JP6519446B2

JP6519446B2 - 燃料タンクシステム

Info

Publication number: JP6519446B2
Application number: JP2015212221A
Authority: JP
Inventors: 秀一麻生; 真介木下
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-10-28
Filing date: 2015-10-28
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2035-10-28
Also published as: JP2017081430A

Description

本発明は、燃料タンクシステムに関する。

従来、燃料タンク内で発生した燃料蒸気をキャニスタに吸着させると共に、キャニスタに吸着された燃料蒸気を吸気通路の負圧を利用してエンジン側に供給する燃料タンクシステムが用いられている。

ところで、エンジン側の吸気通路の負圧が小さい（吸気通路とキャニスタとの圧力差が小さい）、あるいは吸気通路が正圧である場合には、キャニスタの燃料蒸気を吸気通路に十分に供給できないという不都合があった。そこで、キャニスタと吸気通路を結ぶパージ通路に電動エアポンプを配設して、電動エアポンプを駆動することによって吸気通路の負圧が十分に利用できないときであってもキャニスタの蒸発燃料（燃料蒸気）を吸気通路に供給可能とした蒸発燃料処理装置が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１５−９４３２９号公報

上記特許文献１記載の蒸発燃料処理装置のように、パージ通路に電動エアポンプを配設すれば、吸気通路の負圧を十分に利用できない場合であっても、キャニスタから吸気通路に燃料蒸気を供給可能となるが、新たに電動エアポンプを配設しなければならないという不都合があった。

本発明は上記事実を考慮し、新たにポンプを増加させることなく、エンジン側の負圧を十分に利用できない場合でもキャニスタに吸着された燃料蒸気をエンジン側に供給可能な燃料タンクシステムを提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、燃料が貯留される燃料タンクと、前記燃料タンクから燃料蒸気が供給されて吸着されると共に、吸気管に燃料蒸気を供給するキャニスタと、前記燃料タンクと前記キャニスタの燃料蒸気導入ポートとを接続するベーパ通路と、前記キャニスタの燃料蒸気排出ポートと外部とを連通させる第１大気開放通路と、前記第１大気開放通路に設けられたポンプと、前記第１大気開放通路においてポンプよりも前記外部側から分岐して前記吸気管に接続されるパージ通路と、前記第１大気開放通路と前記パージ通路の分岐位置に設けられ、前記外部又は前記パージ通路と前記キャニスタの前記燃料蒸気排出ポートとを選択的に連通させる切換弁と、前記燃料蒸気導入ポートと外部とを連通させる第２大気開放通路と、前記ベーパ通路に設けられ、前記ベーパ通路の開閉を行なう第１開閉弁と、前記パージ通路に設けられ、前記パージ通路の開閉を行なう第２開閉弁と、前記第２大気開放通路に設けられ、前記第２大気開放通路の開閉を行なう第３開閉弁と、前記第１大気開放通路の圧力を検出する第１圧力センサと、前記吸気管の圧力を検出する第２圧力センサと、車両のエンジン走行時に前記第１圧力センサで検出された前記第１大気開放通路の圧力と前記第２圧力センサで検出された吸気管の圧力との圧力差が閾値以上の場合には、前記切換弁を吸気管側と連通させ、前記第２開閉弁、前記第３開閉弁を開放させると共に、前記圧力差が閾値未満の場合には、前記切換弁を吸気管側と連通させ、前記第２開閉弁、前記第３開閉弁を開放させると共に前記ポンプを駆動させるＥＣＵと、を備える。

この構成によれば、ＥＣＵは、車両のエンジン駆動走行時に、第１、第２圧力センサでそれぞれ検出された第１大気開放通路の圧力と吸気管の圧力との圧力差が閾値以上の場合には、パージ通路に設けられた第３開閉弁を開放させると共に、切換弁の切換によってキャニスタの燃料蒸気排出ポートとパージ通路を連通させることによって、キャニスタから吸気管まで連通させる。また、第２大気開放通路に設けられた第２開閉弁を開放させることによって、キャニスタの燃料蒸気導入ポートが外部に連通される。したがって、吸気管とキャニスタの間に十分な圧力差（負圧）があれば、その圧力差によって外部から導入された大気によってキャニスタから吸気管に燃料蒸気が供給される。

一方、ＥＣＵは、第１、第２圧力センサでそれぞれ検出された第１大気開放通路の圧力と吸気管の圧力との圧力差が閾値未満の場合、すなわち吸気管とキャニスタの間の圧力差が十分でない場合、あるいは吸気管が正圧である場合には、キャニスタと吸気管の間に位置する第１大気開放管に設けられたポンプを駆動する。これにより、吸気管とキャニスタの間に十分な圧力差を確保して、キャニスタから吸気管に燃料蒸気を供給することができる。

一方、車両の駐車（非走行）時には、穴あき検出制御を行なう。先ず、切換弁の切換によってキャニスタの燃料蒸気排出ポートと外部とを連通させる。この状態でポンプを駆動し、キャニスタに負圧を作用させる。この際、ポンプ駆動開始から所定時間経過後のキャニスタの圧力低下状態を検出することで、キャニスタの穴あきを検出することができる。

続いて、ポンプの駆動を停止して、第２大気開放通路の開閉弁を開放することによってキャニスタを大気圧まで戻す。この状態で、第２大気開放通路の開閉弁を閉塞すると共に、ベーパ通路の開閉弁を開放し、ポンプを駆動して燃料タンクに負圧を作用させる。この際、ポンプ駆動開始から所定時間経過後の燃料タンクの圧力低下状態を検出することで、燃料タンクの穴あきを検出することができる。

このように、単一のポンプによって、エンジン駆動走行時にキャニスタから吸気管への燃料蒸気の供給補助、駐車時には穴あき検出制御を行なうことができる。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ＥＣＵは、車両の非エンジン走行時に、前記切換弁を吸気管側と連通させ、前記第１開閉弁、前記第２開閉弁、前記第３開閉弁を閉塞させる。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記ＥＣＵは、車両の駐車時に、前記第１開閉弁、前記第２開閉弁、前記第３開閉弁を閉塞させ、前記切換弁を前記外部と連通させた後、前記ポンプを駆動させ、前記ポンプの駆動開始から所定時間経過後の前記キャニスタの圧力低下状態に基づいて前記キャニスタの穴あき判定を行う。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記ＥＣＵは、車両の駐車時に、前記キャニスタの穴あき判定後、前記ポンプの駆動を停止させると共に前記第３開閉弁を開放することによって前記キャニスタを大気圧まで戻した後、前記第３開閉弁を閉塞し、前記第１開放弁を開放すると共に前記ポンプを駆動させ、前記ポンプの駆動開始から所定時間経過後の前記燃料タンクの圧力低下状態に基づいて前記燃料タンクの穴あき判定を行う。

請求項１記載の発明の燃料タンクシステムは、上記構成としたので、新たなポンプを用いることなく、エンジン側の負圧を十分に利用できない場合でも、キャニスタに吸着された燃料蒸気をエンジン側に供給可能となる。

本発明の第１実施形態に係る燃料タンクシステムの概略構成を示す図である。本発明の第１実施形態に係る燃料タンクシステムの給油状態を示す図である。本発明の第１実施形態に係る燃料タンクシステムの給油終了状態を示す図である。である。本発明の第１実施形態に係る燃料タンクシステムの給油時の制御を示すフローチャートである。本発明の第１実施形態に係る燃料タンクシステムのエンジン駆動走行状態を示す図である。である。本発明の第１実施形態に係る燃料タンクシステムの燃料タンクの過剰燃料蒸気排出状態を示す図である。本発明の第１実施形態に係る燃料タンクシステムのエンジン駆動走行時の制御を示すフローチャートである。本発明の第１実施形態に係る燃料タンクシステムのモータ走行（非エンジン駆動走行）状態を示す図である。本発明の第１実施形態に係る燃料タンクシステムのキャニスタ穴あき検出状態を示す図である。本発明の第１実施形態に係る燃料タンクシステムの穴あき検出制御を示すフローチャートである。本発明の第１実施形態に係る燃料タンクシステムにおける、キャニスタ穴あき検出制御時のキャニスタ側の圧力変動を示す図である。本発明の第１実施形態に係る燃料タンクシステムにおける、燃料タンク穴あき検出状態を示す図である。本発明の第１実施形態に係る燃料タンクシステムにおける、燃料タンク穴あき検出制御時の燃料タンクの圧力変動を示す図である。本発明の第２実施形態に係る燃料タンクシステムの概略構成を示す図である。本発明の第３実施形態に係る燃料タンクシステムの概略構成を示す図である。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る燃料タンクシステムについて図１〜図１３を参照して説明する。なお、各図は模式的なものであり、本発明と関連性の低いものは図示を省略している。また、本実施形態の燃料タンクシステムが適用された車両がエンジンとモータとを動力源として備えたハイブリッド車（ＨＶ（Hybrid Vehicle））又はプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle））の場合について説明する。

（構成）
本実施形態に係る燃料タンクシステム１０は、図１に示すように、燃料が貯留される燃料タンク１２と、燃料タンク１２内の燃料蒸気が吸着されるキャニスタ１４と、キャニスタ１４に吸着された燃料蒸気が供給されるエンジン１６と、後述するセンサやスイッチからの信号に基づいてポンプ、電磁弁などを制御するＥＣＵ１８とを基本的に備えている。

燃料タンク１２は、燃料が貯留される燃料タンク本体２０と、燃料タンク本体２０から斜め上方に延在するフィラーパイプ２２と、フィラーパイプ２２の燃料注入口を閉塞するキャップ２４と、燃料タンク本体２０の上部に設けられたフロートバルブ２６と、を備えている。

フィラーパイプ２２の燃料注入口は、車体のリッド２８の内側に配設されており、給油時には、開放されたリッド２８からキャップ２４が取り外されたフィラーパイプ２２に給油ノズルが挿入されることにより、燃料タンク本体２０に燃料が供給されるものである。

なお、リッド２８は、車室内の給油スイッチ２９を操作することにより開放されるものであり、給油スイッチ２９の操作信号はＥＣＵ１８に出力されるように構成されている。リッド２８には、リッド２８の閉塞をスイッチの信号としてＥＣＵ１８に出力するリッドスイッチ３０が設けられている。また、燃料タンク本体２０は、燃料タンク本体２０の圧力（気圧）を検出する圧力センサ３２が配設されている。

キャニスタ１４は、キャニスタ本体３４が壁３６によって上下に区画されており、それぞれに燃料蒸気の吸着剤となる活性炭３８が配設されている。

キャニスタ本体３４の上流側の導入ポート４０は、燃料タンク本体２０（フロートバルブ２６）と供給管４２で連通されている。供給管４２には、キャニスタ本体３４の導入ポート４０と燃料タンク本体２０とを連通、又は遮断する第１電磁弁４４が配設されている。

キャニスタ本体３４の下流側の排出ポート４６には、第１大気開放管４８が連通されている。第１大気開放管４８は、排出ポート４６と反対側の端部が外部に連通した大気口４９とされている。第１大気開放管４８上には、電磁切換弁５０が配設されており、電磁切換弁５０とエンジン１６の後述する吸気管６４がパージ管５２で連通されている。すなわち、電磁切換弁５０は、キャニスタ１４の排出ポート４６と大気口４９又はパージ管５２を選択的に連通させるものである。

第１大気開放管４８において、電磁切換弁５０よりも上流（排出ポート４６）側には、ポンプ５４が配設されている。ポンプ５４は、下流（エンジン１６又は大気口４９）側に加圧するものである。

第１大気開放管４８において、ポンプ５４よりも上流（排出ポート４６）側には、キャニスタ１４の圧力を検出するための圧力センサ５６が配設されている。

さらに、第１大気開放管４８において電磁切換弁５０よりも下流側に、キャニスタ本体３４の導入ポート４０と連通する第２大気開放管５８が接続されている。第２大気開放管５８には、導入ポート４０と大気口４９を連通又は遮断させる第２電磁弁６０が配設されている。

また、パージ管５２には、電磁切換弁５０とエンジン１６（吸気管６４）側を連通又は遮断する第３電磁弁６２が配設されている。

なお、パージ管５２は、エンジン１６の吸気側を構成する吸気管６４のスロットルバルブ６６よりも下流側に連通しているものである。なお、吸気管６４のスロットルバルブ６６よりも下流側には、吸気管６４の圧力を検出するための圧力センサ６８が配設されている。なお、図１において、エンジン１６のシリンダロッドの上部に配設されているものは、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）７０である。

また、圧力センサ３２、５６、６８、給油スイッチ２９、リッドスイッチ３０、第１電磁弁４４、第２電磁弁６０、第３電磁弁６２、電磁切換弁５０、ポンプ５４は、それぞれＥＣＵ１８と信号線で接続されている。ＥＣＵ１８は、圧力センサ３２、５６、６８、給油スイッチ２９、リッドスイッチ３０からの検出信号に基づいて第１〜第３電磁弁４４、６０、６２、電磁切換弁５０、ポンプ５４を制御する。

（作用）
本実施形態に係る燃料タンクシステム１０の作用（動作）を説明する。以下、各状態における制御について説明する。なお、初期状態において、第１電磁弁４４、第２電磁弁６０、第３電磁弁６２は閉塞されている。また、初期状態において、電磁切換弁５０は、キャニスタ１４の排出ポート４６とエンジン１６側を連通させている。

なお、各図において、第１電磁弁４４、第２電磁弁６０、第３電磁弁６２を示す円の内側で２本の直線によって４分割されている部分のうち、対向する２つの部分が黒塗りされている場合には電磁弁が閉塞していることを表し、４分割されている全ての部分が白い場合には電磁弁が開放されていることを表している。また、各図において、ドットパターンで塗られている部分は、説明の対象となる気体が存在、又は流れている部分であることを示している。

［給油時］
先ず、給油時について、図２、図３及び図４のフローチャートを参照して説明する。なお、図２及び図３において、制御に関連しない信号線は、図示省略している（以下の図でも同様）。

図２に示すように、自動車の給油スイッチ２９が操作されることにより、給油スイッチ２９からＥＣＵ１８にオン信号が入力されると、ＥＣＵ１８では給油が開始されたと判定する（図４、ステップＳ１１でＹＥＳ（以下、「図４」を省略する））。これによって、ＥＣＵ１８は、電磁切換弁５０に操作信号を出力し、電磁切換弁５０を切り換えてキャニスタ１４の排出ポート４６と大気口４９とを連通させる（ステップＳ１２）。また、ＥＣＵ１８は、第１電磁弁４４に操作信号を出力し、第１電磁弁４４を開放する（ステップＳ１３）。

すなわち、図２に示すように、リッド２８が開放されてキャップ２４が取り外されることによって、給油ノズルがフィラーパイプ２２に挿入されて燃料タンク本体２０に燃料が供給される。この結果、燃料タンク本体２０の燃料蒸気圧が高まり、燃料蒸気が第１電磁弁４４が開放された供給管４２からキャニスタ１４の導入ポート４０に供給される。キャニスタ１４において、活性炭３８に燃料が吸着された後、燃料蒸気から燃料を除去された気体が電磁切換弁５０を介して大気口４９から外部に排出される。

ＥＣＵ１８は、リッドスイッチ１８からＯＮ（閉塞）信号が入力されるまでは、給油が継続していると判定して、電磁切換弁５０と第１電磁弁４４の状態を維持する（ステップＳ１４でＮＯ）。

図３に示すように、給油終了後に、フィラーパイプ２２の燃料注入口がキャップ２４で閉塞され、リッド２８が閉塞されると、リッドスイッチ３０からオン信号がＥＣＵ１８に出力される。ＥＣＵ１８は、リッドスイッチ３０からＯＮ信号が入力されると、リッド２８が閉塞され給油が終了したと判定する（ステップＳ１４でＹＥＳ）。

この後、ＥＣＵ１８は電磁切換弁５０に操作信号を出力し、電磁切換弁５０を切り換えてキャニスタ１４の排出ポート４６とエンジン１６側を連通させる（ステップＳ１５）。また、ＥＣＵ１８は、第１電磁弁４４に操作信号を出力し、第１電磁弁４４を閉塞する（ステップＳ１６）。すなわち、図３に示すように、燃料タンクシステム１０を初期状態に戻す。これにより、給油時の制御を終了する。

［エンジン駆動走行時］
次に、エンジン駆動走行時の制御について、図５、図６及び図７のフローチャートを参照して説明する。

先ず、ＥＣＵ１８は、エンジンＥＣＵ（不図示）からエンジン駆動信号が入力されることにより、エンジン駆動走行時制御を開始する（図７、ステップＳ２１でＹＥＳ（以下、「図７」を省略する））。

なお、初期状態で第１電磁弁４４、第２電磁弁６０、第３電磁弁６２は閉塞されている（図３参照）

この状態で、図５に示すように、吸気管６４に配設された圧力センサ６８からの検出値（圧力Ｐｉ）と、第１大気開放管４８のキャニスタ１４側に配設された圧力センサ５６から検出値（圧力Ｐｃ）がＥＣＵ１８に入力される。ＥＣＵ１８では、キャニスタ１４側の圧力Ｐｃとエンジン１６側（吸気管６４）の圧力Ｐｉとの圧力差（Ｐｃ−Ｐｉ）が閾値Ｐ１より小さいか否かが判定される（ステップＳ２２）。

ＥＣＵ１８では、圧力差（Ｐｃ−Ｐｉ）が閾値Ｐ１より小さい場合には、キャニスタ１４側とエンジン１６（吸気管６４）側との圧力差（負圧）が十分でないと判定して、第２電磁弁６０、第３電磁弁６２に操作信号を出力して、第２電磁弁６０、第３電磁弁６２を開放させる（ステップＳ２２でＹＥＳ、ステップＳ２３、ステップＳ２４）。さらに、ポンプ５４に操作信号を出力してポンプ５４を駆動させる。この結果、キャニスタ１４とエンジン１６側との間に十分な圧力差がない場合でも、図５に示すように、ポンプ５４の駆動によりその不足分が補われるため、第２電磁弁６０が開放された第２大気開放管５８から導入された大気によってキャニスタ１４に吸着された燃料が燃料蒸気として第１大気開放管４８、電磁切換弁５０、第３電磁弁６２が開放されたパージ管５２を介して吸気管６４に確実に供給される。

一方、圧力差（Ｐｃ−Ｐｉ）が閾値Ｐ１以上の場合には、ＥＣＵ１８はキャニスタ１４側とエンジン１６（吸気管６４）側との圧力差が十分であると判定して、第２電磁弁６０、第３電磁弁６２に操作信号を出力して、第２電磁弁６０、第３電磁弁６２を開放させる（ステップＳ２２でＮＯ、ステップＳ２６、ステップＳ２７）。この結果、第２電磁弁６０が開放された第２大気開放管５８から導入された大気によってキャニスタ１４に吸着された燃料が燃料蒸気として第１大気開放管４８、電磁切換弁５０、第３電磁弁６２が開放されたパージ管５２を介して吸気管６４に確実に供給される。

さらに、ＥＣＵ１８では、燃料タンク１２の圧力センサ３２の出力値（圧力Ｐｔ）が閾値Ｐ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ２８）。図６に示すように、ＥＣＵ１８は、圧力センサ３２の出力値（圧力Ｐｔ）が閾値Ｐ２以上であれば、燃料タンク本体２０内の燃料蒸気圧が過剰であると判定し、第１電磁弁４４に操作信号を出力して第１電磁弁４４を開放させる（ステップＳ２８でＹＥＳ。ステップＳ２９）。これによって、燃料タンク本体２０内から過剰な燃料蒸気がキャニスタ１４側に排出され、活性炭３８に燃料が吸着される。これによって、燃料タンク本体２０内の燃料蒸気圧が過剰になることを抑制できる。

なお、ＥＣＵ１８は、圧力センサ３２の出力値（圧力Ｐｔ）が閾値Ｐ２未満であれば、燃料タンク本体２０内の燃料蒸気圧が正常であると判断して何ら操作することはしない（ステップＳ２８でＮＯ）。

［モータ（エンジン非駆動）走行時］
続いて、エンジン非駆動走行時について、図８を参照して説明する。

図８に示すように、ＥＣＵ１８では、ハイブリッドＥＣＵからの信号により、エンジン１６が駆動されずにモータのみで車両が走行されていることを認識した場合には、例えば、エンジン駆動走行からモータのみの走行に切り換わった場合には、ＥＣＵ１８から第１電磁弁４４、第２電磁弁６０、第３電磁弁６２に閉塞信号が出力されると共に、電磁切換弁５０にはキャニスタ１４とエンジン１６側とを連通させる信号が出力され、ポンプ５４に操作（非駆動）信号が出力される。

この結果、キャニスタ１４はエンジン１６（吸気管６４）側、燃料タンク１２側、大気口４９側のいずれとも遮断される。したがって、キャニスタ１４に吸着された燃料が燃料蒸気として大気口４９から外部に排出されること、及びエンジン１６を介して外部に排出されることが防止される。さらに、エンジン１６の非駆動時に、燃料タンク本体２０内で発生した燃料蒸気がキャニスタ１４に供給され続けることによって、キャニスタ１４に燃料蒸気が過剰に吸着されることを防止することができる。

［駐車時］
次に、駐車時の制御について図８を参照して説明する。ＥＣＵ１８は、ハイブリッドＥＣＵからの信号により、車両が非走行状態にあることを検出し、なおかつ、給油を開始してないと判断した場合には、駐車時であると判断する（図４、ステップＳ１１でＮＯ）。この場合にも、モータ走行時と同様に、ＥＣＵ１８は、第１電磁弁４４、第２電磁弁６０、第３電磁弁６２を閉塞させると共に、電磁切換弁５０をキャニスタ１４とエンジン１６側とを連通させ、ポンプ５４を非駆動にさせる（燃料タンクシステム１０を初期状態にする）（図８参照）。これによって、モータ走行時と同様の作用効果を奏する。

［穴あき検出時］
駐車開始（走行停止）から所定時間経過後、穴あき検出制御が行なわれる。この穴あき検出制御について、図９、図１１〜図１３及び図１０のフローチャートを参照して説明する。

穴あき検出制御を行なう場合には、先ず、キャニスタ穴あき検出制御を行なう。
図９に示すように、ＥＣＵ１８から先ず、ポンプ５４及び電磁切換弁５０に操作信号が出力され、キャニスタ１４側と大気口４９が連通されると共に、ポンプ５４が駆動される（図１０、ステップＳ３１、ステップＳ３２（以下、「図１０」を省略する））。このポンプ５４の駆動により、キャニスタ１４に負圧が作用する。

ＥＣＵ１８は圧力センサ５６の出力値（圧力Ｐｃ）に基づいて、検出開始（ポンプ駆動開始）タイミングから所定時間ｔ１経過後の圧力Ｐｃが閾値Ｐ３よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ３３）。

図１１に示すように、検出開始タイミングから所定時間ｔ１経過後の圧力Ｐｃが閾値Ｐ３よりも大きければ（図１１、破線Ｐｃ参照）、キャニスタ１４に穴があると判定して、インストゥルメントパネル（以下、「インパネ」という）にキャニスタ１４の穴あきを警告として表示する（ステップＳ３３でＮＯ、ステップＳ３４）。

一方、ＥＣＵ１８は、検出開始タイミングから所定時間ｔ１経過後の圧力Ｐｃが閾値Ｐ３よりも小さければ（図１１、実線Ｐｃ参照）、キャニスタ１４に穴がないと判断して、続いて電磁弁固着検出制御を行なう（ステップＳ３３でＹＥＳ）。

具体的には、ＥＣＵ１８からポンプ５４と第２電磁弁６０に操作信号が出力され、ポンプ５４の駆動が停止されると共に、第２電磁弁６０が開放される（ステップＳ３５、Ｓ３６）。これによって、第２大気開放管５８からキャニスタ１４に大気が導入され、キャニスタ１４の圧力が上昇する。

ここで、ＥＣＵ１８は圧力センサ５６の出力値（圧力Ｐｃ）に基づいて、検出開始（第２電磁弁６０の開放）タイミングから所定時間ｔ２経過時の圧力Ｐｃが閾値Ｐ４よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３７）。

図１１に示すように、検出開始タイミングから所定時間ｔ２経過後の圧力Ｐｃが閾値Ｐ４よりも小さければ（図１１、二点鎖線Ｐｃ参照）、第２電磁弁６０が固着している（開放されていない）と判断して、インパネに第２電磁弁６０の固着を警告として表示する（ステップＳ３７でＮＯ、ステップＳ３８）。

一方、ＥＣＵ１８は、検出開始タイミングから所定時間ｔ２経過後の圧力Ｐｃが閾値Ｐ４よりも大きければ（図１１、一点鎖線Ｐｃ参照）、第２電磁弁６０が固着されていないと判断して、続いて燃料タンク穴あき検出制御を行なう（ステップＳ３７でＹＥＳ）。

具体的には、図１２に示すように、ＥＣＵ１８からポンプ５４と第２電磁弁６０、第１電磁弁４４に操作信号が出力され、ポンプ５４が駆動されると共に、第２電磁弁６０が閉塞され、第１電磁弁４４が開放される（ステップＳ３９〜Ｓ４１）。これによって、燃料タンク１２がキャニスタ１４を介してポンプ５４と連通される。したがって、ポンプ５４の駆動により燃料タンク本体２０内の圧力が低下する。

ここで、図１３に示すように、ＥＣＵ１８は燃料タンク本体２０に設けられた圧力センサ３２の出力値（圧力Ｐｔ）に基づいて、検出開始（ポンプ駆動開始）タイミングから所定時間ｔ３経過後の圧力Ｐｔが閾値Ｐ５よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ４２）。

図１３に示すように、検出開始タイミングから所定時間ｔ３経過時の圧力Ｐｔが閾値Ｐ５より大きければ（図１３、破線Ｐｔ参照）、燃料タンク本体２０に穴があると判断して、インパネに燃料タンク１２の穴あきを警告として表示する（ステップＳ４２でＮＯ、ステップＳ４３）。

なお、検出開始タイミングから所定時間ｔ３経過時の圧力Ｐｔが閾値Ｐ５より小さければ（図１３、実線Ｐｔ参照）、燃料タンク本体２０に穴がないと判断して、穴あき検出制御を終了する。

（効果）
燃料タンクシステム１０では、エンジン駆動走行時に、吸気管６４内の負圧が小さい（吸気管６４とキャニスタ１４との圧力差が小さい）場合であっても、あるいは吸気管６４内が正圧であっても、キャニスタ１４と吸気管６４の間に配設されたポンプ５４を駆動することで、キャニスタ１４に吸着された燃料をキャニスタ１４から脱離させてエンジン１６（吸気管６４）側に燃料蒸気として確実に供給し、エンジン１６で燃焼させることが可能となる。

したがって、燃費向上の目的でＥＧＲ（排気循環システム）７０が使用されたことによって吸気管６４の負圧が減少した場合やターボチャージャーの使用によって吸気管６４内が正圧化した場合であっても、燃料蒸気の処理と両立させることができる。

また、駐車時に行なう穴あき検出用に設けられたポンプ５４をエンジン駆動走行時に行なう燃料蒸気処理時の加圧に兼用している。したがって、燃料タンクシステム１０において燃料蒸気処理用に新しくポンプを設ける必要がなく、コスト増加を抑制しつつ、吸気管６４とキャニスタ１４との圧力差が十分でない場合にも燃料蒸気の処理が可能となる。

さらに、駐車中やハイブリッド車のモータ走行（エンジン非駆動）時には、第１電磁弁４４、第２電磁弁６０、第３電磁弁６２を全て閉塞しているため、キャニスタ１４が燃料タンク１２、大気開放側、エンジン１６の吸気管６４の全てから遮断された状態とされている。したがって、キャニスタ１４の活性炭３８に吸着されている燃料が拡散により第１大気開放管４８から、あるいはパージ管５２、吸気管６４、エンジン１６を介して大気に放出されることが防止される。また、燃料タンク１２内で発生した燃料蒸気がキャニスタ１４内の活性炭３８に過剰に付着することが防止される。

なお、ＥＣＵ１８では、給油開始を給油スイッチ２９からのオン信号の入力に基づいて判定していたが、リッドスイッチのオフ（開放）信号で判断するようにしても良い。

図１１では、穴あき検出制御において、キャニスタ１４の穴あき判定、第２電磁弁６０の固着判定に用いる閾値Ｐ３、Ｐ４が同一値として示されているが、同一値に限定するものではない。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る燃料タンクシステム１００について図１４を参照して説明する。第１実施形態と同様の構成要素については同一の参照符号を付してその説明を省略する。

図１４に示すように、本実施形態に係るキャニスタ１４は、キャニスタ本体３４の一ヶ所に活性炭３８が配設された単相のキャニスタである。

このように構成された燃料タンクシステム１００でも、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態に係る燃料タンクシステム２００について図１５を参照して説明する。第１実施形態と同様の構成要素については同一の参照符号を付してその説明を省略する。

本実施形態に係るキャニスタは、キャニスタ１４の下流側に三つの単相のキャニスタ２０２、２０４、２０６が直列に接続されている多相のキャニスタとして構成されている。各キャニスタ２０２、２０４、２０６には、それぞれ導入ポート２０２Ａ、２０４Ａ、２０６Ａと排出ポート２０２Ｂ、２０４Ｂ、２０６Ｂが形成されている。

このように構成された燃料タンクシステム２００でも、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

なお、一連の実施形態では、ハイブリッド車又はプラグインハイブリッド車に適用した例について説明したが、一般のガソリンエンジンやディーゼルエンジンのみで走行する自動車にも適用可能である。この場合には、モータのみの走行時の制御が除かれる。

１０、１００、２００燃料タンクシステム
１２燃料タンク
１４キャニスタ
４０導入ポート（燃料蒸気導入ポート）
４２供給管（ベーパ通路）
４４第１電磁弁（開閉弁）
４６排出ポート（燃料蒸気排出ポート）
４８第１大気開放管（第１大気開放通路）
５０電磁切換弁（切換弁）
５２パージ管（パージ通路）
５４ポンプ
５８第２大気開放管（第２大気開放通路）
６０第２電磁弁（開閉弁）
６２第３電磁弁（開閉弁）
６４吸気管

Claims

燃料が貯留される燃料タンクと、
前記燃料タンクから燃料蒸気が供給されて吸着されると共に、吸気管に燃料蒸気を供給するキャニスタと、
前記燃料タンクと前記キャニスタの燃料蒸気導入ポートとを接続するベーパ通路と、
前記キャニスタの燃料蒸気排出ポートと外部とを連通させる第１大気開放通路と、
前記第１大気開放通路に設けられたポンプと、
前記第１大気開放通路においてポンプよりも前記外部側から分岐して前記吸気管に接続されるパージ通路と、
前記第１大気開放通路と前記パージ通路の分岐位置に設けられ、前記外部又は前記パージ通路と前記キャニスタの前記燃料蒸気排出ポートとを選択的に連通させる切換弁と、
前記燃料蒸気導入ポートと外部とを連通させる第２大気開放通路と、
前記ベーパ通路に設けられ、前記ベーパ通路の開閉を行なう第１開閉弁と、
前記パージ通路に設けられ、前記パージ通路の開閉を行なう第２開閉弁と、
前記第２大気開放通路に設けられ、前記第２大気開放通路の開閉を行なう第３開閉弁と、
前記第１大気開放通路の圧力を検出する第１圧力センサと、
前記吸気管の圧力を検出する第２圧力センサと、
車両のエンジン走行時に前記第１圧力センサで検出された前記第１大気開放通路の圧力と前記第２圧力センサで検出された吸気管の圧力との圧力差が閾値以上の場合には、前記切換弁を吸気管側と連通させ、前記第２開閉弁、前記第３開閉弁を開放させると共に、前記圧力差が閾値未満の場合には、前記切換弁を吸気管側と連通させ、前記第２開閉弁、前記第３開閉弁を開放させると共に前記ポンプを駆動させるＥＣＵと、
を備える燃料タンクシステム。
前記ＥＣＵは、車両の非エンジン走行時に、前記切換弁を吸気管側と連通させ、前記第１開閉弁、前記第２開閉弁、前記第３開閉弁を閉塞させる請求項１記載の燃料タンクシステム。
前記ＥＣＵは、車両の駐車時に、前記第１開閉弁、前記第２開閉弁、前記第３開閉弁を閉塞させ、前記切換弁を前記外部と連通させた後、前記ポンプを駆動させ、前記ポンプの駆動開始から所定時間経過後の前記キャニスタの圧力低下状態に基づいて前記キャニスタの穴あき判定を行う請求項１又は２記載の燃料タンクシステム。
前記ＥＣＵは、車両の駐車時に、前記キャニスタの穴あき判定後、前記ポンプの駆動を停止させると共に前記第３開閉弁を開放することによって前記キャニスタを大気圧まで戻した後、前記第３開閉弁を閉塞し、前記第１開放弁を開放すると共に前記ポンプを駆動させ、前記ポンプの駆動開始から所定時間経過後の前記燃料タンクの圧力低下状態に基づいて前記燃料タンクの穴あき判定を行う請求項３記載の燃料タンクシステム。