JP6536476B2 - エバポリークチェックシステム、および、これを用いたエバポリークのチェック方法 - Google Patents
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Description
ポンプ通路部は、一端がポンプの吸入口または吐出口に接続している。
タンク通路部は、一端が、燃料を貯留する燃料タンクに接続している。
特定通路部は、一端がポンプ通路部の他端に接続し、他端がタンク通路部の他端に接続している。
大気通路部は、一端がタンク通路部の他端または特定通路部の他端に接続し、他端が大気に開放されている。
流路面積変更部は、特定通路部の流路面積を、第1面積および第N面積(N≧2)を含む複数通りの面積に変更可能である。
大気弁部は、大気通路部の流路面積を変更可能である。
圧力検出部は、ポンプ通路部の内部の圧力を検出可能である。
制御部は、ポンプ、流路面積変更部および大気弁部の作動を制御可能である。
そして、本発明では、制御部は、演算部およびリークチェック部を有している。
(第1実施形態)
本発明の第1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エバポシステムを図1に示す。
燃料タンク2には、給油通路部3が接続している。給油通路部3の燃料タンク2とは反対側には、給油口4が形成されている。給油口4および給油通路部3を経由して燃料タンク2に燃料が供給される。
エバポリークチェックシステム10は、タンク通路部42、大気通路部44、チェックモジュール11、制御部としての電子制御ユニット(以下、「ECU」という)20等を備えている。
タンク通路部42は、一端がキャニスタ5を経由して燃料タンク2に接続され、他端がチェックモジュール11に接続されている。すなわち、キャニスタ5は、タンク通路部42の燃料タンク2とチェックモジュール11との間に設けられている。大気通路部44は、一端がチェックモジュール11に接続され、他端が大気に開放されている。
図2に示すように、チェックモジュール11は、ポンプ30、ポンプ通路部41、特定通路部43、流路面積変更部50、大気弁部60、圧力検出部としての圧力センサ25等を有している。
図2に示すように、ポンプ通路部41は、一端がポンプ30の吸入口35に接続している。
図2では、ポンプ通路部41とタンク通路部42と特定通路部43と大気通路部44との境界を細い破線で示している。
流路面積変更部50は、第1閉塞弁51、第2閉塞弁52を有している。
本実施形態では、チェックモジュール11は、オリフィス部材としての第1オリフィス部材71および第2オリフィス部材72をさらに有している。
第1オリフィス部材71および第2オリフィス部材72は、例えばステンレス等の金属により形成されている。
このように、流路面積変更部50は、第1閉塞弁51および第2閉塞弁52の開弁状態により、特定通路部43の流路面積を、面積A1、A2、A3(=A1+A2)の3通りの面積に変更可能である。
大気弁部60は、閉塞弁61を有している。
圧力センサ25は、ポンプ通路部41に設けられている。圧力センサ25は、ポンプ通路部41の内部の圧力を検出し、検出した圧力に対応する信号をECU20に出力する。
圧力センサ25は、内燃機関の始動時にポンプ通路部41の内部の圧力を検出することにより、大気の圧力である大気圧を検出することができる。
また、内燃機関の始動後、所定時間が経過後は、第1閉塞弁51、第2閉塞弁52、大気弁部60の開閉状況に応じたポンプ通路部41内の圧力を検出することができる。
また、ECU20は、圧力センサ25からの信号に基づき、ポンプ通路部41の内部の圧力を検知することができる。
ECU20は、プログラム(ソフトウェア)の実行により機能する機能部として、演算部21、リークチェック部22および異常判定部23を有している。
具体的には、演算部21は、ポンプ30を作動させていないときに圧力センサ25により検出した圧力を大気圧Paとして記憶する。
ここで、ポンプ30のポンプ出入口差圧、すなわち、大気圧と圧力センサ25の出力との差圧と、ポンプ流量との関係を表わすPQ特性は、C1、C2を定数とすると、下記式1のように一次曲線で近似できる。
Q=C1|P−Pa|+C2 ・・・式1
また、面積A相当の開口の流量は、ρaを空気密度とすると、下記式2で表される。
Q=A×√(|P−Pa|÷ρa) ・・・式2
本実施形態では、ポンプ通路部41における圧力発生源はポンプ30のみであり、式1および式2のQが等しいため、下記式3を導くことができる。
C1|P−Pa|+C2=A×√(|P−Pa|÷ρa) ・・・式3
ポンプ30およびポンプ通路部41の内部および周辺の温度変化や圧力変化が小さければ、例えば20+/−2℃、101.3+/−3.5kPa程度であれば、ρa=1.205+/−0.050のように、ρaは定数として扱える。そのため、AとPとの組み合わせが2つ以上あれば、C1およびC2を特定でき、ポンプ30のPQ特性は一意に決まる。
しかしながら、実際は製品の流路面積は、製造上の寸法ばらつき、温度変化および湿度変化による寸法ばらつきをもつため、流路面積の値を正確に求め、製品毎に正確な流路面積の値を予め設定しておくには膨大なコストや工数が掛かる。
図4に、流路面積A1上限時の流路のPQ特性A1maxPQおよびA1下限時の流路のPQ特性A1minPQ、ならびに、流路面積A3上限時の流路のPQ特性A3maxPQおよびA3下限時の流路のPQ特性A3minPQを示す。ここで、上限A1maxPQおよび下限A1minPQは、それぞれ、第1オリフィス部材71の製造上の寸法ばらつき、温度変化および湿度変化による寸法ばらつきに基づき想定される第1面積A1の最大値(上限)または最小値(下限)を式2のAに代入したときの式に対応している。また、上限A3maxPQおよび下限A3minPQは、それぞれ、第1オリフィス部材71および第2オリフィス部材72の製造上の寸法ばらつき、温度変化および湿度変化による寸法ばらつきに基づき想定される第2面積A3の最大値(上限)または最小値(下限)を式2のAに代入したときの式に対応している。よって、流路面積がA1の流路のPQ特性は、上限A1maxPQと下限A1minPQとの間でばらつき、流路面積がA3の流路のPQ特性は、上限A3maxPQと下限A3minPQとの間でばらつくと考えられる。
図4に、流路面積がArefの流路のPQ特性の式ArefPQを示す。ここで、ArefPQは、基準面積Arefを式2のAに代入したときの式に対応している。
演算部21は、推定したポンプ30のPQ特性の上限PQmaxと式ArefPQとの交点からリーク閾値Prefを求める。
なお、ECU20は、異常判定部23により「エバポリークチェックシステム10に異常が生じている」と判定した場合、例えば、車両の運転席前方に設けられた表示装置の警告灯を点灯させる等し、運転者に「エバポリークチェックシステム10に異常が生じている」ことを通知する。
エバポリークチェックシステム10のECU20は、図5に示す一連の処理S100を実行することにより、燃料タンク2からのエバポリークの有無をチェックする。
S100は、車両の内燃機関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、ECU20は、圧力センサ25をオンにし、圧力センサ25による圧力の検出を開始する。S101の後、処理はS102へ移行する。
S102では、ECU20は、圧力センサ25により検出した圧力を大気圧Paとして記憶する。S102の後、処理はS103へ移行する。
S103では、ポンプ30のモータ15に通電し、ポンプ30の作動を開始する。S103の後、処理はS104へ移行する。
S105では、ECU20は、圧力センサ25により検出した圧力と大気圧Paとの差圧を第1圧力P1として記憶する。S105の後、処理はS106へ移行する。
S107では、ECU20は、圧力センサ25により検出した圧力と大気圧Paとの差圧を第2圧力P3として記憶する。S107の後、処理はS108へ移行する。
S112では、ECU20は、圧力センサ25により検出した圧力と大気圧Paとの差圧をチェック圧力Pcとして記憶する。S112の後、処理はS113へ移行する。
S114では、ECU20は、「燃料タンク2にエバポリークは発生していない」と判定する。S114の後、処理はS115へ移行する。
S115では、ECU20は、大気弁部60の閉塞弁61をオフし、大気通路部44の分岐通路441を開放する。S115の後、処理はS116へ移行する。
S116では、ECU20は、流路面積変更部50の第1閉塞弁51および第2閉塞弁52をオフし、特定通路部43の第1通路431および第2通路432を閉塞する。S116の後、処理はS117へ移行する。
S117では、ECU20は、ポンプ30のモータ15への通電を停止し、ポンプ30の作動を停止(オフ)する。S117の後、処理はS118へ移行する。
S118では、ECU20は、圧力センサ25をオフし、圧力センサ25による圧力の検出を停止する。S118の後、処理は一連の処理S100を抜ける。
S131では、ECU20は、「燃料タンク2にエバポリークが発生している」と判定する。S131の後、処理はS132へ移行する。
S132では、ECU20は、車両の運転席前方に設けられた表示装置の警告灯を点灯させる。S132の後、処理はS115へ移行する。
上述のように、ECU20は、特にS109において演算部21として機能し、特にS113、114、131においてリークチェック部22として機能する。
ECU20は、時刻t0で圧力センサ25をオンにし、圧力センサ25による圧力の検出を開始する(S101)。
ECU20は、時刻t1で圧力センサ25により検出した圧力を大気圧Paとして記憶する(S102)。
ECU20は、時刻t2でポンプ30のモータ15に通電し、ポンプ30の作動を開始する(S103)。また、第1閉塞弁51をオンにし、特定通路部43の第1通路431を開放する(S104)。
ECU20は、時刻t3で圧力センサ25により検出した圧力と大気圧Paとの差圧を第1圧力P1として記憶する(S105)。
ECU20は、時刻t4で第2閉塞弁52をオンにし、特定通路部43の第2通路432を開放する(S106)。
ECU20は、時刻t5で圧力センサ25により検出した圧力と大気圧Paとの差圧を第2圧力P3として記憶する(S107)。
ECU20は、時刻t6で大気弁部60の閉塞弁61をオンにし、大気通路部44の分岐通路441を閉塞する(S110)。
時刻t6の後、燃料タンク2の内部は徐々に減圧され、図6に太い一点鎖線で示すように、燃料タンク2の内部の圧力と大気圧Paとの差圧の絶対値は、徐々に大きくなる。
燃料タンク2にエバポリークが発生していない場合、圧力センサ25により検出される圧力と大気圧Paとの差圧の絶対値は、時刻t9で一定になる。
一方、燃料タンク2にエバポリークが発生している場合、図6に太い破線で示すように、圧力センサ25により検出される圧力と大気圧Paとの差圧の絶対値は、時刻t8で一定になる。
ECU20は、時刻t13で圧力センサ25をオフし、圧力センサ25による圧力の検出を停止する(S118)。
ポンプ通路部41は、一端がポンプ30の吸入口35に接続している。
タンク通路部42は、一端が、燃料を貯留する燃料タンク2に接続している。
特定通路部43は、一端がポンプ通路部41の他端に接続し、他端がタンク通路部42の他端に接続している。
大気通路部44は、一端がタンク通路部42の他端または特定通路部43の他端に接続し、他端が大気に開放されている。
流路面積変更部50は、特定通路部43の流路面積を、第1面積A1および第2面積A3を含む3通りの面積に変更可能である。
大気弁部60は、大気通路部44の流路面積を変更可能である。
圧力センサ25は、ポンプ通路部41の内部の圧力を検出可能である。
ECU20は、ポンプ30、流路面積変更部50および大気弁部60の作動を制御可能である。
そして、本実施形態では、ECU20は、演算部21およびリークチェック部22を有している。
また、(6)本実施形態は、特定通路部43に設けられ、面積A1の開口を形成している第1オリフィス部材71、および、面積A2の開口を形成している第2オリフィス部材72をさらに備えている。
また、(10)本実施形態では、リークチェック部22は、異常判定部23により「エバポリークチェックシステム10に異常が生じている」と判定された場合、エバポリークの有無のチェックを中断する。
また、(11)本実施形態では、演算部21は、異常判定部23により「エバポリークチェックシステム10に異常が生じている」と判定された場合、リーク閾値Prefの演算を中断する。
このように、本実施形態では、異常判定部23により、エバポリークチェックシステム10が異常な状態でエバポリークの有無のチェックが行われるのを防ぐことができる。
また、(14)本実施形態は、上記エバポリークチェックシステム10を用いたエバポリークのチェック方法であって、下記第1〜8処理を含む。
第1処理としてのS101では、圧力センサ25による圧力の検出を開始する。
第2処理としてのS103では、ポンプ30の作動を開始する。
第3処理としてのS105では、特定通路部43の流路面積が第1面積A1の状態で、圧力センサ25により検出した圧力に対応する圧力を第1圧力P1として記憶する。
第4処理としてのS106では、流路面積変更部50により特定通路部43の流路面積を第2面積A3に変更する。
第5処理としてのS107では、特定通路部43の流路面積が第2面積A3の状態で、圧力センサ25により検出した圧力に対応する圧力を第2圧力P3として記憶する。
第7処理としてのS110では、大気弁部60により大気通路部44の流路面積を変更し大気通路部44を閉塞する。
本発明の第2実施形態によるエバポリークチェックシステムを図7に示す。第2実施形態は、部材点数が少ない点で第1実施形態と異なる。
第2実施形態では、流路面積変更部50は、第1閉塞弁51を有していない。
上述した点以外の第2実施形態の物理的な構成は、第1実施形態と同じである。
第2実施形態では、第1実施形態で示した「第1閉塞弁51をオンにする処理」であるS104を省略することができる。
以上説明したように、第2実施形態は、第1実施形態と比べ、部材点数を削減するとともに、処理を簡単にすることができる。
本発明の第3実施形態によるエバポリークチェックシステムを図8に示す。
第3実施形態では、特定通路部43は、一端がポンプ通路部41の他端に接続し、他端がタンク通路部42の他端に接続している。
大気弁部60は、開度可変弁62を有している。開度可変弁62は、弁部621および駆動部622を有している。
エバポリークチェックシステムのECU20は、図9に示す一連の処理S200を実行することにより、燃料タンク2からのエバポリークの有無をチェックする。
S200は、車両の内燃機関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。
S201では、ECU20は、圧力センサ25をオンにし、圧力センサ25による圧力の検出を開始する。S201の後、処理はS202へ移行する。
S202では、ECU20は、圧力センサ25により検出した圧力を大気圧Paとして記憶する。S202の後、処理はS203へ移行する。
S203では、ポンプ30のモータ15に通電し、ポンプ30の作動を開始する。S203の後、処理はS204へ移行する。
S204では、ECU20は、開度可変弁55の開度を第1面積A1相当にする。これにより、特定通路部43の流路面積は、第1面積A1になる。S204の後、処理はS205へ移行する。
S206では、ECU20は、開度可変弁55の開度を第2面積A2相当にする。これにより、特定通路部43の流路面積は、第2面積A2になる。S206の後、処理はS207へ移行する。
S207では、ECU20は、圧力センサ25により検出した圧力と大気圧Paとの差圧を第2圧力P2として記憶する。S107の後、処理はS208へ移行する。
S212では、ECU20は、圧力センサ25により検出した圧力と大気圧Paとの差圧をチェック圧力Pcとして記憶する。S212の後、処理はS213へ移行する。
S214では、ECU20は、「燃料タンク2にエバポリークは発生していない」と判定する。S214の後、処理はS215へ移行する。
S215では、ECU20は、大気弁部60の開度可変弁62を駆動し、大気通路部44の分岐通路441を開放する。S215の後、処理はS216へ移行する。
S216では、ECU20は、流路面積変更部50の開度可変弁55を駆動し、特定通路部43を閉塞する。S216の後、処理はS217へ移行する。
S218では、ECU20は、圧力センサ25をオフし、圧力センサ25による圧力の検出を停止する。S218の後、処理は一連の処理S100を抜ける。
S231では、ECU20は、「燃料タンク2にエバポリークが発生している」と判定する。S231の後、処理はS232へ移行する。
S232では、ECU20は、車両の運転席前方に設けられた表示装置の警告灯を点灯させる。S232の後、処理はS215へ移行する。
本発明の第4実施形態によるエバポリークチェックシステムを図10に示す。第4実施形態は、大気弁部60の構成が第3実施形態と異なる。
第4実施形態では、大気弁部60は、第3実施形態で示した開度可変弁62に代えて第1実施形態で示した閉塞弁61を有している。
上述した点以外の第4実施形態の物理的な構成は、第3実施形態と同じである。
第4実施形態では、第3実施形態で示したS200のS210をS110に置き換え、S215をS115に置き換えて実行することにより、第3実施形態と同様、エバポリークの有無をチェックすることができる。
第4実施形態は、第3実施形態と比べ、安価で簡単な構成にすることができる。
本発明の第5実施形態によるエバポリークチェックシステムを図11に示す。第5実施形態は、物理的な構成が第3実施形態と異なる。
第5実施形態では、チェックモジュール11は、第3実施形態で示した開度可変弁55に代えて、オリフィス部材75を有している。
オリフィス部材75は、例えばステンレス等の金属により形成されている。
オリフィス部材75は、所定の面積A2の開口である開口751を有している。よって、特定通路部43の流路面積は、開口751の面積A2に相当する。
上述した点以外の第4実施形態の物理的な構成は、第3実施形態と同じである。
第5実施形態は、第3実施形態と比べ、安価で簡単な構成にすることができる。
本発明の第6実施形態によるエバポリークチェックシステムを図12に示す。第6実施形態は、物理的な構成が第1実施形態と異なる。
第6実施形態では、流路面積変更部50は、第1閉塞弁51および第2閉塞弁52を有していない。また、大気弁部60は、第1実施形態で示した閉塞弁61に代えて、切替弁63を有している。
切替弁63は、弁部631および駆動部632を有している。
本実施形態では、流路面積変更部50は、切替弁63を含む。
エバポリークチェックシステムのECU20は、図13に示す一連の処理S300を実行することにより、燃料タンク2からのエバポリークの有無をチェックする。
S300は、車両の内燃機関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。
S301では、ECU20は、圧力センサ25をオンにし、圧力センサ25による圧力の検出を開始する。S301の後、処理はS302へ移行する。
S302では、ECU20は、圧力センサ25により検出した圧力を大気圧Paとして記憶する。S302の後、処理はS303へ移行する。
S303では、ポンプ30のモータ15に通電し、ポンプ30の作動を開始する。S303の後、処理はS304へ移行する。
S304では、ECU20は、圧力センサ25により検出した圧力と大気圧Paとの差圧を第1圧力P1として記憶する。S304の後、処理はS305へ移行する。
S306では、ECU20は、圧力センサ25により検出した圧力と大気圧Paとの差圧を第2圧力P3として記憶する。S306の後、処理はS307へ移行する。
S310では、ECU20は、圧力センサ25により検出した圧力と大気圧Paとの差圧をチェック圧力Pcとして記憶する。S310の後、処理はS311へ移行する。
S312では、ECU20は、「燃料タンク2にエバポリークは発生していない」と判定する。S312の後、処理はS313へ移行する。
S314では、ECU20は、ポンプ30のモータ15への通電を停止し、ポンプ30の作動を停止(オフ)する。S314の後、処理はS315へ移行する。
S315では、ECU20は、圧力センサ25をオフし、圧力センサ25による圧力の検出を停止する。S315の後、処理は一連の処理S100を抜ける。
S331では、ECU20は、「燃料タンク2にエバポリークが発生している」と判定する。S331の後、処理はS332へ移行する。
S332では、ECU20は、車両の運転席前方に設けられた表示装置の警告灯を点灯させる。S332の後、処理はS313へ移行する。
ECU20は、時刻t0で圧力センサ25をオンにし、圧力センサ25による圧力の検出を開始する(S301)。
ECU20は、時刻t1で圧力センサ25により検出した圧力を大気圧Paとして記憶する(S302)。
ECU20は、時刻t2でポンプ30のモータ15に通電し、ポンプ30の作動を開始する(S303)。
ECU20は、時刻t3で圧力センサ25により検出した圧力と大気圧Paとの差圧を第1圧力P1として記憶する(S304)。
ECU20は、時刻t5で圧力センサ25により検出した圧力と大気圧Paとの差圧を第2圧力P3として記憶する(S306)。
なお、時刻t4の後、燃料タンク2の内部は徐々に減圧され、図14に太い一点鎖線で示すように、燃料タンク2の内部の圧力と大気圧Paとの差圧の絶対値は、徐々に大きくなる。
よって、上述のように、ECU20は、時刻t6で燃料タンク2内の空気が引ききる前(時刻t5)に、圧力センサ25により検出した圧力と大気圧Paとの差圧を第2圧力P3として記憶する。
燃料タンク2にエバポリークが発生していない場合、圧力センサ25により検出される圧力と大気圧Paとの差圧の絶対値は、時刻t8で一定になる。
一方、燃料タンク2にエバポリークが発生している場合、図14に太い破線で示すように、圧力センサ25により検出される圧力と大気圧Paとの差圧の絶対値は、時刻t7で一定になる。
ECU20は、時刻t12で圧力センサ25をオフし、圧力センサ25による圧力の検出を停止する(S315)。
本発明の第7実施形態によるエバポリークチェックシステムを図15に示す。第7実施形態は、大気弁部60の構成が第6実施形態と異なる。
第7実施形態では、大気弁部60は、切替弁64を有している。
切替弁64は、弁部631および駆動部622を有している。弁部631は、第6実施形態で示したものと同様のものである。駆動部622は、第3実施形態で示したものと同様のものである。
本発明の第8実施形態によるエバポリークチェックシステムを図16に示す。第8実施形態は、ポンプ30の配置が第6実施形態と異なる。
上述した点以外の第8実施形態の物理的な構成は、第6実施形態と同じである。
本実施形態では、第6実施形態で示したS300を実行することにより、第6実施形態と同様、エバポリークの有無をチェックすることができる。
本発明の第9実施形態によるエバポリークチェックシステムを図17に示す。第9実施形態は、物理的な構成等が第1実施形態と異なる。
大気通路部44の分岐通路441は、タンク通路部42の特定通路部43側の端部に接続している。
流路面積変更部50は、第2閉塞弁52および第3閉塞弁53を有している。
第2閉塞弁52は、第2通路432に設けられ、第2通路432を閉塞または開放可能である。第2閉塞弁52は、通常、第2通路432を閉塞しており、通電により第2通路432を開放する。
本実施形態では、第1通路431、第2通路432および第3通路433の流路面積は、それぞれ、例えば所定の面積A1、A2、A3に設定されている。
例えば、第2閉塞弁52が第2通路432を閉塞し、第3閉塞弁53が第3通路433を閉塞しているとき、特定通路部43の流路面積は、面積A1となる。
また、例えば、第2閉塞弁52が第2通路432を閉塞し、第3閉塞弁53が第3通路433を開放しているとき、特定通路部43の流路面積は、面積A1と面積A3との合計の面積A5となる。
また、例えば、第2閉塞弁52が第2通路432を開放し、第3閉塞弁53が第3通路433を開放しているとき、特定通路部43の流路面積は、面積A1と面積A2と面積A3との合計の面積A6となる。
このように、本実施形態では、流路面積変更部50は、第2閉塞弁52および第3閉塞弁53の開弁状態により、特定通路部43の流路面積を、面積A1、A4、A5、A6の4通りの面積に変更可能である。
具体的には、演算部21は、例えば、流路面積上限時の流路のPQ特性である4つのPQ特性(A1maxPQ、A4maxPQ、A5maxPQ、A6maxPQ)の中から選択した2つのPQ特性に基づき、複数(2〜6つ)の上限PQmaxを推定する。演算部21は、これら複数の上限PQmaxとPQ特性の式ArefPQとから複数(2〜6つ)のリーク閾値Prefを求める。演算部21は、これら複数のリーク閾値Prefの平均をとり、最終的なリーク閾値Prefの値とする。
本発明の第10実施形態によるエバポリークチェックシステムを図18に示す。第10実施形態は、部材点数が多い点で第9実施形態と異なる。
第10実施形態では、チェックモジュール11は、第1オリフィス部材71、第2オリフィス部材72、第3オリフィス部材73を有している。
第1オリフィス部材71、第2オリフィス部材72および第3オリフィス部材73は、例えばステンレス等の金属により形成されている。
上述した点以外の第10実施形態の構成は、第9実施形態と同じである。
本発明の第11実施形態によるエバポリークチェックシステムを図19に示す。第11実施形態は、物理的な構成が第9実施形態と異なる。
第1開度可変弁56、第2開度可変弁57、第3開度可変弁58は、それぞれ、第3実施形態で示した開度可変弁55と同様、通電により回動する板状の弁を有するバタフライバルブである。
例えば、第1開度可変弁56の開度が面積A1、第2開度可変弁57の開度がゼロ、第3開度可変弁58の開度がゼロのとき、特定通路部43の流路面積は、面積A1となる。
本実施形態では、演算部21は、第9実施形態で示した方法と同様の方法により、リーク閾値Prefを演算する。
上述の第1実施形態では、第1オリフィス部材71の第1開口711の面積A1と、第2オリフィス部材72の第2開口721の面積A2との大小関係は特に規定していない。本発明の他の実施形態では、面積A1と面積A2との大小関係はどのように設定してもよい。ただし、A1<A2とした場合、A1≧A2の場合と比べ、A1とA3(A1+A2)との差を大きくできるので、精度の向上を図ることができる。
また、上述の第9、10、11実施形態では、流路面積変更部50が、特定通路部43の流路面積を、第1面積A1、第2面積A4、第3面積A5、第4面積A6を含む4通りの面積に変更可能であり、演算部21が、第1〜4圧力、および、第1〜4面積に基づき、リーク閾値Prefを演算する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、演算部21は、第1〜4圧力と第1〜4面積との組み合わせのうち少なくとも2組に基づき、リーク閾値Prefを演算することとしてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、基準面積Arefは、特定通路部の流路面積に関係なく、どのような値を設定してもよい。
また、上述の実施形態では、オリフィス部材を、特定通路部を形成する材料とは別の材料により形成する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、オリフィス部材は、特定通路部を形成する材料と同じ材料により、特定通路部と一体に形成してもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ポンプは、ベーンポンプに限らず、ベーンポンプ以外の他のポンプであってもよい。
また、上述の複数の実施形態は、構成上の阻害要因がない限り、どのように組み合わせてもよい。
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。
Claims (15)
- ポンプ(30)と、
一端が前記ポンプの吸入口(35)または吐出口(36)に接続しているポンプ通路部(41)と、
一端が、燃料を貯留する燃料タンク(2)に接続しているタンク通路部(42)と、
一端が前記ポンプ通路部の他端に接続し、他端が前記タンク通路部の他端に接続している特定通路部(43)と、
一端が前記タンク通路部の他端または前記特定通路部の他端に接続し、他端が大気に開放されている大気通路部(44)と、
前記特定通路部の流路面積を、第1面積および第N面積(N≧2)を含む複数通りの面積に変更可能な流路面積変更部(50)と、
前記大気通路部の流路面積を変更可能な大気弁部(60)と、
前記ポンプ通路部の内部の圧力を検出可能な圧力検出部(25)と、
前記ポンプ、前記流路面積変更部および前記大気弁部の作動を制御可能な制御部(20)と、を備え、
前記制御部は、
前記ポンプを作動させつつ前記流路面積変更部により前記特定通路部の流路面積を前記第1面積にした状態で前記圧力検出部により検出した圧力に対応する第1圧力、前記第1面積、前記ポンプを作動させつつ前記流路面積変更部により前記特定通路部の流路面積を前記第N面積に変更した状態で前記圧力検出部により検出した圧力に対応する第N圧力、前記第N面積、および、予め定められた所定の基準面積に基づき、燃料が気化した蒸発燃料のリークであるエバポリークの有無をチェックするための閾値であるリーク閾値を演算する演算部(21)、および、
前記ポンプを作動させつつ、前記大気弁部により前記大気通路部の流路面積を変更し前記大気通路部を閉塞し、前記タンク通路部と前記ポンプ通路部との間が連通した状態で前記圧力検出部により検出した圧力であるチェック圧力と、前記リーク閾値と、に基づき、前記エバポリークの有無をチェックするリークチェック部(22)を有するエバポリークチェックシステム(10)。 - 前記リークチェック部は、前記チェック圧力の絶対値が前記リーク閾値の絶対値より小さい場合、「エバポリークが発生している」と判定する請求項1に記載のエバポリークチェックシステム。
- 前記演算部は、前記第1面積および前記第N面積の製造上の寸法ばらつき、温度変化および湿度変化による寸法ばらつき、ならびに、前記第1圧力および前記第N圧力の検出誤差に基づき、前記リーク閾値を演算する請求項1または2に記載のエバポリークチェックシステム。
- 前記流路面積変更部は、前記特定通路部の流路面積が変更されるよう開度を変更可能な開度可変弁(55、56、57、58)を有し、前記開度可変弁の開度を変更することで、前記特定通路部の流路面積を、前記第1面積および前記第N面積を含む複数通りの面積に変更可能である請求項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。
- 前記流路面積変更部は、前記大気通路部の流路面積が変更されるよう前記大気弁部の開度を変更可能であり、前記大気弁部の開度を変更することで、前記特定通路部の実質的な流路面積を、前記第1面積および前記第N面積を含む複数通りの面積に変更可能である請求項1〜4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。
- 前記特定通路部に設けられ、開口(711、721、731、751)を形成しているオリフィス部材(71、72、73、75)をさらに備え、
前記オリフィス部材は、前記特定通路部を形成する部材と比べ、「線膨張係数が小さいこと」、「吸水による寸法の変化の程度が小さいこと」、「燃料の暴露による寸法の変化の程度が小さいこと」、ならびに、「塩化マグネシウム溶液、塩化カルシウム溶液または塩化ナトリウム溶液の暴露による開口面積の変化の程度が小さいこと」の特性のうち少なくとも1つの特性を有する請求項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。 - 前記大気弁部は、前記タンク通路部と前記大気通路部との間が連通し、かつ、前記タンク通路部と前記ポンプ通路部との間が遮断された状態と、前記タンク通路部と前記大気通路部との間が遮断され、かつ、前記タンク通路部と前記ポンプ通路部との間が連通した状態と、を切り替え可能な切替弁(63、64)を有している請求項1〜6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。
- 前記切替弁は、少なくとも前記特定通路部の一部、および、当該特定通路部の一部に設けられたオリフィス部材(72)を含んでいる請求項7に記載のエバポリークチェックシステム。
- 前記制御部は、前記第1圧力または前記第N圧力が、「前記ポンプの特性のばらつき、ならびに、前記第1面積および前記第N面積に基づき求めた範囲」の外となった場合、「エバポリークチェックシステムに異常が生じている」と判定する異常判定部(23)をさらに有する請求項1〜8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。
- 前記リークチェック部は、前記異常判定部により「エバポリークチェックシステムに異常が生じている」と判定された場合、前記エバポリークの有無のチェックを中断する請求項9に記載のエバポリークチェックシステム。
- 前記演算部は、前記異常判定部により「エバポリークチェックシステムに異常が生じている」と判定された場合、前記リーク閾値の演算を中断する請求項10に記載のエバポリークチェックシステム。
- 前記ポンプ通路部の一端は、前記ポンプの前記吸入口に接続し、
前記ポンプは、前記ポンプ通路部内を減圧可能である請求項1〜11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。 - 前記ポンプは、ケーシング(31)、前記ケーシング内で回転可能に設けられ外壁に溝部(38)を有するロータ(37)、および、前記溝部内で前記ロータの径方向に往復移動可能に設けられる板状のベーン(39)を有するベーンポンプである請求項1〜12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。
- ポンプ(30)と、
一端が前記ポンプの吸入口(35)または吐出口(36)に接続しているポンプ通路部(41)と、
一端が、燃料を貯留する燃料タンク(2)に接続しているタンク通路部(42)と、
一端が前記ポンプ通路部の他端に接続し、他端が前記タンク通路部の他端に接続している特定通路部(43)と、
一端が前記タンク通路部の他端または前記特定通路部の他端に接続し、他端が大気に開放されている大気通路部(44)と、
前記特定通路部の流路面積を、第1面積および第N面積(N≧2)を含む複数通りの面積に変更可能な流路面積変更部(50)と、
前記大気通路部の流路面積を変更可能な大気弁部(60)と、
前記ポンプ通路部の内部の圧力を検出可能な圧力検出部(25)と、
前記ポンプ、前記流路面積変更部および前記大気弁部の作動を制御可能な制御部(20)と、
を備えるエバポリークチェックシステム(10)を用いたエバポリークのチェック方法(S100、S200、S300)であって、
前記圧力検出部による圧力の検出を開始する第1処理(S101、S201、S301)と、
前記ポンプの作動を開始する第2処理(S103、S203、S303)と、
前記特定通路部の流路面積が前記第1面積の状態で、前記圧力検出部により検出した圧力に対応する圧力を第1圧力として記憶する第3処理(S105、S205、S304)と、
前記流路面積変更部により前記特定通路部の流路面積を前記第N面積に変更する第4処理(S106、S206、S305)と、
前記特定通路部の流路面積が前記第N面積の状態で、前記圧力検出部により検出した圧力に対応する圧力を第N圧力として記憶する第5処理(S107、S207、S306)と、
前記第1圧力、前記第1面積、前記第N圧力、前記第N面積、および、予め定められた所定の基準面積に基づき、燃料が気化した蒸発燃料のリークであるエバポリークの有無をチェックするための閾値であるリーク閾値を演算する第6処理(S109、S209、S308)と、
前記大気弁部により前記大気通路部の流路面積を変更し前記大気通路部を閉塞する第7処理(S110、S210、S305)と、
前記タンク通路部と前記ポンプ通路部との間が連通した状態で前記圧力検出部により検出した圧力であるチェック圧力と、前記リーク閾値と、に基づき、前記エバポリークの有無をチェックする第8処理(S113、S114、S131、S213、S214、S231、S311、S312、S331)と、
を含むエバポリークのチェック方法。 - 前記第8処理では、前記チェック圧力の絶対値が前記リーク閾値の絶対値より小さい場合、「エバポリークが発生している」と判定する請求項14に記載のエバポリークのチェック方法。
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