JP4344995B2 - 燃料蒸気漏れ検査モジュール - Google Patents

Description

本発明は、燃料タンクで発生した燃料蒸気の燃料タンク外部への漏れを検査する燃料蒸気の漏れ検査モジュールに関する。

近年、環境保護の観点から、車両に搭載されているエンジンからの排出ガスの規制に加え、燃料タンクから外部へ漏れる燃料蒸気の排出規制が強化されている。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、燃料タンクのわずかな開口から漏れる燃料蒸気の検出を要求している。

従来、広く用いられている燃料蒸気漏れ検査モジュールは、燃料タンクの内部と外部との間に圧力差を形成するポンプ、ならびにポンプを駆動するモータを備えている。燃料蒸気漏れ検査モジュールには、燃料タンクからキャニスタを経由するキャニスタポートと、端部が大気に開放されている大気ポートとが連通している。ポンプとキャニスタポートおよび大気ポートとの連通を切換弁で切り換えることにより、燃料タンクからの燃料の漏れを検査している。

しかしながら、従来広く用いられている燃料蒸気漏れ検査モジュールは、キャニスタポートと大気ポートとが垂直に交わっている。また、キャニスタポートおよび大気ポートが燃料蒸気漏れ検査モジュール側の端部では平行な場合でも、キャニスタポートおよび大気ポートはポートの途中あるいは他方の端部側で折り曲げられている。そのため、燃料蒸気漏れ検査モジュールならびにこれに付随する部材を搭載するためには、大きな空間を必要とする。さらに、蒸気漏れ検査モジュールは、キャニスタとの間が例えば管状の通路で接続されている。そのため、蒸気漏れ検査モジュールを車両に搭載する場合、蒸気漏れ検査モジュールとキャニスタとを接続する通路を設置するための空間も必要となる。
一方、燃料蒸気漏れ検査モジュールは、燃料タンクからの燃料蒸気の漏れを検出するため、燃料タンクの近傍に設置される。そのため、燃料タンクの近傍の空間は限定されている。その結果、燃料蒸気漏れ検査モジュールを搭載するために大きな空間を確保すると、燃料タンクを小型化するなど車両の設計変更を招くおそれがある。

そこで、本発明の目的は、搭載するための空間が低減される燃料蒸気漏れ検査モジュールを提供することにある。

請求項１記載の発明では、大気ポートはキャニスタポートと平行かつ反対側に伸びている。そのため、キャニスタポートおよび大気ポートとキャニスタとは概ね直線状に配置される。また、ハウジングから伸びるキャニスタポートはキャニスタの内部に挿入されている。そのため、ハウジングとキャニスタとは近接して配置され、キャニスタポートの全長が低減される。これにより、ハウジングとキャニスタとの間のデッドスペースは低減される。さらに、ポンプはブラシレスモータにより駆動される。ブラシレスモータは軸方向の全長が低減されるため、ブラシレスモータおよびポンプを収容するハウジングは小型化される。したがって、搭載するための空間を低減することができる。

請求項２記載の発明では、ハウジングのキャニスタ側の端部はキャニスタの反タンク側の端部と対向して概ね平坦に形成されている。ポンプを駆動するためにブラシレスモータを採用することにより、ポンプおよびブラシレスモータを収容するポンプ収容部の軸方向の長さは低減される。そのため、ハウジングの設計自由度が向上し、ハウジングのキャニスタ側の端部を概ね平坦とすることが可能となる。その結果、ハウジングとキャニスタとの間のデッドスペースは低減される。したがって、搭載するための空間を低減することができる。

請求項３記載の発明では、段差状に形成されているハウジングのポンプ収容部側にコネクタが設置されている。ポンプを駆動するためにブラシレスモータを採用することにより、ポンプおよびブラシレスモータを収容するポンプ収容部の軸方向の長さは低減される。そのため、反キャニスタ側の端部においてポンプ収容部と切換弁収容部との間に段差が形成される。この段差の低い方すなわちポンプ収容部側にコネクタを設置することにより、コネクタのハウジングからの突出量は低減される。したがって、占有する空間が低減され、搭載するための空間を低減することができる。また、コネクタのハウジングからの突出が低減されるため、組み付け時にコネクタならびにコネクタに設置されている端子が周囲の部材と干渉することがない。したがって、コネクタならびにコネクタに設置されている端子の損傷を防止することができる。

請求項４記載の発明では、ポンプ収容部の反キャニスタ側の端部からコネクタの反キャニスタ側の端部までの距離と、ポンプ収容部の反キャニスタ側の端部から切換弁収容部の反キャニスタ側の端部までの距離とが概ね同一である。そのため、ハウジングの反キャニスタ側におけるデッドスペースが低減されるとともに、コネクタおよび端子の損傷を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の一実施形態による燃料蒸気漏れ検査モジュール（以下、単に「検査モジュール」という。）を適用した燃料蒸気漏れ検査システム（以下、単に「検査システム」という。）を図２に示す。

検査システム１０は、検査モジュール１００、燃料タンク２０、キャニスタ３０、吸気装置４０およびＥＣＵ５０から構成されている。検査モジュール１００は、図１に示すように主にハウジング１１０、ポンプ２００、ブラシレスモータ２１０、切換弁３００および圧力センサ４００を備えている。検査モジュール１００は、燃料タンク２０およびキャニスタ３０よりも上方に設置されている。これにより、燃料タンク２０からキャニスタ３０および検査モジュールへの液体の燃料あるいは水分の侵入が防止される。

ハウジング１１０は、ハウジング本体１１１とハウジングカバー１１２とを有している。ハウジング１１０には、ポンプ２００、ブラシレスモータ２１０および切換弁３００が収容されている。ハウジング１１０は、ポンプ２００およびブラシレスモータ２１０を収容するポンプ収容部１２０ならびに切換弁３００を収容する切換弁収容部１３０を有している。ハウジング１１０は、キャニスタポート１４０および大気ポート１５０を有している。キャニスタポート１４０および大気ポート１５０は、ハウジング本体１１１に形成されている。キャニスタポート１４０は、キャニスタ通路１４１を経由してキャニスタ３０に接続されている。大気ポート１５０は、図２に示すように大気通路１５１に接続されている。大気通路１５１は、反検査モジュール側の端部にエアフィルタ１５２が設置されている開放端１５３を有している。これにより、大気通路１５１は、反検査モジュール側の端部において大気に開放されている。

ハウジング１１０は、図１に示すようにさらに接続通路１６１、ポンプ通路１６２、排出通路１６３、圧力導入通路１６４およびセンサ室１７０を有している。接続通路１６１は、キャニスタポート１４０と大気ポート１５０とを接続している。ポンプ通路１６２は、接続通路１６１とポンプ２００の吸入口２０１とを接続している。排出通路１６３は、ポンプ２００の排出口２０２と大気ポート１５０とを接続している。圧力導入通路１６４は、ポンプ通路１６２から分岐しており、ポンプ通路１６２とセンサ室１７０とを接続している。センサ室１７０には、圧力センサ４００が設置されている。センサ室１７０は、圧力導入通路１６４に接続されているため、内部がポンプ通路１６２と概ね同一の圧力となる。

排出通路１６３は、ポンプ収容部１２０においてポンプ２００およびブラシレスモータ２１０とハウジング１１０との間に形成され、切換弁収容部１３０において切換弁３００とハウジング１１０との間に形成されている。そのため、ポンプ２００の排出口２０２から排出された空気は、ポンプ２００とハウジング１１０との間に形成されている隙間２０３、ならびにブラシレスモータ２１０とハウジング１１０との間に形成されている隙間２０４を経由して切換弁３００とハウジング１１０との間に形成される図示しない隙間に流入する。そして、切換弁３００とハウジング１１０との間に流入した空気は、切換弁３００とハウジング１１０との間に沿って流れ、大気ポート１５０へ排出される。

ハウジング１１０は、キャニスタポート１４０側にオリフィス部５００を有している。オリフィス部５００は、キャニスタポート１４０から分岐するオリフィス通路５１０を有している。オリフィス通路５１０は、キャニスタポート１４０とポンプ通路１６２とを接続している。オリフィス通路５１０にはオリフィス５２０が配置されている。オリフィス５２０は、燃料タンク２０からの燃料蒸気を含む空気漏れが許容される開口の大きさに対応している。例えば、ＣＡＲＢおよびＥＰＡの基準では、燃料タンク２０からの燃料蒸気を含む空気漏れの検出精度として、φ０．５ｍｍ相当の開口からの空気漏れの検出を要求している。そのため、本実施形態の場合、例えばφ０．５ｍｍ以下の開口を有するオリフィス５２０がオリフィス通路５１０に配置されている。オリフィス通路５１０は、キャニスタポート１４０の内周側に設置されている。これにより、ハウジング１１０は、外側に接続通路１６１ならびに内側にオリフィス通路５１０を有する二重環状に形成されている。

ポンプ２００は、ポンプ収容部１２０に収容されており、吸入口２０１および排出口２０２を有している。吸入口２０１はポンプ通路１６２に開口し、排出口２０２は排出通路１６３に開口している。ポンプ２００の吸入口２０１側には、チェックバルブ２２０が設置されている。チェックバルブ２２０は、ポンプ２００が駆動されると開弁する。ポンプ２００が駆動していないときチェックバルブ２２０が閉弁することにより、燃料蒸気を含む空気がポンプ２００へ流入するのを防止する。

ポンプ２００は、ポンプハウジング２５０およびポンプケース２６０を有している。また、ポンプ２００は、ポンプハウジング２５０の内部に回転駆動されるベーン２５１を有している。ベーン２５１が回転することにより吸入口２０１から吸入された空気は排出口２０２へ排出される。本実施形態の場合、ポンプ２００はキャニスタ３０を介して燃料タンク２０の内部を減圧する減圧ポンプとして機能する。

ポンプ２００にはブラシレスモータ２１０が取り付けられている。ブラシレスモータ２１０のシャフト２１１にはポンプ２００のベーン２５１が固定されている。すなわち、ブラシレスモータ２１０はポンプ２００を駆動する。ブラシレスモータ２１０は、図示しないコイルへの通電位置を変更することにより、図示しない可動子を回転駆動する電気的に無接点の直流モータである。ブラシレスモータ２１０は、制御回路部２８０に接続されている。制御回路部２８０は、ブラシレスモータ２１０を一定の回転数に制御する。制御回路部２８０は、排出通路１６３を構成する隙間２０４に設置されている。制御回路部２８０には例えばツェナーダイオードなどの発熱素子が含まれる。そこで、制御回路部２８０を排出通路１６３を構成する隙間２０４に設置することにより、制御回路部２８０はポンプ２００から排出された空気により冷却される。

切換弁３００は、弁ボディ３１０、弁軸部材３２０および電磁駆動部３３０から構成されている。弁ボディ３１０は、ハウジング１１０の切換弁収容部１３０に収容されている。切換弁３００は、開閉バルブ３４０およびリファレンスバルブ３５０を有している。開閉バルブ３４０は、弁ボディ３１０に形成されている第一弁座３４１、ならびに弁軸部材３２０に装着されているワッシャ３４２から構成されている。また、リファレンスバルブ３５０は、ハウジング１１０に形成されている第二弁座３５１、ならびに弁軸部材３２０のキャニスタ３０側の端部に装着されているバルブキャップ３５２から構成されている。

弁軸部材３２０は、電磁駆動部３３０により駆動される。弁軸部材３２０は、軸方向の途中にワッシャ３４２が装着され、軸方向の端部にバルブキャップ３５２が装着されている。電磁駆動部３３０は、弁軸部材３２０を第二弁座３５１方向へ付勢する例えばスプリング３３１などの付勢手段を有している。電磁駆動部３３０はコイル３３２を有しており、コイル３３２は図２に示すＥＣＵ５０に接続されている。ＥＣＵ５０は、コイル３３２への通電を断続する。コイル３３２に通電されていないとき、電磁駆動部３３０の固定コア３３３と可動コア３３４との間には磁気吸引力が発生していない。そのため、可動コア３３４と一体に接続されている弁軸部材３２０は、スプリング３３１の付勢力により図１の下方へ移動している。

コイル３３２へ通電していないとき弁軸部材３２０は図１の下方へ移動しているため、バルブキャップ３５２は第二弁座３５１に着座している。これにより、接続通路１６１とポンプ通路１６２との間は遮断されている。一方、ワッシャ３４２は第一弁座３４１から離座している。これにより、キャニスタポート１４０と大気ポート１５０とは接続通路１６１を経由して連通する。したがって、コイル３３２への通電が停止されているとき、キャニスタポート１４０とポンプ通路１６２との間の空気の流れは遮断され、キャニスタポート１４０と大気ポート１５０との間の空気の流れは許容される。

ＥＣＵ５０からの指令によりコイル３３２に通電されると、固定コア３３３と可動コア３３４との間には磁気吸引力が発生する。そのため、可動コア３３４と一体に接続されている弁軸部材３２０は、スプリング３３１の付勢力に抗して図１の上方へ移動する。この結果、バルブキャップ３５２は第二弁座３５１から離座するとともに、ワッシャ３４２は第一弁座３４１に着座する。これにより、接続通路１６１とポンプ通路１６２とは連通する。一方、キャニスタポート１４０と大気ポート１５０との間は遮断される。したがって、コイル３３２へ通電されているとき、キャニスタポート１４０とポンプ通路１６２との間の空気の流れは許容され、キャニスタポート１４０と大気ポート１５０との間の空気の流れは遮断される。なお、オリフィス通路５１０とポンプ通路１６２とは、コイル３３２への通電または非通電にかかわらず、常に接続されている。

図２に示すように、キャニスタ３０は吸着剤３１を有している。吸着剤３１は、例えば活性炭などであり、燃料タンク２０で発生した燃料蒸気を吸着する。キャニスタ３０は、検査モジュール１００と燃料タンク２０との間に設置されている。キャニスタ３０は、キャニスタ通路１４１により検査モジュール１００と接続され、タンク通路３２により燃料タンク２０に接続されている。また、キャニスタ３０には、吸気装置４０の吸気管４１へ連通するパージ通路３３が接続されている。燃料タンク２０で発生した燃料蒸気は、キャニスタ３０を通過することにより吸着剤３１に吸着される。これにより、キャニスタ３０から流出する空気に含まれる燃料蒸気は所定の濃度以下となる。吸気装置４０は、エンジンの吸気系に接続される吸気管４１を有している。吸気管４１には内部を流れる吸気の流量を調整するスロットルバルブ４２が設置されている。キャニスタ３０と吸気管４１とを接続するパージ通路３３には、パージバルブ３４が設置されている。パージバルブ３４は、ＥＣＵ５０からの指令によりパージ通路３３を開閉する。

圧力センサ４００は、図１に示すようにハウジング１１０に形成されているセンサ室１７０に設置されている。圧力センサ４００は、センサ室１７０の圧力を検出し、ＥＣＵ５０に圧力に応じた信号を出力する。センサ室１７０は、圧力導入通路１６４を経由してポンプ通路１６２に連通している。そのため、センサ室１７０に設置されている圧力センサ４００で検出される圧力は、ポンプ通路１６２の圧力とほぼ同一となる。圧力センサ４００は、ポンプ通路１６２から遠隔のセンサ室１７０に配置するとともに、ポンプ収容部１２０および圧力導入通路１６４によって容積が確保されている。これにより、圧力センサ４００をポンプ２００の吸入口２０１側に設置する場合と比較して、ポンプ２００の作動によって生じる圧力変動の影響が低減される。

ＥＣＵ５０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを有するマイクロコンピュータから構成されている。ＥＣＵ５０は、検査モジュール１００をはじめ検査モジュール１００が搭載される車両の各部を制御する。ＥＣＵ５０には、圧力センサ４００をはじめとして車両の各部に設置されている種々のセンサから出力された信号が入力される。ＥＣＵ５０は、これら入力された種々の信号からＲＯＭに記録されている所定の制御プログラムにしたがって各部を制御する。ブラシレスモータ２１０および切換弁３００なども、ＥＣＵ５０により制御される。

次に、本実施形態による検査モジュール１００のハウジング１１０について説明する。
検査モジュール１００のハウジング１１０に形成されているキャニスタポート１４０は、中心軸が大気ポート１５０の中心軸と概ね平行である。すなわち、平行に設置されているキャニスタポート１４０と大気ポート１５０とは接続通路１６１により接続されている。また、大気ポート１５０は、検査モジュール１００のハウジング１１０を挟んで反キャニスタ方向へ伸びている。検査モジュール１００は、図１の紙面を下方にして車両に搭載される。キャニスタポート１４０と大気ポート１５０とを平行に設置することにより、キャニスタ３０と検査モジュール１００のキャニスタポート１４０および大気ポート１５０は略直線状に配置される。そのため、検査モジュール１００ならびに検査モジュール１００に接続されるキャニスタ通路１４１および大気通路１５１を設置するための空間が低減される。その結果、燃料タンク２０など周囲の空間に制限がある場合でも、検査モジュール１００の搭載性が向上する。

ハウジング１１０は、キャニスタ３０側の端部が概ね平坦に形成され、キャニスタポート１４０を除きキャニスタ３０側へ大きく突出していない。ハウジング１１０から突出しているキャニスタポート１４０は、図１に示すようにキャニスタ３０の内部へ挿入される。キャニスタポート１４０の外壁とキャニスタ３０の内壁との間は、例えばＯリング１４２などのシール部材によりシールされる。キャニスタポート１４０をキャニスタ３０の内部へ挿入することにより、ハウジング１１０のキャニスタ３０側の端部はキャニスタ３０の検査モジュール１００側の端部と近接して対向する。検査モジュール１００のハウジング１１０とキャニスタ３０とを近接して配置することにより、キャニスタ通路１４１の全長は短縮される。その結果、検査モジュール１００とキャニスタ３０との間のデッドスペースが低減され、検査モジュール１００およびキャニスタ３０を搭載するための空間は低減される。

また、ハウジング１１０は、ポンプ収容部１２０および切換弁収容部１３０の反キャニスタ側の端部が段差状に形成されており、切換弁収容部１３０はポンプ収容部１２０よりも反キャニスタ側へ突出している。すなわち、ハウジングカバー１１２は、ポンプ収容部１２０側と切換弁収容部１３０側とが段差状に形成されている。ブラシレスモータ２１０は従来の直流モータと比較して軸方向の全長を短縮することができる。そのため、ポンプ２００の動力源としてブラシレスモータ２１０を採用することにより、ポンプ収容部は軸方向の全長を低減することができる。その結果、ハウジング１１０の設計自由度が向上し、上述のようにハウジング１１０のキャニスタ３０側の端部は概ね平坦に設定することができる。これにより、軸方向の全長の短いポンプ収容部１２０は、切換弁収容部１３０よりもキャニスタ３０側へ後退する。その結果、ハウジング１１０の反キャニスタ側の端部は段差状となる。

キャニスタ３０側へ後退しているポンプ収容部１２０の反キャニスタ側すなわちハウジングカバー１１２には、コネクタ１８０が設置されている。コネクタ１８０には端子群１８１が設置されている。コネクタ１８０は、ＥＣＵ５０を経由して図示しない電源から電力が供給される図示しないカプラに接続される。コネクタ１８０をカプラと接続することにより、端子群１８１の各端子はＥＣＵ５０と電気的に接続される。コネクタ１８０に設置されている端子群１８１は、圧力センサ４００に接続されている端子１８２、ならびに切換弁３００のコイル３３２に接続されている端子１８３を含んでいる。また、端子群１８１には、ブラシレスモータ２１０の制御回路部２８０に接続される図示しない端子も含まれる。端子１８２は、リード部１８４を経由して圧力センサ４００と電気的に接続されている。また、端子１８３は、リード部１８５およびリード部１８６を経由してコイル３３２と接続されている。端子群１８１を構成する端子１８２、１８３、ならびにリード部１８４およびリード部１８５、１８６などは、一旦樹脂により一次成形される。その後、一次成形された成形品をインサートしてハウジングカバー１１２が二次成形品として成形される。

ハウジングカバー１１２のポンプ収容部１２０側にコネクタ１８０を配置することにより、コネクタ１８０の反キャニスタ側の端部は切換弁収容部１３０の反キャニスタ側の端部と概ね同一の位置となる。すなわち、ポンプ収容部１２０の反キャニスタ側の端部からコネクタ１８０の反キャニスタ側の端部までの距離は、ポンプ収容部１２０の反キャニスタ側の端部から切換弁収容部１３０の反キャニスタ側の端部までの距離と概ね同一である。これにより、コネクタ１８０は、ハウジング１１０から大きく突出しない。そのため、ハウジング１１０は反キャニスタ側においてもデッドスペースが低減される。また、コネクタ１８０がハウジング１１０から突出していないため、検査モジュール１００を車両などに搭載する場合、コネクタ１８０と周囲の部材とが干渉しない。その結果、コネクタ１８０ならびにコネクタ１８０に設置されている端子群１８１の損傷が防止される。

次に、上記の構成における検査システム１０の検査モジュール１００の作動について説明する。
車両に搭載されたエンジンの運転が停止されてから所定期間が経過すると、燃料タンク２０からの燃料蒸気を含む空気漏れの検査が開始される。この所定期間は、車両の温度が安定するために必要な期間に設定されている。また、エンジンの運転中、ならびにエンジンの運転が停止されてから所定の期間が経過するまでは、検査モジュール１００による検査は実施されない。そのため、コイル３３２には通電されておらず、キャニスタポート１４０と大気ポート１５０とは接続通路１６１により接続されている。したがって、燃料タンク２０で発生した燃料蒸気を含む空気は、キャニスタ３０を通過することにより燃料蒸気が除去された後、大気通路１５１の開放端１５３から大気へ放出される。さらに、このとき、チェックバルブ２２０は閉弁しており、燃料タンク２０で発生した燃料蒸気を含む空気はポンプ２００への流入が防止される。

（１）エンジンの運転が停止されてから所定の期間が経過すると、空気漏れの検査に先立って大気圧の検出が実施される。本実施形態の場合、燃料蒸気を含む空気漏れは圧力の変化に基づいて検出する。そのため、標高差による大気圧の影響を低減する必要がある。そこで、燃料蒸気を含む空気漏れの検査に先立って車両周囲の大気圧を検出する。大気圧の検出は、センサ室１７０に設置されている圧力センサ４００によって実施される。コイル３３２に通電されていないとき、オリフィス通路５１０を経由して大気ポート１５０とポンプ通路１６２とは連通している。そのため、圧力導入通路１６４を経由してポンプ通路１６２と連通しているセンサ室１７０の圧力は大気圧と概ね同一である。圧力センサ４００により検出された圧力は、圧力信号としてＥＣＵ５０に出力される。圧力センサ４００から出力される圧力信号は、電圧比、デューティ比またはビット出力として出力される。これにより、電磁駆動部３３０など周囲の電気的な駆動部から発生するノイズの影響を低減することができ、圧力の検出精度が維持される。このとき、圧力センサ４００のみがＯＮされ、ブラシレスモータ２１０および切換弁３００への通電は停止されている。この状態を、図３に示すように大気圧検出期間Ａとする。圧力センサ４００が検出したセンサ室１７０の圧力は大気圧と同一である。

（２）大気圧の検出が完了すると、検出した大気圧から車両が停車されている位置の標高を算定する。例えば、ＥＣＵ５０のＲＯＭに記録されている大気圧と標高との相関マップから標高を算定し、算定された標高に基づいてその後の検査を実施するための各種のパラメータを補正する。これらの処理はＥＣＵ５０により実行される。
パラメータの補正が完了すると、切換弁３００のコイル３３２への通電が開始され、図３に示す燃料蒸気発生検出状態Ｂとなる。コイル３３２へ通電されているため、弁軸部材３２０は可動コア３３４とともに固定コア３３３側に吸引される。そのため、ワッシャ３４２は第一弁座３４１に着座するとともに、バルブキャップ３５２は第二弁座３５１から離座する。これにより、大気ポート１５０とポンプ通路１６２との間が遮断されるとともに、キャニスタポート１４０とポンプ通路１６２とが連通する。その結果、ポンプ通路１６２に接続されているセンサ室１７０はキャニスタ３０を経由して燃料タンク２０と連通する。燃料タンク２０の内部で燃料蒸気が発生している場合、燃料タンク２０の内部の圧力は車両の周囲すなわち大気圧に比較して高くなっている。そのため、圧力センサ４００が検出する圧力は図３に示すようにわずかに上昇する。

（３）燃料タンク２０における燃料蒸気の発生にともなう圧力上昇が検出されると、切換弁３００のコイル３３２への通電は停止される。この状態を図３に示す基準検出状態Ｃとする。コイル３３２への通電が停止されることにより、可動コア３３４および弁軸部材３２０はスプリング３３１の付勢力により移動する。そのため、ワッシャ３４２は第一弁座３４１から離座するとともに、バルブキャップ３５２は第二弁座３５１に着座する。これにより、ポンプ通路１６２は、オリフィス通路５１０を経由してキャニスタポート１４０および大気ポート１５０と連通する。また、キャニスタポート１４０と大気ポート１５０とは接続通路１６１を経由して連通する。

ここで、ブラシレスモータ２１０に通電すると、ポンプ２００が駆動されポンプ通路１６２は減圧される。そのため、チェックバルブ２２０は開弁し、大気ポート１５０からキャニスタポート１４０へ流入した空気、ならびにキャニスタポート１４０から流入した燃料蒸気を含む空気は、オリフィス通路５１０を経由してポンプ通路１６２へ流入する。ポンプ通路１６２へ流入する空気の流れはオリフィス通路５１０に設置されているオリフィス５２０により絞られるため、図３に示すようにポンプ通路１６２の圧力は低下する。オリフィス５２０は所定の大きさに設定されているため、ポンプ通路１６２の圧力は所定の圧力まで低下し一定となる。このとき、検出されたポンプ通路１６２の所定の圧力は、基準圧力Ｐｒとして検出され、ＥＣＵ５０のＲＡＭに記録される。基準圧力の検出が完了すると、ブラシレスモータ２１０への通電は停止される。

（４）基準圧力の検出が完了すると、再び切換弁３００のコイル３３２に通電される。この状態を減圧状態Ｄとする。コイル３３２に通電することにより、ワッシャ３４２は第一弁座３４１に着座するとともに、バルブキャップ３５２は第二弁座３５１から離座する。これにより、大気ポート１５０とポンプ通路１６２との間が遮断されるとともに、キャニスタポート１４０とポンプ通路１６２とが連通する。

キャニスタポート１４０とポンプ通路１６２との連通により、燃料タンク２０はポンプ通路１６２と連通する。そのため、燃料タンク２０とポンプ通路１６２とは圧力が同一となり、ポンプ通路１６２の圧力は一旦上昇する。そして、ブラシレスモータ２１０に再び通電すると、ポンプ２００が作動し、チェックバルブ２２０は開弁する。そして、ポンプ２００の作動により、燃料タンク２０の内部は図３に示すように時間の経過とともに減圧される。このとき、ポンプ通路１６２は燃料タンク２０に連通しているため、ポンプ通路１６２に連通するセンサ室１７０に設置されている圧力センサ４００が検出する圧力は燃料タンク２０の内部の圧力とほぼ同一である。

ポンプ２００の作動の継続にともなって、センサ室１７０すなわち燃料タンク２０の内部の圧力が上記（３）において記録された基準圧力Ｐｒよりも低下した場合、燃料タンク２０からの燃料蒸気を含む空気漏れは許容以下と判断される。燃料タンク２０の内部の圧力が基準圧力Ｐｒよりも低下する場合、燃料タンク２０の外部から内部へ空気の侵入がないか、または侵入する空気がオリフィス５２０の流量以下である。そのため、燃料タンク２０の気密は十分に達成されていると判断される。

一方、燃料タンク２０の内部の圧力が基準圧力Ｐｒまで低下しない場合、燃料タンク２０からの燃料蒸気を含む空気漏れは許容超過と判断される。燃料タンク２０の内部の圧力が基準圧力Ｐｒまで低下しない場合、燃料タンク２０の内部の減圧にともなって外部から空気が侵入していると考えられる。そのため、燃料タンク２０の気密が十分に達成されていないと判断される。燃料タンク２０の気密が十分に達成されていない場合、燃料タンク２０の内部で燃料蒸気が発生すると、発生した燃料蒸気を含む空気は燃料タンク２０の外部へ放出されると考えられる。燃料タンク２０からの燃料蒸気を含む空気の漏れが許容超過と判断されると、ＥＣＵ５０はエンジンの次回の運転時において図示しないダッシュボードに警告ランプが点灯させる。これにより、運転者に燃料タンク２０から燃料蒸気を含む空気漏れが発生していることを伝達する。
なお、燃料タンク２０の内部の圧力が基準圧力Ｐｒとほぼ同一の場合、燃料タンク２０からオリフィス５２０に対応する燃料蒸気を含む空気漏れが発生していることになる。

（５）燃料蒸気を含む空気漏れの検査が完了すると、ブラシレスモータ２１０および切換弁３００への通電が停止される。この状態を図３に示す判断終了状態Ｅとする。ＥＣＵ５０は、ポンプ通路１６２の圧力が図３に示すように大気圧に回復したことを確認した後、圧力センサ４００の作動を停止させ、全ての検査工程を終了する。

以上説明した本発明の一実施形態では、検査モジュール１００のキャニスタポート１４０と大気ポート１５０とは平行に配置されている。また、キャニスタポート１４０と大気ポート１５０とは検査モジュール１００を挟んで反対方向へ伸びている。そのため、キャニスタ３０、検査モジュール１００および大気通路１５１は略直線状に配置される。したがって、検査モジュール１００を設置するための空間を低減することができる。その結果、燃料タンク２０の近傍のように、車両において空間的な余裕が少ない場所にも検査モジュール１００を容易に搭載することができる。また、キャニスタポート１４０と大気ポート１５０とを概ね直線状に配置することにより、キャニスタ３０から大気ポート１５０まで空気が流れる通路は単純な形状となる。したがって、空気の流れの圧力損失を低減することができる。

本発明の一実施形態では、検査モジュール１００のポンプ２００を駆動する動力源としてブラシレスモータ２１０を採用している。ブラシレスモータ２１０は、従来の直流モータと比較して軸方向の全長が短い。そのため、ブラシレスモータ２１０およびポンプ２００を収容するハウジング１１０のポンプ収容部１２０は小型化される。これにより、ハウジング１１０の設計自由度は高められる。その結果、ハウジング１１０のキャニスタ３０側の端部は略平坦に形成される。一方、キャニスタポート１４０はキャニスタ３０の内部に挿入されるため、キャニスタ３０と検査モジュール１００とは近接して配置することができる。したがって、キャニスタ３０と検査モジュール１００との間に生じるデッドスペースを低減することができ、検査モジュール１００の搭載性を向上することができる。また、ハウジング１１０の反キャニスタ側は段差状に形成される。そのため、キャニスタ３０側に後退しているハウジング１１０のポンプ収容部１２０側にコネクタ１８０を設置することにより、コネクタ１８０はハウジング１１０から反キャニスタ側に突出しない。したがって、検査モジュール１００の反キャニスタ側におけるデッドスペースを低減することができる。さらに、コネクタ１８０はハウジング１１０から反キャニスタ側に突出していないため、検査モジュール１００を車両へ搭載する際にコネクタ１８０と周囲の部材とが干渉しない。したがって、コネクタ１８０ならびにコネクタ１８０に設置される端子１８２、１８３の損傷を低減することができる。

本発明の一実施形態では、燃料タンク２０の内部を減圧して燃料蒸気を含む空気漏れを検出している。そのため、空気漏れの検出時に、燃料蒸気を含む空気が燃料タンク２０の外部へ流出することがない。したがって、環境へ与える負荷を低減することができる。また、ブラシレスモータ２１０を採用することにより、接点の摩耗などが生じることがなく、かつ作動が安定する。また、圧力センサ４００を併用することにより、車両が停車されている標高に関係なく、燃料タンク２０の内部の圧力が精度よく検出される。したがって、検査モジュール１００の寿命が延長されるとともに、検出精度を高めることができる。

上述した本発明の一実施形態では、ポンプにより燃料タンクの内部を減圧する例について説明した。しかし、燃料タンクの内部を加圧する検査システムに本発明の検査モジュールを適用することもできる。

本発明の一実施形態による検査モジュールを示す断面図である。 本発明の一実施形態による検査モジュールを適用した検査システムを示す模式図である。 本発明の一実施形態による検査モジュールの圧力センサにより検出される圧力の変化を示す模式図である。

符号の説明

２０ 燃料タンク、３０ キャニスタ、１００ 検査モジュール（燃料蒸気の漏れ検査モジュール）、１１０ ハウジング、１２０ ポンプ収容部（ポンプ収容部）、１３０ 切換弁収容部（切換弁収容部）、１４０ キャニスタポート、１５０ 大気ポート、１８０ コネクタ、１８２、１８３ 端子、２００ ポンプ、２１０ ブラシレスモータ、３００ 切換弁

Claims (5)

1. 燃料タンクの内部を加圧または減圧し、前記燃料タンクからの燃料蒸気の漏れをチェックする燃料蒸気の漏れ検査モジュールであって、
   前記燃料タンクの内部を加圧または減圧するポンプと、
   前記ポンプを駆動するブラシレスモータと、
   前記燃料タンクにおいて発生した燃料蒸気を除去するキャニスタを経由して前記燃料タンクに連通しているキャニスタポートと、
   前記キャニスタポートと前記ポンプの吸入口側とを接続するよう設置され、前記ポンプの吸入口側へ流入する空気の圧力を所定の圧力まで低下させるオリフィスを有するオリフィス通路と、
   前記キャニスタポートと概ね平行に前記キャニスタポートの反対側へ伸びて設置され、反キャニスタ側の端部が大気に開放されている大気ポートと、
   前記キャニスタポートまたは前記大気ポートのいずれか一方または両方と前記ポンプとの連通を切り換える切換弁と、
   前記ポンプおよび前記ブラシレスモータを収容するポンプ収容部、前記切換弁を収容する切換弁収容部、前記キャニスタポート、前記オリフィス通路、ならびに前記大気ポートを有し、前記キャニスタポートが前記キャニスタの内部に挿入され、前記オリフィス通路が前記キャニスタポートの内部に挿入されているハウジングと、
   を備えることを特徴とする燃料蒸気の漏れ検査モジュール。
2. 前記ハウジングの前記キャニスタ側の端部は、前記キャニスタの反燃料タンク側の端部と対向して略平坦に形成されていることを特徴とする請求項１記載の燃料蒸気の漏れ検査モジュール。
3. 前記ハウジングの反キャニスタ側の端部は、前記切換弁収容部が前記ポンプ収容部側から反キャニスタ側へ突出した段差状に形成され、前記ポンプ収容部側に前記ブラシレスモータならびに前記切換弁と電気的に接続されている端子を有するコネクタが設置されていることを特徴とする請求項１または２記載の燃料蒸気の漏れ検査モジュール。
4. 前記ポンプ収容部の反キャニスタ側の端部から前記コネクタの反キャニスタ側の端部までの距離と、前記ポンプ収容部の反キャニスタ側の端部から前記切換弁収容部の反キャニスタ側の端部までの距離とは、概ね同一であることを特徴とする請求項３記載の燃料蒸気の漏れ検査モジュール。
5. 前記キャニスタポートは、前記オリフィス通路と二重環状に形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の燃料蒸気の漏れ検査モジュール。

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