(57)【要約】    【課題】  ポンプにより閉鎖空間が異常加圧されることを回避する。    【解決手段】  蒸発燃料処理装置における燃料蒸気管路に、エアポンプで空気を供給したときの圧力変化に基づいてリーク診断を行う。ここで、エアポンプと燃料蒸気管路との間に、ばね力の設定荷重がポンプの最大発生圧力又はそれ以上に設定される電磁式チェックバルブを介装する。前記電磁式チェックバルブは空気圧のみでは開弁しないので、ポンプが回りっぱなしになっても、燃料蒸気管路が異常加圧されることがなく、また、ポンプ側への燃料蒸気の逆流も防止できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプにより閉鎖空間内への空気の供給又は前記閉鎖空間からの空気の吸出しを行って前記閉鎖空間内を加圧又は減圧する加減圧装置において、
前記ポンプによる空気の供給又は吸出しにおける逆流を阻止するチェックバルブであって、任意に開閉可能なバルブを設けたことを特徴とする加減圧装置。
【請求項２】
前記任意に開閉可能なバルブのばね力の設定荷重が、前記ポンプの最大発生圧力又はそれ以上に設定されることを特徴とする請求項１記載の加減圧装置。
【請求項３】
前記任意に開閉可能なバルブが、加圧又は減圧対象である前記閉鎖空間と前記ポンプとの間に介装されることを特徴とする請求項１又は２記載の加減圧装置。
【請求項４】
前記任意に開閉可能なバルブが、電磁ソレノイドを備えた電磁式チェックバルブであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の加減圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプにより閉鎖空間内への空気の供給又は前記閉鎖空間からの空気の吸出しを行って、前記閉鎖空間内を加圧又は減圧する加減圧装置に関し、特に、内燃機関の蒸発燃料処理装置における燃料蒸気管路のリーク診断に好適な加減圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関の燃料を貯留する燃料タンクにて発生する燃料蒸気を捕集して処理する蒸発燃料処理装置において、燃料蒸気管路におけるリークの有無を診断する装置として、特許文献１に開示されるようなものがあった。
このものは、燃料蒸気管路をバルブで閉鎖し、該閉鎖空間内にポンプで空気を供給して加圧したときのポンプの駆動負荷に基づいて、燃料蒸気管路におけるリークの有無を診断する構成である。
【特許文献１】特開２００３−０１３８１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記のように閉鎖空間をエアポンプで加圧（又は減圧）する場合、ポンプの駆動系の故障などによりポンプが回りっぱなしになると、燃料蒸気管路が異常加圧（又は異常減圧）されてしまうという問題があった。
また、燃料蒸気のリーク診断においては、ポンプを介しての燃料蒸気のリークを防止する必要があり、更に、燃料蒸気が前記ポンプを介してモータ部にまで侵入すると、モータ回路部分が燃料蒸気により腐食する惧れがあるため、ポンプ部とモータ部との間のシールを確実に行う必要が生じ、エアポンプのコストアップになってしまうという問題もあった。
【０００４】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、ポンプにより閉鎖空間が異常加圧（又は異常減圧）されることを確実に回避できる加減圧装置を提供することを目的とする。
更に、ポンプのモータ部への燃料蒸気の侵入を容易に回避できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そのため請求項１記載の発明では、ポンプによる空気の供給又は吸出しにおける逆流を阻止するチェックバルブであって、任意に開閉可能なバルブを設ける構成とした。
かかる構成によると、ポンプによる空気の供給又は吸出しにおける逆流が、チェックバルブによって阻止される一方、チェックバルブを開閉させる手段が設けられるから、チェックバルブにおいてポンプによる順方向の通気を阻止することが可能となる。
【０００６】
従って、ポンプが回りっぱなしになったときに、空気の供給又は吸出しを遮断して、閉鎖空間が異常加圧（又は異常減圧）されることを回避できる。
請求項２記載の発明では、前記任意に開閉可能なバルブのばね力の設定荷重が、ポンプの最大発生圧力又はそれ以上に設定される構成とした。
かかる構成によると、ばね力の設定荷重が、ポンプの最大発生圧力又はそれ以上に設定されるから、バルブを開こうとしないかぎり、チェックバルブが開かず、又は、開いたとしても微量であり、閉鎖空間への空気の供給又は閉鎖空間からの空気の吸出しは行われない。
【０００７】
従って、ポンプの発生圧力のみでは、前記チェックバルブが開かないので、ポンプが回りっぱなしになったときに、閉鎖空間が異常加圧（又は異常減圧）されることを確実に回避できる。
請求項３記載の発明では、前記任意に開閉可能なバルブが、加圧又は減圧対象である閉鎖空間とポンプとの間に介装される構成とした。
【０００８】
かかる構成によると、加圧又は減圧対象である閉鎖空間とポンプとの間にチェックバルブが介装されるから、例えば、閉鎖空間内に含まれる燃料蒸気が加圧又は減圧を行わないときに、ポンプ側に侵入することを阻止できる。
請求項４記載の発明では、前記任意に開閉可能なバルブが、電磁ソレノイドを備えた電磁式チェックバルブである構成とした。
【０００９】
かかる構成によると、任意に開閉可能なバルブを電磁式とすることで、簡単にバルブの開閉をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明に係る加減圧装置が適用される内燃機関のシステム構成図である。
この図１において、内燃機関１は、図示省略した車両に搭載されるガソリン機関である。
前記内燃機関１の吸気系には、スロットル弁２が設けられていて、これにより機関１の吸入空気量が制御される。
【００１１】
また、スロットル弁２下流の吸気管３のマニホールド部には、気筒毎に電磁式の燃料噴射弁４が設けられている。
前記燃料噴射弁４は、マイクロコンピュータを内蔵するコントロールユニット２０から、機関回転に同期して出力される噴射パルス信号により開弁して燃料噴射を行い、噴射された燃料は機関１の燃焼室内で燃焼する。
【００１２】
また、内燃機関１には、蒸発燃料処理装置が設けられている。
前記蒸発燃料処理装置は、燃料タンク５にて発生する蒸発燃料を蒸発燃料導入通路６により導いて一時的に吸着するキャニスタ７を備える。
前記キャニスタ７は、容器内に活性炭などの吸着材８を充填したものである。
また、前記キャニスタ７には、新気導入口９が形成されると共に、パージ通路１０が導出されている。
【００１３】
前記パージ通路１０は、常閉型のパージ制御弁１１を介して、スロットル弁２下流の吸気管３に接続されている。
前記パージ制御弁１１は、前記コントロールユニット２０から出力されるパージ制御信号により開弁するようになっている。
従って、燃料タンク５にて発生した蒸発燃料は、蒸発燃料導入通路６によりキャニスタ７に導かれて、ここに吸着捕集される。
【００１４】
そして、機関１の運転中に所定のパージ許可条件が成立すると、パージ制御弁１１が開制御され、機関１の吸入負圧がキャニスタ７に作用する結果、新気導入口９から導入される新気によってキャニスタ７に吸着されていた蒸発燃料が脱離され、この脱離した蒸発燃料を含むパージガスがパージ通路１０を通って吸気管３内に吸入され、その後、機関１の燃焼室内で燃焼処理される。
【００１５】
前記コントロールユニット２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェイス等を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種センサから信号が入力される。
前記各種センサとしては、機関１の回転に同期してクランク角信号を出力するクランク角センサ２１、機関１の吸入空気量を計測するエアフローメータ２２、車速を検出する車速センサ２３、燃料タンク内５の圧力を検出する圧力センサ２４、燃料タンク５内の燃料残量を検出するタンク残量センサ（燃料計）２５が設けられている。
【００１６】
また、本実施形態では、前記蒸発燃料処理装置における燃料蒸気管路のリーク診断を行うようになっており、そのために、前記新気導入口９を開閉する常開型電磁弁であるドレンカットバルブ１２が設けられると共に、蒸発燃料導入通路６内に空気を送り込むエアポンプ１３が設けられている。
前記エアポンプ１３の吐出口と前記蒸発燃料導入通路６とは、空気供給管１４を介して接続され、前記空気供給管１４の途中には、電磁式チェックバルブ１５が介装される。
【００１７】
前記電磁式チェックバルブ１５は、エアポンプ１３による空気の供給（又は吸出し）における逆流を阻止するチェックバルブであって、後述するように、任意に開閉可能に構成される。
また、前記エアポンプ１３の吸い込み口側には、エアクリーナ１７が設けられている。
前記コントロールユニット２０は、所定の診断条件が成立すると、前記パージ制御弁１１及びドレンカットバルブ１２を閉制御することで、燃料タンク５，蒸発燃料導入通路６，キャニスタ７，パージ制御弁１１下流のパージ通路１０を閉鎖空間とし、該閉鎖空間に対してエアポンプ１３で空気を供給することで加圧し、該加圧時におけるタンク内圧（又はポンプ駆動負荷）の変化に基づいて、前記閉鎖空間におけるリークの有無を診断する。
【００１８】
尚、閉鎖空間を所定圧に加圧した後の圧力漏れからリークの有無を診断する構成であっても良い。
また、空気の供給によって前記閉鎖空間を加圧する代わりに、前記閉鎖空間から空気を吸い出して減圧する構成であっても良い。
前記電磁式チェックバルブ１５は、図２に示すように構成される。
【００１９】
前記空気供給管１４の途中には、下流側（蒸発燃料導入通路６側）に向けて開放される容積室１４ａが形成され、該容積室１４ａには、一端がエアポンプ１３の吐出口に接続される空気配管１４ｂの他端が、容積室１４ａの壁を貫通して容積室１４ａ内にまで延設され、容積室１４ａ内に他端開口部１４ｃが位置するようにしてある。
前記開口部１４ｃを閉鎖する板状のバルブ３１は、前記開口部１４ｃに対して離接する方向に移動可能に支持されると共に、コイルスプリング３２によって前記開口部１４ｃを閉鎖する方向に付勢される。
【００２０】
前記蒸発燃料導入通路６側からエアポンプ１３に向かう逆流方向の圧力は、前記バルブ３１に対して閉方向の圧力として作用し、逆流が阻止されるようになっている。
また、前記電磁式チェックバルブ１５には、通電されることにより前記バルブ３１に開弁方向（開口部１４ｃから離れる方向）の電磁力を作用させる電磁ソレノイド３３が設けられている。
【００２１】
ここで、前記コイルスプリング３２のばね力の設定荷重は、前記エアポンプ１３の最大発生圧力又はそれ以上に設定されている。
従って、エアポンプ１３を最大限に駆動しても、前記電磁ソレノイド３３に対して開弁電流を与えない限り、電磁式チェックバルブ１５は閉状態を保持することになり、エアポンプ１３による加圧（又は減圧）を行わせるときには、前記電磁ソレノイド３３に対して開弁電流を与えて電磁式チェックバルブ１５を開ける。
【００２２】
また、例えば、エアポンプ１３が駆動系の故障によって回転しっぱなしになったときには、電磁ソレノイド３３に対する開弁電流の供給を遮断すれば、電磁式チェックバルブ１５が閉じられ、閉鎖空間が過剰に加圧（減圧）されることを回避できる。
このように、電磁式チェックバルブ１５は、電磁ソレノイド３３への電流供給を制御することで、任意に開閉することが可能となっている。
【００２３】
更に、蒸発燃料導入通路６とエアポンプ１３との間に電磁式チェックバルブ１５を介装してあれば、蒸発燃料導入通路６内の燃料蒸気が通常時（加減圧の停止時）にエアポンプ１３に到達することが、電磁式チェックバルブ１５で阻止される。
燃料蒸気が、エアポンプ１３のモータ部に侵入すると、電気回路の腐食などを生じさせる可能性があるが、上記のように、電磁式チェックバルブ１５によって燃料蒸気の侵入を未然に防止することで、前記腐食の発生を回避できる。
【００２４】
更に、電磁式チェックバルブ１５によって燃料蒸気のエアポンプ１３に対する侵入を防止できれば、エアポンプ１３に複雑で高価なシール構造を適用する必要がなくなる。
尚、燃料蒸気管路を加圧する場合に、電磁式チェックバルブ１５をエアポンプ１３の吸い込み側に、燃料蒸気管路を減圧する場合に、電磁式チェックバルブ１５をエアポンプ１３の吐き出し側に、設ける構成としても良いが、燃料蒸気管路側からの燃料蒸気がエアポンプ１３に到達することを回避すべく、燃料蒸気管路を加圧する場合に、電磁式チェックバルブ１５をエアポンプ１３の吐き出し側に、燃料蒸気管路を減圧する場合に、電磁式チェックバルブ１５をエアポンプ１３の吸い込み側に、設けることが好ましい。
【００２５】
図３は、前記リーク診断の流れを簡略化して示すものである。
ステップＳ１では、リーク診断の実行条件が成立しているか否かを判定し、診断条件が成立していれば、ステップＳ２へ進んで、リーク診断対象区間を閉鎖すべく、前記パージ制御弁１１及びドレンカットバルブ１２を閉制御する。
ステップＳ３では、エアポンプ３による加圧を開始させ、続いてステップＳ４では、前記電磁式チェックバルブ１５の電磁ソレノイド３３に対して開弁電流を与え、加圧された空気が前記電磁式チェックバルブ１５を介して閉鎖空間に供給されるようにする。
【００２６】
ステップＳ５では、タンク内圧の上昇からリークの有無を診断する。
ステップＳ６では、加圧を停止させるべく、まず、前記電磁式チェックバルブ１５の電磁ソレノイド３３に対する開弁電流の供給を停止させ、続いて、ステップＳ７へ進んでエアポンプ１３の駆動を停止させる。
そして、ステップＳ８では、圧力を閉鎖空間内に閉じ込めた状態でのタンク内圧の変化に基づくリーク診断を行わせる。
【００２７】
尚、リーク診断は、加圧に伴う圧力上昇変化と、加圧停止後の圧力下降変化とのいずれか一方のみに基づいて行わせる構成であっても良い。
ここで、エアポンプ１３の駆動を停止させる制御を行ったにも関わらずに、エアポンプ１３が回りっぱなしになっても、電磁式チェックバルブ１５の電磁ソレノイド３３に対する開弁電流の供給が停止されており、然も、前記コイルスプリング３２のばね力の設定荷重は、前記エアポンプ１３の最大発生圧力又はそれ以上に設定されているから、空気圧のみで電磁式チェックバルブ１５が開弁することがなく、閉鎖空間が過剰に加圧されることがない。
【００２８】
尚、電磁式チェックバルブ１５の構造が、図２のものに限定されるものではないことは明らかである。
また、チェックバルブを任意に開閉可能にする手段を、電磁ソレノイドに限定するものではなく、他のアクチュエータを用いることができることは明らかである。
更に、電磁式チェックバルブ１５の電磁ソレノイド３３に対して閉弁方向の電磁力を発生させる向きの電流を供給できるようにしても良い。
【００２９】
ここで、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。
（イ）請求項１〜３のいずれか１つに記載の加減圧装置において、前記閉鎖空間が、内燃機関の蒸発燃料処理装置における燃料蒸気管路をバルブで閉鎖して形成される閉鎖空間であることを特徴とする加減圧装置。
【００３０】
かかる構成によると、リーク診断のために燃料蒸気管路を閉鎖し、燃料蒸気管路内を加圧又は減圧するときに、ポンプが回りっぱなしになったときに、燃料蒸気管路が異常加圧（又は異常減圧）されることを回避できる。
（ロ）請求項１〜３のいずれか１つに記載の加減圧装置において、
閉鎖空間内が異常加圧又は異常減圧されたときに、前記チェックバルブを強敵的に閉じ、加圧又は減圧を遮断することを特徴とする加減圧装置。
【００３１】
かかる構成によると、ポンプが回りっぱなしになって閉鎖空間内が異常加圧又は異常減圧されるようになると、チェックバルブを強敵的に閉じることで、それ以上の加圧又は減圧を阻止する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施形態における内燃機関のシステム構成図。
【図２】実施形態における電磁式チェックバルブの構造を示す部分拡大断面図。
【図３】実施形態におけるリーク診断を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００３３】
１…内燃機関，２…スロットル弁，３…吸気管，４…燃料噴射弁，５…燃料タンク，６…蒸発燃料導入通路，７…キャニスタ，８…吸着材，９…新気導入口，１０…パージ通路，１１…パージ制御弁，１２…ドレンカットバルブ，１３…エアポンプ，１４…空気供給管，１５…電磁式チェックバルブ，２０…コントロールユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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