＯ」，Ｓ２５０で「ＹＥＳ」
となり、異常を報知することができる。このケースの
状態も、ケースと同様に、大気孔からの燃料ガス放出
のおそれがあり、検出の必要な異常である。

【００４２】ケース：キャニスタ３０の大気孔３６の
閉塞 この異常は、ゴムホースの潰れや折れ曲がりの如く直ち
に大幅な圧力上昇を引き起こすという訳ではない。供給
管３８，４２の潰れ等の場合にはパージ制御弁４０を開
放したとしても燃料ガスをパージすることができない
が、キャニスタ３０の大気孔３６が閉塞していてもパー
ジ制御弁４０を開放したときには燃料ガスがそれなりに
パージされるからである。このため、キャニスタ３０の
大気孔３６が閉塞したままの状態となる異常について
は、上述の異常検出ルーチンから直ちに判明する様には
構成していないが大きな問題はない。必要ならば、上述
の異常検出ルーチンのＳ３４０の処理にてタンク内圧Ｐ
２”を検出したら直ちにキャニスタ閉塞弁３７を開放
し、圧力が速やかに大気圧近傍に復帰しない場合には大
気孔３６の閉塞異常があると判定することとすればよ
い。

【００４３】ケース：パージ制御弁４０が閉鎖不能と
なる状態 この異常がある場合には、常時燃料ガスが供給管２内へ
導入されてしまうことになるが、開放不能の場合の様に
二次的に大気孔からの燃料ガス放出を招くということも
なく、燃料ガスの蒸散防止の観点からいえば異常としな
くてよい。従って、上述の実施例ではこの異常について
は特に検出する手法を設けなかった。必要ならば、Ｓ２
１０にて算出した△Ｐ１が所定負圧以下となった場合
は、パージ制御弁４０が閉鎖不能となっていると判定す
ることとすれば良い。

【００４４】ケース：供給管４２に亀裂等の損傷があ
る状態 供給管４２は、パージ制御弁４０が開放されたときにの
み燃料ガスが通過する部分であるから、亀裂や孔があっ
たとしても、これはキャニスタ３０の大気孔３６と同様
に作用するだけであり、燃料ガス蒸散防止の観点からは
特に異常とするまでもない。従って、上述の実施例では
これを検出できないものの何等問題はない。

【００４５】なお、ケース〜は、いずれも密閉区間
の圧力を所定圧力に調整した後又は調整する際の圧力変
化状態に基づいて異常を判定することができる点で共通
するといえる。

【００４６】次に、第２実施例を説明する。第２実施例
は、上述の実施例と同様の構成、処理を実行するもので
あるが、特に、図８に示すタイプの圧力センサ１００を
採用した点を特徴とする。

【００４７】この圧力センサ１００の本体は、カップ１
０１とキャップ１０３を嵌合させて形成される。カップ
１０１には燃料タンク２２内へ開口する圧力導入管１０
５が設けられ、一方のキャップ１０３には計測用電線を
接続するための電線誘導管１０７が設けられている。カ
ップ１０１とキャップ１０３の内部は、両者の間に嵌合
固着されたダイヤフラム１０９により二分されている。
二分された空間には、カップ１０１及びキャップ１０３
のそれぞれの内壁から突出されたストッパ１１１，１１
３があり、ダイヤフラム１０９の移動範囲が規制されて
いる。

【００４８】ダイヤフラム１０９は、ふっ素ゴム（ＦＫ
Ｍ）を基布で補強した厚さ１５０μ〜２５０μのもので
ある。このダイヤフラム１０９の両面には受圧プレート
１１５，１１７が固着されている。そして、ストッパ１
１１，１１３には、この受圧プレート１１５，１１７が
当接する。また、受圧プレート１１５，１１７には上下
からスプリング１１９，１２１が当接されている。これ
らスプリング１１９，１２１の釣合関係及び圧力導入管
１０５から導入される圧力により、ダイヤフラム１０９
が両ストッパ１１１，１１３間において燃料タンク２２
の内圧と比例した位置に静止する。

【００４９】電線誘導管１０７側の受圧プレート１１５
の中央には希土類磁石１２３が固定されている。そし
て、この希土類磁石１２３と対面する位置にホール素子
１２５を含むハイブリッドＩＣ１２７を配設し、ホール
素子１２５の出力によりダイヤフラム１０９の変位、即
ち燃料タンク２２内の圧力を検出するよう構成してあ
る。

【００５０】この圧力センサ１００では、燃料タンク２
２内の圧力が変化すると、これに比例してダイヤフラム
１０９が上下する。従って、ホール素子１２５と希土類
磁石１２３との間隔が変化し、ホール素子１２５に入る
磁束が変化する。この結果、ホール素子１２５からは、
磁束の変化、即ち希土類磁石１２３との間隔の変化に対
応した出力電圧の変化が生じる。

【００５１】このホール素子出力電圧と、磁石変位量と
の関係を図９に示す。なお、ホール素子１２５自体はリ
ニアリティ２％のものを用いたが、図示の様に、ホール
素子出力電圧と磁石変位量とはリニアにはならない。ま
た、ホール素子１２５自体の出力電圧は１００ｍＶ程度
であるが、燃料タンク２２から電子制御回路５０までの
距離は相当にあるため、出力を増幅しないと、ノイズ等
により、電子制御回路５０側で出力判別ができなくなる
可能性がある。

【００５２】こうしたことから、本実施例では、ハイブ
リッドＩＣ１２７には、図１０に示す増幅回路及び直線
近似回路が組み込んである。増幅回路は、ホール素子１
２５のバッテリ入力端に温度補正回路１３１が接続され
ると共に、ホール素子１２５の出力に増幅器１３３が接
続されて構成されている。また、直線近似回路は、増幅
器１３３の出力信号を一方の入力端に受けると共に、他
方の入力端に基準電圧Ｅ１，Ｅ２，…を受ける複数のコ
ンパレータ１３７が並列に接続されて構成されている。
各コンパレータ１３７は、出力部１３９へと信号を入力
している。この出力部１３９のターミナル１４１と電子
制御回路５０との間が計測用電線で接続され、ホール素
子１２５による出力電圧が増幅されると共に直線近似さ
れて電子制御回路５０へ入力される。

【００５３】この圧力センサ１００は、図１１に示す様
に、バッテリライン＋Ｂ及びグランドラインＧＮＤを燃
料ポンプ２４と共有し、燃料タンク２２のアッパプレー
ト２２１にガスケット２２３を介して取り付けられたポ
ンプフランジ２２５を貫通する様に固定されている。な
お、燃料ポンプ２４は、燃料タンク２２のロウアプレー
ト２２７に固定されたサブタンク２２９内に位置するよ
うにポンプブラケット２３１を介して吊り下げられ、フ
ューエルフィルタ２３３から吸引した燃料を吐出パイプ
２３５から吐出するものである。吐出パイプ２３５の隣
にあるのはリターンパイプ２３７である。

【００５４】なお、圧力センサ１００の燃料タンク２２
への取り付け位置はこれに限らず、図１２に示す様に、
残量警告ランプ２５１やフロート２５３のタイプのフュ
ーエルセンダ２５５が取り付けられるセンダフランジ２
５７を貫通して取り付けてもよく、燃料タンク２２とキ
ャニスタ３０との間の通路部分に取り付けてもよい。

【００５５】本実施例の圧力センサ１００は、こうした
燃料タンク２２からの水分やガム質などに曝される位置
に取り付けられているにも拘らず、上述したように希土
類磁石１２３の変位量をホール素子１２５で計測する厚
さ１５０μ〜２５０μのゴムダイヤフラムを使った構成
のものであるから、半導体圧力センサに比べ、水分等の
付着によるダイヤフラム１０９の動作には大した影響が
でない。また、半導体式圧力センサの様に極薄いダイヤ
フラムとする必要がないから、氷結による破損のおそれ
もない。

【００５６】この結果、長期に渡り信頼性の高い圧力検
出を行うことができ、燃料蒸散防止装置における異常検
出を精度よく実行することができる。なお、本実施例で
はマグネットとして希土類磁石を用いているが、フェラ
イト磁石で構成してもよい。

【００５７】以上本発明はこの様な実施例に何等限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々なる態様で実施し得る。例えば、キャニスタ３
０と吸気管２との間の区間に圧力センサ４４を取り付け
ることとしてもよい。この場合も、密閉区間を構成した
上での圧力変化状態に基づいて密閉区間全体のリーク原
因の有無を検出することができるからである。

【００５８】また、密閉化した後の計測開始圧力の調整
に当たっては、パージ制御弁４０を開閉して負圧を導入
するのではなく、全く別の手段にて負圧を導入してもよ
い。加えて、大気圧下変化量△Ｐ１と負圧下変化量△Ｐ
２とを比較するのではなく、△Ｐ１，△Ｐ２を、共に大
気圧以上の正圧からの圧力変化量同士として比較しても
よいし、逆に共に負圧からの圧力変化量同士として比較
してもよい。計測開始時の圧力値が異なれば破損箇所か
らのリーク速度が異なることとなるため、密閉区間の圧
力調整条件を大気圧以上の圧力同士としても負圧同士と
しても、いずれの場合もリーク速度の差に注目して密閉
区間でのリーク原因の有無を検出することができるから
である。

【００５９】次に、第３実施例を説明する。図６のＳ３
６０においては燃料タンク２２内の燃料量に関係なく、
リークの判定基準を決めたが、図１３の実線で示すごと
く、燃料タンク２２からパージ制御弁４０までの密閉区
間におけるリーク径が一定であっても、燃料タンク２２
内の空間容積、即ち、燃料量により燃料タンク２２の内
圧変化量が大きく変化する。そのため、圧力変化の最も
少ない燃料タンク２２の空間容積大の時（燃料量が少な
い時）を基準として供給異常を検出することになるが、
そうすると燃料タンク２２の空間容積が小さい時（燃料
量が多い時）には本来異常とはみなさないようなリーク
径が小さい場合の圧力変化の時も異常と過剰検出してし
まう。

【００６０】そこで、リークの判定基準を図１３の破線
で示すごとく、燃料量に応じて変化させることにより、
正確にリーク径の判定が可能となる。このような制御を
するために、図６のＳ３５０とＳ３６０との間に図１４
のステップを追加する。即ち、Ｓ３５１においてフュー
エルセンサ２５５の出力により燃料タンク２２内の燃料
量Ｆｕを読み込み、次のＳ３５２において、この読み込
んだ燃料量Ｆｕに応じて予め記憶された、燃料タンク２
２の空間容積に対応する補正係数γを求める。そして、
次のＳ３６０において、

【００６１】

【数２】ΔＰ２＞ａ・ΔＰ１＋β＋γ であれば、「リーク有り」と判断する。ここで、補正係
数γは、燃料タンク２２の空間容積の変化に対応して図
１３の破線で示す如く判定基準が変化するように、空間
容積が小さくなる程、大きくなるように設定されている
ことは勿論である。

【００６２】次に、第４実施例として、車両走行中の異
常検出制御について説明する。この実施例は上述の図１
４の第３実施例と同様の構成，処理を実行するものであ
るが、特に悪路走行中や旋回中に起きる燃料タンク内圧
の変動をフューエルセンダ２５５により感知し、異常検
出が可能であるかどうかを判断する点を特徴とする。

【００６３】フューエルセンダ２５５による異常検出可
能判断の一例を次に説明する。フューエルセンダ２５５
の出力はＣＰＵに入力され、異常検出開始からあるいは
ΔＰ１もしくはΔＰ２算出中だけにおいて所定時間毎
（例えば２５６ｍｓｅｃ毎）にフューエルセンダ２５５
の出力が所定範囲の中にあるかどうかを判断する。フュ
ーエルセンダ２５５の出力が所定範囲外になった時は異
常検出の途中であっても検出を中止する。また、上述の
所定範囲は異常検出開始時のフューエルセンダ２５５の
出力を基準にし、その基準値ＦｕB に対して＋側及び−
側に同一幅ωを持つものとする。

【００６４】また、上述の所定範囲の設定法の別例とし
てΔＰ１もしくはΔＰ２算出中でのフューエルセンダ２
５５の出力のなまし値を基準値とする事もできる。ただ
し、この場合異常検出可能判断はΔＰ１もしくはΔＰ２
算出中のみである。

【００６５】次に、この第４実施例のフローチャートを
図１５について説明する。Ｓ１０１ではフューエルセン
ダ２５５の出力により燃料タンク２２内の燃料量Ｆｕを
読み込んだ後、Ｓ１０２へ進んで燃料量Ｆｕが基準値Ｆ
ｕB ±ωの範囲内の比較を行い、異常検出が可能な状態
であるか否かを判定する。

【００６６】ここで、「ＹＥＳ」と判定された場合には
Ｓ１２０に進み、前述した実施例と同様に処理を続け
る。「ＮＯ」と判定された場合にはそのまま処理を終了
する。なお、上述のフローは異常検出開始から終了まで
の間ずっとフューエルセンダ２５５の出力を判定してい
るが、ΔＰ１もしくはΔＰ２算出中のみに判定を行う場
合は、それぞれ圧力を読み込む前にＳ１０１と同様の処
理を実施すればよい。

【００６７】図１６はこの発明の第５実施例におけるキ
ャニスタ部分の構造を示すもので、図１においてキャニ
スタ３０及びキャニスタ閉塞弁３７の代わりに入れ換え
て用いられるものである。この図１６において、キャニ
スタ３０の導入ポート１５と吸着体３４との間を連結す
る導入パイプ３０１との間に第１チェックバルブ３０２
が配置されており、この第１チェックバルブ３０２は燃
料タンク内の圧力が大気圧より所定値、例えば１５mmHg
以上高くなると開放し、燃料タンク内の燃料ガスをキャ
ニスタ３０内に導入するためのものである。また、キャ
ニスタ３０の導入ポート１５と導出ポートをなすホース
接続部３２ａとの間には互いに逆方向の第２，第３チェ
ックバルブ３０３，３０４が並列に配置されており、さ
らに、キャニスタ３０のホース接続部３２ａとキャニス
タ３０内の吸入ポート３７ａとの間にキャニスタ閉塞弁
３７が配置されている。

【００６８】そして、この図１６の実施例によれば、車
両の通常走行中はキャニスタ閉塞弁３７が開放すること
により、内燃機関よりの大きな吸気管負圧（１００mmHg
以上）はキャニスタ閉塞弁３７及びホース接続部３２ａ
を介してキャニスタ３０内に導入されるため、第２チェ
ックバルブ３０３が閉塞状態となる。燃料温度の上昇に
伴い燃料タンク内で燃料ガスが発生し、第１チェックバ
ルブ３０２の開放圧力以上になると、この第１チェック
バルブ３０２が開放して燃料タンク内の燃料ガスがキャ
ニスタ３０の吸着体３４に吸着される。ここで、第３チ
ェックバルブ３０４は燃料タンク内の圧力が大気圧に対
して所定値（例えば１２mmHg）以上低くなると開放し
て、大気口３６よりキニャスタ３０を介して燃料タンク
内に大気を導き、燃料タンクの変形を防止するためのも
のである。

【００６９】そして、エバポパージ系の異常検出のため
に、キャニスタ閉塞弁３７を閉じると、第２チェックバ
ルブ３０３には内燃機関よりの大きな吸気管負圧（１０
０mmHg以上）がかかるため、この第２チェックバルブ３
０は開放状態となり、この吸気管負圧が第２チェックバ
ルブ３０３を介して燃料タンクに供給される。このと
き、燃料タンク側が負圧となるため、第１チェックバル
ブ３０２が閉塞状態となることで、キャニスタ３０の吸
着体３４をバイパスしてエバポパージ系を密閉できる。

【００７０】図１７はこの発明の第６実施例におけるキ
ャニスタ部分の構造を示すもので、図１におけるキャニ
スタ３０及びキャニスタ閉塞弁３７の代わりに入れ換え
て用いられるものである。この図１７において、キャニ
スタ３０は隔壁３０ｂ，３０ｃにより２つの部屋に分け
られていて、各部屋内に吸着体３４Ａ，３４Ｂがそれぞ
れ収納されていて、実質的に２つのキャニスタ部分を有
している。そして、大気口３６に面する吸着体３４Ｂの
上面にフィルタ１５が配置されている。また、各隔壁３
０ｂ，３０ｃで区画された各部屋の間はスイッチングバ
ルブ３２を介して接続されている。

【００７１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の燃料蒸散防
止装置用異常検出装置によれば、燃料タンクから吸気管
までの燃料蒸散防止装置全体における異常を的確に検出
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の燃料蒸散防止装置用異常検出装置の概
略構成図である。

【図２】キャニスタ閉塞弁の概略構成を示す断面図であ
る。

【図３】パージ制御弁の概略構成を示す断面図である。

【図４】パージ制御弁におけるデューティ制御の特性を
示すグラフである。

【図５】異常検出処理のフローチャートである。

【図６】異常検出処理のフローチャートである。

【図７】異常検出処理実行中の様子を例示するタイミン
グチャートである。

【図８】第２実施例で採用した圧力センサの概略構成を
示す断面図である。

【図９】第２実施例の圧力センサに用いたホール素子の
出力電圧と磁石変位量との関係を示すグラフである。

【図１０】第２実施例の圧力センサにおけるハイブリッ
ドＩＣ内の回路構成図である。

【図１１】第２実施例の圧力センサの取り付け関係を例
示する断面図である。

【図１２】第２実施例の圧力センサの他の取り付け関係
を例示する断面図である。

【図１３】第３実施例における燃料タンクの空間容積と
タンク内圧変化の特性を示すグラフである。

【図１４】第３実施例における異常検出処理の要部のフ
ローチャートである。

【図１５】第４実施例における異常検出処理のフローチ
ャートである。

【図１６】第５実施例におけるキャニスタ部分の構造を
示す図である。

【図１７】第６実施例におけるキャニスタ部分の構造を
示す図である。

【符号の説明】

２ 吸気管 ６ アクセルペダル ８ スロットルバルブ ２２ 燃料タンク ２２ａ リリーフ弁 ２８ 連通管 ３０ キャニスタ ３４ 吸着体 ３６ 大気孔 ３７ キャニスタ閉塞弁 ３８ 供給管 ４０ パージ制御弁 ４２ 供給管 ４４ 圧力センサ ５０ 電子制御回路 ６２ スロットルセンサ ６４ アイドルスイッチ ６６ 車速センサ １００ 圧力センサ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクと吸気管とを連通するパージ
   通路の途中に設けられたキャニスタの吸着体にて燃料タ
   ンク内で発生した燃料ガスを吸着し、前記パージ通路の
   途中に設けられたパージ制御弁を開閉することにより、
   前記吸着された燃料ガスを前記吸気管内に導入する燃料
   蒸散防止装置と、 該燃料蒸散防止装置における圧力状態に基づいて燃料蒸
   散防止装置の異常を検出する異常検出手段とを備える燃
   料蒸散防止装置用異常検出装置において、 前記キャニスタと大気とを連通／遮断するキャニスタ閉
   塞弁を備え、 前記異常検出手段は、前記燃料蒸散防止装置が第１の圧
   力状態での前記燃料蒸散防止装置内の第１の圧力変化を
   検出する第１の圧力変化検出手段と、前記燃料蒸散防止
   装置が第２の圧力状態での前記燃料蒸散防止装置内の第
   ２の圧力変化を検出する第２の圧力変化検出手段と、前
   記第１の圧力変化と前記第２の圧力変化とに基づいて前
   記燃料蒸散防止装置の異常を検出することを特徴とする
   燃料蒸散防止装置用異常検出装置。
2. 【請求項２】 前記燃料蒸散防止装置に導入する前記第
   １の圧力は大気圧よりも低い圧力、または、大気圧より
   高い圧力であり、前記第2 の圧力は略大気圧であること
   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。
3. 【請求項３】 前記異常検出手段は、前記キャニスタ閉
   塞弁を閉弁し、前記パージ制御弁を開弁することにより
   前記第1 の圧力に調整することを特徴とする請求項２に
   記載の燃料蒸散防止装置用異常検出装置。
4. 【請求項４】 前記異常検出手段は、前記パージ制御弁
   を閉弁し、遅れて前記キャニスタ閉塞弁を閉弁すること
   により前記第２の圧力に調整することを特徴とする請求
   項２または請求項３に記載の燃料蒸散防止装置用異常検
   出装置。
5. 【請求項５】 前記パージ制御弁および前記キャニスタ
   閉塞弁を閉弁後、前記燃料蒸散装置内の圧力が略大気圧
   相当の圧力になってから前記第２の圧力変化を検出する
   ことを特徴とする請求項２乃至４に記載の燃料蒸散防止
   装置用異常検出装置。
6. 【請求項６】 前記異常検出手段は、前記第１の圧力を
   導入できない時、前記燃料蒸散防止装置が異常と判断す
   る手段を含むことを特徴とする請求項２乃至５に記載の
   燃料蒸散防止装置用異常検出装置。
7. 【請求項７】 前記燃料蒸散防止装置に導入する前記第
   １、第２の圧力は、いずれも大気圧よりも低い圧力であ
   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。
8. 【請求項８】 前記燃料蒸散防止装置に導入する前記第
   １、第２の圧力は、いずれも大気圧よりも高い圧力であ
   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。
9. 【請求項９】 前記燃料蒸散防止装置に導入する前記第
   １の圧力は大気圧よりも低い圧力であり、前記第２の圧
   力は大気圧より高い圧力であ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。
10. 【請求項１０】 前記第１の圧力変化を検出する時間と
    前記第２の圧力変化を検出する時間とが等しいことを特
    徴とする請求項１乃至９に記載の蒸発燃料蒸散防止装置
    用異常検出装置。
11. 【請求項１１】 前記燃料蒸散防止装置内の圧力が大気
    圧となるようにしたときの前記燃料蒸散防止装置内の圧
    力に基づいて、前記異常検出手段による異常検出を禁止
    する禁止手段を備えることを特徴とする請求項１乃至１
    ０に記載の燃料蒸散防止装置用異常検出装置。
12. 【請求項１２】 前記禁止手段は、前記キャニスタ閉塞
    弁を開弁し、前記燃料蒸散防止装置内に大気を導入し、
    その後、前記燃料蒸散防止装置内を密閉した時の圧力上
    昇が所定値以下の時、前記異常検出手段による異常検出
    を禁止することを特徴とする請求項１１に記載の燃料蒸
    散防止装置用異常検出装置。
13. 【請求項１３】 前記異常検出は、前記燃料蒸散防止装
    置により前記吸着された燃料ガスを前記吸気管内に導入
    した後、実行されることを特徴とする請求項１乃至１２
    に記載の燃料蒸散防止装置用異常検出装置。
14. 【請求項１４】 前記パージ制御弁は、弁開度を連続的
    に可変制御されることを特徴とする請求項１乃至１３に
    記載の燃料蒸散防止装置用異常検出装置。
15. 【請求項１５】 前記第１及び第２の圧力変化の検出
    後、最初にキャニスタ閉塞弁を開弁することを特徴とす
    る請求項１乃至１４に記載の燃料蒸散防止装置用異常検
    出装置。