(57)【要約】【課題】簡素な構造で、燃料タンクシステムの状態判定を可能とする。【解決手段】燃料タンクシステム２２は、燃料タンク２４、キャニスタ２６、切替部材５４、ベントライン４０を有する。切替部材５４は、ポンプ５８及び切替弁６０を有する。ベントライン４０には、第一開閉弁４２及び第二開閉弁４４が設けられ、第一開閉弁４２と第二開閉弁４４の間に圧力センサ５０が設けられる。ベントライン４０の第一開閉弁４２と第二開閉弁４４の間とリファレンス経路６６を連通する連通路に第三開閉弁４６が設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を収容する燃料タンクと、
蒸発燃料を吸着剤で吸着及び脱離するキャニスタと、
切替部材と、
を有し、
前記切替部材は、
前記キャニスタに圧力を作用させるポンプと、前記キャニスタの内部を大気連通させる大気連通状態と前記ポンプの圧力を前記キャニスタに作用させる圧力導入状態とを選択的に切替える切替弁と、前記切替弁の前記大気連通状態で前記ポンプの駆動により局所的に流路抵抗が大きい抵抗部を通じて大気が導入されるリファレンス経路と、を備え、
さらに、
前記燃料タンクと前記キャニスタとを連通するベントラインに設けられ前記ベントラインを開閉する第一開閉弁と、
前記第一開閉弁よりも前記キャニスタに近い位置で前記ベントラインに設けられ前記ベントラインを開閉する第二開閉弁と、
前記第一開閉弁と前記第二開閉弁の間の前記ベントラインと前記リファレンス経路を連通する連通路に設けられ前記連通路を開閉する第三開閉弁と、
前記第一開閉弁と前記第二開閉弁の間の前記ベントライン、又は前記第三開閉弁よりも前記ベントライン側の前記連通路に設けられる圧力センサと、
前記切替部材、前記第一開閉弁、前記第二開閉弁及び前記第三開閉弁を制御すると共に前記圧力センサの検出圧力に基づいてシステムの状態を判定する制御装置と、
を有する燃料タンクシステム。
【請求項２】
前記第一開閉弁、前記第二開閉弁及び前記第三開閉弁を備える統合弁を有する請求項１に記載の燃料タンクシステム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の燃料タンクシステムに適用される制御方法であって、
前記制御装置が、
前記第一開閉弁を開弁し、前記第二開閉弁及び前記第三開閉弁を閉弁した状態で前記燃料タンクの内圧を前記圧力センサで検出し、
前記第二開閉弁を開弁し、前記第一開閉弁を閉弁した状態で前記切替部材を前記圧力導入状態に切り替えて前記ポンプを駆動し前記キャニスタの内圧を前記圧力センサで検出する、
燃料タンクシステムの制御方法。
【請求項４】
前記制御装置が、
前記燃料タンクへの給油時、車両の駐車時及び走行時では前記第一開閉弁を開弁すると共に前記第三開閉弁を閉弁し、前記第二開閉弁の開閉を制御する請求項３に記載の燃料タンクシステムの制御方法。
【請求項５】
前記制御装置が、
前記第二開閉弁及び前記第三開閉弁が閉弁した状態で前記切替部材を前記大気連通状態として前記ポンプを駆動し、所定時間で圧力変化が生じた場合に故障と判定する請求項３又は請求項４に記載の燃料タンクシステムの制御方法。
【請求項６】
前記制御装置が、
前記第一開閉弁及び前記第三開閉弁は閉弁し前記第二開閉弁は開弁した状態で前記切替部材を前記大気連通状態とし、所定時間で圧力変化が生じない場合に故障と判定する請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載の燃料タンクシステムの制御方法。
【請求項７】
前記制御装置が、
前記第一開閉弁及び前記第三開閉弁は閉弁し前記第二開閉弁は開弁した状態で前記切替部材を前記圧力導入状態として前記ポンプを駆動し、所定時間での圧力変化の傾きが予め定められた傾きより小さい場合に故障と判定する請求項３〜請求項６のいずれか１項に記載の燃料タンクシステムの制御方法。
【請求項８】
前記制御装置が、
前記第一開閉弁及び前記第二開閉弁は開弁した状態で、前記切替部材を前記圧力導入状態に切り替えて前記ポンプを停止し、所定時間で圧力変化が生じない場合に故障と判定する請求項３〜請求項７のいずれか１項に記載の燃料タンクシステムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、燃料タンクシステム及び燃料タンクシステムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、燃料タンクとキャニスタの間に封鎖弁を設け、車両駐車中は封鎖弁を閉弁状態に維持する内燃機関の蒸発燃料処理装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５６４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料タンクとキャニスタとの間のベントラインに封鎖弁（開閉弁）を設けた構成では、たとえば、キャニスタの大気連通孔に設けたポンプを作動させると共に、封鎖弁を開弁し、燃料タンクのタンク内圧を検出することで、燃料タンクシステムのリーク検知が可能である。また、ポンプを作動させると共に封鎖弁を閉弁することで、キャニスタのリーク検知が可能である。
【０００５】
しかし、上記の構成では、内圧センサとして、燃料タンクの内圧センサと、キャニスタの内圧センサの２つが必要であり、構造の簡素化が望まれる。
【０００６】
本願は、簡素な構造で、燃料タンクシステムの状態判定を可能とすることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第一の態様では、燃料を収容する燃料タンクと、蒸発燃料を吸着剤で吸着及び脱離するキャニスタと、切替部材と、を有し、前記切替部材は、前記キャニスタに圧力を作用させるポンプと、前記キャニスタの内部を大気連通させる大気連通状態と前記ポンプの圧力を前記キャニスタに作用させる圧力導入状態とを選択的に切替える切替弁と、前記切替弁の前記大気連通状態で前記ポンプの駆動により局所的に流路抵抗が大きい抵抗部を通じて大気が導入されるリファレンス経路と、を備え、さらに、前記燃料タンクと前記キャニスタとを連通するベントラインに設けられ前記ベントラインを開閉する第一開閉弁と、前記第一開閉弁よりも前記キャニスタに近い位置で前記ベントラインに設けられ前記ベントラインを開閉する第二開閉弁と、前記第一開閉弁と前記第二開閉弁の間の前記ベントラインと前記リファレンス経路を連通する連通路に設けられ前記連通路を開閉する第三開閉弁と、前記第一開閉弁と前記第二開閉弁の間の前記ベントライン、又は前記第三開閉弁よりも前記ベントライン側の前記連通路に設けられる圧力センサと、前記切替部材、前記第一開閉弁、前記第二開閉弁及び前記第三開閉弁を制御すると共に前記圧力センサの検出圧力に基づいてシステムの状態を判定する制御装置と、を有する。
【０００８】
この燃料タンクシステムでは、第一開閉弁を開弁し、第二開閉弁及び第三開閉弁を閉弁した状態で、圧力センサに燃料タンクの内圧が作用するので、燃料タンクのリークの有無を判定できる。また、この燃料タンクシステムでは、第三開閉弁を開弁し切替部材をリファレンス経路に切り替えてポンプを駆動することで、抵抗部を通じて大気が導入される際の圧力をリファレンス圧として得ることができる。そして、第二開閉弁を開弁し第一開閉弁及び第三開閉弁を閉弁すると共に、切替部材を圧力導入状態としてキャニスタに圧力を導入し、圧力センサで検出したキャニスタの圧力と、リファレンス圧との比較により、キャニスタのリークの有無を判定できる。
【０００９】
このように、第一の態様の燃料タンクシステムでは、圧力センサを１つ備える簡素な構造で、燃料タンクシステムの状態（キャニスタ及び燃料タンクのリークの有無）を判定できる。
【００１０】
第二の態様では、第一の態様において、前記第二開閉弁及び前記第三開閉弁を備える統合弁を有する。
【００１１】
統合弁により、第一開閉弁、第二開閉弁及び第三開閉弁が一体化されるので、燃料タンクシステムの構造を簡素化できる。
【００１２】
第三の態様では、第一又は第二の態様の燃料タンクシステムに適用される制御方法であって、前記制御装置が、前記第一開閉弁を開弁し、前記第二開閉弁及び前記第三開閉弁を閉弁した状態で前記燃料タンクの内圧を前記圧力センサで検出し、前記第二開閉弁を開弁し、前記第一開閉弁を閉弁した状態で前記切替部材を前記圧力導入状態に切り替えて前記ポンプを駆動し前記キャニスタの内圧を前記圧力センサで検出する。
【００１３】
このように、第一開閉弁、第二開閉弁及び第三開閉弁の開閉を制御することで、１つの圧力センサで、燃料タンクの内圧やキャニスタの内圧を検出する構成を実現できる。
【００１４】
第四の態様では、第三の態様において、前記制御装置が、前記燃料タンクへの給油時、車両の駐車時及び走行時では前記第一開閉弁を開弁すると共に前記第三開閉弁を閉弁し、前記第二開閉弁の開閉を制御する。
【００１５】
このように、燃料タンクへの給油時、車両の駐車時及び走行時では、第二開閉弁の制御を行うだけで、燃料タンクシステムを適切な状態にすることが可能である。たとえば、車両の駐車時には、第二開閉弁を閉弁することで、燃料タンクがキャニスタに連通しない密閉状態を実現できる。走行時は、第二開閉弁を適切に開閉することで、燃料タンクの内圧が過度に上昇しない状態を実現できる。燃料タンクへの給油時は、第二開閉弁を開弁することで、燃料タンクの気体をキャニスタへ移動させ、燃料タンクの内圧を低下させることができる。
【００１６】
第五の態様では、第三又は第四の態様において、前記制御装置が、前記第二開閉弁及び前記第三開閉弁が閉弁した状態で前記切替部材を前記大気連通状態として前記ポンプを駆動し、所定時間で圧力変化が生じた場合に故障と判定する。
【００１７】
第二開閉弁及び第三開閉弁が閉弁した状態で、切替部材を大気連通状態としてポンプを駆動した場合、第三開閉弁に開故障があるとポンプの圧力が圧力センサに作用し検出値が変化していくので、この圧力変化の有無を検出することで、第三開閉弁の開故障の有無を判定できる。
【００１８】
第六の態様では、第三〜第五のいずれか１つの態様において、前記制御装置が、前記第一開閉弁及び前記第三開閉弁は閉弁し前記第二開閉弁は開弁した状態で前記切替部材を前記大気連通状態とし、所定時間で圧力変化が生じない場合に故障と判定する。
【００１９】
第一開閉弁及び第三開閉弁は閉弁した状態で、第二開閉弁は開弁されているので、キャニスタの内圧が圧力センサに作用する。第二開閉弁に閉故障があると、検出される圧力に所定時間で変化が生じないので、第二開閉弁の閉故障を判定できる。
【００２０】
第七の態様では、第三〜第六のいずれか１つの態様において、前記制御装置が、前記第一開閉弁及び前記第三開閉弁は閉弁し前記第二開閉弁は開弁した状態で前記切替部材を前記圧力導入状態として前記ポンプを駆動し、所定時間での圧力変化の傾きが予め定められた傾きより小さい場合に故障と判定する。
【００２１】
第一開閉弁及び第三開閉弁は閉弁し、第二開閉弁は開弁されているので、キャニスタの内圧が圧力センサに作用する。切替部材の大気連通状態での異常、第一開閉弁の開故障、キャニスタのリーク、のいずれかがあるとポンプ駆動による圧力作用時に所定時間での圧力変化の傾きが予め定められた傾きより小さくなるので、これらの有無を判定できる。
【００２２】
第八の態様では、第三〜第六のいずれか１つの態様において、前記制御装置が、前記第一開閉弁及び前記第二開閉弁は開弁した状態で、前記切替部材を前記圧力導入状態に切り替えて前記ポンプを停止し、所定時間で圧力変化が生じない場合に故障と判定する。
【００２３】
第一開閉弁及び第二開閉弁は開弁されているので、燃料タンク及びキャニスタの全体での圧力が圧力センサに作用する。また、切替部材が圧力導入状態に切り替えられポンプが停止されているので、第一開閉弁に閉故障があると、圧力センサで検出される圧力変化が所定じかで生じないので、第一開閉弁の故障の有無を判定できる。
【発明の効果】
【００２４】
本願は、簡素な構造で、燃料タンクシステムの状態を判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は一実施形態の燃料タンクシステムを車両駐車時の状態で示す構成図である。
【図２】図２は一実施形態の燃料タンクシステムを車両走行時の状態で示す構成図である。
【図３】図３は一実施形態の燃料タンクシステムにおける車両走行時の各部材の状態及び圧力センサの検出を時間経過と共に示すチャートである。
【図４】図４は一実施形態の燃料タンクシステムにおける給油時の各部材の状態及び圧力センサの検出を時間経過と共に示すチャートである。
【図５】図５は一実施形態の燃料タンクシステムにおける状態判定時の各部材の状態及び圧力センサの検出を時間経過と共に示すチャートである。
【図６】図６は一実施形態の燃料タンクシステムを状態判定時の一つの状態で示す構成図である。
【図７】図７は一実施形態の燃料タンクシステムを状態判定時の一つの状態で示す構成図である。
【図８】図８は一実施形態の燃料タンクシステムを状態判定時の一つの状態で示す構成図である。
【図９】図９は一実施形態の燃料タンクシステムを状態判定時の一つの状態で示す構成図である。
【図１０】図１０は一実施形態の燃料タンクシステムを状態判定時の一つの状態で示す構成図である。
【図１１】図１１は一実施形態の燃料タンクシステムを状態判定時の一つの状態で示す構成図である。
【図１２】図１２は一実施形態の燃料タンクシステムを状態判定時の一つの状態で示す構成図である。
【図１３】図１３は一実施形態の燃料タンクシステムを状態判定時の一つの状態で示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の一実施形態の燃料タンクシステム２２について、図面を参照して説明する。
【００２７】
図１に示すように、燃料タンクシステム２２は、燃料タンク２４及びキャニスタ２６を有している。燃料タンク２４は、その内部に燃料を収容可能である。燃料タンク２４には、インレットパイプ２８が設けられており、給油ノズル（図示省略）をインレットパイプ２８の上端の給油口２８Ａに差し入れて、燃料タンク２４に給油できる。
【００２８】
燃料タンクシステム２２が備えられた車両には、給油口２８Ａよりも車両外側にリッド３０が設けられている。リッド３０は、通常は、オフ状態にあるリッドオープナー３４により、閉位置でロックされている。給油時に、給油スイッチ３２がオン状態になり、給油開始の指示が入力されると、その情報が制御装置３６（詳細は後述する）に送られる。そして、制御装置３６は、リッドオープナー３４がオン状態になる。オン状態のリッドオープナー３４はリッド３０を開位置へ移動させる。これにより、給油口２８Ａからキャップを取り外し、燃料タンク２４へ給油することが可能となる。
【００２９】
キャニスタ２６の内部には蒸発燃料を吸着及び脱離可能な活性炭等の吸着剤が収容されている。
【００３０】
燃料タンク２４内には、燃料があらかじめ設定された満タン液位に達すると閉弁する満タン規制バルブ３８が設けられている。満タン規制バルブ３８とキャニスタ２６とは、ベントライン４０で連通されている。燃料タンク２４内の燃料の液位が満タン液位に達していない状態では、満タン規制バルブ３８は開弁されているので、燃料タンク２４内の気体がベントライン４０を通ってキャニスタ２６に移動可能である。燃料タンク２４内の液位が満タン液位に達すると、満タン規制バルブ３８が閉弁されるので、燃料タンク２４内の気体はキャニスタ２６に移動不能となる。この状態で、燃料タンク２４に対しさらに給油すると、給油された燃料の液面がインレットパイプ２８を上昇して給油ノズルに達し、給油ノズルのオートストップ機構により、給油が停止される。
【００３１】
ベントライン４０には、燃料タンク２４側から第一開閉弁４２及び第二開閉弁４４が設けられている。第一開閉弁４２及び第二開閉弁４４は、ベントライン４０を開閉する。第一開閉弁４２及び第二開閉弁４４は、制御装置３６によって制御される。
【００３２】
ベントライン４０には、第一開閉弁４２及び第二開閉弁４４の間に、圧力センサ５０が設けられている。圧力センサ５０で検出した圧力のデータは制御装置３６に送られる。本実施形態の圧力センサ５０は相対圧センサ（ゲージ圧センサ）であり、大気圧と、この大気圧を基準として、ベントライン４０における第一開閉弁４２及び第二開閉弁４４の間の部分の圧力を検出できる。
【００３３】
キャニスタ２６には、キャニスタ２６の内部を大気と連通させる大気連通管５２が接続されている。大気連通管５２には、キャニスタ２６側から、切替部材５４及びエアフィルタ５６が設けられている。エアフィルタ５６は、大気連通管５２を通ってキャニスタ２６に流入する気体から異物を除去する。
【００３４】
切替部材５４は、ポンプ５８、切替弁６０及びバイパス経路６２を有している。切替弁６０は、図１に示すようにキャニスタ２６からポンプ５８を経由せずに大気連通する大気連通状態ＳＡと、図９に示すようにキャニスタ２６からポンプ５８を経由する負圧導入状態ＳＢと、を切替可能である。
【００３５】
切替弁６０が大気連通状態ＳＡになっていると、キャニスタ２６は大気連通管５２を通じて大気連通される。これに対し、切替弁６０が負圧導入状態ＳＢにあるとき、ポンプ５８が駆動されると、キャニスタ２６に負圧を作用させることができる。なお、本実施形態では、ポンプ５８の駆動により負圧を生じさせる構成としているが、ポンプ５８の駆動により正圧を生じさせる構成でもよい。すなわち、ポンプ５８としては、負圧を生じさせるポンプであっても正圧を生じさせるポンプであっても利用可能である。
【００３６】
バイパス経路６２には、オリフィス６４（たとえば直径０．５ｍｍ）が設けられている。オリフィス６４は、内部を流れる流体の流路抵抗が局所的に大きい部位であり、抵抗部の一例である。
【００３７】
そして、このバイパス経路６２が、切替弁６０をバイパスしている。したがって、切替弁６０が大気連通状態ＳＡであるとき、ポンプ５８が駆動されると、バイパス経路６２を通じて大気連通管５２から大気を導入できる。ただし、オリフィス６４では局所的に流路抵抗が大きいので、ポンプ５８の駆動による大気導入には、所定の抵抗が生じる。そして、バイパス経路６２において、オリフィス６４よりもポンプ５８側の部位は所定の負圧（以下リファレンス圧Ｐ４という）になるリファレンス経路６６である。
【００３８】
切替部材５４（切替弁６０の状態及びポンプ５８の駆動）は、制御装置３６によって制御される。
【００３９】
第一開閉弁４２と第二開閉弁４４の間の位置のベントライン４０とリファレンス経路６６とは、連通路６８によって連通されている。連通路６８には、第三開閉弁４６が設けられている。第三開閉弁４６は、連通路６８を開閉する。第三開閉弁４６は、制御装置３６によって制御される。なお、圧力センサ５０は、連通路６８において、第三開閉弁４６から、ベントライン４０との接続部分までの間に設けられていてもよい。
【００４０】
本実施形態では、図１に示すように、統合弁４８を有しており、この統合弁４８が、第一開閉弁４２、第二開閉弁４４及び第三開閉弁４６を備える構造である。換言すれば、第一開閉弁４２、第二開閉弁４４及び第三開閉弁４６が、統合弁４８によって統合され一体化された構造である。このように、第一開閉弁４２、第二開閉弁４４及び第三開閉弁４６を一体化することで、燃料タンクシステムの２２の構造の簡素化が図られている。
【００４１】
キャニスタ２６には、エンジン（図示省略）と連通するパージ配管７０が接続されている。パージ配管７０には、パージ弁７２が設けられている。パージ弁７２はパージ配管７０を開閉する。パージ弁７２は、制御装置３６によって制御される。
【００４２】
パージ弁７２が開弁している状態でエンジンが駆動されると、エンジンの負圧をキャニスタ２６に作用させることができる。このとき、切替部材５４が大気連通状態にあると、大気連通管５２から大気がキャニスタ２６に導入される。そして、キャニスタ２６の吸着剤に吸着されていた蒸発燃料を脱離することができる。脱離された蒸発燃料は、エンジンからの負圧によりエンジンに移動する。
【００４３】
次に、本実施形態の燃料タンクシステム２２の制御方法を説明する。以下に示す各制御方法は、燃料タンクシステム２２の制御方法の一例であり、燃料タンクシステム２２の動作は、以下に限定されない。
【００４４】
なお、以下の駐車時、走行時及び給油時において、特に断らない限り、第一開閉弁４２は開弁状態、第三開閉弁４６は閉弁状態、切替弁６０は大気連通状態に切替られた状態を採る。以下において、切替弁６０の大気連通状態を「オフ状態」、負圧導入状態を「オン状態」という。
【００４５】
＜駐車時＞
車両の駐車時の燃料タンクシステム２２の制御方法について、図１を参照して説明する。
【００４６】
駐車時には、燃料タンクシステム２２において、制御装置３６は、第一開閉弁４２を開弁し、第二開閉弁４４及び第三開閉弁４６を閉弁する。さらに、制御装置３６は、切替弁６０をオフ状態とする。
【００４７】
第二開閉弁４４が閉弁されており、燃料タンク２４内の気体はキャニスタ２６に移動しない。駐車時に燃料タンク２４内で蒸発燃料が発生しても、この蒸発燃料をキャニスタ２６の吸着剤で吸着しない。
【００４８】
なお、第一開閉弁４２は開弁されているので、圧力センサ５０では、燃料タンク２４の内圧を検出できる。たとえば、燃料タンク２４の内圧があらかじめ設定された閾値よりも高くなった場合に、制御装置３６が第二開閉弁４４を開弁する制御を行うことも可能である。また、第二開閉弁４４として、閾値よりも高い圧力が作用すると機械的に開弁する弁を用いた場合でも、燃料タンク２４の内圧があらかじめ設定された閾値よりも高くなると開弁する。これにより、燃料タンク２４の内圧が過度に高くなることを抑制でき、燃料タンク２４の強度を必要以上に高くする必要がなくなる。
【００４９】
＜走行時＞
車両の走行時に、燃料タンク２４の内圧が正圧になっている場合の燃料タンクシステム２２の制御方法について、図２及び図３を参照して説明する。
【００５０】
図３に示すように、走行時の制御方法では、圧力センサ５０で検出される圧力の値に、所定の閾値Ｐ１（正圧）が設定されている。図３に示す例は、制御開始時に、圧力センサ５０で検出される圧力が閾値Ｐ１を超えている場合である。
【００５１】
制御装置３６は、エンジンがＯＮ状態になると、走行時の燃料タンクシステム２２の制御を開始する。
【００５２】
制御開始時に、圧力センサ５０で検出される圧力が閾値Ｐ１を超えている場合、制御装置３６は、図３に時間Ｔ１（１）で示すように、第二開閉弁４４を開弁する。すなわち、第一開閉弁４２及び第二開閉弁４４が開弁され、第三開閉弁４６が閉弁された状態になる（図２参照）。これにより、燃料タンク２４とキャニスタ２６とがベントライン４０で連通され、燃料タンク２４のいわゆる「圧抜き」が開始される。燃料タンク２４内の気体がキャニスタ２６に移動するので、燃料タンク２４の内圧が低下する。
【００５３】
燃料タンク２４の内圧が大気圧Ｐ０以下になったことが圧力センサ５０で検知されると、制御装置３６は、図３に時間Ｔ１（２）で示すように、第二開閉弁４４を閉弁する（図１参照）。燃料タンク２４内の気体がキャニスタ２６に移動しなくなり、「圧抜き」は一時的に終了される。したがって、燃料タンク２４の内圧が、再度上昇することがある。しかし、燃料タンク２４の内圧が閾値Ｐ１以上になると、制御装置３６は、図３に時間Ｔ１（３）で示すように、第二開閉弁４４を開弁し、圧抜きを再開するので、燃料タンク２４の内圧は低下する。
【００５４】
以降は、図３に時間Ｔ１（４）で示すように、第二開閉弁４４を閉弁して圧抜きを終了する動作と、時間Ｔ１（５）で示すように、第二開閉弁４４を開弁して圧抜きを行う動作とを適宜繰り返す。これにより、車両の走行時において、燃料タンク２４の圧抜きを確実に実行することで、タンク内圧が閾値Ｐ１以上になることを抑制できる。
【００５５】
＜給油時＞
車両の給油時の燃料タンクシステム２２の制御方法について、図４を参照して説明する。図４に示す例は、制御開始時に、圧力センサ５０で検出される圧力が正圧である場合である。
【００５６】
制御装置３６は、図４に時間Ｔ２（１）で示すように、給油スイッチ３２がオン状態になると、第二開閉弁４４を開弁する。すなわち、第一開閉弁４２及び第二開閉弁４４が開弁され、第三開閉弁４６が閉弁された状態となる（図２参照）。この段階では、制御装置３６は、リッドオープナー３４をオフ状態に維持しており、リッドは閉位置でロックされている。
【００５７】
そして、燃料タンク２４とキャニスタ２６とがベントライン４０で連通され、燃料タンク２４の圧抜きが開始される。燃料タンク２４の気体がキャニスタ２６に移動するので、燃料タンク２４の内圧が低下する。
【００５８】
燃料タンク２４の内圧が大気圧まで下がると、制御装置３６は、図４に時間Ｔ２（２）で示すように、リッドオープナー３４をオン状態とする。これにより、リッド３０が開位置へ移動する。燃料タンク２４の内圧は大気圧になっているので、たとえば給油キャップを外した場合に燃料タンク２４内の燃料が吹きこぼれることが抑制される。そして、給油キャップを外すことで、燃料タンク２４への給油が可能となる。
【００５９】
＜状態判定時＞
燃料タンクシステム２２の状態判定を行う制御方法について、図５〜図１２を参照して説明する。図５に示す例では、燃料タンク２４のリークを判定するための圧力の閾値Ｐ２（正圧）、Ｐ３（負圧）が予め設定されている。
【００６０】
この制御方法では、車両の駐車から所定時間（たとえば５時間）経過後に、制御装置３６がオン状態となり、燃料タンクシステム２２の状態判定を開始する。また、燃料タンクシステム２２の状態判定を行う途中で、燃料タンクシステム２２の不具合を検出した場合には、以降の処理を中止しても良いし、たとえば、不具合が生じていることを制御装置３６で記憶した上で、以降の処理を行ってもよい。燃料タンクシステム２２の不具合を検出した場合は、不具合の具体的内容を、図示しない報知部材、たとえばディスプレイ表示や音声などで報知する。
【００６１】
図５において、圧力センサ５０での検出圧力は、燃料タンクシステム２２に不具合がない場合を実線で、不具合がある場合を破線でそれぞれ表示している。
【００６２】
制御装置３６は、オン状態になってから、図５の時間Ｔ３（１）の間、第一開閉弁４２が開弁され、第二開閉弁４４及び第三開閉弁４６が閉弁された状態を維持する（図１参照）。これにより、燃料タンク２４の内圧が圧力センサ５０に作用する。
【００６３】
制御装置３６は、圧力センサ５０で検出した圧力に基づいて燃料タンク２４のリークを判定する。具体的には、燃料タンク２４の内圧が、閾値Ｐ２よりも大きい場合や、閾値Ｐ３よりも小さい場合は、燃料タンク２４の内圧が大気圧Ｐ０と大きく異なる圧力に維持されているので、燃料タンク２４にリークがないと判定する。
【００６４】
これに対し、燃料タンク２４の内圧が、閾値Ｐ２以下で、且つ閾値Ｐ３以上である場合は、燃料タンク２４の内圧が大気圧Ｐ０に近いので、燃料タンク２４にリークが生じている可能性があると判定できる。ただし、この場合であっても、後述するように、燃料タンク２４にリークが生じていない場合もある。
【００６５】
次に、制御装置３６は、図５の時間Ｔ３（２）で示すように、ポンプ５８をオン状態とし、第三開閉弁４６の開故障を判定する。なお、以降において、それぞれの弁（第一開閉弁４２、第二開閉弁４４及び第三開閉弁４６）における「開故障」とは、弁が閉状態になるべきところを、開状態になってしまっている場合をいう。同様に弁の「閉故障」というときは、弁が開状態になるべきところを、閉状態になってしまっている場合をいう。
【００６６】
ポンプ５８が駆動されると、リファレンス経路６６に所定の負圧が生じる。第三開閉弁４６に開故障がある場合、第一開閉弁４２は開弁されているので、この負圧が、連通路６８からベントライン４０を経て燃料タンク２４に作用する。したがって、図５の時間Ｔ３（２）において破線で示すように、圧力センサ５０の検出値（燃料タンク２４の内圧）が低下し始める。
【００６７】
制御装置３６は、時間Ｔ３（２）の途中で、第一開閉弁４２を閉弁する。すなわち、第一開閉弁４２、第二開閉弁４４及び第三開閉弁４６のいずれも閉弁状態となる（図６参照）。これにより、ポンプ５８の負圧が燃料タンク２４に作用しなくなる。しかしながら、第三開閉弁４６に開故障がある場合には、ポンプ５８の負圧が、燃料タンク２４には作用せず、連通路６８及びベントライン４０において第一開閉弁４２及び第二開閉弁４４よりも圧力センサ５０に近い範囲、すなわちきわめて狭い範囲に作用する。このため、圧力センサ５０の検出値が、第一開閉弁４２の閉弁により急激に低下する。このように、圧力センサ５０の検出値が、第一開閉弁４２の開弁に応じて変化することを利用して、第三開閉弁４６の開故障をより確実に判定できる。
【００６８】
時間Ｔ３（２）において、第三開閉弁４６に開故障がないと判定した場合、制御装置３６は、時間Ｔ３（３）に示すように、第三開閉弁４６を開弁し（図７参照）、ポンプ５８のオフ故障を判定する。ポンプ５８の「オフ故障」とは、ポンプ５８がオン状態となるべきところ、オフ状態となっている場合をいう。
【００６９】
ポンプ５８にオフ故障がない場合には、ポンプ５８の負圧は第三開閉弁４６を介して圧力センサ５０に作用するので、図５の時間Ｔ３（３）に実線で示すように、圧力センサ５０の検出圧力は短時間で低下する。そして、オリフィス６４を気体が通過する所定の負圧で安定するので、制御装置３６は、この圧力を、リファレンス圧Ｐ４として記憶する。リファレンス圧Ｐ４は、キャニスタ２６のリーク、及び燃料タンクシステム２２の全体でのリークを判定する場合の圧力の閾値である。
【００７０】
これに対し、ポンプ５８にオフ故障がある場合、ポンプ５８の負圧が発生しないので、図５の時間Ｔ３（３）において破線で示すように、圧力センサ５０の検出値が低下せず、大気圧Ｐ０が維持される。なお、第二開閉弁４４に開故障がある場合も、第二開閉弁４４は開状態になっているので、圧力センサ５０の検出値が低下しない。第三階閉弁４６に閉故障がある場合も、第三開閉弁４６は閉状態になっているので、圧力センサ５０の検出値が低下しない。
【００７１】
ポンプ５８にオフ故障がない（第二開閉弁４４の開故障及び第三開閉弁４６の閉故障もない）場合、制御装置３６は、図５に時間Ｔ３（４）で示すように、第二開閉弁４４を開弁すると共に第三開閉弁４６を閉弁する（図８参照）。そして、制御装置３６は、第二開閉弁４４の閉故障の判定と、大気圧の測定を行う。
【００７２】
すなわち、切替弁６０はオフ状態であるので、第二開閉弁４４に閉故障が無い場合は、圧力センサ５０に、大気連通管５２、キャニスタ２６及びベントライン４０を経て大気圧が作用する。キャニスタ２６の内圧が圧力センサ５０の検出値となり、図５の時間Ｔ３（４）において実線で示すように、圧力センサ５０の検出値は大気圧となる。
【００７３】
これに対し、第二開閉弁４４に閉故障がある場合は、圧力センサ５０に大気圧が作用しないので、図５の時間Ｔ３（４）において破線で示すように、圧力センサ５０の検出値は低い値(負圧）を維持する。なお、時間Ｔ３（４）においては、ポンプ５８を一時的にオフ状態としてもよい。
【００７４】
第二開閉弁４４の閉故障がない場合、制御装置３６は、図５に時間Ｔ３（５）で示すように、切替弁６０をオン状態に切り替えて（図９参照）、切替弁６０のオフ故障判定と、第一開閉弁４２の開故障判定を行う。
【００７５】
切替弁６０にオフ故障が発生しておらず、第一開閉弁４２の開故障が発生していない場合、ポンプ５８の負圧がキャニスタ２６及びベントライン４０を経て圧力センサ５０に作用する。すなわち、キャニスタ２６の内圧が圧力センサ５０の検出値となる。しかし、燃料タンク２４にはポンプ５８の負圧は作用しない。このため、図５の時間Ｔ３（５）において実線で示すように、圧力センサ５０の検出値は短時間で低下する。
【００７６】
これに対し、切替弁６０にオフ故障が発生しているか、又は第一開閉弁４２の開故障が発生している場合、圧力センサ５０に作用するポンプ５８の負圧は、切替弁６０にオフ故障が発生しておらず、第一開閉弁４２の開故障が発生していない場合と比較して弱い。したがって、図５のＴ３（５）において破線で示すように、圧力センサ５０の検出値の低下が、実線で示す場合よりも緩やかである。
【００７７】
切替弁６０にオフ故障が発生しておらず、第一開閉弁４２の開故障が発生していない場合、制御装置３６は、引き続き、キャニスタ２６のリーク判定を行う。この場合も、キャニスタ２６の内圧が圧力センサ５０の検出値となる。すなわち、キャニスタ２６にリークが発生していない場合は、キャニスタ２６から負圧が漏れないので、圧力センサ５０の検出値は、図５の時間Ｔ３（６）に実線で示すように、システムリーク判定値よりも低い一定の値を維持する。これに対し、キャニスタ２６にリークが発生していると、キャニスタ２６から負圧が漏れるので、圧力センサ５０の検出値が上昇し、たとえば、システムリーク判定値よりも高くなる。
【００７８】
キャニスタ２６にリークが発生していない場合、制御装置３６は、図５に時間Ｔ３（７）で示すように、ポンプ５８を停止する。そして、第一開閉弁４２を一時的に開弁し（図１０参照）、短時間で再び閉弁することで（図９参照）、第一開閉弁４２の閉故障判定と、ポンプ５８のオン故障判定を行う。
【００７９】
すなわち、第一開閉弁４２に閉故障が生じていない場合は、第一開閉弁４２を一時的に開弁すると、燃料タンク２４がベントライン４０、キャニスタ２６及び大気連通管５２を経て一時的に大気連通されるので、図５の時間Ｔ３（７）において実線で示すように、圧力センサ５０の検出値が一時的に上昇する。そして、第一開閉弁４２を再び閉弁することで、圧力センサ５０の検出値はそれ以上は上昇せず、一定値を維持する。
【００８０】
これに対し、第一開閉弁４２に閉故障が発生していると、第一開閉弁４２を一時的に開弁しても確実に開弁されないので、図５の時間Ｔ３（７）の前半において破線で示すように、圧力センサ５０の検出値が一定値を維持する。また、ポンプ５８にオン故障が発生していると、ポンプ５８に負圧が発生するので、第一開閉弁４２を再び閉弁した状態でこの負圧が圧力センサ５０に作用する。図５の時間Ｔ３（７）の後半において破線で示すように、圧力センサ５０の検出値が低下する。
【００８１】
第一開閉弁４２に閉故障が発生しておらず、ポンプ５８のオン故障が発生していない場合、制御装置３６は、図５の時間Ｔ３（８）で示すように、パージ弁７２を一時的に開弁し（図１１参照）、パージ弁７２の閉故障判定を行う。すなわち、パージ弁７２が閉故障が発生していない場合は、エンジンの圧力が、パージ配管７０、キャニスタ２６及びベントライン４０を介して圧力センサ５０に作用する。
【００８２】
燃料タンクシステム２２の状態を検出する制御は、上記したように車両の駐車後の所定時間経過後に実行される。したがって、パージ弁７２に閉故障が発生していない場合、エンジンから圧力センサ５０に作用する圧力は、図５の時間Ｔ３（８）において実線で示すように大気圧に上昇する。これに対し、パージ弁７２に閉故障が発生していると、圧力センサ５０が大気に開放されないので、図５の時間Ｔ３（８）において破線で示すように、圧力センサ５０の検出値が低下せず、一定の値が維持される。
【００８３】
次いで、制御装置３６は、図５に時間Ｔ３（９）で示すように、第二開閉弁４４を閉弁すると共に第一開閉弁４２を開弁する制御を行うようになっていてもよい。燃料タンク２４の内部に蒸発燃料が発生している場合は、圧力センサ５０の検出値が上昇する。そして、この圧力上昇値から、燃料タンク２４の内部における蒸発燃料の発生量を測定できる。なお、圧力センサ５０で検出した圧力が過度に上昇した場合は、以降の処理を行うことなく、制御を終了してもよい。
【００８４】
さらに制御装置３６は、図５に時間Ｔ３（１０）で示すように、第二開閉弁４４を開弁すると共にポンプ５８を駆動し、燃料タンクシステム２２の全体のリークを判定する。ポンプ５８の負圧がキャニスタ２６からベントライン４０を介して燃料タンク２４に作用するので、燃料タンクシステム２２の全体にリークが発生していないと、図５の時間Ｔ３（１０）において実線で示すように、圧力センサ５０の検出値がリファレンス圧Ｐ４（システムリーク判定値）よりも低くなる。これに対し、燃料タンクシステム２２のいずれかの部位にリークが発生していると、図５の時間Ｔ３（１０）において破線で示すように、圧力低下が緩やかになり、リファレンス圧Ｐ４（システムリーク判定値）に達しない。
【００８５】
このようにして、燃料タンクシステム２２の全体でのリークを判定した後、制御装置３６は、オフ状態となり、燃料タンクシステム２２の状態検出の制御を終了する。
【００８６】
なお、燃料タンク２４及びキャニスタ２６のリークと、第一開閉弁４２、第二開閉弁４４、第三開閉弁４６、切替弁６０及びパージ弁７２の状態の検出が、時間Ｔ３（１）〜Ｔ３（８）における制御で確実に実行できている場合は、上記の時間Ｔ３（９）及びＴ３（１０）における制御は省略することも可能である。
【００８７】
ただし、たとえば、燃料タンク２４の内圧が閾値Ｐ２以下で、且つ閾値Ｐ３以上である場合、時間Ｔ３（１）〜Ｔ３（８）における制御を実行しただけでは、燃料タンク２４にリークが生じているか否かを判定できない場合がある。たとえば、燃料タンク２４にリークが発生していないにも関わらず、偶発的に燃料タンク２４の内圧が閾値Ｐ２以下で、且つ閾値Ｐ３以上になっている場合である。このような場合を想定し、上記の時間Ｔ３（９）及びＴ３（１０）における制御を行うことで、燃料タンクシステム２２のリーク判定を確実に実行することが可能である。
【００８８】
その後、制御装置３６は、図５に時間Ｔ３（１１）で示すように、オフ状態となる。第一開閉弁４２は開弁状態、第二開閉弁４４及び第三開閉弁４６、パージ弁７２は閉弁状態になる。さらに、切替弁６０及びポンプ５８はオフ状態になる。
【００８９】
以上の説明から分かるように、本実施形態では、圧力センサ５０を１つ有する構造で、燃料タンク２４及びキャニスタ２６を含む燃料タンクシステム２２のリーク判定を行うことができる。複数の圧力センサを設ける必要がなく、簡素な構造である。
【００９０】
また、本実施形態では、燃料タンクシステム２２の状態判定を行っていない場合（車両の駐車時、走行時及び給油時）には、第一開閉弁４２は開弁状態、第三開閉弁４６は閉弁状態を維持し、第二開閉弁４４を開閉制御する。これにより、燃料タンク２４の内圧や、燃料タンク２４からキャニスタ２６に移動する気体（蒸発燃料を含む）の量を適切に調整する制御が可能である。
【００９１】
本実施形態において、第一開閉弁４２、第二開閉弁４４及び第三開閉弁４６は、統合弁４８として統合され、一体化されている。第一開閉弁４２、第二開閉弁４４及び第三開閉弁４６が別体である構造と比較して、実質的な部品点数が少ない。
【００９２】
上記において、圧力センサ５０として相対圧センサを用いた例を挙げたが、圧力センサ５０は絶対圧センサでもよい。圧力センサ５０が絶対圧センサである場合は、たとえば、図５の時間Ｔ３（１）で検出した圧力値を制御装置３６で記憶すると共に、時間Ｔ３（４）で大気圧を検出し、これらの圧力を比較することで、燃料タンク２４のリークを判定できる。
【００９３】
また、リファレンス圧（システムリーク判定値）を得る動作は、上記の時間Ｔ３（３）以外の時間で行うことも可能である。たとえば、時間Ｔ３（８）の制御と、時間Ｔ３（９）の制御の間に、すなわち圧力センサ５０で検出した圧力が大気圧となった状態で、時間Ｔ３（３）で実行した制御と同様の制御を行い、リファレンス圧（システムリーク判定値）を得てもよい。そして、このリファレンス圧と、時間Ｔ３（６）において圧力センサ５０で検出した圧力と比較することで、キャニスタ２６のリーク判定が可能である。特に、時間Ｔ３（６）で圧力を検出した時点と、リファレンス圧を得た時点の時間差が短いので、キャニスタ２６のリーク判定をより正確に行うことが可能である。
【００９４】
同様に、時間Ｔ３（１１）において圧力センサ５０で検出した圧力が大気圧となった状態で、時間Ｔ３（３）で実行した制御と同様の制御を行い、リファレンス圧（システムリーク判定値）を得てもよい。そして、このリファレンス圧と、時間Ｔ３（１０）において圧力センサ５０で検出した圧力と比較することで、燃料タンクシステム２２のリーク判定が可能である。この場合も、Ｔ３（１０）で圧力を検出した時点と、リファレンス圧を得た時点の時間差が短いので、燃料タンクシステム２２のリーク判定をより正確に行うことが可能である。
【００９５】
図５において示した各動作は、適宜入れ替えることも可能である。たとえば、燃料タンクシステム２２の状態判定の開始直後に、まず、時間Ｔ３（１０）で示した動作と同様に、燃料タンクシステム２２の全体でのリークを判定してもよい。
【符号の説明】
【００９６】
２２  燃料タンクシステム
２４  燃料タンク
２６  キャニスタ
３６  制御装置
４０  ベントライン
４２  第一開閉弁
４４  第二開閉弁
４６  第三開閉弁
４８  統合弁
５０  圧力センサ
５２  大気連通管
５４  切替部材
５８  ポンプ
６０  切替弁
６２  バイパス経路
６４  オリフィス（抵抗部の一例）
６６  リファレンス経路
６８  連通路
７０  パージ配管
７２  パージ弁
【図１】
2018112125.tif 000003
【図２】
2018112125.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018112125.tif 000009
【図８】
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【図９】
2018112125.tif 000011
【図１０】
2018112125.tif 000012
【図１１】
2018112125.tif 000013
【図１２】
2018112125.tif 000014
【図１３】
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