JP6040723B2 - エバポリークチェックシステム - Google Patents

Description

本発明は、燃料タンクからの蒸発燃料（以下適宜、「エバポ」という）のリークをチェックするエバポリークチェックシステムに関する。

近年、燃料タンクの内部から外部へリークするエバポの排出規制が厳しくなっている。特にアメリカ合衆国環境庁（ＥＰＡ）およびカリフォルニア州環境庁（ＣＡＲＢ）の定める基準では、燃料タンクの微小な開口からのエバポのリークを検出することを要求している。特許文献１のエバポリークチェックシステムでは、ポンプにより基準オリフィスに空気を流したときの圧力を基準圧力として検出し、その後、ポンプにより燃料タンクを減圧または加圧したときの圧力と前記基準圧力とを比較することにより、燃料タンクからのエバポのリークが許容範囲内であるか否かを判定している。

特開２００４−２６３６７６号公報

特許文献１のエバポリークチェックシステムでは、ポンプを駆動するモータは、負荷トルクが大きくなるほど回転数が小さくなるモータ特性で回転する。そのため、当該モータにより駆動するポンプは、圧力の絶対値が大きくなるほど流量が小さくなるポンプ特性を示す。なお、当該ポンプ特性の式は比較的大きな傾きを示す。

ところで、エバポの排出規制は、今後、より一層厳しくなることが予想される。例えばＣＡＲＢの定める基準が、より微小な開口からのエバポのリークを検出することを要求する場合、基準オリフィスを現行のものよりも小さくする対応が考えられる。しかしながら、特許文献１のエバポリークチェックシステムでは、基準オリフィスを小さくすると、誤差を含めた基準圧力と締切圧との余裕を十分に確保することができなくなるおそれがある。したがって、エバポリークを高精度にチェックすることが困難になることが懸念される。また、基準オリフィスの大きさによってはエバポリークのチェックが不可となるおそれがある。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、基準オリフィスの大きさにかかわらずエバポリークを高精度にチェック可能なエバポリークチェックシステムを提供することにある。

本発明は、燃料タンクの内部と外部との間に圧力差を形成することにより、燃料タンクからのエバポリークをチェックするエバポリークチェックシステムであって、ポンプとモータとタンク通路とポンプ通路と大気通路と切替弁とオリフィス通路とオリフィス形成部と圧力検出手段と制御部とを備えている。
モータは、回転することによりポンプを駆動する。タンク通路は、一端が燃料タンクに接続する。ポンプ通路は、一端がポンプに接続し、他端がタンク通路の他端に接続可能に設けられる。大気通路は、一端が大気に開放され、他端がタンク通路の他端に接続可能に設けられる。切替弁は、タンク通路の他端とポンプ通路の他端と大気通路の他端との間に設けられ、タンク通路と大気通路またはポンプ通路との接続を切り替える。オリフィス通路は、タンク通路とポンプ通路とを接続するよう設けられる。オリフィス形成部は、オリフィス通路に設けられ、基準オリフィスを形成する。圧力検出手段は、ポンプ通路内の圧力を検出可能である。制御部は、モータの回転および切替弁の作動を制御可能である。

本発明では、制御部は、タンク通路と大気通路とを接続するよう切替弁を制御し、モータを回転させ、基準オリフィスを空気が流通した状態で圧力検出手段により検出した圧力を基準圧力として検出する基準圧力検出手段を含む。また、制御部は、タンク通路とポンプ通路とを接続するよう切替弁を制御し、モータを回転させ、燃料タンクの内部を減圧または加圧した状態で圧力検出手段により検出した圧力と前記基準圧力とに基づき燃料タンクからのエバポリークをチェックするチェック手段を含む。
また、制御部は、一定の回転数である所定の第１回転数でモータが回転する第１モータ特性と、第１回転数より大きな一定の回転数である所定の第２回転数でモータが回転する第２モータ特性と、を切り替えてモータを回転させることが可能である。つまり、制御部は、負荷トルクにかかわらず、一定の回転数（第１回転数または第２回転数）でモータを回転させることができる。
また、制御部は、第１モータ特性から第２モータ特性に切り替える場合、第２モータ特性に切り替えるまでモータの回転数を第１回転数に保持し、第２モータ特性から第１モータ特性に切り替える場合、第１モータ特性に切り替えるまでモータの回転数を第２回転数に保持する。
第１モータ特性の式は、横軸に負荷トルク、縦軸に回転数をとったとき、「負荷トルクが大きくなるほど回転数が小さくなる第３モータ特性」の式と「ポンプ通路のポンプとは反対側を閉塞した状態でモータを回転させたときの負荷トルクである締切トルク」との交点を通るよう設定されている。第２モータ特性の式は、横軸に負荷トルク、縦軸に回転数をとったとき、第３モータ特性の式と「タンク通路と大気通路とが接続し基準オリフィスを空気が流通可能な状態でモータを回転させたときの負荷トルクである基準トルク」との交点を通るよう設定されている。

このように、本発明では、制御部は、第２回転数より小さな所定の第１回転数（第１モータ特性）でモータを回転させることができる。本発明のように負荷トルクにかかわらず一定の低回転数でモータを回転させた場合、「負荷トルクが大きくなるに従って回転数が小さくなる」モータ特性でモータを回転させるのと比べ、圧力と流量との関係を示すポンプ特性の式の傾きは小さくなる。そのため、基準オリフィスが小さい場合でも、誤差を含めた基準圧力と締切圧との余裕を十分に確保することができる。したがって、基準オリフィスの大きさにかかわらずエバポリークを高精度にチェックすることができる。

本発明の一実施形態によるエバポリークチェックシステムおよびそれを適用した蒸発燃料処理装置を示す模式図。 （Ａ）は本発明の一実施形態によるエバポリークチェックシステムのモータのモータ特性を示す図、（Ｂ）は本発明の一実施形態によるエバポリークチェックシステムのポンプのポンプ特性を示す図。 本発明の一実施形態のエバポリークチェックシステムの制御部によるエバポリークのチェックに関する処理フローを示す図。 本発明の一実施形態のエバポリークチェックシステムの制御部によるエバポリークのチェックに関する処理フローを示す図であって、図３の続きを示す図。 本発明の一実施形態によるエバポリークチェックシステムのポンプおよび切替弁を駆動または作動させたときの時間の経過に伴う圧力検出手段の出力の変化を示す図。 （Ａ）は本発明の一実施形態によるエバポリークチェックシステムのエバポリークチェック時のポンプのポンプ特性を示す図、（Ｂ）は比較例によるエバポリークチェックシステムのエバポリークチェック時のポンプのポンプ特性を示す図。 本発明の他の実施形態によるエバポリークチェックシステムのポンプおよび切替弁を駆動または作動させたときの時間の経過に伴う圧力検出手段の出力の変化を示す図。

以下、本発明の実施形態によるエバポリークチェックシステムを図面に基づき説明する。
（一実施形態）
本発明の一実施形態によるエバポリークチェックシステムを適用した蒸発燃料処理装置を図１に示す。

蒸発燃料処理装置１は、例えば車両に搭載された内燃機関（以下、「エンジン」という）１０の吸気系に適用される。エンジン１０には、吸気管１１が接続されている。吸気管１１の内側には吸気通路１２が形成されている。吸気管１１のエンジン１０とは反対側は大気に開放されている。これにより、エンジン１０の運転時、空気が吸気通路１２を経由してエンジン１０に吸入される。以下、エンジン１０に吸入される空気を「吸気」という。

吸気管１１の内側すなわち吸気通路１２には、スロットル弁１３が設けられている。スロットル弁１３は、吸気通路１２を開閉することにより、エンジン１０に吸入される吸気の量を調節可能である。本実施形態では、吸気管１１のスロットル弁１３とエンジン１０との間にインジェクタ１４が設けられている。インジェクタ１４は、燃料タンク２に貯留された燃料としてのガソリンを吸気通路１２に霧状に噴射可能である。インジェクタ１４から吸気通路１２に噴射された燃料は、吸気とともにエンジン１０に導入される。エンジン１０に導入された燃料は、エンジン１０の燃焼室で燃焼し、排気管１５の内側に形成された排気通路１６を経由して大気へ排出される。以下、エンジン１０から大気へ排出される燃焼ガスを含む空気を「排気」という。
燃料タンク２の内部には、貯留されたガソリンが蒸発することにより、ガソリンの蒸気すなわち蒸発燃料（エバポ）が発生する。

蒸発燃料処理装置１は、パージ通路２１、２２、キャニスタ２３、パージ弁２４、ポンプ３０、モータ４０、タンク通路５１、ポンプ通路５２、大気通路５３、切替弁６０、オリフィス通路５５、オリフィス形成部７０、圧力センサ８１および電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）８０等を備えている。
ここで、ポンプ３０、モータ４０、タンク通路５１、ポンプ通路５２、大気通路５３、切替弁６０、オリフィス通路５５、オリフィス形成部７０、圧力センサ８１およびＥＣＵ８０は、エバポリークチェックシステム３を構成している。なお、圧力センサ８１は、特許請求の範囲における「圧力検出手段」に対応している。また、ＥＣＵ８０は、特許請求の範囲における「制御部」に対応している。

蒸発燃料処理装置１は、燃料タンク２内で発生する蒸発燃料をエンジン１０に導入し処理することを目的として車両に搭載されている。エバポリークチェックシステム３は、燃料タンク２からのエバポリークをチェックすることを目的として車両に搭載されている。
パージ通路２１は、一端が燃料タンク２に接続するよう設けられている。一方、パージ通路２２は、一端が吸気通路１２に接続するよう設けられている。キャニスタ２３は、パージ通路２１の他端およびパージ通路２２の他端と接続するよう設けられている。これにより、パージ通路２１およびパージ通路２２は、キャニスタ２３を経由して、燃料タンク２と吸気通路１２とを接続している。

キャニスタ２３は、例えば活性炭等の吸着部材を有し、パージ通路２１およびパージ通路２２を流れる蒸発燃料の一部を吸着保持する。キャニスタ２３に吸着保持された蒸発燃料の一部は、キャニスタ２３から離脱し、パージ通路２２を経由して吸気通路１２に流入する。キャニスタ２３は、蒸発燃料が大気に放出されるのを抑制すること、および、後述のポンプ３０等への蒸発燃料の付着を抑制することを目的として設けられている。

パージ弁２４は、例えば電磁駆動式の制御弁であり、パージ通路２２の吸気通路１２近傍に設けられている。パージ弁２４は、パージ通路２２を開閉、すなわち開弁または閉弁することにより、パージ通路２２をキャニスタ２３側から吸気通路１２側へ流れる蒸発燃料の流れを許容または遮断する。パージ弁２４は、オフ状態のとき閉弁しており、オン状態のとき開弁するノーマリークローズ型の弁である。

ポンプ３０は、内部に、図示しないポンプ室を有している。ポンプ３０は、当該ポンプ室と外部とを連通する連通口３１、３２を有している。ポンプ３０は、ポンプ室に、図示しないロータおよびベーンを収容している。ロータは、ポンプ室内で回転可能に設けられている。ベーンは、ロータの径方向に往復移動可能となるようロータに設けられている。これにより、ロータおよびベーンがポンプ室内で回転すると、ポンプ３０外部の空気が連通口３１または連通口３２を経由してポンプ室に流入し、ベーンにより加圧されて連通口３２または連通口３１を経由してポンプ３０の外部へ流出する。このように、本実施形態では、ポンプ３０は、ベーン式のポンプである。

モータ４０は、本実施形態では、例えば三相ブラシレスモータである。モータ４０は、電力を供給されることにより、図示しないモータ軸が回転する。モータ４０は、モータ軸がポンプ３０のロータに接続するよう設けられている。これにより、モータ４０（モータ軸）が回転すると、ポンプ３０のロータが回転する。モータ４０の回転方向により、連通口３１または連通口３２を経由してポンプ室に空気が流入し、連通口３２または連通口３１を経由してポンプ室から空気が流出する。このように、モータ４０は、回転することによりポンプ３０を駆動する。

タンク通路５１は、一端がキャニスタ２３に接続するよう設けられている。すなわち、タンク通路５１は、一端がキャニスタ２３およびパージ通路２１を経由して燃料タンク２に接続している。
ポンプ通路５２は、一端がポンプ３０の連通口３１に接続し、他端がタンク通路５１の他端に接続可能に設けられている。

大気通路５３は、一端が大気に開放され、他端がタンク通路５１の他端に接続可能に設けられている。大気通路５３の一端には、フィルタ４が設けられている。フィルタ４は、例えば不織布等により形成され、大気通路５３に流入する空気中の異物を捕集する。
大気通路５３とポンプ３０との間には、接続通路５４が設けられている。接続通路５４は、一端が大気通路５３に接続し、他端がポンプ３０の連通口３２に接続している。

切替弁６０は、タンク通路５１の他端とポンプ通路５２の他端と大気通路５３の他端との間に設けられている。切替弁６０は、弁体６１、電磁駆動部６２および付勢部材６３等を有している。弁体６１は、タンク通路５１とポンプ通路５２および大気通路５３との間において往復移動可能に設けられ、その位置により、タンク通路５１と大気通路５３またはポンプ通路５２との接続を切り替え可能である。電磁駆動部６２は、電力を供給されることにより磁力を生じ、弁体６１を吸引可能である。付勢部材６３は、弁体６１を、電磁駆動部６２により吸引される方向とは反対側へ付勢するよう設けられている。

切替弁６０は、オフ状態のとき、すなわち、電磁駆動部６２に電力が供給されていないとき、タンク通路５１と大気通路５３とを接続しつつ、タンク通路５１とポンプ通路５２との接続は遮断する（図１参照）。一方、切替弁６０は、オン状態のとき、すなわち、電磁駆動部６２に電力が供給されているとき、タンク通路５１とポンプ通路５２とを接続しつつ、タンク通路５１と大気通路５３との接続は遮断する。

オリフィス通路５５は、切替弁６０を迂回しながらタンク通路５１とポンプ通路５２とを接続するよう設けられている。オリフィス形成部７０は、オリフィス通路５５内に設けられている。オリフィス形成部７０は、基準オリフィス７１を形成している。よって、オリフィス通路５５内を流通する空気は、基準オリフィス７１を流通する。ここで、基準オリフィス７１は、燃料タンク２における蒸気燃料漏れ（エバポリーク）が許容される開口の大きさより小さく設定されている。例えば、現行のＣＡＲＢおよびＥＰＡの基準では、燃料タンク２からのエバポリークの検出精度としてφ０．５ｍｍ相当の開口からのエバポリークの検出が要求されている。一方、本実施形態では、オリフィス形成部７０は、例えばφ０．２５ｍｍに設定された開口からなる基準オリフィス７１を形成している。
圧力センサ８１は、本実施形態では、ポンプ通路５２に設けられ、ポンプ通路５２内の圧力を検出可能である。

ＥＣＵ８０は、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭおよびＲＡＭ、ならびに、入出力手段等を有する小型のコンピュータである。ＥＣＵ８０は、車両に搭載されたセンサ類からの信号等に基づき、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い車両の各部および各種機器類の作動を制御する。ＥＣＵ８０は、図示しないバッテリからパージ弁２４、モータ４０および切替弁６０等に供給する電力を制御することで、パージ弁２４の作動、モータ４０の回転、および、切替弁６０の作動等を制御可能である。

エンジン１０の運転中、吸気管１１の吸気通路１２に負圧が発生しているとき、ＥＣＵ８０は、パージ弁２４をオン状態にして開弁する。これにより、キャニスタ２３に吸着されている蒸発燃料を、吸気管１１の吸気通路１２に流入させ、吸気通路１２を経由してエンジン１０に導入する。このようにして、蒸発燃料処理装置１は、燃料タンク２内で発生する蒸発燃料を、エンジン１０で燃焼させて処理（パージ）することができる。ここで、ＥＣＵ８０は、蒸発燃料処理装置１の一構成要素である「パージ手段」として機能する。なお、ＥＣＵ８０は、エンジン１０の運転状態等に基づき目標パージ量を算出し、当該目標パージ量に基づきパージ弁２４の開弁タイミングおよび開弁時間を決定する。

また、パージ弁２４を開弁（オン制御）して蒸発燃料をパージするとき、ＥＣＵ８０は、タンク通路５１と大気通路５３とを接続するよう切替弁６０を制御（オフ制御）する。これにより、蒸発燃料をパージするとき、大気が大気通路５３およびタンク通路５１を経由してキャニスタ２３に流入する。その結果、キャニスタ２３に吸着されている蒸発燃料を円滑にパージすることができる。このように、ＥＣＵ８０は、パージ弁２４を開弁（オン制御）することにより、キャニスタ２３に吸着されている蒸発燃料を、吸気通路１２を経由してエンジン１０に導入可能である。

ＥＣＵ８０は、モータ４０の回転を制御することにより、ポンプ３０の作動を制御可能である。ポンプ３０は、ＥＣＵ８０により作動を制御されることで、連通口３１から空気を吸入し連通口３２から吐出、または、連通口３２から空気を吸入し連通口３１から吐出する。これにより、ＥＣＵ８０が、タンク通路５１とポンプ通路５２とが接続するよう切替弁６０を作動させた状態でモータ４０を回転させると、燃料タンク２の内部は、パージ通路２１、キャニスタ２３、タンク通路５１およびポンプ通路５２を経由して減圧または加圧される。

圧力センサ８１は、検出した圧力に関する信号をＥＣＵ８０に伝達する。これにより、ＥＣＵ８０は、ポンプ通路５２内の圧力を検出することができる。
ＥＣＵ８０は、タンク通路５１と大気通路５３とを接続するよう切替弁６０を制御し、モータ４０を回転させ、基準オリフィス７１を空気が流通した状態で圧力センサ８１により検出した圧力を基準圧力Ｐｒとして検出する。ここで、ＥＣＵ８０は、特許請求の範囲における「基準圧力検出手段」として機能する。

また、ＥＣＵ８０は、タンク通路５１とポンプ通路５２とを接続するよう切替弁６０を制御し、モータ４０を回転させ、燃料タンク２の内部を減圧または加圧した状態で圧力センサ８１により検出した圧力と基準圧力Ｐｒとに基づき燃料タンク２からのエバポリークをチェックする。ここで、ＥＣＵ８０は、特許請求の範囲における「チェック手段」として機能する。なお、本実施形態では、ＥＣＵ８０は、連通口３１から空気を吸入し連通口３２から吐出するようポンプ３０を駆動することで燃料タンク２の内部を減圧した状態でエバポリークのチェックを行う。

本実施形態では、モータ４０には、図示しない回転センサが設けられている。これにより、ＥＣＵ８０は、モータ４０の回転数を検出可能である。ＥＣＵ８０は、モータ４０の回転数を検出しつつ、負荷トルクにかかわらず、例えばＰＷＭ制御により、任意の回転数でモータ４０を回転させることができる。

本実施形態では、ＥＣＵ８０は、図２（Ａ）に示す「モータ特性１」と「モータ特性２」と、を切り替えてモータ４０を回転させることが可能である。ここで、「モータ特性１」は、負荷トルクにかかわらず所定の第１回転数ｓ１で回転するモータ特性であり、特許請求の範囲における「第１モータ特性」に対応している。「モータ特性２」は、負荷トルクにかかわらず、第１回転数ｓ１より大きな所定の第２回転数ｓ２で回転するモータ特性であり、特許請求の範囲における「第２モータ特性」に対応している。すなわち、ＥＣＵ８０は、負荷トルクにかかわらず、第１回転数ｓ１または第２回転数ｓ２の一定の回転数でモータ４０を回転させることができる。
なお、図２（Ａ）に示す「モータ特性３」は、負荷トルクが大きくなるほど回転数が小さくなるモータ特性であり、上述の従来のエバポリークチェックシステムのモータのモータ特性と同様である。

「モータ特性１」の式は、モータ特性３の式と締切トルクとの交点を通るよう設定されている。ここで、締切トルクとは、ポンプ通路５２のポンプ３０とは反対側（ポンプ通路５２と切替弁６０との接続部、および、ポンプ通路５２とオリフィス通路５５との接続部）を閉塞した状態でモータ４０を回転させたときの負荷トルクである。第１回転数ｓ１は、比較的小さな回転数（低回転数）である。

「モータ特性２」の式は、モータ特性３の式と基準トルク（Ｒｅｆトルク）との交点を通るよう設定されている。ここで、基準トルクとは、タンク通路５１と大気通路５３とが接続するよう切替弁６０を制御し基準オリフィス７１を空気が流通可能な状態でモータ４０を回転させたときの負荷トルクである。

図２（Ｂ）は、モータ４０を上記各モータ特性で回転させた場合のポンプ３０のポンプ特性を示すものである。図２（Ｂ）に示す「ポンプ特性１」は「モータ特性１」でモータ４０を回転させた場合のポンプ特性であり、「ポンプ特性２」は「モータ特性２」でモータ４０を回転させた場合のポンプ特性であり、「ポンプ特性３」は「モータ特性３」でモータ４０を回転させた場合のポンプ特性である。なお、本実施形態では、燃料タンク２の内部と外部との差圧が、図２（Ｂ）に示す「リリーフ弁開弁圧」以上になったとき開弁するリリーフ弁が燃料タンク２に設けられている。

図２（Ｂ）に示す「φ０．５基準オリフィス流量」とはφ０．５ｍｍの開口に空気を流したときの圧力と流量との関係を示す式であり、「φ０．２５基準オリフィス流量」とはφ０．２５ｍｍの開口に空気を流したときの圧力と流量との関係を示す式である。
図２（Ｂ）に示すように、「ポンプ特性１」の式は、「ポンプ特性３」の式と締切圧との交点を通る。ここで、締切圧とは、ポンプ通路５２のポンプ３０とは反対側（ポンプ通路５２と切替弁６０との接続部、および、ポンプ通路５２とオリフィス通路５５との接続部）を閉塞した状態でモータ４０を回転させたときのポンプ通路５２内の圧力である。

図２（Ｂ）に示すように、「ポンプ特性２」の式は、「φ０．５基準オリフィス流量」と「ポンプ特性３」の式との交点を通り、「ポンプ特性１」の式と平行である。
また、「ポンプ特性１」の式および「ポンプ特性２」の式は、「ポンプ特性３」の式と比べ、傾きが小さい。

「φ０．５基準オリフィス流量」と「ポンプ特性３」の式との交点の圧力は、上述の従来のエバポリークチェックシステムにおける基準圧力に対応している。本実施形態では、「φ０．２５基準オリフィス流量」と「ポンプ特性１」の式との交点の圧力を基準圧力（Ｒｅｆ圧）として設定する。上述のように「ポンプ特性１」の式は「ポンプ特性３」の式と比べ傾きが小さいため、「φ０．２５基準オリフィス流量」と「ポンプ特性１」の式との交点の圧力は、「φ０．５基準オリフィス流量」と「ポンプ特性３」の式との交点の圧力と略同じである。よって、φ０．２５の基準オリフィス７１を用いて基準圧力を設定する本実施形態においても、誤差を含めた基準圧力と締切圧との余裕を十分に確保することができる。

次に、本実施形態のエバポリークチェックシステム３の作動について、図３〜６に基づき説明する。
図３、４は、ＥＣＵ８０によるエバポリークのチェックに関する処理フローを示したものである。また、図５は、ポンプ３０および切替弁６０を駆動または作動（ＯＮ）させたときの時間の経過に伴う圧力センサ８１の出力の変化を示したものである。
図３、４に示す一連の処理Ｓ１００は、エンジン１０の運転が停止されて所定時間が経過すると開始される。この所定時間は、車両の温度が安定するために必要な時間に設定されている。

Ｓ１０１では、ＥＣＵ８０は、大気圧を検出する。このとき（図５に示す時刻ｔ０）、ポンプ３０および切替弁６０は、ＯＦＦの状態である。よって、ポンプ通路５２の内部は、ポンプ３０の内部、接続通路５４および大気通路５３を経由して大気と連通するとともに、オリフィス通路５５、タンク通路５１、切替弁６０および大気通路５３を経由して大気と連通している。そのため、このとき圧力センサ８１で検出した圧力を大気圧Ｐ０として検出する。ＥＣＵ８０は、大気圧Ｐ０に基づき、エバポリークチェックシステム３が搭載された車両の標高を算出する。ＥＣＵ８０は、算出した標高に基づき、その後の処理に用いられる各種パラメータを補正する。

Ｓ１０２では、ＥＣＵ８０は、モータ４０を回転させることによりポンプ３０を駆動（ＯＮ）する。これにより、本実施形態では、ポンプ３０は連通口３１から空気を吸入し連通口３２から吐出する。ここで、ＥＣＵ８０は、上述の「モータ特性２」でモータ４０を回転させる。すなわち、第２回転数ｓ２でモータ４０を回転させる。このとき（図５に示す時刻ｔ１）、ポンプ通路５２内部がポンプ３０により減圧され、基準オリフィス７１を空気が流れる。

Ｓ１０３では、ＥＣＵ８０は、Ｓ１０２から所定時間が経過したか否かを判断する。所定時間は経過したと判断した場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移行する。一方、所定時間は経過していないと判断した場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、処理はＳ１０３に戻る。すなわち、ＥＣＵ８０は、Ｓ１０２から所定時間が経過するまでＳ１０３を繰り返す。

Ｓ１０４では、ＥＣＵ８０は、「モータ特性１」に切り替えてモータ４０を回転させる。すなわち、第２回転数ｓ２より小さい第１回転数ｓ１でモータ４０を回転させる。
Ｓ１０５では、ＥＣＵ８０は、基準圧力検出手段として機能し、基準圧力を検出する。ＥＣＵ８０は、このとき（図５に示す時刻ｔ１と時刻ｔ２との間の期間Ｂ）圧力センサ８１で検出した圧力を基準圧力Ｐｒとして検出し、ＲＡＭに記憶する。

Ｓ１０６では、ＥＣＵ８０は、切替弁６０をオン制御（ＯＮ）する（図５の時刻ｔ２参照）。これにより、タンク通路５１とポンプ通路５２とが接続し、ポンプ通路５２内の圧力は一時的に上昇するものの、ポンプ３０の駆動が継続しているため、その後、徐々に低下（減圧）していく（図５の時刻ｔ２以降参照）。このとき、ポンプ通路５２に連通する燃料タンク２の内部も減圧される。

Ｓ１０７では、ＥＣＵ８０は、「モータ特性２」に切り替えてモータ４０を回転させる。すなわち、第１回転数ｓ１より大きい第２回転数ｓ２でモータ４０を回転させる。
Ｓ１０８では、ＥＣＵ８０は、圧力センサ８１により、ポンプ通路５２（燃料タンク２）内の圧力を圧力Ｐｔとして検出する。

Ｓ１０９では、ＥＣＵ８０は、Ｓ１０５で検出した基準圧力ＰｒとＳ１０８で検出した圧力Ｐｔとを比較し、「Ｐｔ≦Ｐｒ」か否かを判断する。「Ｐｔ≦Ｐｒ」と判断した場合（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、処理はＳ１１０へ移行する。一方、「Ｐｔ＞Ｐｒ」と判断した場合（Ｓ１０９：ＮＯ）、処理はＳ１３１へ移行する。

Ｓ１１０では、ＥＣＵ８０は、「モータ特性１」に切り替えてモータ４０を回転させる（図５に示す時刻ｔ３または時刻ｔ４参照）。すなわち、第２回転数ｓ２より小さい第１回転数ｓ１でモータ４０を回転させる。
Ｓ１１１では、ＥＣＵ８０は、Ｓ１１０から所定時間が経過したか否かを判断する。所定時間は経過したと判断した場合（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移行する。一方、所定時間は経過していないと判断した場合（Ｓ１１１：ＮＯ）、処理はＳ１１１に戻る。すなわち、ＥＣＵ８０は、Ｓ１１０から所定時間が経過するまでＳ１１１を繰り返す。

Ｓ１１２では、ＥＣＵ８０は、圧力センサ８１により、ポンプ通路５２（燃料タンク２）内の圧力を圧力Ｐｔとして検出する。
Ｓ１１３では、Ｓ１０５で検出した基準圧力ＰｒとＳ１１２で検出した圧力Ｐｔとを比較し、「Ｐｒ−Ｐｔ＞閾値」か否かを判断する。ここで、閾値は、基準圧力Ｐｒの誤差に対応するよう設定されている。「Ｐｒ−Ｐｔ＞閾値」であると判断した場合（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、処理はＳ１１４へ移行する。一方、「Ｐｒ−Ｐｔ≦閾値」であると判断した場合（Ｓ１１３：ＮＯ）、処理はＳ１２１へ移行する。

Ｓ１１４では、ＥＣＵ８０は、燃料タンク２からのエバポリークは発生していないと判定する。その後、処理はＳ１１５へ移行する。
Ｓ１２１では、ＥＣＵ８０は、燃料タンク２からエバポリークが発生していると判定する。ただし、ここで判定されるのは、基準オリフィス７１の開口程度の穴が燃料タンク２に空いている場合のエバポリークである。その後、処理はＳ１１５へ移行する。

Ｓ１１５では、ＥＣＵ８０は、ポンプ３０（モータ４０）および切替弁６０をオフ制御（ＯＦＦ）する（図５に示す時刻ｔ６参照）。その後、処理は一連の処理Ｓ１００を抜ける。
Ｓ１３１では、ＥＣＵ８０は、「モータ特性２」でのモータ４０の回転を継続させる。

Ｓ１３２では、ＥＣＵ８０は、所定回数以上Ｓ１０８を実行したか否か、あるいは、Ｓ１０７から所定時間経過したか否かを判断する。所定回数以上Ｓ１０８を実行した、あるいは、Ｓ１０７から所定時間経過したと判断した場合（Ｓ１３２：ＹＥＳ）、処理はＳ１３３へ移行する。一方、所定回数以上Ｓ１０８を実行していない、あるいは、Ｓ１０７から所定時間経過していないと判断した場合（Ｓ１３２：ＮＯ）、処理はＳ１０８に戻る。

Ｓ１３３では、ＥＣＵ８０は、燃料タンク２からエバポリークが発生していると判定する。なお、ここで判定されるのは、基準オリフィス７１の開口より大きい穴が燃料タンク２に空いている場合のエバポリークである。その後、処理は一連の処理Ｓ１００を抜ける。

図５、図６（Ａ）に示すように、本実施形態では、ＥＣＵ８０は、時刻ｔ１の直後（Ｓ１０２）、「モータ特性２」でモータ４０を回転させる。そのため、ポンプ３０は「ポンプ特性２」で駆動し、ポンプ通路５２内を素早く減圧することができ、基準圧力Ｐｒの検出に要する時間を短縮することができる。
また、ＥＣＵ８０は、時刻ｔ１から所定時間経過後（Ｓ１０３）、「モータ特性１」に切り替えてモータ４０を回転させる。これにより、第２回転数ｓ２より小さい第１回転数ｓ１でモータ４０を回転させることで「ポンプ特性１」でポンプ３０を駆動しながら基準圧力Ｐｒを検出することができる（Ｓ１０５）。そのため、基準圧力Ｐｒ検出時の圧力変化を安定させることができ、基準圧力Ｐｒの検出精度を高めることができる。

また、ＥＣＵ８０は、時刻ｔ２の後（Ｓ１０７）、「モータ特性２」に切り替えてモータ４０を回転させる。そのため、ポンプ通路５２および燃料タンク２内を素早く減圧することができ、エバポリークのチェック時間を短縮することができる。また、圧力センサ８１で検出した圧力Ｐｔが基準圧力Ｐｒ以下になった場合（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、「モータ特性１」に切り替えてモータ４０を回転させる。
すなわち、ＥＣＵ８０は、ＰｔとＰｒとの差圧が０になる前までは「第２モータ特性」でモータ４０を回転させ、ＰｔとＰｒとの差圧が０になった後は「第１モータ特性」でモータ４０を回転させる。これにより、リークチェック（判定）に要する時間を短縮するとともに、リークチェック時の圧力変化を安定させることができ、燃料タンク２のエバポリークを高精度にチェックすることができる。

図５に示すＰｔ１は、燃料タンク２にエバポリークが生じていない場合の圧力変化を示すものである。この場合、ＥＣＵ８０は、時刻ｔ２から時刻ｔ３までは「モータ特性２」でモータ４０を回転させ、時刻ｔ３以降は「モータ特性１」でモータ４０を回転させる。これにより、リークチェックに要する時間を短縮するとともに、リークチェック時の圧力変化を安定させることができる。

また、図５に示すＰｔ２は、燃料タンク２に閾値（誤差）範囲内のエバポリークが生じている場合の圧力変化を示すものである。この場合、ＥＣＵ８０は、時刻ｔ２から時刻ｔ４までは「モータ特性２」でモータ４０を回転させ、圧力が基準圧力となる時刻ｔ４以降は「モータ特性１」でモータ４０を回転させる。これにより、リークチェックに要する時間を短縮するとともに、リークチェック時の圧力変化を安定させることができる。

また、図５に示すＰｔ３は、燃料タンク２に許容範囲を大きく超えるエバポリークが生じている場合の圧力変化を示すものである。この場合、ＥＣＵ８０は、時刻ｔ２以降、「モータ特性２」でモータ４０を回転させる。これにより、リークチェックに要する時間を短縮することができる。

また、図５に示すＰｔ４は、燃料タンク２に許容範囲を僅かに超える程度のエバポリークが生じている場合の圧力変化を示すものである。この場合、ＥＣＵ８０は、時刻ｔ２から時刻ｔ５までは「モータ特性２」でモータ４０を回転させ、圧力が基準圧力となる時刻ｔ５以降は「モータ特性１」でモータ４０を回転させる。これにより、リークチェックに要する時間を短縮するとともに、リークチェック時の圧力変化を安定させることができる。Ｐｔ４は、「モータ特性２」でモータ４０が回転している間は圧力が低下し、モータ４０の回転が「モータ特性１」に切り替わると圧力が上昇することを示している。

ここで、比較例を示すことにより、本実施形態の比較例に対する有利な点を明らかにする。
比較例１は、基準オリフィス７１がφ０．５ｍｍであることを除いて物理的な構成は本実施形態と同じであり、ＥＣＵ８０は図２（Ａ）に示す「モータ特性３」でモータ４０を回転させる。よって、比較例１は、上述の従来のエバポリークチェックシステムの構成に類似する構成である。
比較例２は、物理的な構成は本実施形態と同じであり、ＥＣＵ８０は図２（Ａ）に示す「モータ特性３」でモータ４０を回転させる。
比較例１の場合、エバポリークチェック時に用いる基準圧力は、図６（Ｂ）に示すＲｅｆ圧１のとおりとなる。また、比較例２の場合、エバポリークチェック時に用いる基準圧力は、図６（Ｂ）に示すＲｅｆ圧２のとおりとなる。

比較例１では、誤差を含めた基準圧力（Ｒｅｆ圧１）と締切圧力との余裕を十分に確保できるものの、基準オリフィス７１の大きさが本実施形態より大きいため、より厳しいエバポの排出規制に対応することができない。また、比較例２では、基準オリフィス７１の大きさは本実施形態と同じであるものの、誤差を含めた基準圧力（Ｒｅｆ圧２）と締切圧力との余裕を十分に確保できず、エバポリークを高精度にチェックすることが困難になると考えられる。
このように、本実施形態は、「モータ特性１」でモータ４０を回転させることで「誤差を含めた基準圧力と締切圧力との余裕」を従来と同様十分に確保しつつ、基準オリフィス７１を従来より小さくすることでエバポリークを高精度にチェックすることができる。

以上説明したように、本実施形態では、ＥＣＵ８０は、タンク通路５１と大気通路５３とを接続するよう切替弁６０を制御し、モータ４０を回転させ、基準オリフィス７１を空気が流通した状態で圧力センサ８１により検出した圧力を基準圧力Ｐｒとして検出する基準圧力検出手段を含む。また、ＥＣＵ８０は、タンク通路５１とポンプ通路５２とを接続するよう切替弁６０を制御し、モータ４０を回転させ、燃料タンク２の内部を減圧した状態で圧力センサ８１により検出した圧力Ｐｔと前記基準圧力Ｐｒとに基づき燃料タンク２からのエバポリークをチェックするチェック手段を含む。

また、ＥＣＵ８０は、所定の第１回転数ｓ１でモータ４０が回転する「モータ特性１」と、第１回転数ｓ１より大きな第２回転数ｓ２でモータ４０が回転する「モータ特性２」と、を切り替えてモータ４０を回転させることが可能である。つまり、ＥＣＵ８０は、負荷トルクにかかわらず、一定の回転数（第１回転数ｓ１）でモータを回転させることができる。

このように、本実施形態では、ＥＣＵ８０は、第２回転数ｓ２より小さな所定の第１回転数ｓ１（「モータ特性１」）でモータ４０を回転させることができる。本実施形態のように負荷トルクにかかわらず一定の低回転数でモータ４０を回転させた場合、「負荷トルクが大きくなるに従って回転数が小さくなる」モータ特性（モータ特性３）でモータ４０を回転させるのと比べ、圧力と流量との関係を示すポンプ特性の式の傾きは小さくなる。そのため、本実施形態のように基準オリフィス７１が小さい場合でも、誤差を含めた基準圧力と締切圧との余裕を十分に確保することができる。したがって、基準オリフィス７１の大きさにかかわらずエバポリークを高精度にチェックすることができる。

また、本実施形態では、ＥＣＵ８０は、基準圧力検出手段として機能し、「モータ特性１」でモータ４０を回転させながら圧力センサ８１により基準圧力Ｐｒを検出する。そのため、基準圧力Ｐｒの検出精度を高めることができる。
また、本実施形態では、ＥＣＵ８０は、基準圧力検出手段として機能し、「モータ特性１」でモータ４０を回転させながら圧力センサ８１により基準圧力Ｐｒを検出する前まで、「モータ特性２」でモータ４０を回転させる。そのため、ポンプ３０は「ポンプ特性２」で駆動し、ポンプ通路５２内を素早く減圧することができ、基準圧力Ｐｒの検出に要する時間を短縮することができる。

また、本実施形態では、ＥＣＵ８０は、チェック手段として機能し、圧力センサ８１により検出した圧力Ｐｔと基準圧力Ｐｒとの差圧が０になる前までは「モータ特性２」でモータ４０を回転させ、圧力センサ８１により検出した圧力Ｐｔと基準圧力Ｐｒとの差圧が０になった後は「モータ特性１」でモータ４０を回転させる。これにより、リークチェック（判定）に要する時間を短縮するとともに、リークチェック時の圧力変化を安定させることができ、燃料タンク２のエバポリークを高精度にチェックすることができる。

（他の実施形態）
上述の一実施形態では、ＥＣＵ８０が、連通口３１から空気を吸入し連通口３２から吐出するようポンプ３０を駆動するようにモータ４０を回転させ、基準圧力の検出、および、エバポリークのチェックを行う例を示した。すなわち、上述の一実施形態では、燃料タンク２の内部が減圧された状態でエバポリークのチェックが行われる。これに対し、本発明の他の実施形態では、ＥＣＵ８０は、連通口３２から空気を吸入し連通口３１から吐出するようポンプ３０を駆動するようにモータ４０を回転させ、基準圧力の検出、および、エバポリークのチェックを行うこととしてもよい。この場合、ポンプ３０および切替弁６０を駆動または作動（ＯＮ）させたときの時間の経過に伴う圧力センサ８１の出力の変化は、図７に示すとおり、図５に示す図を大気圧Ｐ０の線に対し線対称にしたような図となる。すなわち、基準圧力Ｐｒの検出はポンプ通路５２の内部が加圧された状態で行われ、エバポリークのチェックは燃料タンク２の内部が加圧された状態で行われる。この場合でも、ＥＣＵ８０が、上述の一実施形態のように「モータ特性１」（第１モータ特性）または「モータ特性２」（第２モータ特性）を切り替えながらモータ４０を回転させることにより、一実施形態と同様の効果を奏することができる。

また、上述の一実施形態では、第２モータ特性として「モータ特性２」を採用する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、第２モータ特性として、図２（Ａ）に示す「モータ特性３」を採用することとしてもよい。図２（Ａ）に示すように、締切トルク以下の範囲では、「モータ特性３」の回転数は、「モータ特性１」の回転数より大きい。よって、第２モータ特性として「モータ特性３」を採用した場合でも、一実施形態と同様、基準圧力の検出に要する時間、および、リークチェックに要する時間を短縮することができる。

また、上述の実施形態では、基準圧力を検出するとき、圧力検出手段により基準圧力を検出する前まで第２モータ特性でモータを回転させ、第１モータ特性でモータと回転させた状態で圧力検出手段により基準圧力を検出する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、基準圧力を検出するとき、第１モータ特性のみでモータを回転させることとしてもよい。
また、上述の実施形態では、エバポリークをチェックするとき、圧力検出手段により検出した圧力と基準圧力との差圧が０になる前までは第２モータ特性でモータを回転させ、圧力検出手段により検出した圧力と基準圧力との差圧が０になった後は第１モータ特性でモータを回転させる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、エバポリークをチェックするとき、第１モータ特性のみでモータを回転させることとしてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、基準オリフィスは、φ０．２５ｍｍに限らず、どのような大きさに設定されていてもよい。また、第１回転数が所定の大きさで、かつ、第２回転数が第１回転数より大きければ、第１モータ特性および第２モータ特性は、どのように設定してもよい。
また、本実施形態の他の実施形態では、モータは、三相ブラシレスモータに限らず、三相以外のブラシレスモータ、または、ブラシ付きモータ等であってもよい。
このように、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態に適用可能である。

３ ・・・・エバポリークチェックシステム
３０ ・・・ポンプ
４０ ・・・モータ
５１ ・・・タンク通路
５２ ・・・ポンプ通路
５３ ・・・大気通路
５５ ・・・オリフィス通路
６０ ・・・切替弁
７０ ・・・オリフィス形成部
７１ ・・・基準オリフィス
８０ ・・・ＥＣＵ（電子制御ユニット、制御部、基準圧力検出手段、チェック手段）
８１ ・・・圧力センサ（圧力検出手段）

Claims (4)

1. 燃料タンク（２）の内部と外部との間に圧力差を形成することにより、前記燃料タンクからのエバポリークをチェックするエバポリークチェックシステム（３）であって、
   ポンプ（３０）と、
   回転することにより前記ポンプを駆動するモータ（４０）と、
   一端が前記燃料タンクに接続するタンク通路（５１）と、
   一端が前記ポンプに接続し、他端が前記タンク通路の他端に接続可能に設けられるポンプ通路（５２）と、
   一端が大気に開放され、他端が前記タンク通路の他端に接続可能に設けられる大気通路（５３）と、
   前記タンク通路の他端と前記ポンプ通路の他端と前記大気通路の他端との間に設けられ、前記タンク通路と前記大気通路または前記ポンプ通路との接続を切り替える切替弁（６０）と、
   前記タンク通路と前記ポンプ通路とを接続するよう設けられるオリフィス通路（５５）と、
   前記オリフィス通路に設けられ、基準オリフィス（７１）を形成するオリフィス形成部（７０）と、
   前記ポンプ通路内の圧力を検出可能な圧力検出手段（８１）と、
   前記モータの回転および前記切替弁の作動を制御可能な制御部（８０）と、を備え、
   前記制御部は、
   前記タンク通路と前記大気通路とを接続するよう前記切替弁を制御し、前記モータを回転させ、前記基準オリフィスを空気が流通した状態で前記圧力検出手段により検出した圧力を基準圧力として検出する基準圧力検出手段（８０）、および、
   前記タンク通路と前記ポンプ通路とを接続するよう前記切替弁を制御し、前記モータを回転させ、前記燃料タンクの内部を減圧または加圧した状態で前記圧力検出手段により検出した圧力と前記基準圧力とに基づき前記燃料タンクからのエバポリークをチェックするチェック手段（８０）を含み、
   一定の回転数である所定の第１回転数で前記モータが回転する第１モータ特性と、前記第１回転数より大きな一定の回転数である所定の第２回転数で前記モータが回転する第２モータ特性と、を切り替えて前記モータを回転させることが可能であり、
   前記第１モータ特性から前記第２モータ特性に切り替える場合、前記第２モータ特性に切り替えるまで前記モータの回転数を前記第１回転数に保持し、
   前記第２モータ特性から前記第１モータ特性に切り替える場合、前記第１モータ特性に切り替えるまで前記モータの回転数を前記第２回転数に保持し、
   前記第１モータ特性の式は、横軸に負荷トルク、縦軸に回転数をとったとき、「負荷トルクが大きくなるほど回転数が小さくなる第３モータ特性」の式と「前記ポンプ通路の前記ポンプとは反対側を閉塞した状態で前記モータを回転させたときの負荷トルクである締切トルク」との交点を通るよう設定されており、
   前記第２モータ特性の式は、横軸に負荷トルク、縦軸に回転数をとったとき、前記第３モータ特性の式と「前記タンク通路と前記大気通路とが接続し前記基準オリフィスを空気が流通可能な状態で前記モータを回転させたときの負荷トルクである基準トルク」との交点を通るよう設定されていることを特徴とするエバポリークチェックシステム。
2. 前記基準圧力検出手段は、前記第１モータ特性で前記モータを回転させながら前記圧力検出手段により前記基準圧力を検出することを特徴とする請求項１に記載のエバポリークチェックシステム。
3. 前記基準圧力検出手段は、前記第１モータ特性で前記モータを回転させながら前記圧力検出手段により前記基準圧力を検出する前まで、前記第２モータ特性で前記モータを回転させることを特徴とする請求項２に記載のエバポリークチェックシステム。
4. 前記チェック手段は、前記圧力検出手段により検出した圧力と前記基準圧力との差圧が０になる前までは前記第２モータ特性で前記モータを回転させ、前記圧力検出手段により検出した圧力と前記基準圧力との差圧が０になった後は前記第１モータ特性で前記モータを回転させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のエバポリークチェックシステム。

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