(57)【要約】【課題】高い精度にて漏れ診断を行うことができる、蒸発燃料処理装置を提供すること。【解決手段】内燃機関１１の燃料を貯留する燃料タンク２と、燃料タンク２内において発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタ３と、燃料タンク２を含む診断対象系内を加圧又は減圧するポンプ５と、診断対象系内の圧力を検出する圧力検出部６１と、燃料タンク２内の燃料の状態を検出する燃料状態検出部６２と、ポンプ５によって診断対象系内を加圧又は減圧した際における圧力検出部６１の検出値の変化に基づいて、診断対象系内からの蒸発燃料の漏れを診断する漏れ診断部７１と、燃料状態検出部６２による状態検出値の変化に基づいて、漏れ診断部７１による診断を行うか否かを決定する診断決定部７２と、を有する、蒸発燃料処理装置１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１１）の燃料を貯留する燃料タンク（２）と、
該燃料タンク内において発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタ（３）と、
上記燃料タンクを含む診断対象系内を加圧又は減圧するポンプ（５）と、
上記診断対象系内の圧力を検出する圧力検出部（６１）と、
上記燃料タンク内の燃料の状態を検出する燃料状態検出部（６２）と、
上記ポンプによって上記診断対象系内を加圧又は減圧した際における上記圧力検出部の検出値の変化に基づいて、上記診断対象系内からの上記蒸発燃料の漏れを診断する漏れ診断部（７１）と、
上記燃料状態検出部による状態検出値の変化に基づいて、上記漏れ診断部による診断を行うか否かを決定する診断決定部（７２）と、
を有する、蒸発燃料処理装置（１）。
【請求項２】
車両に搭載される蒸発燃料処理装置であって、上記診断決定部は、上記車両の始動時点における上記状態検出値と、上記車両の停止後における上記状態検出値との差に基づいて、上記漏れ診断部による診断を行うか否かを決定するよう構成されている、請求項１に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項３】
上記燃料状態検出部は、上記燃料タンク内の燃料の温度を検出し、上記状態検出値は、上記燃料タンク内の燃料の温度の検出値である、請求項１又は２に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項４】
上記診断対象系内は、上記燃料タンクと上記キャニスタとの双方を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸発燃料処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃料タンク内で発生した蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理装置において、系内からの蒸発燃料の漏れを診断する診断装置として、特許文献１に開示されたものが提案されている。
【０００３】
特許文献１に開示された蒸発燃料処理装置の診断装置は、内燃機関の運転開始時の燃料温度と運転後の燃料温度との温度差に基づいて、下記の第１のリーク診断と第２のリーク診断とを選択するよう構成されている。
【０００４】
すなわち、上記の診断装置は、燃料温度の温度差がある程度存在する場合には、燃料タンク内が正圧又は負圧となっていると考え、その正圧もしくは負圧を用いて、リーク診断を行う。これが、上記第１のリーク診断である。一方、燃料温度の温度差が殆どない場合には、ポンプによって燃料タンク内を強制的に加圧もしくは減圧して、その正圧もしくは負圧を用いてリーク診断を行う。これが上記第２のリーク診断である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１６２０７９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の漏れ診断方法においては、診断精度の向上の余地がある。
すなわち、燃料タンク内の燃料は、燃料温度や蒸発燃料の濃度等、状態によって揮発のしやすさが変動する。つまり、燃料タンク内の燃料の状態によって、タンク内の圧力変化の挙動が変わり得る。
【０００７】
そうすると、仮に同程度のガス漏れが燃料タンクを含む診断対象系内から生じていたとしても、燃料タンク内の燃料の状態によって、内圧が異なり得る。それゆえ、燃料タンク内の燃料の状態が不安定な場合、燃料の状態に起因する内圧の変動が生じやすく、精度の高い漏れ診断を行うことが困難となるおそれがある。
【０００８】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、高い精度にて漏れ診断を行うことができる、蒸発燃料処理装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、内燃機関（１１）の燃料を貯留する燃料タンク（２）と、
該燃料タンク内において発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタ（３）と、
上記燃料タンクを含む診断対象系内を加圧又は減圧するポンプ（５）と、
上記診断対象系内の圧力を検出する圧力検出部（６１）と、
上記燃料タンク内の燃料の状態を検出する燃料状態検出部（６２）と、
上記ポンプによって上記診断対象系内を加圧又は減圧した際における上記圧力検出部の検出値の変化に基づいて、上記診断対象系内からの上記蒸発燃料の漏れを診断する漏れ診断部（７１）と、
上記燃料状態検出部による状態検出値の変化に基づいて、上記漏れ診断部による診断を行うか否かを決定する診断決定部（７２）と、
を有する、蒸発燃料処理装置（１）にある。
【発明の効果】
【００１０】
上記蒸発燃料処理装置は、上記診断決定部を有する。そして、診断決定部は、燃料状態検出部による状態検出値の変化に基づいて、漏れ診断部による診断を行うか否かを決定する。これにより、高精度の診断を実施できる状況を選んで、漏れ診断を行うことができる。その結果、高い精度の漏れ診断が可能となる。
【００１１】
以上のごとく、上記態様によれば、高い精度にて漏れ診断を行うことができる、蒸発燃料処理装置を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１における、蒸発燃料処理装置の構成説明図。
【図２】実施形態１における、診断決定部の処理のフロー図。
【図３】実施形態２における、蒸発燃料処理装置の構成説明図。
【図４】実施形態３における、蒸発燃料処理装置の構成説明図。
【図５】実施形態４における、蒸発燃料処理装置の構成説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施形態１）
蒸発燃料処理装置に係る実施形態について、図１、図２を参照して説明する。
本形態の蒸発燃料処理装置１は、図１に示すごとく、燃料タンク２と、キャニスタ３と、パージ通路１２４と、ポンプ５と、圧力検出部６１と、燃料状態検出部６２と、漏れ診断部７１と、診断決定部７２と、を有する。
【００１４】
燃料タンク２は、内燃機関１１の燃料を貯留する。キャニスタ３は、燃料タンク２内において発生した蒸発燃料を吸着する。パージ通路１２４は、キャニスタ３に吸着した蒸発燃料を吸気系１１１に導入するための通路である。ポンプ５は、燃料タンク２を含む診断対象系内を加圧又は減圧する。
【００１５】
圧力検出部６１は、診断対象系内の圧力を検出する。燃料状態検出部６２は、燃料タンク２内の燃料の状態を検出する。漏れ診断部７１は、ポンプ５によって診断対象系内を加圧又は減圧した際における圧力検出部６１の検出値の変化に基づいて、診断対象系内からの蒸発燃料の漏れを診断する。診断決定部７２と、燃料状態検出部６２による状態検出値の変化に基づいて、漏れ診断部による診断を行うか否かを決定する。
【００１６】
なお、診断対象系内を加圧又は減圧した際における圧力検出部６１の検出値の変化とは、後述するように、所定圧力まで加圧又は減圧した時点でポンプを停止した後の検出値の変化であってもよいし、ポンプによる加圧又は減圧の最中における検出値の変化であってもよい。本形態においては、前者の変化に基づいて診断する例を示す。
【００１７】
燃料タンク２とキャニスタ３とは、蒸発燃料通路１２１を介して接続されている。すなわち、燃料タンク２の上部に接続された蒸発燃料通路１２１から、燃料タンク２内にて蒸発した蒸発燃料が、キャニスタ３に到達するよう構成されている。本形態において、圧力検出部６１は、蒸発燃料通路１２１に設けてある。ただし、圧力検出部６１の配設位置は、これに限られず、例えば、燃料タンク２に設けることもできる。
【００１８】
パージ通路１２４は、キャニスタ３と内燃機関１１の吸気系１１１との間を連通している。パージ通路１２４には、パージバルブ４１が設けてある。このパージバルブ４１の開閉によって、キャニスタ３から吸気系１１１への蒸発燃料の供給の制御を行うことができるよう構成されている。なお、吸気系１１１には、内燃機関１１の吸気ポート付近に、インジェクタ１１２が設けてある。また、パージ通路１２４は、吸気系１１１におけるスロットル弁１１３よりも下流側に接続されている。
【００１９】
キャニスタ３には、大気を導入するためのベント通路１２２が接続されている。ベント通路１２２には、ベントバルブ４２が設けてある。ベント通路１２２には、ポンプ５が並列接続されている。ベントバルブ４２は、三方弁となっており、キャニスタ３側と大気側とに加え、ポンプ５側とも接続されている。ベントバルブ４２は、キャニスタ３と大気側とを接続した状態と、キャニスタ３とポンプ５とを接続した状態と、キャニスタ３を大気側及びポンプ５側の何れとも接続しない状態とを、切り替えることができるよう構成されている。
【００２０】
本形態においては、ポンプ５は、キャニスタ３から大気側へガスを排出するよう構成されている。パージバルブ４１とベントバルブ４２とを閉じることによって、キャニスタ３と燃料タンク２との双方を含む系内を密閉系とすることができるよう構成されている。本形態においては、この密閉系が、診断対象系内となる。そして、パージバルブ４１を閉じ、ベントバルブ４２をキャニスタ３とポンプ５とが連通した状態としたうえで、ポンプ５を作動させる。これにより、診断対象系内を減圧することができる。その後、ベントバルブ４２も閉じることで、診断対象系内を負圧の状態で密閉することができる。
本形態においては、パージバルブ４１及びベントバルブ４２は、いずれも電磁弁によって構成されている。
【００２１】
本形態において、燃料状態検出部６２は、燃料タンク２内の燃料の温度を検出する。したがって、状態検出値は、燃料タンク２内の燃料の温度の検出値である。この検出値を、以下において、適宜、検出温度ともいう。また、本形態においては、燃料状態検出部６２は、温度センサであり、本形態においては、適宜、燃料状態検出部６２を、温度センサ６２ともいう。また、温度センサ６２によって検出するのは、液体の燃料の温度である。
【００２２】
本形態の蒸発燃料処理装置１は、車両に搭載される。診断決定部７２は、車両の始動時点における状態検出値（すなわち検出温度Ｔ１）と、車両の停止後における状態検出値（すなわち検出温度Ｔ２）との差に基づいて、漏れ診断部７１による診断を行うか否かを決定するよう構成されている。
【００２３】
図２のフローを参照して、診断決定部７２における、診断を実行するか否かの決定の仕方の一例を説明する。
まず、車両の始動を検出したとき、温度センサ６２による燃料温度の測定値、すなわち、検出温度Ｔ１を得る（ステップＳ１，Ｓ２参照）。ここで、車両の始動は、内燃機関のみで走行する車両であれば、例えば、エンジンの始動を意味するものとすることができ、ハイブリッド自動車等であれば、例えば、システムの始動を意味するものとすることができる。それゆえ、車両の始動は、例えば、イグニッション信号や、ハイブリッド自動車等におけるスタートスイッチのオン信号（換言すると、システムの始動信号）を検出することにより行うことができる。この始動時点にて、検出温度Ｔ１を取得する。
【００２４】
次いで、車両停止を検出したとき、温度センサ６２による燃料温度の測定値、すなわち、検出温度Ｔ２を得る（ステップＳ３，Ｓ４参照）。車両の停止は、例えば、車両のエンジン（内燃機関）の停止、或いは、ハイブリッド自動車のシステム停止とすることができる。つまり、これらの停止の際の信号によって、車両停止を検出することができる。なお、検出温度Ｔ２の取得は、例えば、車両停止時点に行ってもよいし、車両停止時点から所定時間経過後に行ってもよい。
【００２５】
次いで、検出温度Ｔ２と検出温度Ｔ１との差分ΔＴが閾値ΔＴ０以下であるか否か、を判断する（ステップＳ５参照）。ここで、差分ΔＴは、絶対値とし、ΔＴ＝｜Ｔ２−Ｔ１｜とする。
【００２６】
差分ΔＴが閾値ΔＴ０以下である場合には、漏れ診断部７１による診断を実行する（ステップＳ６参照）。一方、差分ΔＴが閾値ΔＴ０以下でない場合、すなわち、差分ΔＴが閾値ΔＴ０を超えている場合には、漏れ診断部による診断を実行しない。閾値ΔＴ０は、所定の漏れ診断精度を確保できる程度にて、適宜設定される。
【００２７】
次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
上記蒸発燃料処理装置１は、診断決定部７２を有する。そして、診断決定部７２は、燃料状態検出部６２による状態検出値の変化に基づいて、漏れ診断部７１による診断を行うか否かを決定する。
【００２８】
すなわち、温度センサ６２によって検出される検出温度の変化ΔＴに基づいて、漏れ診断部７１による診断を行うかを決定する。より具体的には、上記差分ΔＴが閾値ΔＴ０以下のとき、漏れ診断を行い、ΔＴ０を超えているとき、漏れ診断を行わない。つまり、燃料温度の変化が大きいときは、燃料タンク２内の燃料が不安定な状態にある。例えば、燃料温度の変化が大きいときは、燃料の揮発のしやすさが変動し、その結果、燃料の揮発に起因する燃料タンク２内の内圧の変動が大きくなりやすい。そうすると、漏れ診断における診断対象である、診断対象系内からの蒸発燃料の漏れ具合を、正確に診断することが困難となる場合がある。
【００２９】
漏れ診断部７１は、例えば、燃料タンク２等に欠陥として生じた微小な穴等からの蒸発燃料の漏れが、許容範囲を超えているか否かを診断する。この診断を、診断対象系内の内圧の時間変化等によって行う。この内圧の時間変化が、燃料タンク２内における燃料の蒸発の仕方によって影響を受けると、実際に許容範囲内の漏れであっても、許容範囲外の漏れと判断されたり、その逆の判断がなされたりするおそれがある。このように、燃料の蒸発の仕方が変動すると、診断精度が低下しやすい。そこで、そのような状況においては、漏れ診断を実施しないようにすることが望まれる。
【００３０】
本形態によれば、このような診断精度が低下しやすい状況においては、漏れ診断を行わないようにすることができる。そして、高精度の診断を実施できる状況を選んで、漏れ診断を行うようにすることができる。その結果、高い精度の漏れ診断が可能となる。
【００３１】
また、診断決定部７２は、車両の始動時点における状態検出値（すなわち検出温度Ｔ１）と、車両の停止後における状態検出値（すなわち検出温度Ｔ２）との差に基づいて、漏れ診断部７１による診断を行うか否かを決定するよう構成されている。これにより、定期的に、精度の高い漏れ診断を実行することが可能となる。まず、車両始動後には、車両の走行や内燃機関の運転等に伴い、燃料タンク２内の環境も変化しやすい。また、診断対象系内の状況も変化し得る。それゆえ、走行の始動時点と停止後とで、燃料の状態を検出し、状態検出値の差を見ることで、漏れ診断を実行すべきか否かの判断を効果的に行うことができる。また、ハイブリッド自動車等の場合には、内燃機関の運転の有無に関わらず、診断決定部７２による判断を行うことができる。
【００３２】
また、燃料状態検出部６２は、燃料タンク２内の燃料の温度を検出し、状態検出値は、燃料タンク２内の燃料の温度の検出値である。つまり、燃料タンク２内の燃料の温度の変化に基づいて、漏れ診断を実行するか否かの決定を行う。これにより、燃料の状態が漏れ診断に与える影響の程度を、容易に精度よく判断することができる。その結果、高精度の漏れ診断を実行できるか否かの判断をより容易かつ正確に行うことができる。
【００３３】
また、診断対象系内は、燃料タンク２とキャニスタ３との双方を含む。それゆえ、燃料タンク２及びキャニスタ３における蒸発燃料の漏れを診断することができる。
【００３４】
以上のごとく、本実施形態によれば、高い精度にて漏れ診断を行うことができる、蒸発燃料処理装置を提供することができる。
【００３５】
（実施形態２）
本形態は、図３に示すごとく、蒸発燃料通路１２１に、封鎖弁４３を設けた形態である。
すなわち、本形態の蒸発燃料処理装置１においては、燃料タンク２とキャニスタ３との間の蒸発燃料通路１２１に、開閉可能な封鎖弁４３を設けている。封鎖弁４３は、燃料タンク２とキャニスタ３との間の連通と遮断とを切り替えることができるよう構成されている。
【００３６】
また、圧力検出部６１は、蒸発燃料通路１２１における、封鎖弁４３よりも燃料タンク２側に配置されている。封鎖弁４３は、例えば、電磁弁によって構成することができる。封鎖弁４３を閉じることにより、燃料タンク２とキャニスタ３との間を遮断することができる。これにより、燃料タンク２を密閉状態とすることができる。
【００３７】
その他は、実施形態１と同様である。
なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【００３８】
本形態においては、漏れ診断部７１による漏れ診断を、燃料タンク２側と、キャニスタ３側とにおいて、それぞれ行うことが可能となる。例えば、まず、ベントバルブ４２を、ポンプ５とキャニスタ３とが連通した状態とすると共に、パージバルブ４１を閉じ、封鎖弁４３を開ける。この状態で、ポンプ５を作動させ、キャニスタ３及び燃料タンク２を含む密閉系内を減圧する。
【００３９】
所定の圧力まで減圧した後、ベントバルブ４２及び封鎖弁４３を閉じる。次いで、この状態を維持して、所定時間放置し、圧力検出部６１によって圧力変化を測定する。つまり、封鎖弁４３よりも燃料タンク２側の診断対象系内の圧力変化を測定する。これにより、封鎖弁４３よりも燃料タンク２側の診断対象系内からの蒸発燃料の漏れを診断することができる。これを便宜上、第１の漏れ診断という。
【００４０】
次いで、封鎖弁４３よりも燃料タンク２側の診断対象系内からの蒸発燃料の漏れがない、或いは、許容範囲内と判断されたときは、次いで、封鎖弁４３を開放する。これにより、燃料タンク２とキャニスタ３とを含む診断対象系内を、密閉系とすることができる。なお、ここで、必要に応じて、再度ポンプ５にて診断対象系内を所定圧まで減圧しておく。この状態で、再び、圧力検出部６１によって、所定時間内における診断対象系内の圧力変化を測定する。これにより、燃料タンク２とキャニスタ３とを含む診断対象系内からの蒸発燃料の漏れを診断することができる。これを便宜上、第２の漏れ診断という。
【００４１】
上述のように、第１の漏れ診断において、漏れがない若しくは許容範囲内と診断されているため、仮に第２の漏れ診断にて漏れが生じていると診断された場合は、封鎖弁４３よりもキャニスタ３側の密閉系において、漏れが生じていることが分かる。
このように、本形態においては、蒸発燃料の漏れの箇所を特定しやすい。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００４２】
（実施形態３）
本形態は、図４に示すごとく、ベント通路１２２に並列接続されたポンプ５の上流側と下流側とに、それぞれ逆止弁１４１、１４２を設けた形態である。
【００４３】
本形態においては、ベント通路１２２におけるベントバルブ４２よりも大気側とキャニスタ３側とに、バイパス通路１２３の一端と他端とが接続されている。そして、バイパス通路１２３におけるポンプ５よりも大気側とキャニスタ３側とに、それぞれ逆止弁１４１、１４２が設けてある。逆止弁１４１、１４２は、キャニスタ３側から大気側へ向かってガスが流れるとき、開弁し、その逆の流れのとき、閉弁するように配置されている。つまり、ポンプ５の作動に伴うガスの流れを妨げず、その逆の流れを妨げるように作用する。
その他は、実施形態２と同様である。
【００４４】
本形態においては、キャニスタ３への大気導入時に、ベントバルブ４２を開放する。これにより、ベント通路１２２及びベントバルブ４２を介して、大気をキャニスタ３へ導入することができる。そして、逆止弁１４１、１４２が閉弁した状態が保たれる。それゆえ、このときの圧力損失を低減することができ、円滑な大気の導入を容易にすることができる。
【００４５】
また、診断対象系内の漏れ診断にあたっては、ベントバルブ４２をパージバルブ４１と共に閉じて、ポンプ５を作動させる。このとき、逆止弁１４１、１４２が開放され、円滑に、診断対象系内を減圧することができる。そして、ポンプ５を停止した後は、逆止弁１４１、１４２が閉じ、診断対象系内が負圧の状態にて密閉される。
その他、実施形態２と同様の作用効果を有する。
【００４６】
（実施形態４）
本形態は、図５に示すごとく、ポンプ５を、診断対象系内を加圧することができるように配置した、蒸発燃料処理装置１の形態である。
【００４７】
本形態においては、ポンプ５の向きと、逆止弁１４１、１４２の向きが、実施形態３と逆である。つまり、ポンプ５は、大気側からキャニスタ３側へガス（大気）を送り込むことができるよう構成されている。逆止弁１４１、１４２は、キャニスタ３側から大気側へ向かってガスが流れるとき、閉弁し、その逆の流れのとき、開弁するように配置されている。
その他は、実施形態３と同様である。
【００４８】
本形態においては、漏れ診断部７１による漏れ診断を行う際、診断対象系内を、ポンプ５によって加圧する。例えば、封鎖弁４３を開放し、パージバルブ４１及びベントバルブ４２を閉止する。この状態において、ポンプ５を作動する。これにより、燃料タンク２及びキャニスタ３を含む診断対象系内を所定の圧力まで加圧する。
【００４９】
この状態にて所定時間放置する。このとき、逆止弁１４１、１４２は閉じた状態となるため、ポンプ５を介した内圧の漏れも阻止される。
そして、所定時間における診断対象系内の圧力の変化を、圧力検出部６１によって測定する。この圧力変化に基づいて、診断対象系内からの蒸発燃料の漏れを診断することができる。
【００５０】
本形態においては、上述のように、診断対象系内を正圧にして、漏れ診断を実施することができる。
その他、実施形態３と同様の作用効果を有する。
【００５１】
上記実施形態においては、燃料状態検出部によって検出する燃料タンク内の燃料の状態として、燃料の温度を採用する形態を示した。ただし、検出する燃料の状態としては、燃料温度以外にも、燃料タンク内の蒸発燃料の濃度など、他の物理量を採用することもできる。ただし、検出する燃料の状態としては、燃料タンク内における燃料の蒸発しやすさに関わる物理量であることが望ましく、特に、精度の観点から、上述のように、燃料の温度を採用することが好ましい。
【００５２】
また、上記複数の実施形態は、適宜互いに組み合わせることもできる。例えば、実施形態４に示した加圧用のポンプを、実施形態１又は実施形態２のようなシステムに採用することもできる。
また、漏れ診断部による漏れ診断の方法として、一旦所定圧力まで減圧もしくは加圧した後、放置して、内圧の変化を測定する方法を示したが、これに限らない。例えば、所定のポンプ出力にて、減圧もしくは加圧しながら、内圧の変化を計測して、漏れを診断するものであってもよい。
【００５３】
本発明は上記各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において種々の実施形態に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１  蒸発燃料処理装置
２  燃料タンク
３  キャニスタ
５  ポンプ
６１  圧力検出部
６２  燃料状態検出部
７１  漏れ診断部
７２  診断決定部
【図１】
2020056344.tif 000003
【図２】
2020056344.tif 000004
【図３】
2020056344.tif 000005
【図４】
2020056344.tif 000006
【図５】
2020056344.tif 000007