(57)【要約】【課題】燃料リークの診断終了後に蒸発燃料を放出しない燃料供給系システムの燃料リーク診断装置を提供する。【解決手段】燃料２を収容する燃料タンク１内を加圧し、燃料タンク１内の圧力変動に基づいて燃料リークの有無を診断する燃料供給系システムの燃料リーク診断装置１１において、燃料タンク１内に配置され、内部に収容する空気量に応じて体積を増減させる空気容器１２と、空気容器１２内に燃料タンク１の外部の空気をポンプ６の駆動により供給し、供給した空気容器１２内の空気を燃料タンク１の外部に放出する空気供給・放出手段１３とを備え、空気供給・放出手段１３で空気容器１２内に空気を供給して空気容器１２の体積を膨張させることによって燃料タンク１内を加圧する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内を加圧し、加圧後の前記燃料タンク内の圧力変動に基づいて燃料リークの有無を診断する燃料供給系システムの燃料リーク診断装置において、
前記燃料タンク内に配置され、内部に収容する空気量に応じて体積を増減させる空気容器と、この空気容器内に前記燃料タンクの外部の空気をポンプの駆動により供給し、この空気容器内に供給した空気を前記燃料タンクの外部に放出する空気供給・放出手段とを備え、この空気供給・放出手段で前記空気容器内に空気を供給して前記空気容器の体積を膨張させることによって前記燃料タンク内を加圧するようにしたことを特徴とする燃料供給系システムの燃料リーク診断装置。
【請求項２】
前記空気容器は、前記燃料タンク内の燃料の液面に浮いた状態で配置されている請求項１に記載の燃料供給系システムの燃料リーク診断装置。
【請求項３】
前記ポンプは、前記空気容器内への空気吸引と、前記燃料タンク内の燃料を内燃機関側に供給する燃料供給とを選択的に行うように構成された請求項１または２に記載の燃料供給系システムの燃料リーク診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンク等の燃料供給系に破損等によって燃料リークが発生していないか否かを診断する燃料供給系システムの燃料リーク診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より燃料供給系システムの燃料リーク診断装置が種々提案されている。特開平６−１０７７７号公報は、その一例としての燃料供給系システムの燃料リーク診断装置を開示する。
【０００３】
上記公報の燃料供給系システムの燃料リーク診断装置１００は、図５に示すように、燃料タンク１１０と、この燃料タンク１１０内と内燃機関１１１の吸気管側管１１２とを連通する燃料ガス流通管１１３及び燃料ガス流通管１１３に介在されたキャニスタ１１４を含むエバポ系検出空間に外気を供給する正圧導入手段１０１と、エバポ系検出空間の内力を検出するエバポ系内圧検出手段１０２と、このエバポ系内圧検出手段１０２の検出結果に基づいて燃料リークの有無を判定する判定手段１０３と、を備えている。
【０００４】
上記構成において、内燃機関１１１の駆動停止状態にあって、エバポ系検出空間を密閉し、このエバポ系検出空間に正圧導入手段１０１によって外部の空気を供給し、エバポ系検出空間を加圧状態とする。次に、加圧時点と加圧時点から所定時間経過後のエバポ系検出空間の圧力をそれぞれエバポ系内圧検出手段１０２により検出し、その検出情報より判定手段１０３が燃料リークの有無を判定する。つまり、判定手段１０３は、エバポ系検出空間より外部に燃料リークがあれば加圧時点に比べて所定時間経過後の圧力が大きく減圧するため、エバポ系検出空間の内圧変化より燃料リークの有無を診断する。
【０００５】
ところで、燃料リークの有無の診断が終了すると、エバポ系検出空間の圧力を元に戻すために、エバポ系検出空間の加圧空気を外部に放出しなければならない。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−１０７７７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の燃料供給系システムの燃料リーク診断装置１００では、燃料タンク１１０内の蒸発燃料が共に外気に放出されるため、大気汚染の一因になるという問題があった。
【０００８】
本発明は前述した事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、燃料リークの診断終了後に蒸発燃料を放出しない燃料供給系システムの燃料リーク診断装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、燃料供給系システムの燃料リーク診断装置において、燃料タンク内に配置され、内部に収容する空気量に応じて体積を増減させる空気容器と、この空気容器内に燃料タンクの外部の空気をポンプの駆動により供給し、この空気容器内に供給した空気を燃料タンクの外部に放出する空気供給・放出手段とを備え、この空気供給・放出手段で空気容器内に空気を供給して空気容器の体積を膨張させることによって燃料タンク内を加圧することを趣旨とする。
【００１０】
上記構成によれば、空気容器に外部の空気を供給して燃料タンク内を加圧し、燃料リークの診断が終了すると、空気容器内の空気を外部に放出して燃料タンク内の圧力を元に戻す。従って、燃料リークの診断終了後に燃料タンク内の蒸発燃料が外部に放出されない。また、外部の冷たい空気が空気容器に供給されると、空気容器の低温によって燃料タンク内が冷却されるため、燃料タンク内の温度を低下させることができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、前記空気容器は、前記燃料タンク内の燃料の液面に浮いた状態で配置されている構成としている。
【００１２】
上記構成によれば、車両の振動によって燃料タンク内の燃料が揺れようとするが、その揺れが液面に浮いている空気容器によって確実に抑えられる。従って、燃料タンク内の燃料の揺れに起因する異音を低減することができる。
【００１３】
さらに、請求項３に記載の発明は、前記ポンプは、前記空気容器内への空気吸引と、前記燃料タンク内の燃料を内燃機関側に供給する燃料供給とを選択的に行う構成としている。
【００１４】
上記構成によれば、空気吸引用のポンプと燃料供給用のポンプの２つのポンプを配置する必要がないため、部品点数の削減化、装置のコンパクト化、装置のコストダウンになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具現化した実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１〜図４は燃料供給系システムに本発明の燃料リーク診断装置１１を適用した例が示され、図１は燃料タンク１内を加圧させた状態の燃料タンク１の断面図、図２は燃料タンク１内を加圧させていない通常状態の燃料タンク１の断面図、図３は燃料リーク診断装置１１の制御系の要部回路ブロック図、図４は各部のタイミングチャートである。
【００１７】
図１及び図２において、燃料タンク１内には燃料２を収容する燃料収容室３が形成されており、この燃料収容室３内には燃料ポンプユニット４が上側のみが支持された状態で固定されている。燃料ポンプユニット４のケース４ａ内はポンプ用吸引室５として構成され、このポンプ用吸引室５には燃料収容室３の燃料２がジェットポンプ（図示せず）によって供給されるようになっている。
【００１８】
ポンプ６は、例えばトロコイドポンプであり、ポンプ用吸引室５の内部に配置されている。このポンプ６は、正回転と逆回転とを選択的に行うことができ、図３に示すコントロールユニット１５によって駆動が制御される。ポンプ６は、図面上で左側の第１及び第２流通ポート（図示せず）と、図面上で右側の第３及び第４流通ポート（図示せず）を有し、正回転では第１流通ポート及び第２流通ポートを吸引側とし、逆回転では第３流通ポート及び第４流通ポートを吸引側とするようになっている。
【００１９】
燃料吸引管７は、一端側がポンプの第１流通ポートに接続され、他端側はポンプ用吸引室５の下部に開口されている。
【００２０】
燃料供給管８は、一端側がポンプの第３流通ポートに接続され、他端側が燃料タンク１外に導き出され、内燃機関の燃料噴射弁（いずれも図示せず）に接続されている。
【００２１】
逆止め弁９は、ポンプ用吸引室５内の位置で燃料供給管８に介在され、燃料タンク１内から燃料噴射弁側への燃料流通を許容するが、逆に燃料噴射弁側から燃料タンク１内への燃料流通を阻止する。
【００２２】
フィルタ１０は、燃料タンク１の外側位置で燃料供給管８に介在され、流通する燃料内の不純分をトラップする。
【００２３】
燃料リーク診断装置１１は、燃料タンク１の燃料収容室３に配置された空気容器１２と、この空気容器１２内に燃料タンク１の外部の空気をポンプ６の駆動により供給し、この供給した空気容器１２内の空気を燃料タンク１の外部に放出する空気供給・放出手段１３と、燃料タンク１内の圧力を検出する圧力検出手段としての圧力センサ１４と、この圧力センサ１４の情報に基づいて燃料リークの有無を判定する判定手段としてのコントロールユニット１５とを備えている。
【００２４】
空気容器１２は、袋体形状を有する弾性体にて形成され、内部に収容する空気量に応じて体積を増減するものである。つまり、収容空気がほとんどないと図２のような体積収縮状態となり、収容空気が多いと図１のような体積膨張状態となる。また、空気容器１２は、燃料収容室３の平面形状より若干小さい近似形状を有し、燃料２の液面に浮いた状態で配置されている。
【００２５】
空気供給・放出手段１３は、上記ポンプ６と、このポンプ６の第２流通ポートに一端側が接続され、他端側が燃料収容室３に導かれて空気容器１２に接続された第１空気流通管１６と、ポンプ６の第４流通ポートに一端側が接続され、他端側が燃料タンク１の外部に導かれて外部に開口された第２空気流通管１７と、第２空気流通管１７に介在された空気流通弁１８と、この空気流通弁１８の開閉を行う電磁ソレノイド１９とを備えている。
【００２６】
第１空気流通管１６は、撓み変形自在な弾性体にて形成され、空気容器１２の上下移動に追従して撓み変形するようになっている。
【００２７】
第２空気流通管１７の他端側の開口部１７ａは、この実施形態では燃料タンク１の直ぐ上方位置で、且つ、下方向きに開放されている。
【００２８】
空気流通弁１８は、電磁ソレノイド１９のオフ時には閉弁状態で、電磁ソレノイド１９のオン時には開弁状態とされる。電磁ソレノイド１９はコントロールユニット１５によって駆動が制御される。
【００２９】
圧力センサ１４は、燃料ポンプユニット４の電子基板が内蔵された上板２０に固定され、燃料タンク１の燃料収容室３内の圧力を検出する。上板２０にはポンプ６、圧力センサ１４、電磁ソレノイド１９に通電したり、コントロールユニット１５に電気的に接続するためのコネクタ部２１が設けられている。
【００３０】
燃料リーク診断装置１１の制御系を説明する。図３に示すように、圧力センサ１４の検出情報は、コントロールユニット１５に出力され、コントロールユニット１５が上述したようにポンプ６、電磁ソレノイド１９等の駆動を制御する。
【００３１】
次に、燃料リークの有無の診断動作を説明する。図４に示すように、内燃機関の駆動時にはポンプ６は正回転で駆動され、燃料タンク１内の燃料が燃料吸引管７及び燃料供給管８を介して燃料噴射弁に供給される。そして、燃料噴射弁より所定のタイミングで、所望の量だけ燃料が内燃機関の吸気管内に噴射される。そして、内燃機関の駆動終了が選択されると、ポンプ６の駆動が停止される。
【００３２】
内燃機関の駆動停止時にあって、燃料リーク診断モードが選択されると、電磁ソレノイド１９がオンされ、空気流通弁１８が閉弁状態から開弁状態に変位される。また、ポンプ６が逆回転で駆動されると、第２空気流通管１７より燃料タンク１の外部の空気が吸引される。この吸引された空気が第１空気流通管１６を通って空気容器１２内に供給されると、図２に示すような体積収縮状態の空気容器１２が供給空気によって徐々に体積膨張し、図１に示すような体積膨張状態の空気容器１２とされ、ポンプ６の駆動が停止される。この空気容器１２の体積膨張によってエバポ系検出空間である燃料タンク１内は加圧される。
【００３３】
また、ポンプ６の駆動停止と同時に電磁ソレノイド１９がオフされ、空気流通弁１８が開弁状態から閉弁状態に変位される。これによって、エバポ系検出空間である燃料タンク１内が密閉空間とされる。
【００３４】
ポンプ６の駆動が停止される時点（Ｔ０）で燃料タンク１内の圧力が圧力センサ１４によって検出される。この検出情報はコントロールユニット１５に供給され、このコントロールユニット１５がこの情報を記憶する。ポンプ６の駆動が停止される時点（Ｔ０）より所定時間ｔだけ経過した時点（Ｔ１）で再び燃料タンク１内の圧力が圧力センサ１４によって検出される。この検出情報はコントロールユニット１５に供給され、コントロールユニット１５はこの検出情報と先に取得した検出情報とを比較検討して燃料リークの有無の診断を行う。
【００３５】
上記圧力センサ１４による２度目の検出が終了すると、電磁ソレノイド１９を所定時間だけオンし、空気流通弁１８を所定時間だけ開弁状態とする。すると、燃料タンク１内の加圧によって空気容器１２内の空気が第１及び第２空気流通管１６，１７を通って燃料タンク１の外部に放出される。空気容器１２内の空気の放出は、燃料タンク１内の圧力が外部の気圧と一致した時点で終了する。以上により、燃料リークの診断動作が完了する。
【００３６】
上記構成によれば、空気容器１２に外部の空気を供給して燃料タンク１内を加圧し、燃料リークの診断が終了すると、空気容器１２内の空気を外部に放出して燃料タンク１内の圧力を元に戻す。従って、燃料リークの診断終了後に燃料タンク１内の蒸発燃料が外部に放出されない。
【００３７】
また、外部の冷たい空気が空気容器１２に供給されると、空気容器１２の低温によって燃料タンク１内が冷却されるため、燃料タンク１内の温度を低下させることができる。ここで、上記実施形態では、第２空気流通管１７の他端側の開口部１７ａは、燃料タンク１の直ぐ上方位置に配置されているが、内燃機関などの熱の影響を受けず、なるべく冷たい外気を吸引できる位置が好ましい。
【００３８】
上記実施形態では、第２空気流通管１７の他端側の開口部１７ａは、燃料タンク１の直ぐ上方位置で、且つ、下方向きに開放されている。従って、開口部１７ａよりゴミなどが第１及び第２空気流通管１６，１７内に侵入するのを確実に防止できる。
【００３９】
また、上記実施形態では、空気容器１２は、燃料タンク１内の燃料２の液面に浮いた状態で配置されている。車両の振動によって燃料タンク１内の燃料２が揺れようとするが、その揺れが液面に浮いている空気容器１２によって確実に抑えられる。従って、燃料タンク１内の燃料２の揺れに起因する異音を低減することができる。
【００４０】
さらに、上記実施形態では、ポンプ６は、空気容器１２内への空気吸引と、燃料タンク１内の燃料を内燃機関側に供給する燃料供給とを選択的に行う構成としている。従って、空気吸引用のポンプと燃料供給用のポンプの２つのポンプを配置する必要がないため、部品点数の削減化、装置のコンパクト化、装置のコストダウンになる。
【００４１】
尚、この発明は、次のような別の実施形態に具現化することができる。以下の別の実施形態において上記実施形態と同様な作用及び効果を得ることができる。
【００４２】
（１）上記実施形態において、空気容器１２は、弾性体にて構成した。これに対し、空気容器１２は、収容空気量に応じて体積を増減させるものであれば良く、例えばベローズ体にて構成しても良い。
【００４３】
（２）上記実施形態において、空気容器１２は、燃料２の液面に浮かせた状態で配置する構成とした。これに対し、空気容器１２は、燃料タンク１の上面を被う蓋の内面に張り付けた状態で配置する構成にしても良い。
【００４４】
（３）上記実施形態において、ポンプ６は、空気容器１２内への空気吸引と、燃料タンク１内の燃料を内燃機関側に供給する燃料供給とを兼用する構成とした。これに対し、空気容器１２内に空気吸引を行うポンプと、燃料タンク１内の燃料を内燃機関側に燃料供給を行うポンプとをそれぞれ設ける構成にしても良い。
【００４５】
このような構成にすることにより、各ポンプは、一方向のみに回転可能なものを使用できる。
【００４６】
（４）上記実施形態において、エバポ系検出空間を燃料タンク１内としたが、燃料タンク１を含む広い空間をエバポ系検出空間としても良いことは勿論である。例えば、従来例のようにエバポパージ機能付きの燃料供給系システムではキャニングなどを含めた空間をエバポ系検出空間とすることが好ましい。
【００４７】
さらに、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。
【００４８】
（イ）燃料タンクの燃料収容室に配置された空気容器と、この空気容器内に燃料タンクの外部の空気をポンプの駆動により供給し、供給した空気容器内の空気を燃料タンクの外部に放出する空気供給・放出手段と、燃料タンク内の圧力を検出する圧力検出手段と、この圧力検出手段の情報に基づいて燃料リークの有無を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする燃料リーク診断装置。
【００４９】
この構成によれば、内燃機関の駆動停止状態にあって、燃料タンク内を含むエバポ系検出空間を密閉し、この燃料タンク内に空気供給・放出手段によって外部の空気を供給し、エバポ系検出空間を加圧状態とする。次に、加圧時点と加圧時点から所定時間経過後の燃料タンク内の圧力をそれぞれ圧力検出手段により検出し、その検出情報より判定手段が燃料リークの有無を判定する。つまり、判定手段は、エバポ系検出空間より外部に燃料リークがあれば加圧時点に比べて所定時間経過後の圧力が大きく減圧するため、エバポ系検出空間の内圧変化より燃料リークの有無を診断する。この燃料リークの診断が終了すると、空気容器内の空気を空気供給・放出手段によって外部に放出して燃料タンク内の圧力を元に戻す。従って、燃料リークの診断終了後に燃料タンク内の蒸発燃料が外部に放出されない。また、外部の冷たい空気が空気容器に供給されると、空気容器の低温によって燃料タンク内が冷却されるため、燃料タンク内の温度を低下させることができる。
【００５０】
（ロ）請求項１に記載の燃料リーク診断装置において、空気容器は、袋状の弾性体にて構成したことを特徴とする燃料リーク診断装置。
【００５１】
この構成によれば、燃料タンク１の平面形状が複雑な場合であってもそれに合わせた形状を容易に製造できる。
【００５２】
（ハ）請求項１に記載の燃料リーク診断装置において、空気容器は、ベローズ体にて構成したことを特徴とする燃料リーク診断装置。
【００５３】
この構成によっても、空気容器１２に外部の空気を供給することによって燃料タンク内を加圧できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示し、燃料タンク内を加圧させた状態の燃料タンクの断面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示し、燃料タンク内を加圧させていない通常状態の燃料タンクの断面図である。
【図３】本発明の一実施形態を示し、燃料リーク診断装置の制御系の要部回路ブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態を示し、各部のタイミングチャートである。
【図５】従来例の燃料リーク診断装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１  燃料タンク
２  燃料
６  ポンプ
１１  燃料リーク診断装置
１２  空気容器
１３  空気供給・放出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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