(57)【要約】【課題】部品点数を抑制しつつ、ベーパ流路上に流量制御弁を設け、キャニスタの大気開放側の流路に切換弁を配設した燃料タンクシステムを提供する。【解決手段】電磁弁８０は、ガイド穴９２内に第１弁体８４と第２弁体８８がコイルスプリング８６を挟んで配置されている。車両のエンジン駆動走行時には、第２弁体８８をガイド穴９２の上端面９２Ａに当接させた状態でアクチュエータ８２の駆動によりコイルスプリング８６を圧縮して第１弁体８４のみを上昇させて流量制御弁４５の開度を調整できる。一方、駐車時や給油時、穴あき検知の場合には、アクチュエータ８２の駆動により第１弁体８４と共に第２弁体８８を移動させて大気開放管６２、負圧作用路７０、リファレンス管７４の連通・遮断を切り換えることができる。このように、切換弁６６と流量制御弁４５が単一のアクチュエータ８２で駆動することができるため、部品点数を削減することができる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料が貯留される燃料タンクと、
前記燃料タンクから燃料蒸気が導入されて吸着されると共に、吸気管に燃料蒸気を供給するキャニスタと、
前記燃料タンクと前記キャニスタの導入ポートとを接続するベーパ流路と、
前記ベーパ流路に設けられ、前記ベーパ流路の開度を調整する第１弁体を有すると共に、前記第１弁体はガイド穴の内部を軸方向に移動自在に配設されている流量制御弁と、
前記キャニスタの通気ポートと外部に開口した大気連通口とを連通させる大気連通口側流路と、
前記大気連通口側流路において前記通気ポートと前記大気連通口とを連通又は遮断する第２弁体を有し、前記第２弁体は前記第１弁体との間に弾性部材を介在させて前記第１弁体と同軸上にかつ前記ガイド穴の内部を軸方向に移動自在に配設された切換弁と、
前記第１弁体を前記ガイド穴の軸方向に移動させることによって前記第２弁体を移動させて前記切換弁の連通状態及び遮断状態のいずれかにを切り換えると共に、車両のエンジン駆動走行中には前記第２弁体を前記ガイド穴の端面に突き当てた状態で前記第１弁体を前記第２弁体側に移動させることによって前記流量制御弁の前記開度を調整するアクチュエータと、
を備える燃料タンクシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンクシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料タンク内で発生した燃料蒸気をキャニスタに吸着させると共に、キャニスタに吸着された燃料蒸気を吸気流路の負圧を利用してエンジン側に供給する燃料タンクシステムが用いられている。
【０００３】
上記燃料タンクシステムでは、配管等から燃料蒸気が漏れると大気汚染をしてしまうおそれがある。そこで、燃料蒸気のリークの検知（穴あき検知）を自動的に行うことが義務付けられている。
【０００４】
例えば、特許文献１の燃料蒸発ガス排出抑制装置では、燃料タンクとキャニスタとを結ぶベーパ流路上に開閉弁（密閉バルブ）を設けるとともに、キャニスタの大気開放側に設けられた大気開放流路と負圧ポンプが配設された流路とを切り換える切換弁が設けられている。開閉弁の開閉、及び切換弁を切り換えることで燃料蒸気のリーク及びリーク箇所を検知可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１９０３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１記載の燃料蒸発ガス排出抑制装置では、開閉弁や切換弁を駆動するためにそれぞれアクチュエータが必要となり、部品点数が増加するという不都合があった。
【０００７】
したがって、穴あき検知を行うために、ベーパ流路上に流量制御弁を設け、キャニスタの大気開放側の流路上に切換弁を設けた燃料タンクシステムにおいても、同様に部品点数の抑制が求められている。
【０００８】
本発明は上記事実を考慮し、部品点数を抑制しつつ、ベーパ流路上に流量制御弁を設け、キャニスタの大気開放側の流路に切換弁を配設した燃料タンクシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、燃料が貯留される燃料タンクと、前記燃料タンクから燃料蒸気が導入されて吸着されると共に、吸気管に燃料蒸気を供給するキャニスタと、前記燃料タンクと前記キャニスタの導入ポートとを接続するベーパ流路と、前記ベーパ流路に設けられ、前記ベーパ流路の開度を調整する第１弁体を有すると共に、前記第１弁体はガイド穴の内部を軸方向に移動自在に配設されている流量制御弁と、前記キャニスタの通気ポートと外部に開口した大気連通口とを連通させる大気連通口側流路と、前記大気連通口側流路において前記通気ポートと前記大気連通口とを連通又は遮断する第２弁体を有し、前記第２弁体は前記第１弁体との間に弾性部材を介在させて前記第１弁体と同軸上にかつ前記ガイド穴の内部を軸方向に移動自在に配設された切換弁と、前記第１弁体を前記ガイド穴の軸方向に移動させることによって前記第２弁体を移動させて前記切換弁の連通状態及び遮断状態のいずれかにを切り換えると共に、車両のエンジン駆動走行中には前記第２弁体を前記ガイド穴の端面に突き当てた状態で前記第１弁体を前記第２弁体側に移動させることによって前記流量制御弁の前記開度を調整するアクチュエータと、を備える。
【００１０】
このように構成された燃料タンクシステムは、アクチュエータが駆動されることにより、弾性部材で接続された第１弁体と第２弁体がガイド穴の内部を一緒に移動することによって、大気連通口側流路における通気ポート側と大気連通口側との連通状態及び遮断状態のいずれかに（（以下、「連通・遮断状態」という）を）切り換えることができる。すなわち、切換弁を切り換えることができる。
【００１１】
一方、車両がエンジン駆動走行状態になった場合には、アクチュエータの駆動によって第２弁体がガイド穴の端面に当接される。この状態で、アクチュエータを駆動して第１弁体を第２弁体側に付勢しても、第２弁体はガイド穴の端面に規制され動かない。一方、第１弁体は弾性部材を圧縮させて第２弁体側に移動する。この結果、切換弁の連通・遮断状態が維持されたまま、ベーパ流路における流量制御弁の開度が調整される。
【００１２】
このように、車両のエンジン駆動走行時にアクチュエータの駆動によって切換弁を変化させずに流量制御弁のみを変化させて燃料タンクから吸気管へ供給される燃料蒸気量を調整可能であると共に、給油時や駐車時、あるいは穴あき検知時等に切換弁を切り換えてキャニスタの通気ポートと大気連通口を連通又は遮断することができる。
【００１３】
すなわち、単一のアクチュエータでパージ流路に設けられた流量制御弁と大気連通口側流路との間に設けられた切換弁を駆動することができる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の発明の燃料タンクシステムは、上記構成としたので、１つのアクチュエータで流量制御弁と切換弁を駆動することができ、部品点数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料タンクシステムの全体概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る燃料タンクシステムの要部構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る電磁弁の概略斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る燃料タンクシステムの大気開放状態（給油状態）を示す全体概略構成図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る燃料タンクシステムの大気開放状態（給油状態）を示す要部構成図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る燃料タンクシステムのエンジン駆動走行状態を示す全体概略構成図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る燃料タンクシステムのエンジン駆動走行状態を示す要部構成図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る燃料タンクシステムの絞り状態を示す要部構成図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る燃料タンクシステムの全閉状態（駐車状態及び穴あき検知制御における一次検出状態）を示す全体概略構成図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る燃料タンクシステムの全閉状態（駐車状態及び穴あき検知制御における一次検出状態）を示す要部構成図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る燃料タンクシステムのリファレンス状態（穴あき検知制御の二次検出におけるリファレンス圧力検出状態）を示す要部構成図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る燃料タンクシステムの穴あき検知状態（穴あき検知制御の二次検出における到達圧力検出状態）を示す全体概略構成図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る燃料タンクシステムの穴あき検知状態（穴あき検知制御の二次検出における到達圧力検出状態）を示す要部構成図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る燃料タンクシステムの穴あき検知制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施形態に係る燃料タンクシステムについて図１〜図１４を参照して説明する。なお、各図は模式的なものであり、本発明と関連性の低いものは図示を省略している。また、本実施形態の燃料タンクシステムが適用された車両がエンジンとモータとを動力源として備えたハイブリッド車（ＨＶ（Hybrid Vehicle））又はプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle））の場合について説明する。
【００１７】
（全体構成）
先ず、燃料タンクシステム１０の全体構成について説明し、その後で電磁弁８０（流量制御弁４５及び切換弁６６）の具体的構成について説明する。
【００１８】
本実施形態に係る燃料タンクシステム１０は、図１に示すように、燃料Ｆが貯留される燃料タンク１２と、燃料タンク１２内の燃料蒸気が吸着されるキャニスタ１４と、キャニスタ１４に吸着された燃料蒸気が供給されるエンジン１６と、後述するセンサやスイッチからの信号に基づいてポンプ、電磁弁などを制御するＥＣＵ１８とを基本的に備えている。
【００１９】
燃料タンク１２は、燃料Ｆが貯留される燃料タンク本体２０と、燃料タンク本体２０から斜め上方に延在するフィラーパイプ２２と、フィラーパイプ２２の燃料注入口を閉塞するキャップ２４と、を備えている。
【００２０】
燃料タンク本体２０の内部には、燃料ポンプ２６が配設されている。燃料ポンプ２６からエンジン１６側に燃料を供給する燃料供給管２８は、燃料タンク本体２０の上部に形成された開口部を閉塞する蓋体３０を貫通して、エンジン１６側（後述するインテークマニホールド５８）まで延在している。
【００２１】
また、燃料タンク本体２０の内部の上方には、フロートバルブ３２が配設されている。
【００２２】
一方、フィラーパイプ２２の燃料注入口は、車体のリッド３４の内側に配設されており、給油時には、開放されたリッド３４からキャップ２４が取り外されたフィラーパイプ２２に給油ノズル９８が挿入されることにより、燃料タンク本体２０に燃料が供給される（図４参照）ものである。
【００２３】
なお、リッド３４は、図１に示すように、車室内の給油スイッチ２９を操作することにより開放されるものであり、給油スイッチ２９の操作信号はＥＣＵ１８に出力されるように構成されている。リッド３４には、リッド３４の閉塞をスイッチの信号としてＥＣＵ１８に出力するリッドスイッチ３６が設けられている。
【００２４】
キャニスタ１４は、キャニスタ本体３８が壁４０によって上下に区画されており、それぞれに燃料蒸気の吸着剤となる活性炭４２が配設されている。
【００２５】
キャニスタ本体３８の上流側の導入ポート４４は、燃料タンク本体２０（フロートバルブ３２）とベーパ管４６で連通されている。このベーパ管４６上には、流量制御弁４５が配設されている。
【００２６】
また、供給ポート４７は、エンジン１６の後述する吸気管５２とパージ管４８で連通されている。パージ管４８上には、供給ポート４７と吸気管５２を連通又は遮断する電磁開閉弁５０が設けられている。パージ管４８が連通される吸気管５２は、エアクリーナ５４を介して吸入された空気をスロットルバルブ５６で流量調整し、インテークマニホールド５８を介してエンジン１６に燃料の混合気を供給するものである。
【００２７】
キャニスタ本体３８の下流側の通気ポート６０には、大気開放管６２が連通されている。大気開放管６２は、通気ポート６０と反対側の端部が外部に連通した大気口６４とされている。大気開放管６２上には、切換弁６６が配設されている。説明の便宜上、大気開放管６２において、切換弁６６よりもキャニスタ１４側（以下、「上流側」という）を上流側大気開放管６２Ａ、切換弁６６よりも大気口６４側（以下、「下流側」という）を下流側大気開放管６２Ｂという。下流側大気開放管６２Ｂの大気口６４側には、エアフィルタ６８が配設されている。
【００２８】
また、切換弁６６から延在し、エアフィルタ６８の上流側で下流側大気開放管６２Ｂに合流（連通）する負圧作用管７０が形成されている。この負圧作用管７０は、後述するように、切換弁６６の切換によって上流側大気開放管６２Ａと連通又は遮断されるものである。
【００２９】
なお、負圧作用管７０には、上流側に圧力を作用させるキーオフポンプ７２が配設されている。
【００３０】
さらに、上流側大気開放管６２Ａから分岐され、負圧作用管７０のキーオフポンプ７２よりも上流側で合流する（上流側大気開放管６２Ａと、負圧作用管７０のキーオフポンプ７２よりも上流側とを連通する）リファレンス管７４が形成されている。リファレンス管７４上にも、切換弁６６が配設されている。説明の便宜上、リファレンス管７４において、切換弁６６よりも上流側を上流側リファレンス管７４Ａ、切換弁６６よりも下流側を下流側リファレンス管７４Ｂという。切換弁６６の切換によって、上流側リファレンス管７４Ａと下流側リファレンス管７４Ｂが連通又は遮断される構成である。
【００３１】
また、上流側リファレンス管７４Ａには、局所的に縮径されたリファレンス部７６と、リファレンス部７６よりも下流側に圧力センサ７８が配設されている。圧力センサ７８は、上流側リファレンス管７４Ａの内部の圧力と大気圧との差圧を検出するものである。
【００３２】
（電磁弁８０の構成）
電磁弁８０は、図１〜図３に示すように、アクチュエータ８２と、アクチュエータ８２の駆動によって軸方向に移動する第１弁体８４と、第１弁体８４とコイルスプリング８６を介して接続され、軸方向に移動自在な第２弁体８８と、を備えている。第１弁体８４が流量制御弁４５に相当し、第２弁体８８が切換弁６６に相当する。すなわち、流量制御弁４５及び切換弁６６は、電磁弁８０の一部として構成されている。
【００３３】
電磁弁８０は、図２に示すように、ベーパ管４６からリファレンス管７４まで跨って配置された筐体９０を有する。筐体９０の内部には、ベーパ管４６からリファレンス管７４まで跨って延在する矩形状のガイド穴９２が形成されている。ガイド穴９２の内部を第１弁体８４と第２弁体８８が移動することにより、流量制御弁４５と切換弁６６を切り換えるものである。
【００３４】
アクチュエータ８２は、図２及び図３に示すように、筐体９０の下方に配置されるものであって、矩形状の筐体９１と、筐体９１の上面から下方に延在するロッド穴９４の内部に一端が収容されたロッド９６とを備えている。ロッド９６は、ＥＣＵ１８から駆動信号がアクチュエータ８２に入力されることにより、電磁駆動によってロッド穴９４に沿って進退する構成である。なお、このロッド９６がロッド穴９４に沿って進退する方向を、以下、「軸方向」という。
【００３５】
第１弁体８４は、図３に示すように、略矩形状であり、ガイド穴９２におけるベーパ管４６の上流（燃料タンク１２）側の面に当接される右面１０２と、右面１０２と対向しベーパ管４６の下流（導入ポート４４）側の面に当接される面である左面１０４と、軸方向から視て右面１０２、左面１０４と直交している前面１０６及び後面１０８と、軸方向上側の面である上面１１０と、軸方向下側の面である下面１１２とを有する。
【００３６】
また、この第１弁体８４の右面１０２と左面１０４とを結ぶ方向を左右方向（矢印Ｘ方向参照）といい、前面１０６と後面１０８とを結ぶ方向を前後方向（矢印Ｙ方向参照）といい、上面１１０と下面１１２とを結ぶ方向を上下方向（矢印Ｚ方向参照）という。
【００３７】
第１弁体８４は、右面１０２と左面１０４との間に左右方向に延在（貫通）する貫通孔１１４が形成されている。この貫通孔１１４は、左右方向から視てベーパ管４６の内径よりも上下方向に十分に長い長円形形状とされている。これは、切換弁６６の切換時に第１弁体８４が変位してもベーパ管４６の後述する開度を維持させるためである。
【００３８】
また、第１弁体８４の前面１０６、後面１０８には、下端から上端近傍まで延在する一対の溝１１６、１１６（後面１０８側は図示省略）がそれぞれ形成されている。
【００３９】
さらに、ロッド９６の先端に第１弁体８４の下面１１２が固定されている。すなわち、アクチュエータ８２の駆動によって、第１弁体８４はロッド９６と共に上下（軸方向）方向に移動自在とされている。
【００４０】
また、第１弁体８４の上面１１０には、ロッド９６と同軸上に上方に突出形成された円柱形の凸部１１８が形成されている。この凸部１１８の周囲には、コイルスプリング８６が巻回されている。
【００４１】
第１弁体８４の上部に配設される第２弁体８８は、上下方向から視て第１弁体８４と同一形状となる矩形体形状の第２弁体８８である。第２弁体８８も、第１弁体８４と同様に、右面１２２、左面１２４、前面１２６、後面１２８、上面１３０、下面１３２とを備える。
【００４２】
第２弁体８８の右面１２２と左面１２４の間には、左右方向に延在（貫通）する３本の貫通孔１３４、１３６、１３８が形成されている。貫通孔１３４は、上流側大気開放管６２Ａと下流側大気開放管６２Ｂとを連通させるものであり、上流側大気開放管６２Ａと下流側大気開放管６２Ｂとの位置関係に対応して左面１２４から右面１２２に向かって下方に傾斜して形成されている。また、貫通孔１３４は、左右方向から視て大気開放管６２の内径よりも上下方向に十分に長い長円形形状とされている。これは、上流側リファレンス管７４Ａと下流側リファレンス管７４Ｂとの連通・遮断状態が切り換わっても上流側大気開放管６２Ａと下流側大気開放管６２Ｂとの連通状態を維持できるようにするためである。
【００４３】
貫通孔１３６は、上流側大気開放管６２Ａと負圧作用管７０とを連通させるものであり、上流側大気開放管６２Ａと負圧作用管７０と同径に形成されている。貫通孔１３８は、
【００４４】
上流側リファレンス管７４Ａと下流側リファレンス管７４Ｂとを連通させるものであり、リファレンス管７４と同径に形成されている。
【００４５】
さらに、第２弁体８８の下面１３２には、第１弁体８４の凸部１１８が収容される凹部１４０が形成されている。凹部１４０は、第１弁体８４が第２弁体８８に対して接近可能となるように、上下方向長さが凸部１１８よりも長く形成されている。
【００４６】
なお、図３に示すように、第２弁体８８の凹部１４０の内部に第１弁体８４の凸部１１８が収容されることにより、第１弁体８４の上面１１０と第２弁体８８の下面１３２の間にコイルスプリング８６が配設されることになる。
【００４７】
また、第２弁体８８の前面１２６及び後面１２８には、前面１２６及び後面１２８の下端近傍から下方に延在する、それぞれ一対のストッパ１４２（後面１２８側の一方は図示省略）が形成されている。ストッパ１４２の下端には、第１弁体８４の前面１０６又は後面１０８側に突出形成された係止部１４４が形成されている。このストッパ１４２の係止部１４４が第１弁体８４の溝１１６に挿入されることにより、コイルスプリング８６の付勢力によって第１弁体８４から離間する方向に付勢された第２弁体８８の上方向への移動が規制される。すなわち、第１弁体８４と第２弁体８８が一定の距離離間した状態とされる。
【００４８】
このように形成された第１弁体８４と第２弁体８８は、アクチュエータ８２の駆動（ロッド９６の上下移動）に伴って筐体９０のガイド穴９２内を上下方向に移動して、流量制御弁４５及び切換弁６６の切換を行う構成である。
【００４９】
すなわち、アクチュエータ８２の駆動によってガイド穴９２内を第１弁体８４が上下方向に変位する場合には、第２弁体８８も第１弁体８４と一定の距離を維持したまま、第１弁体８８と同様に上下方向に変位する。これによって、切換弁６６は、上流側大気開放管６２Ａと、下流側大気開放管６２Ｂ若しくは負圧作用管７０とを選択的に連通する、又はいずれとも遮断するものであると共に、上流側リファレンス管７４Ａと下流側リファレンス管７４Ｂを連通又は遮断するものである。
【００５０】
この際、第１弁体８４に形成された貫通孔１１４は上下方向に長い長円形であるため、第１弁体８４の上下動に拘らず、ベーパ管４６を常時全開状態（開度１００％）で連通させる構成である。なお、「開度」とは、ベーパ管４６の流路断面積に対して流量制御弁４５を構成する第１弁体８４の貫通孔１１４とベーパ管４６の管路のオーバーラップしている部分の面積の割合のことである。
【００５１】
一方、アクチュエータ８２の駆動によって第２弁体８８がガイド穴９２の上端面９２Ａに突き当てられた（当接した）状態で、さらに上方向に付勢された場合には、図８に示すように、コイルスプリング８６が圧縮されることによって、第１弁体８４のみが上方向に移動してベーパ管４６の開度（連通状態）を調整する構成である。
【００５２】
この際、第２弁体８８は、ガイド穴９２の上端面９２Ａに突き当てられているため、第１弁体８４の変位に拘らず上下動せず、連通・遮断状態を維持するものである。
【００５３】
このように構成された電磁弁８０は、アクチュエータ８２を駆動して以下の６状態を切り換えるものである。以下、６状態をロッド９６の上下方向位置に基づいて下側の場合から説明する。
【００５４】
先ず、１番目の状態が、図１２及び図１３に示すように、アクチュエータ８２のロッド９６を最も下端側に位置させて、第１弁体８４の下面１１２をガイド穴９２の下端面９２Ｂに当接させた（突き当てた）場合（以下、この位置を「原位置」という）であり、上流側大気開放管６２Ａと負圧作用管７０とを連通させると共に、上流側リファレンス管７４Ａと下流側リファレンス管７４Ｂとを遮断した穴あき検知状態である。次に、２番目の状態が、図９及び図１０に示すように、アクチュエータ８２のロッド９６を原位置から距離Ｌ１だけ上昇させた場合であり、上流側大気開放管６２Ａと下流側大気開放管６２Ｂ及び負圧作用管７０とを遮断すると共に、上流側リファレンス管７４Ａと下流側リファレンス管７４Ｂとを遮断した全閉状態である。続いて、３番目の状態が、図１１に示すように、アクチュエータ８２のロッド９６を原位置から距離Ｌ２（Ｌ２＞Ｌ１）だけ上昇させた場合であり、上流側大気開放管６２Ａと下流側大気開放管６２Ｂとを連通させると共に、上流側リファレンス管７４Ａと下流側リファレンス管７４Ｂとを連通させたリファレンス状態である。さらに、４番目の状態が、図４及び図５に示すように、アクチュエータ８２のロッド９６を原位置から距離Ｌ３（Ｌ３＞Ｌ２）だけ上昇させた場合であり、上流側大気開放管６２Ａと下流側大気開放管６２Ｂとを連通させると共に、上流側リファレンス管７４Ａと下流側リファレンス管７４Ｂとを遮断した大気開放状態である。さらにまた、５番目の状態が、図６及び図７に示すように、アクチュエータ８２のロッド９６を原位置から距離Ｌ４（Ｌ４＞Ｌ３）だけ上昇させて、第２弁体８８の上面１３０をガイド穴９２の上端面９２Ａに当接させた（突き当てた）場合であり、大気開放状態が維持されたエンジン駆動走行状態である。なお、この穴あき検知状態（１番目の状態）からエンジン駆動走行状態（５番目の状態）まで、流量制御弁４５の全開状態が維持される。さらに、６番目の状態は、図８に示すように、アクチュエータ８２のロッド９６を原位置から距離Ｌ５（Ｌ５＞Ｌ４）だけ上昇させた場合であり、コイルスプリング８６を圧縮させて第１弁体８４だけを上昇させて、ベーパ管４６の開度を低減する（絞る）絞り状態である。
【００５５】
なお、上流側大気開放管６２Ａと下流側大気開放管６２Ｂとの間には、リリーフ弁１４６が設けられている。
【００５６】
さらに、給油スイッチ２９、リッドスイッチ３６、電磁開閉弁５０、電磁弁８０（アクチュエータ８２）、キーオフポンプ７２、圧力センサ７８は、それぞれＥＣＵ１８と信号線で接続されている。ＥＣＵ１８は、給油スイッチ２９、リッドスイッチ３６からの検出信号に基づいて電磁開閉弁５０、電磁弁８０、キーオフポンプ７２を駆動制御する。また、ＥＣＵ１８は、圧力センサ７８の検出値に基づいて穴あき検知を行う。
【００５７】
（作用）
本実施形態に係る燃料タンクシステム１０の作用（動作）を説明する。以下、各状態における制御について説明する。なお、初期状態において、図９及び図１０に示すように、電磁開閉弁５０は閉塞されており、電磁弁８０は全閉状態（切換弁６６は全ての管を遮断し、流量制御弁４５は全開状態（開度が１００％））とされている。
【００５８】
なお、各図において、ドットパターンで塗られている部分は、説明の対象となる気体が存在、又は流れている部分であることを示している。この際、燃料タンク１２及びフィラーパイプ２２等は、図が煩雑になることを抑制するために、ドットパターンで塗ることが省略されている。
【００５９】
［給油時］
先ず、給油時について、図４及び図５を参照して説明する。
図３に示すように、自動車の給油スイッチ２９が操作されることにより、給油スイッチ２９からＥＣＵ１８にＯＮ信号が入力されると、ＥＣＵ１８では給油が開始されたと判定する。これによって、ＥＣＵ１８は、電磁弁８０に操作信号を出力し、電磁弁８０（切換弁６６）を全閉状態から大気開放状態に切り換える。
【００６０】
具体的には、アクチュエータ８２が駆動され、ロッド９６が図５に示す位置となるように軸方向に変位させることによって、第１弁体８４と第２弁体８８が一定の間隔を維持したまま、ガイド穴９２内を上方向に変位する。この結果、図４及び図５に示すように、貫通孔１３４によって上流側大気開放管６２Ａと下流側大気開放管６２Ｂとを連通させる一方、上流側リファレンス管７４Ａと下流側リファレンス管７４Ｂとは遮断された状態が維持される。なお、流量制御弁４５は、貫通孔１１４がベーパ管４６よりも上下方向に十分に長い長孔とされているため全開状態が維持されている。さらに、電磁開閉弁５０は、初期状態のまま閉塞状態が維持されている。
【００６１】
この状態で、図４に示すように、リッド３４が開放されてキャップ２４が取り外され、フィラーパイプ２２に給油ノズル９８が挿入されることにより、燃料タンク本体２０に燃料が供給される。この際、キャニスタ１４（通気ポート６０）と大気口６４が連通されている。したがって、燃料タンク本体２０の燃料蒸気圧が高まることによって、燃料蒸気がベーパ管４６からキャニスタ１４の導入ポート４４に供給される。キャニスタ１４において、活性炭４２に燃料が吸着された後、燃料蒸気から燃料を除去された気体が上流側大気開放管６２Ａ、切換弁６６、下流側大気開放管６２Ｂを介して大気口６４から外部に排出される。
【００６２】
ＥＣＵ１８は、リッドスイッチ３６からＯＮ（閉塞）信号が入力されるまでは、給油が継続していると判定して、電磁弁８０の状態を維持する。
【００６３】
図１に示すように、給油終了後に、フィラーパイプ２２の燃料注入口がキャップ２４で閉塞され、リッド３４が閉塞されると、リッドスイッチ３６からＯＮ信号がＥＣＵ１８に出力される。ＥＣＵ１８は、リッドスイッチ３６からＯＮ信号が入力されると、リッド３４が閉塞され給油が終了したと判定する。
【００６４】
この後、ＥＣＵ１８は電磁弁８０（アクチュエータ８２）に操作信号を出力し、ロッド９６を下方に移動させて切換弁６６を切り換えて全閉（初期）状態に戻す。これにより、給油時の制御を終了する。
【００６５】
［エンジン駆動走行時］
次に、エンジン駆動走行時の制御について、図６及び図７を参照して説明する。なお、初期状態で電磁開閉弁５０は閉塞されていると共に、電磁弁８０は全閉状態とされている。
【００６６】
先ず、ＥＣＵ１８は、エンジンＥＣＵ（不図示）からエンジン駆動信号が入力されることにより、エンジン駆動走行時制御を開始する。
【００６７】
図６に示すように、ＥＣＵ１８は電磁開閉弁５０に操作信号を出力して、電磁開閉弁５０を開放させる。また、図６及び図７に示すように、電磁弁８０（アクチュエータ８２）に操作信号を出力して電磁弁８０（切換弁６６）を全閉状態からエンジン駆動走行状態に切り換える。
【００６８】
具体的には、アクチュエータ８２が駆動され、ロッド９６が図７に示す位置となるように軸方向に変位させることによって、第１弁体８４と第２弁体８８が一定の間隔を維持したまま、ガイド穴９２内を上方向に変位し、第２弁体８８の上面１３０がガイド穴９２の上端面９２Ａに当接される。この結果、図６及び図７に示すように、貫通孔１３４によって上流側大気開放管６２Ａと下流側大気開放管６２Ｂとを連通させる一方、上流側リファレンス管７４Ａと下流側リファレンス管７４Ｂとは遮断された状態が維持される。なお、流量制御弁４５は、貫通孔１１４がベーパ管４６よりも上下方向に十分に長い長孔とされているため全開状態が維持されている。さらに、電磁開閉弁５０は、閉塞状態から開放され、パージ管４８と吸気管５２を連通させる。
【００６９】
この結果、キャニスタ１４は、通気ポート６０が大気口６４に連通されると共に、供給ポート４７が吸気管５２に連通される。
【００７０】
したがって、大気口６４から大気開放管６２を介して導入された大気によって、キャニスタ１４に吸着された燃料が燃料蒸気として電磁開閉弁５０が開放されたパージ管４８を介して吸気管５２に確実に供給される。
【００７１】
ところで、ＥＣＵ１８が吸気管５２における燃料蒸気圧が過剰なことを検知した場合には、ＥＣＵ１８から電磁弁８０（アクチュエータ８２）に操作信号が出力され、電磁弁８０（流量制御弁４５）をエンジン駆動走行状態から絞り状態に切り換える。
【００７２】
具体的には、アクチュエータ８２が駆動され、図７の位置にあるロッド９６を図８の位置まで上昇させる。この際、既にガイド穴９２の上端面９２Ａに当接されている（突き当てられている）第２弁体８８は移動せず、第１弁体８４のみが第２弁体８８との間に配設されているコイルスプリング８６を圧縮させつつ上昇する。
【００７３】
この結果、流量制御弁４５を構成する第１弁体８４がベーパ管４６の一部を閉塞する（絞る）ことなり、燃料タンク１２（キャニスタ１４）から吸気管５２に供給される燃料蒸気量を低減させて、吸気管５２における燃料蒸気圧が過剰となることを抑制できる。
【００７４】
なお、吸気管５２における燃料蒸気圧の過剰が解消された場合には、ＥＣＵ１８から電磁弁８０に操作信号が出力され、電磁弁８０（流量制御弁４５）を絞り状態からエンジン駆動走行状態に復帰させる。
【００７５】
［モータ（エンジン非駆動）走行時］
続いて、エンジン非駆動走行時について、図９及び図１０を参照して説明する。
【００７６】
図９に示すように、ＥＣＵ１８では、ハイブリッドＥＣＵ（不図示）からの信号により、エンジン１６が駆動されずにモータのみで車両が走行されていることを認識した場合には、例えば、エンジン駆動走行からモータのみの走行に切り換わった場合には、ＥＣＵ１８から電磁開閉弁５０に閉塞信号が出力され、電磁開閉弁５０が閉塞される。また、ＥＣＵ１８から電磁弁８０に操作信号が出力され、電磁弁８０（切換弁６６）がエンジン駆動走行状態から全閉状態に切り換えられる。
【００７７】
具体的には、図１０に示すように、アクチュエータ８２が駆動され、ロッド９６を下方向に変位させることによって、第１弁体８４と第２弁体８８が一定の間隔を維持したまま図７の位置から図１０の位置に移動する。この結果、図９及び図１０に示すように、上流側大気開放管６２Ａと下流側大気開放管６２Ｂ及び負圧作用管７０が遮断されると共に、上流側リファレンス管７４Ａと下流側リファレンス管７４Ｂも遮断される。
【００７８】
すなわち、キャニスタ１４はエンジン１６（吸気管５２）側、大気口６４側のいずれとも遮断される。したがって、キャニスタ１４に吸着された燃料が燃料蒸気として大気口６４から外部に排出されること、及びエンジン１６を介して外部に排出されることが防止される。また、このように燃料タンクシステム１０の全体が閉塞されることによってシステム全体の気体の流れが抑制されるため、エンジン１６の非駆動時に、燃料タンク本体２０内で発生した燃料蒸気がキャニスタ１４に供給され続けて、キャニスタ１４に燃料蒸気が過剰に吸着されることを防止することができる。
【００７９】
［駐車時］
次に、駐車時の制御について図９及び図１０を参照して説明する。ＥＣＵ１８は、ハイブリッドＥＣＵ（不図示）からの信号により、車両が非走行状態にあることを検出し、なおかつ、給油を開始してないと判断した場合には、駐車時であると判断する。この場合にも、モータ走行時と同様に、ＥＣＵ１８は、電磁開閉弁５０を閉塞させると共に、電磁弁８０（切換弁６６）を切り換えて全閉状態にする。具体的には、上流側大気開放管６２Ａと下流側大気開放管６２Ｂ及び負圧作用管７０を遮断すると共に、上流側リファレンス管７４Ａと下流側リファレンス管７４Ｂを遮断する。
【００８０】
この結果、キャニスタ１４はエンジン１６（吸気管５２）側、大気口６４側のいずれとも遮断される。したがって、キャニスタ１４に吸着された燃料が燃料蒸気として大気口６４から外部に排出されることが防止される。また、このように燃料タンクシステム１０の全体が閉塞されることによってシステム全体の気体の流れが抑制されるため、駐車中に、燃料タンク本体２０内で発生した燃料蒸気が供給され続けることによりキャニスタ１４に燃料蒸気が過剰に吸着されることを防止することができる。
【００８１】
［穴あき検知時］
この穴あき検知制御について、図９〜図１３及び図１４に示すフローチャートを参照して説明する。
【００８２】
穴あき検知制御を行なう場合には、ＥＣＵ１８は、駐車開始（走行停止）していることが検出され、それから所定時間経過する（図１４におけるステップＳ１００、Ｓ１０２でＹ（以下、「図１４における」を省略する））と、穴あき検知制御の一次検出が開始される。
【００８３】
一次検出は、燃料タンクシステム１０の全体の圧力を検出する。具体的には、図９及び図１０に示すように、ＥＣＵ１８から先ず、電磁開閉弁５０、電磁弁８０に操作信号が出力され、電磁開閉弁５０が閉塞される（ステップＳ１０４）と共に、電磁弁８０の切換によって全閉状態とされる（ステップＳ１０６）。この状態で、ＥＣＵ１８は、圧力センサ７８の検出値（大気圧Ｐ０と燃料タンクシステム１０（上流側リファレンス管７４Ａ）の内圧Ｐｔとの差圧）を検出する（ステップＳ１０８）。ＥＣＵ１８は、この差圧が予め設定されていた閾値と比較し（ステップＳ１１０）、差圧が閾値よりも大きい（ステップＳ１１０でＮ）場合には、システム全体に穴あきがないと判定し、穴あき検知制御を終了する。
【００８４】
一方、圧力センサ７８の検出値が閾値以下（ステップＳ１１０でＹ）の場合には、穴あきが原因であるか、他の要因（外部温度等）が原因であるか判別できないため、さらに以下の二次検出を行う。
【００８５】
先ず、ＥＣＵ１８から電磁弁８０に操作信号が出力され、全閉状態からリファレンス状態に切り換える（ステップＳ１１２）。具体的には、図１１に示すように、アクチュエータ８２が駆動され、ロッド９６を上方向に変位させることによって、第１弁体８４と第２弁体８８が一定の間隔を維持したまま図１０の位置から図１１の位置に上昇する。この結果、図１１に示すように、上流側大気開放管６２Ａと下流側大気開放管６２Ｂが貫通孔１３４を介して連通されると共に、上流側リファレンス管７４Ａと下流側リファレンス管７４Ｂが貫通孔１３８を介して連通される。この状態で、ＥＣＵ１８は、キーオフポンプ７２に駆動信号を出力する。これにより、キーオフポンプ７２が駆動され、リファレンス管７４に負圧を作用させる（ステップＳ１１４）。
【００８６】
ここで、大気開放管６２を介して大気口６４と上流側リファレンス管７４Ａが連通しているため、キーオフポンプ７２の駆動によりリファレンス管７４の上流側から下流側に気体が流れる。ここで、ＥＣＵ１８は、キーオフポンプ７２の駆動開始から所定時間経過後に圧力センサ７８で検出された圧力値（「リファレンス圧力」という）を記憶する（ステップＳ１１６）。
【００８７】
なお、リファレンス圧力は、リファレンス部７６の孔径の穴が開いた燃料タンクシステム１０にキーオフポンプ７２から負圧を作用させたときに圧力センサ７８で検出される圧力とみなすことができる。
【００８８】
続いて、ＥＣＵ１８は、電磁弁８０に操作信号を出力し、電磁弁８０を穴あき検知状態に切り換える（ステップＳ１１８）。すなわち、図１２及び図１３に示すように、上流側大気開放管６２Ａと負圧作用管７０を貫通孔１３６を介して連通させると共に、上流側リファレンス管７４Ａと下流側リファレンス管７４Ｂを遮断する。
【００８９】
この状態で、ＥＣＵ１８は、キーオフポンプ７２に駆動信号を出力し、負圧作用管７０に負圧を作用させる（ステップＳ１２０）。これにより、負圧作用管７０、上流側大気開放管６２Ａを介して燃料タンクシステム１０の全体に負圧が作用する。キーオフポンプ７２を駆動開始してから所定時間経過後に、ＥＣＵ１８は、圧力センサ７８の検出値（「到達圧力」という）を検出する（ステップＳ１２２）。
【００９０】
ＥＣＵ１８は、リファレンス圧力と到達圧力を比較する（ステップＳ１２４）。到達圧力がリファレンス圧力よりも大きい（負圧が小さい）（ステップＳ１２４でＹ）場合には、システムに穴あきがあると判定し、例えば、インストゥルメントパネル（以下、「インパネ」という）に燃料タンクシステム１０の穴あきを警告として表示する（ステップＳ１２６）。
【００９１】
一方、到達圧力がリファレンス圧力以下（ステップＳ１２４でＮ）の場合には、ＥＣＵ１８は燃料タンクシステム１０に穴あきがないと判定して穴あき検知制御を終了し、切換弁６６に操作信号を出力し、初期状態に戻す。
【００９２】
（効果）
燃料タンクシステム１０では、電磁弁８０の内部に、大気開放管６２、負圧作用管７０、リファレンス管７４等の連通・遮断を行う第２弁体８８（切換弁６６）と、ベーパ管４６の開度を調整する第１弁体８４（流量制御弁４５）を設けたため、１つのアクチュエータ８２で切換弁６６と流量制御弁４５の駆動することができ、部品点数を削減して構成を簡略化することができる。
【００９３】
特に、流量制御弁４５の第１弁体８４にベーパ管４６の径よりも上下方向に長い長孔である貫通孔１１４を形成しているため、切換弁６６を切り換えるために第２弁体８８と共に第１弁体８４を移動させても、流量制御弁４５の開度が変化することはない（開度が維持される）。
【００９４】
一方、流量制御弁４５の開度を調整する際には、第１弁体８４と第２弁体８８の間にコイルスプリング８６を介在させているため、第２弁体８８をガイド穴９２の上端面９２Ａに突き当てた状態でアクチュエータ８２を駆動する（ロッド９６を上昇させる）ことにより、第１弁体８４のみを移動させることができる。すなわち、切換弁６６を切り換えることなく流量制御弁４５のみを切り換えることができる。
【００９５】
さらに、第２弁体８８のストッパ１４２の係止部１４４が第１弁体８４の溝１１６に挿入されることによって、コイルスプリング８６で相互に離間する方向に付勢された第１弁体８４と第２弁体８８との距離を一定に保持する。したがって、アクチュエータ８２の駆動によって第１弁体８４と第２弁体８８で一緒に移動する際、第１弁体８４と第２弁体８８の距離が一定に維持され、精度良く切換弁６６を切り換えることができる。
【００９６】
また、燃料タンクシステム１０では、キャニスタ１４の通気ポート６０と大気口６４の間に、通気ポート６０と大気口６４を連通する大気開放管６２と、キーオフポンプ７２が設けられた負圧作用管７０と、リファレンス部７６と圧力センサ７８が設けられたリファレンス管７４とを設け、電磁弁８０（切換弁６６）によって全閉状態、リファレンス状態、穴あき検知状態に切り換えると共に、キーオフポンプ７２を駆動することにより、キャニスタ１４の大気口６４側に配設した圧力センサ７８の検出値に基づいて燃料タンクシステム１０の穴あき検知を精度良く行うことができる。すなわち、燃料タンクシステム１０の穴あき検知を精度良く行うことができる。
【００９７】
特に、燃料タンクシステム１０の穴あき検知制御では、最初に電磁弁８０（切換弁６６）を全閉状態とすると共に、電磁開閉弁５０を閉塞した状態、すなわち、燃料タンクシステム１０の全体を閉塞した状態で圧力（大気圧との差圧）を検出して閾値と比較することにより一次検出を行う。このため、一次検出で穴あき無しと判定された場合には、二次検出（切換弁６６の切換やキーオフポンプ７２の駆動等）が不要となるという利点がある。
【００９８】
一方、一次検出で穴あき無しと判定できない場合には、二次検出を行う。具体的には、切換弁６６を切り換えてリファレンス状態とすると共に、キーオフポンプ７２を駆動してリファレンス管７４に負圧を作用させることにより、燃料タンクシステム１０にリファレンス部７６の孔径の穴が形成された場合に相当するリファレンス圧力を検出する。続いて、切換弁６６を穴あき検知状態に切り換えてキーオフポンプ７２を駆動することにより、燃料タンクシステム１０の全体に負圧を作用させて到達圧力を検出する。ＥＣＵ１８では、この到達圧力とリファレンス圧力を比較することによって穴あきの有無と判定している。
【００９９】
すなわち、一次検出で差圧が閾値以下の場合、穴あきが原因なのか、外部条件（気温）等が原因なのか判別できないが、二次検出でリファレンス圧力を検出して到達圧力と比較することによって、精度良く穴あき検知することができる。
【０１００】
また、燃料タンクシステム１０は、ベーパ管４６に設けられた流量制御弁４５を全閉状態（開度０％）にすることはないが、切換弁６６を全閉状態とすると共に、電磁開閉弁５０を閉塞することによって、システム全体を密閉状態（キャニスタ１４が大気口６４や吸気管５２から遮断された状態）とすることができる。
【０１０１】
したがって、駐車時やモータ（エンジン非駆動）走行時に燃料蒸気が大気口６４やエンジン１６から外部に放出されることが防止される。また、燃料タンク１２からキャニスタ１４に到るガスの流れを生じさせないことによって、キャニスタ１４に燃料が過剰に付着することを防止することができる。
【０１０２】
なお、本実施形態では、ハイブリッド車又はプラグインハイブリッド車に適用した例について説明したが、一般のガソリンエンジンやディーゼルエンジンのみで走行する自動車にも適用可能である。この場合には、モータのみの走行時の制御が除かれる。
【０１０３】
また、本実施形態の燃料タンクシステム１０では、キャニスタ１４の通気ポート６０側に大気開放管６２、負圧作用管７０、リファレンス管７４と３本の管路を設け、これらを連通・遮断するための切換弁６６を設けたが、これに限定されるものではない。例えば、穴あき検知を行うために、穴あき検知するための基準圧力をＥＣＵ１８がマップ等で記憶する構成として大気開放管６２と負圧作用管７０だけを設けたものでも良いし、キーオフポンプ７２を用いずに穴あき検知を行うものであればキャニスタ１４の通気ポート６０側に大気開放管６２のみを設けたものでも良い。いずれにしろ、キャニスタ１４の通気ポート６０側の管路を連通・遮断させる切換弁６６が設けられているものならば適用可能である。
【０１０４】
さらに、ＥＣＵ１８では、給油開始を給油スイッチ２９からのＯＮ信号の入力に基づいて判定していたが、リッドスイッチ３６のオフ（開放）信号で判断するようにしても良い。
【０１０５】
また、本実施形態では、キーオフポンプ７２として説明したが、穴あき検知で同様に負圧を供給できるものであれば、他のポンプでも良い。
【符号の説明】
【０１０６】
１０  燃料タンクシステム
１２  燃料タンク
１４  キャニスタ
４４  導入ポート
４５  流量制御弁
４６  ベーパ管（ベーパ流路）
５２  吸気管
６０  通気ポート
６２  大気開放管（大気連通口側流路）
６４  大気口（大気連通口）
６６  切換弁
７０  負圧作用管（大気連通口側流路）
７４  リファレンス管（大気連通口側流路）
８２  アクチュエータ
８４  第１弁体
８６  コイルスプリング（弾性体）
８８  第２弁体
９２  ガイド穴
９２Ａ  上端面（端面）
【図１】
2018076819.tif 000003
【図２】
2018076819.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】
2018076819.tif 000009
【図８】
2018076819.tif 000010
【図９】
2018076819.tif 000011
【図１０】
2018076819.tif 000012
【図１１】
2018076819.tif 000013
【図１２】
2018076819.tif 000014
【図１３】
2018076819.tif 000015
【図１４】
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