| 【発明の名称】 |
インタンクキャニスタシステムのリーク診断装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】古性 賢也
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| 【要約】 |
【課題】インタンクキャニスタシステムにおいて、全ての部位のリーク検出を可能とする。
【解決手段】燃料タンク１内に配置されるキャニスタ２には、燃料タンク１内の蒸発燃料導入口８からチェック弁１０を介しての蒸発燃料導入通路７と、燃料タンク１外の新気導入口２２からの新気導入通路２１と、キャニスタ２内の蒸発燃料を新気と共にパージ制御弁２４を介して吸気管２５へ導出するパージ通路２３とが接続される。ここで、パージ通路２３に三方切換弁３０を設け、切換えにより、燃料タンク１内（蒸発燃料導入口８）とパージ制御弁２４側とを連通可能とする。そして、パージ制御弁２４の開状態で三方切換弁３０を切換えてキャニスタ２内を大気圧に保ったまま燃料タンク１内を負圧化した後、パージ制御弁２４の閉弁後の燃料タンク１内の圧力変化に基づいてリーク診断を行う。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】燃料タンク内に、ケーシング内に蒸発燃料吸着用の吸着材を収納してなるキャニスタを配置し、該キャニスタに、燃料タンク内の上部空間に開口する蒸発燃料導入口からチェック弁を介してキャニスタ内に蒸発燃料を導入する蒸発燃料導入通路と、燃料タンク外の新気導入口からキャニスタ内に新気を導入する新気導入通路と、キャニスタ内の蒸発燃料を新気と共に燃料タンク外のパージ制御弁を介して内燃機関の吸気系へパージするパージ通路と、を接続してなるインタンクキャニスタシステムにおいて、該システムからの蒸発燃料のリークを診断するリーク診断装置であって、内燃機関の吸気系と燃料タンク内の上部空間とをキャニスタを介することなく連通可能で、キャニスタ内を略大気圧に保ったまま、燃料タンク内の上部空間を負圧化できる燃料タンク負圧化手段と、燃料タンク内の上部空間の圧力を検出する圧力検出手段を有し、これにより検出される圧力に基づいてリークの有無を診断するリーク診断手段と、を含んで構成されるインタンクキャニスタシステムのリーク診断装置。
【請求項２】前記燃料タンク負圧化手段は、前記パージ通路におけるキャニスタとパージ制御弁との間に、三方切換弁を設け、該三方切換弁が、通常時は、キャニスタ側とパージ制御弁側とを連通し、リーク診断時に、該連通を遮断して、燃料タンク内の上部空間とパージ制御弁側とを連通する構成としたことを特徴とする請求項１記載のインタンクキャニスタシステムのリーク診断装置。
【請求項３】前記三方切換弁から分岐される燃料タンク内の上部空間への配管は、前記蒸発燃料導入通路における蒸発燃料導入口とチェック弁との間に接続されることを特徴とする請求項２記載のインタンクキャニスタシステムのリーク診断装置。
【請求項４】前記三方切換弁は、燃料タンク外に配置されることを特徴とする請求項２又は請求項３記載のインタンクキャニスタシステムのリーク診断装置。
【請求項５】前記リーク診断手段は、パージ制御弁の開状態で前記三方切換弁を切換えてキャニスタ内を略大気圧に保ったまま燃料タンク内の上部空間を負圧化した後、前記パージ制御弁を閉じてからの燃料タンク内の上部空間の圧力変化に基づいてリーク診断を行うことを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１つに記載のインタンクキャニスタシステムのリーク診断装置。
【請求項６】燃料タンク内の上部空間の負圧化と同時に、キャニスタ内を負圧化できるキャニスタ負圧化手段と、前記リーク診断手段により燃料タンク内の上部空間のみを負圧化した状態でリーク有りと診断されたときに、燃料タンク内の上部空間とキャニスタ内とを同時に負圧化し、前記圧力検出手段により検出される燃料タンク内の上部空間の圧力に基づいて、燃料タンク側又はキャニスタ側のいずれのリークかを診断するリーク部位診断手段と、を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載のインタンクキャニスタシステムのリーク診断装置。
【請求項７】前記キャニスタ負圧化手段は、前記新気導入通路を遮断可能な遮断弁と、前記蒸発燃料導入通路の前記チェック弁をバイパス可能なバイパス弁とを設けて構成したことを特徴とする請求項６記載のインタンクキャニスタシステムのリーク診断装置。
【請求項８】前記リーク部位診断手段は、燃料タンク内の上部空間とキャニスタ内とを同時に負圧化した後、前記パージ制御弁を閉じてからの燃料タンク内の上部空間の圧力変化に基づいてリーク部位の診断を行い、大気圧側への圧力変化が大きいときに燃料タンク側のリークと診断し、大気圧側への圧力変化が小さいときにキャニスタ側のリークと診断することを特徴とする請求項６又は請求項７記載のインタンクキャニスタシステムのリーク診断装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の蒸発燃料処理装置、特にインタンクキャニスタシステムのリーク診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の内燃機関の蒸発燃料処理装置では、燃料タンクで発生する蒸発燃料をキャニスタに導いて一時的に吸着させ、該キャニスタに吸着された蒸発燃料を新気導入口から導入される新気と共にパージ制御弁を介して内燃機関の吸気系に吸入させることによって、蒸発燃料の外気への放散を防止するようにしている。
【０００３】ところで、上記の装置では、燃料タンクやキャニスタ又は配管に穴や亀裂が生じたり、シール不良が生じたりすると、蒸発燃料のリークを生じ、本来の放散防止効果を十分に発揮させることができなくなる。
【０００４】そこで、燃料タンク及びキャニスタを含むパージラインからの蒸発燃料のリークの有無を診断するリーク診断装置として、以下の負圧診断方式がある（特開平５−１９５８８１号公報参照）。
【０００５】すなわち、キャニスタへの新気導入通路を遮断可能な遮断弁（ドレンカット弁）を設けておき、機関運転中の所定の診断タイミングにて、先ずパージ制御弁を開いた状態で新気導入通路を遮断することにより、燃料タンク及びキャニスタを含むパージラインに負圧状態にする。そして、パージ制御弁を閉じ、これ以降の燃料タンク内の圧力変化を圧力センサにより測定し、所定時間後の負圧状態によりリークの有無を診断する。すなわち、燃料タンク及びキャニスタを含むパージラインにリークを生じていない場合は、燃料タンク内の負圧が維持され、リークを生じていれば、燃料タンク内の負圧がリーク（キャニスタよりリークする場合も燃料タンク内の負圧がキャニスタ側にリーク）して徐々に大気圧に近づくので、所定時間後の燃料タンク内の圧力をスライスレベルと比較し、スライスレベル以下の負圧であれば、リーク無しと診断し、スライスレベルを超えて大気圧に近づいていれば、リーク有りと診断するのである。
【０００６】一方、近年においては、内燃機関の蒸発燃料処理装置として、キャニスタを燃料タンク内に配置するようにしたインタンクキャニスタシステムが提案されている（特開平１０−１８４４７６号公報参照）。これは、配管の多くを燃料タンク内に配置してゴムホース部及び継ぎ手部等からの蒸発燃料の透過という問題を解決できる等のメリットがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のインタンクキャニスタシステムに、上記のリーク診断（負圧診断方式）を適用する場合、燃料タンク内のキャニスタと燃料タンク外の新気導入口との間の新気導入通路の途中、特にその燃料タンク外の部分に遮断弁（ドレンカット弁）を設けることになる。燃料タンク外とするのは、遮断弁として一般に電磁弁を用いるので、燃料タンク内に極力電気部品を置きたくないためである。
【０００８】しかしながら、上記のインタンクキャニスタシステムで、パージ制御弁を開いた状態で新気導入通路の遮断弁を閉じて燃料タンク及びキャニスタ内を負圧状態にし、この後パージ制御弁を閉じてリーク診断を行った場合、仮にキャニスタに穴が開いていても、これを検出することはできない。なぜなら、キャニスタ内の負圧がリークしようとしても、燃料タンク内も負圧であるため、燃料タンク内の圧力が変化しないからである。
【０００９】また、インタンクキャニスタシステムにおいて、燃料タンク内の上部空間に開口する蒸発燃料導入口からキャニスタ内に蒸発燃料を導入する蒸発燃料導入通路の途中に、チェック弁（負圧カット弁）を設けているものでは、リーク診断時に燃料タンク内を負圧にするためには、前記チェック弁をバイパスするバイパス通路を設けて、ここにリーク診断時にのみ開弁するバイパス弁を設ける必要がある。従って、リーク診断のために、前記遮断弁と前記バイパス弁とを設けなければならず、部品点数が多くなるという問題点もあった。
【００１０】本発明は、このような実状に鑑み、インタンクキャニスタシステムにおいて、蒸発燃料の放出に関する全ての部位のリーク検出を可能とし、かつ診断に必要なデバイスを減らすことができるリーク診断装置を提供することを目的とする。
【００１１】また、本発明は、インタンクキャニスタシステムにおいて、リーク部位を含むリーク検出を可能とするリーク診断装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、燃料タンク内に、ケーシング内に蒸発燃料吸着用の吸着材を収納してなるキャニスタを配置し、該キャニスタに、燃料タンク内の上部空間に開口する蒸発燃料導入口からチェック弁を介してキャニスタ内に蒸発燃料を導入する蒸発燃料導入通路と、燃料タンク外の新気導入口からキャニスタ内に新気を導入する新気導入通路と、キャニスタ内の蒸発燃料を新気と共に燃料タンク外のパージ制御弁を介して内燃機関の吸気系へパージするパージ通路と、を接続してなるインタンクキャニスタシステムであることを前提とする。
【００１３】ここにおいて、請求項１に係る発明では、内燃機関の吸気系と燃料タンク内の上部空間とをキャニスタを介することなく連通可能で、キャニスタ内を略大気圧に保ったまま、燃料タンク内の上部空間を負圧化できる燃料タンク負圧化手段と、燃料タンク内の上部空間の圧力を検出する圧力検出手段を有し、これにより検出される圧力に基づいてリークの有無を診断するリーク診断手段と、を設けて、インタンクキャニスタシステムのリーク診断装置を構成する。
【００１４】このように、キャニスタ内を略大気圧に保ったまま、燃料タンク内の上部空間を負圧化することで、燃料タンク側にリークを生じている場合は、燃料タンクの負圧がリークすることにより、また、キャニスタ側にリークを生じている場合は、燃料タンクの負圧がキャニスタ側にリークすることにより、いずれの場合も燃料タンク内の圧力からリーク診断が可能となる。
【００１５】尚、キャニスタ内を略大気圧に保持できるのは、キャニスタ内は、新気導入通路により大気に開放されており、また、蒸発燃料導入通路のチェック弁の働きで燃料タンク側からの負圧の導入が阻止されるからである。
【００１６】請求項２に係る発明では、前記燃料タンク負圧化手段は、前記パージ通路におけるキャニスタとパージ制御弁との間に、三方切換弁を設け、該三方切換弁が、通常時は、キャニスタ側とパージ制御弁側とを連通し、リーク診断時に、該連通を遮断して、燃料タンク内の上部空間とパージ制御弁側とを連通する構成としたことを特徴とする。
【００１７】請求項３に係る発明では、前記三方切換弁から分岐される燃料タンク内の上部空間への配管は、前記蒸発燃料導入通路における蒸発燃料導入口とチェック弁との間に接続されることを特徴とする。
【００１８】請求項４に係る発明では、前記三方切換弁は、燃料タンク外に配置されることを特徴とする。請求項５に係る発明では、前記リーク診断手段は、パージ制御弁の開状態で前記三方切換弁を切換えてキャニスタ内を略大気圧に保ったまま燃料タンク内の上部空間を負圧化した後、前記パージ制御弁を閉じてからの燃料タンク内の上部空間の圧力変化に基づいてリーク診断を行うことを特徴とする。
【００１９】一方、上記の発明では、キャニスタ内を略大気圧に保ったまま、燃料タンク内の上部空間を負圧化し、その後の燃料タンク内の圧力に基づいてリークの有無を診断するが、かかるリーク診断により、リーク有りと診断されても、燃料タンク側にリークを生じているのか、キャニスタ側にリークを生じているのかは不明であり、リーク部位を特定できない。
【００２０】リーク部位の特定のためには、上記のリーク診断（モード１診断）によりリーク有りと診断されたときに、リーク部位診断（モード２診断）として、燃料タンク内の上部空間を負圧化すると同時に、キャニスタ内を負圧化し、その後の燃料タンク内の圧力に基づいてリーク部位を診断し、燃料タンク側（燃料タンク及びこれに連通する外部配管）のリークかキャニスタ側（キャニスタ及びこれに連通する内部配管）のリークかを判別するのが望ましい。
【００２１】このため、請求項６に係る発明では、上記の発明の構成に加え、燃料タンク内の上部空間の負圧化と同時に、キャニスタ内を負圧化できるキャニスタ負圧化手段と、前記リーク診断手段により燃料タンク内の上部空間のみを負圧化した状態でリーク有りと診断されたときに、燃料タンク内の上部空間とキャニスタ内とを同時に負圧化し、前記圧力検出手段により検出される燃料タンク内の上部空間の圧力に基づいて、燃料タンク側又はキャニスタ側のいずれのリークかを診断するリーク部位診断手段と、を設けたことを特徴とする。
【００２２】請求項７に係る発明では、前記キャニスタ負圧化手段は、前記新気導入通路を遮断可能な遮断弁と、前記蒸発燃料導入通路の前記チェック弁をバイパス可能なバイパス弁とを設けて構成したことを特徴とする。
【００２３】請求項８に係る発明では、前記リーク部位診断手段は、燃料タンク内の上部空間とキャニスタ内とを同時に負圧化した後、前記パージ制御弁を閉じてからの燃料タンク内の上部空間の圧力変化に基づいて、リーク部位の診断を行い、大気圧側への圧力変化が大きいときに燃料タンク側のリークと診断し、大気圧側への圧力変化が小さいときにキャニスタ側のリークと診断することを特徴とする。
【００２４】燃料タンク側にリークを生じている場合は、燃料タンク内の負圧が外部にリークして、燃料タンク内の圧力が上昇するのに対し、キャニスタ側にリークを生じている場合は、燃料タンク及びキャニスタの双方が負圧であれば、いずれの負圧もリークせず、燃料タンク内の圧力がほとんど変化しないからである。
【００２５】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、キャニスタ内を略大気圧に保ったまま、燃料タンク内の上部空間を負圧化して、リーク診断を行うことで、燃料タンク側にリークを生じていても、またキャニスタ側にリークを生じていても、いずれの場合も燃料タンク内の圧力からリーク診断が可能となる。
【００２６】請求項２に係る発明によれば、三方切換弁を用いることで、これのみの追加で構成でき、診断に必要なデバイスを減らすことができる。請求項３に係る発明によれば、三方切換弁から分岐される燃料タンク内の上部空間への配管を、蒸発燃料導入通路における蒸発燃料導入口近傍に接続することで、蒸発燃料導入口に設けられる燃料カット弁などを共用できる利点がある。
【００２７】請求項４に係る発明によれば、三方切換弁としては一般に三方電磁弁を用いるので、燃料タンク外に配置することで、燃料タンク内に電気部品を極力配置しないという要請に応えることができる。
【００２８】請求項５に係る発明によれば、キャニスタ内を略大気圧に保ったまま燃料タンク内の上部空間を負圧化した後の燃料タンク内の上部空間の圧力変化に基づいてリーク診断を行うことで、的確なリーク診断が可能となる。
【００２９】請求項６に係る発明によれば、リーク診断（モード１診断）によりリーク有りと診断されたときに、リーク部位診断（モード２診断）として、燃料タンク内の上部空間を負圧化すると同時に、キャニスタ内を負圧化し、その後の燃料タンク内の上部空間の圧力に基づいて、燃料タンク側又はキャニスタ側のいずれのリークかを診断することで、リーク部位の特定が可能となる。
【００３０】また、燃料タンク及びキャニスタの双方にリークがない場合は、モード１診断のみ、すなわち燃料タンク内の負圧化のみで診断を終了できるので、キャニスタ内を負圧化する時間を省くことができ、診断時間を短縮できる。
【００３１】請求項７に係る発明によれば、キャニスタ負圧化手段として、遮断弁とバイパス弁とを用いることで、燃料タンク内の上部空間の負圧化と同時に、キャニスタ内を確実に負圧化できる。
【００３２】請求項８に係る発明によれば、燃料タンク内の上部空間とキャニスタ内とを同時に負圧化した後の燃料タンク内の上部空間の圧力変化に基づいてリーク部位の診断を行うことで、的確な診断が可能となる。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施形態を示すリーク診断機能付きインタンクキャニスタシステムの構成図である。尚、本図は接続関係を中心に示しており、燃料タンク内での高さ関係（特に液面との関係）は図示の通りではない。
【００３４】燃料タンク１内に、キャニスタ２が配置されている。キャニスタ２は、ケーシング３内を通気性のスクリーン４，５及び仕切り板６により仕切って、５室ａ〜ｅ（順路ａ−ｂ−ｃ−ｄ−ｅ）に分け、室ｂ及び室ｄに活性炭等の吸着材Ｋを充填してある。
【００３５】キャニスタ２の室ａには、蒸発燃料導入通路７を接続してある。蒸発燃料導入通路７は、燃料タンク１内の上部空間（すなわち満タン時の液面より上方の空間）に開口する蒸発燃料導入口８から、キャニスタ２内に蒸発燃料を導入するものである。
【００３６】ここで、蒸発燃料導入口８は、下向きに開口しており、その開口部には、液面の上昇による液状燃料の侵入を防止すべく、燃料カット弁９を装着してある。また、蒸発燃料導入通路７の途中には、チェック弁（負圧カット弁）１０を介装してある。負圧カット弁１０は、ダイアフラム式で、ダイアフラム上側の室に、キャニスタ２の室ｅより大気圧導入通路１１を介して略大気圧が導入されており、通常、蒸発燃料導入口８側から蒸発燃料が導入される際は、蒸発燃料の圧力でダイアフラムが上方へ変位して、弁部が開通し、大量のパージにより燃料タンク１内が負圧になると、その負圧によりダイアフラムが下方に変位して、弁部が遮断し、燃料タンク１のそれ以上の負圧化を防止することができる。
【００３７】キャニスタ２の室ａにはまた、燃料タンク１への給油時に液面の上昇によりもたらされる蒸発燃料を効率よく吸着するために、給油時蒸発燃料導入通路１２を接続してある。
【００３８】給油時蒸発燃料導入通路１２は、燃料タンク１内の上部空間（すなわち満タン時の液面より上方の空間）に開口する給油時蒸発燃料導入口１３から、キャニスタ２内に蒸発燃料を導入するものである。
【００３９】ここで、給油時蒸発燃料導入口１３は、下向きに開口しており、その開口部には、液面の上昇による液状燃料の侵入を防止すべく、燃料カット弁１４を装着してある。
【００４０】また、給油時蒸発燃料導入通路１３の途中には、リフューエリング制御弁１５を介装してある。リフューエリング制御弁１５は、ダイアフラム式で、ダイアフラム上方の室に、フィラーチューブ１６のフィラーキャップ１７装着部近傍の給油時負圧取り出し口１８から、シグナルライン１９により、給油時に給油ガンが入って燃料の流れ（動圧）を生じると、負圧が導かれるようになっており、この負圧によりダイアフラムが上方に変位して、弁部が開通することで、給油時に蒸発燃料をキャニスタ２内に導くことができる。尚、図中２０はリサーキュラインである。
【００４１】キャニスタ２の室ｅには、新気導入通路２１が接続されている。新気導入通路２１は、燃料タンク１外の新気導入口２２から、キャニスタ２内に新気を導入するものである。
【００４２】キャニスタ２の室ａからは、パージ通路２３が燃料タンク１外に導出されている。パージ通路２３は、後述する三方切換弁３０を介し、更にパージ制御弁２４を介して、内燃機関の吸気系（吸気管２５のスロットル弁２６下流）に接続されている。
【００４３】従って、機関の停止中などに燃料タンク１にて発生した蒸発燃料は、蒸発燃料導入通路７によりキャニスタ２に導かれて、ここに吸着される。そして、機関が始動されて、所定のパージ許可条件が成立すると、パージ制御弁２４が開き、機関の吸入負圧がキャニスタ２に作用する結果、新気導入通路２１から導入される新気によってキャニスタ２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２３を通って吸気管２５内に吸入され、この後、機関の燃焼室内で燃焼処理される。
【００４４】かかる蒸発燃料処理装置（インタンクキャニスタシステム）のリーク診断装置としては、以下の装置が設けられる。燃料タンク負圧化手段として、前記パージ通路２３におけるキャニスタ２とパージ制御弁２４との間に、燃料タンク１外に配置して、三方切換弁（三方電磁弁）３０が設けられる。三方切換弁３０は、通常時は、キャニスタ２側とパージ制御弁２４側とを連通し、リーク診断時に、該連通を遮断して、燃料タンク１内の上部空間とパージ制御弁２４側とを連通する構成としてある。
【００４５】そして、前記三方切換弁２３から分岐される燃料タンク１内の上部空間への配管３１は、前記蒸発燃料導入通路７における蒸発燃料導入口８とチェック弁（負圧カット弁）１０との間（蒸発燃料導入口８の近傍）に接続される。
【００４６】また、燃料タンク１内の上部空間の圧力を検出する圧力検出手段として、圧力センサ３２が設けられており、その信号はリーク診断手段としての機能を備えるコントロールユニット３３に入力されている。
【００４７】ここにおいて、コントロールユニット３３は、内蔵のマイクロコンピュータにより、図２のフローチャートに従って、リーク診断を行う。ステップ１（図にはＳ１と記す。以下同様）では、機関の運転中に所定のリーク診断条件が成立したか否かを判定し、不成立時は本フローを終了し、成立時にステップ２へ進む。
【００４８】ステップ２では、リーク診断を開始するため、三方切換弁３０を切換えて、キャニスタ２側とパージ制御弁２４側との連通を遮断する一方、蒸発燃料導入口８側（配管３１側）とパージ制御弁２４側とを連通させる。次に、ステップ３では、パージ制御弁２４を開状態にする。これにより、プルダウンを開始する。
【００４９】これにより、吸気管２５内の吸入負圧がパージ制御弁２４及び三方切換弁３０を介して、蒸発燃料導入口８から燃料タンク１内の上部空間に導かれる結果、燃料タンク１の上部空間が負圧化される。
【００５０】このとき、キャニスタ２内は、新気導入通路２１により大気に開放されており、また、パージ通路２３は三方切換弁３０により遮断され、蒸発燃料導入通路７に介装されたチェック弁（負圧カット弁）１０及び給油時蒸発燃料導入通路１２に介装されたリフュエーリング制御弁１５の機能により、燃料タンク１内の負圧が導かれることはないので、略大気圧に維持される。
【００５１】このように、キャニスタ２内を略大気圧に保ったまま、燃料タンク１内を負圧状態にすることができる。プルダウン開始後は、ステップ４で、圧力センサ３２により検出される燃料タンク１内の上部空間の圧力を読込んで、目標負圧に到達した（目標負圧以下になった）か否かを判定する。
【００５２】目標負圧に到達する前は、ステップ５へ進んで、プルダウン開始より所定時間Ｔ１経過したか否かを判定し、所定時間Ｔ１経過していない場合は、ステップ４へ戻る。
【００５３】所定時間Ｔ１経過しても目標負圧に到達しない場合は、ステップ５からステップ１０へ進んで、ＮＧ（リーク有り）と診断する。所定時間Ｔ１内に目標負圧に到達した場合は、ステップ４からステップ６へ進む。
【００５４】ステップ６では、パージ制御弁２４を閉じて、リークダウンを開始する。パージ制御弁２４を閉じることで、燃料タンク１及びキャニスタ２などにリークを生じていない場合は、燃料タンク１内の負圧が維持されるが、リークを生じている場合は、燃料タンク１内の負圧が徐々に減少する。
【００５５】燃料タンク１側にリークを生じている場合に、燃料タンク１内の負圧が減少することは勿論であるが、キャニスタ２側にリークを生じている場合（例えば図１中のＬ部分に穴がある場合）も、燃料タンク１内の負圧がキャニスタ２側にリークする（キャニスタ２側の大気圧で燃料タンク１側の負圧が希釈される）ので、燃料タンク１内の負圧が減少する。
【００５６】ステップ７では、リークダウン開始より所定時間Ｔ２経過したか否かを判定し、所定時間Ｔ２経過した段階で、ステップ８へ進む。ステップ８では、圧力センサ３２により検出される燃料タンク１内の上部空間の圧力を読込んで、スライスレベル（設定負圧）ＳＬと比較する。
【００５７】比較の結果、検出圧力≦スライスレベルＳＬの場合、すなわち、燃料タンク１内の圧力がスライスレベルＳＬ以下の負圧に維持されている場合は、ステップ９へ進んで、ＯＫ（リーク無し）と診断する。
【００５８】逆に、検出圧力＞スライスレベルＳＬの場合、すなわち、燃料タンク１内の圧力がスライスレベルＳＬを超えて大気圧に近づいている場合は、ステップ１０へ進んで、ＮＧ（リーク有り）と診断する。
【００５９】すなわち、図３に示すように、リークダウン開始後の燃料タンク１内の負圧の減少率が小さい場合は、ＯＫ（リーク無し）と診断し、負圧の減少率が大きい場合は、該減少率に応じた径の穴等によるリークを生じているとして、ＮＧ（リーク有り）と診断するのである。
【００６０】尚、フローチャートでは省略したが、リーク診断後は、三方切換弁３０を、配管３１側を閉止し、キャニスタ２側とパージ制御弁２４側とを連通する状態に戻して、パージ制御弁２４を機関運転条件に応じて開閉するようにすることは言うまでもない。
【００６１】以上のように診断することで、燃料タンク１側にリークを生じている場合であっても、キャニスタ２側にリークを生じている場合であっても、燃料タンク１内の圧力から正確にリーク診断が可能となる。
【００６２】また、三方切換弁（三方電磁弁）３０を用いることで、これのみの追加で構成でき、診断に必要なデバイスを減らすことができる。また、チェック弁（負圧カット弁）１０を持つシステムにもかかわらず、このチェック弁１０をキャニスタ２内を略大気圧に維持するために用いることで、そのまま実施できる。
【００６３】尚、このシステムでは、機関停止中もリークが無い限り、燃料タンク１内の圧力は温度に応じて正圧又は負圧を持っている。従って、このタンク内圧を始動時にチェックすることにより、一切のデバイス操作なしに、リーク診断を行うこともでき、このような診断を併用してもよい。
【００６４】次に本発明の第２実施形態について説明する。本発明では、キャニスタ２内を略大気圧に保ったまま、燃料タンク１内の上部空間を負圧化し、その後の燃料タンク１内の圧力に基づいてリークの有無を診断するが、かかるリーク診断により、リーク有りと診断されても、燃料タンク１側にリークを生じているのか、キャニスタ２側にリークを生じているのかは不明であり、リーク部位を特定できない。
【００６５】そこで、第２実施形態では、上記のリーク診断（モード１診断）によりリーク有りと診断されたときに、リーク部位診断（モード２診断）として、燃料タンク１内の上部空間を負圧化すると同時に、キャニスタ２内を負圧化し、その後の燃料タンク１内の圧力に基づいてリーク部位を診断することで、燃料タンク１側（燃料タンクに連通し、燃料タンク外に配置された外部配管を含む）のリークかキャニスタ２側（キャニスタに連通し、燃料タンク内に配置された内部配管を含む）のリークかを判別する。
【００６６】図４は第２実施形態でのリーク診断機能付きインタンクキャニスタシステムの構成図である。ここで、第１実施形態と同一部品には、同一符号を付して説明を省略し、追加部品についてのみ説明する。
【００６７】燃料タンク１内の上部空間の負圧化と同時に、キャニスタ２内を負圧化できるキャニスタ負圧化手段として、以下の追加部品が設けられる。キャニスタ２への新気導入通路２１の途中に、燃料タンク１外に配置して、常開の電磁開閉弁である遮断弁（以下、ドレンカット弁という）４１が設けられる。
【００６８】また、キャニスタ２への蒸発燃料導入通路７に対し、チェック弁（負圧カット弁）１０をバイパスするバイパス通路４２が設けられると共に、このバイパス通路４２に常閉の電磁開閉弁であるバイパス弁４３が設けられる。このバイパス弁４３も燃料タンク１外に配置してもよい。
【００６９】ここにおいて、コントロールユニット３３は、内蔵のマイクロコンピュータにより、図５のフローチャートに従って、リーク診断を行う。図５のフローのステップ１〜１０は図２のフローと同じであり、キャニスタ２内を略大気圧に保ったまま、燃料タンク１内の上部空間を負圧化し、その後の燃料タンク１内の圧力に基づいてリーク診断（モード１診断）を行う。もちろん、このときは、ドレンカット弁４１は開いたまま、バイパス弁４３は閉じたままである。
【００７０】異なる点は、ステップ１０にてＮＧ（リーク有り）と診断されたときに、ステップ２０へ進んで、リーク部位診断（モード２診断）を行う。従って、コントロールユニット３３はリーク部位診断手段としての機能も備えている。
【００７１】リーク部位診断（モード２診断）は、図６のフローチャートに従って、サブルーチンとして行われる。以下、図６のフローチャートにより説明する。
【００７２】ステップ２１では、パージ制御弁２４を一旦閉じる。また、三方切換弁３０を診断側にして、キャニスタ２側とパージ制御弁２４側との連通を遮断する一方、蒸発燃料導入口８側（配管３１側）とパージ制御弁２４側とを連通させる。また、キャニスタ２への蒸発燃料導入通路７のチェック弁（負圧カット弁）１０に対するバイパス弁４３を開く。また、キャニスタ２への新気導入通路２３を遮断すべくドレンカット弁４１を閉じる。
【００７３】次に、ステップ２２では、パージ制御弁２４を所定開度まで開いて、プルダウンを開始する。これにより、吸気管２５内の吸入負圧がパージ制御弁２４及び三方切換弁３０を介して、配管３１及び蒸発燃料導入口８から燃料タンク１内の上部空間に導かれる結果、燃料タンク１の上部空間が負圧化される。
【００７４】これと同時に、キャニスタ２内も負圧化される。吸気管２５内の負圧（又は燃料タンク１内の負圧）が配管３１（又は蒸発燃料導入口８）から蒸発燃料導入通路７の負圧カット弁１０をバイパスするバイパス弁４３を通ってキャニスタ２内に導かれ、キャニスタ２への新気導入通路２１はドレンカット弁４１により遮断されているからである。従って、燃料タンク１内とキャニスタ２内とを同時に負圧状態にすることができる。
【００７５】プルダウン開始後は、ステップ２３で、圧力センサ３２により検出される燃料タンク１内の上部空間の圧力を読込んで、目標負圧に到達した（目標負圧以下になった）か否かを判定する。尚、ここでの目標負圧はモード１診断での目標負圧と同じでよい。
【００７６】目標負圧に到達する前は、ステップ２４へ進んで、プルダウン開始より所定時間Ｔ１２経過したか否かを判定し、所定時間Ｔ１２経過していない場合は、ステップ２３へ戻る。尚、ここでの所定時間Ｔ１２は、モード１診断での所定時間Ｔ１より長い時間に設定する。モード２診断ではキャニスタ２まで負圧化する分時間がかかるからである。
【００７７】所定時間Ｔ１２経過しても目標負圧に到達しない場合、ステップ２４からステップ２９へ進んで、タンクＮＧ（燃料タンク１側にリーク有り）と診断する。所定時間Ｔ１２内に目標負圧に到達した場合は、ステップ２３からステップ２５へ進む。
【００７８】ステップ２５では、パージ制御弁２４を閉じて、リークダウンを開始する。パージ制御弁２４を閉じることで、燃料タンク１側にリークを生じている場合は、燃料タンク１内の負圧が外部にリークして、燃料タンク１内の負圧が減少する。キャニスタ２側にリークを生じている場合は、キャニスタ２内の負圧がリークしようとしても、燃料タンク１内も負圧であるため、いずれの負圧もリークせず、燃料タンク１内の負圧はほとんど減少しない。
【００７９】ステップ２６では、リークダウン開始より所定時間Ｔ２２経過したか否かを判定し、所定時間Ｔ２２経過した段階で、ステップ２７へ進む。ステップ２７では、圧力センサ３２により検出される燃料タンク１内の上部空間の圧力を読込んで、スライスレベル（設定負圧）ＳＬ２と比較する。尚、ここでの所定時間Ｔ２２、スライスレベルＳＬ２は診断速度、精度を考慮して適宜定める。
【００８０】比較の結果、検出圧力≦スライスレベルＳＬ２の場合、すなわち、燃料タンク１内の圧力がスライスレベルＳＬ２以下の負圧に維持されている場合は、ステップ２８へ進んで、キャニスタＮＧ（キャニスタ２又はこれに連通する内部配管にリーク有り）と診断する。
【００８１】逆に、検出圧力＞スライスレベルＳＬ２の場合、すなわち、燃料タンク１内の圧力がスライスレベルＳＬ２を超えて大気圧に近づいている場合は、ステップ２９へ進んで、タンクＮＧ（燃料タンク１又はこれに連通する外部配管にリーク有り）と診断する。
【００８２】すなわち、リークダウン開始後の燃料タンク１内の負圧の減少率が小さい場合は、キャニスタ２側にリーク有りと診断し、負圧の減少率が大きい場合は、燃料タンク１側にリーク有りと診断することで、リーク部位を特定するのである。
【００８３】尚、フローチャートでは省略したが、リーク部位診断後は、三方切換弁３０を通常側（配管３１側を閉止し、キャニスタ２側とパージ制御弁２４側とを連通する状態）に戻し、バイパス弁４３を閉じ、ドレンカット弁４１を開き、パージ制御弁２４を機関運転条件に応じて開閉するようにすることは言うまでもない。
【００８４】以上のように診断することで、燃料タンク１側にリークを生じているのか、キャニスタ２側にリークを生じているのかを含め、燃料タンク１内の圧力から正確にリーク診断が可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３９９７
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年６月１日（２０００．６．１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７８３３０
【弁理士】
【氏名又は名称】笹島 富二雄
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１１５９１５（Ｐ２００１−１１５９１５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年４月２７日（２００１．４．２７） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１６４４０４（Ｐ２０００−１６４４０４） |
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