(57)【要約】【課題】リークチェック用加圧ポンプを追加することなく、適切にリークチェックを行えるリークチェックシステムを提供することを目的とする。【解決手段】リークチェックシステムは、バイパスバルブ２３と、キャニスタ７を通らずに蓄積燃料供給管１９における加圧ポンプ９よりも上流側に接続されたバイパス管２３と、新気バルブ２５と、を備え、エンジン作動時には、パージバルブ１１を閉じ、バイパスバルブ２３を開き、新気バルブ２５を全閉にし、かつ加圧ポンプ９を作動させることにより、蒸発燃料のリークチェックを行い、エンジン停止時には、パージバルブ１１を閉じ、バイパスバルブ２３を閉じ、新気バルブ２５を切換えてキャニスタ７内、新規供給管１３、及びバイパス管２１を接続し、加圧ポンプ９を作動させることにより、蒸発燃料のリークチェックを行う。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク中の蒸発燃料をキャニスタに供給するための蒸発燃料供給管と、
前記キャニスタ内に蓄積された蒸発燃料をエンジン吸気管に供給するための蓄積燃料供給管と、
新気を前記キャニスタに供給するための新気供給管と、
前記蓄積燃料供給管の途中において前記第１バルブよりも下流側に設けられた加圧ポンプと、
前記蓄積燃料供給管において前記加圧ポンプよりも下流側に設けられたパージバルブと、
を備える蒸発燃料処理装置のリークチェックシステムであって、
前記キャニスタと、前記加圧ポンプとの間において、前記蓄積燃料供給管上に設けられた三方向バルブからなる第１バルブと、
前記新気供給管から分岐し、前記キャニスタを通らずに前記蓄積燃料供給管における前記加圧ポンプよりも上流側に接続されたバイパス管と、
前記バイパス管と前記新気供給管との接続部に設けられた三方向バルブからなる第２バルブと、を備え、
前記パージバルブを閉じ、前記第１バルブを閉じ、かつ前記第２バルブを切換えて前記キャニスタ内、前記新気供給管、及び前記バイパス管を接続して、前記加圧ポンプを作動させることにより、前記バイパス管内、前記キャニスタ内、及び前記蒸発燃料供給管内に負圧を発生させること、を特徴とする、リークチェックシステム。
【請求項２】
エンジン作動時には、前記パージバルブを閉じ、前記第１バルブを開き、前記第２バルブを全閉にし、かつ前記加圧ポンプを作動させることにより、前記蓄積燃料供給管内、前記キャニスタ内及び前記蒸発燃料供給管内に負圧を発生させて蒸発燃料のリークチェックを行い、
エンジン停止時には、前記パージバルブを閉じ、前記第１バルブを閉じ、前記第２バルブを切換えて前記キャニスタ内、前記新規供給管、及び前記バイパス管を接続し、前記加圧ポンプを作動させることにより、前記バイパス管内、前記キャニスタ内、及び前記蒸発燃料供給管内に負圧を発生させて蒸発燃料のリークチェックを行う、請求項１に記載のリークチェックシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸発燃料リークチェックシステムに関し、特に、加圧ポンプを用いて蒸発燃料をエンジン吸気管に供給する蒸発燃料処理装置における蒸発燃料リークチェックシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内部に活性炭等の吸着剤を収容したキャニスタを備えている蒸発燃料処理装置が知られている。キャニスタは、燃料タンクに接続されるタンクポートと、エンジンの吸気系に接続されるパージポートと、キャニスタの内部を大気に解放するドレインポートとを有している。そして、燃料タンク内で蒸発して発生した蒸発燃料がタンクポートよりキャニスタの内部に流入し、流入した蒸発燃料が吸着剤に吸着される。この吸着剤に吸着された蒸発燃料は、エンジン運転状態に応じてエンジン吸気系に供給される。すなわち、キャニスタとエンジン吸気管とがパージ管で接続され、このパージ管には、エンジン運転状態に応じて開閉されるパージバルブが設けられており、このパージバルブが開かれると、パージ管及びキャニスタ内が、エンジン吸気管と連通する。そして、運転状態のエンジン吸気管内には、負圧が作用しているため、これと連通したパージ管及びキャニスタ内に負圧が作用し、これにより、ドレインポートよりキャニスタ内に外気（空気）が導入されて、キャニスタ内にはドレインポートからパージポートへ流れる空気流が生じる。この空気流によって上記蒸発燃料が吸着剤から脱離して、その脱離した蒸発燃料が空気と混合された状態で、パージ管を介してエンジン吸気系に供給される。
【０００３】
そして、このような蒸発燃料処理装置では、ＥＣＵによって自己故障診断を行い、所定のドライブタイミング毎に、パージ通路における蒸発燃料のリークの有無を検出することが要求されている。そして、蒸発燃料処理装置のリークチェックシステムとしては、特許文献１に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１９８２６７号公報
【０００５】
特許文献１に記載された蒸発燃料処理装置は、キャニスタに蓄積された蒸発燃料をエンジン吸気管に向けて流すための負圧を発生させる蒸発燃料供給用加圧ポンプを備えている。そして、蒸発燃料をエンジン吸気管に供給する際には、蒸発燃料供給用加圧ポンプを作動させてキャニスタ内に負圧を発生させ、キャニスタ内に蓄積された蒸発燃料をエンジン吸気管に供給している。そして、リークチェックを行う際には、パージ通路を気密的に閉鎖し、リークチェック用加圧ポンプによってパージ通路内に負圧を発生させ、この圧力を検知することによって、パージ通路内のリークの有無を検出している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、蒸発燃料をエンジン吸気管に供給するために負圧を発生させるための蒸発燃料供給用加圧ポンプに加え、リークチェックを行う際に負圧を発生させるリークチェック用加圧ポンプを備えているため、コスト増加やポンプの搭載場所の確保の面で好ましくない。
【０００７】
そこで本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、リークチェック用加圧ポンプを追加することなく、適切にリークチェックを行えるリークチェッ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】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明は、燃料タンク中の蒸発燃料をキャニスタに供給するための蒸発燃料供給管と、前記キャニスタ内に蓄積された蒸発燃料をエンジン吸気管に供給するための蓄積燃料供給管と、新気を前記キャニスタに供給するための新気供給管と、前記蓄積燃料供給管の途中において前記第１バルブよりも下流側に設けられた加圧ポンプと、前記蓄積燃料供給管において前記加圧ポンプよりも下流側に設けられたパージバルブと、を備える蒸発燃料処理装置のリークチェックシステムであって、前記キャニスタと、前記加圧ポンプとの間において、前記蓄積燃料供給管上に設けられた三方向バルブからなる第１バルブと、前記新気供給管から分岐し、前記キャニスタを通らずに前記蓄積燃料供給管における前記加圧ポンプよりも上流側に接続されたバイパス管と、前記バイパス管と前記新気供給管との接続部に設けられた三方向バルブからなる第２バルブと、を備え、前記パージバルブを閉じ、前記第１バルブを閉じ、かつ前記第２バルブを切換えて前記キャニスタ内、前記新気供給管、及び前記バイパス管を接続して、前記加圧ポンプを作動させることにより、前記バイパス管内、前記キャニスタ内、及び前記蒸発燃料供給管内に負圧を発生させること、を特徴とする。
【０００９】
このように構成された本発明によれば、エンジンの作動時及び停止時の両方の場合において、蒸発燃料をエンジン吸気管に供給する際に負圧を発生させる加圧ポンプを用いて、リークチェックを行うことができる。これにより、リークチェック用加圧ポンプを用いる必要がなくなり、蒸発燃料供給時に用いる加圧ポンプに、リークチェック時に用いる加圧ポンプを兼務させることができる。
【００１０】
また、本発明において、好ましくは、エンジン作動時には、前記パージバルブを閉じ、前記第１バルブを開き、前記第２バルブを全閉にし、かつ前記加圧ポンプを作動させることにより、前記蓄積燃料供給管内、前記キャニスタ内及び前記蒸発燃料供給管内に負圧を発生させて蒸発燃料のリークチェックを行い、エンジン停止時には、前記パージバルブを閉じ、前記第１バルブを閉じ、前記第２バルブを切換えて前記キャニスタ内、前記新規供給管、及び前記バイパス管を接続し、前記加圧ポンプを作動させることにより、前記バイパス管内、前記キャニスタ内、及び前記蒸発燃料供給管内に負圧を発生させて蒸発燃料のリークチェックを行う。
【００１１】
このような構成を備える本発明によれば、エンジン停止時にリークチェックを行う際には、バイパス管を介して、キャニスタ内と蓄積燃料供給管を接続することができる。一般的に、キャニスタ内に蓄積された蒸発燃料をエンジン吸気管に供給するときには、加圧ポンプを作動させることによって生じた負圧により、新気供給管からキャニスタ内に新気を導入し、キャニスタから蓄積燃料供給管に向けて気流を発生させる。この場合、キャニスタ内に蓄積された蒸発燃料のうち、新気の流れの上流側にある蒸発燃料から新気に混合されてエンジン吸気管に供給される。従って、通常は、新気供給管付近の蒸発燃料の蓄積量は、他の部分に比べて少ない。そして、本発明のように、エンジン停止時にリークチェックを行う際に、キャニスタ内の新気供給管付近にある蒸発燃料の含有量が少ない空気が、最初にエンジン吸気管の方向に流れるようにすることにより、蒸発燃料の含有量が多い空気がエンジン吸気管の付近まで到達し難くなる。従って、エンジンを再開したときに、蒸発燃料がエンジン吸気管に供給され、不燃状態でエンジンから排気されるのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、リークチェック用加圧ポンプを追加することなく、適切にリークチェックを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態によるリークチェックシステムの概略図である。
【図２】本発明の実施形態によるリークチェックシステムの概略図であり、パージ中の蒸発燃料の流れを説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態によるリークチェックシステムの概略図であり、走行中のリークチェックにおける空気の流れを説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態によるリークチェックシステムの動作を示すフロー図である。
【図５】本発明の実施形態によるリークチェックシステムの概略図であり、停止中のリークチェックにおける空気の流れを説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態によるリークチェックシステムの動作を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態によるリークチェックシステムについて説明する。
【００１５】
まず、図１を参照して、リークチェックシステムが搭載されている蒸発燃料処理装置及びリークチェックシステムの構成について説明する。図１に示すように、蒸発燃料処理装置は、エンジン１に接続されたエンジン吸気管３に、燃料タンク５内で発生した蒸発燃料を供給するように構成されている。蒸発燃料処理装置は、燃料タンク５からエンジン吸気管３に向けて延びるパージ通路を備えている。パージ通路上には、上流側から、キャニスタ７と、加圧ポンプ９と、パージバルブ１１と、が設けられている。なお、本明細書において、「上流側」及び「下流側」とは、特に断りがない限り、パージ通路内で蒸発燃料が流れる方向に基づいて定義されるものであり、「上流側」とは、燃料タンク５を始点として延びるパージ通路における燃料タンク５側をいい、「下流側」とは、エンジン吸気管３で終端するパージ通路におけるエンジン吸気管３側をいう。
【００１６】
キャニスタ７は、燃料タンク５と接続されており、燃料タンク５から流れてきた蒸発燃料を蓄積する。キャニスタ７は、活性端等の吸着材を収容する第１筒状容器７ａ及び第２筒状体７ｂを並列配置したものであり、第１筒状容器７ａ及び第２筒状容器７ｂの一方の端部は、第１筒状容器７ａ及び第２筒状容器７ｂの間で気体が行き来できるように接続されている。第１筒状容器７ａの他方の端部は、燃料タンク５からの蒸発燃料を受け入れ、かつキャニスタ７内に蓄積された蒸発燃料を、下流側に向けて流せるようになっている。また、第２筒状容器７ｂの他方の端部は、キャニスタ７に新気を供給するための新気供給管１３と接続されている。
【００１７】
加圧ポンプ９は、入口がキャニスタ７と接続されており、出口がパージバルブ１１と接続されている。そして、加圧ポンプ９は、蒸発燃料をエンジン吸気管３に供給するパージ時には、ＥＣＵ１５による制御のもと、パージ通路における加圧ポンプ９の上流側に負圧を発生させ、加圧ポンプ９の下流側に正圧を発生させる。これにより、キャニスタ７内に吸着された蒸発燃料を吸引し、キャニスタ７の下流側に向けて流せるようになっている。
【００１８】
パージバルブ１１は、エンジン吸気管３のすぐ上流側に設けられており、パージ通路を通ってきた蒸発燃料のエンジン吸気管３への供給量を調整するためのものである。パージバルブ１１の開閉は、ＥＣＵ１５によって制御され、パージバルブ１１が開弁している状態では、キャニスタ７及び加圧ポンプ９と、エンジン吸気管３とが接続され、パージバルブ１１が閉弁している状態では、キャニスタ７及び加圧ポンプ９と、エンジン吸気管３との間の接続は遮断される。
【００１９】
燃料タンク５と、キャニスタ７の第１筒状容器７ａの間には、燃料タンク中で発生した蒸発燃料を、第１筒状容器７ａ内に供給する蒸発燃料供給管１７が設けられている。蒸発燃料供給管１７から第１筒状容器７ａに供給された蒸発燃料は、キャニスタ７内の吸着材によって吸着され、キャニスタ７内に蓄積される。また、キャニスタ７と、加圧ポンプ９との間には、キャニスタ７内に蓄積された蒸発燃料を加圧ポンプ９に供給する蓄積燃料供給管１９が設けられている。また、第２筒状容器７ｂには、外部からの新気をキャニスタ７に供給するための新気供給管１３が設けられている。そして、新気供給管１３と、蒸発燃料供給管１９との間には、キャニスタ７を経由せずに、新気供給管１３と蒸発燃料供給管１９とを接続するバイパス管２１が設けられている。
【００２０】
また、蒸発燃料供給管１９と、バイパス管２１との接続部には、三方向バルブによって構成されたバイパスバルブ２３が設けられており、新気供給管１３と、バイパス管２１との接続部には、三方向バルブによって構成された新気バルブ２５が設けられている。
【００２１】
バイパスバルブ２３は、ＥＣＵ１５の制御のもと、（１）バイパス管２１と蒸発燃料供給管１９との接続を遮断し、キャニスタ７と加圧ポンプ９とを接続し、又は（２）バイパス管２１と、蒸発燃料供給管１９におけるバイパスバルブ２３よりも下流側とを接続し、バイパスバルブ２３よりも上流側の蒸発燃料供給管１９と加圧ポンプ９との接続を遮断するように構成されている。
【００２２】
また、新気バルブ２５は、ＥＣＵ１５の制御のもと、（１）新気供給管１３とバイパス管２１との接続を遮断して新気供給管１３の入口とキャニスタ７とを接続し、（２）バイパス管２１と、新気導入管１３における新気バルブ２５よりも下流側とを接続し、新気バルブ２５よりも新気導入管の入口側と、キャニスタ７との接続を遮断するように構成されている。
【００２３】
パージ通路上には、さらに、パージ通路内の圧力を測定する圧力センサ２７が設けられている。圧力センサ２７の出力は、ＥＣＵ１５に供給され、これにより、ＥＣＵ１５が、パージ通路内の圧力の変化を検出する。なお、本実施形態では、圧力センサ２７を、蒸発燃料供給管１７の途中に設けることとしているが、圧力センサ２７の位置は、パージ通路上であれば、どの位置であってもよい。
【００２４】
次に、図２を参照しながら、蒸発燃料をエンジン吸気管３に供給する際の制御について詳述する。蒸発燃料をエンジン吸気管３に供給する場合、ＥＣＵ１５によって、パージバルブ１１を開弁し、新気バルブ２５を制御して新気が新気供給管１３からキャニスタ７に流れるようにし、さらにバイパスバルブ２３を制御してキャニスタ７と、加圧ポンプ９とを接続する。さらに、ＥＣＵ１５は、加圧ポンプ９を作動させる。このような状態では、燃料タンク５内の蒸発燃料が、蒸発燃料供給管１７を通してキャニスタ７内に蓄積される。そして、加圧ポンプ９の吸引力により、新気導入管１３の入口から新気が吸引され、キャニスタ７に供給される。キャニスタ７内に流れ込んだ新気は、加圧ポンプ９の吸引力によって下流側に向けて流れる。そして、キャニスタ７内に蓄積された蒸発燃料は、新気の流れに乗って蒸発燃料供給管１９を通して下流側に流れ、パージバルブ１１を通過してエンジン吸気管３に流れ込む。これにより、キャニスタ７に蓄積された蒸発燃料が、エンジン吸気管３に供給される。
【００２５】
次に、図３及び図４を参照しながら、エンジンの駆動時において、リークチェックを行う際の動作について詳述する。エンジンの駆動時にリークチェックを行う場合、一連の処理が開始すると、ステップＳ１においてＥＣＵ１５は、パージバルブ１１を閉弁し、新気バルブ２５を全閉する。これにより、新気導入管１３の入口、バイパス管２１、キャニスタ７間の接続を全て遮断し、さらにバイパスバルブ２３を制御してキャニスタ７と、加圧ポンプ９とが蒸発燃料供給管１９を介して接続され、パージ通路上に、燃料タンク５から加圧ポンプ９までの間に気密な経路が形成される。そして、リークチェックシステムは、この気密な経路内で一定の負圧を維持できるか否かを判断することにより、パージ通路内のリークの有無を検出する。リークチェックを行う場合、ＥＣＵ１５は、ステップＳ２において、加圧ポンプ９を作動させて、加圧ポンプ９よりも上流側に負圧を作用させる。そして、ＥＣＵ１５は、圧力センサ２７の出力をモニタリングし、ステップＳ３において、例えば圧力センサ２７の出力が安定してから数秒間一定であれば、パージ通路内は気密に保たれており、リークが存在しないと判断し、一連の処理を終了する。一方で、加圧ポンプ９を作動させてから所定時間経過しても圧力センサ２７の出力が安定せず、また、数秒間一定に保たれていない場合には、パージ通路内にリークが存在すると判断し、一連の処理を終了する。
【００２６】
次に、図５及び図６を参照しながら、エンジンの停止時において、リークチェックを行う際の動作について詳述する。エンジンの停止時にリークチェックを行う場合、ステップＳ１１においてＥＣＵ１５は、パージバルブ１１を閉弁し、新気バルブ２５を開弁して、キャニスタ７と加圧ポンプ９がバイパス管２１を通して接続されるようにし、さらにバイパスバルブ２３を制御してキャニスタ７と、加圧ポンプ９とが、蒸発燃料供給管１９を介して接続されないようにする。これにより、パージ通路上に、燃料タンク５から、キャニスタ７の第１筒状容器７ａ及び第２筒状体７ｂ内を通過し、加圧ポンプ９までの延びる気密な経路が形成される。リークチェックを行う場合、ＥＣＵ１５は、ステップＳ１２において加圧ポンプ９を作動させて、加圧ポンプ９よりも上流側に負圧を作用させる。そして、ＥＣＵ１５は、圧力センサ２７の出力をモニタリングし、ステップＳ３において例えば圧力センサ２７の出力が安定してから数秒間一定であれば、パージ通路内は気密に保たれており、リークが存在しないと判断し、一連の処理を終了する。一方で、加圧ポンプ９を作動させてから所定時間経過しても圧力センサ２７の出力が安定せず、また、数秒間一定に保たれていない場合には、パージ通路内にリークが存在すると判断し、一連の処理を終了する。そして、エンジン停止時は、キャニスタ７の第１筒状容器７ａ及び第２筒状体７ｂをリークチェックの通路に含ませることにより、パージ通路内に残留している蒸発燃料が、パージ通路の下流側に流れるのを防止することができる。即ち、図２において説明したパージ時には、新気は、最初に、第１筒状容器７ａからキャニスタに流入し、第１筒状容器７ａ内に蓄積した蒸発燃料を吸着材から離脱させて下流側に搬送する。従って、通常は、第１筒状容器７ａ内の蒸発燃料の残留量は、第２筒状容器７ｂ内の蒸発燃料の残留量に比べて極めて少ない。従って、エンジン停止時には、まず、第１筒状容器７ａ内の空気を加圧ポンプ９によって吸引することにより、蒸発燃料が、加圧ポンプ９よりも下流側に流れるのを抑制することができる。そして、加圧ポンプ９と、パージバルブ１１との間に蒸発燃料が殆ど存在しない状態で、エンジンを再始動させたることにより、再始動直後で温度が十分に上昇していないエンジン１内に蒸発燃料が供給されるのを抑制することができる。これにより、蒸発燃料が、未燃焼のままエンジン１を通過し、排気されるのを抑制することができる。
【００２７】
以上のように、本実施形態にかかるリークチェックシステムによれば、エンジンの作動時及び停止時の両方の場合において、蒸発燃料をエンジン吸気管３に供給する際に負圧を発生させる加圧ポンプ９を用いて、リークチェックを行うことができる。これにより、リークチェック用の個別の加圧ポンプを用いる必要がなくなり、蒸発燃料供給時に用いる加圧ポンプ９に、リークチェック時に用いる加圧ポンプを兼務させることができる。
【００２８】
さらに、本実施形態にかかるリークチェックシステムによれば、エンジン停止時にリークチェックを行う際には、バイパス管２１を介して、キャニスタ７内と蓄積燃料供給管１９を接続することができる。そして、エンジン停止時にリークチェックを行う際に、キャニスタ７内の新気供給管１３付近にある蒸発燃料の含有量が少ない空気が、最初にエンジン吸気管３の方向に流れるようにすることにより、蒸発燃料の含有量が多い空気がエンジン吸気管３の付近まで到達し難くなる。従って、エンジンを再開したときに、蒸発燃料がエンジン吸気管３に供給され、不燃状態でエンジン１から排気されるのを防止することができる。
【符号の説明】
【００２９】
３    エンジン吸気管
５    燃料タンク
７    キャニスタ
９    加圧ポンプ
１１  パージバルブ
１３  新気供給管
１７  蒸発燃料供給管
１９  蓄積燃料供給管
２１  バイパス管
２３  バイパスバルブ
２５  新気バルブ
２７  圧力センサ
【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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【図６】
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