特開 2022-129617 蒸発燃料処理装置の故障診断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022129617

(43)【公開日】2022-09-06

(54)【発明の名称】蒸発燃料処理装置の故障診断装置

(51)【国際特許分類】

   F02M 25/08 20060101AFI20220830BHJP

   F02M 37/00 20060101ALI20220830BHJP

   F02M 37/18 20060101ALI20220830BHJP

【ＦＩ】

F02M25/08 Z

F02M25/08 311L

F02M37/00 301G

F02M37/18 A

F02M37/00 301R

F02M37/00 311H

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021028349

(22)【出願日】2021-02-25

(71)【出願人】

【識別番号】000116574

【氏名又は名称】愛三工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000394

【氏名又は名称】弁理士法人岡田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 浩之

【テーマコード（参考）】

3G144

【Ｆターム（参考）】

3G144BA20

3G144BA22

3G144FA23

(57)【要約】

【課題】燃料タンク内でキャニスタをケース内に収容した蒸発燃料処理装置の故障診断装置において、燃料タンクへの給油時は、ケース内へ燃料を流し、キャニスタの気密性に関する故障診断を行うときは、ケース内から燃料を排出させることにある。それにより、キャニスタの気密性に関する故障診断は可能とし、且つ給油時におけるキャニスタの吸着能力の低下を抑制する。
【解決手段】キャニスタ２１を収容して燃料タンク１０内に設けられ、燃料タンク１０内の燃料からキャニスタ２１を遮蔽し、且つキャニスタ２１の外表面との間に隙間を備えるケース３１と、燃料タンク１０への給油時に作動され、燃料タンク１０内の燃料をケース３１内に流入させる燃料流入手段（ジェットポンプ６１及びロータリ弁６２）と、故障診断手段による故障診断時に作動され、ケース内の燃料を燃料タンク内へ排出する燃料排出手段（ジェットポンプ６１及びロータリ弁６２）とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料タンク内で発生する蒸発燃料を吸着して捕捉するキャニスタと、
燃料タンク内で発生した蒸発燃料を前記キャニスタに導入するベーパ通路と、
該ベーパ通路を開閉するベーパ弁と、
前記キャニスタに捕捉された蒸発燃料をパージ処理のため通流させるパージ通路と、
該パージ通路を開閉するパージ弁と、
前記キャニスタを収容して燃料タンク内に設けられ、燃料タンク内の燃料から前記キャニスタを遮蔽し、且つ前記キャニスタの外表面との間に燃料が流入可能な隙間を備えるケースと、
前記キャニスタ内に大気圧に対し高低いずれかの空気圧を印加し、前記キャニスタ内の圧力変化により前記キャニスタの気密性に関する故障診断を行う故障診断手段と、
燃料タンクへの給油時に作動され、燃料タンク内の燃料を前記ケース内に流入させる燃料流入手段と、
前記故障診断手段による故障診断時に作動され、前記ケース内の燃料を燃料タンク内へ排出する燃料排出手段とを備える
蒸発燃料処理装置の故障診断装置。

【請求項2】

請求項１において、
前記燃料流入手段及び前記燃料排出手段は、一体に構成されており、
燃料ポンプにより圧送される燃料を受けて負圧を発生し、その負圧により燃料を流動させるジェットポンプと、
該ジェットポンプにより流動される燃料を、燃料タンク内から前記ケース内に流入する燃料とするか、前記ケース内から燃料タンク内へ排出する燃料とするように切り換える切換弁とを備える
蒸発燃料処理装置の故障診断装置。

【請求項3】

請求項１又は２において、
前記ケースは、前記燃料流入手段からの燃料を受け入れる燃料流入口より高い位置に設けられ、燃料タンク内空間に開放された開放端部を備えている
蒸発燃料処理装置の故障診断装置。

【請求項4】

請求項３において、
前記ケースの開放端部は、前記ベーパ通路の燃料タンク側開口より低い位置に設けられている
蒸発燃料処理装置の故障診断装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれかにおいて、
前記ケースの隙間の一部には、燃料の液位を検出する液位センサを有する液位センサ室を備え、
前記ケースの隙間と前記液位センサ室とは、連通孔を介して連通可能とされており、
該連通孔は、前記液位センサ室から前記ケースの隙間へ向かう燃料の流れは許容するが、それとは逆方向の燃料の流れは阻止する逆止弁を備える
蒸発燃料処理装置の故障診断装置。

【請求項6】

請求項１～５のいずれかにおいて、
前記燃料流入手段の燃料タンク側の燃料吸込口は、前記ケースより低い位置で、燃料タンクの底部に設けられている
蒸発燃料処理装置の故障診断装置。

【請求項7】

請求項１～６のいずれかにおいて、
前記燃料流入手段の燃料タンク側の燃料吸込口は、燃料タンク内へ燃料を給油するフィラーパイプの燃料タンク側の燃料流入端の延長線上に設けられている
蒸発燃料処理装置の故障診断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示の技術は、蒸発燃料処理装置の故障診断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

燃料タンク内で発生する蒸発燃料をキャニスタで吸着して捕捉し、その蒸発燃料をエンジンで燃焼させて処理するか、燃料タンクに環流させる蒸発燃料処理装置が知られている。この蒸発燃料処理装置において、キャニスタを燃料タンク内に設置してキャニスタから蒸発燃料が漏れるトラブルが生じても、その蒸発燃料が大気中に漏れないようにする構造が考えられている（以下、燃料タンク内設置キャニスタ構造という）。

【0003】

一方、蒸発燃料処理装置の気密性に関する故障診断を行う故障診断装置がある。燃料タンク内設置キャニスタを用いた蒸発燃料処理装置では、故障診断を行う際にキャニスタ周りに燃料が付着すると、キャニスタ等に検出されるべき孔が開いていても、その孔を燃料が塞いでしまい、キャニスタの気密性に関する故障診断を正確に行うことができない。そこで、燃料タンク内設置キャニスタを用いた蒸発燃料処理装置では、燃料タンク内でキャニスタをケース内に収容してキャニスタ周辺に燃料が付着しないようにしている（特許文献１参照）。

【0004】

また、キャニスタの吸着性能及び吸着した蒸発燃料の離脱性能を向上するため、キャニスタの周りに燃料を流してキャニスタを燃料により冷却及び加熱するものがある（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００５－５４７０４号公報

【特許文献2】特開昭６４－３４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

キャニスタがケース内にあると、キャニスタの放熱性が悪く、キャニスタの吸着性が悪くなる。一方、キャニスタの冷却のため、ケース内に燃料を流すと、キャニスタの気密性に関する故障診断を行うことができない。

【0007】

本明細書が開示する技術の課題は、燃料タンク内でキャニスタをケース内に収容した蒸発燃料処理装置の故障診断装置において、燃料タンクへの給油時は、ケース内へ燃料を流し、キャニスタの気密性に関する故障診断を行うときは、ケース内から燃料を排出させることにある。それにより、キャニスタの気密性に関する故障診断は可能とし、且つ給油時におけるキャニスタの吸着能力の低下を抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために本明細書に開示の蒸発燃料処理装置の故障診断装置は、次の手段をとる。

【0009】

第１の手段は、燃料タンク内で発生する蒸発燃料を吸着して捕捉するキャニスタと、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を前記キャニスタに導入するベーパ通路と、該ベーパ通路を開閉するベーパ弁と、前記キャニスタに捕捉された蒸発燃料をエンジンに供給するか、燃料タンクに環流させるパージ通路と、該パージ通路を開閉するパージ弁と、前記キャニスタを収容して燃料タンク内に設けられ、燃料タンク内の燃料から前記キャニスタを遮蔽し、且つ前記キャニスタの外表面との間に燃料が流入可能な隙間を備えるケースと、前記キャニスタ内を大気圧より高い正圧、若しくは大気圧より低い負圧とした後の前記キャニスタ内の圧力変化により前記キャニスタの気密性に関する故障診断を行う故障診断手段と、燃料タンクへの給油時に作動され、燃料タンク内の燃料を前記ケース内に流入させる燃料流入手段と、前記故障診断手段による故障診断時に作動され、前記ケース内の燃料を燃料タンク内へ排出する燃料排出手段とを備える。

【0010】

上記第１の手段によれば、給油時には、燃料流入手段によりケース内に燃料が流入される。その結果、給油時に蒸発燃料を吸着して発熱したキャニスタを燃料により冷却することができる。そのため、キャニスタの発熱に伴う吸着性能の低下を抑制することができる。一方、キャニスタの故障診断時には、燃料排出手段によりケース内の燃料が燃料タンク内へ排出される。その結果、キャニスタ周りには空気層が形成され、キャニスタの故障診断を燃料の影響を受けず、精度良く行うことができる。

【0011】

第２の手段は、上述した第１の手段において、前記燃料流入手段及び前記燃料排出手段は、一体に構成されており、燃料ポンプにより圧送される燃料を受けて負圧を発生し、その負圧により燃料を流動させるジェットポンプと、該ジェットポンプにより流動される燃料を、燃料タンク内から前記ケース内に流入する燃料とするか、前記ケース内から燃料タンク内へ排出する燃料とするように切り換える切換弁とを備える。

【0012】

上記第２の手段によれば、ジェットポンプが流動する燃料の流れを切換弁によって切り換えることにより、ケース内へ燃料タンクの燃料を流入させるか、ケース内の燃料を燃料タンクに排出することができる。従って、燃料流入手段の機能及び燃料排出手段の機能をまとめて達成することができ、システムとしての構成を簡素化することができる。

【0013】

第３の手段は、上述した第１の手段又は第２の手段において、前記ケースは、前記燃料流入手段からの燃料を受け入れる燃料流入口より高い位置に設けられ、燃料タンク内空間に開放された開放端部を備えている。

【0014】

上記第３の手段によれば、キャニスタとケースとの隙間が燃料で満杯になると、燃料がケースの開放端部から溢れ出る。そのため、キャニスタとケースとの隙間では、燃料が流れることとなり、キャニスタの冷却を効率的に行うことができる。

【0015】

第４の手段は、上述した第３の手段において、前記ケースの開放端部は、前記ベーパ通路の燃料タンク側開口より低い位置に設けられている。

【0016】

上記第４の手段によれば、ケースから燃料が溢れ出るとき、その位置がベーパ通路の燃料タンク側開口より低い位置とされているため、その燃料がベーパ通路に流入することを抑制することができる。

【0017】

第５の手段は、上述した第１の手段～第４の手段のいずれかにおいて、前記ケースの隙間の一部には、燃料の液位を検出する液位センサを有する液位センサ室を備え、前記ケースの隙間と前記液位センサ室とは、連通孔を介して連通可能とされており、該連通孔は、前記液位センサ室から前記ケースの隙間へ向かう燃料の流れは許容するが、それとは逆方向の燃料の流れは阻止する逆止弁を備える。

【0018】

上記第５の手段によれば、燃料給油時に燃料流入手段によりケース内に流入した燃料が液位センサ室に流れるのが逆止弁により阻止される。そのため、液位センサ室の液位センサによる液位の検出に誤差が生じるのを防止することができる。また、ケースの隙間の燃料が燃料排出手段により排出されてキャニスタの周りに空気層が形成される状態では、逆止弁が開かれて液位センサ室の燃料もケース内の燃料と共に排出される。そのため、液位センサによりケースの隙間の燃料が排出されたことを検出することができる。

【0019】

第６の手段は、上述した第１の手段～第５の手段のいずれかにおいて、前記燃料流入手段の燃料タンク側の燃料吸込口は、前記ケースより低い位置で、燃料タンクの底部に設けられている。

【0020】

上記第６の手段によれば、ケース内に流入される燃料が燃料タンクの底部から取り入れられるため、燃料タンク内部でも比較的低温の燃料をケース内に流入させることができる。そのため、キャニスタの冷却効果を高めることができる。

【0021】

第７の手段は、上述した第１の手段～第６の手段のいずれかにおいて、前記燃料流入手段の燃料タンク側の燃料吸込口は、燃料タンク内へ燃料を給油するフィラーパイプの燃料タンク側の燃料流入端の延長線上に設けられている。

【0022】

上記第７の手段によれば、ケース内に流入される燃料が、主にフィラーパイプから燃料タンクに流入された燃料とされるため、地下タンクから汲み上げられる冷たい燃料をケース内に流入させることができる。そのため、キャニスタの冷却効果を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】一実施形態を示すシステム構成図である。

【図2】上記実施形態における制御回路のブロック図である。

【図3】上記実施形態における制御回路の制御内容のうち、給油時制御ルーチンを示すフローチャートである。

【図4】上記実施形態の給油時の作用を説明する説明図であり、給油開始直後の状態を示す。

【図5】図４と同様の説明図であり、給油開始して所定時間経過後の状態を示す。

【図6】上記実施形態における制御回路の制御内容のうち、故障診断ルーチンを示すフローチャートである。

【図7】上記実施形態の故障診断時の作用を説明する説明図であり、故障診断開始前の状態を示す。

【図8】図７と同様の説明図であり、故障診断開始直前の状態を示す。

【図9】その他の実施形態で用いられるスライド弁の説明図であり、スライド弁が第１スライド位置にある状態を示す。

【図10】その他の実施形態で用いられるスライド弁の説明図であり、スライド弁が第２スライド位置にある状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0024】

＜一実施形態の全体構成＞
図１は、一実施形態のシステム構成を示す。この実施形態は、車両用ガソリンエンジン４０に適用した例である。勿論、本件技術は、車両以外のエンジンにも適用可能である。

【0025】

エンジン４０の吸気管４１は、エアクリーナ４４を通じて空気を清浄化して吸入している。吸気管４１には、吸気の流れで、エアクリーナ４４の下流に吸入空気量を制御可能とするスロットル弁４３が設けられている。また、吸気管４１において、スロットル弁４３の下流には、エンジン４０のシリンダ内に燃料を供給する燃料噴射弁４２が設けられている。

【0026】

エンジン４０に供給する燃料は、燃料タンク１０に貯留されている。燃料タンク１０の底部には、燃料噴射弁４２に燃料を圧送するための燃料ポンプ４５が設けられている。燃料ポンプ４５は、燃料タンク１０内の残留燃料が少ない状態で車両が傾斜しても燃料ポンプ４５の燃料吸込口（図示略）（燃料流入手段の燃料タンク側の燃料吸込口に相当）での燃料の吸い込みが可能となるようにサブタンク１３内に収容されている。サブタンク１３は、燃料タンク１０の底部に固定される容器である。燃料ポンプ４５は、サブタンク１３内の燃料を燃料パイプ４６を介して燃料噴射弁４２に供給している。燃料パイプ４６の途中には、燃料噴射弁４２に供給される燃料圧力を一定圧力に調整するプレッシャレギュレータ４７が設けられている。燃料タンク１０は、燃料タンク１０内にキャニスタ２１を設置した燃料タンク内設置キャニスタ構造を採用している。

【0027】

燃料タンク１０には、燃料タンク１０内に燃料給油を行うためのフィラーパイプ１１が接続されている。燃料タンク１０への燃料の給油は、フィラーパイプ１１の上端開口（図示略）に給油ガン（図示略）の先端を挿入して行われる。フィラーパイプ１１の上端開口には、フューエルキャップ（図示略）が設けられており、フィラーパイプ１１を逆流して燃料タンク１０内の燃料が外部に漏れ出ないようにしている。更に、フューエルキャップの外側は、盗難防止等のためフューエルリッド（図示略）により覆われている。フューエルリッドは、フューエルリッド用電磁ロック１５（図２参照）により閉じた状態でロックされており、フューエルリッドを開く際は、電気的にロックを解除することにより付勢ばね（図示略）によりフューエルリッドが開放される。また、フューエルリッドは、付勢ばねの付勢力に抗して手動にて閉じることによりフューエルリッド用電磁ロック１５がロックされて閉じた状態が維持される。

【0028】

フィラーパイプ１１の上端開口部には、エアフィルタ１４が設けられている。このエアフィルタ１４は、後述のキャニスタ２１に大気を供給する大気通路２４の先端に接続されており、キャニスタ２１に供給される大気中の塵等をエアフィルタ１４により除去している。

【0029】

燃料ポンプ４５の外壁には、センダゲージ７１が設けられている。センダゲージ７１は、燃料ポンプ４５の外壁に揺動自在に支持されたフロートアーム７１ｂと、その先端に支持され、燃料に浮く素材により形成されたフロート７１ａとを備える。燃料タンク１０内の燃料の液位に応じてフロート７１ａが上下動し、その上下動に応じてフロートアーム７１ｂが揺動し、その揺動角度によって燃料タンク１０内の燃料残量を検出可能としている。

【0030】

＜蒸発燃料処理装置の構成＞
燃料タンク１０の上部には、燃料タンク１０内に燃料ポンプ４５及びキャニスタ２１をセットする際に、それらを挿入するための開口が形成されている。この開口には、セットプレート１２が被せて設けられており、セットプレート１２により開口が閉鎖されている。セットプレート１２の下面には、キャニスタ２１及びケース３１が固定され、燃料タンク１０内で、キャニスタ２１の側面及び下面をケース３１が覆うようにされている。従って、キャニスタ２１は、ケース３１によって燃料タンク１０内の燃料から遮蔽されている。そして、キャニスタ２１の外表面とケース３１内表面との間には、燃料が流入するための隙間が形成されている。この隙間は、隙間を通って流れる燃料によりキャニスタ２１の冷却が可能な程度の大きさに設定されている。ケース３１の上部は、燃料タンク１０内空間に開放されており、開放端部３１ａの高さは、後述の迷路構造２５の入口より低い位置とされている。

【0031】

ケース３１の一部は、フロート室（液位センサ室に相当）３２とされている。フロート室３２は、連通孔３２ａによりケース３１と連通されている。但し、連通孔３２ａには、逆止弁３３が設けられており、フロート室３２からケース３１への燃料の流入は許容するものの、反対にケース３１からフロート室３２への燃料の流入は阻止するようにされている。また、フロート室３２の底面には、連通孔３２ｂが設けられており、フロート室３２は、燃料タンク１０との間で燃料が通流自在とされている。フロート室３２の上部は、連通孔３２ｃにより燃料タンク１０内に連通されている。

【0032】

フロート室３２には、液位センサ５３が設けられている。液位センサ５３は、セットプレート１２を貫通して垂直に支持されたロッド５３ａと、該ロッド５３ａに貫通されて摺動自在に支持されたフロート５３ｂとを備える。フロート５３ｂは、燃料に浮く素材で出来ており、フロート５３ｂのロッド５３ａに対する摺動位置は、後述の制御回路５１に電気信号として出力される。

【0033】

キャニスタ２１は、内部に収容した活性炭で燃料タンク１０内に発生する蒸発燃料を吸着するようにベーパ通路２２を介して燃料タンク１０内に連通されている。ベーパ通路２２の途中には、ステップモータ駆動の封鎖弁２６（ベーパ弁に相当）が設けられており、封鎖弁２６によりベーパ通路２２を開閉するようにされている。また、ベーパ通路２２の燃料タンク１０側開口には、迷路構造２５が設けられている。迷路構造２５は、ベーパ通路２２内へ蒸発燃料が流入するのは許容するが、液体燃料が流入するのは抑制するように構成されている。

【0034】

キャニスタ２１には、セットプレート１２を貫通してパージ通路２３及び大気通路２４が連通されている。パージ通路２３の先端は、スロットル弁４３より下流側で吸気管４１に連通されている。また、パージ通路２３の途中には、電磁弁であるパージ弁２７が設けられている。従って、パージ弁２７によりパージ通路２３は開閉可能とされている。一方、大気通路２４の先端は、上述のエアフィルタ１４に連通されている。また、大気通路２４の途中には、電磁弁であるキャニスタ封鎖弁２８及び故障診断モジュール２９が設けられている。従って、キャニスタ封鎖弁２８により大気通路２４は開閉可能とされている。

【0035】

＜蒸発燃料処理装置の故障診断装置の構成＞
故障診断モジュール２９は、電動ポンプである故障診断用ポンプ２９ａ及びドレンポート圧センサ２９ｂを備える。故障診断用ポンプ２９ａは、大気通路２４を通じてキャニスタ２１からエアフィルタ１４に向けて空気を圧送する。ドレンポート圧センサ２９ｂは、大気通路２４を通じてキャニスタ２１内の圧力を検出している。また、セットプレート１２には、タンク内圧センサ５２が設けられている。タンク内圧センサ５２は、燃料タンク１０内の気層の圧力を検出している。

【0036】

＜燃料流入手段及び燃料排出手段の構成＞
サブタンク１３内で燃料ポンプ４５に隣接して負圧発生装置としてのジェットポンプ６１が設けられている。ジェットポンプ６１には、配管６３を介してプレッシャレギュレータ４７から排出される余剰燃料が供給されている。ジェットポンプ６１は、配管６３から圧送される燃料を配管６４に向けて流すことにより配管６５に負圧を発生する。配管６４と配管６５は、ロータリ弁（切換弁に相当）６２を介して互いに連通可能とされている。ロータリ弁６２において、配管６４及び配管６５が接続された２つのポート以外の残りの２つのポートには、配管６６及び配管６７が接続されている。配管６６は、ケース３１の燃料流入口３１ｂに連通されている。燃料流入口３１ｂは、ケース３１の最も低い位置に設けられている。一方、配管６７は、ケース３１の底部より低い位置で、サブタンク１３内の底部に開口されている。しかも、配管６７の開口端は、フィラーパイプ１１の燃料流入端１１ａの延長線上に位置するように配置されている。

【0037】

ロータリ弁６２は、ロータ６２ａを２つの位置間で回転可能とされている。ロータ６２ａの第１の回転位置では、図１、４、５のように、配管６４と配管６６とを連通させ、配管６５と配管６７とを連通させる。また、ロータ６２ａの第２の回転位置では、図７、８のように、配管６４と配管６７とを連通させ、配管６５と配管６６とを連通させる。そのため、ロータ６２ａが第１の回転位置にある状態（図４参照）（以下、給油モードという）では、ジェットポンプ６１で発生した負圧によりサブタンク１３内の燃料をケース３１内に汲み上げて流入させる。また、ロータ６２ａが第２の回転位置にある状態（図７参照）（以下、故障診断モードという）では、ジェットポンプ６１で発生した負圧によりケース３１内の燃料をサブタンク１３内に排出する。従って、ジェットポンプ６１、ロータリ弁６２及び各配管６３～６７は、燃料流入手段及び燃料排出手段をまとめて一体に構成している。

【0038】

＜制御回路の構成＞
キャニスタ２１による蒸発燃料処理装置の制御、及びキャニスタ２１の気密性に関する故障診断は、燃料噴射弁４２の開弁制御等と共に制御回路５１により行われている。図２には、蒸発燃料処理装置の制御及びキャニスタ２１の故障診断に関する部分のみを示している。制御回路５１の入力回路には、タンク内圧センサ５２、ドレンポート圧センサ２９ｂ、液位センサ５３、フューエルリッドボタン５４、及びフューエルリッドセンサ５５の各検出信号が入力されている。一方、制御回路５１の出力回路には、燃料ポンプ（ＥＦＰ）４５、故障診断用ポンプ（ＯＢＤポンプ）２９ａ、封鎖弁２６、パージ弁（ＶＳＶ）２７、キャニスタ封鎖弁（ＣＣＶ）２８、ロータリ弁６２、警告灯（ＭＩＬ）５６、及びフューエルリッド用電磁ロック１５に各出力信号を出力している。

【0039】

＜燃料流入手段の作用＞
図３は、制御回路５１の制御プログラムの一部である給油時制御ルーチンを示す。この給油時制御ルーチンは、燃料タンク１０へ給油を行うべくフューエルリッドボタン５４が操作されたとき、その操作信号を受けて実行される。給油時制御ルーチンが実行されると、ステップＳ１にてキャニスタ封鎖弁２８が開かれる。また、ステップＳ２において封鎖弁２６が開かれる。次にステップＳ４では、タンク内圧センサ５２によって検出される燃料タンク１０のタンク内圧Ｐｔが大気圧Ｐｏ以下となっているか否かが判定される。タンク内圧Ｐｔが大気圧Ｐｏより高い間は、ステップＳ４は否定判断され、タンク内圧Ｐｔが大気圧Ｐｏ以下となると、ステップＳ４が肯定判断され、ステップＳ６以降の処理に進む。タンク内圧Ｐｔが大気圧Ｐｏ以下となるのを待つことにより、ステップＳ６以降でフューエルキャップを開いたとき燃料タンク１０内の蒸発燃料がフィラーパイプ１１から大気中に放出されるのを防止している。

【0040】

ステップＳ６では、燃料ポンプ４５が作動開始される。次のステップＳ８では、ロータリ弁６２を給油モードとする。また、ステップＳ１２では、フューエルリッド用電磁ロック１５に通電してフューエルリッドを開く。フューエルリッドが開けば、ステップＳ１４、Ｓ１６のように手動によりフューエルキャップを開いて、給油ガンにより給油を行うことができる。

【0041】

図４のように、給油中は、燃料ポンプ４５から圧送される燃料がプレッシャレギュレータ４７を通じてジェットポンプ６１に供給される。その結果、ジェットポンプ６１が発生する負圧により給油モードとされたロータリ弁６２を介してサブタンク１３内の燃料がケース３１内に流入される。そのため、キャニスタ２１は、ケース３１内に流入した燃料により冷却され、キャニスタ２１の蒸発燃料の吸着能力が良好に維持される。即ち、キャニスタ２１は、給油中に発生する蒸発燃料を吸着して発熱し、その熱により蒸発燃料の吸着能力が低下する。しかし、キャニスタ２１は、ケース３１内の燃料により冷却されて発熱が抑制され、吸着能力の低下が抑制される。

【0042】

図５のように、ケース３１内に燃料が流入すると、その燃料の圧力により逆止弁３３が閉じる。そのため、やがてケース３１とキャニスタ２１との隙間は燃料で満たされ、その燃料は、ケース３１の開放端部３１ａから矢印のように溢れ出る。そのため、ケース３１とキャニスタ２１との隙間の燃料は、隙間内を燃料流入口３１ｂから開放端部３１ａに向けて流動することになり、キャニスタ２１は継続的に流れる燃料により冷却される。しかも、ケース３１内に流入する燃料は、フィラーパイプ１１の燃料流入端１１ａから直接供給される燃料で、ガソリンスタンドの地下タンクからの低温の燃料とされるため、更にキャニスタ２１は効率的に冷却される。また、ケース３１内に流入する燃料は、サブタンク１３内の底部の燃料とされているため、燃料タンク１０内の燃料でも低い位置にある比較的低温の燃料とされ、キャニスタ２１は効率的に冷却される。

【0043】

図３のステップＳ１８では、給油中、液位センサ５３の検出信号により燃料タンク１０が満タンとなったか否かが判定されている。燃料タンク１０が満タンとなり、ステップＳ１８が肯定判断されると、ステップＳ２０において、封鎖弁２６が閉じられる。また、ステップＳ２２では燃料ポンプ４５が停止され、ステップＳ２４ではロータリ弁６２が故障診断（ＯＢＤ）モードとされる。

【0044】

給油中にステップＳ２０で封鎖弁２６が閉じられると、燃料タンク１０内の圧力が急激に高まり、給油ガンによる燃料注入が給油ガンの自動停止機能により自動的に停止される。給油の自動停止に伴って、給油ガンをフィラーパイプ１１から抜き、フューエルキャップを閉じ、手動にてフューエルリッドを閉じると、ステップＳ２８は肯定判断され、ステップＳ３２でキャニスタ封鎖弁２８が閉じられて給油時制御ルーチンの処理を終了する。

【0045】

燃料タンク１０が満タンになる前で、ステップＳ１８が否定判断されると、ステップＳ３０において、フューエルリッドが手動で閉じられたか否かが判定される。即ち、ステップＳ３０では、満タン前の状態で給油を任意に停止したか否かを判定している。ステップＳ３０において、フューエルリッド閉じられたことが検出されて、ステップＳ３０が肯定判断される場合は、上述のステップＳ２０～Ｓ２４の処理が実行され、各部を故障診断に備えた状態とする。ステップＳ２４の後は、ステップＳ３２にてキャニスタ封鎖弁２８が閉じられて給油時制御ルーチンの処理を終了する。

【0046】

＜蒸発燃料処理装置の作用＞
給油中にベーパ通路２２を介してキャニスタ２１に吸着され捕捉された蒸発燃料は、エンジン４０が作動され、吸気管４１が負圧となると、パージ弁２７が開かれたとき、エンジン４０に吸入され燃焼されて処理される。このとき、封鎖弁２６は閉じられているが、キャニスタ封鎖弁２８は開かれており、キャニスタ２１内には、キャニスタ封鎖弁２８を介してエアフィルタ１４で取り込んだ大気が供給されて、キャニスタ２１に吸着され捕捉された蒸発燃料は脱離されパージされる。

【0047】

＜燃料排出手段の作用＞
図６は、制御回路５１の制御プログラムの一部である故障診断ルーチンを示す。この故障診断ルーチンが実行されると、ステップＳ４０において、エンジン回転数及び車速がゼロか否か判定される。即ち、ステップＳ４０では、車両が駐車中か否かを判定している。車両が駐車中で、ステップＳ４０が肯定判断されると、ステップＳ４４において、そのときの液位センサ５３の出力値が読み取られ、「Ｌ１」として記録される。ステップＳ４６では、ケース３１内が気層となっているか否かの判定基準値Ｌｅに対して、液位センサ５３の出力値Ｌ１を比較する。ケース３１内に燃料が残っていてＬ１がＬｅより大きく、ステップＳ４６が否定判断されると、ステップＳ４８にて燃料ポンプ４５が作動される。

【0048】

燃料給油の終了時にロータリ弁６２は故障診断モードとされているため、燃料ポンプ４５が作動されると、図７のように、ジェットポンプ６１の負圧によってケース３１内の燃料は燃料タンク１０内に排出される。ケース３１内の燃料が排出されると、図８のように、逆止弁３３が開いてフロート室３２内の燃料も燃料タンク１０内に排出される。

【0049】

次のステップＳ５０では、燃料ポンプ４５の作動後、Ｎ秒カウントして、ステップＳ５２にて、再度液位センサ５３の出力値が読み取られ、「Ｌ２」として記録される。ステップＳ５４では、Ｌ２がＬ１より小さくなったか否かが判定される。即ち、ケース３１内の燃料が少なくなっているか否かが判定される。Ｌ２がＬ１より小さくなって、ステップＳ５４が肯定判断されると、ステップＳ５６では、再び判定基準値Ｌｅに対して液位センサ５３の出力値Ｌ２を比較する。そして、Ｌ２がＬｅ以下となるまでステップＳ５０からステップＳ５４の処理を繰り返す。

【0050】

ステップＳ５４において、Ｌ２がＬ１より小さくならず、ステップＳ５４が否定判断されると、ステップＳ５８でＬ２がＬ１より大きくなっているか否かが判定される。即ち、燃料タンク１０内の燃料が多くなっているか否かが判定される。燃料タンク１０内の燃料残量が少なく、液位センサ５３で測定可能な最低レベルの状態で、ケース３１内の燃料が燃料タンク１０内に排出されて燃料タンク１０内の燃料残量が増加すると、ステップＳ５８は肯定判断される。ステップＳ５８が肯定判断されると、ステップＳ６０にて改めてロータリ弁６２が故障診断モードとされて、次のステップＳ６２にて２Ｎ秒カウントして、ステップＳ５２、Ｓ５４の処理を繰り返す。その結果、Ｌ２がＬ１より小さくなってステップＳ５４が肯定判断されれば、ステップＳ５６にてＬ２がＬｅ以下となるまでステップＳ５０からステップＳ５６の処理を繰り返す。

【0051】

ステップＳ５８にてＬ２がＬ１より大きくならず、ステップＳ５８が否定判断されると、ステップＳ６４にて燃料ポンプ４５の作動電流がゼロか否か判定される。即ち、燃料ポンプ４５が作動しているか否か判定される。燃料ポンプ４５の作動電流がゼロではなく、ステップＳ６４が肯定判断されると、ステップＳ６６にて逆止弁３３の張り付き故障と判定される。即ち、ロータリ弁６２が故障診断モードとされて燃料ポンプ４５が作動されていると、ケース３１内の燃料が排出されてるため、逆止弁３３が開放されてフロート室３２内の燃料はケース３１内へ流れ、液位センサ５３により検出される液位は低下するはずであるにも関わらず、液位が低下しないのは逆止弁３３が張り付き故障していることになる。次のステップＳ７０では、故障診断を停止して、警告灯ＭＩＬを点灯し、システム内に異常が発生していることを警告する。

【0052】

燃料ポンプ４５の作動電流がゼロで、ステップＳ６４が否定判断されると、ステップＳ６８にて燃料ポンプ４５が故障していると判定される。この場合も、ステップＳ７０にて故障診断を停止して、警告灯ＭＩＬを点灯し、システム内に異常が発生していることを警告する。

【0053】

＜蒸発燃料処理装置の故障診断装置の作用＞
ケース３１内の燃料の排出の結果、ケース３１内が気層となって、ステップＳ４６若しくはステップＳ５６が肯定判断されると、ステップＳ７２にて封鎖弁２６がイニシャライズされて閉位置とされ、ステップＳ７４にてキャニスタ２１、その他の漏れ診断が行われる。即ち、パージ弁２７も閉じられている状態で、キャニスタ封鎖弁２８を開いて故障診断モジュール２９の故障診断用ポンプ２９ａを一定時間作動させる。この結果、キャニスタ２１内は大気圧よりも低い負圧となる。この状態で、故障診断用ポンプ２９ａを作動停止させてキャニスタ封鎖弁２８を閉じて、ドレンポート圧センサ２９ｂによって検出されるキャニスタ２１内の圧力変化を監視する。予め決められた時間経過後のキャニスタ２１内の圧力の変化が所定範囲内か否かにより、キャニスタ２１並びにパージ弁２７よりキャニスタ２１側のパージ通路２３、及びキャニスタ封鎖弁２８よりキャニスタ２１側の大気通路２４に孔あきがないか否かが診断される。ステップＳ７４の処理は、故障診断手段に相当する。

【0054】

＜その他の実施形態＞
以上、本明細書に開示の技術を特定の実施形態について説明したが、その他各種の形態で実施可能なものである。例えば、上記実施形態では、キャニスタに捕捉された蒸発燃料の処理を、エンジンに吸入させて燃焼させる方式としたが、適宜のポンプにより燃料タンク内に環流させる方式（特許第５３１８７９３号等にて公知）を採用してもよい。

【0055】

上記実施形態では、キャニスタの気密性に関する故障診断を行う際、電動ポンプによりキャニスタ内を大気圧よりも低い負圧とする方式としたが、電動ポンプによりキャニスタ内を大気圧よりも高い正圧とする方式を採用してもよい。また、電動ポンプ以外のエアポンプ（例えば、ジェットポンプ等）によりキャニスタ内を大気圧よりも低い負圧、若しくは大気圧よりも高い正圧とする方式を採用してもよい。更に、エンジンが発生する負圧をキャニスタ内に導入する方式を採用してもよい。これらの各方式は、いずれも特許第５３１８７９３号等にて公知である。

【0056】

上記実施形態では、燃料流入手段と燃料排出手段とを一体に構成したが、それぞれ独立して構成されてもよい。また、上記実施形態では、切換弁をロータリ弁により構成したが、スライド弁により構成してもよい。スライド弁としては、例えば、図９、１０のものを採用することができる。図９は、スライド弁６８が第１スライド位置とされて給油モードとされた状態を示す。また、図１０は、スライド弁６８が第２スライド位置とされて故障診断モードとされた状態を示す。図９、１０において、ジェットポンプ６１及び各配管６３～６７は、図１と同様のものである。

【0057】

上記実施形態では、ジェットポンプに燃料ポンプから圧送される燃料は、プレッシャレギュレータ経由で送られたが、燃料ポンプから直接送られるようにしてもよい。また、上記実施形態では、燃料タンクの底部にサブタンクを備えるものとしたが、サブタンクなしで構成することもできる。

【0058】

上記実施形態では、液位センサをフロートを用いたものとしたが、サーミスタ等の検出素子を用いたものとしてもよい。

【符号の説明】

【0059】

１０ 燃料タンク
１１ フィラーパイプ
１１ａ 燃料流入端
１２ セットプレート
１３ サブタンク
１４ エアフィルタ
１５ フューエルリッド用電磁ロック
２１ キャニスタ
２２ ベーパ通路
２３ パージ通路
２４ 大気通路
２５ 迷路構造
２６ 封鎖弁（ベーパ弁）
２７ パージ弁
２８ キャニスタ封鎖弁
２９ 故障診断モジュール
２９ａ 故障診断用ポンプ
２９ｂ ドレンポート圧センサ
３１ ケース
３１ａ 開放端部
３１ｂ 燃料流入口
３２ フロート室（液位センサ室）
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ 連通孔
３３ 逆止弁
４０ エンジン
４１ 吸気管
４２ 燃料噴射弁
４３ スロットル弁
４４ エアクリーナ
４５ 燃料ポンプ
４６ 燃料パイプ
４７ プレッシャレギュレータ
５１ 制御回路
５２ タンク内圧センサ
５３ 液位センサ
５３ａ ロッド
５３ｂ フロート
５４ フューエルリッドボタン
５５ フューエルリッドセンサ
５６ 警告灯
６１ ジェットポンプ
６２ ロータリ弁（切換弁）
６２ａ ロータ
６３、６４、６５、６６ 配管
６７ 配管（燃料吸込口）
６８ スライド弁
７１ センダゲージ
７１ａ フロート
７１ｂ フロートアーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】