(57)【要約】【課題】、容器の内容積や温度が変化した場合でも、容器からの漏れの有無を容易かつ適正に検査することのできる漏れ検査装置を提供すること。【解決手段】燃料タンク２内の燃料蒸発ガスを内燃機関の吸気通路１０にパージするエバポパージシステム１００の漏れ検査装置１では、燃料タンク２（容器）内と大気２００との間に基準用通気穴φｒを設け、第１バルブＶａ１によって、基準用通気穴φｒを介しての燃料タンク２内と大気２００との連通を遮断した第１状態と、基準用通気穴φｒを介して燃料タンク２内と大気２００とが連通した第２状態とに切り換える。漏れ判定手段９２は、ポンプ４によって燃料タンク２内の圧力Ｐを大気圧と異なる圧力値に変化させた後の第１状態における圧力Ｐの時間的変化と、第２状態における圧力Ｐの時間的変化との比較結果に基づいて燃料タンク２を含む燃料タンク２の漏れを判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象となる容器内の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記容器内に接続するポンプと、
大気と前記容器内との間に介在する基準用通気穴と、
前記基準用通気穴を介しての前記容器と大気との連通を遮断した第１状態、および前記基準用通気穴を介して前記容器内と大気とが連通した第２状態に切り換える切換手段と、
前記ポンプによって前記圧力を大気圧と異なる圧力値に変化させた後の前記第１状態における前記圧力の時間的変化と前記第２状態における前記圧力の時間的変化との比較結果に基づいて前記容器の漏れを判定する漏れ判定手段と、
を有することを特徴とする漏れ検査装置。
【請求項２】
前記漏れ判定手段は、前記第１状態において前記圧力が第１圧力値から第２圧力値に変化するまでの第１時間と前記第２状態において前記圧力が前記第１圧力値から前記第２圧力値に変化するまでの第２時間との比を算出する演算部と、前記比を漏れ判定用閾値と比較して前記漏れを判定する比較部と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の漏れ検査装置。
【請求項３】
前記ポンプは、前記容器内を減圧することを特徴とする請求項１または２に記載の漏れ検査装置。
【請求項４】
前記容器は、内燃機関の吸気通路に燃料蒸発ガスがパージされる燃料タンクであることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載の漏れ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンク等の容器からの漏れを検出する漏れ検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料タンク（容器）内の燃料蒸発ガスが大気中に放出されることを防止するために、燃料タンク内の燃料蒸発ガスを通路を介してキャニスタに吸着させ、吸着させた燃料蒸発ガスをエンジンの吸気通路にパージするエバポパージシステムが知られている。このようなエバポパージシステムの漏れ検査方法としては、燃料タンクを含むエバポパージ系を密閉した状態にして、密閉された空間内の圧力と漏れ判定用閾値とを比較することにより漏れの有無を診断する方法が知られている。その際、燃料タンクの内外の差圧によって燃料タンクが変形すると、燃料タンクの内容積が変化し、エバポパージ系内の圧力に影響を及ぼす。また、燃料タンクの温度の影響で燃料タンク内での燃料の蒸発量が変動すると、エバポパージ系内の圧力に影響を及ぼす。そこで、燃料タンクの変形量や環境温度に応じて漏れ判定用閾値を設定することが提案されている（引用文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２１９３６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、燃料タンクの容積や温度は、時間経過に伴って刻々と変化するため、燃料タンクの容積や温度の変化に対応させて漏れ判定用閾値を変化させる手法では、多大な手間がかかるとともに誤判定が発生しやすいという問題点がある。
【０００５】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、容器の内容積や温度が変化した場合でも、容器からの漏れの有無を容易かつ適正に検査することのできるエバポパージシステムの漏れ検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る漏れ検査装置は、検査対象となる容器内の圧力を検出する圧力検出手段と、前記容器内に接続するポンプと、大気と前記容器内との間に介在する基準用通気穴と、前記基準用通気穴を介しての前記容器と大気との連通を遮断した第１状態、および前記基準用通気穴を介して前記容器内と大気とが連通した第２状態に切り換える切換手段と、前記ポンプによって前記圧力を大気圧と異なる圧力値に変化させた後の前記第１状態における前記圧力の時間的変化と前記第２状態における前記圧力の時間的変化との比較結果に基づいて前記容器の漏れを判定する漏れ判定手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明では、大気と容器内との間に基準用通気穴が介在しており、切換手段は、基準用通気穴を介しての容器内と大気との連通を遮断した第１状態、および基準用通気穴を介して容器内と大気とが連通した第２状態に切り換える。このため、ポンプによって容器内の圧力を大気圧と異なる圧力値に変化させた後、圧力検出手段、切換手段および漏れ判定手段によって、第１状態における容器内の圧力の時間的変化と、第２状態における容器内の圧力の時間的変化とを求めることができる。また、かかる変化を比較すれば、容器の漏れを判定することができるとともに、かかる判定結果には、容器の内容積や温度の影響が及
びにくい。このため、容器の内容積の変化や温度変化が発生しても、測定結果の補正や漏れ判定用閾値の補正等を行わなくても漏れの有無を判定することができる等、漏れの有無の適正な検査を容易に行うことができる。
【０００８】
本発明において、前記漏れ判定手段は、前記第１状態において前記圧力が第１圧力値から第２圧力値に変化するまでの第１時間と前記第２状態において前記圧力が前記第１圧力値から前記第２圧力値に変化するまでの第２時間との比を算出する演算部と、前記比を漏れ判定用閾値と比較して前記漏れを判定する比較部と、を有している態様を採用することができる。
【０００９】
本発明において、前記ポンプは、前記容器内を減圧する態様を採用することができる。
【００１０】
本発明において、前記容器は、内燃機関の吸気通路に燃料蒸発ガスがパージされる燃料タンクである態様を採用することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、大気と容器内との間に基準用通気穴が介在しており、切換手段は、基準用通気穴を介しての容器内と大気との連通を遮断した第１状態、および基準用通気穴を介して容器内と大気とが連通した第２状態に切り換える。このため、ポンプによって容器内の圧力を大気圧と異なる圧力値に変化させた後、圧力検出手段、切換手段および漏れ判定手段によって、第１状態における容器内の圧力の時間的変化と、第２状態における容器内の圧力の時間的変化とを求めることができる。また、かかる変化を比較すれば、容器の漏れを判定することができるとともに、かかる判定結果には、容器の内容積や温度の影響が及びにくい。このため、容器の内容積の変化や温度変化が発生しても、測定結果の補正や漏れ判定用閾値の補正等を行わなくても漏れの有無を判定することができる等、漏れの有無の適正な検査を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を適用したエバポパージシステムの漏れ検査装置の構成を示す説明図である。
【図２】図１に示す漏れ検査装置における動作を示すタイムチャートである。
【図３】本発明の参考例に係る漏れ検査方法における圧力の時間的変化をシミュレーションした結果を示す説明図である。
【図４】本発明を適用した漏れ検査方法における圧力の時間的変化をシミュレーションした結果を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（漏れ検査装置１の構成）
図１は、本発明を適用したエバポパージシステムの漏れ検査装置の構成を示す説明図である。図１に示すエバポパージシステムの漏れ検査装置１は、燃料タンク２（容器）内の燃料蒸発ガスを内燃機関の吸気通路１０にパージするエバポパージシステム１００において、燃料タンク２を含むエバポパージ系２０からの燃料蒸発ガスの漏れを診断する装置である。
【００１４】
漏れ検査装置１は、燃料タンク２内の圧力を検出する圧力検出手段としての圧力計３と、燃料タンク２内に接続するポンプ４と、大気２００と燃料タンク２内との間に介在する基準用通気穴φｒとを有している。漏れ検査装置１は、切換手段としての第１バルブＶａ１を有しており、第１バルブＶａ１は、基準用通気穴φｒを介しての燃料タンク２内と大気２００との連通を遮断した第１状態と、基準用通気穴φｒを介して燃料タンク２内と大気２００とが連通した第２状態とに切り換える。
【００１５】
より具体的には、燃料タンク２に接続する第１流路２１には、音速コンダクタンスＣ２を有する基準用通気穴φｒが設けられており、第１流路２１には、基準用通気穴φｒと燃料タンク２との間に、切換手段としての第１バルブＶａ１が設けられている。燃料タンク２に接続する第２流路２２には、燃料タンク２から大気２００に向けて、キャニスタ６、第２バルブＶａ２、およびポンプ４が順に設けられている。第２流路２２において、燃料タンク２とキャニスタ６との間には、圧力検出手段としての圧力計３が接続されている。
【００１６】
第２流路２２のキャニスタ６と第２バルブＶａ２との間には第３流路２３の一方端が接続されており、第３流路２３の他方端は大気２００と連通している。第３流路２３には第３バルブＶａ３が設けられている。第２流路２２において、キャニスタ６と圧力計３との間には第４流路２４の一方端が接続されており、第４流路２４の他方端は大気２００と連通している。第４流路２４には第４バルブＶａ４が設けられている。第２流路２２および第４流路２４は、燃料タンク２内で発生した燃料蒸発ガスを内燃機関の吸気通路１０にパージするエバポパージシステム１００を構成している。漏れ検査装置１は、燃料タンク２から第２流路２２および第４流路２４を経て第４バルブＶａ４までの燃料蒸発ガスの漏れを検査する。図１には、燃料タンク２における燃料蒸発ガスの漏れを、音速コンダクタンスＣ１を有する仮想の検査対象穴φｘとして表してある。
【００１７】
このように構成した漏れ検査装置１には制御部９が設けられており、制御部９は、ポンプ４、第１バルブＶａ１、第２バルブＶａ２および第３バルブＶａ３の切換制御を行う切換制御部９１と、圧力計３での検出結果に基づいて、燃料蒸発ガスの漏れを判定する漏れ判定手段９２とを有している。また、切換制御部９１は、第４バルブＶａ４の切換制御を行う。本形態において、漏れ判定手段９２は、圧力計３での検出結果に演算を行って、後述する圧力変化時間比を算出する演算部９２１と、演算部９２１で得た圧力変化時間比を漏れ判定用閾値と比較して漏れを判定する比較部９２２とを有している。
【００１８】
ここで、制御部９は、コンピュータによって構成されており、記憶装置（図示せず）に予め格納された漏れ検査プログラムに基づいて、図２を参照して説明する漏れ検査を行う。
【００１９】
（検査のための動作）
図２は、図１に示す漏れ検査装置１における動作を示すタイムチャートである。図２において、期間Ｔ０では、第１バルブＶａ１、第２バルブＶａ２および第３バルブＶａ３は閉状態になっている一方、第４バルブＶａ４は開状態になっている。従って、燃料タンク２内で発生した燃料蒸発ガスを第２流路２２および第４流路２４を介して吸気通路１０にパージすることができる。その間、ポンプ４をオフ状態にしておく。また、第４バルブＶａ４の開度を調整し、燃料蒸発ガスを吸気通路１０にパージする速度を調整する。
【００２０】
次に、休止期間Ｔｓ１では、ポンプ４をオフ状態にしたまま、第１バルブＶａ１、第２バルブＶａ２、第３バルブＶａ３、および第４バルブＶａ４を閉状態とする。
【００２１】
次に、検査の第１準備期間Ｔｒ１では、第１バルブＶａ１、第３バルブＶａ３、および第４バルブＶａ４を閉状態とし、第２バルブＶａ２を開状態とする。また、ポンプ４をオン状態とし、燃料タンク２を負圧状態とする。そして、圧力計３での検出結果において、燃料タンク２の圧力Ｐが所定の圧力値Ｐｓ（測定開始圧力）に到達した時点でバルブＶａ２を閉状態とし、第１検査期間Ｔｄ１がスタートする。
【００２２】
第１検査期間Ｔｄ１では、第１バルブＶａ１、第２バルブＶａ２、第３バルブＶａ３および第４バルブＶａ４が閉状態にあるため、基準用通気穴φｒを介しての燃料タンク２内
と大気２００との連通を遮断した第１状態にある。この状態では、燃料タンク２における漏れ（検査対象穴φｘ）のみが原因で外気が燃料タンク２に侵入するため、燃料タンク２の圧力Ｐが緩やかに上昇する。そして、燃料タンク２の圧力Ｐが圧力値Ｐｓ（測定開始圧力）から閾値圧力Ｐｔに到達するまでの第１時間ｔ１を得る。その間、ポンプ４をオフ状態とする。
【００２３】
第１検査期間Ｔｄ１の後、第２準備期間Ｔｒ２では、第１バルブＶａ１、第３バルブＶａ３、および第４バルブＶａ４を閉状態とし、第２バルブＶａ２を開状態とする。また、ポンプ４をオン状態とし、燃料タンク２を、再び負圧状態とする。そして、圧力計３での検出結果において、燃料タンク２の圧力Ｐが所定の圧力値Ｐｓ（測定開始圧力）に到達した時点で第２バルブＶａ２を閉状態とするとともに、第１バルブＶａ１を開状態とし、第２検査期間Ｔｄ２がスタートする。
【００２４】
第２検査期間Ｔｄ２では、第２バルブＶａ２、第３バルブＶａ３および第４バルブＶａ４が閉状態であるが、第１バルブＶａ１が開状態にあるため、基準用通気穴φｒを介して燃料タンク２内と大気２００とが連通した第２状態にある。このため、燃料タンク２における漏れ（検査対象穴φｘ）が原因で外気が燃料タンク２に侵入するとともに、基準用通気穴φｒからも外気が燃料タンク２に侵入し、燃料タンク２の圧力Ｐが上昇する。そして、燃料タンク２の圧力Ｐが圧力値Ｐｓ（測定開始圧力）から閾値圧力Ｐｔに到達するまでの第２時間ｔ２を得る。その間、ポンプ４をオフ状態とする。
【００２５】
第２検査期間Ｔｄ２の後、休止期間Ｔｓ２では、ポンプ４をオフ状態にしたまま、途中で第３バルブＶａ３を開状態とする。
【００２６】
このようにして、第１検査期間Ｔｄ１および第２検査期間Ｔｄ２での圧力Ｐの時間的変化を測定し、その測定結果に基づいて、漏れ判定手段９２は、燃料タンク２の漏れを判定する。その後、第１バルブＶａ１、第２バルブＶａ２、および第３バルブＶａ３を閉状態とする一方、第４バルブＶａ４を開状態とする。
【００２７】
本形態では、漏れ判定手段９２の演算部９２１によって、第１状態において圧力Ｐが第１圧力値から第２圧力値に変化するまでの第１時間ｔ１と、第２状態において圧力Ｐが第１圧力値から第２圧力値に変化するまでの第２時間ｔ２との比を算出し、漏れ判定手段９２の比較部９２２は、第１時間ｔ１と第２時間ｔ２との比を漏れ判定用閾値と比較して漏れを判定する。
【００２８】
より具体的には、演算部９２１は、下式に基づいて圧力変化時間比Ｒを求め、比較部９２２は、圧力変化時間比Ｒと漏れ判定用閾値と比較する。
圧力変化時間比Ｒ＝第１時間ｔ１／第２時間ｔ２
【００２９】
かかる比較において、比較部９２２は、圧力変化時間比Ｒが漏れ判定用閾値より大の場合、漏れ有りと判定し、圧力変化時間比Ｒが漏れ判定用閾値より小の場合、漏れ無しと判定する。
【００３０】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、大気２００と燃料タンク２内との間に基準用通気穴φｒが介在しており、切換手段としての第１バルブＶａ１は、基準用通気穴φｒを介しての燃料タンク２内と大気２００との連通を遮断した第１状態、および基準用通気穴φｒを介して燃料タンク２内と大気２００とが連通した第２状態に切り換える。このため、ポンプ４によって燃料タンク２内の圧力を大気圧と異なる圧力値Ｐｓ（測定開始圧力）に変化させた後、圧力検出手段としての圧力計３、切換手段としての第１バルブＶａ１および漏
れ判定手段９２によって、第１状態における燃料タンク２内の圧力の時間的変化と、第２状態における燃料タンク２内の圧力の時間的変化とを求めることができる。また、かかる変化を比較すれば、燃料タンク２の漏れを検査することができ、かかる検査結果には、図３および図４を参照して後述するように、燃料タンク２の内容積や温度の影響が及びにくい。このため、燃料タンク２の内容積の変化や温度変化が発生しても、測定結果の補正や漏れ判定用閾値の補正等を行わなくても、漏れの有無を判定することができる等、漏れの有無の適正な検査を容易に行うことができるという利点がある。
【００３１】
（燃料タンク２の内容積や温度の影響）
図３は、本形態の参考例に係る漏れ検査方法における圧力の時間的変化をシミュレーションした結果を示す説明図である。図４は、本発明を適用した漏れ検査方法における圧力の時間的変化をシミュレーションした結果を示す説明図であり、各種条件での圧力変化時間比Ｒを示してある。
【００３２】
図３（ｃ）には、本発明の参考例に係る漏れ検査方法として、図３（ａ）に示すように、基準用通気穴φｒを設けない場合の圧力の時間的変化を実線Ｌ１〜Ｌ４で示してあり、検査対象穴φｘの内径は０．５ｍｍである。図３（ｃ）において、実線Ｌ１は、燃料タンク２の内容積が１３０Ｌ（リットル）で温度が＋２５℃における圧力の時間的変化を示してある。実線Ｌ２は、燃料タンク２の内容積が１３０Ｌで温度が＋８５℃における圧力の時間的変化を示してある。実線Ｌ３は、燃料タンク２の内容積が１３０Ｌで温度が−３０℃における圧力の時間的変化を示してある。実線Ｌ４は、燃料タンク２の内容積が１３Ｌで温度が＋２５℃における圧力の時間的変化を示してある。なお、図３（ｃ）には、図３（ｂ）に示すように、内径が０．５ｍｍの検査対象穴φｘと内径が０．５ｍｍの基準用通気穴φｒとを設けた場合の圧力の時間的変化を実線Ｌ５で示してあり、その場合の条件は、燃料タンク２の内容積が１３０Ｌで温度が＋２５℃である。また、図３（ｃ）には、−４．５ｋＰａの圧力値Ｐｓ（測定開始圧力）から−２．５ｋＰａの閾値圧力Ｐｔまで変化する様子を示してある。
【００３３】
図４には、本形態に係る漏れ検査方法において、検査対象穴φｘの内径を０．３ｍｍから０．７ｍｍに変化させた場合において、燃料タンク２の内容積が１３０Ｌ（リットル）で温度が＋２５℃における圧力変化時間比Ｒ、燃料タンク２の内容積が１３０Ｌで温度が＋８５℃における圧力変化時間比Ｒ、および燃料タンク２の内容積が１３Ｌで温度が＋２５℃における圧力変化時間比Ｒを各々、実線Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３で示してある。なお、基準用通気穴φｒの内径は０．５ｍｍである。
【００３４】
図３に実線Ｌ１〜Ｌ４で示す結果から分かるように、燃料タンク２の内容積や温度が変化すると、燃料タンク２内の圧力Ｐの時間的変化が大きく変化する。従って、燃料タンク２の内容積や温度によって、圧力Ｐの時間的変化で漏れを判定する場合の閾値を補正する必要がある。
【００３５】
また、図３に実線Ｌ５で示す結果から分かるように、基準用通気穴φｒを設けると、燃料タンク２内の圧力Ｐが短い時間で変化する。但し、図４に示すように、燃料タンク２の内容積や温度が変わっても、本形態で用いた圧力変化時間比Ｒは変化しにくく、検査対象穴φｘの大きさ（漏れ度合）を変化させても、本形態で用いた圧力変化時間比Ｒは変化しにくい。なお、基準用通気穴φｒと検査対象穴φｘの大きさが等しい場合、圧力変化時間比Ｒは２となる。
【００３６】
［他の実施の形態］
上記実施の形態では、ポンプ４によって燃料タンク２内を減圧したが、ポンプ４によって燃料タンク２内を加圧してもよい。また、上記実施の形態では、基準用通気穴φｒが燃
料タンク２に接続されていたが、基準用通気穴φｒが燃料タンク２内と大気２００との間に介在する構成であれば、基準用通気穴φｒが第１流路２１または第２流路２２に接続されている構成であってもよい。また、上記実施の形態では、第１時間ｔ１／第２時間ｔ２により算出した圧力変化時間比Ｒを漏れ判定用閾値と比較したが、第２時間ｔ２／第１時間ｔ１により算出した圧力変化時間比Ｒを漏れ判定用閾値と比較する態様や、一定時間が経過する間の圧力変化を第１状態と第２状態とで比較する等の態様を採用してもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１…漏れ検査装置、２…燃料タンク（容器）、３…圧力計（圧力検出手段）、４…ポンプ、６…キャニスタ、９…制御部、１０…吸気通路、２０…エバポパージ系、２１…第１流路、２２…第２流路、２３…第３流路、９１…切換制御部、９２…漏れ判定手段、１００…エバポパージシステム、２００…大気、９２１…演算部、９２２…比較部、φｒ…基準用通気穴、φｘ…検査対象穴、Ｖａ１…第１バルブ（切換手段）、Ｖａ２…第２バルブ，Ｖａ３…第３バルブ、Ｔｄ１…第１検査期間、Ｔｄ２…第２検査期間、Ｐｓ…圧力値、Ｐｔ…閾値圧力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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